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广东湛江 524000
摘要:本文主要针对地下室工程底板大体积混凝土施工技术展开了探讨,通过结合具体的施工实例,详细阐述了地下室底板混凝土浇筑,并对大体积混凝土浇筑质量控制作了系统的分析研究,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词:地下室工程;底板;大体积混凝土;施工技术
近年来,随着城市土地资源的减少,高层建筑不断涌现,地下室工程的施工越来越广泛,尤其是地下室工程底板的施工中,大体积混凝土的应用十分广泛,厚度与深度也不断增加。大体积混凝土主要的特点是体积大,由于其体积大,表面小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,当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,因此,做好地下室工程底板大体积混凝土的施工尤为重要。
1 工程概况
某综合体建筑,面积大概有156517m2,地下室总共有2层,地上1至4层作为共用楼房,从5层向上设有3个塔楼,当中东塔楼是商务办公写字楼,为34层,南北塔楼是酒店式公寓,均为28层。
本工程为平板式桩筏基础,A、B、C区为整板式筏形基础,裙房底板为梁板式筏形基础,底板混凝土等级为C40P12。在A、B、C区与办公塔楼底板内设置有膨胀加强带,裙房底板设置7条伸缩后浇带。后浇带将地下室底板平面划分为11个施工段。
2 地下室底板混凝土浇筑
2.1 混凝土材料及配合比
1)本工程地下室底板采用C40P12商品混凝土,膨胀加强带采用C45P12膨胀混凝土,外墙(负4层)采用C35P16混凝土。商品混凝土供应商选用苏州杭达商品混凝土制品有限公司和福星(苏州)商品混凝土制品有限公司。采用混凝土运输车运输,现场混凝土浇筑设备根据现场施工段场地条件,选用移动汽车泵和固定泵向结合的方式进行浇筑,混凝土采用蓄水法养护,辅以薄膜和土工布等覆盖保温养护措施。
2)混凝土搅拌站试验室试配的底板C40P12混凝土配合比见表1。
表1 底板C40P12混凝土配合比

采用两家混凝土搅拌站同时供货时,统一混凝土配合比,并且使用相同产地的同规格、同品质混凝土原材料。
2.2 混凝土浇筑与振捣
办公楼底板、南北公寓底板混凝土分两次浇筑,其竖向浇筑如图1所示。

图1 办公楼底板混凝土竖向浇筑顺序
办公楼底板东西宽68.45m,南北长79.2m,中部设有2m宽十字形膨胀加强带。混凝土第二次浇筑顺序及泵车布置:混凝土浇筑从北向南后退进行,底板C40P12混凝土采用4台固定泵,膨胀加强带C45P12混凝土1台固定泵、1台47m臂长汽车泵。按4台泵平均每天浇筑4×40×24=3840(m3)混凝土,连续浇筑12000m3混凝土共需3.125d(约75h)时间。
泵车停放在栈桥上,泵管沿栈桥边垂直向下,至底板面层钢筋时水平向由南向北接至远端,泵管与底板面层钢筋之间采用废旧轮胎隔开。混凝土浇筑按4台地泵(1#、2#、3#、4#泵)同时从北向南后退布料,每浇筑一段拆掉一节泵管,每台泵的覆盖东西向范围:中间膨胀加强带以西为16.9m、以东约为17.4m。浇筑膨胀加强带的地泵(5#泵)先浇筑北侧外墙混凝土,完成后浇筑南北向膨胀加强带混凝土,浇至膨胀加强带十字交叉位置时,辅助1台46m臂长汽车泵浇筑东西向膨胀加强带。东侧外墙由4#泵负责浇筑。
根据商品混凝土有限公司提供信息,本次浇筑混凝土试配初凝时间约8h,扣除混凝土罐装、运输、现场等待、布料后振捣及找平时间,将相连浇筑带布料平均时间间隔宜控制在6h以内。现场地泵和汽车泵的布置、混凝土浇筑施工流向详见图2。

图2 办公楼混凝土浇筑顺序及泵车布置
混凝土浇筑采用斜面分层法,每次浇筑板带宽度控制在2~2.5m,每次浇灌厚度控制在500mm左右。在各浇筑带前、中、后布置三道振动器。第一道布置在混凝土的卸料点,主要解决上部混凝土的捣实;第二道布置在坡中,保证中部混凝土振捣;第三道布置在坡脚处,确保下部混凝土的密实。底板混凝土斜面分层浇捣法见图3。

图3 底板混凝土斜面分层浇捣示意
根据混凝土泵送时自然形成坡度的实际情况,振捣时,振动棒插入间距为400~500mm,振动棒插点要均匀排列,采用并列式和交错式均可,振捣时间为15~30s。振动器操作要做到“快插慢拔”,在振捣过程中,宜将振动棒上下略为抽动,以使上下振捣均匀。混凝土浇捣的原则是保证新浇混凝土与先浇的混凝土之间不出现冷缝,浇筑时,为保证底板混凝土连续施工,混凝土工分两个班组轮流浇筑。由于泵送混凝土流动度较大,自然形成的坡度一般在1:6左右,底板混凝土浇捣时,每台输送泵按“分段定点、一个坡度、薄层浇捣、循序推进、一次到顶”的方法。浇灌时保证上层混凝土盖住已浇好的下层混凝土不少于500mm,上下层之间浇灌时间不宜超过6h。 3 大体积混凝土浇筑质量控制
3.1 混凝土的表面处理
混凝土表面处理:对于底板大面积、大体量混凝土,其表面水泥浆较厚,且泌水现象严重,必须仔细处理。对于表面泌水,在混凝土浇筑后4~8h内,将部分浮浆清掉,初步用长刮尺刮平,然后用木抹子搓平压实。在初凝以后,混凝土表面会出现龟裂,终凝前要进行二次抹压,以便将龟裂纹消除,注意宜晚不宜早,控制好抹压时间。
3.2 混凝土测温控制
1)温控指标:底板大体积混凝土温控指标应符合下列规定:
①混凝土浇筑体的降温速率不宜大于3.0℃/d;
②混凝土浇筑块体的里表温差不宜大于25℃;
③混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。
2)底板大体积混凝土的测温、控温实施方案非常重要,特别是南北公寓、办公楼底板关系到大体积混凝土的结构质量,其测温、控温方案主要掌握混凝土的内部温度和表面温度,使其差值不超过25℃,本工程地下室底板混凝土竖向厚度均控制在3.5m以内,因此,按照3.5m厚度计算大体积混凝土温度,确保施工不出现有害裂缝。
按照施工进度计划,本工程底板大体积混凝土浇筑计划在10月中旬(近5年10月平均气温19.46℃)、11月(近5年11月平均气温13.52℃)、12月上旬进行,混凝土入模温度正常情况下在20℃以下。提前掌握天气气温情况,尽量避开气温高于20℃时的异常天气;确实避不开时,要求搅拌站采取加冰水降温的措施。
3)底板测温点布置:根据本工程底板的厚度及施工段面积、混凝土体量,进行测温控制时以A区(北公寓)筏板基础部位为控制重点。裙房区域底板适当位置选取测温点。
测温点布置,根据底板各施工段各平面对称性特点,选取底板1/4区块进行温控点布置,测温点布置间距6m,以该区域的温控参数作为指导整个底板保湿保温养护的依据。
A区共计10个测温点,底板测温点平面位置如图4所示。

图4 A区底板测温点平面布置示意
每个测温点选取上表面、中部和下部三处进行测温:上部点距底板表面50mm,底部点距离底板底50mm,中部测温点为底板厚度中心位置。
4)底板测温频次
底板大体积混凝土浇筑完成后,应坚持按以下频率进行混凝土测温工作,采用混凝土28d强度作为指标,温度梯度小于20℃时可停止测温,底板测温频次按如下确定的频次执行:1~7d,每2h测一次;8~14d,每4h测一次;15~28d,每8h测一次。
3.3 混凝土养护
底板混凝土初凝后,立即覆盖一层塑料薄膜养护。混凝土终凝(现场用手指按不出坑或划不出槽)之后,覆盖塑料薄膜、土工布等保温材料,适当洒水保湿养护。根据测温情况,及时进行养护措施调整,保证混凝土中心温度与表面温度差值不应大于25℃,表面温度与大气温度的差值不应大于20℃。温度梯度不大于3℃/d,养护时间不少于14d。已浇筑混凝土强度未达到1.2N/mm2以前,不得在其上直接踩踏或安装模板及支架。
3.4 底板后浇带的处理
底板后浇带分为沉降后浇带和伸缩后浇带。其中沉降后浇带需待主体结构施工完毕,沉降稳定后采用强度等级高一级的早强补偿收缩的细石混凝土浇捣密实;伸缩后浇带混凝土宜在其两侧混凝土浇筑完毕两个月后,采用强度等级高一级的早强补偿收缩的细石混凝土浇捣密实。
3.5 本工程大体积混凝土裂缝控制
1)采用补偿收缩混凝土技术:在混凝土中掺加适量的微膨胀剂(JM-Ⅲ),使混凝土产生适量膨胀,在约束作用下抵消一部分混凝土收缩时产生的拉力,同时水化反应生成的钙矾石晶体属针状、棒状晶体,填充、切断、堵塞混凝土的毛细孔,提高了混凝土的密实度,使混凝土具有良好的抗裂性能和抗渗性能。
2)外墙采用聚丙烯纤维抗裂技术:混凝土中掺加一定量的抗裂纤维可有效地控制混凝土塑性收缩等因素引起的微裂纹,防止及抑制裂缝的形成和发展,提高混凝土的抗裂性能。纤维与胶凝材料充分混合,在混凝土中形成三维乱向分布的支撑体系,降低混凝土在塑性收缩形成的张力,在混凝土收缩时,其收缩能量被纤维所吸收,有效增加了混凝土的韧性,抑制其裂纹的产生和发展。
3)控制温度差裂缝技术措施:由于水泥水化热引起较大的升温,硬化后的混凝土内外温差较大,若养护措施不当,将产生较大的温度应力。混凝土早期抗拉强度很低,极易产生温度应力裂缝,选用复合型混凝土缓凝增强高效泵送剂JM-VⅢ,泵送剂中复合有缓凝及减水组分,使水泥水化热的释放速度适中,推迟水化放热峰值时间,同时能避免混凝土浇筑过程中的冷接缝问题,降低渗漏隐患;减水作用可降低水泥用量,从而降低水化热控制温度裂缝。
4 结语
综上所述,大体积混凝土具有很高的施工难度,因此,为了确保地下室工程底板大体积混凝土工程的施工质量,就要采取有效的施工技术方法,并根据具体情况具体分析,做好质量控制的措施,从而巩固地下室底板工程的施工质量。
参考文献:
[1]李松岩、宋兆江.地下室底板大体积混凝土浇筑方案[J].经济技术协作信息.2007(21).
[2]陈渊、李京玲.大体积基础底板混凝土无缝施工技术[J].天津建设科技.2006(06).
摘要:本文主要针对地下室工程底板大体积混凝土施工技术展开了探讨,通过结合具体的施工实例,详细阐述了地下室底板混凝土浇筑,并对大体积混凝土浇筑质量控制作了系统的分析研究,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词:地下室工程;底板;大体积混凝土;施工技术
近年来,随着城市土地资源的减少,高层建筑不断涌现,地下室工程的施工越来越广泛,尤其是地下室工程底板的施工中,大体积混凝土的应用十分广泛,厚度与深度也不断增加。大体积混凝土主要的特点是体积大,由于其体积大,表面小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,当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,因此,做好地下室工程底板大体积混凝土的施工尤为重要。
1 工程概况
某综合体建筑,面积大概有156517m2,地下室总共有2层,地上1至4层作为共用楼房,从5层向上设有3个塔楼,当中东塔楼是商务办公写字楼,为34层,南北塔楼是酒店式公寓,均为28层。
本工程为平板式桩筏基础,A、B、C区为整板式筏形基础,裙房底板为梁板式筏形基础,底板混凝土等级为C40P12。在A、B、C区与办公塔楼底板内设置有膨胀加强带,裙房底板设置7条伸缩后浇带。后浇带将地下室底板平面划分为11个施工段。
2 地下室底板混凝土浇筑
2.1 混凝土材料及配合比
1)本工程地下室底板采用C40P12商品混凝土,膨胀加强带采用C45P12膨胀混凝土,外墙(负4层)采用C35P16混凝土。商品混凝土供应商选用苏州杭达商品混凝土制品有限公司和福星(苏州)商品混凝土制品有限公司。采用混凝土运输车运输,现场混凝土浇筑设备根据现场施工段场地条件,选用移动汽车泵和固定泵向结合的方式进行浇筑,混凝土采用蓄水法养护,辅以薄膜和土工布等覆盖保温养护措施。
2)混凝土搅拌站试验室试配的底板C40P12混凝土配合比见表1。
表1 底板C40P12混凝土配合比

采用两家混凝土搅拌站同时供货时,统一混凝土配合比,并且使用相同产地的同规格、同品质混凝土原材料。
2.2 混凝土浇筑与振捣
办公楼底板、南北公寓底板混凝土分两次浇筑,其竖向浇筑如图1所示。

图1 办公楼底板混凝土竖向浇筑顺序
办公楼底板东西宽68.45m,南北长79.2m,中部设有2m宽十字形膨胀加强带。混凝土第二次浇筑顺序及泵车布置:混凝土浇筑从北向南后退进行,底板C40P12混凝土采用4台固定泵,膨胀加强带C45P12混凝土1台固定泵、1台47m臂长汽车泵。按4台泵平均每天浇筑4×40×24=3840(m3)混凝土,连续浇筑12000m3混凝土共需3.125d(约75h)时间。
泵车停放在栈桥上,泵管沿栈桥边垂直向下,至底板面层钢筋时水平向由南向北接至远端,泵管与底板面层钢筋之间采用废旧轮胎隔开。混凝土浇筑按4台地泵(1#、2#、3#、4#泵)同时从北向南后退布料,每浇筑一段拆掉一节泵管,每台泵的覆盖东西向范围:中间膨胀加强带以西为16.9m、以东约为17.4m。浇筑膨胀加强带的地泵(5#泵)先浇筑北侧外墙混凝土,完成后浇筑南北向膨胀加强带混凝土,浇至膨胀加强带十字交叉位置时,辅助1台46m臂长汽车泵浇筑东西向膨胀加强带。东侧外墙由4#泵负责浇筑。
根据商品混凝土有限公司提供信息,本次浇筑混凝土试配初凝时间约8h,扣除混凝土罐装、运输、现场等待、布料后振捣及找平时间,将相连浇筑带布料平均时间间隔宜控制在6h以内。现场地泵和汽车泵的布置、混凝土浇筑施工流向详见图2。

图2 办公楼混凝土浇筑顺序及泵车布置
混凝土浇筑采用斜面分层法,每次浇筑板带宽度控制在2~2.5m,每次浇灌厚度控制在500mm左右。在各浇筑带前、中、后布置三道振动器。第一道布置在混凝土的卸料点,主要解决上部混凝土的捣实;第二道布置在坡中,保证中部混凝土振捣;第三道布置在坡脚处,确保下部混凝土的密实。底板混凝土斜面分层浇捣法见图3。

图3 底板混凝土斜面分层浇捣示意
根据混凝土泵送时自然形成坡度的实际情况,振捣时,振动棒插入间距为400~500mm,振动棒插点要均匀排列,采用并列式和交错式均可,振捣时间为15~30s。振动器操作要做到“快插慢拔”,在振捣过程中,宜将振动棒上下略为抽动,以使上下振捣均匀。混凝土浇捣的原则是保证新浇混凝土与先浇的混凝土之间不出现冷缝,浇筑时,为保证底板混凝土连续施工,混凝土工分两个班组轮流浇筑。由于泵送混凝土流动度较大,自然形成的坡度一般在1:6左右,底板混凝土浇捣时,每台输送泵按“分段定点、一个坡度、薄层浇捣、循序推进、一次到顶”的方法。浇灌时保证上层混凝土盖住已浇好的下层混凝土不少于500mm,上下层之间浇灌时间不宜超过6h。 3 大体积混凝土浇筑质量控制
3.1 混凝土的表面处理
混凝土表面处理:对于底板大面积、大体量混凝土,其表面水泥浆较厚,且泌水现象严重,必须仔细处理。对于表面泌水,在混凝土浇筑后4~8h内,将部分浮浆清掉,初步用长刮尺刮平,然后用木抹子搓平压实。在初凝以后,混凝土表面会出现龟裂,终凝前要进行二次抹压,以便将龟裂纹消除,注意宜晚不宜早,控制好抹压时间。
3.2 混凝土测温控制
1)温控指标:底板大体积混凝土温控指标应符合下列规定:
①混凝土浇筑体的降温速率不宜大于3.0℃/d;
②混凝土浇筑块体的里表温差不宜大于25℃;
③混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。
2)底板大体积混凝土的测温、控温实施方案非常重要,特别是南北公寓、办公楼底板关系到大体积混凝土的结构质量,其测温、控温方案主要掌握混凝土的内部温度和表面温度,使其差值不超过25℃,本工程地下室底板混凝土竖向厚度均控制在3.5m以内,因此,按照3.5m厚度计算大体积混凝土温度,确保施工不出现有害裂缝。
按照施工进度计划,本工程底板大体积混凝土浇筑计划在10月中旬(近5年10月平均气温19.46℃)、11月(近5年11月平均气温13.52℃)、12月上旬进行,混凝土入模温度正常情况下在20℃以下。提前掌握天气气温情况,尽量避开气温高于20℃时的异常天气;确实避不开时,要求搅拌站采取加冰水降温的措施。
3)底板测温点布置:根据本工程底板的厚度及施工段面积、混凝土体量,进行测温控制时以A区(北公寓)筏板基础部位为控制重点。裙房区域底板适当位置选取测温点。
测温点布置,根据底板各施工段各平面对称性特点,选取底板1/4区块进行温控点布置,测温点布置间距6m,以该区域的温控参数作为指导整个底板保湿保温养护的依据。
A区共计10个测温点,底板测温点平面位置如图4所示。

图4 A区底板测温点平面布置示意
每个测温点选取上表面、中部和下部三处进行测温:上部点距底板表面50mm,底部点距离底板底50mm,中部测温点为底板厚度中心位置。
4)底板测温频次
底板大体积混凝土浇筑完成后,应坚持按以下频率进行混凝土测温工作,采用混凝土28d强度作为指标,温度梯度小于20℃时可停止测温,底板测温频次按如下确定的频次执行:1~7d,每2h测一次;8~14d,每4h测一次;15~28d,每8h测一次。
3.3 混凝土养护
底板混凝土初凝后,立即覆盖一层塑料薄膜养护。混凝土终凝(现场用手指按不出坑或划不出槽)之后,覆盖塑料薄膜、土工布等保温材料,适当洒水保湿养护。根据测温情况,及时进行养护措施调整,保证混凝土中心温度与表面温度差值不应大于25℃,表面温度与大气温度的差值不应大于20℃。温度梯度不大于3℃/d,养护时间不少于14d。已浇筑混凝土强度未达到1.2N/mm2以前,不得在其上直接踩踏或安装模板及支架。
3.4 底板后浇带的处理
底板后浇带分为沉降后浇带和伸缩后浇带。其中沉降后浇带需待主体结构施工完毕,沉降稳定后采用强度等级高一级的早强补偿收缩的细石混凝土浇捣密实;伸缩后浇带混凝土宜在其两侧混凝土浇筑完毕两个月后,采用强度等级高一级的早强补偿收缩的细石混凝土浇捣密实。
3.5 本工程大体积混凝土裂缝控制
1)采用补偿收缩混凝土技术:在混凝土中掺加适量的微膨胀剂(JM-Ⅲ),使混凝土产生适量膨胀,在约束作用下抵消一部分混凝土收缩时产生的拉力,同时水化反应生成的钙矾石晶体属针状、棒状晶体,填充、切断、堵塞混凝土的毛细孔,提高了混凝土的密实度,使混凝土具有良好的抗裂性能和抗渗性能。
2)外墙采用聚丙烯纤维抗裂技术:混凝土中掺加一定量的抗裂纤维可有效地控制混凝土塑性收缩等因素引起的微裂纹,防止及抑制裂缝的形成和发展,提高混凝土的抗裂性能。纤维与胶凝材料充分混合,在混凝土中形成三维乱向分布的支撑体系,降低混凝土在塑性收缩形成的张力,在混凝土收缩时,其收缩能量被纤维所吸收,有效增加了混凝土的韧性,抑制其裂纹的产生和发展。
3)控制温度差裂缝技术措施:由于水泥水化热引起较大的升温,硬化后的混凝土内外温差较大,若养护措施不当,将产生较大的温度应力。混凝土早期抗拉强度很低,极易产生温度应力裂缝,选用复合型混凝土缓凝增强高效泵送剂JM-VⅢ,泵送剂中复合有缓凝及减水组分,使水泥水化热的释放速度适中,推迟水化放热峰值时间,同时能避免混凝土浇筑过程中的冷接缝问题,降低渗漏隐患;减水作用可降低水泥用量,从而降低水化热控制温度裂缝。
4 结语
综上所述,大体积混凝土具有很高的施工难度,因此,为了确保地下室工程底板大体积混凝土工程的施工质量,就要采取有效的施工技术方法,并根据具体情况具体分析,做好质量控制的措施,从而巩固地下室底板工程的施工质量。
参考文献:
[1]李松岩、宋兆江.地下室底板大体积混凝土浇筑方案[J].经济技术协作信息.2007(21).
[2]陈渊、李京玲.大体积基础底板混凝土无缝施工技术[J].天津建设科技.2006(06).