筏板基础大体积混凝土施工工法

筏板基础大体积混凝土施工工法一、前言在现代工程高层民用建筑中，整体大面积、超厚（厚度1.0米）的现浇钢筋混凝土结构工程，国内外一般采用伸缩缝或后浇带，以及水平分层或垂直分块跳仓浇筑等设计和施工方法。这些方法都有一个明显不足，就是增加了施工难度，延长了施工周期，同时对结构的整体性、抗震性、抗渗性都是不利的。后来又出现了循环水降温法，但投入太大，浪费资源。本工法是在上海市第三建筑发展总公司的“综合温控”的施工技术上做进一步改进，专门针对房建筏基而形成，在一次整体浇筑环节增加随浇筑临时堵截方法，降低了施工条件限制，综合温控方面在保温蓄热养护时采用薄膜覆盖细砂保温蓄热养护。在许继花园、平顶山市中级人民法院审判综合楼、平顶山新城区交通大厦三个工程中均没有出现有害裂纹，并且在浇筑过程中均没有出现施工冷缝。在质量、进度、和经济效益方面均取得了明显效果。二、工法特点（1）、大体积混凝土是指大体量混凝土水泥水化热所产生的温度、收缩变形导致的裂缝，而必须予以控制这种裂缝的现浇混凝土结构。（2）、这种大体积混凝土的施工工艺，减少了施工工序之间的交叉，取消了各种施工缝的处理工作，从而简化了施工工序，加快了施工进度，薄膜覆盖砂的养护蓄热保温的方法，减少了人工养护的投入，砂可综合利用，环保节能。三、适用范围房屋建筑中超大面积，超厚（目前施工过的筏基最大厚度3.7m）现浇钢筋混凝土筏板基础。四、工艺原理采用一次临时堵截整体浇筑混凝土的方法和“薄膜覆盖砂的养护蓄热保温综合温控”的施工技术有利于提高结构的整体性、抗渗性，同时提高结构的抗震能力。采用临时堵截方法适用于现场搅拌混凝土出方量小、输送能力低的特点，更适用于商品混凝土大量整体浇筑，避免了施工冷缝的出现，保证了结构的施工质量。薄膜覆盖砂的养护蓄热保温的方法可根据砂的厚度来调控混凝土的内外温差和中心温度，避免温度裂缝的出现。五、施工工艺流程及操作要点（一）、工艺流程（见图5.1）：图5.1（二）、材料要求（1）水泥：应尽可能的采用中低水化热的水泥，如32.5#，425#矿渣硅酸盐水泥，为减少水泥用量，降低水化热，在进行配合比设计时，要经施工准备材料选用混凝土配比确定测温孔布设混凝土搅拌输送控制混凝土分层浇筑、堵截混凝土覆盖蓄热养护混凝土测温整理资料、总结过反复试配，降低混凝土的富裕标号，施工时严格控制配合比，使混凝土强度达到设计值。（2）细骨料：中粗砂，含泥量2%。（3）粗骨料：石子，虽然大粒径石子能减少混凝土收缩，但对于高层房建来说，大型筏基均采用泵送混凝土，并且混凝土设计标号高，大粒径石子级配难以保证高标号混凝土强度，同时对混凝土的可泵性也产生影响。故石子宜选用1--2cm石子，并且级配良好，含泥量1%，骨料中针状和片状15%（重量比）。（4）外加剂：在混凝土中掺加复合型外加剂（带膨胀性）和粉煤灰，减少混凝土收缩和绝对用水量和水泥用量，改善混凝土的和易性和可泵性，延长缓凝时间。（三）、混凝土配合比控制采用集料泵送混凝土砂率应在40%～45%之间，塌落度在满足可泵性的前提下尽量降低砂率，塌落度在满足可泵性的前提下尽量用小值，以减少收缩变形。平顶山中级人民法院审判综合楼基础工程c40配合比如下：水水泥砂石掺和料（Ⅰ级粉煤灰）外加剂Ⅰ（FDN-800）外加剂Ⅱ（HE-O）塌落度(mm)水胶比砂率1853217121113887.0430.8150±200.4240（四）、控制新鲜混凝土的出机温度混凝土中的各种原材料，尤其是石子与水，对出机温度影响最大，在气温较高的天气，易在砂石场地设遮阳棚，必要时可采取向骨料喷水等措施。（五）、控制浇筑入模温度夏季施工时，在泵送时采取降温措施，以防混凝土入模温度升高，如在搅拌站上设遮阳棚，泵管用草包裹并洒水湿润。冬季施工时，对结构厚度在1米以上的大体积混凝土一般应在正温搅拌和正温浇筑，并靠自身的水化热进行蓄热保温。（六）、混凝土的施工1、在大体积混凝土施工中，混凝土浇筑顺序的安排非常重要，对于房建大体积筏板基础而言，由于基础宽度长，在现场搅拌的条件下，一台泵输送混凝土量有限，同时泵送混凝土塌落度相对较大，在塌落度16cm时，1.7米厚筏基在震动棒振捣的情况下混凝土可流淌12～15米，即使浇筑顺序安排合理，也难免会出现冷缝。为了防止出现冷缝，对房建工程经常出现的两种筏基采取两种方式加以解决：2、有梁式筏基：在梁的迎混凝土一侧加钢丝网来阻挡混凝土流淌过远，钢丝网的高度视筏基厚度和两道梁之间距离而定，满足混凝土施工不出现冷缝即可。但同时要尽可能的使分层浇筑薄，以利于水化热的散发。3、平板式筏基：平板式筏基一般采用上下双向钢筋网片，筏基比较厚，上下双向钢筋网片之间空间比较大，工人可在下部自由操作。为防止混凝土流淌过远，可在筏基下部设临时阻截带，临时阻截带可用模板加方木钉成三角支架，步步向前推进，以不出现冷缝为准，同时要尽可能的使分层浇筑薄，以利于水化热的散发。1）加强振捣，提高混凝土的密实度，并用滚筒来回滚压，并去除浮浆，实行三次收面，特别是初凝前的最后一次收面要加强，以减少表面收缩裂缝。2）蓄热养护：对于混凝土浇筑前三天是水化热释放量最大的时期，在此期间，重点控制实测的混凝土内部中心温度与表面的温度差在25摄氏度以内，从而避免产生过大温度拉应力而使混凝土出现裂缝。在此期间养护蓄热采用在混凝土初凝时先铺一层薄塑料膜，上面用细砂覆盖，细砂厚度一般为10cm（根据温差情况调整）。薄膜阻挡混凝土散发的水份向外蒸发，起到很好养护混凝土的作用。细砂可以起到蓄热作用，保持内外温差在25摄氏度内。3）温度控制：混凝土内部温度过高，后期混凝土温度下降，收缩被约束时，产生收缩拉应力。当拉应力大于混凝土本身的抗拉强度时，就会在混凝土表面或内部产生裂缝。为了控制混凝土温度，除了在材料和配比、搅拌、输送、浇筑方式上进行控制外，混凝土前三天均匀，有组织放热也是关键。采用细砂覆盖蓄热，砂本身导热性好，在满足内外温差的条件下，前期不断的向外散热，可以降低混凝土内部最高温度值，减小收缩，防止后期裂缝产生。（七）、测温1、应根据工程项目的平面形状尺寸，厚度等不同情况，合理、经济地布设测温点，并绘制测温点布置图。测温可以采用电子测温仪器，条件不具备时预埋ф10细铁皮管测温孔，用直条测温计测量温度。在浇筑前按测温布置图的要求，对测温点予以固定和保护，以确保测温工作顺利进行。每次测温后，应立即汇总整理混凝土内部温度场与温差数值。对测温结果进行分析，用于指导施工，调整覆盖砂的厚度，控制降温速率，控制裂纹出现。六、机具设备（1）电子测温仪（2）结构支模、扎筋、混凝土的拌制、运输、浇筑等所需的机具设备，可根据工程实际需要设置，但必须保证连续浇筑，并不得出现冷缝。在电力供应、设备损坏、天气变化等方面要有应急预案。七、劳力组织及安全1.劳力组织（1）大体积混凝土一般浇筑方量大，往往连续浇筑几天几夜，根据泵车数量，工作面大小，人员配备必须要有替换，保证连续浇筑。（2）养护阶段：前期养护按三班考虑，待砂子铺设完毕后，就不必派专人养护，只需不定时检查即可。测温人员专人负责。2.安全要点（1）所有机械设备均需设漏电保护。（2）所有机电设备均需按规定进行试运转，正常后投入使用。（3）基坑周围设围护拦杆。（4）现场应有足够的照明，动力、照明线需埋地或设专用电杆架空敷设。（5）动器操作人员应穿绝缘靴和手套。专业人员持证上岗，严禁无证操作。（6）筏基上层钢筋支撑要稳定可靠，确保下部临时支挡混凝土人员安全。八、质量要求：本工法大体积混凝土施工执行«高层建筑混凝土结构技术规程»JGJ3—2002;«混凝土泵送技术规程»JGJ/T10-95;«混凝土设计规程»JGJ55-2000.按本工法施工工艺组织施工的大体积混凝土无施工冷缝,无裂纹,确保施工质量.九、效益分析对比施工方法施工难易程度施工周期劳动力材料质量后浇带及分仓浇筑施工缝处理、清理垃圾、扎筋支模有一定难度技术停歇时间长，工序环节交叉多，工期长增加施工缝人工处理等大量人工后浇部分需增加混凝土强度等级难以保证结构整体性、抗渗性、抗震性较差伸缩缝方法施工缝设置有一定难度需结构分段施工和技术停歇时间增加伸缩缝处理等大量人工增加伸缩缝处理部分的钢筋混凝土结构构造较复杂，防渗无保证分层分块方法施工缝处理、清理垃圾、扎筋支模有一定难度技术停歇时间长，工序环节交叉多，工期长重复施工及施工缝处理等大量人工分层分块混凝土需增加构造钢筋因施工缝处理质量难以确保结构整体性、抗渗性、抗震性较差。一次整体浇筑可以连续浇筑，施工较为方便工序环节少，连续浇筑施工，工期短节省人工仅需增加少量钢丝网确保质量无裂缝，结构整体性好，提高结构抗震、抗渗性十、工程实例1、河南许昌许继花园1、2#楼联体平板式筏基基坑底标高-5.6米，底板尺寸28m×82m×1.9m，采用c40混凝土，共计4360m3。浇灌时采用一台地泵输送混凝土。现场搅拌混凝土，连续浇筑8天8夜，整个筏基无裂缝。2、河南平顶山市中级人民法院审判综合楼工程，基坑底部深度-7.13米，一台地泵，筏基尺寸42.9m×24.4m×1.7m（局部3.7m厚），一次连续浇筑2200m3，费时72小时。混凝土中心温度最高68摄氏度，表面温度47摄氏度，基础无裂纹。3、河南平顶山交通大厦基础底标高-5.3米，筏基尺寸23.6m×56m×1.4m，混凝土1700m3，混凝土中心最高温度56摄氏度，基础无裂纹。筏基施工过程图片绑扎成型的筏基钢筋网筏基中的电梯坑（12m×8m×3.7m深），中间的竖向钢筋为支撑上部钢筋的马凳筋正在浇筑电梯井基坑混凝土（中间工人两腿之间的为测温孔）养护中的混凝土（细砂覆盖薄膜）