筏板基础大体积混凝土施工技术分析

赵 转

（运城职业技术学院 044000）

筏板基础大体积混凝土施工技术分析

赵 转

（运城职业技术学院 044000）

高层建筑的筏板基础，属于大体积混凝土浇筑，施工技术的难点在于裂缝控制。本文解释筏板基础产生裂缝的原因，并提出在施工过程中的应对措施。

筏板基础；大体积混凝土；施工技术；抗裂

0 引言

随着我国经济的发展与城市用地的制约，高层民用建筑得到迅猛发展。高层建筑的基础中，优先采用筏板基础，首先，由于基础整体浇筑，其整体性较好；其次，采用筏板基础与地面的接触面积大，使得结构沉降量小、基础承载力大。同时筏板基础尺寸较大，一次浇筑的体积巨大，属于大体积混凝土，而大体积混凝土的抗裂问题是施工技术的难题。

已有研究成果表明，大体积混凝土开裂问题中，荷载因素仅占到 20%，其余80%是由于混凝土的变形导致的[1]。虽然筏板基础得到广泛的应用，但仍缺乏理论指导，在施工技术中仍不成熟，相关规范并不完善，计算方案不够完善，因此筏板基础的质量也不太理想[2]。

1 大体积混凝土施工存在的问题

目前国内外对于大体积混凝土定义尚未给出标准答案，但均是以混凝土浇筑量与水化热作为基本控制参数。大体积混凝土具有如下特点：

（1）大体积的尺寸效应。由于浇筑混凝土的尺寸过大，使得水化热已经大足以影响结构使用与安全，必须采取合理措施加以控制[3]。

（2）大体积混凝土的个性。具体项目的设计尺寸、散热能力、与施工条件均对混凝土浇筑的水化热有显著影响。

（3）大体积混凝土的拉应力效应。由于浇筑规模过大，而水泥水花产生过多的热量，使得混凝土在凝结的时候，不仅强度增加，结构温度亦上升，当水化热释放完成后，混凝土已有较大的变形，此时结构弹性模量值已较大，无法完成收缩，同时，混凝土主要承受压力，在大体积混凝土中，结构的配筋率通常较小，使得混凝土承受过多的拉力，而混凝土抗拉强度较小。

大体积混凝土结构的开裂对温度较为敏感，这是由于温度的改变会对混凝土变形产生影响，进而影响混凝土的变形，因此，混凝土的变形控制，首先是对混凝土温度的控制。已有大体积混凝土的施工技术的进步是建立在对工程经验的总结基础之上的，比如后浇带的应用。

筏板基础在浇筑时，由于混凝土体积较大使得内外温度差，易造成混凝土开裂现象，而这种现象危害严重，首先，裂缝不仅破坏结构表面，同时降低结构的耐久性，随着结构服役年限的增加，裂缝不仅宽度增加，同时，裂缝处混凝土的表面不断风化，裂缝的长度也会不断增加，不仅破坏结构的整体性，同时降低结构的承载力。

基础混凝土在浇筑过程中，需经历温度升高和降低两个过程[4]，混凝土在浇筑后初期，结构强度不断增加，随着水化热的大量、迅速释放，混凝土温度不断升高，混凝土体积膨胀，此时，热量在混凝土内部大量聚集，无法释放，而混凝土表面的热量容易释放，这样就造成了温度差，就形成了微观裂缝，大量微观裂缝汇集，就形成了宏观裂缝[5]。混凝土浇筑结束后，水化热成减弱趋势，使得混凝土的温度不断降低，使得混凝土不断收缩，此时，已有的裂缝将会扩张。

与此同时，浇筑后的混凝土中含有大量水分，在混凝土硬化过程中，水分不断蒸发，也会引起混凝土体积的收缩，使得裂缝扩张成加剧趋势。在混凝土的养护过程中，混凝土中水分的增加与减小不断循环，使得混凝土不断发展，可能导致结构破坏。当温度与混凝土中含水量达到稳定状态是，裂缝形态趋于稳定，短期内不在发展。

此外，季节因素对混凝土裂缝有较大影响，当夏季温度较高，或春秋风速较大时，混凝土的失水过快，易产生裂缝。地基变形不均匀、混凝土支护模板也会造成筏板基础的开裂。

2 大体积混凝土抗裂对策

目前工程中，对预防混凝土开裂主要从控制混凝土温度与提高混凝土变形能力两方面入手，常用的抗裂措施如下：

2.1 水泥水化热控制

（1）多采用矿渣硅酸盐类水泥，此类水泥特点是水化热较低，降低混凝土内外温差与减小混凝土变形；

（2）通过采用粉煤灰添加剂，减少水泥与水的用量，达到减小水化热的目的；

（3）通过改善混凝土的颗粒级配，减小混凝土收缩，并尽量少用砂；

（4）控制混凝土浇筑温度，一般要求不大于28°，并确保商品混凝土在搅拌时的温度不超过60°，在泵送混凝土的时候采取降温措施。

2.2 混凝土降温速度控制

筏板基础的混凝土浇筑之后，需进行必要的保温保湿养护。在筏板基础表面进行保温保湿处理，先用塑料薄膜隔水后，再用稻草或棉毡保温，养护时将水浇在保温层上，既可以避免混凝土含水量增减循环，又能够保持混凝土表面湿润。同时，在养护过程中控制通风，使得混凝土温度降低较为缓慢，减小内外温差。

2.3 混凝土变形控制

（1）混凝土配合比控制

采用泵送混凝土[6]，相比现场拌合的混凝土，泵送混凝土在搅拌后，需从商品站运输到现场，由于搅拌机的工作，使得混凝土在运送途中耗散大量水化热。控制用水量、水灰比、水胶比，在满足混凝土强度要求的基础上，减小混凝土收缩变形，降低水化热。

（2）混凝土施工工艺控制

由于筏板基础体积较大，一次浇筑易造成混凝土内外温差过大，通常在施工时先设置合理的浇筑坡度，降低施工难度，采用分层分块连续浇筑。设置后浇带，后浇带的位置选择应注意，既不影响结构整体性，又不影响结构安全性，通常选在楼盘弯矩和剪力均较小，同时易于施工的地方。

2.4 抗裂手段控制

（1）构造措施控制

在筏板基础内，混凝土由于水化热，会产生混凝土体积膨胀，合理布置适当的构造钢筋，能够约束混凝土变形，同时，钢筋的导热能力优于混凝土，可以在更快的将内部热量传递出去，从而实现基础裂缝的控制。

（2）混凝土变形能力控制

在筏板基础的混凝土中，添加适量的纤维，能够较好的提高混凝土的延性，从而避免由于混凝土膨胀或收缩引起的裂缝，并可减小裂缝的发展，同时，参入纤维的混凝土，其具有良好的韧性与耐久性，能够承受温度差与湿度差，抑制已有裂缝的不断扩张。

2.5 施工组织管理控制

筏板基础的混凝土浇筑量较大，在浇筑前，施工单位应提前充分考虑场地条件、浇筑能力与机械设备，做好施工方案。在混凝土浇筑中，确保人员在岗，不同工种需相互配合，水电需合理搭配，保证施工进度。同时做好监督检查工作，做好应对特殊状况的预案，在意外发生时，能够第一时间做出应急反应。

3 筏板基础施工技术注意事项

3.1 混凝土施工安排

混凝土在浇筑前应保证其他工序均已完成，比如基础垫层铺设、钢筋绑扎、模板支设等，同时完成施工技术交底。通常情况下，混凝土需要一次浇筑成型，但是由于大体积混凝土体积过大，同时为实现裂缝控制，必须采用分块分段浇筑。混凝土浇筑分区应遵循如下原则：

①以受力大小划分浇筑边界；

②以主体结构设计界限或主楼与裙楼交界处划分浇筑边界，如结构的后浇带或沉降缝等；

③保证施工管理合理、施工现场机械交通顺畅、施工组织高效。

3.2 混凝土温度控制

在气候炎热区夏季施工，必须考虑温度影响，为减小混凝土变形，需对粗骨料进行冷却，其方法如下：

（1）直接冷却原材料

对粗细骨料采用冷水降温或避免日晒，对水泥采用干法散热，如在阴凉处存放等；

（2）水温控制

采用冷水或冰水代替常温水，将混凝土搅拌均匀，达到降温目的。

此外，冬季施工防止结冰冻结，需对骨料进行预热且用温水搅拌。

4 结论

通过对筏板基础大体积混凝土施工开裂的理论分析，介绍大体积混凝土抗裂措施，最后，针对施工技术，提出改善或控制大体积混凝土抗裂的措施。

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，1997. 8: 2～9

[2]朱伯芳，王同生，丁宝瑛.水工混凝土结构的温度应力与温度控制[M].北京：中国水利电力出版社，1976: 6～10

[3]范德均.建筑工程大体积混凝土裂缝控制与应用[D].重庆:重庆大学，2006.

[4]魏小林.混凝土裂缝产生的原因及预防措施[J].山西建筑，2004: 48～49

[5]陈晓光.水工混凝土温度应力分析和温控防裂研究[D].郑州:郑州大学.2007

[6]李继业.新型混凝土技术与施工工艺[M].中国建筑工业出版社，2002: 22～30

Zhuan Zhao
(Yuncheng Professional Technology College)

Raft foundation construction of high-rise building belongs to the large volume concrete pouring, and the difficulty lies in the crack control of construction technology.This article explains the reason of crack on the raft foundation, and corresponding measures are put forward in the process of construction.

raft foundation;Mass concrete;The construction technology;crack

赵转，女，1984，研究生，山西运城，工程师，运城职业技术学院专业教师，044000

TU75

A

1007-6344（2016）03-0224-01

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