試論大體積基礎(chǔ)混凝土分層澆筑技術(shù)

李金山

摘 要：大型建筑物的施工環(huán)節(jié)多、施工難度大、對(duì)施工技術(shù)的要求更加嚴(yán)格，尤其是基礎(chǔ)底板部分所涉及的混凝土澆筑施工非常復(fù)雜。本文總結(jié)了大體積混凝土與基礎(chǔ)底板的施工特點(diǎn)，并探討了大體積混凝土分層澆筑技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大體積;基礎(chǔ)底板;混凝土;分層澆筑;應(yīng)用

大體積混凝土澆筑是建筑工程中的重要環(huán)節(jié)，特別是一些大型高層建筑中，為了提高地下結(jié)構(gòu)質(zhì)量，將大體積基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用其中，既滿足了建設(shè)需求，還能提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，可見大體積基礎(chǔ)混凝土澆筑技術(shù)的好壞直接關(guān)系到建筑的整體質(zhì)量。然而大體積基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)具有施工范圍廣，工程量大，施工環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，進(jìn)一步增加了施工難度;通過(guò)大量研究實(shí)驗(yàn)得出，采取分層澆筑可提高大體積基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，鑒于此，本文深入分析了大體積基礎(chǔ)混凝土分層澆筑技術(shù)，闡述如下。

1 大體積混凝土的特點(diǎn)

依據(jù)我國(guó)《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定，大體積混凝土指的是混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體最小幾何尺寸不低于1 m的混凝土;或是預(yù)計(jì)會(huì)因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展，大體積混凝土被廣泛應(yīng)用于大型高層建筑、公路、橋梁中，同時(shí)也是承載建筑荷載的重要部分，由于體積大、結(jié)構(gòu)厚，因此對(duì)施工技術(shù)與施工質(zhì)量的要求極高?？傮w而言，大體積混凝土主要有三個(gè)特點(diǎn)：其一，澆筑量大，厚度大，需要用到大量的混凝土材料。其二，對(duì)整體性有較高的要求，需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成澆筑施工，而且不能留下施工縫。其三，受到水化反應(yīng)的作用，大體積混凝土的內(nèi)部溫度會(huì)驟然上升，且散熱慢，與表面溫度形成鮮明差異，在巨大的溫差下很容易形成溫度裂縫。

2 基礎(chǔ)底板大體積混凝土的施工特點(diǎn)

①施工流程復(fù)雜，在滿足厚度要求的同時(shí)，還應(yīng)保證配筋率的水平，還要嚴(yán)格按照規(guī)定選擇鋼筋類型和規(guī)格。

②基礎(chǔ)底板澆筑的連續(xù)性良好，最大寬度可達(dá)到11 000 m，而且深度足夠，可滿足施工需求。

③大面積混凝土是基礎(chǔ)底板施工的主要材料，如果是在多雨、炎熱的夏天施工，會(huì)進(jìn)一步增加施工難度。

④部分項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)正好處于交通繁忙的地段，而且場(chǎng)地狹窄，供電量可能不足。變壓器的供電與現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)難度較大，供電量會(huì)因?yàn)榇怪边\(yùn)輸方式的改變而發(fā)生變化。

3 大體積混凝土材料的選擇

3.1 水泥

水泥是混凝土的主要原材料，同時(shí)也是形成溫度裂縫的重要因素。因?yàn)樗鄷?huì)產(chǎn)生水化反應(yīng)，讓大體積混凝土內(nèi)部的溫度急劇上升。為了避免產(chǎn)生溫度裂縫，選擇水泥材料的一項(xiàng)重要指標(biāo)便是低水化熱，為此，可以適當(dāng)?shù)奶砑右恍胶狭蟻?lái)減輕水化反應(yīng)，比如礦渣粉、粉煤灰等。

3.2 骨料

①細(xì)骨料：如果含泥量太高，則會(huì)使混凝土的強(qiáng)度下降。因此應(yīng)選擇粒徑較大的細(xì)骨料，以減少水泥與水的使用量，抑制水化反應(yīng)，同時(shí)還能避免混凝土在硬化過(guò)程中體積嚴(yán)重收縮。

②粗骨料：選擇粗骨料時(shí)，級(jí)配與粒徑是重點(diǎn)內(nèi)容，適宜的級(jí)配及粗骨料可顯著提高混凝土性能。粒徑較大，可以減少水泥的使用量，加之良好的級(jí)配，可以提升大體積混凝土的和易性與強(qiáng)度，減少溫度裂縫。

3.3 粉煤灰

粉煤灰的主要作用是優(yōu)化混凝土的性能，增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性與和易性，減輕水化反應(yīng)，避免混凝土產(chǎn)生較大的內(nèi)部與外部溫差。粉煤灰的使用量需要經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析論證，如果用量太多，反而會(huì)降低混凝土的性能。

4 大體積基礎(chǔ)底板混凝土分層澆筑技術(shù)的應(yīng)用

4.1 全面分層澆筑技術(shù)

根據(jù)基礎(chǔ)的厚度合理分層，然后進(jìn)行水平分層澆筑。特點(diǎn)是澆筑時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度高，容易出現(xiàn)施工冷縫，需要投入大量的人力資源。在基礎(chǔ)澆筑面積適中的情況下，可采用全面分層澆筑，如果基礎(chǔ)底板是長(zhǎng)方形，通常從短邊開始，沿著長(zhǎng)邊進(jìn)行推進(jìn)澆筑。

有幾點(diǎn)需要重點(diǎn)關(guān)注下：第一、確保下灰過(guò)程中各大體積的均衡性，以便澆筑能夠以水平面為基礎(chǔ)逐層上升，以短邊為始點(diǎn)逐漸推向長(zhǎng)邊。當(dāng)完成一層澆筑并在初凝前澆筑第二層，以相同的方法逐漸澆筑至頂層;澆筑時(shí)嚴(yán)禁出現(xiàn)坑洼不平現(xiàn)象。第二、每層的厚度應(yīng)控制在插入式振動(dòng)器有效長(zhǎng)度的1.25倍以內(nèi)，通?？刂圃?0 cm～30 cm，最大不能超過(guò)50 cm;泵送50 cm～60 cm，不可超過(guò)90 cm。

4.2 斜面分層澆筑技術(shù)

斜面分層澆筑具有操作簡(jiǎn)單，一次到頂?shù)奶攸c(diǎn)，因此適用范圍較為廣泛。斜面分層澆筑是指斜面坡度低于1/3，主要適用于結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度大大超過(guò)厚度3倍的情況。以底板長(zhǎng)邊為基礎(chǔ)，由一端開始向另一端單向澆筑，層厚控制在50 cm以內(nèi);值得注意的是：在澆筑后振搗時(shí)，振搗器的振搗方向與推進(jìn)方向兩者之間呈反方向，每次振搗間隔15 s～30 s為宜，將作用半徑1.5倍以內(nèi)距離作為間距控制范圍。還需在振搗上層的同時(shí)在下層混凝土插入振搗器，進(jìn)一步確保振搗的連續(xù)性。

斜面分層澆筑的特點(diǎn)：①?gòu)?qiáng)度低。斜面分層澆筑能夠有效縮短澆筑時(shí)間，多在上一層初凝前完成下一層澆筑，避免產(chǎn)生冷接縫，減少了熱量損失。②認(rèn)真規(guī)劃澆筑施工方案，規(guī)范施工操作，特別注意下料點(diǎn)及振搗分布點(diǎn)，振搗需及時(shí)，在振搗過(guò)程中注意觀察是否發(fā)生漏振或振搗過(guò)度問(wèn)題，如有發(fā)生及時(shí)改正，進(jìn)一步提高混凝土澆筑質(zhì)量。③當(dāng)混凝土對(duì)模板造成的側(cè)壓力偏大時(shí)，可選擇長(zhǎng)度超出厚度澆筑，或是臺(tái)階澆筑模式。

4.3 分段分層澆筑技術(shù)

指的是把基礎(chǔ)底板分為若干段，從長(zhǎng)邊開始向底面澆筑，澆筑到一定距離再繼續(xù)澆筑第二層，呈階梯式逐層澆筑，直至到達(dá)頂部。分層分段澆筑技術(shù)方便連續(xù)施工，具有良好的整體性，澆筑強(qiáng)度不高，主要適合基礎(chǔ)厚度適中、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的基礎(chǔ)底板。在分層澆筑時(shí)，需將母層厚度控制在1 m～1.5 m之間;不得在前層混凝土初凝或失去重塑性前振搗下層混凝土，可間隔4～7天。

4.4 分段分層澆筑與斜面交錯(cuò)澆筑相結(jié)合

平面上的基礎(chǔ)底板為2 m一段，第0.25 m～0.35 m為一層，每層有3～4個(gè)班組，分段逐層澆筑。在此過(guò)程中，當(dāng)澆筑第二層混凝土?xí)r允許在第一層混凝土初凝前澆筑，第二層混凝土允許壓過(guò)第一層混凝土接縫處，讓每層的豎向縫都能呈齒槽形。具體施工中，應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)底板的結(jié)構(gòu)、澆筑工作面、水泥的初凝時(shí)間、勞動(dòng)力分配以及混凝土拌和、運(yùn)輸以及搗固情況來(lái)適當(dāng)調(diào)整澆筑施工，分層厚度的確定需參考多方面因素，例如：振搗棒長(zhǎng)度，混凝土澆筑量，振搗力度，混凝土供應(yīng)量等，通?？刂圃?0 cm～30 cm，分層誤差≤10 cm。

4.5 對(duì)稱分層澆筑技術(shù)

指的是從中間至兩邊澆筑，或者從基礎(chǔ)底板兩面的三條邊同時(shí)向中間接槎，也可以采用踏步式的推進(jìn)方式，推進(jìn)長(zhǎng)度控制在1.0 m～1.5 m，如果推進(jìn)太長(zhǎng)，且供料不足，則很容易形成施工縫。如果推進(jìn)太短，則會(huì)造成傾斜式下料，石子嚴(yán)重分離，增加振搗難度。對(duì)稱分層澆筑盡管施工效率較高，但澆筑強(qiáng)度大，需要投入大量施工人員以及施工設(shè)備。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基礎(chǔ)底板的大體積混凝土澆筑，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境和特點(diǎn)，選擇合適的澆筑方式，同時(shí)還應(yīng)注意不可使用大流動(dòng)性和低流動(dòng)性混凝土進(jìn)行混合澆筑，否則會(huì)造成澆筑不均勻的問(wèn)題。中部混凝土應(yīng)該高于四周混凝土，以便于泌水滲出。

參考文獻(xiàn)：

[1]金書成，徐文遠(yuǎn)，黃云涌.冬季承臺(tái)大體積混凝土分層澆筑溫控措施研究[J].鐵道建筑，2019，59（11）：55-58.

[2]杜朝俊.超大深基坑內(nèi)溜管澆筑大體積混凝土施工技術(shù)研究[J].江西建材，2020（3）：116+118.

[3]劉智勇.高層建筑基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工技術(shù)[J].新材料·新裝飾，2020，2（11）：86-87.