筏板基础大体积混凝土施工质量控制

杨金土

中图分类号：TV331

摘要:随着建筑事业的发展，筏板基础的应用是十分广泛的，本文结合工程实例，针对大体积混凝土施工难度大、容易产生质量问题的特点，对筏板基础大体积混凝土施工质量控制进行探讨，包括了混凝土浇筑前质量控制和搅拌、运输、浇筑过程控制及施工后养护控制，为该类工程提供了借鉴。

关键词：筏板基础；混凝土；质量控制；温度应力；养护

随着建设事业的快速发展，高层建筑工程也不断涌现，筏板基础的应用也越来越广泛，尤其是筏板基础大体积混凝土，具有结构稳定、整体性好，很好满足了现代化建筑的要求。但是类基础体积较大，增加施工难度大、容易产生质量问题，施工过程中一旦某一环节出现控制不当，将会影响整个工程的安全，因此，必须从施工全过程加以控制才能保证施工质量。

1 工程概况

某建筑工程，建筑面积50334m2，总高99.98m，南北长69m，东西长52m，八度抗震设防，框架剪力墙结构，地下2层(车库、人防)，地上31层；筏板基础厚1.40m(局部0.60m、0。70m)，体积约为4000m。，混凝土强度等级为C40。

2 混凝土浇筑前的质量控制

2.1 管理、技术控制

必须统一领导，协调工种、机械、设备、材料、水电等供应；编制大体积筏板基础混凝土施工方案。

2.2 操作技术工人控制

所有参与混凝土浇筑作业的施工人员均安排具有丰富施工经验、执证上岗的人员浇筑前对班组进行技术交底。

2.3 混凝土原料控制

大体积混凝土工程中，合理的配合比设计是温控措施中非常重要的环节。为确保混凝土拌制质量，本工程采用商品混凝土，但应严格按照以下要求配制。

1)水泥:本工程水泥采用中低水化热的42。5级普通硅酸盐水泥，最小水泥用量300kg／m。、C3A含量小于8％。

2)细骨料:细骨料采用中砂，细度模数一般在2.3～3.0之间，含泥量不大于2％，泥块含量不应大于1％。

3)粗骨料:粗骨料采用压碎指标小于15％的卵石、严禁使用风化卵石，其颗粒级配符合要求(参见《建筑施工手册(缩印版)》表19—11)，石头最大直径与运输泵管径之比应小于1:3，含泥量不应大于1％，泥块含量不应大于0.5％；

4)水:拌制水为洁净的自来水，并严格控制水灰比在0.45～O.5之间。

5)外加剂:外加剂采用掺量为水泥重量0.1％的聚羚酸高性能缓凝减水剂；为改善混凝土的和易性、提高混凝土的耐久性，掺合料采用不超过水泥用量8％的粉煤灰。

6)配合比控制:严格称量控制配合比，混凝土供应站应根据设计及时调整施工配合比。

7)坍落度控制:为确保混凝土水化反应能完全并控制过多热量产生，应严格控制浇筑时混凝土坍落度在18～20mm之间。

3 搅拌、运输、浇筑过程控制

3.1 机械设备

采用混凝土搅拌运输车，现场泵车浇筑，泵车数量计算N=qn／(qmax×η)=2台，每台泵车需要搅拌运输车数量计算N1=qm×(60L／V+t)／(60Q)=7台(其中泵车计划排量qm=qmax×η×a)。式中N为混凝土输送泵车需用台数，qn为混凝土浇筑数量，取60m3／h；qmax为混凝土输送泵车最大排量，取50m3／h；η表示泵车作业效率，取0.6；Q为搅拌运输车容量，取8m3；L为搅拌站到施工现场往返距离，取30km；v为搅拌运输车车速，取3Okm／h；z表示一个运输周期总的停车时问，取5Omin；α为配管条件系数，取0.9。

另需一台塔吊、一台4OkW发电机(停电备用)及混凝土振动棒、平板振动器、电子测温仪等设备。

3.2 浇筑过程施工质量控制

本工程采用一次浇筑方案，底板斜面分层浇筑，为防止温度裂缝及收缩裂缝出现，除设计上采取措施外，施工操作上控制浇筑层厚度不大于500mm。浇筑坡度为1：6，两台泵同时后退浇筑，泵口间距保证接软管后能左右交叉。泵送浇筑时会自然形成一个坡度，所以在每道浇筑带前后布置三道振捣棒，前道振捣棒布置在底排钢筋处和混凝土坡脚处，后道振捣棒布置在混凝土卸料点确保上下部混凝土均能捣实。

除了钢筋稠密处，采用斜向振捣外，其它部位均采用垂直振捣，振捣点的距离为300～400mm。为使上下层混凝土不产生冷缝，上层混凝土振捣应在下层初凝前完成。采取快插慢拔的原则，振捣时间一般控制在表面出浮浆且不再下沉为止。当底板混凝土浇筑到一半后，随即进行导墙混凝土的浇筑，防止接缝处产生裂缝。

在浇筑和振捣中，流到集水坑或后浇带底的上浮的泌水和浮浆应及时抽排，表面仍有的水泥浆，要按标高用长刮杆刮平，用木抹子搓压、拍实终凝前，用木抹子压光，使收缩裂缝闭合。外墙施工缝留置做法：留在墙高度为500mm处。在靠近外墙底板混凝土浇筑完2～3h后，浇筑外墙导墙混凝土。

3.3 质量检查控制

1)跟踪检查质量控制

随时跟踪检查进人现场的混凝土质量，应目测混凝土和易性，离析状况。经常观察浇筑面混凝土状况，一旦发现有初凝前兆及时调整局部浇筑顺序，避免出现施工冷缝；检查不连续浇筑部位的质量，在混凝土初凝前进行二次泌水处理，克服混凝土早期脱水裂缝；检查现场测温落实情况，分析温度差变化，及时解决混凝土浇筑过程中出现技术问题。

2)试件控制

混凝土用料规格，定时、定量抽查混凝土塌落度。检查试块制作组数：留置2O组标养试试块，3组同条件养护试块，3组抗渗试块。试块抽取应有代表性，能反映不同时间段混凝土强度，检查试块及时标养，商品混凝土到现场后严禁加水。

3)浇筑检查控制

振捣时间应以表面泛浆为宜，间距均匀，以振捣影响范围重叠二分之一为宜，浇筑完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。混凝土要求分层浇筑，分层流水振捣密实。

在底板混凝土浇筑过程中，要派2人看模、看筋，发现问题及时解决。

4)合理设置后浇带

留置后浇缝可大大减少块体收缩长度和约束，降低水泥水化热的过大积聚，能有效地释放、消减温度收缩应力，避免或减少裂缝的产生，而且有利于分缝分块施工。根据实际情况，本工程在裙楼处、接近塔楼的四周，筏板厚度变化的较薄筏板等处设置了后浇缝。后浇带留设800mm宽，与混凝土接触面采用密目钢丝网片封堵密实，防治混凝土流入后浇带。

5)资料管理控制

在混凝土浇筑施工过程中，应认真填写各种验收记录、评定表格，并应有相关验收人员的验收签字。

4 混凝土温度应力、养护控制

大体积混凝土由于其体积巨大，所以混凝土中的水泥在水化反应过程中释放的水化热和混凝土内部与外部的散热不均所产生的温差和混凝土硬化过程中的收缩的共同作用，会产生较大的温度应力和收缩应力，进而导致大体积混凝土结构出现裂缝，从而给工程结构带来不同程度的危害。因此，如何减少水化热导致的温度变化和防止裂缝的产生和发展是大体积混凝土浇筑施工中的一个重点、难点课题。

温度差是引起大体积混凝土产生裂缝的主要原因之一。水泥水化过程释放热量，每克水泥可产生热量500J左右，而混凝土导热性能较差，大体积混凝土因热量积聚绝热升温可达70℃或更高。当内外温差产生的约束应力超过混凝土抗拉强度时，将导致裂缝。

混凝土浇筑后数日，水泥水化热基本上已释放，混凝土从最高温度逐渐降温，降温的结果引起混凝土收缩，再加上由于混凝土中多余水份蒸发、碳化等引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束，不能自由变形，导致产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，则从约束面开始向上开裂，形成收缩裂缝。因此，大体积混凝土裂缝控制施工的核心是从大体积混凝土施工中的各个环节控制混凝土浇筑体内部温度及其变化，以达到控制混凝土块体裂缝的目的。

4.1 温度、保温层厚度计算

1)温度计算。

计算混凝土内表温度差Tm(t)=T1(t)-T2(t)应≤25℃；其中混凝土中心温度Tl(t)=Tj++Th×ζ(t)、混凝土表层下50～100mm处的温度T2(t)=Tq+4×hˊ(H—hˊ)[T(t)-Tq]／H2；式中Tj表示混凝土浇筑温度，取28℃；Th表示最大绝热温升(Th=Tmax=mc×Q[c×ρ(1一e-nv])，取70℃；()表示龄期降温系数，取3d龄期计算；T表示施工大气平均温度，取20℃；hˊ表示混凝土虚厚度，取0.44m；H=h+2hˊ表示混凝土计算厚度取2.28m。

2)保温层厚度计算。

保温材料厚度δ=0.5h×λx(T2-Tq)Kb／[λ(Tmax一T2)]=44.034mm，式中h为混凝土计算高度，取1.4m；为所选保温材料导热系数，取0.03；T2为混凝土表面温度，取4O℃；Kb为传热系数修正，取1.5；λ-混凝土导热系数，取2.33w／(m•k)。

4.2 蓄水养护高度计算

混凝土终凝后，采用蓄水法进行温度控制及养护，其蓄水养护高度计算：hm=R×λw=0.04m，其中，水导热系数Ⅳ取0.58w／m•k；混凝土表面热阻系数

=0.06k／w，

式中X为混凝土维持到预定温度的延续时间3×24h；M为混凝土结构表面系数(1／m)；700表示混凝土的比定压热容量(kJ／m3•K)；为混凝土浇筑、振捣完毕开始养护时的温度，取25℃；Tf为每立方米混凝土水泥用量(330kg／m3)；Q㈨为混凝土在规定龄期内水泥的水化热(188kJ／kg)。

4.3 保温保湿措施控制

养护是大体积混凝土施工中一项关键的任务，通过养护，可以使混凝土的表面保持合适的温度和湿度、降低混凝土表面与内部的温差，从而防止混凝土裂缝的产生和发展嘲。保温保湿是养护的重要手段，因此必须做好相应工作。本工程混凝土在浇筑完成24h内对已浇筑的混凝土铺设草袋子、塑料薄膜并浇水进行保温和养护，养护时问不得少于15d，浇水量应保证混凝土表面保持湿润为宜。

从计算和实际测得的数据看最终温度差均小于25℃，满足防裂要求。但混凝土如不采取可靠的保温保湿措施，混凝土表层与空气温差可能会超过25℃(龄期3d内)，由此引起表面裂缝。故采用在混凝土表面覆盖3层保温棉(厚度大于5Oram)，上面再覆盖一层塑料薄膜。且保证保温、保湿浇水14d以上。

5结语

综上所述，筏板基础工程的施工质量控制是一项复杂工程，涉及方法面面。为了保证筏板基础工程的施工质量，混凝土施工中应该采用事前、事中和事后的控制手段，并通过严密的施工组织、充分的施工准备、有效的协调管理与施工配合。这样才能避免了质量问题，确保工程的质量。

参考文献

[1] 林金宗，大体积混凝土筏板基础施工及测温方案[J].科技信息(学术研究),2008.21

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