承台筏板大体积混凝土施工技术探析.pdf

苏琦 ： 承台筏 板大体积混凝 土施 工技术探析 承 台筏板大体积混凝土施 工技术探析 苏琦 ( 重庆渝 富地产有 限公司 。 重庆4 0 1 1 2 1 ) 【 摘要】 大体积混凝土具有形体庞大， 混凝土量多， 施工技术和质量要求高等特点 ， 一直是工程技术界十 分关心的重要课题。本文主要介绍了华北某办公楼承台筏板温度裂缝控制措施和现场施工情况 ， 说明通过优化 混凝土配合、 测量、 施工、 养护等方法 ， 能够有效避免大体积混凝土温度应力裂缝的发生。不仅施工方便 、 安全可 靠 ， 还节约了原材料、 降低了劳动强度， 取得了较好的技术经济和社会效益。 【 关键词】 基础筏板 ； 大体积混凝土； 配合比； 施工技术 【 中图分类号】 T U 7 5 5 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 4 ) 0 9 0 0 8 1 0 3 1 工程概况 该工程地上九层地下一层， 环境优美。工程由中楼、 左 右楼、 后楼三部分构成单体综合楼房， 总建筑面积 3 5 9 1 4 ， 总用地面积为 1 3 0 0 0耐， 框架剪力墙结构。该工程地基与基 础为混合基础， 主楼采用桩筏联合基础 ， 地下室外扩部分及 裙楼采用桩承台基础， 后楼采用柱下独立承台基础， 桩成孔 采用旋挖机械成孔。 本工程筏基 1 3 0 0 m m厚、 地下防水底板 4 0 0 m m厚及承台 l l X I ) - -1 4 0 0 厚， 混凝土标号为均为 C 3 5 。整个基础底板的混凝 土量约 8 0 0 0 1 1 13 ， 采用 C 3 5防渗混凝土， 抗渗等级为 P 8 。基础底 板混凝土浇灌时间为2 5 个日历天数。从几何尺寸来看， 本筏板 工程属于大体积混凝土， 厚度较厚， 故采用大体积施工方案。 2准备工作 大体积混凝土内的宏观裂缝， 主要按深度不同分为深 层裂缝 、 贯穿裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是 由混凝土 表面裂缝发展为深层裂缝， 最终形成贯穿裂缝， 危害性严 重； 而深层裂缝部分地切断了结构断面， 也有一定危害性； 表面裂缝一般危害性小。由于要在大体积混凝土施工中要 防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂 缝， 需要从材料选择上、 技术措施等环节做好准备工作 ， 才 能保证基础底板顺利施工。 2 1 配合比 混凝土采用保定供应商品混凝土， 要求混凝土搅拌站 根据现场提出的技术要求， 提前做好混凝土试配。针对大 体积混凝土的本质特性， 主要应控制水化热值， 适量掺人粉 煤灰减少水泥用量。同时按照减水剂、 膨胀剂的特性， 按 比 例适量掺入。在试配中， 保定市检测中心试验室试配、 并 出 具混凝土级配单。 2 2原材料选 择 ( 1 ) 粗骨料： 采用碎石， 粒径 5 2 5 mm， 含泥量不大于 1 。选用粒径大、 级配良好的石子配制成混凝土， 和易性较 好， 抗压强度较高， 同时可以减少用水量及水泥用量， 从而 使水泥水化热减少 ， 降低混凝土温升。 ( 2 ) 水泥： 大体积混凝土中水泥水化热不易散发 ， 混 凝土内部温度过高， 与混凝土表面产生较大的温度差， 便混 81 凝土表面产生拉应力， 内部产生压应力。当混凝土表面拉 应力超过抗拉强度时会产生温度裂缝 ， 因此采用水化热低、 凝结时间长的矿渣硅酸盐水泥， 具体标号 P O 4 2 5 。通过掺 加外加剂， 如粉煤灰硅酸盐水泥、 火山灰等 ， 可以改善混凝 土性能 ， 提高抗渗能力 。 ( 3 ) 细骨料： 粗骨料采用连续级配， 细骨料采用中砂。 中砂采用 山砂 ( 4 5 )+人 工砂 ( 5 5 ) ， 平均 粒径大 于 0 5 m m， 含泥量不大于 5 。选用粒径较大 中、 粗砂拌制 的混 凝土比采用细砂拌制， 可减少用水量约 1 0 。 ( 4 ) H J n 剂： 混凝土确定高效减水剂 ， 减水剂可降低水化 热峰值， 每水泥掺量0 3 0 5 ， 可提高混凝土的抗裂眭。 2 3 现场准备 基础底板墙插筋、 钢筋和柱应分段尽快施工完成 ， 将基 础底板上表面标高抄测在墙钢筋、 柱上， 作好显著标记， 以 供浇筑混凝土时找平用。项 目经理部联系好施工单位用 电， 以保证混凝土振捣及照明。施工人员、 保卫人员等坚守 岗位， 各司其责， 切实保证混凝土浇灌进行。 3 大体积混凝土温度和温度应力计算 施工需要对基础底板的混凝土温度进行检测 ； 混凝土 内部中心点的温度高峰， 通常于混凝土浇筑后3 d左右产生， 以后趋于稳定 ， 并且逐步降温。对大体积混凝土的养护 ， 应 根据气候等条件采取控温措施 ， 加缓凝剂， 将温差控制在一 定范围内， 温差不超过 2 5 为宜； 表面温度控制采取调整保 温层厚度的方式 ， 尽量降低混凝土内最大温升值。 表 1 混凝土拌和温度计算 ( 注： 根据施 工条件和要 求 ， 拌和 物无离 析 、 泌水现 象 ， 和易性 、 可泵性 能 良好 ) 低温建筑技术 2 0 1 4 年第 9 期( 总第 1 9 5 期) ( 1 ) 混凝土温度计算。混凝土在浇筑后， 会产生水化 热， 使混凝土内外温差增大， 产生温度应力， 出现裂纹。为 消除温度应力， 在浇筑混凝土前， 基础 内部预埋两层直径 D N 1 5 P E 管 ， P E布置垂直间距 0 8 m， 为水平间距 0 3 m 。可 以采用管管相连成u型环状管， 通入循环水， 以降低混凝土 内部温度。管道入、 出口都设置在基础顶面， 循环水流出后 浇洒在基础表面对混凝土进行保湿、 降温。当混凝土内部 温度和环境温度差小于2 5 时， 停止通入循环水。 混凝土内部降温用 P E 管 ， 电子测温仪 T M T 一 1 0 1 型。 ( 2 ) 混凝土的测温。为了保证已浇筑混凝土的质量 ， 需严格对混凝土进行温度控制。混凝土浇筑时在测温点部 位埋设电子测温元件， 分别布设在构件的底部、 表面和中 部， 其垂直间距控制在 5 0 08 0 0 m m， 水平间距控制在 2 5 0 o 5 0 0 0 m m范围内。采用 T M T一1 0 1型电子测温仪测温。 T MT一1 0 1型电子测温仪接通预先埋设的电子测温元件， 测 温仪将直接显示埋设点的内部温度， 测温人员记录各点温 度以便掌握混凝土内部温度变化。 根据大体积混凝土早期升温快， 后期降温慢特点 ， 采取 先频后疏原则， 测温从混凝土浇筑后 3 h开始至 3 d内， 每次 可以隔2 h测温， 直至混凝土内部温度下降时， 改为每隔 4 h 测 1 次 直至混凝土内部温度与大气温度之差小于2 5 C， 停 止测温。在测温过程中， 若发现混凝土表面与大气温差混 凝土 ， 或最高温度与混凝土表面温差超过 2 0 C时， 立即对混 凝土表面增加覆盖或内部通入循环水加速内部降温。可以 看出， 大体积混凝土施工， 如果混凝土内外温差控制2 5 ， 可避免由于温度应力引起的温度裂缝。 4 大体积混凝土施工和养护 ( 1 ) 大体积混凝土施工。大体积混凝土的浇筑与振 捣浇筑方案 ， 还应考虑钢筋疏密、 预埋管道和混凝土供应情 况及水化热等 因素。该工程采用分层分段。混凝土浇筑 时 ， 先从底层开始， 浇筑至一定距离后浇筑第二层， 依次向 前浇筑其它各层。由于总层数较多， 所 以浇筑到顶后 ， 第一 层末端的混凝土还未初凝， 又可从第二段依次分层浇筑。 要求斜面坡度不大于 1 3 ， 适用于结构长度大大超过厚度 3 倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始， 逐渐上移。混凝土 的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺 ， 一般在每个斜面层的 上、 下各布置一道振动器。下面一道振动器布置在近坡脚 处， 确保下部混凝土密实。上面一道布置在混凝土卸料处。 保证上部混凝土的捣实。随着混凝土浇筑向前推进， 震动 器也跟上。振捣棒操作要做到“ 快插慢拔” ， 以使上下振动 均匀， 每点振捣时间以2 O一3 0 s 为宜， 同时应视混凝土表面 不再出现气泡 ， 不再明显下沉， 表面泛出灰浆为佳。上层混 凝土振捣时， 振捣棒应插入下层 5 e m左右， 用来消除两层之 间的接缝。同时， 振捣过程中严防振动模板、 钢筋、 预埋螺 栓等。 ( 2 ) 养护。大体积混凝士养护是关系到混凝土质量 的关键， 养护期内混凝土表面温度较高， 若保湿养护措施不 当或接头不严密 ， 混凝土表面水分散失较快， 极易产生干缩 裂缝 ， 造成混凝土表面质量缺陷。养护主要是保持适宜的 温度和湿度， 以控制混凝土内表温差， 促进混凝土强度正常 发展 ， 防止混凝土裂缝产生和发展。要尽可能多养护一段 时间， 拆模后应立即回土或在覆盖保护， 同时预防近期骤冷 气候影响， 以控制内表温差， 防止混凝土早期和中期裂缝。 大体积混凝土的养护， 不仅要满足强度增长需要， 还应通过 人工温度控制， 防止因温度造成混凝土开裂。拆模时， 混凝 土的温差不超过 2 O 。混凝土的中心温度与表面温度之 间、 表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于 2 0 ； 当 结构混凝土具有足够的抗裂能力时， 不大于 2 5 3 0 C。在 结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料( 如草 袋、 锯木、 湿砂等) ， 在缓慢 的散热过程中， 使混凝土获得必 要强度， 以控制混凝土内外温差小于2 0 。 5 结语 筏板大体积混凝土施工过程中， 受各种条件及因素的 影响较大。混凝土在水硬化过程 中释放的热量， 通过水循 环排出， 只要调节好进水的水量和水温， 能有效地控制好混 凝土中心温度与表面温度差。对混凝土表面蓄水养护， 采 用冷却水循环调整养护水 的水温， 蓄热养护保持合理 的温 差， 有利于混凝土强度增长和收缩裂缝 的产生， 也降低了覆 盖成本。从混凝土的配合 比设计开始直至混凝土的养护工 作结束 ， 通过对施工中每个环节、 每个细节进行认真对待和 控制， 特别大体积混凝土初凝时间、 保湿保温养护等方面工 作都要引起足够重视， 方能使基础筏板大体积混凝土施工 质量得到有效控制 ， 保证了大体积混凝土的施工质量， 切实 保证工程施工整体质量。 参考文献 1 孙占勇 流水作业在水利施工中的应用及对混凝土的质量控 制 J 中国新技术新产品， 2 0 1 0 ， ( 3 ) 2 吐尔洪 吐尔地； 叶尔波拉提 新疆拦河坝硅粉混凝土现场施 工工艺研究 J 中国农村水利水电， 2 0 1 0 ， ( 1 ) 3 李蓉， 李伟 大伙房输水工程长大隧洞衬砌结构 自防水混凝土 技术研究 J 中国建筑防水， 2 0 1 0 ， ( 2 ) 4 魏以忠； 周毓 浅议混凝土的几种施工技术 J 中国新技术新 产 品， 2 0 1 0， ( 3 ) 5 权国喜 大体积混凝土施工技术浅议 J 山西建筑， 2 0 0 8 ， ( 2 ) 6 柴侠飞 混凝土施工质量与技术的思考 J 中国新技术新产 品 ， 2 0 l O， ( 3 ) 7 聂建国， 易卫华， 雷丽英 缩口型压型钢板 一 混凝土组合板的 刚度计算 J 混凝土 ， 2 0 0 6， ( 3 ) 收稿日期】 2 0 1 4 0 8 0 7 作者简介】 苏琦( 1 9 8 0 一) ， 男， 重庆人， 硕士， 工程师， 英国 皇家特许建造师， 主要研究方向： 钢筋混凝土及 工程管理 。