筏板基础大体积混凝土施工技术研究

杨 昆

（商丘职业技术学院，河南 商丘 476000）

0 引言

目前，高层、超高层建筑的发展迅速，出于基础承压能力的需求，筏板基础的运用越来越普遍，这就需要更大体积混凝土的支撑。根据《大体积混凝土施工规范》有关规定，大体积混凝土指的是混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m 的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。由于大体积混凝土浇筑量大、参与的人员多、施工强度大、施工组织管理难度大要求高，所以，必须在实际施工中采取可靠的施工技术和有效的质量控制措施以保证施工质量。

1 筏板基础大体积混凝土施工技术概述

1.1 筏板基础大体积混凝土施工特点分析

（1）劳动强度大、资源占用大。筏板基础要求整体性，大体积的混凝土浇筑不得间断，故需要大量的人员、机械、设备的集中投入和连续投入，同时还需要混凝土厂站、交通组织、电力保障等多方资源的协调配合，对参建各方的施工组织能力的要求极高。

（2）裂缝控制是重点。主要原因有几类：第一，大体量混凝土在浇筑的过程中，由于水泥的水化放热会产生大量的热，这些热量聚集在混凝土的内部难以得到有效的散发，就会产生有害裂缝[1]；第二，内外约束条件的变化，中心区产生压应力，表面产生拉应力，也可能会导致混凝土开裂；第三，外界温度的影响、混凝土收缩变形等情况也能造成裂缝的产生。所以，大体积混凝土的裂缝控制既是重点也是施工难点。

1.2 主要技术流程

相比普通的混凝土结构，大体积混凝土施工流程更加复杂，要求也更高，技术人员必须熟练掌握各个环节的技术工艺流程[2]。

（1）施工准备。首先是现场环境准备，这里所说的环境包括软环境和硬环境，软环境指各类施工方案、规章制度及协调配合机制，硬环境指应在施工前完成诸如道路、水电、防护等基本条件的准备工作，同时，还应完成各隐蔽工程验收，以确保具备浇筑条件。其次，是材料方面，大体积混凝土需要考虑的因素较多，建议与商品混凝土搅拌站专门沟通，就配合比设计、外加剂使用等关键问题做好交底，并根据现场情况进行各项指标的动态调控；最后，是各类人员、机械配备方面，要合理设置各班劳动力人数，并配备各类技术力量尤其是电力保障人员必须全程在场；要确保混凝土运输车、泵送车、振捣机具、流动电箱等各类机构设备足量配置且正常使用，以应对连续浇筑，确保连续作业，保证混凝土的整体性。

（2）混凝土的运输与泵送。应安排好混凝土材料的运输工作，选择适当的运输工具，并落实好运输过程中的质量保护措施[3]。混凝土在运输过程中，要根据实际情况调整运转速度，遇高温天气要喷冷降温，低温天气要注意保暖。混凝土送达现场，进行泵送前要开机空载运转，确保整个泵送系统复验合格，混凝土入泵前，先用同标号水泥砂浆润管，然后开始正式浇筑。

（3）混凝土的浇筑、振捣。根据施工方案，在坚持连续浇筑、保证整体性的原则下，选用全面分层、分段分层、斜面分层或跳仓法等浇筑方案，保证上下层混凝土在初凝之前能够很好的结合。振捣工作要求认真负责、仔细振捣，在每个浇筑带前、后、中部不停振捣，要组织足够工作，确保振捣工作与浇筑进度良好配合。本项工作中，温度控制是重点工作，要针对混凝土出机温度、入模温度专门测量，防止温度过高。

（4）混凝土的养护。浇筑完成后，应及时做好表面覆盖和酒水养护，一般每天不少于2 次酒水，并且不少于7 天。若体积过大或添加缓凝剂或抗渗混凝土，其养护时间一般为14 天以上。养护工作中，要监测裂缝情况，防止温度裂缝的产生。混凝土强度达标后且同条件试块试验合格，方可进入下道工序。

2 大体积混凝土施工各环节技术要点分析

2.1 混凝土生产和运输阶段技术要点

（1）生产阶段。首先，加强与混凝士供应商的沟通，设计配合比时，既要能满足混凝土设计强度又能有效泵送，合理选用减少剂以最大限度确保水泥用量少，水灰比一般低于0.45，坍落度控制在有效合理范围之内。其次，生产拌制混凝土期间，每一工作班都要测定砂、石的含水率，及时调整用水量，并严格控制搅拌时间。

（2）运输阶段。滚筒式罐车的数量配置必须满足均匀、连续供应混凝土的需要，并做好应急预案，以备交通堵塞、车辆故障等导致停滞时间延长。运输过程中，混凝土车筒体应保持慢速转动，并在卸料前加快运转20 至30秒。协调搅拌站安排专业人员驻浇筑现场，随时通过坍落度检验，进行减水剂的调整。

2.2 大体积混凝土浇筑环节技术要点

（1）确定合理的浇筑顺序。如果结构平面尺寸不太大，可以首选全面分层的方式，从短边开始沿长边浇筑；如果平面尺寸大但厚度不太大，可首选分段分层方式；也可以先分区，再选用分段分层或斜面分层的方式。但要注意，分层时，每层厚度一般控制在500mm 以内，斜面坡度合理，大多为1:5-1:7。

（2）振捣要点。混凝土泵送时，进入钢筋笼后会有坡度缓缓下落，利用这个坡度在前后中部不停振捣，要点之一在于快插慢拔，以防止分层离析并避免形成振捣空洞。要点之二在于插点均匀有序，控制好振捣时间在20至30 秒，注意观察表面泛浆无气泡时，即可停止[4]。要点之三在于防止冷缝产生，分层浇筑振捣时，应将振捣棒插入下层混凝土约5 厘米。

（3）泌水处理。混凝土振捣后，表面会形成浮浆层，也叫游离水，会损坏混凝土各层间粘结力并破坏混凝土强度，易形成夹层、沉降缝、表面收缩裂缝等。因此必须妥善有效排队泌水。例如，预先在底板四周外模沿口留设泄水孔，或浇筑临结束时集中将混凝土泌水归集到模板边等方法均有效。

2.3 大体积混凝土温度测控

（1）合理布置测温点。根据施工方案中有关“温控布置图进行”测温点布置，通常在主风向部位、各分块浇筑区的中心、边角处等，并注意错开，竖向一般布置上中下3 个测温孔。针对电梯基坑、集水坑等重点部位要重点布置和监测，在测点设置好之后，应进行位置确认和相关验收工作。

（2）测温频率与记录反馈。测温从混凝土入模后开始，浇筑完成12 小时左右再测温一次。最开始的前3 天，最少可每隔1 小时测温一次，3 天后每隔4 小时测温一次，测量人员要能够对每次测量的数据都进行详细地记录[5]。温度监测单位每天都要提供监测报表，发现有异常情况应及时报相关单位，采取有效应对措施。

3 大体积混凝土施工的裂缝控制

3.1 裂缝类型及原因分析

按照大体积混凝土结构内出现的不同深度的裂缝，可以分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿性裂缝。[6]各类裂缝成因及影响见表1。

表1 大体积混凝土裂缝类型及原因分析表

3.2 裂缝控制的方法措施

大体积混凝土施工中，裂缝的产生不可避免，只能综合分析各类裂缝成因并结合现场环境情况，从设计、材料、工艺、监测等多个方面着手，尽可能减少裂缝，做到对工程质量无影响。

3.2.1 把好设计关，以改善裂缝发生状况

在设计上，表面设置网状的钢筋，通过合理调整钢筋间距、直径，使得网片具备抗裂性能，以此来防止裂缝产生；设计时，设置“后浇带”，使结构被分成若干段，可有效削减温度收缩应力。在必须分段的水平施工缝部位增设暗梁，设置滑动层，减弱底板外的约束力，都 可有效防止裂缝发展。

3.2.2 重视材料因素的影响

第一，为减少水化热，中热或低热的水泥品种可以做为优先选择，矿渣硅酸盐水泥多被用于大体积筏板基础的混凝土的首选水泥。

第二，若想降低水灰比，需减少水泥量，故进行专门的配合比设计很重要，这样才可降低水化热。实践证明，混凝土采用60 天强度取代28 天强度，可使得水化热引起的温度升高减少4 摄氏度以上。

第三，骨料、外掺剂的选取。级配连续的粗骨料，可以配制成和易性较好的混凝土，细骨料宜首选中粗砂，一般情况下，其细度模数应不小于2.3，含泥量小于百分之三。通过使用粉煤灰、减水剂等外掺剂和混合料，可以改善混凝土的性能，降低所用水泥的量，减少水化作用生成的热，减少结构中出现裂缝的几率[6]。

3.2.3 重视施工方案的指导性，科学施工

首先，大体积混凝土专项施工方案必须严格认真编写，通过自评修正、专家评审后，作为指导性文件进行交底，科学组织施工。

其次，浇筑顺序应坚持有利散热、不易出现裂缝的原则，浇筑时采用二次振捣、二次抹面工艺，以提高混凝土密实度和抗拉强度，减少表面收缩裂缝发生概率。同时，浇筑时控制出机温度和入模温度，整个基础最大温升值宜小于50 摄氏度。

最后，保温保湿养护，以延缓混凝土的水化热降温速率，内外部的温度差值有效减少，温度应力自然处于合理水平，养护措施并不是一成不变的，而是要根据监测情况适时调整。

3.2.4 运用先进的施工监测技术

随着智慧建造理念的推广，BIM 技术在工程建设领域的应用愈加广泛，很多工程运用BIM 技术进行实体建模。这样，在进行筏板基础大体积混凝土浇筑时，就可以运用BIM 技术建立温度场计算、温度监测、预警等数据库，并通过无线传输，将实时数据输送到主计算机BIM 模型中，将这些数据显示在三维模型上，以达到快速定位的目的，实现动态跟踪和实时调整，让温度监测更加智能化、极速化、精准化。