地下室大体积混凝土施工探析

胡南军

(深圳中铁二局工程有限公司,广东深圳 518000)

地下室大体积混凝土施工探析

胡南军

(深圳中铁二局工程有限公司,广东深圳 518000)

结合公司在贵阳花果园的工程实例,罗列了地下室大体积混凝土常见的施工工序及一些质量问题,并针对出现的质量问题,采取了一系列施工措施和施工工艺,很好的防止了常见质量问题的出现。

地下室 大体积 混凝土 施工工艺

1 工程概况

本工程的R2-1#楼位于贵阳花果园小车河湿地公园附近，主楼39层，2层商业层，2层地下室。基础形式为桩筏基础，筏板基础高度为3m，平面尺寸约为59.1m×40.2m，浇筑混凝土量为6432.18m3，地下室的底板是C40P6的防水混凝土，因此地下室基础施工为大体积混凝土施工技术。为此，对大体积混凝土工程进行了现场监测，实施信息化施工。该工程中还应用了粗钢筋电渣压力焊、直螺纹连接、止水模板定位对拉螺杆和胶合模板等多项施工技术。该楼栋地下室大体积混凝土施工还进行了施工设计“技术先行，低温入模，跟踪监测，适时养护，动态管理”等措施为施工过程创造有利条件。

2 地下室大体积混凝土常见的质量问题

地下室的大体积混凝土出现质量问题受到诸多方面的影响。比如：施工操作的不规范；不均匀的沉降；水泥型号选择不当；温度应力等均会导致大体积混凝土出现质量问题。其中温度应力是导致地下室大体积混凝土产生质量问题的主要因素。

地下室大体积混凝土常见的质量问题有很多，比如：(1)在基础底板浇筑混凝土时，分层浇筑不合理，导致前期浇筑的混凝土与后期浇筑的混凝土之间出现冷缝。(2)混凝土在振捣的过程中，出现漏振，或者由于钢筋过密导致混凝土振捣深度不够等，均会导致后期出现蜂窝麻面、漏筋、混凝土沉降塌陷等，甚至出现混凝土裂缝等质量问题。(3)水泥品种的选择不当，导致浇筑时产生泌水现象，水化热过高等质量问题。(4)混凝土浇筑后期养护不当和温度控制不合理，导致混凝土成品出现裂缝等质量问题。

3 地下室大体积混凝土常见质量问题的预防和控制措施

根据本工程实例，我部采用以下措施来防止地下室大体积混凝土常见质量问题的产生。

3.1 混凝土的选择

为了减小混凝土的收缩可以选用收缩值比较小的水泥，例如矿澄水泥＞ 普通桂酸盐水泥＞粉煤灰水泥；为了减小混凝土水化热可以通过减少水泥用量，釆用低水化热水泥和标号比较低的水泥；采用水泥细度相对较大的水泥，防止泌水现象的发生；釆用较低的水灰比；降低砂率，选用质量比较高的骨料及良好的粗骨料的级配；利用混凝土的后期强度，尽可能的选用强度等级比较低的混凝土，降低早期产生的水化热量；适当的选用外加剂和掺合料，并且适当、正确的使用，以便防止混凝土裂缝的产生等。结合本工程的实际情况，选择了表一的混凝土配合比来施工，从后期的成品检查来看，满足了设计和规范要求。

3.2 设置冷凝管

(1)地下室大体积混凝土在施工中，混凝土在水化热反应时是放热过程，故而造成混凝土内部的温度升高。根据规范和设计要求，混凝土内部最高温度和混凝土表面最高温度的差值不得大于25℃，否则将造成混凝土的开裂等质量问题。故本工程在3m板厚区域采用冷却管进行大体积混凝土的降温，有效的控制了混凝土内外的温差，保证了施工质量。具体布置见图三和图四。

(2)冷凝管参数的计算。

流量的确定：

为满足混凝土内部降温要求，取水在管中的流速为2.0m/s，由此可确定流量为：

水泵功率的确定：

由V=Q/A=6×4/(3.14×0.0322×3600)=2.07m/s。据此可得水泵的功率为：

P=1.2QHg/3600/W(其中，P-水泵功率；Q-流量；H-扬程，本设计取20m；

g-重力加速度；W-水泵效率，一般为55%；

P=1.2QHg/3600/=1.2×6×20×9.8/(3600×0.55)=0.713KW，取P=750(W)

冷凝水在管中的停留时间：

每个核心筒冷凝管总长度为258m，由S=Vt(S-冷凝管总长度；V-水在管中的流速；t-水在管中的停留时间)，得：t=S/V=234/2.07=124.6(s)=2.077min。

蓄水池及集水坑尺寸的确定：

图1 冷凝管平面布置图

图2 冷凝管1-1剖面图

表一 R2-1#楼地下室混凝土配合比(Kg/m3)

由以上计算可知两个核心筒的蓄水池的蓄水量为12m3，蓄水池的尺寸确定为2.5×2.5×2，考虑到从混凝土中出来的水需循环利用，但需要冷却时间故加大集水坑的尺寸，取其尺寸为蓄水池的1.5倍。考虑市政给水不稳定性，为保证冷却水供水安全采用1.5的保证系数。

图三 混凝土温度测量点平面布置图

图四 1-1剖面温度计布置图

图五 基础底板分层浇注示意图

则蓄水池尺寸为3×3×2m=18m3。采用厚度为4mm钢板统一焊制。

(3)冷凝管示意图，图一、图二

3.3 温度控制

本工程的人工控温方法包括保温法和降温法。保温法即在混凝土表面覆盖保温层或者洒温水养护，提高混凝土表面的温度，使得混凝土内外的温差不会过大。降温法其中一种方法就是在混凝土外部洒水降温，这种使混凝土表面温度接近(甚至低于)环境温度，因此能有效地防止常见质量问题的产生。而本工程采用另外一种降温的方法即使用埋入混凝土中的循环水水管降温。水管冷却进行内部降温的方法不仅降低混凝土内的最高升温和平均温度，还能有效地减小温差，因此直接减少了温度应力。地下室桩筏基础一共九个温度测量点，在每个测量点上分上、中、下设置三个温度计。通过在混凝土内外设置温度测量点，实时监测混凝土的温度变化，针对异常的温度变化采取相应的处理措施，防止混凝土常见质量问题的产生。本工程采用的温度计型号为：JDC-2建筑电子测温仪。测温范围：-30~130℃，测温误差：≤±0.5℃，使用环境：-20~50℃。

3.4 混凝土的浇筑与振捣

本工程混凝土结构的尺寸较大，整体一次饶筑会产生较大温度应力，必定产生温度效应。根据“由低到高，斜面分层，循序推进，一次到顶”和“三层梯级，快插慢拔，直上直下”的原则，因此采用了合理的分层饶筑方法，即浇灌混凝土采用“分层饶筑、分层振捣、一个斜面、连续浇灌、一次到顶”的施工方法(见图五)，每层厚度控制在400mm以内，每层错开5m左右，斜面坡度为1：6，各浇筑层前后错位，分层退着浇灌，下层初凝前上层接上，确保混凝土上下层的结合及质量。最上层混凝土初凝前，表面用铁滚筒滚压，增强表面密实性，待混凝土收水后用木抹子搓平不少于三次，以消除混凝土表面层的早期塑性收缩裂缝。这种浇筑方法即防止了裂缝的产生，又增加了混凝土在浇筑初期的散热面，保证了浇筑的质量。

4 结语

通过以上的一系列大体积混凝土防裂措施在本工程中的应用，在后期的检测中基本没有发现常见的质量问题。在此笔者得到几点体会：a选用前期水化热低的水泥品种，添加合适的外加剂，并且正确合理的使用。b设置冷凝管，通过物理降温，使大体积混凝土内外温差≤25℃，防止裂缝等质量问题的产生。c通过实时的混凝土温度监控，及时的采取措施应对因温度异常而引发的混凝土质量问题。d通过科学的混凝土浇筑和振捣方式，防止在混凝土浇筑早期常见质量问题的产生，并且在混凝土浇筑完成后加强混凝土的后期养护。e项目部各个部门相互配合，加强现场管理，做好防止混凝土常见质量问题产生的监督与治理工作。

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