详细论述某建筑基础工程大体积混凝土施工技术

建材与装饰２０１０年１０月　施工技术　

详细论述某建筑基础工程大体积混凝土施工技术　

周佳　

摘　要：本文作者结合某工程实例，主要由高层建筑基础大体积混凝土施工中的温控难题及水平施工缝和竖向后浇带的处理、混凝　土输送过程中离析和坍落度的控制等，进行了详细论述。　关键词：建筑工程：地基基础｛大体积混凝土；施工技术　

１工程概况　

该工程的地基基础为天然地基满堂筏板，它的四周基础埋　深１　１．０６ｍ，中心简体部位基础设计埋深１　１．７５ｍ。基础底板为菱　

形，东西长７２．５０ｍ，南北宽４７．４０ｍ，厚度为１．８０ｍ和２．４０ｍ二　

种，混凝土体积约５５００ｍ３。混凝土为Ｃ４５Ｐ１２防水混凝土。　

２基础大体积混凝土施工技术　

２．１基础大体积混凝土温度应力控制难点　

（１）基础混凝土配筋率低，抗拉强度低，裂缝对拉应力敏感，　相对温度控制、应力控制尤为重要，须将温度应力控制在较小的　

范围。在产生拉应力的部位须采取措施，加强养护，严格控制拉　

应力低于混凝土相应龄期的抗拉强度。　（２）由于施工要求尽量不采用冷却水管，为此应相应减小浇　

筑层的厚度，降低混凝土内部温度峰值。浇筑层厚度的减小会相　应增加水平施工缝层数，因此应优化大体积混凝土分层和分块　

施工方案，既满足温度应力控制的要求，又尽量减少水平施工缝　

和竖向后浇带，采取合理的施工缝和后浇带施工方法，提高施工　

效率。　（３）本工程基坑深，混凝土块体厚度大，浇筑底层混凝土离　析和坍落度较难控制，因此应采取合理的混凝土配合比和输送　

方案，在保证混凝土和易性的基础上，减小单方混凝土水泥浆　

量，降低坍落度，防止混凝土离析。　

２．２基础大体积混凝土配合比的选用　

在基础大体积混凝土施工中，合理的配合比设计是非常重　

要的环节。主要应考虑降低水化热，减小混凝土的绝热温升。本　工程采用的配合比主要从五个方面考虑：　

（１）在保证强度和耐久性的同时尽量降低单位水泥用量，水　

泥用量与大体积混凝土的最高升温有直接关系，降低水泥用量　

－＋一＋－＋一＋－＋－＋　是最有效的温控措施。　（２）选用对大体积混凝土温度控制最有利的外加剂ＮＦ型缓　

凝高效减水剂。缓凝型外加剂能有效延缓水化热的释放时间，降　

低水化热放热峰值，使混凝土水化热释放比较平缓，避免中心部　

位混凝土温度急剧上升而导致温差增大。用ＮＦ型配制的　Ｃ４５Ｐ１２混凝土的绝热温升延缓，对大体积混凝土温度的均匀性　

有利。　（３）掺粉煤灰。粉煤灰可以使混凝土水化热在一定程度上延　

缓释放，对于大体积混凝土的温控极为有利；还可以增加混凝土　

的后期强度，使混凝土的强度保证率提高；另外掺加粉煤灰可以　

改善混凝土的施工性能。　

（４）改善混凝土的体积稳定性，提高混凝土的抗裂性能。保　证一定的粗骨料含量可以有效地改善混凝土的抗裂能力，在满　

足强度和施工性的前提下，采用尽量低的砂率。　

（５）选用对温控有利的原材料。　

考虑以上各种因素，对基础混凝土配合比进行了初步设计。　

确定的原材料类型如下：４２．５级普通水泥：Ⅱ级粉煤灰；中砂，　

ＭＸ：２．５，级配合格；碎石粒径为５３１．５，级配合格，针片状含量、　

含泥量合格：缓凝高效减水剂ＮＦ，膨胀剂采用ＨＰＥ低碱型混凝　土膨胀剂。　

２．３基础大体积混凝土施工技术　

（１）基础大体积混凝土分块施工，并埋设冷却水管是否采用　

冷却水管，对厚度影响很大，采用冷却水管，可降低混凝土内部　

温度峰值，延缓升温速度。根据本工程特点，基础底板Ｃ４５Ｐ１２混　

凝土厚度１．８ｍ，局部厚度２．４ｍ，整块混凝土体积５５００ｍ３，经过热　

工计算若要将其温度降低ｌ０℃，则需要用水３００ｔ，要在５０ｈ内完　

成降温，设计移流量应该为１５Ｌ／ｓ。应将整个降温系统分为２个　

区域进行。地下水直接排入下水道。为了保证有良好的降温效　

果，保证降温在混凝土内部平稳进行，不出现大的温度不均匀现　

因为不会造成同时将混凝土均匀地分送到浇筑混凝土的各个部　位，而使某一部分的混凝土升高很大，然后再移动输送管，对另　

一部分的混凝土进行浇筑处理。因此采用泵送工艺的建筑混凝　

土的模板，应根据实际受力状况，对模板和支撑系统等进行计　

算，以确保模板体系具有足够的强度和刚度。　

参考文献　【１】陈明，吴玉书，胡晓武．某大楼转换层模板支撑体系施工技术．消费导　刊．２００７（４）．　［２】梁向东，崔洪杰．简述模板工程施工技术．黑龙江交通科技．２００３（２）．　［３】易小军．高层建筑施工技术的探讨．科技资讯．２００９（１１）．　【４］杜荣军．混凝土工程模板与支架技术．北京：机械工业出版社．２００４年．　Ｉ５１余有为．楼盖支撑模板设计时值得探讨的几个问题．广东水利水电．２００２　（４增刊）．　

（作者单位：华厦建设集团有限责任公司）　

・１３１・

　施工技术　建材与装饰２０１０年ｌＯ月　

象，我们采用Ｄｅ２０管径的ＰＥＸ交联管做为降温支管，ＰＥＸ交联　

管可以满足热工计算要求。更因为它具有比较好的耐热性和低　

廉的价格，以及更小的阻力系数，使得运行比较经济，安装非常　方便。管路系统我们分为２个系统，每个系统由一台泵和分水器　

以及降温支管组成。２个系统共用一个备用泵，和～个水箱（矩　

形钢板水箱），泵的扬程为Ｈ＝４０ｍ、流量＝３０ｔ／ｈ、Ｎ＝７．５ｋＷ。对于周　边死角部位，降温阶段加强保温养护，延缓降温速度，　样能达　

到冷却水管作用，且可免去冷却水管的施工费用和冷却水调温　

的繁琐施工程序。埋设冷却水管的方法是在基础底板上、下约中　间部位，具体为距底板面８００ｍｍ，距顶面１０００ｒａｍ中间布置冷却　

水管，综合考虑，在混凝土浇注２４ｈ后，立即开始循环水降温，使　

混凝土中心最高温度控制在４０℃左右，确保混凝土在每一一个断　

面上温差小于２０～２５℃。　（２）混凝土输送。由于基坑深达１１．６５ｍ，纵向净长７０．５ｍ，根　据本工程自身特点，考虑多种因素，基础大体积、采用泵送混凝　

土，首先优化配合比，掺入减水剂、保证混凝土出机和入仓时的　质量要求。试验人员根据砂石的含水情况及时对施工配合比作　

相应调整，混凝土的拌制时间控制为６０ｓ，试验人员对混凝土坍　落度和和拌合温度必须严格控制。泵送现场实测混凝土坍落并　

保持在１６０～１８０ｍｍ之间；浇筑温度在６．７～８．６℃之间，混凝土工　

作性能良好。根据施工要求每小时向工地输送混凝土约６０ｍ３。　

混凝土初凝时间大于６ｈ，在浇筑过程中不形成施工缝。整个浇　筑任务在９５ｈ内顺利完成。　

（３）混凝土浇筑。混凝土采用斜面分层法浇筑，每层的厚度　

不超过６ｏｏ，斜面坡度为混凝土振捣时自然流淌形成的坡度。混　

凝土的浇筑应连续进行、间歇时间尽量缩短，并不超过混凝土的　初凝时间，次层混凝土应在前层混凝土初凝前浇筑完成。　（４）混凝土振捣。采用插入式振动捧振捣混凝土。根据混凝　

土泵送时自然流淌和振捣时形成的坡度分前、中、后三段布置振　

动棒，前面为泵管出料口布置１台，中间布置１台，后面为坡脚　

处布置２台。振动棒作业时，要使振动棒自然沉入混凝土，且插　

入到下层尚未初凝的混凝土中５１０ｃｍ，以使上下层相互结合。注　

意将振动棒上下抽动５１０ｃｍ，以保证混凝土均匀密实。　

（５）混凝土的养护。基础底板混凝土采用内降外保的养护工　艺，当混凝土表面温度骤降时，启用内部降温系统。混凝土于终　

凝前开始收平表面后开始养护，并及时用塑料薄膜覆盖，再加盖　双层草袋。对塑料薄膜无法盖到的地方用三层湿草袋覆盖并经　

常保持湿润，以避免混凝土因失水过快而产生干缩裂缝。由于该　

底板混凝土浇筑期在冬期施工阶段，考虑气温骤降、表面失水等　不利影响，对基础底板表面的覆盖养护保持了２８ｄ以上。经多方　

观察，混凝土表面未出现明显的可见裂缝。　

（６）混凝土施工缝处理方法。混凝土施工缝按设计要求需留　置纵横二道后浇带，留置起来施工很困难，为了解决此矛盾，经　

与设计、建筑科研院、业主、施工单位四方研究，决定配制等强膨　

胀混凝土进行技术处理，并一次性浇筑，解决了混凝土由温度引　起的内应力。实践证明该项技术处理经济实惠，施工便捷，符合　

混凝土变形要求。　２．４基础大体积混凝土温度测试方法　

（１）测试仪器。温度测试采用液晶数字显示电子测温仪。　（２）测温点布置。测点的布置应具有代表性，做到既突出重　

・１３２・　点又兼顾全局，在满足检测要求的前提Ｆ以尽可能少的测点获　

得所需的检测资料。布点时，从浇筑高度看应包括底面、中间和　

表面三种情况；从平面尺寸考虑，则包括边缘和中间两种情况。　

（３）温控方法和措施。浇筑混凝土期间每隔２ｈ测１次温度。　混凝土蓄热养护期间每隔４ｈ测１次温度。测温时同时测量环境　

温度。温度裂缝控制采用外蓄内降的方法，外蓄为两层塑料薄膜　

夹１００ｒａｍ草帘覆盖蓄热保温，内降为在ｌ　Ｉ８ｍ厚的筏板中部设　

一层，在２，４ｎｌ厚的筏板中设二层塑料管用循环水降温。降温利　

用地下水（水温１４℃左右）进行循环，控制循环水速度调节混凝　土温度。控制混凝土中心温度与表面温度之差＜２５￣Ｃ。混凝土边　

角的保温厚度增至大面部位的２３倍，插筋处的保温在其外侧用　岩棉被堆角，并用４００ｍｍ宽岩棉条铺在钢筋中间。混凝土出机　

温度控制＜ｌ０￣Ｃ。混凝土浇筑温度控制＜８ｏＣ，每辆混凝土运输车　

到现场后必须进行温度测定，＞８℃的混凝土不许浇筑。混凝土初　凝时问为３５０ｍｉｎ，施１：人员可据此安排施工及混凝土养护。　

２．５测温结果分析　

（１）１．８ｎｌ厚及２．４ｍ厚Ｃ４５Ｐ１２底板混凝土中心４ｄ最高温度　

达到３５．５℃，２１ｄ后温度冷却至１７．６℃，混凝土温度表面４ｄ最高　

温度为３５．６￣Ｃ，基础２５℃的控制范围。　

（２）筏板混凝土分段逐日平均降温：Ｉ段日平均降温０．８４￣ｔ２；　Ⅱ段日平均降温Ｏ．９３℃；Ⅲ段日平均降温０．７９℃；整块筏板日平　

均降温０．８６℃。　

（３）Ｃ４５Ｐ１２底板混凝土的最大温度应力为０．８８４Ｎ／ｍｍ２；抗裂　

安全度Ｋ：２．０４，小于１．１５满足抗裂要求　此混凝土在施工中不　

会产生温度裂缝。　

３结语　

本工程从温度应力控制、水平施工缝和竖向后浇带的处理、　混凝土输送过程中离析和坍落度的控制等，采用冷却水管的方　

法解决了复杂的大体积混凝土的温控问题，有效地降低了成本，　

提高了效率，为温度建模分析和制定温控提供依据。　

参考文献　［１］赵秀玲．浅析大体积混凝土的主要施工技术措旌［Ｊ］．黑龙江科技信息，　

２００９，（Ｏ６）．　［２］谭毅坚．对大体积混凝土的施工技术及质量控制分析ｆＪ］．科技信息，　

２００９，（２３）．　［３］陈文通．基础大体积混凝土施工技术研究［ＪＪ．科技资讯，２００８，（２８）．　『４１谢景才．浅谈建筑工程中的大体积混凝土施工技术ｍ．科技信息，２００９，　

（２２）．　【５］孙春海．大体积混凝土施工技术研究咖．科技资讯，２０１０，（０２）．　［６】姜作为，崔敏．大体积混凝土施工技术研究［Ｊ１．黑龙江科技信息，２００９，　（２４）．　［７］李俊杰．建筑工程施工技术管理【ＪＪ＿黑龙江科技信息，２０１０，（０４）．　［８］张先金．论建筑工程施工技术管理【ＪＪ．科技风，２００９，（１５）．　［９】刘晓光，鲁毅．ＣＡＤ技术在建筑工程中的应用［Ｊ１．中国民营科技与经　济，２００５，（１１）．　

（作者单位：广西建工集团第五建筑工程有限责任公司）