筏板式基礎(chǔ)混凝土施工的質(zhì)量控制分析
摘要：文中闡述了筏板式基礎(chǔ)混凝土施工中，選用最佳的原材料與配合比，以合理的澆筑方法，控制溫升與溫降時(shí)間，可杜絕混凝土施工中裂縫的產(chǎn)生。
關(guān)鍵詞：大體積混凝土；澆筑；溫度控制；質(zhì)量控制
1、混凝土施工的發(fā)展
目前，隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的高層、超高層建(構(gòu))筑物，使建筑物的基礎(chǔ)要承受上部荷載的能力越來(lái)越大，這樣就出現(xiàn)了高性能混凝土和大體積混凝土。由于各地對(duì)大體積混凝土的理解不同，采取的方法也不盡相同。通常采用的有自然法、控制原材料法、中心降溫法等來(lái)控制最高中心溫度，通過(guò)覆蓋法、蓄水法等來(lái)控制溫差和降溫速率，以保證混凝土的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，下面結(jié)合一個(gè)具體工程來(lái)介紹在大體積混凝土施工管理中的做法。
2、工程實(shí)施綜述
2．1工程簡(jiǎn)介
某大廈位于燕郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，框—筒結(jié)構(gòu)。地下2層，地上26層（裙房4層），總建筑面積48098平方米，基礎(chǔ)形式為筏板式基礎(chǔ)。底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為S9，總面積為1356平方米，底板總長(zhǎng)52.6m，寬度為32.6m，厚度為1600、3200mm。底板底標(biāo)高為-11.70m，主樓混凝土方量約2700立方米。由于混凝土工程量大并且較厚；底板、反梁及梁柱節(jié)點(diǎn)配筋粗大且密集；混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高，且水泥用量大，水化熱高，因此應(yīng)制定有針對(duì)性、先進(jìn)的技術(shù)措施指導(dǎo)施工，以有效的控制大體積混凝土施工質(zhì)量。
3、控制措施
3.1 材料的選用及配合比選定
對(duì)商品混凝土供應(yīng)攪拌站的原材料、外加劑、摻和料和試驗(yàn)試配提出詳細(xì)的技術(shù)要求。
(1) 混凝土中的水化熱是由于水與水泥的化學(xué)反應(yīng)引起的，水化熱會(huì)造成大體積混凝土的中心溫度大大高于外界溫度，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，降溫梯度過(guò)大，易引起混凝土的開(kāi)裂。考慮到燕郊地區(qū)的實(shí)際情況和大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)C40，因此選擇中低水化熱的水泥，綜合試驗(yàn)、計(jì)算和材料的供應(yīng)等，認(rèn)為選用礦渣42.5級(jí)水泥比較可靠。
(2) 如果混凝土中砂、石的含泥量過(guò)大，也會(huì)加大混凝土的收縮變形，從而引起混凝土的開(kāi)裂。綜合考慮具體施工情況后，石子粒徑定為5～25mm，砂選用密云細(xì)度模數(shù)3.1的粗砂與細(xì)度模數(shù)2.0的三河砂組成的2∶1混合砂。
(3) 粉煤灰采用二級(jí)以上粉煤灰。
(4) 采用高效減水劑，坍落度控制在18～20cm，初凝時(shí)間控制在不小于20h，選用較低膠泥材料的配合比，以控制混凝土后期的收縮裂縫。
3.2 混凝土的澆筑及表層處理
(1) 混凝土必須分四層一次性澆筑，間歇時(shí)間短，不允許出現(xiàn)施工冷縫，每層前后兩次混凝土澆筑時(shí)間不應(yīng)超過(guò)8h（初凝時(shí)間控制為20h）?；炷翝仓樞蚍謩e由兩側(cè)同時(shí)均勻的向中心澆筑，泵送要協(xié)調(diào)平衡，振搗密實(shí)。在出灰口及其附近設(shè)置尺桿，控制澆筑高度。
混凝土澆筑時(shí)設(shè)專(zhuān)人指揮，均勻布料，采用“平面分條，斜面分層，薄層澆搗，自然流淌，循序漸進(jìn)，一次到頂”的連續(xù)澆筑方式。
(2) 混凝土澆筑振搗的施工工藝措施是否得當(dāng)，是關(guān)系到混凝土的強(qiáng)度和防止產(chǎn)生裂縫的重要環(huán)節(jié)之一。本工程底板厚1600mm，采取分層（分四層）澆筑振搗。采用插入式振搗棒振搗，在混凝土的下灰口配1～2個(gè)振搗棒，在混凝土流淌端頭配1～2個(gè)振搗棒，要振搗密實(shí)，防止上一層混凝土蓋上后而下層混凝土仍未振搗，造成混凝土振搗不密實(shí)。每一插點(diǎn)要掌握好振搗時(shí)間，一般為20～30s，過(guò)短振搗不實(shí)，過(guò)長(zhǎng)可能引起混凝土離析，以混凝土表面呈水平、不大量泛氣泡、不再顯著下沉、表面浮出灰漿為準(zhǔn)。邊角處應(yīng)多加注意，防止漏振。振搗棒距離模板應(yīng)小于其作用半徑的0.5倍，大約為25cm，且不宜靠近模板振搗，應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、芯管、止水帶、預(yù)埋件等。
(3) 混凝土澆筑振搗后表面積存較厚的水泥漿，易收縮產(chǎn)生裂縫，必須在初凝前做好處理。一般在振搗完畢初凝前用長(zhǎng)杠刮去浮漿，刮平到指定標(biāo)高。當(dāng)表面泌水消去后，用木抹子來(lái)回打抹2～3遍壓平，待混凝土終凝前抹壓一遍，隨壓隨蓋好塑料布，防止裂縫出現(xiàn)。
3.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)
為了防止混凝土溫度應(yīng)力的破壞，除了減小混凝土的水化熱影響外，還需對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以減小混凝土內(nèi)外溫差，保證在控制范圍內(nèi)。根據(jù)具體情況，在混凝土的表面增加了100mm深的水進(jìn)行保溫。但剛澆筑完的混凝土無(wú)法擋堰蓄水，故及時(shí)覆蓋一層塑料布，防止過(guò)早失水，使混凝土內(nèi)蒸發(fā)出的游離水積存在混凝土表面，進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。同時(shí)覆蓋一層阻燃草簾子保溫。3.4混凝土測(cè)溫控制。
(1) 測(cè)溫采用測(cè)溫儀自動(dòng)顯示，每點(diǎn)分上、中、下三層，按照對(duì)角線預(yù)埋式溫度傳感器，埋設(shè)工作安排在澆筑前的12h進(jìn)行。
(2) 測(cè)溫監(jiān)控：底板共布置測(cè)溫點(diǎn)40個(gè)(具有代表性的點(diǎn))。測(cè)溫工作從終凝時(shí)開(kāi)始，時(shí)間為25h。對(duì)混凝土降溫前每4h測(cè)溫一次，同時(shí)檢查混凝土表面情況，當(dāng)混凝土開(kāi)始降溫后，每2h測(cè)溫一次。在整個(gè)降溫階段測(cè)溫工作是最重要的，主要是指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)工作，控制溫差和降溫速率。
(3) 內(nèi)外溫差記錄情況分析，本工程澆筑混凝土24h后，實(shí)際測(cè)得混凝土中心溫度最高達(dá)50℃左右，表層溫度40℃左右，表面溫度30℃左右，溫差均控制在25℃以內(nèi)，沒(méi)有因溫差過(guò)大造成內(nèi)部出現(xiàn)有害裂縫。
4、混凝土施工效果分析
(1)大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為S9，其配合比中的水泥用量較多，因此選用發(fā)熱量較低的礦渣水泥比較適宜。為了減少水泥用量，以部分粉煤灰替代水泥摻入混凝土中，充分利用其活性降低水化熱，利用其物理填充作用加強(qiáng)粉末效應(yīng)，增加混凝土的密實(shí)性，使混凝土不離析，不泌水，保持良好的黏聚力、和易性。
(2)用泵送澆筑大體積混凝土要求有較大的坍落度，較小的用水量，較長(zhǎng)的初凝時(shí)間，便于混凝土的運(yùn)輸、泵送及分層澆筑振搗，防止混凝土產(chǎn)生施工冷縫。
(3)混凝土溫度控制是防止大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵。為此在夏季拌和混凝土?xí)r加冷水或冰水以降低混凝土出機(jī)溫度，運(yùn)輸中保證澆筑溫度。經(jīng)測(cè)試，混凝土中層的最高溫度2～4d達(dá)70℃左右，比計(jì)算的值高出13℃左右。分析原因，實(shí)際計(jì)算參數(shù)取值有些可能有不符合實(shí)際、環(huán)境變化等多因素。因此，使用高精度的電子測(cè)溫儀測(cè)溫反饋，準(zhǔn)確及時(shí)的調(diào)整養(yǎng)護(hù)、保溫措施，嚴(yán)格執(zhí)行多項(xiàng)技術(shù)措施，有效的控制溫差，使工程質(zhì)量控制達(dá)到預(yù)期的效果。
參考文獻(xiàn)：
1．混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002). 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002
2．《建筑工程冬期施工規(guī)范》(JGJ104-97). 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998
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關(guān)鍵詞：大體積混凝土；澆筑；溫度控制；質(zhì)量控制
1、混凝土施工的發(fā)展
目前，隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的高層、超高層建(構(gòu))筑物，使建筑物的基礎(chǔ)要承受上部荷載的能力越來(lái)越大，這樣就出現(xiàn)了高性能混凝土和大體積混凝土。由于各地對(duì)大體積混凝土的理解不同，采取的方法也不盡相同。通常采用的有自然法、控制原材料法、中心降溫法等來(lái)控制最高中心溫度，通過(guò)覆蓋法、蓄水法等來(lái)控制溫差和降溫速率，以保證混凝土的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，下面結(jié)合一個(gè)具體工程來(lái)介紹在大體積混凝土施工管理中的做法。
2、工程實(shí)施綜述
2．1工程簡(jiǎn)介
某大廈位于燕郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，框—筒結(jié)構(gòu)。地下2層，地上26層（裙房4層），總建筑面積48098平方米，基礎(chǔ)形式為筏板式基礎(chǔ)。底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為S9，總面積為1356平方米，底板總長(zhǎng)52.6m，寬度為32.6m，厚度為1600、3200mm。底板底標(biāo)高為-11.70m，主樓混凝土方量約2700立方米。由于混凝土工程量大并且較厚；底板、反梁及梁柱節(jié)點(diǎn)配筋粗大且密集；混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高，且水泥用量大，水化熱高，因此應(yīng)制定有針對(duì)性、先進(jìn)的技術(shù)措施指導(dǎo)施工，以有效的控制大體積混凝土施工質(zhì)量。
3、控制措施
3.1 材料的選用及配合比選定
對(duì)商品混凝土供應(yīng)攪拌站的原材料、外加劑、摻和料和試驗(yàn)試配提出詳細(xì)的技術(shù)要求。
(1) 混凝土中的水化熱是由于水與水泥的化學(xué)反應(yīng)引起的，水化熱會(huì)造成大體積混凝土的中心溫度大大高于外界溫度，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，降溫梯度過(guò)大，易引起混凝土的開(kāi)裂。考慮到燕郊地區(qū)的實(shí)際情況和大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)C40，因此選擇中低水化熱的水泥，綜合試驗(yàn)、計(jì)算和材料的供應(yīng)等，認(rèn)為選用礦渣42.5級(jí)水泥比較可靠。
(2) 如果混凝土中砂、石的含泥量過(guò)大，也會(huì)加大混凝土的收縮變形，從而引起混凝土的開(kāi)裂。綜合考慮具體施工情況后，石子粒徑定為5～25mm，砂選用密云細(xì)度模數(shù)3.1的粗砂與細(xì)度模數(shù)2.0的三河砂組成的2∶1混合砂。
(3) 粉煤灰采用二級(jí)以上粉煤灰。
(4) 采用高效減水劑，坍落度控制在18～20cm，初凝時(shí)間控制在不小于20h，選用較低膠泥材料的配合比，以控制混凝土后期的收縮裂縫。
3.2 混凝土的澆筑及表層處理
(1) 混凝土必須分四層一次性澆筑，間歇時(shí)間短，不允許出現(xiàn)施工冷縫，每層前后兩次混凝土澆筑時(shí)間不應(yīng)超過(guò)8h（初凝時(shí)間控制為20h）?；炷翝仓樞蚍謩e由兩側(cè)同時(shí)均勻的向中心澆筑，泵送要協(xié)調(diào)平衡，振搗密實(shí)。在出灰口及其附近設(shè)置尺桿，控制澆筑高度。
混凝土澆筑時(shí)設(shè)專(zhuān)人指揮，均勻布料，采用“平面分條，斜面分層，薄層澆搗，自然流淌，循序漸進(jìn)，一次到頂”的連續(xù)澆筑方式。
(2) 混凝土澆筑振搗的施工工藝措施是否得當(dāng)，是關(guān)系到混凝土的強(qiáng)度和防止產(chǎn)生裂縫的重要環(huán)節(jié)之一。本工程底板厚1600mm，采取分層（分四層）澆筑振搗。采用插入式振搗棒振搗，在混凝土的下灰口配1～2個(gè)振搗棒，在混凝土流淌端頭配1～2個(gè)振搗棒，要振搗密實(shí)，防止上一層混凝土蓋上后而下層混凝土仍未振搗，造成混凝土振搗不密實(shí)。每一插點(diǎn)要掌握好振搗時(shí)間，一般為20～30s，過(guò)短振搗不實(shí)，過(guò)長(zhǎng)可能引起混凝土離析，以混凝土表面呈水平、不大量泛氣泡、不再顯著下沉、表面浮出灰漿為準(zhǔn)。邊角處應(yīng)多加注意，防止漏振。振搗棒距離模板應(yīng)小于其作用半徑的0.5倍，大約為25cm，且不宜靠近模板振搗，應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、芯管、止水帶、預(yù)埋件等。
(3) 混凝土澆筑振搗后表面積存較厚的水泥漿，易收縮產(chǎn)生裂縫，必須在初凝前做好處理。一般在振搗完畢初凝前用長(zhǎng)杠刮去浮漿，刮平到指定標(biāo)高。當(dāng)表面泌水消去后，用木抹子來(lái)回打抹2～3遍壓平，待混凝土終凝前抹壓一遍，隨壓隨蓋好塑料布，防止裂縫出現(xiàn)。
3.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)
為了防止混凝土溫度應(yīng)力的破壞，除了減小混凝土的水化熱影響外，還需對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以減小混凝土內(nèi)外溫差，保證在控制范圍內(nèi)。根據(jù)具體情況，在混凝土的表面增加了100mm深的水進(jìn)行保溫。但剛澆筑完的混凝土無(wú)法擋堰蓄水，故及時(shí)覆蓋一層塑料布，防止過(guò)早失水，使混凝土內(nèi)蒸發(fā)出的游離水積存在混凝土表面，進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。同時(shí)覆蓋一層阻燃草簾子保溫。3.4混凝土測(cè)溫控制。
(1) 測(cè)溫采用測(cè)溫儀自動(dòng)顯示，每點(diǎn)分上、中、下三層，按照對(duì)角線預(yù)埋式溫度傳感器，埋設(shè)工作安排在澆筑前的12h進(jìn)行。
(2) 測(cè)溫監(jiān)控：底板共布置測(cè)溫點(diǎn)40個(gè)(具有代表性的點(diǎn))。測(cè)溫工作從終凝時(shí)開(kāi)始，時(shí)間為25h。對(duì)混凝土降溫前每4h測(cè)溫一次，同時(shí)檢查混凝土表面情況，當(dāng)混凝土開(kāi)始降溫后，每2h測(cè)溫一次。在整個(gè)降溫階段測(cè)溫工作是最重要的，主要是指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)工作，控制溫差和降溫速率。
(3) 內(nèi)外溫差記錄情況分析，本工程澆筑混凝土24h后，實(shí)際測(cè)得混凝土中心溫度最高達(dá)50℃左右，表層溫度40℃左右，表面溫度30℃左右，溫差均控制在25℃以內(nèi)，沒(méi)有因溫差過(guò)大造成內(nèi)部出現(xiàn)有害裂縫。
4、混凝土施工效果分析
(1)大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為S9，其配合比中的水泥用量較多，因此選用發(fā)熱量較低的礦渣水泥比較適宜。為了減少水泥用量，以部分粉煤灰替代水泥摻入混凝土中，充分利用其活性降低水化熱，利用其物理填充作用加強(qiáng)粉末效應(yīng)，增加混凝土的密實(shí)性，使混凝土不離析，不泌水，保持良好的黏聚力、和易性。
(2)用泵送澆筑大體積混凝土要求有較大的坍落度，較小的用水量，較長(zhǎng)的初凝時(shí)間，便于混凝土的運(yùn)輸、泵送及分層澆筑振搗，防止混凝土產(chǎn)生施工冷縫。
(3)混凝土溫度控制是防止大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵。為此在夏季拌和混凝土?xí)r加冷水或冰水以降低混凝土出機(jī)溫度，運(yùn)輸中保證澆筑溫度。經(jīng)測(cè)試，混凝土中層的最高溫度2～4d達(dá)70℃左右，比計(jì)算的值高出13℃左右。分析原因，實(shí)際計(jì)算參數(shù)取值有些可能有不符合實(shí)際、環(huán)境變化等多因素。因此，使用高精度的電子測(cè)溫儀測(cè)溫反饋，準(zhǔn)確及時(shí)的調(diào)整養(yǎng)護(hù)、保溫措施，嚴(yán)格執(zhí)行多項(xiàng)技術(shù)措施，有效的控制溫差，使工程質(zhì)量控制達(dá)到預(yù)期的效果。
參考文獻(xiàn)：
1．混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002). 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002
2．《建筑工程冬期施工規(guī)范》(JGJ104-97). 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998
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