筏板基础大体积混凝土施工技术研究

楼 选（浙江花园建设集团有限公司，浙江 东阳 322121）

高层建筑筏板基础因其厚度大、混凝土方量大、浇筑过程时间长等一系列问题，在施工过程中必须重点控制，采取何种措施确保施工质量可靠、施工过程顺利开展是现阶段所面临的关键问题。施工过程中有效调整大体积混凝土配合比、优化大体积混凝土浇筑方式、养护措施、控温措施等，能够有效保证大体积混凝浇筑的顺利进行，确保混凝土施工质量优良、无温度裂缝等问题的出现[1]。

1 大体积混凝土的特点和裂缝成因机理

1.1 大体积筏板混凝土定义特点

大体积混凝土根据相关规范的定义为，混凝土结构实体尺寸不低于1m的大体量混凝土，或者因混凝土水化热容易导致结构裂缝产生的混凝土。大体积筏板基础混凝土主要的结构特点：

（1）因大体积筏板基础比较厚（一般在1m 之上），一次浇筑面积大，筏板钢筋配置密集、结构形式复杂（有下翻梁、暗梁等），并受到各部分构件约束作用大，易因内外温差和收缩徐变等影响产生内外部裂缝。

（2）筏板基础一方面作为基础受力的重要构件，另一方面承担着结构自防水的功能，因此混凝土结构强度等级和抗渗等级都比较高，当混凝土浇筑养护过程中产生较大的温度差，易引起筏板构件开裂导致基础发生渗漏等问题[2]。

（3）为满足结构整体性指标，大体积筏板基础在混凝土浇筑过程中要求一次性浇筑，不能留置施工缝，连续浇筑过程中易导致混凝土水化热内部积累，混凝土内部温度上升快，热量扩散慢，产生显著的内外温度差，因大体积混凝土抗压变形能力强、抗拉抗裂强度低，当混凝土浇筑过程中内部混凝土产生的水化热较高外部较低时，产生内外温度差，进而导致混凝土产生温度应力作用，导致混凝土产生开裂等问题。

1.2 大体积筏板混凝土裂缝问题

大体积筏板混凝土结构的裂缝问题成因主要为：混凝土中水泥水化热产生较大温升，导致混凝土产生温度应力；筏板基础受到周边结构构件的约束作用，内部产生拉应力。其根本原因是混凝土水化热升高了内部结构温度，温度产生了超过混凝土极限抗拉强度的内应力。混凝土裂缝为大体积混凝土的质量通病，严重影响了筏板基础混凝土结构的受力性能和耐久性能，采取可靠措施有效控制混凝土裂缝的发生和开展，是施工过程中的技术重点和难点。裂缝对结构质量的重大影响主要体现如下几点：

（1）影响结构承载能力。对结构重要部位，如果裂缝宽度超过设计要求，将导致结构承载力不能满足受力要求，导致结构受到较严重破坏，或者将要发生破坏事故[3]。

（2）当表面裂缝发生并开展时，将导致混凝土结构保护层被破坏，结构受力钢筋受到空气中水分和盐分的影响因素导致破坏加速发生，严重影响结构耐久性能和稳定性能。

（3）大体积筏板基础一般情况下混凝土会与地下水产生较多的接触，裂缝的出现导致水的渗入，发生冬期冻胀，混凝土剥蚀脱落，加快混凝土基础腐蚀，严重影响混凝土强度性能。

2 大体积筏板混凝土项目案例介绍

本项目建设地点为浙江东阳市区，项目建设类型为大型商业综合体配套高端酒店和高端写字楼项目，项目建设占地面积4500m2，项目总建筑面积为93200m2。项目包括2栋写字楼、2栋高端酒店，一个大型商业综合体，结构设两层地下室，采用筏板和桩基础结构，筏板基础为厚度1.2m的大体积厚板，为大体积混凝土结构。

本项目筏板基础为整个结构混凝土施工过程中控制的重点和难点，筏板基础不仅下部接桩基础，保证结构基础整体受力性能，且筏板基础常年位于地下水位以下，混凝土抗渗要求较高，施工过程中要求不能随意设置施工缝，必须保证筏板基础的整体性和抗渗性能。不允许筏板基础出现裂缝病害。

3 大体积筏板混凝土施工过程技术分析

3.1 混凝土施工进度和施工部署

大体积混凝土在施工作业前需要认真编写施工方案，针对施工过程中的重点难点，采取针对性措施，细化组织安排，确保施工过程连续，施工阶段质量控制合理。首先，针对筏板大体积混凝土合理划分施工作业段，浇筑施工前完成对应区段的钢筋绑扎、垫层施工、支设模板等作业。大体积混凝土一般采取分段分块进行浇筑[4]，分段分块主要原则如下：

（1）筏板基础中将受荷载大、应力集中点位进行分段浇筑施工。

（2）按照结构设计分界进行区域划分，如裙楼和主楼的分界处、沉降缝、后浇带等。

（3）根据施工作业安排，混凝土供应情况、施工过程高效推进的原则进行区域划分。

合理配置人员、设备、机具等，根据混凝土浇筑施工需要，配备合理充足的机械设备，大体积筏板基础常用的机械设备见表1。

表1 大体积筏板混凝土浇筑作业常用机械设备

浇筑过程除混凝土供应外，还需根据混凝土养护情况、保温保湿情况，准备充分的塑料膜、棉毡和测温等工具材料。

根据浇筑作业情况，合理安排作业人员，同时现场技术人员及时调整浇筑阶段和浇筑技术质量管理。并针对大体积混凝土浇筑要求，所有作业人员如钢筋工、混凝土工、安装工等均需要持证上岗，且必须经过培训后方可开展作业。

3.2 混凝土浇筑质量的控制措施

大体积混凝土浇筑过程中要求其具有良好的坍落度与和易性，坍落度要求不低于160mm，泌水量不低于10L/m3等技术指标。

（1）加强施工过程中的原材料质量把控工作，在配合比设计过程中，为满足设计强度要求，减小因水泥掺量较高引起的温升较高问题，在水泥品质上优选低水化热和42.5强度以上的水泥品种。控制水泥3d和7d的水化热控制指标分别不超过240kJ/kg、270kJ/kg，控制水泥掺量不大于310kg/m3等要求，满足混凝土抗渗性能要求。

（2）混凝土粗、细骨料的种类直接影响混凝土的抗裂性能，在施工过程中控制粒径为5mm～25mm、含泥量不大于1%的碎石作为主要粗骨料；细骨料选用中砂、细度模数2.3～3.1，含泥量不大于1%，细骨料采用连续级配，泵送混凝土中采用水和水泥共同包裹整个骨料表面，确保混凝土整体性能良好[5]。

（3）外加剂作为混凝土拌合物中的重要部分，通过试验配置高效减水剂、膨胀剂等复合掺量，通过分析掺入外加剂能起到良好的改善混凝土强度、需水量、抗裂性、温度控制的作用。

（4）掺入适量粉煤灰，选择粉煤灰质量一般为含碳量低、粉末状较细的颗粒性状，粉煤灰密度指标一般在1.77g/cm3～2.44g/cm3，保证混凝土具有良好的体积安定性和抗干缩性能。

3.3 混凝土浇筑优化施工工艺

根据本项目大体积混凝土体量情况合理优化混凝土的拌合和运输：

根据泵送混凝输出量计算混凝土泵送所需要的运输车数量；根据混凝土运输距离和路线确定单程运送时间，在运送过程中根据混凝土质量情况进行搅拌，运输过程中要做好防雨和防晒措施，根据运输过程中混凝土和易性情况及时调整混凝土搅拌速率和搅拌时间。严格禁止运送和泵送过程中加水，混凝土发生坍落度损失和离析严重等情况时，不能进行入模浇筑混凝土。

根据大体积混凝土分区情况，设置浇筑后浇带，主要目的是防止因干燥收缩引起的有害裂缝。后浇带在施工过程中要防止杂物污染，并在外部设置防水层，确保后浇带处于干净无污染环境中。后浇带浇筑前要先进行施工缝面处理工作，清除垃圾、松动等，并铺设水泥砂浆确保浇筑完整。

混凝土浇筑过程，根据本项目筏板厚度，采取斜面分层的措施，在浇筑过程中每层采取一定的坡度浇筑，并进行分层浇筑施工，振捣作业采取自下端向上端的振捣顺序，确保浇筑过程施工质量可靠，如图1所示。

图1 大体积筏板基础斜向分层浇筑施工示意图

分层厚度400mm，综合考虑振捣厚度和振捣力作用，以及混凝土供应量和浇筑量情况，为保障浇筑混凝土质量，当下落高度大于2m时，采取溜槽浇筑，控制混凝土浇筑质量，防止发生离析等问题出现。

混凝土振捣过程要尽量做到快插慢拔，确保振捣作业均匀分布，根据浇筑情况，确保振捣作业点上中下各区域混凝土振捣密实。筏板大体积混凝土振捣完成后要针对混凝土进行二次复振捣和抹压，保证混凝土成型效果，预防裂缝发生[6]，处理流程如图2所示。

图2 大体积混凝土二次抹压处理流程

通过对混凝土的二次复振有效控制防止新旧混凝土出现冷缝、消除混凝土出现积水和泌水等情况，振捣时宜选择初凝前的1h～4h开始作业。

4 结语

筏板大体积混凝土施工质量好坏直接影响着整体结构受力性能和耐久性能，且筏板混凝土结构的整体性良好是保证混凝土结构自防水性能有效发挥的前提。针对筏板基础的设计和施工过程控制也尤其重要，由于一般筏板基础下接桩基础，局部受力突出，抗剪切和抗冲切力局部较高，一旦有温度裂缝的出现将严重影响筏板基础的使用性能和耐久性。因此，必须严格把控筏板基础的混凝土浇筑质量。

本文以一大型商业综合建筑筏板基础为实例，研究分析优化浇筑方案、浇筑过程组织，细化控制混凝土浇筑原材料性能指标、浇筑过程中进行斜向分层和设置后浇带，采取一系列措施有效释放混凝土温度应力，减少因内外温度差的因素产生内应力和裂缝的出现。

（1）筏板基础大体积混凝土浇筑过程应严密监测混凝土温度情况，降低内外温度差，从而有效改善混凝土浇筑质量。

（2）针对较厚的筏板混凝土进行斜向分层浇筑施工，浇筑完成后采取二次振捣和二次抹压等措施，消除混凝土养护面的泌水和微裂缝的出现。

（3）针对筏板大体积混凝土在合理位置设置后浇带，并严格控制后浇带的施工质量，有效改善筏板基础边界约束条件，释放大体积筏板在温度作用下的约束应力，确保浇筑施工完成后整体性良好，无有害裂缝的出现。