筏板基础大体积混凝土施工质量控制要点

陈奋月

（福建六建集团有限公司，福建 福州 350000）

1 工程概况

福清华润中央公园二期位于福建省福清市宏路街道清昌大道中段南侧，属于夏热冬暖地区。该期工程项目总共7 栋商品住宅楼，总建筑面积154075m2，工程总造价33347 万元。本文以13#楼为例对筏板基础混凝土施工质量控制要点进行阐述分析：该栋楼结构形式为框架剪力墙结构，抗震烈度设防为7 度，该栋楼设地下一层，地上32 层，建筑高度96.45m，属于高层建筑。筏板基础结构平面尺寸为48.4m×16.8m，筏板设计厚度为1.5m，其中2 个核心筒位置混凝土厚度达3.0m，经计算施工方量约1560m3。混凝土设计强度等级为C35P6，采用泵送商品混凝土。依据现行版《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018 相关规定，该工程筏板基础应按大体积混凝土施工工艺要求进行施工管控。

2 大体积混凝土施工特点及难点

大体积混凝土截面尺寸较大、结构厚实、浇筑立方量大、施工持续时间长、强度等级高、对防渗的要求也比较高，一般多作为高层建筑工程的基础结构。而本工程地下室筏板基础混凝土施工时正为夏季，外部环境气温比较高，本栋楼临近周边道路及居民小区，施工场地狭窄、外界干扰因素多、施工条件也比较复杂，大体积混凝土施工要求连续性，浇捣时间比较长，且筏板基础中有2 个较深的核心筒，如果施工不当，容易使结构物产生温度裂缝，常规的施工工艺很难有效保证混凝土质量要求。所以对混凝土性能要求较高，对施工工艺及整体部署要求也高。

3 混凝土裂缝形成原因分析

3.1 水化热的影响

混凝土浇捣后，在硬化成型过程中由于水泥自身具有高水化热特性，而大体积混凝土结构具有断面较厚、强度高、水泥用量大、升温快的特点，水泥所释放出的热量聚集在混凝土结构内部不容易散失。聚集在混凝土芯部沿表面方向的热能温度由高至低呈阶梯状分布，当内表温差过大时，就会造成胀缩裂缝，这种变形现象称之为温度变形。在混凝土成型早期阶段，由于抗拉强度均比较低，当其拉应力不足以抵抗混凝土极限抗拉强度时就会产生裂缝，直接影响混凝土强度质量。同时随着时间推移，温度裂缝还会逐渐开展，甚至恶化。所以避免混凝土造成裂缝现象的产生，降低水泥水化热才是关键。

3.2 混凝土收缩变形影响

混凝土硬化过程中由于内部水泥浆体中的水份逐渐地蒸发而使混凝土出现自身收缩，当混凝土表面受外界温度、空气干燥、原材料塑性等方面的影响时，表面混凝土将会产生干燥收缩。干缩裂缝原因主要受环境气候温度影响，同时与水泥用量、水胶比等均有直接关系。干缩裂缝一般为表面裂缝，其缝隙分布无规律性、缝宽一般不大、长度也比较短，会影响混凝土外观质量，但一般不影响结构安全及使用功能。混凝土失水干缩一般处于终凝前后阶段时间。此类裂缝需要调整配合比，控制混凝土保水性和控制好坍落度；另一方面还要要求施工工艺过程控制及后期养护工艺得当。正常情况下，施工操作得当及养护到位可以有效降低失水干缩开裂的产生几率。

3.3 原材料及施工工艺的影响

大体积混凝土施工过程中，由于商品混凝土自身原材料选用缺陷及混凝土配合比设计不当，混凝土施工后则容易产生裂缝影响工程质量。浇捣施工中如果混凝土供货不及时或混凝土层间振捣处理不到位，极易造成层间施工冷缝。混凝土在浇筑过程中如果出现漏振捣或振捣不到位的会造成混凝土不密实、甚至蜂窝现象，严重影响使用功能[1]。混凝土在振捣过程中如果过振，粗骨料就会出现下沉，水泥浆上泛形成泌水现象，此时在混凝土表面会沉积过厚的水泥浮浆，容易造成表面干缩裂缝，在表面钢筋保护层位置也容易产生顺筋裂纹。当筏板基础混凝土施工完成，在其强度未达到堆放荷载情况下，在底板基础上堆放钢筋、模板、钢管等材料及进行下道工序施工，极易造成踩踏和过载裂缝，直接影响筏板基础混凝土质量。

4 混凝土施工质量控制

4.1 施工准备

筏板基础混凝土施工之前，组织项目部管理人员依据设计图纸及施工规范要求、施工现场条件、混凝土浇筑数量和混凝土运输距离、结构特点及工艺要求等情况合理编制大体积混凝土专项施工技术方案，并按相关程序报送审批，审核通过后方可组织施工[2]。此外还应构建质量控制管理体系进行有效地检查与监督，明确各级管理人员及作业班组的责任及义务。组织项目技术人员对隐蔽工程的检查与验收、施工现场用电、混凝土施工机械设备等进行检查、并落实混凝土操作人员的配置。并对施工作业班组全体人员进行培训及技术安全交底，以提高操作水平，使大体积混凝土施工质量处于可控状态。

4.2 原材料及配合比优化

在大体积混凝土配合比设计中如何减少水泥和水的用量、提高粗细骨料质量、降低水胶比是控制大体积混凝土裂缝的关键。拌制出来的混凝土能够满足强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性及工作性能[3]等也是关键。经项目部讨论确定本工程筏板基础混凝土依据相关规范规定采用60d 龄期强度指标对配合比进行优化。采用掺加粉煤灰和高效缓凝减水剂等来提高大体积混凝土的抗裂性能。在混凝土配合比设计之前，为保证及提高原材料质量，组织项目部管理人员协同各材料供应商对砂、石子等原材料供应市场进行现场考察，抽样检测，对于颗粒级配不良，含泥量高的原材料不得采用。经考察分析决定本工程水泥选用“建福”牌普通硅酸盐水泥、强度等级为42.5、3d 水化热217kJ/kg、7d 水化热241kJ/kg；粗骨料采用花岗岩碎石、粒径5.0～31.5mm 连续级配、含泥量小于0.5%；细骨料采用闽江流域的洁净天然粗砂，含泥量小于1%、细度模数2.6～3.0；掺和料采用F.II 级粉煤灰；外加剂采用KR-1 缓凝高效减水剂。经过试验室试配和验算最终确定配合比材料用量如表1 所示。

表1 C35P6 混凝土配合比 kg

当砂率41%、水胶比0.42、坍落度140～160mm，配制的混凝土各项指标均能满足设计及大体积混凝土施工标准的规定要求。

4.3 施工过程控制

根据筏板基础的平面布置及施工方量，及搅拌站到施工现场的距离共布置了2 台臂长48m 的汽车输送泵，可以覆盖基础全范围浇捣工作。运输车安排12 辆，能够保证混凝土施工不中断的浇筑、持续进行。混凝土进场时安排技术专员对每车混凝土的坍落度、和易性等各项性能指标进行检查验收，只有合格的产品才能投入使用。为了降低混凝土入模温度，浇捣前对基础砖胎模充分洒水湿润。并在混凝土泵车输料仓位置上方搭设简易遮阳棚、这样也可以有效地降低入模温度，使混凝土入模温度小于30℃。根据筏板基础的断面尺寸进行整体全面分层浇筑。每层厚度控制50cm，混凝土按照先深后浅、由中间向二端顺序平行进行浇捣。混凝土输送浇筑时橡胶软泵管距离筏板基础面自由倾落高度控制在2m 以内，以防止混凝土发生离析现象。混凝土浇捣过程中严禁加水，混凝土振捣按二次振捣工艺法以提高混凝土的整体密实度。振动棒振点按1.5 倍的振力半径合理布置，振动过程做到快插慢拔，每个振点振动持续时间为20～30s，以混凝土停止下沉、不出现气泡、表面呈现浮浆为度。振捣过程中还应避免混凝土过振、漏振现象。振捣过程中产生的泌水由高处向低处引流，并由潜水泵抽走排除[4]。在层间混凝土浇捣时应合理控制浇筑时间，确保在下层混凝土初凝前振动棒插入下层混凝土中，插入的深度控制在50～100mm 之间振捣，使各层间更好地紧密结合。待筏板基础浇筑振捣完成，混凝土表面上多余浮浆及泌水采用2m 长铝合金靠尺刮除扫平后，再进行砂板抹压。为减少混凝土表面裂缝而增强结构抗渗性，在混凝土初凝前进行二次抹压，施工过程依据《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018 相关规定，该基础现场取样共留置12 组边长为150mm 的立方体尺寸混凝土标准试块。置于标准养护条件下（温度为18～22℃及相对湿度不低于95%）养护。

4.4 混凝土养护及温控措施

为防止温度裂缝的出现，通过在混凝土内部预埋冷却循环水管通水降温及混凝土表面覆盖保温的方法进行混凝土内表温差控制，控制目标使混凝土内表温差控制在25℃以内。具体做法在基础厚度中间位预埋一层冷却水管，冷却水管距离筏板基础边缘0.75cm，沿平面方向呈蛇形布置，冷却水管布置间距为1.5m，冷却水管材质为DN32 薄壁镀锌钢管，连接方式采用丝扣连接。预埋时进水管管口高度应高出筏板基础面一定高度、并临时封堵避免堵塞。在冷却水管进水口附近设置蓄水池及安装增压水泵。当混凝土浇筑覆盖住冷却水管时即可通水降温。冷却水通常采用自来水，通水降温时，需要定时对管内水温进行全面观测。进出口水的温差宜小于10℃，且水温与内部混凝土的温差控制在20℃以内，降温速度不大于2℃/d[5]。本工程依据筏板基础的断面尺寸及平面特点，合理布置有代表性的监测点，每组均在混凝土中部和距离顶部和底层50mm 处的位置作为温测点。混凝土浇筑完成后6h 开始监测温度，即混凝土终凝后第1～3d 期间每2h 测1 次，第4～7d 期间每4h 测一次。温测工作委托有资质的监测单位进行监测、并安排项目部技术人员配合。做好温测记录并计算出混凝土内外温差，技术人员依据温测的数据作为冷却水管降温措施的管控依据。在混凝土浇筑完成后初凝前即可在筏板裸露表面位置用塑料薄膜加盖土工布覆盖养护。二层覆盖厚度大于5mm，以有效地保温。待混凝土芯部温度与大气温度的差值小于20℃时即可拆除覆盖层，改为洒水养护，养护水温度与混凝土表面温度的差值应不大于15℃。混凝土养护过程中应保持混凝土始终处于保湿状态，养护期共为14d。混凝土施工后的标准养护试块经检测抗压强度均满足设计及施工规范规定要求。

5 结束语

本项目工程大体积筏板基础混凝土施工时依据《大体积混凝土施工规范》GB50496-2018 标准及设计要求施工，经编制并审批后的专项施工技术方案指导现场施工，通过提高混凝土原材料及优化配合比设计、采用内降外保法、分层浇筑法、加强浇捣施工过程管控及温度监测等一系列有效控制措施，在筏板基础混凝土质量评定中观感良好，未发现有害裂缝，混凝土强度等级能够满足设计要求。