水池基础大体积混凝土浇筑的质量控制

张亚++范优铭

摘 要：该文结合工程施工实例，着重阐述了水池基础大体积混凝土施工中，通过底板设置膨胀加强带、混凝土原材料的选用、优化配合比、合理的浇筑顺序、有效的养护方法以及科学的温控检测等一系列措施来预防这种大体积混凝土在浇筑养护时出现裂缝，保证工程质量，给类似工程施工提供借鉴和参考。

关键词：大体积混凝土 原材料 浇筑 养护 质量控制

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（b）-0090-02

随着高层建筑物和构筑物的需求不断增加，采用大体积混凝土的筏板基础也越来越多。对于这类混凝土筏板基础总体而言混凝土的浇筑尺寸大，一次浇筑用量大，设计强度较高，由于要达到抗渗设计要求一般单方水泥用量较多。在这类基础工程施工过程中，水泥水化反应产生大量热量内部温度升高，温度升高又加速水化反应，导致混凝土内部温度急剧升高，当混凝土内部的温度与表面温度相差25 ℃以上时，混凝土内部产生温度应力超过混凝土抗拉强度就会产生温度裂缝进而影响整个结构的正常使用。因此，控制好混凝土内外温差是防止大体积混凝土出现裂缝的主要方法，该文结合工程实际项目情况，介绍防止大体积混凝土筏板基础温度裂缝产生的有效措施。

1 工程概况

该项目冷却水塔双塔在汉邦（江阴）石化有限公司厂内，地面以上为冷却塔，地面以下为水池。该水池长121.9 m，宽45.7 m，高8.2 m，底板厚1.3 m；池底板设5处膨胀加强带，宽度为2 m，混凝土C45，抗渗等级S8，掺10%～12%的低碱UEA膨胀剂。水池底板混凝土7 250 m3，采用预拌商品混凝土。

2 底板设置膨胀加强带

水池防渗等级为四级，要求较高，抗裂防渗是确保其正常使用的关键。该水池在池底板膨胀加强带位置分批浇筑，同时也有利于散热，降低混凝土的内部温度。膨胀加强带采用C45微膨胀混凝土可使混凝土产生14%～15%的膨胀率，产生预压应力，其补偿收缩作用使混凝土新旧接缝连接紧密，成为整体结构，并减少了收缩裂缝的出现[1] 。

3 混凝土原材料选择与配合比质量控制

（1）水泥的选择：考虑混凝土抗渗级别高及早期强度要求，经反复试验，选用普通硅酸盐水泥。（2）粗骨料的粒径选择：采用碎石，粒径5～31.5 mm，含泥量不大于0.4%。选用粒径较大的石子配制的混凝土，骨料空隙率和表面积越小，抗压强度较高，相对减少水泥用量，进而使水泥水化热减少，降低混凝土温度的升高。（3）细骨料的粒径要求：采用中砂，平均粒径大于0.5 mm，含泥量不大于0.6%。（4）粉煤灰的选择：考虑泵送混凝土，在保证混凝土强度、抗渗性前提下掺加适量的Ⅱ级粉煤灰。（5）外加剂的选择：水池底板混凝土掺8%～10%的低碱UEA膨胀剂，膨胀加强带掺10%～12%的低碱膨胀剂。这种微膨胀结晶体能够在混凝土硬化中填充并切断毛细孔缝来补偿混凝土收缩作用，进而提高混凝土的抗裂性[1]。

4 调整优化混凝土配合比

为了防止大体积混凝土产生裂缝的现象，必须要对大体积混凝土进行科学试配。在配置过程中，为增强大体积混凝土和易性、抗渗透性等能力，在大体积混凝土中加入一定量的粉煤灰能够有效地增强大体积混凝土的抗渗透性，经过多次反复试配调整配合比见表1所示。

5 现场准备工作

（1）施工前对工作人员技术交底，保证人人心中有数，尤其是水池膨胀加强带与水池底板混凝土标号不同，指定专人进行负责指挥浇筑，避免误浇筑。（2）除商品混凝土外的各种材料、设备准备到位，尤其是草包、塑料薄膜等提早1天准备到位，现场备好发电机，应急泵车1台（防止停电或泵车在浇筑过程中出现机械故障）；掌握近期气象情况（如台风、暴雨、高温等），做好防范措施。（3）控制混凝土出泵温度与入模温度，混凝土的入模温度主要是由原材料温度、搅拌升温、运输过程升温及现场泵送管内摩擦升温的几个温度环节的总和。根据前期试验结果，该配合比混凝土拌合物出机温度与在1 h内到达现场入模时的混凝土温度升高区间在0.8～1.3 ℃，因此，混凝土拌合物出机温度控制不高于28 ℃。可采取原材料降温及运输泵车降温的措施。（4）池底板混凝土降温管的布置，降温管的采用ф48×3钢管，环形布置，间距2 m。混凝土浇筑完成24 h后，用DN100污水泵抽水，24 h不间断循环降温，待混凝土内部温度与大气温度，温差不超过25 ℃时停止降温。

6 浇筑过程

（1）混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、分层浇筑”的浇筑工艺。划定浇筑区域，每台泵车负责该区域混凝土浇筑。第一层按每400 mm厚布料，第二层也按400 mm厚布料，第三层按500 mm厚布料，浇筑时先在一个部位进行，混凝土形成扇形向前流动，逐步推进。（2）浇筑顺序：首先浇筑池底板、池壁外侧底板、然后膨胀加强带依次循环。（3）振动棒的使用：池底板混凝土浇筑时，由于底板高度分别为400 mm、800 mm、1 300 mm，要求采用分3层浇筑，为了更好地对振动棒进行控制，现场采用及时标记的方法，即浇筑第一层时振动棒插入柱体时在振动棒上用黄色胶带进行标记；浇筑第二层混凝土时，振捣上层混凝土，振动棒要插入下层尚未初凝的混凝土层300 mm左右，即在第一次標记下口1 200 mm处做第二次黄色深度标记，使第一层与第二层、第二层与第三层混凝土浇筑停歇时间不超过初凝时间，保证上下层的连接效果。（4）加强对压光抹实处理。混凝土在浇筑过程中很快就离析出水分，这就使得混凝土容易发生塑性收缩裂缝，为了应对这种情况一般要对混凝土表面采取特殊的压光抹实处理，如在混凝土终凝前进行机械或人工压光处理，减少表面裂缝的产生。

7 养护

养护是预防大体积混凝土出现裂缝的最关键时期，只有减小温度应力的产生，增强混凝土的抗拉强度，提高混凝土的抵抗温度应力的能力，才能减少裂缝的产生。依据大体积混凝土的结构尺寸以及其外部环境条件，一般可以采用以下两种方法来减小温差：第一种方法是通过埋设冷却水管，通过冷却水管中流动的冷却水带走热量来降低混凝土的温度；第二种方法是采用保温隔热材料将混凝土结构包覆起来，以减少混凝土结构的温差[2]。

该工程是保温与降温相结合，浇筑前就布置了降温管，浇筑后先采用麻袋覆盖混凝土表面并浇水再用薄膜布把混凝土表面敞露的部分全部严密地覆盖起来，保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护。

8 温度检测控制

（1）基础底板混凝土浇筑前专门培训了相关人员来配合预埋测温管，并监督测温管预埋的质量。（2）测温方式为导线电偶阻分别在底板以上200 mm、700 mm、1 200 mm处预埋在混凝土中，使用专用仪器进行测温。（3）测温线严格按照测温平面布置图进行预埋，预埋的位置要准确，控制在规范要求的范围内，同时时测温管与钢筋绑扎牢固，以免浇筑时产生位移或损坏。（4）做好资料的收集整理工作并及时汇报。测温人员要认真负责，每昼夜不少于4次（即8：00、14：00、20：00、2：00）按时按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。每次测温记录要立即整理，及时向项目部技术负责人汇报测温情况。（5）温控检测 ，2014年11月6日，浇筑时气温为14 ℃，混凝土入模温度19 ℃。第二天气温为14 ℃，测点最高温度为22 ℃，最大温差8 ℃。第三天气温为14 ℃，测点最高温度为29 ℃，最大温差15 ℃。第四天气温为14 ℃，测点最高温度为32 ℃，最大温差18 ℃。第五天最大温差14 ℃，第六天最大温差8 ℃。

通过分析混凝土测点温度的变化，可以看出通过混凝土表面地覆盖保温和混凝土内部埋设降温管，混凝土水化反应温度控制得很好，温差由小到高再到小，最大温差为第四天18 ℃，也没有达到25 ℃，符合规范要求，达到了预期目的。

9 结语

汉邦（江阴）石化有限公司厂内的冷却水塔双塔工程的筏板基础大体积混凝土施工未出现温度裂缝的实例表明，只要提前制订好方案，选用适当的材料、控制好混凝土的配合比、合理的浇筑顺序、有效的养护和控温测温措施，筏板大体积混凝土的温度裂缝是可以避免的。

参考文献

[1] 林洋，高扬，刘军达，等.补偿收缩混凝土在地下空间工程的技术应用[J].中国建材科技，2015（5）：105-109

[2] 朱婧，狄欣.大体积混凝土裂缝及其防治措施浅析[J].山东工业技术，2016（7）：99.