淺談基礎(chǔ)工程大體積混凝土監(jiān)理質(zhì)量控制方法

胡小波

（廣州宏元建設(shè)工程咨詢有限公司，廣東 廣州 510000）

淺談基礎(chǔ)工程大體積混凝土監(jiān)理質(zhì)量控制方法

胡小波

（廣州宏元建設(shè)工程咨詢有限公司，廣東 廣州 510000）

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的截面尺寸較大，易使混凝土產(chǎn)生裂縫。筆者主要從監(jiān)理角度對(duì)某具體工程實(shí)例進(jìn)行分析，介紹了施工中所采取的措施，從裂縫產(chǎn)生的原因入手，在原材料的選用、配合比的設(shè)計(jì)、澆搗后混凝土的測(cè)溫養(yǎng)護(hù)等方面闡述了大體積混凝土施工技術(shù)，以對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制。

基礎(chǔ)工程；大體積混凝土；監(jiān)理質(zhì)量控制；方法

由于預(yù)拌混凝土在施工中應(yīng)滿足從預(yù)拌站到工地現(xiàn)場的運(yùn)輸和現(xiàn)場泵送澆筑工藝的要求，其需要的坍落度比現(xiàn)場自拌混凝土傳統(tǒng)施工工藝大得多，因而在基礎(chǔ)大體積混凝土施工和地下室外墻混凝土施工中，如何有效防止和控制混凝土變形裂縫的出現(xiàn)和開展，顯得非常重要。本文結(jié)合某商用中心工程的基礎(chǔ)地下室混凝土施工實(shí)例，介紹了在施工過程中，監(jiān)理方通過配合比、澆筑、養(yǎng)護(hù)等一系列質(zhì)量控制措施，有效地防止基礎(chǔ)大體積混凝土和地下室外墻混凝土出現(xiàn)變形裂縫的體會(huì)。

1 工程實(shí)例

該商用中心工程為大樓地上4層，設(shè)1層地下室。建筑面積42 862 m2，框架結(jié)構(gòu)。

1.1 基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工

工程采用平板式筏板基礎(chǔ)，底板厚900 mm，承臺(tái)地梁高1 800 mm，平面形狀近似為矩形，長184.2 m、寬80.5 m，設(shè)3條寬2 000 mm后澆帶，基礎(chǔ)地下室混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40，抗?jié)B等級(jí)S8，基礎(chǔ)底板混凝土約15 800 m3。由于基礎(chǔ)混凝土工程量大，基坑較深6 m，為確?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性和安全性，考慮施工困難，基礎(chǔ)底板以后澆帶為界分成4段施工，每段混凝土量4 000 m3。每段水平向不留施工縫，一次性澆筑；豎向在基礎(chǔ)梁以上500 mm處設(shè)施工縫。

1.2 地下室外墻板混凝土施工

地下室外墻墻厚400 mm，總延長米為529.4 m，混凝土C40，抗?jié)B等級(jí)S8。與基礎(chǔ)施工相同，以后澆帶為界，分段施工。采用鋼板止水帶止水。為確保外墻混凝土澆筑的整體性、連貫性，防止出現(xiàn)施工冷縫，在外墻混凝土澆筑前，先將獨(dú)立柱混凝土預(yù)先澆完，以便集中力量進(jìn)行外墻混凝土的連續(xù)澆搗。

2 混凝土裂縫產(chǎn)生原因的監(jiān)理方分析

2.1 基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

基礎(chǔ)大體積混凝土施工，由于混凝土內(nèi)部與表面散熱速率不同，在其表面易形成較大的溫度梯度，從而引起較大的表面拉應(yīng)力。同時(shí)，此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力超過此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。此種裂縫一般產(chǎn)生在混凝土澆筑后的第3 d（升溫階段）?；炷两禍仉A段，由于逐漸降溫而產(chǎn)生收縮，再加上混凝土硬化過程中，由于混凝土內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)以及膠質(zhì)體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時(shí)收縮。這兩種收縮由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束，也會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，直至出現(xiàn)收縮裂縫。

2.2 地下室外墻混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

地下室外墻混凝土裂縫主要是收縮裂縫。混凝土降溫產(chǎn)生的收縮和硬化時(shí)的收縮，受到結(jié)構(gòu)本身和基坑邊壁等的約束，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，直至出現(xiàn)收縮裂縫。

3 混凝土配合比的選定

3.1 混凝土配合比

根據(jù)上述對(duì)大體積混凝土和地下室外墻混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析，混凝土配合比的選定是至關(guān)重要的。監(jiān)理方和施工方的項(xiàng)目部經(jīng)與商品混凝土廠家一起反復(fù)試配，選定的配合比中水∶泥∶砂∶石子∶水：摻合料為 1∶2.12∶3.32∶0.55∶0.12，另加FDN－1緩凝高效減水劑1.99%，UEA－H微膨脹劑0.23 %。

3.2 原材料的選用

（1）水泥：選用石井牌 42.5普通硅酸鹽水泥，出廠后貯存7 d以上，使用前經(jīng)復(fù)試，合格后方能使用。

（2）砂、石料：采用細(xì)度模數(shù)大于2.4的中砂，5～25 mm碎石，級(jí)配良好。砂、石含泥量均要小于1%。

（3）外加劑：減水劑選用DXH－B型高效緩凝減水劑。

3.3 本配合比的特點(diǎn)和作用

本工程中選定的配合比一個(gè)最大的特點(diǎn)，就是水泥用量僅為333 kg/m3（一般C40、S8的混凝土，水泥用量為350～400 kg/m3）。混凝土最高絕熱溫升 Tmax與每立方米混凝土內(nèi)的水泥用量成線性正比關(guān)系。本工程通過降低水泥用量以防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生。選擇減少水泥用量而不是選用初凝時(shí)間長、水化熱低的礦渣水泥，是因?yàn)榈V渣水泥的析水性比普通硅酸鹽水泥強(qiáng)，在澆筑層表面有大量水析出。析出的水聚集在上下兩澆筑層的表面，造成混凝土的水灰比改變，形成了一層含水量多的夾層，妨礙兩層混凝土黏合，破壞混凝土的整體性，這種混凝土的泌水性與用水量成正比。

4 混凝土測(cè)溫和養(yǎng)護(hù)的監(jiān)理要求

4.1 基礎(chǔ)混凝土的測(cè)溫和養(yǎng)護(hù)監(jiān)理要求

為防止大體積混凝土內(nèi)外溫差超過限值而產(chǎn)生溫度裂縫，我監(jiān)理方要求施工方在混凝土內(nèi)布置測(cè)溫點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)內(nèi)部實(shí)際溫度變化情況，監(jiān)視溫差波動(dòng)，以指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)工作?；A(chǔ)澆搗時(shí)氣溫較高，要求施工方在混凝土表面用木夯緊壓整平后，覆蓋一層塑料薄膜、兩層麻袋布（草袋），并澆水濕潤，此后根據(jù)溫控?cái)?shù)據(jù)確定覆蓋材料的增減?；A(chǔ)承臺(tái)測(cè)溫點(diǎn)共布置35點(diǎn)，另有薄膜下溫度測(cè)點(diǎn)2個(gè)，大氣溫度和室內(nèi)溫度各1個(gè)測(cè)點(diǎn)，由于測(cè)溫點(diǎn)數(shù)量不多，因此采用了CU50熱電阻和余姚溫度儀表廠的電子測(cè)溫儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)，大體積混凝土的溫差變化在 1～72 h內(nèi)波動(dòng)最大，因此在這段時(shí)間現(xiàn)場監(jiān)理值班人員應(yīng)不間斷測(cè)量，測(cè)試頻率為每2 h一次，測(cè)試并記錄以下數(shù)據(jù)：①混凝土入模溫度；②每次測(cè)溫時(shí)間，各測(cè)點(diǎn)溫度值；③各部位保溫材料的覆蓋和去除時(shí)間；④澆水養(yǎng)護(hù)或恢復(fù)保溫時(shí)間；⑤異常情況如雨、風(fēng)等發(fā)生的時(shí)間。

測(cè)溫前確定混凝土內(nèi)中心溫度與表面薄膜下溫差達(dá)到27 ℃時(shí)，必須采取保溫應(yīng)急措施，實(shí)測(cè)溫度顯示大多數(shù)測(cè)試點(diǎn)溫差值在25 ℃以下，僅有2點(diǎn)一度溫差值超過29 ℃，現(xiàn)場采取停止?jié)菜B(yǎng)護(hù)和覆蓋雙層干麻袋后在1 h內(nèi)即以提高表面溫度來降低內(nèi)外溫差。

4.2 地下室外墻混凝土養(yǎng)護(hù)的監(jiān)理要求

地下室外墻混凝土易出現(xiàn)收縮裂縫，除在配合比選定上采取積極的預(yù)防措施外，我監(jiān)理方要求施工方在施工中采取外側(cè)加密橫向鋼筋、嚴(yán)格控制坍落度等措施。另外后期的養(yǎng)護(hù)也至關(guān)重要，并要求采取以下措施：①長期的帶模養(yǎng)護(hù)。由于采用木模，故保持模板的完全濕潤可以使混凝土內(nèi)部拌合水的水化過程保持濕潤環(huán)境，補(bǔ)充水源。澆水養(yǎng)護(hù)基本上采取連續(xù)循環(huán)的方式，澆水面為外墻的內(nèi)外側(cè)面。②繼續(xù)養(yǎng)護(hù)。模板拆除后，繼續(xù)對(duì)外墻混凝土澆水養(yǎng)護(hù)15 d。

5 幾點(diǎn)體會(huì)

該商用中心地下室工程完成后，基礎(chǔ)大體積混凝土表面和外墻混凝土表面均無明顯裂縫出現(xiàn)，達(dá)到了監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制工作的預(yù)期目的，并得出以下幾點(diǎn)體會(huì)。

（1）泵送商品混凝土施工的地下室外墻易出現(xiàn)收縮裂縫，但只要措施得當(dāng)，還是可以避免或得以控制的。關(guān)鍵在于：①在保證混凝土強(qiáng)度的前提下，盡可能降低每立方米混凝土的水泥用量。②盡可能將墻板的水平鋼筋置于混凝土外側(cè)，控制混凝土保護(hù)層厚度不得超厚，水平鋼筋的間距不大于150 mm。③嚴(yán)格控制混凝土坍落度，絕不允許現(xiàn)場加水。④建議盡可能延長拆模時(shí)間，澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)大于600 h。

（2）基礎(chǔ)大體積混凝土施工控制表面溫度裂縫的產(chǎn)生，首先應(yīng)從選定混凝土配合比入手。

（3）對(duì)基礎(chǔ)大體積混凝土而言，養(yǎng)護(hù)措施極為重要，應(yīng)根據(jù)施工時(shí)的氣溫、測(cè)溫情況，采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方法。布置合理的測(cè)溫手段是必不可少的，可以為養(yǎng)護(hù)提供調(diào)整依據(jù)。

（4）摻加 UEA－H高效微膨脹劑對(duì)混凝土能起到補(bǔ)償收縮作用，可有效地提高混凝土的抗裂縫抗?jié)B能力。

Discussion on the Supervision Quality Control Method of Mass Concrete in Foundation Engineering

Hu Xiaobo

The cross section of mass concrete structure is of a large size, and easy to cause concrete cracks.The author mainly analyzes a specific project example from the supervision point of view, describes the measures taken in the construction, and starting from the cause of cracks, discusses the mass concrete construction technology from the aspects of raw material selection, mix design, concrete temperature test and conservation after pouring, etc.so as to control the quality.

foundation engineering; mass concrete; supervision quality control; method

TU755

A

1000－8136（2011）06－0074－02