某高校科研实验楼大体积混凝土筏板基础施工技术

摘要:混凝土表面裂缝产生是大体积混凝土施工中的质量通病，也是大体积混凝土施工的主要技术难点。如何采取措施有效防止裂缝的产生，是工程技术人员思考的问题。本文介绍某高校科研实验楼大体积混凝土筏板基础温度计算、温度控制及施工技术。

关键词：大体积混凝土筏板基础; 温度控制; 裂缝;施工技术

Abstract: The surface of the concrete crack is the common quality problems in the construction of mass concrete, the main difficulty is the large volume concrete construction technology. How to take effective measures to prevent the cracks, engineering and technical personnel problems. In this paper, computing research laboratory building in one University of mass concrete raft foundation temperature control and construction technology.

Key words: mass concrete raft foundation; temperature control; crack; construction technology

中图分类号: TV544+.91

0 引言

现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用 。

1 工程概况

某高校科研实验楼位于某高校校园内，地下一层，地上十五层，为框架—剪力墙结构，总建筑面积43721㎡。该工程地下室建筑面积为7084㎡，基础为筏板钢筋混凝土基础。混凝土设计强度等级为C40，抗渗标号等级为S8。主楼部分筏板设计厚度为1200mm，南、北两侧延伸部分筏板设计厚度为700mm。整个筏板基础混凝土工程量为9112.86m3。

2 底板混凝土施工关键技术

（1）基于底板混泥土防水抗渗的设计要求，掺加高效减水剂、复合防水膨胀剂，混凝土缓凝剂等外加剂，改善混凝土自身的各项性能，控制其内部约束应力产生的收缩裂缝。

（2）浇筑时应保证混凝土连续供应，采用商品泵送混凝土，混凝土入模前需对混凝土强度进行确认，并保证混凝土质量的稳定与均质。

（3）加强对混凝土的温度进行测定，从混凝土入模温度开始观测，加强覆盖保温措施，保证在正温条件下，混凝土的强度增长值不低于混凝土设计强度标准的30%。

3 筏板混凝土热工计算

筏板基础主楼部分厚1200mm，采用商品混凝土泵送浇筑。根据商品公司提供的配合比，采用42.5号鱼峰水泥，水泥用量mce=390Kg/m3，砂msa=666Kg/m3，碎石mg=1078Kg/m3,，水mw=180Kg/m3，掺广西KFDN-WP多功能防水剂。假设环境平均温度Ta=10℃，材料温度与环境温度相同，水泥Tce=15℃，砂Tsa=10℃，碎石Tg=10℃，水Tw=10℃，搅拌棚内温度Ti=10℃,混凝土运输及成型时间tt=0.5h，1m3混凝土接触的钢筋重ms=197Kg，C1=4.2，C2=0，温度损失系a=0.25，混凝土的比热容CC=1KJ/KgK，钢筋的比热容CS=0.48KJ/KgK，每立方混凝土重量mc=2400Kg，透风系数=2.5（中风），采用稻草垫覆盖，厚20mm，结构表面系数M=A/V=0.83，水泥水化速度系数VCE=0.013h-1，525普通硅酸盐水泥水化累积最终放热量Qce=360KJ/Kg。

第一作者: 蒙东刚，男，1982年出生，助理工程师，二级建造师。

混凝土拌合物的温度：

混凝土拌合物出机温度：

混凝土拌合物自运输至浇筑完温度：

考虑钢筋的吸热影响，混凝土浇筑成型完成时的温度：

混凝土蓄热养护过程中的温度：

混凝土蓄热养护开始至任一时刻的温度（如表1所示）：

传热系数KJ/㎡hk

表1

混凝土蓄热养护开始到任一时刻的平均温度（如表2所示）：

表2

4施工部署

筏板中间有一大“十”字型通长后浇带，主楼筏板南北两侧在筏板不同厚度交接处各有一通长后浇带，后浇带宽度均为1m。以后浇带为界，将筏板基础划分为8个施工区，每一个区段内混凝土分层连续浇筑完毕，不留施工缝再浇筑下一个施工区段。如图1 所示，施工现场布置两台泵送机，其中北面设置一台电泵，南面设置一台柴油泵，同时根据施工实际情况，灵活使用汽车泵。根据现场实际钢筋绑扎进度情况确定混凝土浇筑顺序为：1区段——2区段——5区段——6区段——7区段——8区段——3区段——4区段。1至4区段浇筑时，可增加用汽车泵输送混凝土，以加快进度，5至8区段，每区段均用两台机泵送混凝土。

5 主要施工技术

（1）筏板基础为反梁筏板基础，先浇筑底板混凝土，待达到25%强度后，再在底板上支梁侧模，继续浇筑梁部分混凝土。即浇筑梁混凝土时，梁板交接部位应按施工缝处理。

（2）筏板基础底板采用斜面式薄层浇筑混凝土，利用自然流淌的形式形成斜坡。每区段独立连续浇筑，不留施工缝。主楼基础筏板厚1200mm，每区段分4次浇筑完成，南北两侧厚700mm延伸部分分两次浇筑完成，采用斜面式薄层的方式进行浇筑，每层厚度300~400mm，坡度取80~100，如图2所示。

图1 筏板混凝土浇筑平面示意图

（3）浇筑混凝土应连续进行，当必须间 歇时，其间歇时间应尽量缩短到能有效控制的最短时间内，并应在下层混凝土初凝前连续浇完上一层混凝土。采用 商品混凝土，间歇时间不能超过2小时。

（4）混凝土浇筑到顶面或局部结构层顶面时，应先用平板振动器振实平面混凝土，再用刮尺刮平混凝土表面，用木抹子搓平压实混凝土表面，清除多余的表面浮浆和混凝土泌水，待混凝土初凝后，终凝前必须进行二次抹面，减少混凝土表面收缩裂缝。

图2 筏板分层浇筑示意图

6 混凝土的温度控制措施和养护

该筏板混凝土体积较大，混凝土的水化热也较大，混凝土的内外温差应控制在25℃以内，如不采取相应技术措施，当混凝土内外温差大于25℃以上时，混凝土产生的温度应力会造成混凝土出现温度裂缝，因此，采用以下措施控制混凝土的温升及内外温差。

（1）对于筏板基础防水混凝土，选用非早强型普通硅酸盐水泥，并在满足强度和抗渗要求的前提下，选用低热水泥用量的配合比，同时在混凝土中掺加不超过水泥用量20%的Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，选用高效复合型缓凝减水剂，达到减少水泥用量，降低混凝土水化热，延缓混凝土水化热峰值出现的效果。

（2）根据热工计算，因浇捣期为冬季施工环境平均温度为10℃左右，计算出本工程筏板混凝土内外平均温差最大值为21.81℃，故混凝土温差应控制在25℃以内。采用黑色塑料布和麻袋双层覆盖作为保温层。筏板基础的养护应在混凝土浇筑初凝后开始铺湿麻袋或湿稻草覆盖养护，麻袋覆盖层应铺设严密并保持湿润。混凝土养护派专人值班进行，养护期不少于14天。

（3）混凝土内外实际温差的测定：在筏板基础的不同部位选用若干个测温观测点，每200㎡选择两个温测点，即一个深孔测温点，一个浅孔测温点。测温孔可用封底的Ф48钢管埋于混凝土内，深孔埋至混凝土中心以下20cm位置，以观测混凝土内部温度。浅孔埋于混凝土表面以下10cm位置，以观测混凝土表面温度。预埋测温孔钢管应高出混凝土表面20cm，每组深孔和浅孔应预埋在混凝土浇筑推进方向的同一平行线上，以便观测同一时段内混凝土内外温度的情况。

（4）混凝土的温度测定从混凝土的入模温度开始观测，各观测点的内外混凝土温度第一次在混凝土浇筑后6小时开始测温，以后每四小时测温一次，昼夜派专人测温并作好记录，当混凝土内外温差达到15℃时，开始分段进行蓄热养护，蓄热养护控制混凝土内外温差不大于25℃。

7 结语

该工程的底板混凝土浇筑施工技术措施及温度控制措施经实践证明是可行的，基础筏板质量验收未出现有害裂缝，强度完全符合设计要求。经过实践表明：对于大体积混凝土施工，只要技术措施得当，组织工作落实好，完全可以控制温度裂缝的产生；利用后浇带进行分段施工，以保证混凝土的整体性；采用分层浇筑施工，能有效降低混凝土内部升温值。施工过程中混凝土保温措施应以实测温度为主，计算值作为参考，严格控制好混凝土内外温差不超过25℃，降低混凝土的温度应力，能有效控制有害裂缝的出现。

参考文献：

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