摘要：以某地下室底板大体积混凝土施工项目为研究实例，对该工程基本概况进行分析，研究大体积混凝土浇筑施工期间的操作要点，并对大体积混凝土浇筑施工期间的质量控制方案进行阐述与探讨，望能够进一步提高大体积混凝土浇筑施工的整体质量水平，使地下室底板的整体结构更为安全与稳定。
关键词：地下室；底板；大体积混凝土；浇筑
引言
我国现行《大体积混凝土施工规范》中明确规定：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1m 的大体积混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土。在现代浇筑施工领域中常涉及到与大体积混凝土相关的施工作业，例如大型设备基础、水利大坝、以及高层楼房基础等。相较于常规混凝土而言，大体积混凝土最为显著的特点是体积大，大体积混凝土内部水泥水化热释放集中，温度上升速度快，进而可能导致混凝土内部产生较大温度裂缝，对大体积混凝土相应结构的稳定性以及正常运行产生不良影响。因此，在涉及到大体积混凝土施工作业时，必须掌握科学且合理的施工技术，在达成大体积混凝土施工目的的同时，最大限度的避免施工缺陷的产生，提高大体积混凝土整体结构的稳定性与安全性。
一、大体积混凝土浇筑施工要点
1.混凝土材料及其配合比
本工程地下室底板大体积混凝土浇筑作业选用 C40P12 等级商品混凝土，膨胀加强带选用 C45P12 等级膨胀混凝土，外墙部分采用 C35P16 等级混凝土。所有混凝土原料均用专业混凝土运输车运送至施工现场，根据现场施工场地条件选择固定泵＋移动汽车泵方案进行混凝土浇筑作业，养护方法为蓄水法，浇筑完成后上部覆盖薄膜、土工布进行保温养护。
2.浇筑方案
大体积混凝土浇筑作业遵循斜向分层、薄层浇筑、循序退浇、一次成型的基本原则，连续完成浇筑作业。在大体积混凝土浇筑期间，为确保每处混凝土初凝前均能够被上一层新浇筑混凝土覆盖，可采用斜面分段、分层的踏步式浇捣方法，大体积混凝土浇筑期间分层厚度需控制在 500.0mm 范围内，通过分层浇捣的方式使新浇筑混凝土能够沿斜坡一次流成型，通过这种方式让所浇筑大体积混凝土得到充分散热，减少混凝土内部热量。除此以外，大体积混凝土经过振捣处理后所产生的泌水现象能够经由斜坡排走，对确保混凝土整体质量有重要意义。大体积混凝土分层浇筑示意图如下图（见图 1）所示。.png)
3.泵管加固
本工程中地下室底板均采用混凝土固定泵浇筑方案。由于基坑深度达，因此为有效预防泵管堵塞问题的发生，可将基坑内泵管按照阶梯型方式设置，同时泵管架必须与基坑腰梁拉接，以起到提高泵管结构稳定性的目的。与此同时，为了避免在大体积混凝土浇筑振捣的过程当中因泵管振动导致底板钢筋位置受到影响，需要将泵管直接架设于基坑内所设置钢管架上，并在钢筋面上加垫橡胶轮胎，以起到缓冲泵管冲击力，避免振动的目的。本工程中对大体积混凝土泵管进行竖向加固的基本方案如下图所示（见图 2）。.png)
二、大体积混凝土浇筑质量控制要点
1.浇捣时间控制
从超厚大体积混凝土施工期间所存在的收头以及摊铺面流淌问题，对浇捣时间的控制要求为：浇筑完成后大体积混凝土初凝时间应当达到 8.0h 以上，两层大体积混凝土浇筑时间差应当控制在 6.0h 以内。
2.泌水处理方案
本工程中由于地下室底板混凝土具有大体积、大体量特点，表面水泥浆液厚度高，存在严重泌水现象，因此必须谨慎处理。针对大体积混凝土表面泌水问题，在混凝土浇筑完成后的4h~8h内需要及时清理部分浮浆，并用长刮尺初步刮平，并用木抹子对混凝土表面进行压实处理。在浇筑混凝土初凝后，其表面可能出现不同程度的龟裂问题，因此在终凝前必须进行二次抹压，以及时消除龟裂纹，避免混凝土结构出现缺陷。
针对大体积混凝土所具有的流动性高的特点，在浇筑振捣期间易出现游离水析出并沿混凝土坡面下流至坑底的问题。因此，在现场施工中工作人员需要于基坑边设置集水坑，通过垫层找坡的方式使泌水能够集中至集水坑内，并采用小型潜水泵将泌水排出集水坑外。与此同时，在施工现场混凝土下料时，需要确保中间区域混凝土较边缘混凝土更高。在这种状态下进行振捣，可有效克服大体积混凝土存在的泌水现象。在大体积混凝土表面泌水消除后，可用木抹子进行抹压，以减少大体积混凝土沉陷过程中沿钢筋所产生的便面裂缝。具体方案如下图（见图 3）所示。.png)
3.表面处理方案
由于泵送大体积混凝土表面水泥浆液厚度高，因此在大体积混凝土浇筑后必须在其初凝前用刮尺以及木抹子进行抹面与打平处理，通过泽中处理方式，能够使大体积混凝土上不骨料沉降更加均匀，以提高其表面密实度水平，对控制塑性收缩变形有积极作用。除此以外，大体积混凝土表面经打平压实后能够降低水分蒸发，使收水裂缝闭合，有利于混凝土早期养护。在大体积混凝土终凝前，还需要分次抹压 3 遍，最后 1 遍时需要对时间进行严格控制，以免出现超出终凝时间抹压的问题。
三、施工技术措施
对于超长结构及大体积混凝土的裂缝，仅仅从材料选择或结构设计上去控制，是远远不够的。实践经验表明，施工技术措施是控制超长结构及大体积混凝土结构裂缝的非常重要的组成部分。如果各项施工技术措施能够得到落实，那么混凝土的裂缝控制也会取得比较好的效果。由此可见，施工技术措施对于裂缝控制的重要性。
1.混凝土的搅拌
为严格控制混凝土搅拌质量，减小因交通运输造成坊落度损失，影响混凝土的均匀性，混凝土在拌制过程中应遵循以下原则：
（1）严格执行同一配合比，即保证原材料不变同产地、同规格、主要性能指标接近、水胶比不变误差在允许范围内。水胶比不变误差在允许范围内。
（2）控制混凝土搅拌时间。撹拌时间长短直接关系到混凝土的强度、和易性等指标，混凝土搅拌时间比普通混凝土搅拌时间延长。
（3）根据气温条件、饶筑时间（白天或夜间、砂石含水率变化、混凝土坊落度损失等情况，及时适当地对原配合比水灰比进行微调，以保证混凝土饶筑时的坊落度严格控制在规定范围内，混凝土不泌水、不离析，确保混凝土供应质量。
另外，本工程为了进一步提高混凝土的质量，采用了二次投料的净装裹石的搅拌新工艺。这样不仅可有效地防止水份向石子与水泥砂子界面的集中，使硬化后的界面过渡层的结构致密，粘结强度增强，而且可使混凝土强度提高，相应地也提高了混凝土的抗拉强度和极限抗拉值。实践证明，与混凝土强度相同其它工程比较，可减少混凝土的水泥用量，从而也减少了水化热。
2.混凝土的浇筑
浇筑前，清理浇筑部位的垃圾、泥土、木屑等杂物，清理钢筋上的污染物，并检查钢筋保护层块是否放好。对之前浇筑的周边宜当作施工缝处理办法来处理。即戳掉松动薄弱的砂石层并清理干净，浇水充分湿润但不得有积水存在。雨天严禁浇筑。混凝土振搗质量直接影响到混凝土成型后密实度以及混凝土表面质量，充分恰当的振捣可较大程度地提高混凝土抗裂能力，在浇筑振动过程中宜采用如下措施：
（1）混凝土下料均勻，振动棒采用“快插慢拔”，均勻的“梅花形”布点，并使振动棒在振捣过程中上下略有抽动，振动均勻，使混凝土中的气泡充分上浮消散，这样可提高混凝土的密实性。同时振点应分布均勾，振动时间一致。
（2）振动棒移动间距宜控制在200mm左右，并注意尽量不接触找平控制钢筋，对施工缝和预留空洞等薄弱环节应充分振动，以确保混凝土密实，对设备基础等钢筋密集的部位不得出现漏振、欠振或过振。
（3）控制好每块混凝土折返前进浇筑的间歇时间，保证在砂石层不出现施工缝，作到紧凑而有序的作业。
（4）掌握好混凝土振捣时间，过长易造成混凝土离析，过短混凝土振捣不密实，一般以泡凝土表面呈水平并出现均勻的水泥装、不再有显著下沉和大量气泡上冒时即可停止，混凝土振搞时间一般控制在每个点。
（5）在混凝土振动过程中，采用分区定人振动方式，为浇筑处配备台振动棒，每台振动棒配备两个工人，防止工人因过度疲劳影响振捣质量。
另外，本工程对浇筑的混凝土进行二次振捣，这样能排除混凝土因泌水在粗集料、水平钢筋下部生成的水份和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减小混凝土内部微裂，增加混凝土的密实度，使混凝土的抗压强度提高，从而可提高混凝土的抗裂性。
混凝土二次振捣有严格的时间标准，二次振捣的恰当时间是指混凝土振捣后尚能恢复到塑性状态的时间，这是二次振捣的关键，又称为振动界限。掌握二次振捣恰当时间的方法，一般有以下两种：
（1）将运转着的振捣棒与其自身的重力逐渐插入混凝土中进行振捣，混凝土在振捣棒慢慢拔出时能自行闭合，不会在混凝土中留下孔穴，则可以认为此时施加二次振捣是适宜的。
（2）为了准确地判定二次振捣的适宜时间，国外一般采用测定贯入阻力值的方法进行判定。当标准贯入阻力值在未达到以前，再进行二次振捣是有效的，不会损伤已成型的混凝土，对应的立方体试块强度约为25N/cm2，对应的压痕仪强度值约为27N/cm2。
由于采用二次振捣的最佳时间与水泥品种、水灰比、塌落度、外加剂种类、施工温度和振捣条件等有关，因此，在实际工程正式采用二次振捣前必须经试验确定。在最后确定二次振动时间时，既要考虑技术上的合理性，又要满足分层浇筑、循环周期的安排，在操作时间上要留有余地，避免由于这些失误而造成“冷接头”等质量问题。
四、混凝土的控温
1.控制混凝土的浇筑温度
降低浇筑温度不但能降低混凝土中的最高升温，也能直接影响到新旧混凝土间的温差，为控制浇筑温度不大于25°-30°，首先是要控制混凝土原材料的温度。本工程底板浇筑混凝土时间在夏季，所以将骨料遮荫堆放，避免日照，对水泥、骨料、拌合水预冷以及用冰水代替水等方法来时间原材料的降温。为减少新拌混凝土的温度回升，缩短了运输时间和缩减转料次数，采用边浇筑边覆盖隔热被，并在工作面现场采用凉棚并喷雾降低工作面气温。
2.在混凝土硬化过程中进行人工控温
本工程的人工控温的方法包括保温法和降温法。保温法即在混凝土表面覆盖保温层或者洒温水养护，提高混凝土表面的温度，使得混凝土内外的温差不会过大。降温法其中一种方法就是在混凝土外部洒水降温，这种使混凝土表面温度接近甚至低于环境温度，因此能有效地防止表面裂缝的产生。而本工程采用另外一种降温的方法即使用埋入混凝土中的循环水水管降温。水管冷却进行内部降温的方法不仅降低混凝土内的最高升温和平均温度，还能有效地减小温差，因此直接减少了温度应力。人工控温有时还应该包括对“旧混凝土”（已浇筑混凝土）的温度控制。可以考虑对于新浇筑混凝土相连的旧混凝土采取加热、绝热等方法来减少新旧混凝土界面上的温度应力。人工控温的目的是使混凝土内部的最高温度超65°C，内外温差不超过25°C。
五、混凝土的养护
一、本工程在混凝土保温养护过程中，对混凝土绕筑块体的里外温差和降温速度进行监测。现场实测是控制大体积混凝土施工中的一个重要环节。根据现场实测结果可随时掌握与温控施工控制数据有关的数据里外温差、最高升温及降温速度等，可根据这些实测结果调整保温养护措施以满足温控指标的要求。
二、保温养护的时间，应根据温度应力包括混凝土收缩产生的应力加以控制确定，如何时幵始覆盖保温材料对保温最有利呢？目前施工单位大都在混凝土表层终凝后就开始覆盖保温层，这无疑偏早。本工程则从混凝土降温时开始保温养护，这是因为：
（1）混凝土在升温阶段基本上处于受压状态表面拉应力非常小；，混凝土出现裂缝的机会非常小。
（2）如果在升温阶段开始保温，这实际上是进行混凝土蓄热，势必提高了混凝土的最高升温，根据多年经验，混凝土保温开始至少在混凝土浇筑3d以后进行。
（3）大体积混凝土的养护期不得少于15天，保温层覆盖层的拆除应分层逐步进行。
三、保温养护过程中，应保持混凝土表面湿润。保湿可以提高混凝土的表面抗裂能力。有资料表明，潮湿养护时，混凝土极限拉伸值比干燥养护时要大。
四、具有保温性能良好的材料可以用于混凝土的保温养护中。在大体积混凝土施工中可因地制它地采用保温性能好，又便宜的材料作为大体积混凝土的保温养护。本工程采用了麻布袋。
五、在大体积混凝土养护过程中，不得采用强制、不均匀的降温措施。否则，易使大体积混凝土产生裂缝。
六、在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧裂干燥等措施。当采用木模板，而且木模板又作为保温养护措施的一部份时，木模板的拆除时间应根据保温养护的要求确定。
结束语
通过对大体积混凝土浇筑原料的合理选择，且施工技术要点以及质量控制措施落实到位，在地下室底板大体积混凝土浇筑施工中取得了满意的效果，施工结束后对地下室底板进行监控观察，未见底板裂缝缺陷的产生，提示上述施工要点的落实对保障工程质量起到了积极的效果。
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论文作者:冯伟钊
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/10/27
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