大體積混凝土筏板基礎(chǔ)施工總結(jié)

大體積混凝土筏板基礎(chǔ)施工總結(jié)80年代以來，在全國大中城市相繼建造出了一批高層建筑和高聳構(gòu)筑物。這些建筑物的基礎(chǔ)，大部分采用了大體積混凝土，以達(dá)到承受上部結(jié)構(gòu)荷載及地下防水、防爆的目的。這些大體積混凝土具有以下特點(diǎn)：混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度較高，單方混凝土用水泥量較多，水化熱引起的混凝土內(nèi)部溫度較一般混凝土要高得多。混凝土結(jié)構(gòu)斷面內(nèi)配筋較多，整體性要求較高?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)大多埋置在地下，雖然受外界溫度變化影響較小，但長時間浸泡在潮濕、壓力水較高的環(huán)境，要求抗?jié)B性高。因此，如何控制混凝土內(nèi)外溫差和溫度變形而造成的裂縫，提高混凝土的抗?jié)B、抗裂和抗侵蝕性能，是建筑工程大體積混凝土施工質(zhì)量中的一個關(guān)鍵問題。**醫(yī)院病房***大樓工程地下一層，地上十六層，總高度68.4m。該工程基礎(chǔ)類型同樣選擇了大體積混凝土筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)長75m、寬31.5m、厚1.6m，混凝土強(qiáng)度C40，抗?jié)B等級P8。在施工中，我們把以往工程的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)與該工程的實(shí)際情況相結(jié)合，在施工設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、施工組織管理上，制定了一套較成功的施工方案，現(xiàn)作簡單介紹如下：一、在施工設(shè)計(jì)上，為改善大體積混凝土的內(nèi)外約束條件，提出了行之有效的措施。筏板基礎(chǔ)75m長，31.5m寬，1.6m厚，為防止筏板基礎(chǔ)超長引起的收縮裂縫，在平行于短邊方向?qū)ΨQ留設(shè)兩條后澆帶。在大體積混凝土下部，設(shè)計(jì)強(qiáng)度較低的水泥砂漿滑移層，防止大體積混凝土與地基或強(qiáng)度高的基層澆筑在一起，受溫度影響而產(chǎn)生外部約束力，從而避免了由內(nèi)外部約束應(yīng)力導(dǎo)致的混凝土裂縫。摻入適量的微膨脹劑（UEA-D），使混凝土得到補(bǔ)償收縮，減少混凝土受溫度影響產(chǎn)生變形應(yīng)力。二、在施工技術(shù)上，從選料、配合比設(shè)計(jì)、施工方法、測溫、養(yǎng)護(hù)等采取一些綜合性的措施，有效的克服了大體積混凝土的裂縫。選料⑴水泥盡量選用水化熱低、安定性好的水泥，即礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸鹽水泥等。并在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，盡可能減少水泥用量，以降低水泥的水化熱。水泥必須滿足強(qiáng)度和安定性等要求，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。大體積混凝土工程量大，水泥用量多，水泥供應(yīng)難以作到按施工要求的品種、標(biāo)號一次進(jìn)場，因此要加強(qiáng)水泥進(jìn)場的檢驗(yàn)和試配工作。⑵粗骨料采取連續(xù)級配或合理的摻配比例，其最大粒徑不得大于鋼筋凈距的3/4。采用泵送混凝土?xí)r，為提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量，可參下表選用：泵送混凝土粗骨料最大粒徑（mm）管道直徑100125150碎石253040碎石不得含有有機(jī)雜質(zhì)，其含泥量≤0.5%，質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)辦法》JGJ53的規(guī)定。⑶細(xì)骨料選用中砂，含泥量≤2%，細(xì)度模數(shù)以2.6~2.8控制。細(xì)砂以0.3mm篩孔的通過率為15~30%，0.15mm篩孔的通過率為5~10%。骨料中不得含有有機(jī)雜質(zhì)，質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)辦法》JGJ52的規(guī)定。⑷摻合料為減少水泥用量，摻入水泥用量的15%左右的粉煤灰取代水泥（通過試驗(yàn)確定）。粉煤灰質(zhì)量應(yīng)符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596等的規(guī)定。其燒失量應(yīng)≤8%，SO3應(yīng)≤3%，SiO2應(yīng)≥40%，并應(yīng)對水泥無不良反應(yīng)。⑸外加劑為滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量，延長水泥初凝前的硬化時間，混凝土中摻入適量的緩凝型減水劑。為提高混凝土的抗?jié)B性能，在混凝土中摻入適量UEA-D膨脹型防水劑（按設(shè)計(jì)要求）。⑹施工用水混凝土攪拌用水采用飲用水，采用其他水源時，水質(zhì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63的規(guī)定。配合比設(shè)計(jì)⑴根據(jù)采用的材料通過試配確定，水灰比應(yīng)≤0.6，砂率應(yīng)控制在0.33~0.37（泵送時宜為0.4~0.45），塌落度應(yīng)控制在3~5cm（現(xiàn)場攪拌混凝土）、14~16cm（泵送混凝土）。塌落度應(yīng)通過調(diào)整砂率和摻用減水劑解決，嚴(yán)禁在現(xiàn)場隨意加水以增大其塌落度。⑵配合比設(shè)計(jì)步驟按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55的有關(guān)規(guī)定，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，增大骨料、摻合料用量，減少水泥用量，降低水灰比，從而降低混凝土水化熱。施工方法⑴混凝土的配制配制時嚴(yán)格掌握各種原材料的配合比，其重量允許誤差為：水泥、外摻合料±2%；粗細(xì)骨料±3%；水、外加劑溶液±2%?；炷恋臄嚢钑r間：自全部攪拌料裝入攪拌筒內(nèi)到卸料止，一般不小于1.5~2min。為降低混凝土攪拌溫度，達(dá)到降低混凝土內(nèi)部最高溫度的效果，根據(jù)溫度計(jì)算，在蓄水罐內(nèi)加入適當(dāng)?shù)谋鶋K來降低水溫。⑵后澆帶的留置與處理大體積混凝土施工中，合理的分塊不僅可以減輕約束作用、縮小約束范圍，同時也可利用澆筑塊的層面進(jìn)行散熱，降低混凝土內(nèi)部溫度。并且可以滿足綁扎鋼筋、預(yù)埋螺栓、測溫導(dǎo)線布設(shè)等工序的操作需要。后澆帶的處理必須滿足抗?jié)B漏的要求，如設(shè)置鋼板止水帶等。后澆帶應(yīng)按設(shè)計(jì)要求留置，設(shè)計(jì)無要求時，間距一般應(yīng)在30~50m,縫寬1m或根據(jù)大體積混凝土的厚度而定。后澆帶具體澆筑時機(jī)，應(yīng)根據(jù)后澆帶的功能和設(shè)計(jì)要求而定。當(dāng)筏板鋼筋密集及鋼筋規(guī)格較大，不宜彎折時，采用一次性投入的鋼網(wǎng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)模板，封堵后澆帶。在后澆帶處筏板鋼筋上預(yù)留洞口，以便封閉后澆帶時，清理后澆帶內(nèi)雜物。在封閉后澆帶前，應(yīng)仔細(xì)將后澆帶處混凝土面鑿毛，并將鋼筋按設(shè)計(jì)要求連接好。澆筑后澆帶用補(bǔ)償收縮混凝土（在混凝土中摻入膨脹劑），混凝土強(qiáng)度提高一個等級，將后澆帶一次性澆灌密實(shí)。后澆帶布設(shè)平面圖（圖1）⑶模板工程①大體積混凝土施工時，模板承受著混凝土的側(cè)壓力及振搗混凝土的振動力，因此必須保證模板及其支撐體系的可靠性，防止模板產(chǎn)生過大變形。對大體積混凝土的模板，不能完全用一般常規(guī)方法進(jìn)行配置，而應(yīng)根據(jù)實(shí)際受力情況，對模板、拉桿以及支撐系統(tǒng)的所有構(gòu)件，都要進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并取足夠的安全儲備。②筏板基礎(chǔ)四周一般采用磚模。在澆筑混凝土前，在磚模內(nèi)側(cè)作好柔性防水及保護(hù)層，磚模外側(cè)回填砂土與混凝土澆筑高度同步，回填夯實(shí)，以防磚模變形。③后澆帶模板若采用常規(guī)的木模板或鋼模板，不利于模板的拆除，且模板報(bào)廢較大，特別是對鋼筋密集的筏板基礎(chǔ)尤其不適用。威海市立醫(yī)院病房特檢大樓工程使用鋼板網(wǎng)＋鋼絲網(wǎng)封堵，水平鋼板止水帶及橫向、縱向和斜向短鋼筋作為支撐體系的一次性投入支模法，達(dá)到較好的效果。后澆帶鋼網(wǎng)模大樣（圖2）圖2⑷混凝土澆筑要點(diǎn)①混凝土施工路線布置對于面積大，厚度高的大體積混凝土施工應(yīng)按后澆帶分區(qū)施工。在每區(qū)內(nèi)，按混凝土供應(yīng)量及混凝土初凝時間，確定澆筑路線、澆筑時間及分層澆筑方法，采用分段分層法澆筑混凝土?；炷翝仓肪€平面（圖3）②混凝土的澆筑a混凝土的澆筑采用“一個坡度，薄層澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂”的斜向分段分層法，上層混凝土必須在下層混凝土初凝前澆筑，且在混凝土初凝前的時間里，上層混凝土澆筑時間推遲越長，對混凝土的水化熱量的散發(fā)（降低混凝土內(nèi)部溫度）越有利。斜向澆筑分層圖（圖4）b對于剪力墻等結(jié)構(gòu)上泛部位混凝土澆筑時機(jī)，應(yīng)選擇該處筏板混凝土初凝前一刻。為避免泵送產(chǎn)生的沖擊荷載的影響，混凝土采用塔吊運(yùn)輸入模，以確保該處混凝土澆筑密實(shí)。c混凝土應(yīng)采用機(jī)械振搗，振搗棒的操作，要做到“快插慢拔”。在振搗過程中，宜將振搗棒上下略有抽動，以使上下振搗均勻。每次振搗時間一般以20~30s為宜，還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)。分層振搗時，振搗棒插入下層5cm左右，以消除兩層間的接縫。振搗時要防止振動模板，并應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、管道預(yù)埋件及測溫導(dǎo)線等。同時采用二次振搗法，增加混凝土的密實(shí)度,提高抗裂能力，使上下兩層混凝土在初凝前結(jié)合良好。d每振搗完一段應(yīng)及時用鐵鍬攤平拍實(shí)，用木蟹抹平，在混凝土收水初凝前二次抹壓，使初凝前出現(xiàn)的泌水沉降等開裂得到閉合。e混凝土采用分層澆筑，上下層施工的間隔時間較長（一般1.5~3h，即控制在初凝前），因此，各澆筑層易產(chǎn)生泌水層。采用泵送混凝土施工時，尤為嚴(yán)重。解決的辦法是，在結(jié)構(gòu)四周側(cè)模開設(shè)排水孔，使多余的水分從孔中自然排走，或利用后澆帶設(shè)計(jì)集水坑，將多余的水分集中后用水泵抽水排出。⑸測溫點(diǎn)的布設(shè)及測溫制度①測溫點(diǎn)應(yīng)合理布設(shè)，要有代表性和可比性。沿澆筑高度，應(yīng)布設(shè)在底部、中部和表面，平面應(yīng)布設(shè)在邊緣與中間，測溫點(diǎn)的布設(shè)，距邊角和表面應(yīng)大于50mm。測溫采用JDC-2便攜式電子測溫儀，埋設(shè)導(dǎo)線測量，確保測溫的準(zhǔn)確度。測溫導(dǎo)線探頭位置應(yīng)固定好，不得與鋼筋接觸，垂直測點(diǎn)間距一般為500~800mmm,平面測點(diǎn)間距一般為2.5~5m,也可根據(jù)工程實(shí)際情況決定。測溫點(diǎn)布置（圖5），導(dǎo)線布設(shè)大樣圖導(dǎo)線布設(shè)大樣（圖6）圖6②測溫制度在混凝土溫度上升階段每2~4h測一次，溫度下降段每4~8h測一次，同時應(yīng)測養(yǎng)護(hù)溫度及大氣溫度。測溫工作應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)、責(zé)任心強(qiáng)的專人負(fù)責(zé)，測溫記錄應(yīng)真實(shí)準(zhǔn)確，應(yīng)交技術(shù)負(fù)責(zé)人閱簽，并作為對混凝土施工和質(zhì)量的控制依據(jù)。在測溫過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度差超過250C時，應(yīng)及時加強(qiáng)保溫或延緩拆除保溫材料，以防止混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力和裂縫。⑹混凝土的養(yǎng)護(hù)筏板混凝土的養(yǎng)護(hù)主要是達(dá)到保溫、保濕的目的。保溫是為了保持混凝土表面熱量不致過快散失，減少混凝土表面溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫；另則是充分發(fā)揮混凝土的潛力和材料的松弛特性，使混凝土的平均總溫差所產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿裂縫。保溫的作用是使尚在混凝土強(qiáng)度發(fā)展階段，潮濕的條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。另外可使水泥的水化熱順利進(jìn)行，提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度。目前較普遍的一種是用塑料薄膜＋草袋覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)法。塑料薄膜作為封閉材料，來封閉混凝土中約75~80%的多余拌合水，使混凝土表面保持潮濕，以實(shí)現(xiàn)混凝土的自養(yǎng)護(hù)。薄膜鋪設(shè)時必須保證嚴(yán)密，否則水分會散失很快，易導(dǎo)致混凝土由于干縮而裂縫。草袋起保溫作用，提高混凝土的表面和四周的溫度，減少混凝土的內(nèi)外溫差。通過熱工計(jì)算，確定保溫層的厚度，為混凝土的施工做好材料準(zhǔn)備工作?；炷涟韬蠝囟扔?jì)算（18.070C）式中TC——混凝土拌合溫度（0C）；W——混凝土組成材料重量（kg）；C——混凝土組成材料比熱（J/kg·K）；Ti——混凝土組成材料溫度（0C）；混凝土出罐溫度計(jì)算（17.010C）式中TⅠ——混凝土出罐溫度（0C）；Tc——混凝土拌合溫度（0C）；Td——混凝土攪拌棚溫度（0C）；混凝土澆筑溫度計(jì)算（16.210C）式中Tj——混凝土澆筑溫度（0C）；Tc——混凝土拌合溫度（0C）；Tq——室外平均氣溫（0C）；A1、A2、A3、·····A11——溫度損失系數(shù)；混凝土內(nèi)最高絕熱溫升計(jì)算Tτ（85.550C）式中Q——每公斤水泥水化熱量（KJ/kg）；W——每立方米混凝土中水泥用量（kg/m3）；c——混凝土的比熱，計(jì)算時取0.97KJ/kg·K；ρ——混凝土的密度，取2400kg/m3；e、混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度計(jì)算（59.840C）式中Tmax——混凝土內(nèi)部最高溫度（0C）；Tj——混凝土的澆筑溫度（0C）；Tτ——τ齡期時混凝土的絕熱溫升（0C）；ξ——不同的澆筑塊厚度、不同齡期時的降溫系數(shù)；混凝土表面溫度計(jì)算考慮大氣溫度120C情況下，采用0.3mm厚一道塑料布、兩層2cm厚草袋覆蓋養(yǎng)護(hù)。（42.50C）式中Tb(τ)——齡期為τ時，混凝土的表面溫度（0C）；Tq_——齡期為τ時，大氣的平均溫度（0C）；H——混凝土的計(jì)算厚度（m），H=h+2h’；h——混凝土的實(shí)際厚度（m）；h’——混凝土的虛厚度（m），h’=Kλ/β；λ——混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33W/m·K；K——計(jì)算折減系數(shù)，可取0.666；β——模板及保溫層的傳熱系數(shù)（W/m2·K）;δi——各種保溫材料的厚度（m）；λi——各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)（W/m·K）；βq——空氣傳熱系數(shù)，可取23W/m2·K；ΔT(τ)——齡期為τ時，混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差（0C）混凝土最高溫度與養(yǎng)護(hù)溫度之差為17.340C，小于250C，該措施可行。計(jì)算結(jié)果顯示混凝土最高溫度與表面溫度、表面溫度與大氣溫度之差超過250C時，必須采取相應(yīng)的保溫措施混凝土的養(yǎng)護(hù)自混凝土澆筑完12h內(nèi)加塑料布及草袋覆蓋，根據(jù)混凝土溫度測量決定混凝土保溫層的增減，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差小于250C時可以逐漸拆除保溫層，塑料膜應(yīng)堅(jiān)持到混凝土澆筑完的第14天。在養(yǎng)護(hù)期間內(nèi)，若施工放線需要拆除部分保溫層時，盡量仔細(xì)局部解除，待放線完畢，要重新鋪設(shè)好。三、在施工組織管理上，為解決大體積混凝土一次澆筑量大的問題，在精心組織、協(xié)調(diào)指揮下，采用了集中攪拌、罐車運(yùn)輸、泵送混凝土等技術(shù)。筏板基礎(chǔ)對混凝土整體性、抗?jié)B性能要求較高，且施工縫較難處理。因此為提高整體性與抗?jié)B性能，避免施工冷縫出現(xiàn)，在每區(qū)內(nèi)盡量保證整體連續(xù)澆筑，一氣呵成?；炷潦褂昧看?，一般施工現(xiàn)場受場地及環(huán)境限制，攪拌及運(yùn)輸難以保證混凝土供應(yīng)量，所以必須采用罐車運(yùn)輸商品混凝土，現(xiàn)場泵送。根據(jù)工程實(shí)際情況及混凝土初凝時間來確定混凝土供應(yīng)量，或根據(jù)混凝土供應(yīng)量來確定澆筑路線、澆筑方法、澆筑時間。為確?；炷凉?yīng)量，保證剪力墻等結(jié)構(gòu)上泛部位混凝土澆筑質(zhì)量，預(yù)防場外攪拌混凝土供應(yīng)不及時，在現(xiàn)場另設(shè)置攪拌站，安排上料隊(duì)伍，協(xié)助施工。同時要保證現(xiàn)場混凝土與商品混凝土原材料與配比的一致性。由于大體積混凝土