建筑底板大體積混凝土綜合施工技術應用研究

劉心忠

（福建經帆市政園林工程有限公司，福建 閩侯 350100）

與普通混凝土施工技術相比，大體積混凝土澆筑量大、體積大、水化熱反應大等特點，造成水化熱難以控制，容易出現大體積混凝土溫度裂縫，從而對建筑結構安全、穩定產生威脅。因此，在建筑底板大體積混凝土施工中，應通過優化混凝土配合比、加強施工過程控制和養護管理等措施預防混凝土溫度裂縫的產生。

1 項目概況

本工程為廈門某綜合體建筑工程項目，項目總建筑面積為20.5萬m2，由3棟建筑組成。其中，主樓地上建筑21層，裙樓地上建筑13層，地下3層。本工程基準標高為-0.2m，基礎底板頂部標高為-22.8m，底板最深區域標高為-25.2m。基礎底板為筏板基礎，混凝土強度設計等級為 C40。根據工程設計，底板混凝土采用混凝土摻入膨脹纖維抗裂防水劑的方式增強底板防水能力。

本工程中，底板混凝土澆筑量為2.2萬m3，一次澆筑量大，質量要求高，混凝土泵送垂直落差達 25m，施工現場泵送管路系統布設難度較大；首先，基坑周圍緊鄰已有建筑，施工空間狹小。施工期間處于秋季，混凝土入模溫度控制難度大；其次，為滿足混凝土澆筑要求，施工單位組織協調 4個攪拌站預拌混凝土，混凝土運輸和協調難度大；再者，底板鋼筋厚度大，分區多，混凝土振搗作業難度大；最后，為提高底板混凝土防水抗滲能力，需在混凝土中摻入膨脹纖維抗裂防水劑，但經試驗研究，摻入防水劑后會影響混凝土泵送性能，因此，應加強施工組織優化和過程管理，切實保障混凝土澆筑順利施工。

2 施工部署

2.1 總體部署

為滿足混凝土澆筑施工要求，本工程采用商品混凝土攪拌方式，經車輛運輸至施工現場。混凝土運輸共計配置4臺車載泵和4臺汽車泵。混凝土澆筑由中心向四周長邊方向推進，采取分層方式澆筑。為避免因混凝土堵管造成澆筑中斷，每臺汽車泵配備 1條備用注漿管，以便于及時更換注漿管。經工程量計算，本工程混凝土澆筑共需35輛，為防止道路堵塞和車輛損壞意外發生，施工單位備用5輛混凝土運輸車，共計40輛。

2.2 混凝土配合比試驗

根據《普通混凝土配合比設計規范》（JGJ55-2001）及相關餛飩施工技術要求，開展混凝土配合比試配工作（如表1所示）。為降低材料質量對混凝土性能的影響，應加強對原料種類的選擇與質量控制。本工程中，選用一級粉煤灰，其細度滿足國家現行技術要求，具有良好的活性，與外加劑相容性良好。選用HCSA-Z型膨脹纖維抗裂防水劑，摻入量為8%，與膠凝材料相容性良好。

表1：混凝土配合比試驗參數

為保證混凝土入模溫度滿足施工技術要求，本工程主要采取措施包括：粗細骨料并加設防護棚；使用溫水拌制混凝土，保證混凝土入模溫度；混凝土運輸車輛加設覆蓋層，避免混凝土運輸過程中溫度下降過快。現場施工人員使用紅外檢測儀對混凝土溫度進行測量和記錄。

3 施工組織

3.1 施工組織安排

根據混凝土配合比試驗結果，由4個混凝土攪拌站保證混凝土供應，4個攪拌樁使用同一配合比，確保混凝土拌制質量一致。為了加強混凝土攪拌質量控制，施工單位排專人到施工現場進行跟蹤、管理和監督，確保混凝土拌制質量，同時，根據道路交通狀況，對車輛運輸路線進行優化，避開擁堵路段，并由攪拌站及時匯報車輛發出情況，以便于施工現場調度安排。施工現場設置2個入口和2個出口（如圖1所示），并安排專人統一指揮車輛，保證施工現場管理秩序。

3.2 大體積混凝土施工措施

本工程中，由于泵送量較大，對泵送設備、振搗設備可靠性要求較高，因此，在混凝土施工前，應對相關設備進行檢查和維修，確保設備工作狀態良好。同時，在泵送前用適量水濕潤泵送設備和管路系統，并對管路系統密封性進行檢查，確認無誤后方可進行泵送澆筑。

圖1：建筑工程底板基礎結構示意圖

混凝土澆筑過程中，應設置至少 2名現場管理人員，對下層混凝土狀態進行實施觀察，防止混凝土出現冷縫。各澆筑點采用連續澆筑方法，每層澆筑高度為300mm，一次澆筑成型，不設置冷縫。澆筑過程中，應遵循“相同坡度、分層澆筑、循序漸進”的原則，確保混凝土澆筑質量。混凝土振搗時，應從下層逐漸向上層移動，并嚴格按振搗間隔振搗，避免出現漏振問題。在混凝土初凝前，應沿混凝土頂部和模板外側進行振搗，起到壓實的作用，避免混凝土出現裂縫。

混凝土澆筑完成后，應對頂部混凝土進行抹平處理，待混凝土終凝前應進行二次抹平。在混凝土澆筑過程中，如出現沁水問題，應及時將沁水抽出，防止混凝土含水率過大而影響出現麻面、氣鼓等問題。少量沁水可采用海綿方式加以消除。當表面沁水去除后，應使用抹子抹平，確保混凝土密實。

3.3 混凝土養護管理

（1）混凝土中心溫度計算

根據《大體積混凝土施工規范》（GB 50496-2009）相關公式（如式1），

式中：δ為保溫層厚度（m）；

λx為保溫材料導熱系數，泡沫板取0.038W/Mk；

T2為混凝土表面溫度，取29℃；

Tq為環境溫度，取10℃；

Kh為傳熱修正系數，取1.3；

λ為混凝土導熱系數，取2.33 W/Mk；

Tmax為混凝土中心溫度，取51.64。

根據本工程實際情況，計算得出保溫層厚度為0.02m，保溫材料為塑料薄膜和單層泡沫板。混凝土養護時間為底板混凝土澆筑完成且部分混凝土初凝后即可覆蓋養護，應避免混凝土全面初凝后養護，以免環境溫度對混凝土影響較大，導致混凝土表面溫差與中心溫差過大而引起溫度裂縫。混凝土養護管理主要分為兩個階段，第一階段為混凝土初凝后7d，主要以監測 和控制混凝土內部溫度為主，必要時采用循環水降溫的方法，避免混凝土升溫過快；第二階段為齡期7d～14d，該階段主要是加強混凝土保溫和養護，避免混凝土降溫過快。當混凝土強度達到設計值的50%后，混凝土中心溫度、表面溫度與大氣溫差小于20℃時可拆除混凝土覆蓋物。

3.4 混凝土溫度監測

本工程中，采用無線測溫儀器進行混凝土溫度監測。根據分區、分段原則，本工程共計設置72個測溫點和3個大氣溫度測溫點。在養護管理第一階段，每2h觀測記錄一次混凝土溫度數據和大氣溫度數據。第二階段，每 4h觀測一次溫度，齡期 14d后，每 6h觀測一次溫度數據。所有的混凝土溫度監測點應進行編號，詳細記錄混凝土中心溫度數據，并繪制混凝土中心、表面溫度曲線，以便于及時掌握混凝土溫度變化情況，及時調試養護管理策略，降低混凝土水化熱對混凝土結構的影響。

3.5 試塊留置

根據《大體積混凝土施工規范》（GB 50496-2009）相關要求，大體積混凝土每澆筑1000m3，應設置試塊，以便于檢測和掌握混凝土強度變化情況。本工程中，施工單位每澆筑800m3設置一組試塊，每組3塊，試塊尺寸為150mm× 150mm × 150mm，養護條件與底板大體積混凝土養護條件一致，相對濕度保持在90%以上，養護期為28d。

4 底板大體積混凝土施工質量控制

在混凝土施工前，應組織協調攪拌站、勞務班組、技術部門分析項目施工難點、重點問題，并借助BIM信息模型進行三維動態展示，以直觀展示方式取代傳統的圖紙展示方式，切實提高技術交底質量和效率。同時，針對核心筒區域澆筑施工時，應在核心筒兩側對稱下料，同步振搗，嚴禁一側混凝土澆筑到頂，否則可能引起核心筒預埋管線、預埋件、模板發生位移，進而影響核心筒施工質量。此外，在混凝土振搗時，應遵循“快插慢拔”的原則，上次混凝土振搗插入下層深度應控制在 50mm左右，預防和控制混凝土冷縫的產生。振搗器行走時應均勻排列，可采用“行列式”或“交錯式”方式移動（如圖2所示），但嚴禁將兩種方式混用，以免產生漏振。混凝土振搗完成后應進行二次振搗，混凝土終凝前應進行二次抹壓，以消除混凝土表面裂縫。

圖2：振搗器行走方式示意圖

5 結語

本工程中，根據混凝土抗滲等級設計要求，在混凝土加入適量的碰撞纖維抗裂防水劑，并通過配合比試驗方式確定混凝土配合比，通過施工組織設計優化，實現車輛、攪拌站和施工現場的有效銜接，澆筑過程中，通過加強混凝土澆筑、振搗、養護管理和溫度監測，有效預防了混凝土裂縫問題產生，保證了建筑底板大體積混凝土施工質量。