大溫差下筏板基礎(chǔ)混凝土施工技術(shù)

高立軍

（山西六建集團有限公司 山西太原 030024）

1 工程概況

某工程位于我國北方地區(qū)，其筏板基礎(chǔ)厚800mm。5月份開工建設(shè)，9月份綁扎筏板鋼筋，10月中旬澆筑混凝土，正值該地區(qū)秋冬季節(jié)交替，晝夜溫差較大，對混凝土澆筑和養(yǎng)護極為不利。該工程與其他筏板基礎(chǔ)混凝土施工相比，具備凍深線下施工、地下水豐富、氣溫溫差大、工程條件復(fù)雜和施工技術(shù)要求高等特征?；炷翝仓梆B(yǎng)護過程中極易產(chǎn)生溫度收縮裂縫，因此在大溫差條件下如何控制好混凝土內(nèi)外溫差及控制好夜間低溫混凝土的養(yǎng)護是高海拔大溫差條件下混凝土施工的關(guān)鍵。如何減少因氣候溫度差產(chǎn)生的混凝土內(nèi)部約束應(yīng)力，減少混凝土因收縮而產(chǎn)生的裂縫為本工程施工過程中的重點。且該地區(qū)同時建設(shè)工程較多，當(dāng)?shù)鼗炷廉a(chǎn)能嚴重不足，如何科學(xué)組織、確?；炷凉┙o、避免出現(xiàn)冷縫是本工程筏板澆筑的重點。

本工程筏板基礎(chǔ)混凝土強度等級要求為C30，抗?jié)B等級P6，采用60 d強度進行評定。水膠比控制在0.3～0.5；水泥含量≥300kg/m3，粉煤灰摻量不應(yīng)大于15%的水泥用量，礦粉摻量不得超過水泥用量的20%。水泥應(yīng)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥，不應(yīng)采用硫鋁酸鹽水泥、高鋁水泥、早強水泥、快硬水泥。本工程筏板混凝土粗骨料需采用碎石。

2 配合比優(yōu)化

經(jīng)過與設(shè)計院、設(shè)計單位、監(jiān)理單位和混凝土供應(yīng)商等相關(guān)參建單位的協(xié)商，經(jīng)專家論證后對混凝土配合比進行優(yōu)化，最終確定本次大溫差下混凝土的配合比見表1。對原材料的要求為：水泥為P.O.42.5；天然砂的細度模數(shù)為3.0，含泥量1.5%，孔隙率39%，表觀密度2620kg/m3；碎石的級配為5～31.5mm；拌合用水水為自來水；減水劑為聚羧酸系緩凝高效減水劑；外摻料為膨脹纖維。

表1 優(yōu)化后的混凝土配合比

3 大體積混凝土保溫措施的探究與應(yīng)用

3.1 設(shè)計保溫控制措施及標(biāo)準

大體積筏板基礎(chǔ)混凝土溫度控制措施及標(biāo)準以設(shè)計溫控技術(shù)要求為主，同時參照相關(guān)規(guī)范的要求進行?；炷恋膬?nèi)外溫差應(yīng)≤16℃，混凝土澆筑過程中采用保溫材料進行保護，每天高溫時段對澆筑胚層采用保溫被覆蓋，減少混凝土溫度倒灌。該時間段內(nèi)晝夜溫差較大，鋼模板外側(cè)嵌貼3cm厚聚苯乙烯保溫板，防止內(nèi)外溫差和太陽輻射；拆模后在筏板基礎(chǔ)上表面粘貼5cm厚聚苯乙烯保溫板，側(cè)面采用5cm厚保溫卷材封閉保溫，卷材應(yīng)緊貼混凝土側(cè)面；保溫板和保溫卷材的導(dǎo)熱系數(shù)≤0.158kJ/m·h·℃、表觀密度≥32kg/m3、吸水率≤1%。

3.2 現(xiàn)場實施階段保溫控制措施

3.2.1 混凝土運輸

該地區(qū)10月晝夜氣溫低于混凝土拌和物溫度，為了確保混凝土入模溫度且在運輸過程中減少熱量消耗，結(jié)合當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)單位混凝土澆筑經(jīng)驗和公司內(nèi)部討論，決定選擇距離適中的攪拌站，采用攪拌運輸車運送的混凝土，宜在1.5h內(nèi)卸料，當(dāng)最高氣溫低于25℃時，運輸時間可延長0.5h，泵送混凝土運送延續(xù)時間最長不宜超過試驗室出具的混凝土初凝時間的1/2[1]。

3.2.2 混凝土澆筑

在晝夜溫差達10℃以上的天氣情況下澆筑混凝土，混凝土的裂縫控制難度極大，根據(jù)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)單位混凝土澆筑經(jīng)驗和公司內(nèi)部討論，決定在上午即溫度適中時（10℃～15℃）開始進行混凝土澆筑，并且需要保證混凝土的入模溫度，混凝土澆筑時間全部安排在溫度最適中（10℃～15℃）的條件下澆筑，能確?；炷寥肽Ｇ昂蟮臏夭钶^小。每個區(qū)域混凝土澆筑最適宜溫度持續(xù)的時間僅有8h，在此期間只有合理的混凝土供應(yīng)才能保證在黃金時期完成混凝土澆筑。為此，項目采用攪拌站駐場，現(xiàn)場控制發(fā)車間隙以保證混凝土不間斷、不等待、及時入模[2]。

3.2.3 混凝土養(yǎng)護

在混凝土收面時氣溫降至12℃左右，混凝土逐步開始凝固并產(chǎn)生水化熱，此時對收面完成的混凝土進行灑水并覆蓋塑料布進行養(yǎng)護，過程中檢查混凝土表面是否有微裂縫，若有則馬上用混凝土抹子壓實收光，封閉裂縫。塑料布的搭接不少于100mm，在鋼筋頭周圍再覆蓋一層塑料布，將混凝土表面蓋嚴，以減少水分的流失，保溫保濕。筏板混凝土澆筑后內(nèi)外溫差應(yīng)控制在25℃內(nèi)，夜間7點后氣溫逐漸降低至10℃以下，為了防止過大的內(nèi)部及表面與大氣的溫差，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，夜間將采用塑料薄膜（保濕層）+擠塑板（密度18kg/m3保溫層）+防雨塑料薄膜的方式進行養(yǎng)護，在夜間12點以后該地氣溫出現(xiàn)多次降至零下的情況，為了保證混凝土養(yǎng)護溫度，在擠塑板與防雨塑料薄膜間增加棉被進行保溫，防止混凝土出現(xiàn)裂縫。

3.3 保溫措施改進對大體積混凝土作用

為了解混凝土澆筑及養(yǎng)護過程中筏板基礎(chǔ)混凝土內(nèi)的溫度情況，在其內(nèi)部布置了多個溫度監(jiān)測點，監(jiān)測混凝土內(nèi)、外部溫度情況，監(jiān)測結(jié)果見圖1。

圖1 溫度監(jiān)測結(jié)果

通過監(jiān)測結(jié)果分析得到：在混凝土表面保溫，形成混凝土內(nèi)部與表面溫度熱量的動態(tài)循環(huán)，混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度差值在6℃左右，對于極端天氣（寒潮）也能滿足設(shè)計混凝土內(nèi)外溫差值≤16℃的標(biāo)準，通過以上分析，在大溫差地區(qū)混凝土內(nèi)外溫差過大問題可以通過人為干預(yù)來解決，且能達到良好的效果。

4 結(jié)論

筏板基礎(chǔ)混凝土養(yǎng)護至指定齡期后檢測單位對混凝土進行鉆芯取樣，測試結(jié)果均滿足設(shè)計要求；對混凝土表面存在的收縮裂縫進行檢測，檢測結(jié)果顯示抽檢的裂縫均為表面收縮裂縫，裂縫深度最大處約為10mm，未超過鋼筋保護層。通過本工程的施工得到以下結(jié)論：①合理安排工期，大體積混凝土澆筑時間盡量安排至氣溫適合及穩(wěn)定季節(jié)；②混凝土澆筑前，充分了解及調(diào)研當(dāng)?shù)鼗炷凉?yīng)情況，合理安排澆筑順序及方量；③根據(jù)澆筑時的氣溫情況，合理調(diào)整混凝土配合比。④不同溫度情況下，及時調(diào)整養(yǎng)護方式并隨時進行實體觀察；⑤在經(jīng)過冬季停工期后及時對澆筑完成的混凝土進行實體檢測，若存在問題應(yīng)及時對隱蔽工程進行處理。