淺談高層建筑筏板基礎大體積混凝土施工——以某工程為例

林雄魁

福建省埕坤建設集團有限公司（361000）

筏板基礎又稱為滿堂基礎，是高層建筑工程常采用的基礎形式。 因高層建筑地下室多作為車庫，不允許有過多的內墻，所以傳統的箱型基礎不適用于高層建筑建設。而筏板基礎不僅能夠充分發揮地基的承載力，避免不均勻沉降病害，同時能夠滿足高層建筑地下室的停車需求。 近幾年，我國高層建筑數量越來越多，筏板基礎的應用也越發廣泛，但是業界對筏板基礎裂縫控制的了解仍舊不夠深刻，故需加強對高層建筑筏板基礎大體積混凝土施工的研究探討。

1 大體積混凝土開裂原因

1.1 水泥出現水熱化現象

水泥是混凝土的主要材料，水泥和水混合后，會產生大量的“熱能”，這個過程被稱之為“放熱峰”。一般情況下。 “放熱峰”是硫酸鹽、氯酸鹽溶解后發生的反應，在硫酸鹽、氯酸鹽溶解發生反應后，還會出現鈣礬石放熱反應，在混凝土凝固過程中產生極大的熱量。 大體積混凝土本身體積大，化學反應所產生的熱量不易散發，容易在混凝土內部堆積，形成較大的溫差，從而形成裂縫。 尤其在大體積混凝土澆筑完成后的升溫期，澆筑初凝后溫度就會持續攀升，大約初凝后2 d 溫度攀升至頂峰，溫度導致混凝土內部應力發生變化，內部應力一旦超過混凝土的抗拉應力，就會引發嚴重的結構性裂縫[1]。

1.2 外部環境溫度異常

如上文所述，混凝土在凝固的過程中，會因溫差導致出現裂縫。研究證明，外部溫度若越高，水化熱反應也就越快。 在外部氣溫達到20 ℃時，混凝土水化熱反應在7 d 內大約會放出全部熱度的40%。若是外部氣溫達到30 ℃，該數值會提高至60%。 外部氣溫越高，水化熱反應越集中，從而導致內部溫度發生急劇變化。 根據我國現行的混凝土施工規范要求，混凝土內部最高溫度和混凝土表面溫度的差值不得超過25 ℃。 若是在施工的過程中，外部氣溫發生變化，就會導致混凝土內部水熱化反應受到影響，最終形成過大的內外溫差，出現裂縫[2-3]。

1.3 收縮變形

收縮變形會導致大體積混凝土出現干燥收縮裂縫、降溫收縮裂縫。 產生降溫收縮裂縫是因為在大體積混凝土澆筑完成初凝后2 d，其內部溫度達到峰值，在溫度緩慢下降的過程中，溫度變化帶來的熱脹冷縮作用就會引發混凝土不規則漲縮，從而導致開裂。 干燥收縮裂縫主要是因混凝土拌和不規范導致的，具體表現為混凝土拌和用水量過少，初凝后水分在水化熱反應下蒸發，混凝土體積也因此縮小，進而出現裂縫。 大體積混凝土在澆筑的過程中，會伴隨溫度的變化產生溫度應力。 若是溫度的波動過大， 混凝土產生的溫度應力也會出現大幅度波動，從而嚴重影響混凝土結構穩定性。

1.4 出現沉降現象

沉降主要是因混凝土約束出現變化，如混凝土坍落度過大， 澆筑后混凝土就有可能出現沉降現象，進而出現結構性開裂。 因混凝土凝固前后的體積存在較大的差異，受水化熱反應影響，混凝土中水分大約會消耗1/4，進而導致混凝土干縮、干裂。

2 工程概況

古龍地塊（翔安X2015P01）工程建設地點位于福建省廈門市翔安區翔安大道與洪琳湖東二路交叉口東南側，由2 棟高層住宅樓（南、北座住宅樓）和附屬建筑（入口大堂、變配電室及1 層沿街商業樓等）組成，擬建地塊范圍內設置2 層整體地下室。建筑用地面積8 792.744 m2，總建筑面積37 121.52 m2，其中地下建筑面積9 994.46 m2，地上建筑面積27 127.06 m2。基礎為筏板基礎。為保證工程質量符合標準，嚴格控制了大體積混凝土澆筑的質量。

3 施工前期準備工作

施工前期嚴格把控質量關，成立專項技術小組，采用現場試驗的方式，檢驗混凝土配比是否符合要求，從中找到水熱化反應最為平穩的配比方案，然后技術人員和采購人員一同到廠家下單，避免溝通出現差錯。 技術人員、采購人員和廠家密切協商，確保采用級配指數符合要求、含泥量在2%左右的砂土，根據當地氣溫摻加適量減水劑、抗滲劑。 采用的水泥為普通硅酸鹽水泥， 為進一步控制水化熱反應，減少水泥用量，合理對水灰比進行調整。

根據筏板基礎大體積混凝土澆筑量，為保證連續澆灌，安排足夠的罐車運送混凝土，同時確定混凝土的運輸時間、運輸計劃，保證混凝土從廠家到實際澆筑不超過2 h，避免混凝土坍落度劣化。現場泵送設備根據大體積混凝土的澆筑要求合理分布，考慮到現場交通、材料運輸路徑是否暢通等要素。

4 技術要點

4.1 對筏板內部模板進行支設

為提高筏板基礎穩定性，設計有多個降水井、集水坑。 筏板基礎內部模板安裝過程中，嚴格按照設計圖紙施工，根據支撐力要求、構件形狀調整安裝措施，保證模板穩定性。 如該工程降水井模板的安裝，模板從底部直接貫穿至頂部，模板高度相對較高，為避免混凝土澆筑過程中模板上浮，或者混凝土落下時分崩離析， 故考慮對降水井模板進行改造。 ①對模板底部進行有效加固，保證其能夠承受混凝土下落帶來的沖擊力；②在模板中間部分增加溜槽口，保證混凝土下落高度得到有效控制。 所有模板安裝完成后，由施工人員對模板的穩固性進行檢查，同時檢驗模板縫隙是否存在泄漏的可能。

4.2 混凝土澆筑

1）要做好模板的清理工作。 所有模板表面不得存在渣土、碎石等，然后用清水將模板清洗干凈。 清洗完成后，施工技術人員全面檢查模板表面是否存在積水，各個施工作業面達到標準后方可開始進行混凝土澆筑。

2）根據大體積緩凝土的形狀，合理調整澆筑方法。 本工程采用泵送的方式澆筑混凝土，考慮到大體積混凝土厚度大，為避免混凝土在澆筑過程中分崩離析，確保混凝土的坍落度符合施工要求，采取斜面輔助澆筑的方法滿足泵送要求，同時也避免混凝土泵管頻繁的拆除以及沖洗，達到提高施工效率的目的。

3）針對振搗施工，為進一步提高混凝土的密度，根據每一條泵管的實際情況，配置相應的振搗設備，在坡腳位置、卸料位置、上部混凝土位置分別設置振搗棒，實現全面振搗。 振搗以混凝土表面泛出漿液為標準，同時安排專業技術人員對振搗過程進行監控，避免過振、振搗不密實等。

4.3 混凝土養護

混凝土養護是本次工程控制的重點。 針對混凝土養護，綜合利用黑色塑料膜、麻袋進行養護，黑色塑料膜、麻袋間隔疊加，并保證隔層之間始終有水分，從混凝土初凝開始，安排專人落實養護措施，以確保混凝土正常凝固，保證內外溫差在可控范疇內。

5 結語

大體積混凝土因其本身的特性，水化熱反應劇烈，裂縫相對難以控制，但是目前高層建筑建設以及大型土木工程建設，必然存在諸多大體積混凝土構件。 廣大從業者要深入了解大體積混凝土出現裂縫的具體原因，結合實際情況進行分析，從施工工藝、質量控制等多方面采取措施，以提高施工水準。