某住宅小區地下室底板大體積混凝土施工技術初探

林藝強

廈門興海灣監理咨詢有限公司（361000）

某住宅小區地下室底板大體積混凝土施工技術初探

林藝強

廈門興海灣監理咨詢有限公司（361000）

結合英村市場、住宅小區實踐，主要談一談住宅小區地下室承臺底板大體積混凝土施工技術，以供參考！

地下室；跳倉法；養護；測溫

0 概述

0.1 工程概況

本工程為5幢樓房，一層地下室。其中，地下室作為設備用房、地下停車庫（平戰結合戰時人防工程）；地下室耐火等級一級，防水設防標準Ⅱ類，抗震烈度7度；地下室為甲類、核6、常6級防空地下。其層高3.5～5.7m,總長約214m，總寬約100m，建筑面積約18 735.57m2。1#、2#、3#樓底板面標高為-4.95m，1#樓整體樁筏承臺面積為736.9m2，混凝土方量達到1 326.42m3;2#、3#樓整體樁筏承臺面積均為639.55m2，混凝土方量達到1 151.19m3。底板、側墻、頂板長度遠超《混凝土結構設計規范》（GB 50010-2010）的有關規定，屬于大體積超長混凝土。按設計，采用跳倉法施工，實現了預期目標。

0.2 “跳倉法”原理及優點

“跳倉法”是根據預應力鋼筋混凝土抗裂原理，在混凝土中摻入一定量的摻合物材料，通過與水泥的水化反應，在混凝土中建立0.2～1.0mPa的預應力場，抵消或減少因混凝土干縮和溫度變形引起的拉應力,使超長鋼筋混凝土結構一次澆筑完成,不產生貫穿和宏觀有害裂縫。

“跳倉法”施工原理是運用“抗放兼施，先放后抗”的原則進行施工。通過合理設置跳倉間距，在跳倉施工階段，釋放混凝土早期應力，即所謂“先放”。在封倉階段，混凝土的抗拉強度已經有所增長，充分利用混凝土的約束減小應變，即所謂“后抗”，并通過封倉后及時做防水層、回填土等措施，避免混凝土結構長期暴露在空氣中，使結構承受收縮和溫差作用減到最小,進而達到控制混凝土裂縫的目的。

0.3 “跳倉法”施工工藝簡介

“跳倉法”工藝充分利用混凝土本身的抗拉、抗壓、徐變、收縮等自身特性，將大面積混凝土地下室分為多個倉位，倉與倉之間封閉時間為7～10d。“跳倉法”工藝施工靈活，將大面積地下室分為多個倉位，可以靈活選取先行施工的倉位，可以確保節點工期。

在質量和工期的綜合考慮下，該工程采用“跳倉法”施工技術，結合我國對“跳倉法”工藝有深入研究的著名專家王鐵夢教授文獻指導對本工程進行設計與施工，該工程將地下室分為9個倉位。

0.4 地下室底板施工工藝流程

圖1 施工工藝流程

1 “跳倉法”施工設計

1.1 “跳倉法”倉位劃分

本工程根據設計要求采用“跳倉法”施工，后澆帶將地下室分成9個區域，具體為1、3、6、9號和2、4、5、7、8號板塊進行區域間隔施工。其中，1、5～9號區域以單樁～五樁承臺為主；1#、2#、3#樓坐落在2～ 4號區域以樁筏承臺為主，單雙樁為輔。1#樓整體樁筏承臺面積為736.9m2，混凝土方量達到1 326.42m3；2#、3#樓整體樁筏承臺面積均為639.55m2，混凝土方量達到1 151.19m3。詳見圖1。

圖2 “跳倉法”平面布置圖

“跳倉法”的原則為“隔一跳一”，即至少隔一倉塊跳倉或封倉施工，分倉縫適當錯開。最大塊尺寸不宜大于40m，個別倉塊最大尺寸可調整到50m。跳倉間隔施工的時間不宜小于7d,封倉間隔施工時間宜為7～10d。

地下室底板平面劃分為9個區域，即底板以分倉縫為界劃分為9個施工倉位。本工程底板按9個倉位流水施工(見圖2)。

1.2 混凝土配合比設計

1.2.1 混凝土配合比設計指標

C35、P6防水混凝土配合比設計。采用泵送商品混凝土，坍落度120+30mm，水泥采用龍麟水泥42.5級，水化熱總量為Q0=332 kJ/kg。

表1 混凝土配合比

控制石子、砂的含泥量不超過1%和3%。

1.2.2 原材料要求

1）水泥采用低水化熱水泥，如需采用普通硅酸鹽水泥，應選用水化熱較低品種。7d的水化熱不超過270 kJ/kg，3d的水化熱不超過240 kJ/kg;水泥用量約為185～215 kg/m3。水泥的比表面積為300～350m2/kg，盡可能選用比表面積小的水泥。所用水泥在攪拌站的入機溫度不宜大于60℃。

2）外加劑:聚羧酸高性能緩凝減水劑，外加劑摻量占膠凝材料的比重0.8%～1%，要求減水劑的減水率要≥25%。混凝土中除摻入減水劑外，不得再摻入防水劑等任何外加劑。

3）粉煤灰:Ⅱ級。

4）砂采用中粗河砂，模數為2.5～3.0，含泥量≤1.5%，泥塊含量≤0.5%。

5）碎石選取粒徑大、強高、級配好的花崗巖石子,5～31.5mm連續級配,含泥量≤0.8%,泥塊含量≤0.5%。

6）拌合水的質量應符合國家現行標準《混凝土用水標準》的有關規定。

7）為控制混凝土的入模溫度，使其澆筑溫度不超過32℃(指混凝土入模振搗后，在50～100mm深處的溫度)，要求混凝土攪拌站采用低溫水拌制混凝土，骨料放置在遮陽避雨篷中，避免陽光直曬，以降低原材料的入機溫度，混凝土在攪拌站的出機溫度控制在28℃以下。

2 大體積混凝土施工控制方案

大體積鋼筋混凝土結構引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土內產生早期溫升和后期降溫時的溫度應力，故施工中采取下列措施來降低溫差，防止出現結構裂縫。

1）優化混凝土配合比

在混凝土中摻加高效減水劑。據試驗，當摻量為0.9%時，每立方米混凝土節約水泥120 kg以上，可降低水化熱絕熱溫升6～10℃。

2）降低混凝土澆筑溫度

在成品砂石料進入拌合樓前通過地垅取料，并在外露皮帶機頂部設遮陽罩；高溫天氣澆筑時在倉面搭建簡易涼棚，在其周圍噴水霧降溫；盡量避開高溫時段，充分利用夜間、早、晚氣溫較低時澆筑；必要時適當延長澆筑間歇,使下部混凝土充分散熱。

3）切實做好混凝土保溫養護，緩慢降溫，充分發揮混凝土徐變特性，減小溫度應力。

4）保溫措施采用一層塑料薄膜、適量麻袋覆蓋,覆蓋工作必須嚴格認真貼實，薄膜幅邊之間搭接寬度不少于10 cm，麻袋之間邊口拼緊，養護期間澆水視具體情況而定。

5）加強測溫和溫度監測與管理，實行信息化施工，控制混凝土內外溫差在25℃以內，根據混凝土的澆搗方向和底板厚度來考慮測溫點的布置。

3 測溫方案

通過測溫、控溫手段，可以及時了解混凝土內部與自然溫度的實際差異，通過采用相應的技術措施，能將基礎深度方向的溫度差控制在25℃以內，可以有效地消除由于溫度因素造成的混凝土有害裂縫。

3.1 測溫設備、測溫孔布置

根據工程設計，本項目需設置測溫點位置為上述部位大承臺，擬采用溫度巡檢系統測溫，這項測溫技術不僅可以縮短養護周期、而且可以節約技術措施中所包括的麻袋及塑料薄膜、麻袋和人工等成本。擬采用XX-16，XZMA-2000型多點測溫儀，配以導線。用WZC-010銅熱電阻作為測溫探頭。每個銅熱電阻與導線必須焊接可靠，然后用環氧樹脂封閉，并進行老化處理，確保不滲水。整套測溫設備進入現場前應進行調試，無誤后方可使用。

測溫孔布置:測溫孔用Φ25鋼管制作，下端用鋼板封閉，分別將測溫點布設在混凝土的面層100mm深處和混凝土中心處及混凝土底部上100mm；分別測得三個數據,以掌握混凝土的內外溫差情況。

測溫孔埋設位置見圖3、圖4。

圖3 測溫孔埋設位置

圖4 測溫孔埋設剖面

3.2 測溫階段的要求

1）自混凝土入模至澆搗完畢的3d期間內每隔2 h測溫一次，以后每隔4 h測溫一次。一般10～14d后可停止測溫,或溫度梯度＜20度時，可停止測溫。

2）每測溫一次，應記錄、計算每個測溫點的升降值及溫差值。

3）當混凝土中心溫度差超過22℃時，必須向現場施工管理人員報警。當超過25℃時，現場施工方必須采取有效技術措施。如增加覆蓋物厚度以增加混凝土表面溫度。當溫度梯度小于20度通知施工現場可取消混凝土表面保溫材料。

4）測溫人員應堅守崗位，認真操作，加強責任心，并仔細作好記錄。

4 大體積混凝土保溫與養護

為了保證混凝土澆搗，控制混凝土入模溫度是控制混凝土溫降的重要手段。外蓄是指對混凝土采用保溫、保濕養護方法，根據溫度控制計算，本工程擬采用覆蓋保溫措施，為減少混凝土表面的擴散，減小混凝土的溫度梯度，當混凝土平倉、抹平后，即在混凝土表面用塑料薄膜和適量麻袋保溫覆蓋。

5 結語

本工程由于采用“跳倉法”施工，工期提前了約130d；節約成本（不使用補償收縮混凝土，不摻纖維抗裂劑等項積累）約112萬。根據地基、結構、施工等條件，選擇采用“跳倉法”施工技術，并著重控制混凝土入模溫度控制混凝土溫降，依據該方法“抗”、“放”結合的原則，可以有效地減小或抵消混凝土結構的收縮應力及溫度應力，對地下結構的裂縫控制效果顯著。