详谈基础底板大体积砼施工技术的若干问题
摘要：本文笔者结合某高层住宅楼地下室底板大体积混凝土的施工实践，详谈了施工大体积混凝土需要采取的施工方案和技术措施。
关键词：大体积混凝土
Abstract: in this paper the author of a high-rise residential building basement slabs of concrete construction practice, discuss the construction of mass concrete need to take the construction scheme and technical measures.
Keywords: mass concrete
1 工程概况
柳州某小区高层住宅楼工程。
工程为剪力墙结构，建筑面积22100m2，地下一层，地上三十三层，总高度98.9m。
该工程地下室基础底板长30.5m，宽21.5m，底板厚1.5m，混凝土浇筑总量达1000m3，底板底钢筋和面筋均为双向φ25@150，中间一层钢筋为双向φ14@200，底板混凝土强度等级为C30，抗渗等级为P6。
底板混凝土一次浇筑成功，不留施工缝。
浇筑完毕后，经检查未发现任何温度裂缝，砼强度均符合设计要求。
2 施工方案：
2.1 混凝土采取搅拌站集中统一搅拌，砼输送泵一次输送到位的方法。
2.2 混凝土浇筑方向和浇筑顺序：
混凝土采用斜面分层，一次平仓连续施工的方案，分层厚度500mm，根据搅拌站及输送泵所处位置，确定混凝土沿短边方向。
砼缓凝时间定为8 小时。
3 施工准备
3.1 配合比设计：
3.1.1 优化配合比：采用掺加粉煤灰、SP402 减水剂和UEA 微膨胀剂的方法优化配合比。
3.1.2 配合比的确定：选用混凝土坍落度为160±20mm，缓凝时间为8～9 小时，配合比为：水泥345kg；中砂653kg；碎石1162kg；粉煤灰76kg；UEA- N 膨胀剂3
4.5kg；SP402 减水剂
5.2kg；水180kg。
水灰比：W/C=0.52
3.2 施工现场准备：
现场建立统一搅拌站，配备两台500L 混凝土搅拌机，一台350L混凝土搅拌机备用。
一台HP1200电脑自动计量配料机，二台HBT60混凝土输送泵（其中一台备用）。
4 热工计算
本底板混凝土浇筑正值夏季高温天气，混凝土浇筑期间大气最高37℃，平均气温32℃。
4.1 混凝土拌合温度：TC
每立方米混凝土原材料重量、温度、比热及热量详见下表：
注：上表材料温度一览中括号前为太阳直晒温度，括号内为采用降温措施后的温度。
不采取降温措施的混凝土拌和温度：
Tc=ΣTi·W·C/ΣW·C=82732.9/2667.67=31（℃）
采用降温措施的混凝土拌和温度：
Tc=ΣTi·W·C/ΣW·C=75683.6/2667.67=28.2(℃)
4.2 混凝土出罐温度TI:
因为砼搅拌机房为敞开式，所以：
TI =Tc=31(℃)
TI (降温)=Tc=28.2(℃)
4.3 混凝土浇筑温度Tj
采用泵送混凝土、输入浇筑地点需用10 分钟，浇筑10 分钟。
混凝土浇筑温度：
Tj=Tc+(Tq- Tc)×(A1+A2+A3)= 28.2+ (32- 28.2)×(0.037+0.03)=28.6(℃)
4.4 砼绝热温升
Tτ 计算：
一般情况下，3 天时水化热温度最大，故计算龄期 3 天的绝热温升，采用经验公式计算。
Tτ=W/10+F/50
W- 每立方米混凝土水泥用量(kg/m3)
F- 每立米混凝土中粉煤灰掺量(kg/m3)
Tτ=345/10+76/50=36(℃)。
4.5 混凝土内部实际最高温度Tmax:
Tmax=Tj+Tτ=28.6+36=64.6℃
4.6 混凝土表面温度Tb(τ)
混凝土采用表面先覆盖两层麻袋（3cm 厚），上面再覆盖一层塑料薄膜进行保温。
4.6.1 混凝土的虚铺厚度：
h′=k·λ/β
δi- 麻袋保温厚度：取3cm；
λi- 麻袋导热系数取0.14W/m·k；
Βq- 空气层传热系数取23W/m2·k
模板及保温层的传热系数β：
β=1/（Σδi/λi+1/βq）=1/(0.03/0.14+1/23)=4λ- 混凝土导热系数：取2.33W/m·k；K- 计算折减系数，取0.666
混凝土的虚铺厚度h′=k·λ/β=0.666×2.33/4=0.388(m)
4.6.2 混凝土表面温度：
Tb(τ)=Tq+(4/H2)·h′(H- h′)ΔTτ
=32+[4/(2.176)2]×0.388×(2.176
- 0.388)×(64.6- 32)=51.1(℃)
4.6.3 混凝土中心最高温度
Tmax 与表面温度Tb(τ)之差
Tmax- Tb(τ)=64.6- 51.1=13.5(℃)
4.6.4 混凝土表面温度Tb(τ)与大气温度Tq 之差
Tb(τ)- Tq=51.1- 32=19.1(℃)
结论：混凝土中心最高温度Tmax与表面温度Tb(τ)之差：
Tmax- Tb (τ)=64.6- 51.1=13.5(℃), 未超过25℃的规定，符合要求。
混凝土表面温度Tb(τ)与大气温度Tq 之差：51.1- 32=19.1℃亦未超过25℃，符合要求。
故不需要采取其它措施，即可保证质量，不会产生温度裂缝。
5 砼浇筑工艺
5.1 砼振捣：
根据混凝土泵送时自然形成的流淌坡度，沿坡度布两道振动棒，第一道在混凝土卸料处，负责出管混凝土振捣密实，第二道布置在斜面中下部，确保中下部混凝土密实。
振捣时捣棒应直上直下，快插慢拔，插点均匀，插点间距控制在50cm以内，防止离析和漏振。
5.2 泌水处理：
在垫层施工时，预先有意识地沿纵向和横向做一定坡度，使泌水顺垫层坡度流向电梯井坑，再用污水泵将水抽出至基础周围的排水沟内。
5.3 混凝土表面处理：
混凝土初凝前用刮杠按设计标高找平后，用木抹子抹压；初凝后终凝前再用木抹子抹压一遍，使砼表面更密实，闭合收水裂缝，避免收缩裂缝产生。
6 防止温度裂缝技术措施
6.1 现场原材料采取以下降温措施：
6.1.1 砂、石场地搭设凉棚（钢管支架、彩条布盖顶），防止砂、石受太阳直晒。
6.1.2 使用库存水泥，禁止使用刚进场不久的水泥。
6.2 混凝土输送管道上全部包上麻袋并浇水湿润，以防止混凝土输送过程中温度升高。
6.3 混凝土测温措施：
6.3.1 测温方法：采用简易测温法，即在混凝土中预埋钢管，用玻璃温度计测温，钢管用φ48 脚手架管，底口焊铁板封死，上口高出混凝土面100mm，内放300mm高度水，用木塞封口。
6.3.2 测温点布置：测温点的布置考虑具有代表性，能全面反映大体积混凝土各部位的温度。
测温点平面位置见下图一，沿浇筑的高度断面布置在底面、中部和上表面三处三温孔。
6.3.3 测温要求：测温次数：自混凝土开始浇筑时起第一天至第五天，每2 小时测一次，第六天至第十天每4 小时测一次,第十一天至第十五天每8 小时测一次，直至混凝土内外温度同大气温度一致后方可停止测温。
测温要求：测温管内始终保持不少于30cm深的水，温度计从测温开始的第一次就放入测温管内，每次测温时取出，坚持快提慢放的原则，并及时快速的查看度数，并做好记录。
每次测温数据应由大气温度、塑料薄膜下温度、麻袋下温度、混凝土表面温度、中心温度和底部温度六个数据组成。
测温人员应按规定时间进行测温，如发现测温数据突变或养护不到位，应及时通知技术负责人和养护人员及时调整养护措施。
6.4 混凝土养护措施
因天气炎热，混凝土浇筑完后随即盖上塑料薄膜，防止混凝土失水，初凝后最后一遍抹压完后在混凝土表面先盖两层浸湿麻袋，在麻袋上再覆盖一层塑料薄膜，四周压实。
底板四周侧面采用挂两层浸湿麻袋片外加一层塑料薄膜方法保温养护。
6.5 混凝土测温结果整理及分析
测温实际结果与计算基本一致，底板中心最高温度平均为64±2℃，只有个别点（第14 号测温点）达到70℃。
从测温资料得知，底板中心最高温度基本上都出现在混凝土浇筑后的第40 小时至44 小时（即第二天晚上）而不是通常的第3 天，分析原因是夏季施工大体积砼，混凝土入模温度比较高，较之其它季节施工的混凝土能较早达到温度峰值。
7 施工效果
该工程底板大体积混凝土通过对试块检验和非破坏性检验，强度达到设计要求，底板未发现温度伸缩裂缝，该基础工程质量评为优良。
8 结论
8.1 夏季施工大体积混凝土比冬季施工质量容易保证，因为夏季大气温度较高，砼表层温度与大气温度之差较之冬季要小。
8.2 夏季施工大体积混凝土，控制混凝土入模温度非常关键，而混凝土入模温度与原材料本身（砂、石、水泥、外加剂、水）温度直接相关，对砂、石采取遮阳、洒水降温等措施必不可少。
8.3 大体积混凝土施工，只要施工技术措施得当，施工方法合理，过程控制严格，完全可以控制温度裂缝的产生，保证施工质量。
