建筑工程地下室底板大體積混凝土施工技術(shù)研究摘要：地下室底板是建筑工程施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，但由于此結(jié)構(gòu)澆筑體積較大、所產(chǎn)生的水化熱熱量較大，因而施工時(shí)控制難度大，存在結(jié)構(gòu)開裂隱患。結(jié)合高層建筑地下室底板工程實(shí)例，對大體積混凝土澆筑施工技術(shù)的應(yīng)用展開了探討，依次介紹了材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、運(yùn)輸控制、澆筑作業(yè)、溫度控制、澆筑振搗和后期養(yǎng)護(hù)這6個(gè)環(huán)節(jié)的要點(diǎn)，旨在提高建筑工程地下室底板大體積混凝土施工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：建筑工程大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)溫度控制ResearchonConstructionTechnology[A5]"ofLargeVolumeConcreteforBasementFloorofBuildingEngineeringNANJianpingGansuHaiwangConstructionandInstallation（Group）Co.，Ltd.，Dingxi，GansuProvince，743000[A6]"ChinaAbstract：Basementflooristhekeylinkofconstructionengineeringconstruction，butbecauseofthelargevolumeofpouringandthehighheatgeneratedbyhydrationheat，itisdifficulttocontrolduringtheconstruction，andthereisahiddendangerofstructuralcracking.Basedontheexampleofhigh-risebuildingbasementfloorengineering，thepaperdiscussestheapplicationoflargevolumeconcretepouringconstructiontechnology.Itintroducesthekeypointsofmaterialselection，mixratiodesign，transportationcontrol，pouringoperation，temperaturecontrol，pouringvibrationandlatermaintenance，inordertoimprovetheconstructionqualityoflargevolumeconcreteforbasementfloorsinconstructionengineering.KeyWords：Constructionengineering;Largevolumeconcrete;Mixratiodesign;Temperaturecontrol在城市建設(shè)發(fā)展的過程中，建筑工程項(xiàng)目逐步向高層化與超高層化的方向發(fā)展，為了保障建筑工程質(zhì)量，常會采用大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行澆筑施工，然而澆筑大塊混凝土作業(yè)相對復(fù)雜，存在一些質(zhì)量隱患，特別是地下室底板結(jié)構(gòu)的大體積混凝土，受到施工空間限制，澆筑作業(yè)難度更[A7]大，可能會因水化熱等問題而引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)開裂問題。為此，建筑工程地下室底板施工時(shí)，需要科學(xué)應(yīng)用大體積混凝土施工技術(shù)，通過施工要點(diǎn)的嚴(yán)格把控，保障大體積混凝土澆筑質(zhì)量。1.工程概況某高層建筑工程項(xiàng)目為商業(yè)寫字樓，項(xiàng)目內(nèi)容包含3層地下空間，總面積為7010m2，尺寸為95.1m×73.8m，底板澆筑厚度設(shè)計(jì)為0.7m。該[A8]工程計(jì)劃選用高強(qiáng)度等級的混凝土材料，沿橫、縱兩個(gè)方向設(shè)置后澆帶。由于該工程地下室澆筑施工面積較大，并考慮后澆帶分布情況，施工采取分區(qū)作業(yè)形式，即將整個(gè)地下室底板分成4個(gè)部分進(jìn)行澆筑，分區(qū)后各區(qū)澆筑面積仍較大，因而需要采取大體積混凝土澆筑施工技術(shù)。2.工程項(xiàng)目施工難點(diǎn)分析該工程目施工時(shí)，在混凝土材料運(yùn)送、拌和、澆筑等方面存在一定的難度。首先，大體積混凝土澆筑所需混凝土材料應(yīng)在混凝土攪拌站內(nèi)提前拌和，但是施工區(qū)規(guī)劃時(shí)，將攪拌站設(shè)置在距離施工現(xiàn)場2.8km處，由于距離過遠(yuǎn)，運(yùn)送大體積混凝土?xí)r可能無法保障混凝土材料質(zhì)量，易發(fā)生混凝土坍落度達(dá)不到要求的問題。再加上該工程在夏季施工，氣溫較高，可能會由于溫度因素降低混凝土的和易性，泵送混凝土?xí)r可能會出現(xiàn)堵塞管道的現(xiàn)象，這會對地下室底板施工的順暢開展產(chǎn)生阻礙。另外[A9]，由于地下室底板尺寸大、厚度高，要應(yīng)用大量混凝土，并且需要較長的澆筑時(shí)間，若混凝土拌和、運(yùn)輸、澆筑各個(gè)環(huán)節(jié)銜接不暢，可能會延誤工期，在地下室中設(shè)置電梯井、集水槽等結(jié)構(gòu)時(shí)，也可能破壞混凝土截面，還會因混凝土澆筑流程不規(guī)范而導(dǎo)致底板形成裂縫。3.施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)3.1選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的混凝土材料相較于普通混凝土，大體積混凝土出現(xiàn)水化熱的概率更大，因而混凝土開裂隱患較高[1]。為此，大體積混凝土澆筑時(shí)，要重點(diǎn)控制混凝土材料質(zhì)量。首先，應(yīng)選用低熱水泥，以降低水化熱所產(chǎn)生的影響，防止因內(nèi)部溫度過大而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開裂。該工程選用普通42.5硅酸鹽水泥，由于該工程選用泵送方式輸送大體積混凝土，在配制混凝土?xí)r，需要摻加低于總量10%的粉煤灰，以降低水化熱速率，使混凝土的早期強(qiáng)度得到有效提升。其次，應(yīng)合理篩選集料級配，以降低水泥用量，削弱水化熱效應(yīng)，防止混凝土結(jié)構(gòu)開裂；應(yīng)選擇粒徑尺寸高于0.5cm、低于2.5cm、含泥量不超過1%的碎石作為粗集料，并且碎石中其他物質(zhì)含量也應(yīng)控制在5%以內(nèi)。而細(xì)集料應(yīng)選用模數(shù)為2.5的中粗砂，使用前需要過篩，確保其含泥量低于2%。最后，大體積混凝土配制時(shí)還應(yīng)加入適量減水劑，以降低用水量，抑制水泥水化熱現(xiàn)象，從而提高混凝土材料的和易性。3.2科學(xué)設(shè)計(jì)混凝土配合比為了保障該工程泵送大體積混凝土作業(yè)的順暢實(shí)施，需要科學(xué)設(shè)計(jì)大體積混凝土的配合比。工程所用混凝土的強(qiáng)度等級為C40，其抗?jié)B強(qiáng)度應(yīng)不超過1.6MPa，水灰比不可超出0.4，混凝土的坍落度要低于10cm。該工程澆筑大體積混凝土?xí)r，因運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，所以混凝土需要很長時(shí)間才能運(yùn)送到施工現(xiàn)場，同時(shí)考慮澆筑時(shí)長、水化熱等因素，該工程所用大體積混凝土的初凝與終凝時(shí)間應(yīng)分別設(shè)置為不超過17h和22h。配制混凝土?xí)r，摻沙量應(yīng)控制在40%以內(nèi)。另外，大體積混凝土中還需要添加適量外加劑，以便盡可能降低水泥水化熱值，減少混凝土凝固所需的時(shí)間，進(jìn)而達(dá)到降低水化熱熱量、提高水泥強(qiáng)度與和易性的要求。3.3嚴(yán)格控制混凝土材料運(yùn)輸過程工程采用專用運(yùn)輸車運(yùn)送大體積混凝土材料，防止由于運(yùn)輸時(shí)間過長導(dǎo)致大體積混凝土材料出現(xiàn)離析問題，確保大體積混凝土入模溫度達(dá)到規(guī)定要求。考慮到該工程混凝土攪拌站與施工現(xiàn)場之間的距離為2.8km，在運(yùn)送大體積混凝土?xí)r，需要控制好運(yùn)輸車輛的攪拌速度，以慢速均勻攪拌混凝土。抵達(dá)地下室底板澆筑施工現(xiàn)場后，如果發(fā)現(xiàn)大體積混凝土的坍落度低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)立即將混凝土材料送回?cái)嚢枵局匦聰嚢?，并結(jié)合具體情況酌情添加適量減水劑，從而提升大體積混凝土材料的坍落度，防止泵送混凝土材料時(shí)出現(xiàn)泵送管道被堵塞現(xiàn)象[2]。3.4規(guī)范實(shí)施混凝土澆筑作業(yè)該工程澆筑大體積混凝土?xí)r，采用泵送管道與起重機(jī)設(shè)備作為輔助，向施工現(xiàn)場輸送混凝土材料。因地下室底板設(shè)計(jì)澆筑0.7m厚，因而澆筑大體積混凝土?xí)r，需要以一側(cè)作為起始點(diǎn)，逐步向另一側(cè)推進(jìn)，同時(shí)為降低水泥水化熱積蓄量，需要采取斜面分層法，劃分4個(gè)區(qū)域進(jìn)行澆筑作業(yè)。澆筑斜面區(qū)時(shí)，坡度不可設(shè)置過緩，以免混凝土材料自然流動受到限制。澆筑作業(yè)時(shí)，面層澆筑作業(yè)應(yīng)于混凝土初凝之前完成，之后再采用[A11]分層澆筑模式，澆筑地下室底板。大體積混凝土澆筑時(shí)，要在預(yù)先規(guī)劃好的位置停放混凝土卸料車，應(yīng)在一個(gè)區(qū)域澆筑完成后，再轉(zhuǎn)移至另一區(qū)域。大體積混凝土澆筑作業(yè)要分層開展，并應(yīng)控制好上層、下層的澆筑時(shí)間，應(yīng)在下層混凝土凝固前完成上層澆筑，以降低混凝土結(jié)構(gòu)開裂概率，從而保障底板混凝土強(qiáng)度。3.5嚴(yán)格控制混凝土溫度3.5.1控制好拌和[A12]與入模溫度大體積混凝土拌制時(shí)，需要考慮混凝土拌和[A13]與運(yùn)輸時(shí)間、混凝土澆筑溫度等相關(guān)因素，制訂科學(xué)、可行的溫控方案。[A14]該工程地下室底板澆筑作業(yè)于高溫天氣下進(jìn)行，因而拌和[A15][A16]混凝土材料時(shí)可以使用冰水，或應(yīng)用專用溫控設(shè)備控制混凝土材料的溫度值。同時(shí)，大體積混凝土入模的溫度是否適合，會對混凝土結(jié)構(gòu)成型的質(zhì)量、效果產(chǎn)生決定性影響。為了防止混凝土結(jié)構(gòu)因溫度原因而形成裂縫，還需要加強(qiáng)入模溫度的控制。常溫條件下施工時(shí)，大體積混凝土的入模溫度控制在15℃以內(nèi)即可，如果是寒冷的冬季實(shí)施地下室底板澆筑作業(yè)，混凝土的入模溫度不得低于5℃。而該工程是在夏季氣溫較高的時(shí)段施工，因而大體積混凝土入模溫度應(yīng)不超過25℃[3]。3.5.2做好內(nèi)部降溫處理混凝土內(nèi)部溫度的高低是混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后是否會形成裂縫的關(guān)鍵原因。為此，大體積混凝土澆筑時(shí)，需要加強(qiáng)混凝土內(nèi)部降溫處理?？梢詫⒗鋮s水循環(huán)系統(tǒng)埋設(shè)于地下室底板混凝土區(qū)域，按照表1所示的參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)，正式開展地下室底板大體積澆筑作業(yè)時(shí)，可以先將冷水加入[A17]冷卻水循環(huán)系統(tǒng)之中，以防止溫度過高導(dǎo)致水分蒸發(fā)速度過快，并使混凝土內(nèi)部水化熱熱量峰值下降，可以有效避免混凝土內(nèi)外溫度出現(xiàn)較大差異而產(chǎn)生溫度裂縫。在澆筑大體積混凝土?xí)r，需要密切監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫度，結(jié)合需求科學(xué)設(shè)置冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的溫度參數(shù)，要將冷水溫度與混凝土溫度的差值控制在25℃以內(nèi)，防止由于水溫過低導(dǎo)致混凝土凝固效果受到影響。如果每日混凝土內(nèi)部溫度下降值為2℃且混凝土內(nèi)外溫度差不高于15℃，則可以停用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。3.6科學(xué)振搗大體積混凝土在大體積混凝土澆筑同時(shí)要進(jìn)行振搗，主要采用插入式振搗棒，插入[A19]底板混凝土中的深度應(yīng)不低于5cm，振搗棒要快速插入、緩解拔出，以免后期澆筑時(shí)產(chǎn)生氣泡或?qū)е禄炷两Y(jié)構(gòu)開裂，進(jìn)而影響大體積混凝土的凝固強(qiáng)度。待混凝土表面不再出現(xiàn)氣泡便可停止振搗[4]。布置振搗棒時(shí)，施工人員需要將混凝土流淌的坡度條件考慮在內(nèi)，確保振搗布設(shè)的合理性。該工程分別在上層、下層澆筑區(qū)域各設(shè)2個(gè)振搗棒，并在卸料區(qū)、坡腳處各設(shè)一個(gè)振搗棒，以保障各區(qū)域混凝土振搗的密實(shí)度，防止坡腳區(qū)域出現(xiàn)混凝土材料堆積現(xiàn)象。應(yīng)從卸料區(qū)混凝土開始振搗，如果其流淌坡度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，可以對其他區(qū)域進(jìn)行全面振搗。為了及時(shí)排出混凝土泌出水分，可以在澆筑區(qū)外側(cè)挖掘集水坑，在抽水設(shè)備輔助[A20]下，定期抽出坑內(nèi)積水，混凝土泌水排放圖詳如圖1所示。在大體積混凝土澆筑后2h內(nèi)，要完成混凝土表面抹面作業(yè)，防止由于表面存在浮漿而使混凝土結(jié)構(gòu)面層出現(xiàn)裂紋。3.7加強(qiáng)混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)完成大體積混凝土澆筑作業(yè)后，應(yīng)立即實(shí)施混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)?？梢圆扇「采w保溫法，即在混凝土處于初凝階段內(nèi)，將具有保溫隔熱功能的材料覆蓋在混凝土結(jié)構(gòu)外側(cè)，以免由于外部環(huán)境因素影響而導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫度出現(xiàn)較大差異。該工程地下室底板混凝土材料的內(nèi)部、外部溫度差需要控制在25℃以內(nèi)，需要至少實(shí)施2周以上的養(yǎng)護(hù)?；炷翉?qiáng)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后，方可將其上覆蓋的保溫隔熱材料揭除，但應(yīng)注意采取逐級拆除模式，應(yīng)先掀起部分少區(qū)域，然后逐步增大掀開比例，或覆蓋多層保溫隔熱材料時(shí)應(yīng)一層層揭除，防止由于保溫隔熱層突然性拆除導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面溫度快速下降，從而造成結(jié)構(gòu)開裂問題[5]。建筑工程地下室底板施工時(shí)，由于澆筑體積較大，易出現(xiàn)強(qiáng)烈的水化熱反應(yīng)，可能會因水化熱熱量峰值過大而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。為此，該工程在開展地下室底板混凝土澆筑施工時(shí)，需要選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的混凝土材料、科學(xué)設(shè)計(jì)混凝土配合比，還要加強(qiáng)混凝土材料運(yùn)輸控制、規(guī)范實(shí)施混凝土澆筑作業(yè)，并應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土溫度、科學(xué)振搗大體積混凝土、做好混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)，通過有效把控這些大體積混凝土澆筑施工要點(diǎn)，打造出高品質(zhì)、整體性的地下室底板，從而為建筑工程的優(yōu)質(zhì)建設(shè)提供保障。[1]李乙鍶.建筑工程地下室底板大體積混凝土施