浅谈高层建筑筏板基础大体积混凝土施工——以某工程为例

林雄魁

福建省埕坤建设集团有限公司（361000）

筏板基础又称为满堂基础，是高层建筑工程常采用的基础形式。 因高层建筑地下室多作为车库，不允许有过多的内墙，所以传统的箱型基础不适用于高层建筑建设。而筏板基础不仅能够充分发挥地基的承载力，避免不均匀沉降病害，同时能够满足高层建筑地下室的停车需求。 近几年，我国高层建筑数量越来越多，筏板基础的应用也越发广泛，但是业界对筏板基础裂缝控制的了解仍旧不够深刻，故需加强对高层建筑筏板基础大体积混凝土施工的研究探讨。

1 大体积混凝土开裂原因

1.1 水泥出现水热化现象

水泥是混凝土的主要材料，水泥和水混合后，会产生大量的“热能”，这个过程被称之为“放热峰”。一般情况下。 “放热峰”是硫酸盐、氯酸盐溶解后发生的反应，在硫酸盐、氯酸盐溶解发生反应后，还会出现钙矾石放热反应，在混凝土凝固过程中产生极大的热量。 大体积混凝土本身体积大，化学反应所产生的热量不易散发，容易在混凝土内部堆积，形成较大的温差，从而形成裂缝。 尤其在大体积混凝土浇筑完成后的升温期，浇筑初凝后温度就会持续攀升，大约初凝后2 d 温度攀升至顶峰，温度导致混凝土内部应力发生变化，内部应力一旦超过混凝土的抗拉应力，就会引发严重的结构性裂缝[1]。

1.2 外部环境温度异常

如上文所述，混凝土在凝固的过程中，会因温差导致出现裂缝。研究证明，外部温度若越高，水化热反应也就越快。 在外部气温达到20 ℃时，混凝土水化热反应在7 d 内大约会放出全部热度的40%。若是外部气温达到30 ℃，该数值会提高至60%。 外部气温越高，水化热反应越集中，从而导致内部温度发生急剧变化。 根据我国现行的混凝土施工规范要求，混凝土内部最高温度和混凝土表面温度的差值不得超过25 ℃。 若是在施工的过程中，外部气温发生变化，就会导致混凝土内部水热化反应受到影响，最终形成过大的内外温差，出现裂缝[2-3]。

1.3 收缩变形

收缩变形会导致大体积混凝土出现干燥收缩裂缝、降温收缩裂缝。 产生降温收缩裂缝是因为在大体积混凝土浇筑完成初凝后2 d，其内部温度达到峰值，在温度缓慢下降的过程中，温度变化带来的热胀冷缩作用就会引发混凝土不规则涨缩，从而导致开裂。 干燥收缩裂缝主要是因混凝土拌和不规范导致的，具体表现为混凝土拌和用水量过少，初凝后水分在水化热反应下蒸发，混凝土体积也因此缩小，进而出现裂缝。 大体积混凝土在浇筑的过程中，会伴随温度的变化产生温度应力。 若是温度的波动过大， 混凝土产生的温度应力也会出现大幅度波动，从而严重影响混凝土结构稳定性。

1.4 出现沉降现象

沉降主要是因混凝土约束出现变化，如混凝土坍落度过大， 浇筑后混凝土就有可能出现沉降现象，进而出现结构性开裂。 因混凝土凝固前后的体积存在较大的差异，受水化热反应影响，混凝土中水分大约会消耗1/4，进而导致混凝土干缩、干裂。

2 工程概况

古龙地块（翔安X2015P01）工程建设地点位于福建省厦门市翔安区翔安大道与洪琳湖东二路交叉口东南侧，由2 栋高层住宅楼（南、北座住宅楼）和附属建筑（入口大堂、变配电室及1 层沿街商业楼等）组成，拟建地块范围内设置2 层整体地下室。建筑用地面积8 792.744 m2，总建筑面积37 121.52 m2，其中地下建筑面积9 994.46 m2，地上建筑面积27 127.06 m2。基础为筏板基础。为保证工程质量符合标准，严格控制了大体积混凝土浇筑的质量。

3 施工前期准备工作

施工前期严格把控质量关，成立专项技术小组，采用现场试验的方式，检验混凝土配比是否符合要求，从中找到水热化反应最为平稳的配比方案，然后技术人员和采购人员一同到厂家下单，避免沟通出现差错。 技术人员、采购人员和厂家密切协商，确保采用级配指数符合要求、含泥量在2%左右的砂土，根据当地气温掺加适量减水剂、抗渗剂。 采用的水泥为普通硅酸盐水泥， 为进一步控制水化热反应，减少水泥用量，合理对水灰比进行调整。

根据筏板基础大体积混凝土浇筑量，为保证连续浇灌，安排足够的罐车运送混凝土，同时确定混凝土的运输时间、运输计划，保证混凝土从厂家到实际浇筑不超过2 h，避免混凝土坍落度劣化。现场泵送设备根据大体积混凝土的浇筑要求合理分布，考虑到现场交通、材料运输路径是否畅通等要素。

4 技术要点

4.1 对筏板内部模板进行支设

为提高筏板基础稳定性，设计有多个降水井、集水坑。 筏板基础内部模板安装过程中，严格按照设计图纸施工，根据支撑力要求、构件形状调整安装措施，保证模板稳定性。 如该工程降水井模板的安装，模板从底部直接贯穿至顶部，模板高度相对较高，为避免混凝土浇筑过程中模板上浮，或者混凝土落下时分崩离析， 故考虑对降水井模板进行改造。 ①对模板底部进行有效加固，保证其能够承受混凝土下落带来的冲击力；②在模板中间部分增加溜槽口，保证混凝土下落高度得到有效控制。 所有模板安装完成后，由施工人员对模板的稳固性进行检查，同时检验模板缝隙是否存在泄漏的可能。

4.2 混凝土浇筑

1）要做好模板的清理工作。 所有模板表面不得存在渣土、碎石等，然后用清水将模板清洗干净。 清洗完成后，施工技术人员全面检查模板表面是否存在积水，各个施工作业面达到标准后方可开始进行混凝土浇筑。

2）根据大体积缓凝土的形状，合理调整浇筑方法。 本工程采用泵送的方式浇筑混凝土，考虑到大体积混凝土厚度大，为避免混凝土在浇筑过程中分崩离析，确保混凝土的坍落度符合施工要求，采取斜面辅助浇筑的方法满足泵送要求，同时也避免混凝土泵管频繁的拆除以及冲洗，达到提高施工效率的目的。

3）针对振捣施工，为进一步提高混凝土的密度，根据每一条泵管的实际情况，配置相应的振捣设备，在坡脚位置、卸料位置、上部混凝土位置分别设置振捣棒，实现全面振捣。 振捣以混凝土表面泛出浆液为标准，同时安排专业技术人员对振捣过程进行监控，避免过振、振捣不密实等。

4.3 混凝土养护

混凝土养护是本次工程控制的重点。 针对混凝土养护，综合利用黑色塑料膜、麻袋进行养护，黑色塑料膜、麻袋间隔叠加，并保证隔层之间始终有水分，从混凝土初凝开始，安排专人落实养护措施，以确保混凝土正常凝固，保证内外温差在可控范畴内。

5 结语

大体积混凝土因其本身的特性，水化热反应剧烈，裂缝相对难以控制，但是目前高层建筑建设以及大型土木工程建设，必然存在诸多大体积混凝土构件。 广大从业者要深入了解大体积混凝土出现裂缝的具体原因，结合实际情况进行分析，从施工工艺、质量控制等多方面采取措施，以提高施工水准。