高层建筑基础大体积混凝土施工方法及质量控制

丁贞好 （安徽省第一建筑工程公司，安徽 合肥 230031）

1 工程概况

某高层住宅工程，主体工程地上25+1层，地下1层，主体工程高度75.4m，地下室防水等级二级，结构形式为混凝土剪力墙结构；建筑耐火等级：地上部分2级，地下车库1级。建筑结构安全等级二级，建筑物抗震设防类别丙类，抗震设防烈度7度，设计使用年限50年。

本工程基础采用筏板基础，地基基础设计等级为乙级。筏板厚度1300mm，阀板基础分部混凝土强度等级C35；抗渗等级：地下室底板、外墙P8，地下室顶板P6，混凝土方量约为960 m3。

2 大体积混凝土的施工

2.1 浇筑前的准备

①铺板、接管：泵管必须牢固架设，输送管线宜直，转弯宜缓，接头应严密，混凝土出口处要设一定长度的水平管。为防止操作随意踩踏钢筋和钢筋移位，在基础钢筋上铺设脚手板作为施工人员操作时的通道。

②施工现场有统一的指挥和调度，泵送混凝土时，规定联络信号和配备通讯工具。

③混凝土浇筑人员应熟悉图纸、察看现场，掌握结构布置，钢筋疏密情况，以便掌握混凝土浇筑方法和浇筑重点。

④对模板内的杂物和钢筋上的油污等应清理干净。

⑤混凝土浇筑实行“浇筑令”制度，浇筑前必须经过监理单位的隐蔽验收签证。

⑥控制标高：在墙、柱钢筋上预先抄好标高控制线，对集水坑等标高重点控制，以便随时抄平，控制标高的正确性。在混凝土进行浇筑时，施工测量人员要随时对钢筋上的标高点进行校测，随时进行纠正。

2.2 混凝土的浇筑

施工工艺：连续性施工，分段分层浇筑，机械振捣。

①因筏板混凝土厚度1300mm，在施工操作时每一浇筑层厚度控制在450mm，可在灰口及其附近设置标志，夜间施工时应有足够的灯光照明。

②混凝土浇筑时必须先将电梯井、集水井等深基坑部位、浇筑与筏板底部齐平时才能开始浇筑大面积混凝土。

③每班安排一个作业组，并配备5名振捣工人，根据混凝土泵送时自然坡度，在每个浇筑点的前后布置三道振动器。第一道布置在混凝土的卸料点，解决上部混凝土的捣实；第二道布置在混凝土的坡脚处；第三道设置在中间，确保混凝土的密实。除钢筋稠密处采用斜向振捣外，其他部位均采用垂直振捣，振捣点距离为300mm～400mm，梅花型布置，振捣时逐点移动，顺序进行，插点距模板不大于200mm，在混凝土浇筑过程中，为了使上下层不产生冷缝，上层混凝土应在下层混凝土初凝前完成，且振捣棒下插50mm，采取快插慢拔的原则，防止先将上层混凝土振实，而下层混凝土气泡无法排出，且振捣棒略微上下抽动，使振捣密实。振捣时间控制不宜过长，以表面出浮浆且不再下沉时为止。

④商品混凝土应严格控制出罐温度和入模温度。出罐温度应控制在10℃以上，入模温度应控制在5℃以上。混凝土泵送时，注意不要将料斗内剩余混凝土降低到200mm以下，以免吸入空气，泵送混凝土在排除泌水和浮浆后，表面仍有较厚的水泥砂浆，在混凝土浇筑后，按标高用长刮尺刮平，用木抹子搓压拍实，在接近终凝前，用木抹子压光，使收缩裂缝闭合。

⑤在浇筑过程中，一定要控制好间歇时间，上层混凝土应在下层混凝土初凝之前浇筑完毕，一般不大于2.5h。

⑥混凝土运输车往返取5km，单程2.5km，车速取20km/h，则混凝土运输时间t1=0.15h；停歇时间t2=0.45h，混凝土浇筑时间t3平均取0.5h，则混凝土总共浇筑时间t ＝t1+t2+t3＝0.15+0.45+0.5＝1.5h；混凝土初凝时间为4h，则现场浇筑中混凝土4h后才会初凝，保守考虑，每层混凝土浇筑时间间隔不大于2.h（为不间断浇筑计算）。本工程采用1台输送泵本，每台泵的输送能力：Q1＝30m3/h。

1台泵2h内的浇筑量：30×2=60 m3

a.沿建筑物短遍浇筑，取最大处宽度计算为18m，每层浇筑厚度约450mm～500mm，在刚开始浇筑时，该层浇筑混凝土长度为：60÷18÷0.5≈6.6m，取6m。

b.简图（H=1300mm）

以上计算所得Lmax值，在施工中浇筑混凝土时，在水平方向时，应控制在此6m限值范围内。

⑦泵车布料不得集中，沿同一方向均匀布料。布料坡度即分层浇注坡度为1∶6，并按此坡度向前推进，以降低混凝土温度，减小温度应力对大体积混凝土的影响。泵送中途停歇时间不要多于60min，如超过则必须清管。

⑧在浇筑过程中，振捣是一个重要环节，一定要严格按操作规程操作。做到快插慢拨，快插是为了防止上层混凝土振实后而下层混凝土内气泡无法排出；慢拨是为了能使混凝土能填满棒所造成的空洞。在振捣过程中，振捣棒略上下抽动，使混凝土振捣密实，插点要均匀，插点之间距离一般控制在450mm以内，振捣点时间要掌握好，不要过长，也不要过短，一般控制在20s～30s。在振捣过程中，不得触及钢筋、模板，以免发生移位、跑模现象。

2.3 混凝土试块和养护

2.3.1 混凝土试块制作

①阀板基础C35 P8抗渗混凝土3组；

②C35 P8抗压强度混凝土6组，其中标养3组，同条件3组。

2.3.2 混凝土试块的养护

混凝土试块分标样、同条件养护在成型出模后按相应要求进行养护送检。

2.4 成品保护

混凝土强度达到1.2MPa以后，方可允许操作人员在上行走，安装模板及支架，但不得有冲击性操作。

2.5 温度控制

根据现场混凝土配合比和施工中的气候情况和养护方案，在混凝土预埋6根温度测温孔，深度分别为1.2m、0.65m、0.2m，利用专用温度计进行监测，其测点详见测温控制点布置图。

2.5.1 布点

为了有效控制混凝土内外温差，使温差控制在25℃以内，防止温差过大而产生裂缝，施工过程中实行信息化管理，根据现场实际情况，再布置一个测温点。

2.5.2 埋管

利用镀锌铁皮卷成φ25mm的测温管，下端封闭，布设于上、中、下三层，在浇筑混凝土时，将测温管埋进混凝土中，上口高出混凝土面2cm～3cm，并用棉花塞紧，对测温管要严加注意，不得踩踏。

2.5.3 测温

①现场专职测温人员不得少于2人，由于混凝土浇筑后3d内混凝土水化热最大，在混凝土强度达到4MPa（即临界强度，以试验室出据证明为准）前，每2h～4h测一次，以后每8h测一次。

②由于施工已经进入冬季昼夜温差大，测温时，应将温度计与外界气温相隔离，用保温材料将测温管上口塞住。测温计停留在测温孔内要达3min～5min，方可读数，并做好测温记录，并把测温记录及时反馈给技术人员以便及时发现问题，采取相应的技术措施。

3 防止大体积混凝土产生裂缝的措施

本工程为筏式基础，为防止大体积混凝土产生裂缝，控制混凝土内部温度与外界温度之差不大于25℃，所以针对本工程采取如下施工措施。

3.1 优选混凝土的施工方法

混凝土采用分层浇筑，混凝土采用自然流淌分层浇筑，在上层混凝土浇筑前，使其尽可能多的热量散发，降低混凝土的温升值，缩小混凝土内外温差及温度应力。

3.2 严控混凝土的坍落度

严格控制混凝土的坍落度，进行混凝土的二次振捣，减少混凝土的收缩值，增加混凝土的密实度，提高混凝土的抗裂性能。

3.3 泌水处理

及时排除混凝土在振捣过程中产生的泌水，消除泌水对混凝土粘结能力的影响，提高混凝土密实度及抗裂性能。

3.4 混凝土表面处理

由于泵送混凝土表面的水泥浆较厚，混凝土表面初步按标高刮平，用木抹子反复搓平压实，使混凝土硬化过程初期产生的收缩裂缝在塑性阶段就予以封闭填补，以控制混凝土表面龟裂。

3.5 混凝土内外温差控制

本工程采取温控措施，有效地控制混凝土内外温差，使混凝土内外温差不大于25℃，防止混凝土裂缝的产生。

3.6 加强混凝土的养护

大体积混凝土的养护至关重要，必须要有专人负责。根据以往的经验及有关规范规定要求，养护将分两步进行，在混凝土浇筑完但未终凝期间，要采取覆盖塑料薄膜进行养护，减少水份的蒸发与增加混凝土表面温度，以防止混凝土产生温度裂纹。

在混凝土终凝后，及时在塑料薄膜下进行蓄水养护并在塑料薄膜上覆盖施工用毛毯2层,然后在毛毯上覆盖一层塑料薄膜进行保温养护。

3.7 施工注意事项

①混凝土浇筑不得留冷缝，保证浇筑的交接时间，应控制在初凝前。

②保证浇捣密实，严格控制振捣时间、移动间距和插入深度，严防漏振及过振。

③及时发出温控警报，做好覆盖保温和保湿工作。

④夜间温度较低，因此应加强夜间混凝土温度的监测工作和养护工作，确保混凝土施工质量。

⑤与商品混凝土供应站联系配合，保证混凝土的供应，连续浇捣，不留冷缝。

⑥做好现场协调、组织管理，准备充足的人力、物力，保证施工按计划顺利进行。

4 质量问题的防治

4.1 防止混凝土在浇筑过程中出现初凝、冷缝的措施

①根据混凝土的初凝时间，验算施工方法是否合理。

②混凝土浇筑分层坡度明确，浇筑及振捣顺序要有专人指挥。

③劳动力准备充分，交接班和吃饭时间合理安排，防止浇筑停歇而出现施工缝。

4.2 混凝土温度裂缝的防治

①采用普通42.5级硅酸盐水泥，并掺加外加剂。

②提高混凝土的密实度，调整级配，石子含泥量小于1%，砂的含泥量小于3%，并加强振捣。

③混凝土一次浇筑，不留施工缝。

④掺加外加剂，延长混凝土初凝时间，推迟水化热的峰值期。

⑤掺加膨胀剂，使混凝土补偿收缩，减少混凝土的温度应力。

⑥加强施工中的温度控制：

按1∶6的坡度平行推进，保持下层混凝土被上层混凝土覆盖之前温度降至最低（保证初凝前浇上层的情况下），使水化热尽快散失。

浇筑完毕后，立即覆盖塑料布及阻燃毛毯，做好混凝土的保温保湿工作，使混凝土缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力。

保证养护时间14d以上，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的应力松弛效应。

加强测温和温度监测与管理，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，若有超温现象及时上报技术室，根据温差调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不致过大，以有效控制有害裂缝的出现。

5 成品保护

①底板混凝土浇筑完毕后，要做好保护，在混凝土强度未达到1.2MPa以上，严禁上人，避免将表面踏踩，高低不平。（具体上人时间由技术组根据同条件试块的抗压强度通知）

②混凝土要及时用塑料布覆盖养护，防止混凝土表面产生干缩裂缝。

③浇注混凝土时不得直接站在导墙模板上操作，防止影响模板加固质量。

④施工时注意保护上部钢筋表面清洁，防止插筋上所包裹的塑料布脱落。

[1]江正荣.建筑施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[2]GB50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范(2011年版）[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]JGJ3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[4]GB50496-2009,大体积混凝土施工规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[5]GB50164-92,混凝土质量控制标准[S].北京:中国建筑工业出版社,1993.