某住宅小區(qū)地下室底板大體積混凝土施工技術(shù)初探

林藝強(qiáng)

廈門興海灣監(jiān)理咨詢有限公司（361000）

某住宅小區(qū)地下室底板大體積混凝土施工技術(shù)初探

林藝強(qiáng)

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結(jié)合英村市場(chǎng)、住宅小區(qū)實(shí)踐，主要談一談住宅小區(qū)地下室承臺(tái)底板大體積混凝土施工技術(shù)，以供參考！

地下室；跳倉(cāng)法；養(yǎng)護(hù)；測(cè)溫

0 概述

0.1 工程概況

本工程為5幢樓房，一層地下室。其中，地下室作為設(shè)備用房、地下停車庫(kù)（平戰(zhàn)結(jié)合戰(zhàn)時(shí)人防工程）；地下室耐火等級(jí)一級(jí)，防水設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ類，抗震烈度7度；地下室為甲類、核6、常6級(jí)防空地下。其層高3.5～5.7m,總長(zhǎng)約214m，總寬約100m，建筑面積約18 735.57m2。1#、2#、3#樓底板面標(biāo)高為-4.95m，1#樓整體樁筏承臺(tái)面積為736.9m2，混凝土方量達(dá)到1 326.42m3;2#、3#樓整體樁筏承臺(tái)面積均為639.55m2，混凝土方量達(dá)到1 151.19m3。底板、側(cè)墻、頂板長(zhǎng)度遠(yuǎn)超《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2010）的有關(guān)規(guī)定，屬于大體積超長(zhǎng)混凝土。按設(shè)計(jì)，采用跳倉(cāng)法施工，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。

0.2 “跳倉(cāng)法”原理及優(yōu)點(diǎn)

“跳倉(cāng)法”是根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土抗裂原理，在混凝土中摻入一定量的摻合物材料，通過與水泥的水化反應(yīng)，在混凝土中建立0.2～1.0mPa的預(yù)應(yīng)力場(chǎng)，抵消或減少因混凝土干縮和溫度變形引起的拉應(yīng)力,使超長(zhǎng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一次澆筑完成,不產(chǎn)生貫穿和宏觀有害裂縫。

“跳倉(cāng)法”施工原理是運(yùn)用“抗放兼施，先放后抗”的原則進(jìn)行施工。通過合理設(shè)置跳倉(cāng)間距，在跳倉(cāng)施工階段，釋放混凝土早期應(yīng)力，即所謂“先放”。在封倉(cāng)階段，混凝土的抗拉強(qiáng)度已經(jīng)有所增長(zhǎng)，充分利用混凝土的約束減小應(yīng)變，即所謂“后抗”，并通過封倉(cāng)后及時(shí)做防水層、回填土等措施，避免混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期暴露在空氣中，使結(jié)構(gòu)承受收縮和溫差作用減到最小,進(jìn)而達(dá)到控制混凝土裂縫的目的。

0.3 “跳倉(cāng)法”施工工藝簡(jiǎn)介

“跳倉(cāng)法”工藝充分利用混凝土本身的抗拉、抗壓、徐變、收縮等自身特性，將大面積混凝土地下室分為多個(gè)倉(cāng)位，倉(cāng)與倉(cāng)之間封閉時(shí)間為7～10d。“跳倉(cāng)法”工藝施工靈活，將大面積地下室分為多個(gè)倉(cāng)位，可以靈活選取先行施工的倉(cāng)位，可以確保節(jié)點(diǎn)工期。

在質(zhì)量和工期的綜合考慮下，該工程采用“跳倉(cāng)法”施工技術(shù)，結(jié)合我國(guó)對(duì)“跳倉(cāng)法”工藝有深入研究的著名專家王鐵夢(mèng)教授文獻(xiàn)指導(dǎo)對(duì)本工程進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工，該工程將地下室分為9個(gè)倉(cāng)位。

0.4 地下室底板施工工藝流程

圖1 施工工藝流程

1 “跳倉(cāng)法”施工設(shè)計(jì)

1.1 “跳倉(cāng)法”倉(cāng)位劃分

本工程根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用“跳倉(cāng)法”施工，后澆帶將地下室分成9個(gè)區(qū)域，具體為1、3、6、9號(hào)和2、4、5、7、8號(hào)板塊進(jìn)行區(qū)域間隔施工。其中，1、5～9號(hào)區(qū)域以單樁～五樁承臺(tái)為主；1#、2#、3#樓坐落在2～ 4號(hào)區(qū)域以樁筏承臺(tái)為主，單雙樁為輔。1#樓整體樁筏承臺(tái)面積為736.9m2，混凝土方量達(dá)到1 326.42m3；2#、3#樓整體樁筏承臺(tái)面積均為639.55m2，混凝土方量達(dá)到1 151.19m3。詳見圖1。

圖2 “跳倉(cāng)法”平面布置圖

“跳倉(cāng)法”的原則為“隔一跳一”，即至少隔一倉(cāng)塊跳倉(cāng)或封倉(cāng)施工，分倉(cāng)縫適當(dāng)錯(cuò)開。最大塊尺寸不宜大于40m，個(gè)別倉(cāng)塊最大尺寸可調(diào)整到50m。跳倉(cāng)間隔施工的時(shí)間不宜小于7d,封倉(cāng)間隔施工時(shí)間宜為7～10d。

地下室底板平面劃分為9個(gè)區(qū)域，即底板以分倉(cāng)縫為界劃分為9個(gè)施工倉(cāng)位。本工程底板按9個(gè)倉(cāng)位流水施工(見圖2)。

1.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)

1.2.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)

C35、P6防水混凝土配合比設(shè)計(jì)。采用泵送商品混凝土，坍落度120+30mm，水泥采用龍麟水泥42.5級(jí)，水化熱總量為Q0=332 kJ/kg。

表1 混凝土配合比

控制石子、砂的含泥量不超過1%和3%。

1.2.2 原材料要求

1）水泥采用低水化熱水泥，如需采用普通硅酸鹽水泥，應(yīng)選用水化熱較低品種。7d的水化熱不超過270 kJ/kg，3d的水化熱不超過240 kJ/kg;水泥用量約為185～215 kg/m3。水泥的比表面積為300～350m2/kg，盡可能選用比表面積小的水泥。所用水泥在攪拌站的入機(jī)溫度不宜大于60℃。

2）外加劑:聚羧酸高性能緩凝減水劑，外加劑摻量占膠凝材料的比重0.8%～1%，要求減水劑的減水率要≥25%?；炷林谐龘饺霚p水劑外，不得再摻入防水劑等任何外加劑。

3）粉煤灰:Ⅱ級(jí)。

4）砂采用中粗河砂，模數(shù)為2.5～3.0，含泥量≤1.5%，泥塊含量≤0.5%。

5）碎石選取粒徑大、強(qiáng)高、級(jí)配好的花崗巖石子,5～31.5mm連續(xù)級(jí)配,含泥量≤0.8%,泥塊含量≤0.5%。

6）拌合水的質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。

7）為控制混凝土的入模溫度，使其澆筑溫度不超過32℃(指混凝土入模振搗后，在50～100mm深處的溫度)，要求混凝土攪拌站采用低溫水拌制混凝土，骨料放置在遮陽避雨篷中，避免陽光直曬，以降低原材料的入機(jī)溫度，混凝土在攪拌站的出機(jī)溫度控制在28℃以下。

2 大體積混凝土施工控制方案

大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土內(nèi)產(chǎn)生早期溫升和后期降溫時(shí)的溫度應(yīng)力，故施工中采取下列措施來降低溫差，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。

1）優(yōu)化混凝土配合比

在混凝土中摻加高效減水劑。據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)摻量為0.9%時(shí)，每立方米混凝土節(jié)約水泥120 kg以上，可降低水化熱絕熱溫升6～10℃。

2）降低混凝土澆筑溫度

在成品砂石料進(jìn)入拌合樓前通過地垅取料，并在外露皮帶機(jī)頂部設(shè)遮陽罩；高溫天氣澆筑時(shí)在倉(cāng)面搭建簡(jiǎn)易涼棚，在其周圍噴水霧降溫；盡量避開高溫時(shí)段，充分利用夜間、早、晚氣溫較低時(shí)澆筑；必要時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)澆筑間歇,使下部混凝土充分散熱。

3）切實(shí)做好混凝土保溫養(yǎng)護(hù)，緩慢降溫，充分發(fā)揮混凝土徐變特性，減小溫度應(yīng)力。

4）保溫措施采用一層塑料薄膜、適量麻袋覆蓋,覆蓋工作必須嚴(yán)格認(rèn)真貼實(shí)，薄膜幅邊之間搭接寬度不少于10 cm，麻袋之間邊口拼緊，養(yǎng)護(hù)期間澆水視具體情況而定。

5）加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)與管理，實(shí)行信息化施工，控制混凝土內(nèi)外溫差在25℃以內(nèi)，根據(jù)混凝土的澆搗方向和底板厚度來考慮測(cè)溫點(diǎn)的布置。

3 測(cè)溫方案

通過測(cè)溫、控溫手段，可以及時(shí)了解混凝土內(nèi)部與自然溫度的實(shí)際差異，通過采用相應(yīng)的技術(shù)措施，能將基礎(chǔ)深度方向的溫度差控制在25℃以內(nèi)，可以有效地消除由于溫度因素造成的混凝土有害裂縫。

3.1 測(cè)溫設(shè)備、測(cè)溫孔布置

根據(jù)工程設(shè)計(jì)，本項(xiàng)目需設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)位置為上述部位大承臺(tái)，擬采用溫度巡檢系統(tǒng)測(cè)溫，這項(xiàng)測(cè)溫技術(shù)不僅可以縮短養(yǎng)護(hù)周期、而且可以節(jié)約技術(shù)措施中所包括的麻袋及塑料薄膜、麻袋和人工等成本。擬采用XX-16，XZMA-2000型多點(diǎn)測(cè)溫儀，配以導(dǎo)線。用WZC-010銅熱電阻作為測(cè)溫探頭。每個(gè)銅熱電阻與導(dǎo)線必須焊接可靠，然后用環(huán)氧樹脂封閉，并進(jìn)行老化處理，確保不滲水。整套測(cè)溫設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前應(yīng)進(jìn)行調(diào)試，無誤后方可使用。

測(cè)溫孔布置:測(cè)溫孔用Φ25鋼管制作，下端用鋼板封閉，分別將測(cè)溫點(diǎn)布設(shè)在混凝土的面層100mm深處和混凝土中心處及混凝土底部上100mm；分別測(cè)得三個(gè)數(shù)據(jù),以掌握混凝土的內(nèi)外溫差情況。

測(cè)溫孔埋設(shè)位置見圖3、圖4。

圖3 測(cè)溫孔埋設(shè)位置

圖4 測(cè)溫孔埋設(shè)剖面

3.2 測(cè)溫階段的要求

1）自混凝土入模至澆搗完畢的3d期間內(nèi)每隔2 h測(cè)溫一次，以后每隔4 h測(cè)溫一次。一般10～14d后可停止測(cè)溫,或溫度梯度＜20度時(shí)，可停止測(cè)溫。

2）每測(cè)溫一次，應(yīng)記錄、計(jì)算每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的升降值及溫差值。

3）當(dāng)混凝土中心溫度差超過22℃時(shí)，必須向現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員報(bào)警。當(dāng)超過25℃時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工方必須采取有效技術(shù)措施。如增加覆蓋物厚度以增加混凝土表面溫度。當(dāng)溫度梯度小于20度通知施工現(xiàn)場(chǎng)可取消混凝土表面保溫材料。

4）測(cè)溫人員應(yīng)堅(jiān)守崗位，認(rèn)真操作，加強(qiáng)責(zé)任心，并仔細(xì)作好記錄。

4 大體積混凝土保溫與養(yǎng)護(hù)

為了保證混凝土澆搗，控制混凝土入模溫度是控制混凝土溫降的重要手段。外蓄是指對(duì)混凝土采用保溫、保濕養(yǎng)護(hù)方法，根據(jù)溫度控制計(jì)算，本工程擬采用覆蓋保溫措施，為減少混凝土表面的擴(kuò)散，減小混凝土的溫度梯度，當(dāng)混凝土平倉(cāng)、抹平后，即在混凝土表面用塑料薄膜和適量麻袋保溫覆蓋。

5 結(jié)語

本工程由于采用“跳倉(cāng)法”施工，工期提前了約130d；節(jié)約成本（不使用補(bǔ)償收縮混凝土，不摻纖維抗裂劑等項(xiàng)積累）約112萬。根據(jù)地基、結(jié)構(gòu)、施工等條件，選擇采用“跳倉(cāng)法”施工技術(shù)，并著重控制混凝土入模溫度控制混凝土溫降，依據(jù)該方法“抗”、“放”結(jié)合的原則，可以有效地減小或抵消混凝土結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力及溫度應(yīng)力，對(duì)地下結(jié)構(gòu)的裂縫控制效果顯著。