對(duì)建筑工程基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工技術(shù)分析

張 華

(貴州創(chuàng)智建筑工程有限公司，貴州 畢節(jié) 551700)

1 建筑工程基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工概述

大體積混凝土是指混凝土體量比較大，最小實(shí)體尺寸超過(guò)1m的混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)膠凝材料水化反應(yīng)并伴隨溫度變化，由此可能引發(fā)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)造成不良影響的裂縫。作為工程施工過(guò)程中的一大混合型施工材料，通常與鋼筋一起構(gòu)成工程結(jié)構(gòu)的受力支撐框架，建筑工程房屋中基礎(chǔ)的主要形式有條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)等，大體積混凝土在房屋建筑基礎(chǔ)大底板筏形、箱型基礎(chǔ)、主體轉(zhuǎn)換層等土建施工中廣泛應(yīng)用。在建筑中筏形、箱型基礎(chǔ)應(yīng)用大多長(zhǎng)度超40m，并應(yīng)按要求設(shè)置施工縫等技術(shù)措施，同時(shí)大體積混凝土的施工過(guò)程較為繁雜，土建項(xiàng)目中應(yīng)根據(jù)不同的工程特點(diǎn)、所處環(huán)境條件及設(shè)計(jì)施工要求進(jìn)行，特別是在施工過(guò)程中對(duì)溫度進(jìn)行控制從而使混凝土滿足結(jié)構(gòu)承載力要求。因此，在建筑工程施工中針對(duì)不同環(huán)節(jié)的施工特點(diǎn)，需嚴(yán)格把控大體積混凝土技術(shù)的施工工藝。

2 建筑工程基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工準(zhǔn)備工作

2.1 鋼筋工程施工工藝及技術(shù)要求

施工單位項(xiàng)目部應(yīng)做好“三交底”工作，相關(guān)人員應(yīng)向鋼筋班組長(zhǎng)施工方法、詳盡的圖紙、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)交底，做好書(shū)面技術(shù)交底記錄并簽字確認(rèn)，鋼筋班組要對(duì)工藝流程的進(jìn)行必要了解，尤其是鋼筋放樣與制作、定位與綁扎、運(yùn)輸與驗(yàn)收等。在放線環(huán)節(jié)，要徹底清掃基礎(chǔ)墊層，不得留有淤泥與雜物，用石筆與墨斗標(biāo)明位置線，以此安裝并綁扎鋼筋，按規(guī)定實(shí)施并組織驗(yàn)收。

鋼筋網(wǎng)的四周交叉點(diǎn)必須保證穩(wěn)固，避免鋼筋受力之后發(fā)生位移現(xiàn)象，如果鋼筋網(wǎng)為兩層，中間應(yīng)設(shè)置鋼筋撐腳，鋼筋與鋼筋之間密集區(qū)應(yīng)設(shè)墊鐵，距墊層面鋼筋彎鉤不要倒向一邊并朝上設(shè)置，上層鋼筋彎鉤應(yīng)朝下。從總體上看，原則上應(yīng)在最小受力點(diǎn)進(jìn)行鋼筋連接，同一根受力鋼筋只能有一個(gè)接頭，控制好接頭末端至鋼筋彎起點(diǎn)之間的距離，與鋼筋間距相比至少要達(dá)到10倍以上，且相鄰綁扎接頭應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。

2.2 模板工程施工工藝及技術(shù)要求

基礎(chǔ)工程模板可以選擇組合式、工具式、鋼框木等類(lèi)型的模板，工具式大模板在箱型基礎(chǔ)中得到廣泛運(yùn)用。模板班組中所有作業(yè)人員都要了解工藝流程，尤其是制作模板、放線與安裝、清理與拆除、保養(yǎng)與驗(yàn)收等環(huán)節(jié)都不得出現(xiàn)任何紕漏。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙安裝模板，同時(shí)注意模板位置與尺寸，保證模板拼接嚴(yán)絲合縫，表面平整度要達(dá)到規(guī)范要求，應(yīng)先涂刷隔離劑再澆筑混凝土，安裝模板或澆筑混凝土?xí)r尤其要關(guān)注支撐部位是否發(fā)生變化，模板支撐體系的剛度、穩(wěn)定性、承載力都要達(dá)到要求，能承受鋼筋與混凝土的重量，并且其荷載能滿足施工要求，模板安裝完成后應(yīng)及時(shí)組織驗(yàn)收。拆除模板過(guò)程中應(yīng)按施工規(guī)范、施工方案要求執(zhí)行，應(yīng)先支后拆，后支先拆。

3 建筑工程基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 大體積混凝土施工組織設(shè)計(jì)

大體積混凝土施工前，項(xiàng)目部應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì)或施工技術(shù)方案，并有環(huán)境保護(hù)和安全技術(shù)措施，經(jīng)施工單位內(nèi)部審核后，報(bào)監(jiān)理單位審核批準(zhǔn)并完善相應(yīng)程序后組織實(shí)施。在編制方案時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注收縮應(yīng)力與溫度應(yīng)力，也要確定合理的溫度指標(biāo)，具備良好的抗裂能力。同時(shí)，也要有施工總平面圖、檢測(cè)布置圖，指明施工中需要使用的設(shè)備，確定合理的施工進(jìn)度，設(shè)計(jì)澆筑順序，指定保溫與保濕方法，對(duì)可能發(fā)生的情況制定應(yīng)急預(yù)案，交代對(duì)特殊氣候條件下施工注意問(wèn)題等。

3.2 施工過(guò)程中的成分檢測(cè)及控制

石、砂、水、水泥是混凝土的基本構(gòu)成部分，為了使混凝土具備某些性能，需要使用一定數(shù)量的摻合料與外加劑， 將所需材料按照一定的配合比通過(guò)攪拌機(jī)加工， 從而得到混凝土。首先，在完成配合比拌合前，應(yīng)對(duì)組成的原材料性能進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，在鋼筋鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)，需提供鋼筋出廠合格證和材質(zhì)檢測(cè)報(bào)告， 由項(xiàng)目試驗(yàn)員按規(guī)定的取樣方法隨機(jī)抽取取樣，填寫(xiě)復(fù)檢內(nèi)容委托單，在監(jiān)理工程師的見(jiàn)證下由試驗(yàn)員送往有資質(zhì)的檢查單位檢測(cè)，鋼筋復(fù)試內(nèi)容包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎性能等指標(biāo)檢測(cè)合格后方能使用；水泥復(fù)試中抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間應(yīng)符合要求；在石子復(fù)檢環(huán)節(jié)，需要檢測(cè)水、泥、泥塊含量，進(jìn)行篩分析，也要對(duì)非活性骨料進(jìn)行檢測(cè)；在砂復(fù)檢環(huán)節(jié)，除了篩分析以外，也需要關(guān)注含水率、吸水率、泥塊含量等指標(biāo)是否合格，檢測(cè)非活性骨料。在拌合過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)原材料試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)配比，尤其是外加劑和摻合料添加量需要結(jié)合各原材料性能進(jìn)行配比，拌合水用量應(yīng)小于等于170kg/m3，砂率宜保持在38%～45%之間，粉煤灰產(chǎn)量不易高于凝膠材料用量的一半，水膠比低于0.45，并嚴(yán)格計(jì)量控制水膠比和坍落度，冬季施工還應(yīng)優(yōu)先采用加熱水的方法等?，F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中施工單位優(yōu)先選用預(yù)拌混凝土，應(yīng)檢查出廠合格證及配套的水泥、砂、石、外加劑、摻合料原材復(fù)檢報(bào)告和合格證、混凝土配合比單、混凝試件檢測(cè)報(bào)告。其次，拌合物運(yùn)輸應(yīng)采用混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)，運(yùn)輸車(chē)應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況具有防曬、防雨和保溫措施。最后，拌合料正式投放入場(chǎng)之前,要對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè),如塌落度不宜大于180mm等，確保混凝土質(zhì)量，以便更好地應(yīng)用于各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)[1]。

3.3 合理降低混凝土水化熱

大體積混凝土具有體積較大且內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為厚實(shí)的特點(diǎn)，應(yīng)選用水化熱低的通用硅酸鹽水泥，其目的是為了有效降低水熱化帶來(lái)的危害，避免出現(xiàn)裂縫影響混凝土質(zhì)量?；炷翝沧⒊尚瓦^(guò)程因內(nèi)部材料發(fā)生水化熱造成內(nèi)外產(chǎn)生巨大溫差將影響整體質(zhì)量，因此，應(yīng)采取合理方法，對(duì)所需溫度進(jìn)行把控。例如，在原材料水泥選擇環(huán)節(jié)，要優(yōu)先使用復(fù)合水泥、火山灰水泥、礦渣水泥等，這些水泥的水化熱比較低，能讓大體積混凝土的水化熱得到有效控制。3d與7d水化熱要分別控制在250kJ/kg和280kJ/kg之內(nèi)，當(dāng)選用52.5強(qiáng)度等級(jí)水泥時(shí)，7d水化熱宜小于300kJ/kg。

3.4 澆筑施工過(guò)程

澆筑施工過(guò)程必須保證整個(gè)工藝結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，這也是大體積混凝土技術(shù)的關(guān)鍵。需要注意以下工作事項(xiàng)：

(1)在準(zhǔn)備階段，施工人員及監(jiān)督工作者應(yīng)組織鋼筋工程隱蔽、模板及支撐體系驗(yàn)收，確保質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行澆灌工作，易采用整體分層或推移式連續(xù)澆筑施工。

(2)應(yīng)確保澆灌工作的連續(xù)性。當(dāng)出現(xiàn)澆筑無(wú)法連續(xù)進(jìn)行時(shí)應(yīng)盡量適當(dāng)縮短時(shí)間間隔,在前層鋼筋混凝土初凝之前，次層鋼筋混凝土的所有澆筑任務(wù)均要完成。也要滿足混凝土連續(xù)施工要求，不宜低于單位時(shí)間所需量的1.2倍。

(3)對(duì)于基礎(chǔ)底板面積大時(shí)應(yīng)采取跳倉(cāng)法等不同的澆灌工藝，應(yīng)注重對(duì)細(xì)節(jié)的把控。例如，混凝土的連續(xù)入模澆筑溫度范圍應(yīng)控制在5℃～30℃之間，當(dāng)對(duì)大體積混凝土進(jìn)行連續(xù)澆筑時(shí)，澆筑體的入模厚度范圍應(yīng)適當(dāng)控制在300mm～500mm之間。在混凝土入模過(guò)程中應(yīng)考慮外部環(huán)境，地表平均溫度異常大于35℃時(shí),應(yīng)通過(guò)采取降溫保護(hù)措施。巨大的溫差會(huì)使入?；炷羶?nèi)部出現(xiàn)巨大裂縫，對(duì)后續(xù)建筑體的整體效果具有不利影響。

混凝土澆筑過(guò)程中應(yīng)振搗至施工結(jié)束，主要消除內(nèi)部氣泡、提高密實(shí)程度、保證成品質(zhì)量。宜采用泵送方式和二次振搗工藝，振搗器插入速度要快，但要緩慢拔出，在15s之內(nèi)插入，在周?chē)幕炷辽形聪鲁燎页霈F(xiàn)泛漿時(shí)，一定要及時(shí)拔出。同時(shí)，混凝土澆灌應(yīng)連續(xù)、有序，易減少施工縫[2]。

3.5 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)

完成大體積混凝土的施工工作后，應(yīng)結(jié)合施工項(xiàng)目的實(shí)際情況與施工質(zhì)量要求，配備專(zhuān)人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并進(jìn)行測(cè)試記錄。對(duì)于大體積混凝土具有的材料特性，養(yǎng)護(hù)施工時(shí)間控制應(yīng)自拌合物澆筑結(jié)束后進(jìn)行,并高于14d,養(yǎng)護(hù)時(shí)間結(jié)束后按照澆筑層次逐層進(jìn)行拆除材料覆蓋的保溫保護(hù)膜。內(nèi)外部最大溫差小于20℃時(shí)，其他條件滿足前提下，即可全部拆除。同時(shí)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間還應(yīng)根據(jù)施工地的氣溫、干濕程度、海拔等外在環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。

3.6 大體積混凝土冬季施工技術(shù)要點(diǎn)

當(dāng)室外平均氣溫連續(xù)5d低于5℃為冬季施工工期劃分的原則，同樣連續(xù)5天平均溫度高于5℃即解除冬季施工，項(xiàng)目部應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況、施工特點(diǎn)制定冬期專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)方案，包括此項(xiàng)目重要節(jié)點(diǎn)情況注意事項(xiàng)，如地基基礎(chǔ)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋工程等冬季施工的技術(shù)規(guī)定，涉及大體積混凝土應(yīng)特別注意按規(guī)范要求做出要求，冬季施工宜快硬早期型硅酸鹽水泥，若選用礦渣硅酸鹽水泥宜采用采用蒸汽養(yǎng)護(hù)方法，施工期間的環(huán)境溫度與原材料、混凝土性能要求與養(yǎng)護(hù)方法是冬季施工混凝土配合比按試驗(yàn)確定的關(guān)鍵，優(yōu)先選用水膠比和坍落度小的混凝土[3]。

冬季在施工前，混凝土攪拌時(shí)宜優(yōu)先加熱拌合用水，當(dāng)拌合用水不能滿足熱工計(jì)算要求時(shí)才可加熱級(jí)配良好的砂和石子，當(dāng)加熱水和砂和石子也不能滿足時(shí)可繼續(xù)提高水溫至100℃，不能直接加熱的有水泥、外加劑及礦物摻合料，并應(yīng)事先存儲(chǔ)在暖棚內(nèi)預(yù)熱。混凝土拌合后出機(jī)溫度應(yīng)高于10℃，入模溫度應(yīng)高于5℃，現(xiàn)場(chǎng)大多用預(yù)拌混凝土?xí)r根據(jù)運(yùn)輸、運(yùn)輸距離通過(guò)熱工計(jì)算確定出機(jī)溫度，一般應(yīng)高于15℃，入模溫度可根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工情況適當(dāng)降低。

混凝土澆筑后對(duì)其裸露表面采用防風(fēng)與保濕、保溫措施，加強(qiáng)保溫、保護(hù)的部位有棱角、邊及宜受凍的部位，在冬期尤其是負(fù)溫度下千萬(wàn)不能在混凝土表面澆水養(yǎng)護(hù)。

4 建筑工程基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工試驗(yàn)與監(jiān)測(cè)

4.1 大體積混凝土施工試驗(yàn)取樣規(guī)定

在澆筑施工過(guò)程開(kāi)始前應(yīng)根據(jù)一次連續(xù)工程澆筑體積的不同程度進(jìn)行不同澆筑組次試驗(yàn)以及取樣。當(dāng)一個(gè)多次連續(xù)直接澆筑鋼筋混凝土的基層體積在1 000m3以內(nèi)時(shí), 應(yīng)定期進(jìn)行不少于10組的連續(xù)取樣處理工作當(dāng)基層體積在1 000m3～5 000m3之間時(shí),超出1 000m3的部分每一次增加500m3,取樣數(shù)量不應(yīng)少于1組,增加數(shù)量不足1 000m3時(shí)則應(yīng)取樣1組；基層體積厚度超過(guò)5 000m3時(shí),超出1 000m3的部分,每一次增加1 000m3取樣不少于1組,不足1 000m3時(shí)則應(yīng)取樣1組。通過(guò)施工過(guò)程中取樣試驗(yàn)，可以對(duì)大體積混凝土質(zhì)量進(jìn)行把控[4]。

4.2 大體積混凝土施工監(jiān)測(cè)

施工監(jiān)測(cè)工作對(duì)提高混凝土的工程質(zhì)量具有重要意義，以下對(duì)溫度監(jiān)測(cè)進(jìn)行具體闡述。混凝土入模后,澆筑體的當(dāng)量升溫溫差幅度應(yīng)盡量控制在50℃內(nèi)，且表面上的溫差幅度不得大于25℃(建筑混凝土入模收縮后的當(dāng)量砌體溫度過(guò)高除外),拆除保溫材料覆蓋時(shí)表面與建筑大氣層的溫差不宜高于20℃。同時(shí)，澆注體降溫速率應(yīng)控制在2.0℃/d以內(nèi)。在施工過(guò)程中，不僅要確定合理的測(cè)試區(qū)，也要設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，及時(shí)監(jiān)測(cè)澆注體溫度。在測(cè)試區(qū)，要從平面對(duì)稱(chēng)軸線中選擇一半，以平面分層布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。每條監(jiān)控測(cè)試線的都要設(shè)定4處監(jiān)測(cè)點(diǎn)。大體積混凝土在澆筑過(guò)程中需要控制住溫差，降溫移動(dòng)速率也要符合要求，入模澆筑之后，每個(gè)晝夜至少要測(cè)量4次溫度，每個(gè)臺(tái)班至少要監(jiān)測(cè)2次入模溫度，測(cè)溫點(diǎn)的布置詳見(jiàn)大體積混凝土平面布置示意圖1、圖2。

圖1 大體積混凝土平面布置示意

圖2 A-A剖面圖

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，建筑基礎(chǔ)底板大體積混凝土一定要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)要求，掌握必要的施工技術(shù)要點(diǎn)，要為整個(gè)工程帶來(lái)保障，應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì)或施工技術(shù)方案,并應(yīng)有環(huán)境保護(hù)和安全施工的技術(shù)措施，明確基礎(chǔ)施工前的技術(shù)要點(diǎn)，注重對(duì)細(xì)節(jié)的把控，同時(shí)，注重養(yǎng)護(hù)、監(jiān)測(cè)工作，從而提高整體的工程質(zhì)量與施工效果。