大體積設備基礎裂縫與表面平整度控制技術分析

陳海明 （安徽靜安投資集團有限公司，安徽 合肥 230000）

1 工程概況

某項目設備基礎長度460m，寬30m，板厚2.15m。板分三層澆筑，底層雙層雙向鋼筋混凝土底板1000mm、中層素混凝土850mm厚，面層設計配單層鋼筋板厚300mm，面層安裝約2200塊120*120mm接地銅塊，接地銅塊表面高出混凝土面層3mm，第二層與第三層施工時沿板寬度方面留設電纜溝。

2 大體積基礎施工控制技術

2.1 底層1000mm板鋼筋混凝土施工

底層板1.0m厚為大體積鋼筋混凝土，根據圖紙設計后澆帶進行分段時間，每段使用兩臺汽車泵坐兩側，沿寬度方向連續分層澆筑。混凝土中的水泥選用低水化熱性水泥，冬季施工澆筑時搭設防護保暖棚，表面覆蓋保溫材料，按規范埋設測溫管每天按時測量，檢測溫度變化。因為底層為鋼筋混凝土，其技術比較成熟，所以本論文不具體闡述。

2.2 中層850mm板素混凝土施工

中層為素混凝土澆筑，板將會因內部的水化熱反應而產生裂縫，所以在施工前需充分考慮在不影響設計強度，且不因實施的技術措施而增加太多的成本投入情況下，最大限度的減小混凝土內部水化熱。經多方商討達成一致，如下：

①依據設計圖紙中沉降縫等縱、橫向進行分塊排版，每塊倉格尺寸控制在4～6m 之間；

②與商品混凝土站技術人員協調，優選使用水化熱較小的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥。按大體積混凝土調整配合比。采用28天強度，調整砂率（多加碎石，減少砂子用量），摻入外加劑使初凝時間調整到6～8h，坍落度控制在160±20mm；

③采購直徑300mm左右的毛石洗凈，澆筑混凝土分兩層拉開一定距離拋毛石，可以減少混凝土水化熱內部溫度，同樣可以減少混凝土澆筑量。

④分倉使用木模板或免拆模板均可，在模板側面打孔預埋螺紋Φ14以上鋼筋，間距500mm呈梅花型布設；

⑤按排板圖采用跳倉法澆筑，每倉澆筑后在排版圖紙上及時標明其澆筑時間，補倉在14d后澆筑，補倉前需交接面表面鑿毛，刷界面劑（如使用免拆模板可省略）；

⑥每倉混凝土澆筑時沿四周使用混凝土堆積高約7cm擋水壩，混凝土澆筑完成初凝后及時使用塑料膜及保溫材料覆蓋，終凝后及時在混凝土表面蓄水養護14d。

⑦中層混凝土完成28d后且混凝土強度100%方可施工面層，面層施工前需詳細檢查中層板面是否存在溫度縫，如發現有裂縫應進行處理，按壓力注漿法將聚氨酯材料注入縫內，表面再覆蓋一層炭纖維網格布300mm寬，以縫為中心兩側各150mm進行鋪設。

2.3 面層施工

設備支腿、角架及支撐全數安裝在基礎表面，與地面無縫接觸，安裝完成后也無任何裝飾。因基礎表面不平而增設墊鐵，就會存在質量缺陷，所以設備基礎混凝土表面平整度控制技術尤為重要。具體實施方案如下。

施工前對面層縱橫向按4～6m方格進行布設分隔縫繪圖，避開預埋的接地銅塊，結合板面孔洞角設縫。

根據每天施工能力、天氣情況、大氣溫度等因素，劃分每次施工作業量（按縱向劃分）。

對下層面進行全面檢查，消除缺陷，表面剔鑿、清潔、濕潤。

面層鋼筋綁扎，因分隔縫需切深60mm，面層鋼筋保護層只有20mm，切縫機切到鋼筋時容易造成切片及混凝土表面損壞，所以鋼筋綁扎前按預先布設分隔縫尺寸進行定位，鋼筋下料尺寸及綁扎按此尺寸預先斷開。

板面轉角處設斜向構造筋，鋼筋直徑同板筋，防止應力集中出現裂縫。

埋件與混凝土結合部留置2～4mm寬的變形縫，深度與埋件厚度一致（埋件安裝完成并驗收合格后，使用雙面膠貼）。安裝設備前，用小工具清理出雙面膠，采用硅酮耐候膠封閉，防止設備安裝施焊等過程中，因埋件變形引起混凝土面層裂縫。

設備基礎外露陽角，90°直角容易碰損，因此使用圓弧角（圓弧角半徑25mm），提前加工圓弧推角模具進行推角（圓弧角施工結合面層磨平、收光時間共推角四次成型）。

水平面平整度控制的前提是標高控制，對于短向寬度為30m，跨度較大，標高點設計方案尤為重要。經技術人員多次討論決定使用可拆卸標高控制樁，投入成本較低。即使用直徑10mm、長50mm螺桿、配套螺帽點焊在直徑10mm鋼筋上。板面鋼筋綁扎完成后進行布點，焊接在第二層混凝土表面插筋上，間距1.5～1.8m，呈梅花型布置（鋁合金刮尺能覆蓋范圍）。使用水準儀測量每個點標高，通過上下調動螺桿確定面層標高。標高控制樁安裝完成后，使用PVC塑料管套上，可以起到保護與提示作用。待面層最后收光前，使用梅花型螺絲刀將其擰入或擰出混凝土面層即可。

需要固定一班組及人員，每次澆筑前技術管理人員對參與澆筑人員進行全面交底，管理人員需全程旁站并檢查。

澆筑振搗時振搗到位，表面混凝土需進行拉平→精平→2遍壓實→2次收光，遍數不少于3次，其中在混凝土初凝后終凝前，必須采用磨光機、鐵抹子各壓實、收光一遍，埋件四周由人工同時收光，從而保證預埋件高出表面3mm。壓實與收光嚴禁灑水，否則表面會產生龜裂及色差。

面層需先做樣板，即可鍛煉施工人員實際操作能力，同時對實施后整體效果進行判斷及方案的進一步優化。

混凝土終凝后及時覆蓋二層毛氈6h后噴水養護，必須保持毛氈處于濕潤狀態，養護時間不少于21d。

面層分隔縫彈線嚴格按排版圖進行，因面層鋼筋綁扎時已斷開。切縫時間控制混凝土終凝后24h且以切縫不崩壞為準，可在場內先行試切，以掌握準確時間，從開始切縫至完成確保在6h內完成（切縫機械不足可增加）。板面移交安裝前，需將分隔縫中灰塵及雜物清除干凈，使用瀝青麻絲嵌縫，硅酮耐侯膠封口。

面層防開裂控制措施有以下三方面：

①混凝土攪拌時摻入抗裂纖維（如聚丙烯等），摻量不小于0.9kg/m3，減少混凝土裂紋；

②高溫時期，應選在下午3點后進行澆筑，因為高溫時間澆筑混凝土時表面快速收水且初凝，內部尚未達到初凝，將導致表面磨平困難，無法收光，表面還會產生收縮裂縫；

③增加混凝土配合比中碎石用量，減少砂子用量，嚴格控制砂石含泥、粉灰量，小石子與大石子按3:7的比例進行摻合。混凝土配比中粉煤灰增加20%，礦粉減少20%，摻和料摻量調到45%，使用水化熱較低的水泥；

④摻入緩凝劑，初凝時間調整至6～8h，使施工人員有充足時間整平、收光。

3 結語

850mm厚素混凝土板施工技術解決了大體積素混凝土水化熱反應、收縮產生的裂縫。基礎面層使用可拆卸標高控制樁方案解決了大跨度設置標高控制樁的難題。通過提前策劃分隔縫排版、面層鋼筋斷開、切縫時間的掌控解決了切縫崩口及刀片損壞問題，保證分隔縫的觀感。通過調整混凝土配合比、摻入抗裂纖維等措施避免裂縫的產生。