房屋建筑筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)研究

龐永強(qiáng)

【摘要】筏板基礎(chǔ)施工技術(shù)是高層建筑施工的中的常用技術(shù)，在這一技術(shù)的支持下能夠提升建筑基礎(chǔ)的整體性，調(diào)整建筑施工過程中出現(xiàn)的不均勻沉降問題。但是從實際施工情況來看，筏板基礎(chǔ)施工技術(shù)在使用不恰當(dāng)?shù)那闆r下會使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題，最終對筏板基礎(chǔ)產(chǎn)生了不利的影響。為了能夠解決這個問題，文章提出筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)，在這一技術(shù)的使用下能夠有效控制溫度裂縫，提高工程施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑;筏板基礎(chǔ);大體積混凝土;施工技術(shù)? ? ? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.059

1、基礎(chǔ)筏板概況

（1）基礎(chǔ)筏板東西向長130m，南北向?qū)?3m，基坑面積12090m2，基礎(chǔ)筏板屬超長、超寬大體積混凝土。（2）基礎(chǔ)筏板形式為平板式筏形基礎(chǔ)，厚度1.5m，混凝土總方量18184.5m3。分為6個區(qū)段進(jìn)行施工，每個區(qū)段混凝土澆筑量大約為3000m3。（3）混凝土強(qiáng)度等級：底板混凝土強(qiáng)度等級為C40（60d抗壓強(qiáng)度設(shè)計值），抗?jié)B等級為P8。

2、大體積混凝土施工特點

混凝土的脆性使得混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度較低，通常只有抗壓強(qiáng)度的10%。此外，硬化混凝土結(jié)構(gòu)不具備良好的抗拉和變形能力，而高層建筑的大體積混凝土結(jié)構(gòu)截面較大，使用的水泥材料相對較多?；炷翝仓┕ず螅嗖牧吓c水發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生更多的熱量，但大體積混凝土并不具備內(nèi)部散熱的條件，使得大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的熱量快速上升，并在結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行積蓄。同時，混凝土結(jié)構(gòu)表面的溫度通常與室溫相同，使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)、外溫度不同，通常具有25℃以上的差距。此時內(nèi)、外的溫差會導(dǎo)致混凝土體積發(fā)生溫度變形，使得大體積混凝土不能自由地伸縮，從而產(chǎn)生較強(qiáng)的拉應(yīng)力，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，進(jìn)一步降低混凝土結(jié)構(gòu)的完整性和抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生較大的建筑工程施工質(zhì)量、安全隱患。建筑中的大體積混凝土往往用于地基等重要承力部分，對混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級要求較高。而大體積混凝土在高層建筑的施工中，通常在建筑基坑內(nèi)進(jìn)行，使得大體積混凝土的散熱條件進(jìn)一步惡化。而高層建筑以及其使用的大體積混凝土結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，使用的鋼筋量、鋼筋直徑都較大，使混凝土的變形模量產(chǎn)生較大的變化，導(dǎo)致在混凝土固化、收縮的過程中，很容易在鋼筋骨架的表面產(chǎn)生輻射狀裂縫，影響大體積混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。大體積混凝土使用的材料較為復(fù)雜，通常由水泥、砂石、骨料、水、外加劑等多種材料混合制成，選用非均質(zhì)材料，混凝土在硬化的過程中面臨溫度、濕度等客觀因素的不同，混凝土硬化變形的分布較為不均，如水泥的硬化收縮程度較大，砂石等骨料基本不會產(chǎn)生收縮。水泥在溫度的影響下，其熱膨脹系數(shù)較高，發(fā)生較為明顯的形變情況，而骨料則不會產(chǎn)生此類情況。在硬化過程中，混凝土的形變情況并不是一成不變，會在不同材料之間形成約束應(yīng)力，導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生粘著微裂以及骨料引起的水泥石微裂。

3、房屋建筑筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)

3.1混凝土材料的控制

大體積混凝土材料的控制體現(xiàn)在以下6個方面：①水泥材料最好選取普通硅酸鹽水泥，并在其中加入定量的粉煤灰，以減少水泥的用量，降低水化熱現(xiàn)象，同時應(yīng)充分利用混凝土后期的強(qiáng)度變化，并結(jié)合設(shè)計的基本要求，如將60d齡期的混凝土強(qiáng)度等級設(shè)置為C40;②粗骨料粒徑為5～31.5mm，并進(jìn)行連續(xù)級配，含泥量不大于1%;③細(xì)骨料粒徑以細(xì)度模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，中砂為2.6～2.8mm，利用0.315mm的篩孔，其中通過篩孔的數(shù)量能達(dá)到15%～30%，通過0.15mm的篩孔數(shù)量可達(dá)到6%左右，其中含泥量要求小于3%;④坍落度為（180±20）mm，在滿足基本的水泥泵送要求后，要按照相關(guān)規(guī)范要求，適當(dāng)降低混凝土的含砂率，進(jìn)而避免含砂率過大導(dǎo)致的混凝土收縮徐變現(xiàn)象加劇;⑤混凝土水泥用量不小于340kg/m3，避免因混凝土的膠凝材料過少而降低混凝土的密實性;⑥基礎(chǔ)底板、地下室頂板及混凝土墻內(nèi)摻適量優(yōu)質(zhì)粉煤灰，當(dāng)采用粉煤灰混凝土?xí)r，其設(shè)計強(qiáng)度等級的齡期宜為60d。

3.2配制混凝土

大體積混凝土的配制階段，要根據(jù)建筑工程的結(jié)構(gòu)施工要求來確定混凝土的配合比。配合比設(shè)計結(jié)果最終反映的是混凝土中各種原材料的使用量。配合比設(shè)計需考慮的因素非常多，除了基本的結(jié)構(gòu)需求，還需要充分考慮各種原材料的特性等，保障配合比更加科學(xué)合理。建筑工程都有其獨特的結(jié)構(gòu)要求，在利用大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特殊性選擇恰當(dāng)?shù)呐浜媳龋豢芍苯诱瞻崞渌こ痰呐浜媳??；炷僚浜媳仍O(shè)計時，應(yīng)做好配合比試驗，經(jīng)過多次試驗來確定各種材料的用量和比例。

3.3攪拌和運輸技術(shù)

在筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用過程中，支撐技術(shù)應(yīng)用的材料需要由專業(yè)的混凝土供應(yīng)商提供到現(xiàn)場。使用泵輸送混凝土?xí)r，應(yīng)注意以下幾點：第一，在運輸混凝土材料的時候要將混凝土攪拌設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度設(shè)定為低速度運轉(zhuǎn)，在材料運輸管理的過程中還需要安排專業(yè)的人員來根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)節(jié)輸送泵的壓力大小，并就輸送泵的運輸狀態(tài)進(jìn)行及時的檢查和記錄。第二，盡可能的選擇水泥漿或者水泥砂漿作為輸送泵運輸?shù)闹饕牧稀５谌?，在使用輸送泵的時候如果出現(xiàn)了泵站內(nèi)部壓力不斷提升的情況，則是需要相關(guān)人員在施工的過程中采取措施調(diào)節(jié)輸送泵的反轉(zhuǎn)速度，并根據(jù)實際運轉(zhuǎn)情況來調(diào)節(jié)管線的長短，從而在運輸?shù)倪^程中來減少不斷的阻塞。四是運輸過程泮要不停的攪拌，選擇連續(xù)式泵送法輸送材料，在運輸過程中如果周圍的溫度比較高，則是需要濕潤的麻袋來完成降溫處理。

3.4表面處理和泌水處理

在振搗期間，混凝土表面有較大概率出現(xiàn)起泡、泛出灰漿的情況，如果不及時處理，后期容易形成蜂窩、麻面。因此，對于分層澆筑過程中現(xiàn)的一些表面問題，要及時使用刮板將表面刮平。然后在混凝土尚未完成初凝前，用手持木抹子進(jìn)行抹壓、搓平，對減少混凝土表面裂縫的產(chǎn)生也有明顯效果。在分層、分段施工模式下，由于所需時間較長，部分混凝土有可能出現(xiàn)泌水的情況。這就需要利用模板底部預(yù)留的排水孔，將水分及時排出，對加快混凝土固結(jié)和保證整體剛度有積極作用。

3.5混凝土振搗

為了使大體積混凝土具有一定的強(qiáng)度，需要安排人員專門負(fù)責(zé)大體積混凝土的振搗工作，并根據(jù)施工現(xiàn)場的實際需求，配備插入式振動棒與混凝土輸送泵進(jìn)行配合，并在澆筑帶前后位置部署振搗帶。在混凝土卸料點配置振搗帶負(fù)責(zé)上部的振搗工作，在坡腳處配置的振搗帶負(fù)責(zé)下部混凝土的振搗。為了確?；炷翝仓┕さ挠行蜻M(jìn)行，需要在卸料口部位振搗使其形成自然流淌的坡度，以減少混凝土的堆積情況，并嚴(yán)格控制振搗時間、間距、深度等參數(shù)，并避免其與模板、鋼筋等材料之間的接觸。后續(xù)的澆筑作業(yè)進(jìn)行時，施工人員要密切關(guān)注鋼筋與預(yù)埋件的情況，一旦澆筑過程中出現(xiàn)了鋼筋、預(yù)埋件的位移或者變形情況，需要立即安排專業(yè)人員來進(jìn)行相應(yīng)的處理，以此來保障大體積混凝土結(jié)構(gòu)與模板之間的可靠連接[5]。大體積混凝土澆筑時，通常采用分層澆筑和推移式澆筑法。這2種澆筑方法各有其優(yōu)劣勢，在進(jìn)行建筑工程的大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工時，工程人員應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)施工的要求，對比2種澆筑方法的優(yōu)勢與不足，選擇最佳的澆筑方法。澆筑作業(yè)開展時，最好保證澆筑的連續(xù)性，盡量避免澆筑中斷的現(xiàn)象。當(dāng)大體積混凝土完全進(jìn)入模板以后，立即開展相應(yīng)的振搗作業(yè)，保障振搗的充分性，做好振搗工具的選擇、時間的控制，提高混凝土的密實度。

3.6混凝土溫度、裂縫控制技術(shù)

大體積混凝土裂縫的主要原因是水泥遇水產(chǎn)生的水化熱，因此有必要控制混凝土溫度以減少此類問題。（1）在進(jìn)行水泥選擇時，盡量選擇水化熱低、穩(wěn)定性好的水泥來配置混凝土混合料，并使用粉煤灰來減少水泥的用量，從而減少水化熱。在配置混凝土混合料時，控制粗骨料的級配，并利用減水劑等外加劑，來降低混合料中的水含量，以此降低水泥使用量，以及水泥與水產(chǎn)生的水化熱。另外，在進(jìn)行混凝土澆筑施工時，需要控制混凝土的入模溫度，降低其與環(huán)境溫度之間的差異，從而降低內(nèi)外溫差。還可以使用低堿膨脹劑來提升混凝土的收縮量，使溫度應(yīng)力的影響降低。同時，可利用分層、分塊等方式來降低大體積混凝土的單體體積，利用后澆帶，減少每次澆筑施工時的混凝土蓄熱量來減少熱量的積蓄，從而達(dá)到溫度控制的目的。（2）在進(jìn)行混凝土的配置時，選擇合適的粗、細(xì)骨料，并進(jìn)行清洗，加強(qiáng)混凝土混合料的混合，從而增加混凝土的密實度以及抗拉強(qiáng)度，使其在硬化過程中的收縮變形減少。然后利用二次投料等方法，提升混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，提升其抗裂能力，使不同層級的混凝土在初凝前進(jìn)行良好的結(jié)合，使大體積混凝土擁有良好的整體性。（3）在混凝土澆筑施工完成后，需做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，利用保溫、保濕等手段，對大體積混凝土進(jìn)行緩慢降溫，降低溫度應(yīng)力變化，并在雨、雪等溫差較大的天氣中，需要使用塑料布、棉氈等手段進(jìn)行覆蓋，控制混凝土的內(nèi)外溫差，有效減少裂縫的產(chǎn)生。

3.7養(yǎng)護(hù)措施

混凝土澆筑作業(yè)結(jié)束后，養(yǎng)護(hù)不到位將會引起混凝土出現(xiàn)裂縫或者其他的質(zhì)量問題。在養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，保持混凝土表面的濕度，可以實現(xiàn)對裂縫的控制。因此，養(yǎng)護(hù)作業(yè)中的濕度控制非常重要，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境條件將混凝土濕潤度控制在合理的范圍內(nèi)。另外，溫度變化對大體積混凝土結(jié)構(gòu)的危害也較大，養(yǎng)護(hù)作業(yè)中的溫度控制可以從保溫和降溫2方面來開展，通過科學(xué)的溫度控制，將混凝土內(nèi)外部的溫度差控制在合理的范圍內(nèi)，有效避免不均勻降溫所引起的混凝土開裂問題?；炷恋谋仞B(yǎng)護(hù)中，需注意保溫材料的選擇，比如，可以選擇塑料薄膜、草席等。

結(jié)語：

綜上所述，城市化進(jìn)程的加快促進(jìn)了我國房屋建筑工程的建設(shè)發(fā)展，加上用地面積的減少，高層建筑一時間成為建筑領(lǐng)域施工的主要建筑形式。由于高層建筑有一定特殊性，在施工時需要特別注意其基礎(chǔ)承載能力，筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)能夠很好的滿足高層房屋建筑的承載力施工需求，一種措施是采取工程技術(shù)手段，如優(yōu)化混凝土的配合比、采用分層澆筑的方式;另一種措施則是做好溫度檢測，隨時檢測溫度變化，在溫度較高時及時采取控制措施，避免溫度太高對基礎(chǔ)承臺造成負(fù)面影響。

參考文獻(xiàn)：

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