对建筑工程基础底板大体积混凝土施工技术分析
时间：2023-06-20 13:25:06 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
张 华
(贵州创智建筑工程有限公司，贵州 毕节 551700)
大体积混凝土是指混凝土体量比较大，最小实体尺寸超过1m的混凝土结构，当胶凝材料水化反应并伴随温度变化，由此可能引发对建筑物结构造成不良影响的裂缝。作为工程施工过程中的一大混合型施工材料，通常与钢筋一起构成工程结构的受力支撑框架，建筑工程房屋中基础的主要形式有条形基础、独立基础、筏形基础、箱型基础等，大体积混凝土在房屋建筑基础大底板筏形、箱型基础、主体转换层等土建施工中广泛应用。在建筑中筏形、箱型基础应用大多长度超40m，并应按要求设置施工缝等技术措施，同时大体积混凝土的施工过程较为繁杂，土建项目中应根据不同的工程特点、所处环境条件及设计施工要求进行，特别是在施工过程中对温度进行控制从而使混凝土满足结构承载力要求。因此，在建筑工程施工中针对不同环节的施工特点，需严格把控大体积混凝土技术的施工工艺。
2.1 钢筋工程施工工艺及技术要求
施工单位项目部应做好“三交底”工作，相关人员应向钢筋班组长施工方法、详尽的图纸、质量标准详细交底，做好书面技术交底记录并签字确认，钢筋班组要对工艺流程的进行必要了解，尤其是钢筋放样与制作、定位与绑扎、运输与验收等。在放线环节，要彻底清扫基础垫层，不得留有淤泥与杂物，用石笔与墨斗标明位置线，以此安装并绑扎钢筋，按规定实施并组织验收。
钢筋网的四周交叉点必须保证稳固，避免钢筋受力之后发生位移现象，如果钢筋网为两层，中间应设置钢筋撑脚，钢筋与钢筋之间密集区应设垫铁，距垫层面钢筋弯钩不要倒向一边并朝上设置，上层钢筋弯钩应朝下。从总体上看，原则上应在最小受力点进行钢筋连接，同一根受力钢筋只能有一个接头，控制好接头末端至钢筋弯起点之间的距离，与钢筋间距相比至少要达到10倍以上，且相邻绑扎接头应相互错开。
2.2 模板工程施工工艺及技术要求
基础工程模板可以选择组合式、工具式、钢框木等类型的模板，工具式大模板在箱型基础中得到广泛运用。模板班组中所有作业人员都要了解工艺流程，尤其是制作模板、放线与安装、清理与拆除、保养与验收等环节都不得出现任何纰漏。严格按设计图纸安装模板，同时注意模板位置与尺寸，保证模板拼接严丝合缝，表面平整度要达到规范要求，应先涂刷隔离剂再浇筑混凝土，安装模板或浇筑混凝土时尤其要关注支撑部位是否发生变化，模板支撑体系的刚度、稳定性、承载力都要达到要求，能承受钢筋与混凝土的重量，并且其荷载能满足施工要求，模板安装完成后应及时组织验收。拆除模板过程中应按施工规范、施工方案要求执行，应先支后拆，后支先拆。
3.1 大体积混凝土施工组织设计
大体积混凝土施工前，项目部应编制施工组织设计或施工技术方案，并有环境保护和安全技术措施，经施工单位内部审核后，报监理单位审核批准并完善相应程序后组织实施。在编制方案时要重点关注收缩应力与温度应力，也要确定合理的温度指标，具备良好的抗裂能力。同时，也要有施工总平面图、检测布置图，指明施工中需要使用的设备，确定合理的施工进度，设计浇筑顺序，指定保温与保湿方法，对可能发生的情况制定应急预案，交代对特殊气候条件下施工注意问题等。
3.2 施工过程中的成分检测及控制
石、砂、水、水泥是混凝土的基本构成部分，为了使混凝土具备某些性能，需要使用一定数量的掺合料与外加剂， 将所需材料按照一定的配合比通过搅拌机加工， 从而得到混凝土。首先，在完成配合比拌合前，应对组成的原材料性能进行试验检测，在钢筋钢筋进场时，需提供钢筋出厂合格证和材质检测报告， 由项目试验员按规定的取样方法随机抽取取样，填写复检内容委托单，在监理工程师的见证下由试验员送往有资质的检查单位检测，钢筋复试内容包括屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能等指标检测合格后方能使用；
水泥复试中抗拉强度、抗折强度、安定性、凝结时间应符合要求；
在石子复检环节，需要检测水、泥、泥块含量，进行筛分析，也要对非活性骨料进行检测；
在砂复检环节，除了筛分析以外，也需要关注含水率、吸水率、泥块含量等指标是否合格，检测非活性骨料。在拌合过程中，应根据原材料试验检测数据进行科学配比，尤其是外加剂和掺合料添加量需要结合各原材料性能进行配比，拌合水用量应小于等于170kg/m3，砂率宜保持在38%～45%之间，粉煤灰产量不易高于凝胶材料用量的一半，水胶比低于0.45，并严格计量控制水胶比和坍落度，冬季施工还应优先采用加热水的方法等。现场施工过程中施工单位优先选用预拌混凝土，应检查出厂合格证及配套的水泥、砂、石、外加剂、掺合料原材复检报告和合格证、混凝土配合比单、混凝试件检测报告。其次，拌合物运输应采用混凝土搅拌运输车，运输车应根据施工现场实际情况具有防晒、防雨和保温措施。最后，拌合料正式投放入场之前,要对其产品进行严格的产品质量检测,如塌落度不宜大于180mm等，确保混凝土质量，以便更好地应用于各项施工环节[1]。
3.3 合理降低混凝土水化热
大体积混凝土具有体积较大且内部结构较为厚实的特点，应选用水化热低的通用硅酸盐水泥，其目的是为了有效降低水热化带来的危害，避免出现裂缝影响混凝土质量。混凝土浇注成型过程因内部材料发生水化热造成内外产生巨大温差将影响整体质量，因此，应采取合理方法，对所需温度进行把控。例如，在原材料水泥选择环节，要优先使用复合水泥、火山灰水泥、矿渣水泥等，这些水泥的水化热比较低，能让大体积混凝土的水化热得到有效控制。3d与7d水化热要分别控制在250kJ/kg和280kJ/kg之内，当选用52.5强度等级水泥时，7d水化热宜小于300kJ/kg。
3.4 浇筑施工过程
浇筑施工过程必须保证整个工艺结构稳定、强度符合设计要求，这也是大体积混凝土技术的关键。需要注意以下工作事项：
(1)在准备阶段，施工人员及监督工作者应组织钢筋工程隐蔽、模板及支撑体系验收，确保质量符合标准后再进行浇灌工作，易采用整体分层或推移式连续浇筑施工。
(2)应确保浇灌工作的连续性。当出现浇筑无法连续进行时应尽量适当缩短时间间隔,在前层钢筋混凝土初凝之前，次层钢筋混凝土的所有浇筑任务均要完成。也要满足混凝土连续施工要求，不宜低于单位时间所需量的1.2倍。
(3)对于基础底板面积大时应采取跳仓法等不同的浇灌工艺，应注重对细节的把控。例如，混凝土的连续入模浇筑温度范围应控制在5℃～30℃之间，当对大体积混凝土进行连续浇筑时，浇筑体的入模厚度范围应适当控制在300mm～500mm之间。在混凝土入模过程中应考虑外部环境，地表平均温度异常大于35℃时,应通过采取降温保护措施。巨大的温差会使入模混凝土内部出现巨大裂缝，对后续建筑体的整体效果具有不利影响。
混凝土浇筑过程中应振捣至施工结束，主要消除内部气泡、提高密实程度、保证成品质量。宜采用泵送方式和二次振捣工艺，振捣器插入速度要快，但要缓慢拔出，在15s之内插入，在周围的混凝土尚未下沉且出现泛浆时，一定要及时拔出。同时，混凝土浇灌应连续、有序，易减少施工缝[2]。
3.5 大体积混凝土的养护
完成大体积混凝土的施工工作后，应结合施工项目的实际情况与施工质量要求，配备专人进行养护，并进行测试记录。对于大体积混凝土具有的材料特性，养护施工时间控制应自拌合物浇筑结束后进行,并高于14d,养护时间结束后按照浇筑层次逐层进行拆除材料覆盖的保温保护膜。内外部最大温差小于20℃时，其他条件满足前提下，即可全部拆除。同时，养护时间还应根据施工地的气温、干湿程度、海拔等外在环境进行调整。
3.6 大体积混凝土冬季施工技术要点
当室外平均气温连续5d低于5℃为冬季施工工期划分的原则，同样连续5天平均温度高于5℃即解除冬季施工，项目部应根据施工现场实际情况、施工特点制定冬期专项技术方案，包括此项目重要节点情况注意事项，如地基基础、砌体结构、钢筋工程等冬季施工的技术规定，涉及大体积混凝土应特别注意按规范要求做出要求，冬季施工宜快硬早期型硅酸盐水泥，若选用矿渣硅酸盐水泥宜采用采用蒸汽养护方法，施工期间的环境温度与原材料、混凝土性能要求与养护方法是冬季施工混凝土配合比按试验确定的关键，优先选用水胶比和坍落度小的混凝土[3]。
冬季在施工前，混凝土搅拌时宜优先加热拌合用水，当拌合用水不能满足热工计算要求时才可加热级配良好的砂和石子，当加热水和砂和石子也不能满足时可继续提高水温至100℃，不能直接加热的有水泥、外加剂及矿物掺合料，并应事先存储在暖棚内预热。混凝土拌合后出机温度应高于10℃，入模温度应高于5℃，现场大多用预拌混凝土时根据运输、运输距离通过热工计算确定出机温度，一般应高于15℃，入模温度可根据实际现场施工情况适当降低。
混凝土浇筑后对其裸露表面采用防风与保湿、保温措施，加强保温、保护的部位有棱角、边及宜受冻的部位，在冬期尤其是负温度下千万不能在混凝土表面浇水养护。
4.1 大体积混凝土施工试验取样规定
在浇筑施工过程开始前应根据一次连续工程浇筑体积的不同程度进行不同浇筑组次试验以及取样。当一个多次连续直接浇筑钢筋混凝土的基层体积在1 000m3以内时, 应定期进行不少于10组的连续取样处理工作当基层体积在1 000m3～5 000m3之间时,超出1 000m3的部分每一次增加500m3,取样数量不应少于1组,增加数量不足1 000m3时则应取样1组；
基层体积厚度超过5 000m3时,超出1 000m3的部分,每一次增加1 000m3取样不少于1组,不足1 000m3时则应取样1组。通过施工过程中取样试验，可以对大体积混凝土质量进行把控[4]。
4.2 大体积混凝土施工监测
施工监测工作对提高混凝土的工程质量具有重要意义，以下对温度监测进行具体阐述。混凝土入模后,浇筑体的当量升温温差幅度应尽量控制在50℃内，且表面上的温差幅度不得大于25℃(建筑混凝土入模收缩后的当量砌体温度过高除外),拆除保温材料覆盖时表面与建筑大气层的温差不宜高于20℃。同时，浇注体降温速率应控制在2.0℃/d以内。在施工过程中，不仅要确定合理的测试区，也要设置监测点，及时监测浇注体温度。在测试区，要从平面对称轴线中选择一半，以平面分层布置监测点。每条监控测试线的都要设定4处监测点。大体积混凝土在浇筑过程中需要控制住温差，降温移动速率也要符合要求，入模浇筑之后，每个昼夜至少要测量4次温度，每个台班至少要监测2次入模温度，测温点的布置详见大体积混凝土平面布置示意图1、图2。
图1 大体积混凝土平面布置示意
图2 A-A剖面图
综上所述，建筑基础底板大体积混凝土一定要严格遵守设计要求，掌握必要的施工技术要点，要为整个工程带来保障，应编制施工组织设计或施工技术方案,并应有环境保护和安全施工的技术措施，明确基础施工前的技术要点，注重对细节的把控，同时，注重养护、监测工作，从而提高整体的工程质量与施工效果。
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