基础承台大体积混凝土施工技术探究

修丽峰

中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号：

摘要：高层建筑基础承台是高层建筑结构的重点部位，也是建筑施工中的难点部位。本文结合工程实例，就高层建筑基础承台大体积混凝土施工技术有关措施进行了探讨和分析，供参考。

关键词：大体积混凝土；施工准备；技术措施

Abstract：The high-rise building foundation pile caps is high building structure is the key part, is also the difficulty in the construction site. Combining with the project examples, high-rise building pile foundation''s volume concrete construction technology relevant measures are studied and discussed, for reference.

Keywords: mass concrete; Preparation for construction; Technical measures

1工程概况

本工程为某公司的办公基地工程，主要为办公楼和公寓楼，总建筑面积大约为11 万m2，其中公寓楼为剪力墙结构，建筑面积大约为 5.1 万m2，地下 1 层地上 32层，基础形式为梁板式桩筏基础，筏板厚度为 800mm，梁高度为 1200mm，建筑高度达 98.95m；办公楼的建筑面积大约为 5. 2 万m2，属于框架—剪力墙结构，地下 3 层属于全埋式，地上 25 层，建筑高度为 99.00m，基础形式为桩承台式和梁板式筏形基础，设计分别为A-A～A-S桩承台式筏形基础和A-J～A-L梁板式筏形基础，其承台的厚度分别为 1.6m，1.8m，2.0m，在局部核心筒处要求混凝土的厚度达 到 4.4m ， 筏 板 厚 度 达 到 600mm ， 基 础 梁 设 计 为 600mm×1600mm 和700mm×1400mm两种，混凝土强度要求为C40，抗渗等级达到S8，混凝土体积达到3600m3，并且要求筏板的宽度为 78.7m×45.0m，要求在施工过程中A-7～A-8 之间设置后浇带并且将其分成两段，防止水泥水化热产生较大的温度应力而影响混凝土浇筑和后续养护，承台主筋主要为Ф28，Ф25，基础梁主筋主要为Ф25，Ф22，筏板主筋为Ф16 双层双向，用钢筋量约为 400t。地下车库基础为梁板式筏形基础，筏板厚度 550mm，基础梁为 700mm×1400mm，混凝土强度为C30，抗渗等级S8，混凝土方量约为 1600m3。筏板在A-L～A-M间设置后浇带将其与办公楼分开，并在A-S～A-T间用后浇带将其分成两块，筏板底筋为Ф20，顶筋为Ф16，基础梁主筋主要为Ф25。

本工程施工面积大，混凝土强度抗渗要求高，要求混凝土要连续浇筑不可任意留置施工缝，故在后浇带处分次浇筑，以保证底板的整体性和刚度，不允许出现有害裂缝。施工时间约在元月下旬到 4 月，前期处于冬季施工阶段，室外最低气温在-5℃左右。

2 施工准备

2.1技术准备

（1）为确保大体积混凝土施工的质量，首先在进行大体积混凝土施工前，组织所有施工人员进行技术交底。

（2）确保模板内的杂物和钢筋上的油污等已清理干净。

（3）对模板、钢筋已进行检查验收，并办理好隐蔽检查记录，将标高引测到墙柱竖向钢筋上，用油漆标注清楚，供浇筑检查找平用。将各轴线引测到模板上并做明显标记，以便在浇筑过程中及时检查钢筋偏移及模板位移情况，并及时校正加固。

（4）搭设好必要的进入基坑的脚手马道和浇筑脚手平台，以及铺设好底板上操作用的马凳、跳板等，并经检查合格。

（5）做好混凝土试件留置计划，准备好试验用试模以及检查测量用的工具等 。

（6）积极收集气象资料，密切关注天气变化。

（7）按施工方案要求埋设好测温孔。

（8）准备好大体积混凝土的测温仪器，并调试正常（委托专业测温人员进行测温）。

（9）安装预埋管线，并隐检合格。

2.2材料要求及选用

（1）水泥：为满足强度和耐久性要求，选用强度等级为 42.5 的普通硅酸盐水泥，严禁使用安定性不合格的水泥，进场水泥应加强检验和试配工作。

（2）粉煤灰：为减省水泥用量，从而减少混凝土前期的发热量，故掺入水泥用量 30%的大量粉煤灰取代水泥，从而提高了混凝土后期强度增长高的特点，对降低混凝土的最高温度，减少混凝土的泌水率起到了有效的作用。粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰烧失量＜8%，SO2＜3%，SiO2＞40%,并对水泥无不良反应。

（3）粗骨料：碎石和卵石均可，采用连续级配或合理的掺配比例，级配宜为5-31.5mm ,最大粒径不得大于钢筋最小净距的 3/4，且砾石最大粒径不大于 40 mm ,碎石的最大粒径不得大于 30 mm ,骨料中不得含有有机杂质，其含泥量应≤1%。

（4）细骨料：选用中砂，含泥量不得大于 3%，其细度模量以 2.3～2.6为宜。严格控制含石率＜8％，以确保混凝土的含砂率。

（5）外加剂：选用复合性能好的 HS-Ⅱ和 STY-UⅠ微膨胀剂，初凝时间为10-12 小时，终凝时间为 14-16 小时。

（6）配合比：设计配合比时利用混凝土 60 天的后期强度，以满足减少水泥用量，混凝土配合比应根据使用的材料，通过试配确定。水灰比≤0.6，砂率控制在0.4～0.45，坍落度应根据配合比要求严加控制，坍落度的增加应通过调整砂率和掺用减水剂或高效减水剂解决，严禁在现场随意加水以增大坍落度。 本工程 C40混凝土配合比如下：

大体积混凝土配合比

水泥 石子 砂子 粉煤灰 外加剂 用水量 水胶

320 kg/m3 1140 kg/m3 620 kg/m3 110 kg/m3 35 kg/m3 165 kg/m3 0.35 kg/m3

3控制温度和收缩裂缝的技术措施

为了有效的控制裂缝的出现和发展，必须从控制混凝土的水化热升温，延缓降温速率，减小混凝土收缩等方面全面考虑，采取相应的控制措施。

（1）选用水化热低和安定性好水泥拌制混凝土，尽可能加大粉灰煤灰用量，减少水化热；严格控制粗骨料的级配，掺加减水剂，降低水灰比，达到减少水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰值期，降低水化热的目的。

（2）降低混凝土入模温度，严格控制混凝土的入模温度，因此在冬季施工入模温度控制在 10℃左右。

（3）配合比设计时，利用混凝土的后期强度，并掺入适量的低碱膨胀剂，使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力。

（4）采取外来条件，削减温度应力，采用分层分块浇筑大体积混凝土，设置后浇带，放松约束程度，减少每次浇筑混凝土的蓄热量，防止水化热的积聚，减少温度应力。

（5）提高混凝土的极限拉伸强度选择良好的级配粗细骨料，严格控制其含泥量，加强混凝土振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度，减小收缩变形，保证施工质量；采取二次投料法，二次振捣法，提高抗裂能力，使上下两层混凝土在初凝前结合良好。浇筑后及时排除表面积水，加强早期养护，提高混凝土早期的抗拉强度和弹性模量。

（6）加强混凝土测温养护

在混凝土浇筑后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥徐变性，减低温度应力，根据混凝土内外实测温度差值 25℃控制温度，及时调整覆的毡片层的厚度，雨、雪天时，棉毡上部采用塑料布进行覆盖，确保棉毡干燥，以免棉毡受冻，而达不到保温要求。

加强混凝土的养护，养护时间可根据混凝土的实测温度确定，以实测的混土表面温度与大气温度差、混凝土的内表温度差均小于 25℃，混凝土中心温度回落时，分次序停止养护。

加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，及时调整保湿和养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不宜过大，以有效制有害裂缝的出现。

3大体积混凝土的浇筑方法及质量保证措施

4.1大体积混凝土的浇筑方法

（1）混凝土的浇筑采用“分层分段浇筑、一个坡度、循序推进”方法施工，分层厚度 600-1000mm。每层浇筑宽度按 1.0m控制，每层每段浇筑量约 50 m3，浇筑时间约 1 小时，故不会出现冷缝。浇筑时遵循先低后高，由远至近，退后筑的原则。办公楼总体上浇筑分两次进行，第一次为后浇带以南，第二次为后浇带以北，浇筑后浇带以南部分的先后顺序为，从东南开始向西循环推进，后浇带以北部分的先后顺序为，从西北角开始向西循环推进，直至全部完成。地下车库总体上浇筑分两次进行，第一次为后浇带以东，第二次为后浇带以西，每次浇筑从南北同时开始。

（2）混凝土的振捣，现场配专人负责振捣工作，并配备 10 台 50 插入式振棒配合输送泵，在浇筑带前后分别布署两道，第一道在卸料点，解决上部振捣，第二道在坡角处，确保下部混凝土的密实。为防止混凝土堆积，先振卸料料口部位，形成自然流淌坡度，然后全面振捣。在斜面上各振捣点要严格控制振捣时间、移动间距和插入深度。振动操作要做到“快插慢拔”，振动器插点要均匀排列。可用行列式或交错式的次序移动，振动棒的作用半径为 30-40cm，振捣时间控制15-30s，但应视混凝土表面呈现水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出浆为准；分层浇筑时振动棒应插入下层混凝土5cm 左右，以消除两层间的接缝；振捣时要防止振动模板，并应尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等。

（3）混凝土表面处理：由于筏板高度较大，振捣完毕后表面泛出较厚的水浆，按标高随时用长刮尺刮平，在初凝前用木抹子抹压二遍，再用木抹搓平，以提高其表面强度，防止混凝土表面收缩产生干裂纹。

（4）混凝土的泌水处理：由于混凝土采用分段分层的施工方法，混凝土施工时间间隔较长，且在振捣过程中泌水和浮浆是不可避免的，所以在结构四周侧模的底部开设排水孔，使多余的水分从孔中自然排出，或在基坑尽头采用三面合围使泌水人为形成水潭，用污水泵将水排出；部分泌水流入后浇带，现场采用污水泵将后浇带内的泌水排出。

（5）混凝土的保温养护：为了保证新浇混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，应在 2h 内加以覆盖严实，对柱、墙插筋内部用剪刀将塑料薄膜剪成条，将其覆盖严实，然后在塑料薄膜上覆盖两层棉毡，并保证覆盖严实且不露缝，对筏板、后浇带、积水坑、电梯井侧面及边角，采用一层塑料薄膜，三层棉毡将其覆盖严实。

（6）混凝土的测温：为确保基础混凝土的浇筑质量，应随时掌握混凝土内部的温度变化，以便及时采取必要的保温措施，同时也为掌握拆模时间提供依据，因此，对大体积混凝土必须进行测温，测温方法是用Ф32 的钢管，底端封口埋入混凝土内部，管头漏出表面 30mm。孔位避开墙体钢筋，布置10 处测温点，并对测温孔进行编号作好标识。测温时采用混凝土电子测温仪，分别测出混凝土的下部、中部、上部及表面、大气温度等，测温孔位置及测温孔大样见测温方案。

测温的时间间隔在混凝土内部温升阶段每 2h 测一次，混凝土温度下降阶段每 4h 测一次。在测温过程中发现混凝土内外温差超过 20℃时并有增大趋势，应及时加强保温或延缓拆除保温材料，并缩短测温间隔时间，至温差呈缩小趋势，确保温差不超过 25℃。

（7）后浇带处理：后浇带留设位置依据施工平面设计进行留设，后浇带的处理方法采用双层细孔钢板网将后浇带两侧封堵严实，并在钢板网的外侧背 20 间距100mm 竖向钢筋与筏板筋点焊牢固，保证后浇带的截面尺寸和混凝土浇筑不漏浆 。

4.2质量保证措施

本项目采取的质量保证措施：

(1)在浇筑混凝土前，项目部试验员同商品混凝土站技术人员对拌制的原材料进行检验，合格方可使用，在混凝土浇筑期间，项目部试验员和商品混凝土站技术人员对各项原材料温度进行测量，并及时向项目部主任工程师汇报，以保证混凝土的入模温度与预测温度基本接近。

（2）项目部和商品混凝土站的技术检验员随时抽查商品混凝土站的外加剂是否掺加准确。

（3）施工现场对商品混凝土要逐车检查，测定混凝土的温度和坍落度，混凝土的入模温度应控制在 10℃左右，坍落度应控制在 14-18cm 范围内，坍落度不合格的要退回。在混凝土浇筑过程中派专人进行混凝土的初凝情况检查，发现混凝土将要初凝时及时报告相关负责人进行上层混凝土的浇筑，以防混凝土出现冷缝现象。

（4）混凝土配合比设计采用三掺技术，即掺加缓凝高效减水剂、优质粉煤灰、膨胀剂，改善混凝土的和易性、泵送性、耐久性和塑性。

（5）测定混凝土内部与表面温度，了解混凝土温度变化情况，以便及时采取保温措施。

（6）采取有效的保湿、保温措施，防止混凝土失水干裂和产生温差裂缝。

（7）严格执行技术交底制度，要使每个参与者明确施工顺序，质量标准要求，以保证施工过程质量。

（8）严把工序交接关，认真落实“三检”制和逐级报验复核制度，使每道工序问题在本工序处理完，严禁将问题带到下道工序。

（9）严格落实工序交接会签制度，做到层层负责、层层把关，确保每道工序质量。

（10）严格对原材进场复试制度，杜绝三无产品。

（11）定位放线是一切工序的依据，在移交前要复核、会签。

（12）加强成品保护意识，下道工序的施工严格控制对上道工序的破坏。

（13）质量标准：混凝土要求外平内实，构件尺寸准确，不允许出现蜂窝、麻面、裂纹、露筋、脱皮、掉角等质量缺陷，混凝土的质量符合《混凝土结构工程施工质量规范》GB50204-2002 要求。

（14）试块留置：大体积混凝土浇筑时，按 200m3混凝土留置一个编号，每个编号R60一组，共留置 21 个编号，每 1 个编号留置一组同条件试块；抗渗试块每500 m3留置一组，共留置 9 组试块；同时商品混凝土厂家采用等同留置试块。

结语

本文结合工程介绍了在施工准备，关键技术选择和管理方面的措施，说明了控制混凝土质量的具体措施，实践证明，由于准备充分，措施得当，本工程各个验收指标均达到良好以上，通过了有关部门的验收，得到上级主管部门的肯定，节约了成本，为类似工程提供了宝贵经验。

参考文献：

[1]侯君伟.现浇混凝土建筑结构施工手册[M].北京：机械工业出版社,2003.

2] 龚兴耀,尹全勇. C45 大体积混凝土配合比设计及工程应用[J]. 混凝土,2011,(3)

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。