房屋建筑筏板基础大体积混凝土施工技术分析

李旺晓

（甘肃省第六建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 730060）

建筑施工过程中，若所打造的混凝土结构其几何尺寸大于1m，均可被称为大体积混凝土，不利于管理的同时还极易受温度影响而产生裂缝。对此，当前研发出筏板基础大体积混凝土施工技术。该技术的使用可获得极为稳定的混凝土结构，且不需投入过多施工、养护成本，为发挥出技术优势与应用价值，就需严格落实各施工工序，有效掌握技术操作流程，以此提高混凝土施工质量。

1 筏板基础大体积混凝土结构裂缝产生原因

引发混凝土结构裂缝的因素主要有三个：（1）混凝土收缩。当混凝土浇筑、振捣结束后，会自然凝固，而这一期间，混凝土本身会发生不同程度的收缩，如碳化收缩、硬化收缩、塑性收缩等。其中，前者指空气中的CO2与混凝土内部水分反应，生成碳酸，而碳酸又与水泥石发生反应生成大量水并释放，但释放水的过程对空气湿度要求以及吸收水的过程完全相反。若混凝土所处的空气湿度较高，混凝土便会发生明显的碳化反应，且反应过程中，生成的水分不会排出，导致结构收缩现象的发生；硬化收缩是指混凝土硬化期间，其内部的水分会大量蒸发，在未执行洒水作业的情况下，混凝土结构便会出现收缩，当结构体积小于材料体积后，将出现体积空缺，从而引发结构裂缝问题。塑性收缩则是指混凝土初凝时，会伴随着剧烈的水化反应，但由于这时的混凝土不具备较高的强度，致使其表面失水速度与内部泌水速度偏差较大，从而产生收缩应力，当收缩应力高于结构所能承受的最大应力时，便会出现裂缝。（2）温度因素。施工期间，若环境温度过高，混凝土表层温度也会呈持续上升趋势，而当周围温度下降时，混凝土表层温度也会随之发生变化，但混凝土内部温度波动较小，增大内、外部温度差，致使混凝土结构出现温度裂缝。（3）水泥水化热反应。水化作用期间会释放出大量热能，从而引起混凝土内部温度上升，由于结构体积较大且截面厚，而混凝土在导热方面的能力较差，使得释放的热能聚积在结构内部无法被有效排出，但混凝土表面的热量散热快，久而久之便产生温差。因建筑受边界作用的限制，混凝土外部会受拉应力、内部则受到压应力，在两种力共同作用下，其整体受力大小便会超过结构所能承受的最大应力值，导致裂缝的发生。

2 筏板基础大体积混凝土施工要点

2.1 材料选用

混凝土各类材料的配合比是决定混凝土结构稳定性以及自身性能的关键。对此，需做好材料的选择工作，并合理控制各材料用量，以此赋予大体积混凝土更高性能，具体配置材料、配合比以及所起作用见表1。

表1 混凝土各原料配比参数

2.2 浇筑控制

若房屋建筑待施工平面面积小于200m2时，可将混凝土浇筑工作分为两段进行，如果面积在200～300m2之间，应将浇筑工作划分成3段进行，且每段面积均需控制在50m2以上。此外，还需在段与段之间设置施工缝，通常为竖向，并与混凝土结构较小的截面尺寸方向相平行，而划分后得到的上层、下层竖向施工缝需错开。做好筏板的调查与分析工作，在处理其下沉部位时，先着手于较短一侧的后浇带施工作业，一般情况下，后浇带的宽度不应低于70cm，且最宽不得超过100cm。对浇筑厚度进行严格控制，尽可能采取薄层浇筑的方式进行，以此扩大混凝土散热面积，浇筑厚度需控制在1.5～2.0m之间。开展筏板基础工程施工时，主要以斜面分层浇筑为主，并做好坡度的把控工作，最大不得超过30°，且厚度要大于45cm。浇筑作业通常以防水层为基础层，每完成一层浇筑工作且待该层初凝后方可执行下一层浇筑施工。在此过程中，应充分振捣，避免出现冷缝现象[1]。

2.3 振捣管控

为规避蜂窝问题的出现，便需有效、科学落实混凝土振捣工作，振捣工序具体要求如下：对混凝土进行浇筑时，应合理控制底板、泵送管之间的距离，一般大于40cm，但不超过60cm；每层浇筑厚度需保持一致，当厚度约50cm时，便需执行振捣施工，选用的工具为振捣棒，同时还需控制振捣速度，尽可能做到快插慢拔，并合理把控振捣时长，通常为25s左右，而振捣深度应保持在7cm左右，以保证各层混凝土振捣充分性；振捣边缘区域时，可适当降低振捣速度，避免触碰到模板、钢筋等施工设施；完成振捣工作后，组织专业人员对振捣工序以及执行情况进行检查，只有混凝土表面无明显气泡时方可停止振捣施工，在此基础上，使用工具平整混凝土。实际施工时，若存在基础垫层，便需在振捣时，每间隔20m设置集水坑，与此同时，还需在施工现场周边开挖排水沟。

2.4 养护作业

完成混凝土浇筑振捣施工且达到相关标准后，便可着手于大体积混凝土施工作业，同时，还需做好混凝土的养护工作，并保证养护周期不少于14d，若混凝土工程施工在梅雨季节进行，可适当增加养护周期。为减小混凝土内、外温差，可将草垫或其他能起到保温效果的材料铺设于筏板混凝土表面。若昼夜温差大，则可以在日间掀开保温层，以保证混凝土的有效、充分散热，并在夜间覆盖保温层，以此获得显著保温效果。此外，也可利用塑料薄膜作保温层，并向混凝土中加入适量薄膜养护液，可规避干缩裂缝现象的产生。全面调查施工现场气候环境，采取可行的保温方式，确保混凝土内、外温差不超过25℃。例如，可先埋设冷水管再开展筏板布筋、支模施工，而在对其进行养护时，只需将冷水注入到冷水管中并让其循环流动便可降低水化热效应对混凝土的影响。

3 筏板基础大体积混凝土施工技术在建筑工程中的应用

某工程建筑面积约9.6万m2，共计33层，其中地下3层、地上30层，主楼板基础厚度为2m，采用筏板基础，因其面积较大，使用的混凝土总量达8000m3，诸多施工难点，于是便对混凝土施工进行设计。

3.1 准备工作

依托于现场作业情况，对施工设备的使用量进行计算，同时做好人员部署工作，工程开展季节为冬季，昼夜温差明显，因此，执行混凝土浇筑施工时，尽可能选在白天进行，且还需预留充足的时间，确保混凝土凝固后，方可对下一层、下一段混凝土进行浇筑，防范冷缝问题的发生。本工程浇筑计划如下：将筏板基础划分为5段，第一段为裙楼，规划的土方量为1000m3，在对该位置进行浇筑时，应同时浇筑桩承台、地基梁和基础；第二段也为裙楼，设计的土方量为600m3；第三段又可细分为两个区域，但不需设置后浇带与沉降缝，这部分的土方量共计1600m3；后两段的土方量分别为1000m3、1400m3。

3.2 材料配比

为规避施工裂缝的产生，本工程选用筏板基础强度等级为C40的预制混凝土，其具有较强的抗渗能力，抗渗系数为P8，在对塌落度进行设计时，需始终维持在（18±2）cm。通过对水泥进行筛选，结合工程施工要求，最终确定使用低水化热水泥，其初凝时间为3h，对该类水泥的应用情况加以分析，明确其不同时间段的抗折强度与抗压强度：3d时，混凝土各强度值分别为3.5MPa、17.0MPa；28d时，混凝土的抗折强度可达6.5MPa，抗压强度超过42.5MPa。骨料为中砂，砂率为40%～50%，砂粒直径为0.315mm时，碎石比例为15%。掺和料选用Ⅱ级粉煤灰，用量是水泥的18%，既能够减少水泥的混合量，削弱混凝土自身的泌水性，又可实现对混凝土拌合物和易性的进一步改良，规避干缩裂缝问题的出现。外加剂有膨胀剂、减水剂，为混凝土赋予自膨胀、微收缩性能，而减水剂的使用可获得19.8%的减水率，防范混凝土变形[2]。各材料配合比见表2。

表2 不同材料配合比

3.3 后浇带施工

针对温度裂缝问题，实际施工时，决定在混凝土长度、宽度各方向设置后浇带，以达到问题有效解决的目的。沿东西方、南北方各增加一条后浇带，同时，在沉降后浇带和筏板基础底板之间设置分隔缝，以此分离开混凝土结构，并在主楼交叉处增加2条膨胀后浇带，做好两个方向后浇带的围合工作，从而构成一个整体，赋予建筑本身更高抗震性能。开展后浇带施工时，承重骨架为钢筋，并在底板后浇带表层覆盖2层钢丝网侧膜，达到支护的效果，选用的钢丝网分别由3目、10目网片制成，借助钢丝将其固定于钢筋骨架上，并同半径为10cm的钢筋进行绑扎。此外，在不同钢筋层之间设置钢丝网，将收口网安装于顶部，这一工序的实施目的是对混凝土后浇带进行分割，得到两条不会彼此影响的后浇带内、外部。养护后浇带时，应使用板进行封盖，避免有杂物进入，同时，还需在合适位置开挖排水沟与集水坑，确保场内积水的及时排出。筏板基础浇筑作业结束后，需静置一段时间，方可去除后浇带模板，完成此项工作后，应着手于后浇带内部杂物的全面清理工作，并对接缝位置执行二次振捣施工，确保混凝土坍塌度、膨胀率达到工程施工标准。

3.4 浇筑振捣

本工程应用的浇筑方法为推移式混凝土泵送斜面浇筑，开展浇筑施工时，将混凝土泵放置于筏板基础一侧，并以南北方向为走向，执行浇筑作业，有助于下层混凝土的充分振捣。地泵的布设位置在电梯处，以电梯井为中心，对混凝土进行分层、分圈，先执行最底层混凝土浇筑工作，待其初凝后，再开展上一层浇筑施工，在此期间，需借助塔吊来改变地泵位置，达到移动浇筑的目的。后浇带凝固前，应保证基础顶部浇筑完成，对于混凝土不足或存在塌陷问题，需立即进行补充，规避施工冷缝问题。浇筑过程中，需同时执行混凝土振捣作业，并对振捣时长以及质量进行严格控制，为防范混凝土表层水泥浆下落，第一次振捣时长不应少于25min，并根据振捣情况确定是否延长振捣时间或开展第二次振捣作业。完成浇筑振捣施工后，应着手于温度的检测与控制，测温点设置在距筏板基础中心位置100m处，实时观察该部位温度的变化情况，当显示混凝土内、外温差超过25℃时，应立即采取可行、有效的降温措施。在完成浇筑作业后安排专项人员落实混凝土温度检测工作，并对检测时间安排进行设计[3]。

3.5 养护施工

完成浇筑施工后，需立即执行养护工作，本工程采取的养护方法为联合养护，具体实施如下：将麻袋铺设于混凝土外层，覆盖层数为2层，实现对混凝土的保温，同时，麻袋中装有适量水，以起到恒温的效果，为混凝土提供保护。紧接着在混凝土四周以及分隔处砌砖墩加入2砖深的水。因工程在冬季施工，不需再另埋设冷水管也可获得较为良好的降温效果，只需借助蓄水保温便可达到对混凝土的养护，还能有效控制其内、外温度差，并始终维持在25℃左右。若检测到温差降至到0℃时，可去掉蓄水层，一般来说，养护周期达14d后，这时的混凝土结构基本成型，不需再向混凝土表面洒水。

4 结语

开展大体积混凝土施工作业时，应将各种裂缝的有效控制作为施工首要目标，为降低温度变化对混凝土整体结构的影响，需根据房屋建筑实际要求以及现场作业情况，合理确定混凝土各原料的配比，同时，还需积极落实混凝土浇筑与振捣施工，并做好后期养护工作，实现对混凝土结构内外温差的有效控制，促使施工技术优势得以充分发挥，强化建筑施工成效。