1、房屋建筑大体积混凝土基础工程施工工艺分析【摘 要】房屋建筑大体积混凝土基础工程施工时，为克服水化热过高、干缩变形大而引起的裂缝，通常在混凝土配合比、施工方案与工艺、施工技术与组织、温度测控等方面采取措施，保证施工质量。本文结合工程实例，分析了该工程地下室底板混凝土结构施工特点，介绍了大体积混凝土浇筑过程以及质量控制措施，以供类似工程参考。 【关键词】地下室底板；大体积混凝土；质量控制；施工技术 1、工程概况 湖南某房地产开发项目工程，地下室底板由主塔楼底板和裙楼及回迁楼、公寓楼底板组成，总面积约 3.18 万 m2。根据后浇带把地下室底板划分为 18 块，每块底板的混凝土单独一次连续浇筑完成。
2、其中主塔楼地下室底板厚度为中间核心筒部位 4.5m、外框筒部位 4m，再向外厚度变成2m，面积约 3000m2，浇筑混凝土量约 14300m3，混凝土强度等级 C50。 2、地下室底板混凝土浇筑 2.1 设备及泵管布置 主塔楼底板混凝土需要 8 台输送泵同时浇筑 A 区底板，1 台备用汽车泵。现场有出入口 4 处：南大门、东南大门、西北角大门及东北角大门。混凝土浇筑时，各大门均设混凝土泵送设备。 2.2 浇筑及振捣 由于主塔楼 A 座底板混凝土浇筑量较大，约 1.35 万 m3，每台泵的泵送能力为 30m3/h，需采用 8 台泵浇筑，另准备 1 台汽车泵备用，施工中应确保每台泵连续运转。每台泵
3、在现场至少有 2 台罐车供料，确保混凝土连续施工。布料时，相互配合，平齐向前推进，以提高混凝土泵送效果，确保上下层混凝土结合，为杜绝混凝土接槎处出现冷缝，计算混凝土浇筑的最小需求量。若不出现冷缝，则混凝土浇筑需求量为：53m（南北向长度）0.5m（浇筑分层厚度）20m（流淌长度）2（按 2 层考虑）/8h（缓凝时间）132m3/h。现场应将混凝土入模坍落度控制在（160 30）mm。 为保证浇筑对周边不产生太大影响，将考虑在周五晚交通高峰后开始，周一早高峰之前结束，因此考虑在 2.5d 内浇筑完成塔楼底板，混凝土需求量为：14300/（242.5）= 238m3/h，因此塔楼计划混凝土需求量为
4、 238m3/h。 初始浇筑筏板时，由于板厚3m，采用串筒将混凝土自泵管出口送至作业面，以减小自由落差，防止混凝土离析、分层。串筒架设如图 1 所示。 浇筑方法采用“斜向分层，薄层浇筑，循序退浇，一次到底”的连续施工方法。 为保证每处混凝土初凝前被上一层新浇混凝土覆盖，采用斜面分段分层踏步式浇捣法，按 16 坡度自然流淌，分层厚度500mm，分层浇捣使新混凝土沿斜坡流一次到顶，使混凝土充分散热，从而减少混凝土热量，且混凝土振捣后产生的泌水沿浇捣混凝土斜坡排走，保证混凝土质量。 图 1 串筒架设示意 2.3 泵管加固措施 整个底板均采用混凝土固定泵浇筑。由于基坑较深，泵管必须按阶梯形设置，防止堵
5、管，泵管架需与基坑腰梁拉接以提高稳定性。为避免泵管振动影响底板钢筋位置，泵管需架设在支设的钢管架上，在钢筋面上采用垫橡胶轮胎的措施，缓冲输送泵的冲击力。如图 2 所示。 图 2 混凝土泵管竖向加固示意 3、大体积混凝土浇筑质量控制 3.1 浇捣时间控制 根据超厚混凝土施工过程中的流淌摊铺面及收头等因素，考虑混凝土的初凝时间控制在 8h 以上，两层混凝土浇筑时间差6h。 3.2 泌水处理 大流动性混凝土在浇筑和振捣过程中，必然会有游离水析出并顺混凝土坡面下流至坑底。为此，在基坑边设置集水坑，通过垫层找坡使泌水流至集水坑内，用小型潜水泵将过滤出的泌水排出坑外。同时在混凝土下料时，保持中间混凝土高于
6、边缘混凝土，这样振捣后，混凝土的泌水现象得到克服。当表面泌水消去后，用木抹子压一道，减少混凝土沉陷时出现沿钢筋的表面裂缝（见图 3） 。 图 3 泌水处理 3.3 表面处理 由于泵送混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后须在混凝土初凝前用刮尺抹面和木抹子打平，可使上部骨料均匀沉降，提高表面密实度，减少塑性收缩变形，控制混凝土表面龟裂，减少混凝土表面水分蒸发，闭合收水裂缝，促进混凝土养护。在终凝前再进行抹压，要求抹压 3 遍，最后1 遍抹压掌握好时间，以终凝前为准，终凝时间可用手压法把握。 3.4 混凝土配合比 本工程混凝土配合比（kg/m3）为：PO42.5 水泥水中砂525mm 石子510mm 石子级
7、粉煤灰S95 矿渣粉SP-8CR 泵送剂=245102724945 105100954.4，水灰比为 0.38。 3.5 混凝土测温控制 本工程混凝土底板浇筑量大，且要求一次连续浇筑，浇筑后在混凝土硬化过程中释放大量水化热。混凝土内外温差增大，容易产生较高温度应力和收缩应力，处理不好会导致温度裂缝，影响结构使用性能。因此，对于塔楼底板大体积混凝土的测温监控成为本工程的难点之一，必须予以重视。 测温时应记录表面温度（即覆盖层和混凝土表面间温度） 、20cm 处温度、中心温度、底部温度。测温时，升温阶段（一般在浇筑后 72h 内，具体以测温数据为准）2h 测量 1 次，降温阶段每 4h 测量 1
8、次。当混凝土内部最大温度与大气温度之差25时，可以停止测温。 先用温度计测试环境温度及混凝土表面温度，然后用测温仪按测温点的编号顺序测试，待测温仪的显示数字稳定后（一般每点3min）读取数据，并与前一次测试温度数据对比，当温度升降变化确定是在正常范围之内才予以记录。如发现温度数据异常，应在该测试之后 0.5h 进行1 次复测。 3.6 混凝土养护 3.6.1 保温保湿自然养护 混凝土在浇筑完成接近初凝时，在上部覆盖 1 层塑料薄膜，以保证混凝土早期水分散发不会太快。当混凝土达到初凝后，在上面覆盖 3 层麻袋（总厚度达到设计厚度） ，并在上表面覆盖 1 层塑料薄膜，以加强保温层的不透风性能，及防
9、止突降雨水降低混凝土表面温度。 3.6.2模板带水养护 在混凝土浇筑完后，模板不予松动和拆除。对于无模板部位（如采用快易收口网的侧面部位） ，则需在外侧用铁钉钉上 1 层或数层麻袋，以保证混凝土内外温差25。 由于在养护开始阶段混凝土温升比较快，在第 13 天每 2h 进行 1次测温；第 428 天每 4h 进行 1 次测温。内外温差 25，及时增加覆盖保温。养护层厚度应根据混凝土温度情况及时调整，如内外温差15，可以减少表面的覆盖层厚度，以加速散热。 3.7 底板后浇带 后浇带混凝土要求掺膨胀剂，强度提高 1 个等级，接槎处设置膨胀止水条。后浇带混凝土使用比原混凝土强度等级高一级的微膨胀混凝
10、土浇筑，后浇带施工时应先进行清理、调直钢筋，在凿除松动和不规则的混凝土前，在其两边弹墨线，然后按墨线凿除，使后浇带两边整齐，成一条直线，安装止水条，用水泥钉固定。浇筑后浇带混凝土前，应先浇水湿润，使旧混凝土充分吸水。底板后浇带的做法如图 4 所示。 图 4 底板后浇带 图中 A 为 C15 混凝土垫层厚度；C 为建筑防水层厚度，遇水膨胀止水条应具缓膨胀性能，其 7d 膨胀率不应大于最终膨胀率的 60%，止水条应采用水泥钉固定，间距 200500mm。 3.8 大体积混凝土裂缝控制 本工程为超高层建筑，其基础部分属于典型的大体积混凝土，具有块体相对较厚、体积相对较大、整体性要求高、混凝土强度等级
11、与抗渗等级较高的特点。因此，如何控制混凝土的内外温差、温度变形（应力）引起的裂缝，提高混凝土的抗渗、抗裂和抗侵蚀性能直接关系到工程质量。 3.8.1 混凝土级配调整 采用掺粉煤灰的方法，优化混凝土级配，减小水灰比。应充分利用混凝土后期强度，经与建设单位、监理单位协商，确定混凝土采用 90d强度进行评定。但增加留置 3，7，10，14，28，60d 强度试块各 13 组，用以观察混凝土的强度变化情况，为工程施工（如钢结构安装）提供强度依据。90d 试块按规定留设，用以对混凝土进行强度评定。 3.8.2 降低混凝土入模温度 尽可能降低混凝土入模温度，入模最高温度控制在 35内。混凝土采用斜向分层浇
12、筑，并注意加强混凝土振捣。 3.8.3 加强混凝土养护 在混凝土表面标高控制完毕振捣密实后，在其表面覆盖 1 层塑料薄膜，以保证混凝土表面水分不外泄。混凝土初凝可上人后，即在上面覆盖麻袋及最顶层塑料薄膜。在墙、柱中部，也需将塑料薄膜剪成小条覆盖保水养护。 3.8.4 防渗措施 加强对混凝土配合比的监督，要求商品混凝土供应商严格按设计要求的防渗等级进行配合比设计，力求做到混凝土配合比的最优化，同时还应严格控制混凝土的生产和运输。加强现场混凝土的收料及泵送管理，严禁向混凝土中添加生水和超过初凝时间后向泵车倾倒混凝土。浇捣混凝土应密实，振捣棒应连续振动，不能漏振。 4、结语 本工程由于施工技术措施、
13、组织措施及养护措施落实到位，效果良好，施工结束后，跟踪观察未发现底板裂缝。实践证明，要防止和控制大体积混凝土结构浇筑后产生温度裂缝，必须严格控制混凝土的配合比，施工过程中要合理降低浇筑速度和减小浇筑层厚度，浇筑后要进行测温，随时掌握大体积混凝土内温度变化，以便及时调整降温及养护措施，将大体积混凝土结构内外温差控制在 25以内，降低混凝土的温度应力，有效控制有害裂缝的出现。 参考文献： 1中国建筑科学研究院.GB50010 2010 混凝土结构设计规范S.北京：中国建筑工业出版社，2011. 2罗璇.后浇带设计施工浅析J.重庆建筑，2005（9）：60-62. 3中国建筑科学研究院.JGJ1302011 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范S.北京：中国建筑工业出版社，2011.
