陜西省第七建筑工程公司   

賈潤(rùn)才

    陜西省交通建設(shè)集團(tuán)公司辦公基地建設(shè)項(xiàng)目（F-6標(biāo)段）公寓樓工程位于西安市高新區(qū)唐延路6號(hào)，總建筑面積51295㎡，地下一層，地上三十二層，屬剪力墻結(jié)構(gòu)。

 

    該工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土樁筏基礎(chǔ)，東西長(zhǎng)77.2m，南北長(zhǎng)38.5m；基礎(chǔ)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40，抗?jié)B等級(jí)為S8，筏板厚度為650㎜、800㎜、1200㎜，電梯井深度為3400㎜，基礎(chǔ)混凝土總量為2800㎡。

 

    設(shè)計(jì)布置的沉降和伸縮后澆帶將筏板分成四塊，且南側(cè)兩塊較小，因此從伸縮后澆帶處將整個(gè)基礎(chǔ)筏板為分A區(qū)和B區(qū)。整個(gè)基礎(chǔ)混凝土的澆筑時(shí)間：A區(qū)從2007年12月31日16：30時(shí)開始，至2008年元月2日15：00時(shí)結(jié)束，B區(qū)從2008年1月5日17：30時(shí)開始，至2008年元月8日2：50時(shí)結(jié)束。氣候?yàn)槎�期，氣溫較低，因此，冬期施工的各項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)備和施工控制難度較高。

 

    本基礎(chǔ)筏板澆筑段的厚度0.65m～1.2m,混凝土方量為2800m³，屬大體積混凝土施工。為控制裂縫，在施工方法、材料及配比選定、運(yùn)輸與澆筑、保溫保濕養(yǎng)護(hù)及測(cè)溫等方面，采取了系統(tǒng)的控制措施。

    2.1材料和配合比方面的控制措施。

 

    2.1.1原材料的選定：

    1）水泥采用秦嶺P.O42.5R普通硅酸鹽水泥，并且不得過(guò)期或受潮結(jié)塊。

    2）粗骨料采用涇河（5～31.5㎜卵石，5～25㎜碎石）連續(xù)級(jí)配卵（碎）石，含泥量≤1%。

    3）細(xì)骨料采用灞河中粗砂，細(xì)度模數(shù)為2.5～3.0㎜，含泥量≤2%。

    4）混凝土膨脹劑：采用同大STY-U1型膨脹劑；

    混凝土泵送劑：采用西安瑞美UNF-MS型防凍泵送劑。

    5）粉煤灰采用寶源粉煤灰綜合利用有限責(zé)任公司生產(chǎn)的二級(jí)粉煤灰。

 

    2.1.2配合比設(shè)計(jì)：

    1）混凝土配合比設(shè)計(jì)中充分考慮了筏板基礎(chǔ)板薄厚不一，水泥水化熱不均勻的特點(diǎn)，采用雙摻的原則，即摻泵送劑延遲水泥水化熱峰值，使混凝土表面溫度梯度的減少；摻膨脹劑，補(bǔ)償混凝土的收縮，減少裂縫的產(chǎn)生。另外在保證混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，摻適當(dāng)比例的粉煤灰，以降低水泥用量，最大限度地降低混凝土的水化熱，從而避免溫度差應(yīng)力過(guò)大而導(dǎo)致的裂縫。

 

    2）采用60d齡期強(qiáng)度作為基礎(chǔ)筏板強(qiáng)度評(píng)定指標(biāo)，摻加粉煤灰，以最大限度的降低水泥用量，降低水化熱。

 

    3）控制水泥膠比0.40以下，砂率0.40以內(nèi)，坍落度（180±20）㎜。

 

    4）為了降低混凝土內(nèi)外溫差，我們采取添加外加劑延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間的辦法，混凝土初凝時(shí)間在氣溫5℃以上控制在8-10小時(shí)，0℃以下為10-12小時(shí)，終凝時(shí)間控制在14-16小時(shí)左右。

 

    按照上述原則，經(jīng)過(guò)反復(fù)試配和大量的試驗(yàn)，確定基礎(chǔ)C40S8混凝土的配合比為表1：

 

                                                                                                        C40、S8混凝土的配合比                  表1

強(qiáng)度等級(jí) 抗?jié)B等級(jí)	水泥品種等級(jí)	混凝土配合比（㎏/m³）
		水泥	砂	碎石	卵石	水	摻合料	外加劑	膨脹劑
C40 S8	P.042.5R	310	706	552	552	160	120	11.5	30

    2.2施工方面的措施

    2.2.1運(yùn)輸與澆筑

    1）混凝土在運(yùn)輸裝料前應(yīng)將攪拌車罐體內(nèi)積水排除干凈，回廠后不得沖洗罐車，確保混凝土坍落度的準(zhǔn)確。混凝土運(yùn)輸過(guò)程及到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后未經(jīng)有關(guān)技術(shù)人員的許可不得隨意往料筒內(nèi)加水。

同時(shí)，每罐混凝土出廠前，逐車要檢查混凝土的坍落度、和易性，合格后方可放行。

 

    2）澆筑段遵循先深后淺的澆筑原則。即先澆電梯井底板，后澆其它筏板，并以大筏板為主，穿插進(jìn)行電梯井底板混凝土的施工，后再澆筑基礎(chǔ)梁混凝土。施工總方向由東向西，采用斜面分層法施工，由于筏板混凝土澆筑量大，一個(gè)來(lái)回距離較長(zhǎng)，為了在澆筑過(guò)程中不留冷縫，故混凝土澆筑分層厚度不大于500㎜，寬度控制在1500㎜左右，確保在初凝以前澆筑第二層。同時(shí)根據(jù)混凝土的運(yùn)輸能力和澆筑速度及初凝時(shí)間，保證澆筑完翻梁再澆筑筏板不超過(guò)初凝時(shí)間。

 

    3）根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)，混凝土入模氣溫在9～14℃。澆筑時(shí)日平均氣溫在3.8℃～4.1℃，混凝土內(nèi)部最溫度約57.2℃，最大溫差為21.0℃，在施工中，對(duì)粗細(xì)骨料采取防凍覆蓋措施，防止骨料受凍后產(chǎn)生冰渣、凍塊，采用熱水拌制混凝土，確保入模溫度在10℃以上。

 

    2.2.2保溫保濕養(yǎng)護(hù)

    在大體積混凝土的施工中，為降低大體積混凝土內(nèi)外溫度差和減慢降溫速度而達(dá)到降低塊體自約束應(yīng)力和提高混凝土抗拉強(qiáng)度，以承受外約束應(yīng)力的抗裂能力，混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)相當(dāng)重要。本筏板混凝土施工中，在混凝土澆筑后兩小時(shí)，混凝土表面壓平完后，初凝前先在混凝土表面覆蓋一層0.15厚的塑料薄膜，然后在塑料薄膜上覆蓋二層計(jì)8厚的再生棉氈進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)（終凝后的混凝土派專人灑水，進(jìn)行補(bǔ)水再覆蓋）。對(duì)電梯井部位采取了搭設(shè)保溫棚、蓄水養(yǎng)護(hù)的方法，筏板各部位根據(jù)測(cè)溫情況，隨時(shí)進(jìn)行覆蓋增減，保溫保濕養(yǎng)護(hù)不少于14天。

 

    2.2.3混凝土的測(cè)溫

    1）測(cè)溫儀器。采用J-01型大體積混凝土內(nèi)部溫度計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該測(cè)試系統(tǒng)的溫度信號(hào)從測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的RS-485串行通信線路無(wú)損傳輸?shù)缴衔粰z測(cè)計(jì)算機(jī)中，上位機(jī)可實(shí)時(shí)顯示、記錄，打印所檢測(cè)的溫度數(shù)值及溫度變化曲線，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端隨時(shí)監(jiān)測(cè)，大體積混凝土內(nèi)部溫度變化情況，確保大體積混凝土施工、養(yǎng)護(hù)工作的安全性和有效性。

 

    在混凝土澆筑以前，將下端封閉的測(cè)溫套管固定在測(cè)溫點(diǎn)的平面位置上，并在套管的不同高度放置測(cè)溫元件。通過(guò)熱電轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)采集及處理，在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土內(nèi)部的溫度變化。

 

    2）測(cè)溫結(jié)果情況

    按本工程澆筑前后順序，不同混凝土厚度等共布置14個(gè)測(cè)溫樁，測(cè)溫樁在豎向測(cè)試3個(gè)深度處的溫度：混凝土表層溫度（距混凝土表面10㎝高度處的溫度），混凝土中心溫度（即1/2高度處的溫度）和混凝土底部的溫度（距混凝土底面20㎝高度處的溫度）。

 

    本工程在混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，筏板、承臺(tái)表面的大氣溫度-1℃～9℃，混凝土入模溫度11℃～16℃。分區(qū)共布置14個(gè)測(cè)樁，其中：

 

                                                                                                                                         A區(qū)測(cè)樁

測(cè)溫樁號(hào)	結(jié)構(gòu)部位	混凝土厚度（m）	混凝土內(nèi)部最高溫度（℃）	最大溫差（℃）	平均日降溫（℃）
1#	筏板	0.8	28.3	/	3.8
2#	梁	1.2	39.3	10.2
3#	電梯井	3.4	54.6	21.0
4#	梁	1.2	42.2	6.1
5#	筏板	0.8	32.1	/
6#	筏板	0.8	30.8	/
7#	梁	1.2	41.0	12.8
8#	梁	1.2	30.1	12.4

 

 

 

                                                                                                                                       B區(qū)測(cè)樁

測(cè)溫樁號(hào)	結(jié)構(gòu)部位	混凝土厚度（m）	混凝土內(nèi)部最高溫度（℃）	最大溫差（℃）	平均日降溫（℃）
9#	筏板	0.8	31.9	/	4.1
10#	梁	1.2	43.1	14.5
11#	梁	1.2	40.1	12.5
12#	梁	1.2	39.7	12.3
13#	電梯井	3.4	57.2	20.1
14#	梁	1.2	36.8	15.6

    3.1本工程基礎(chǔ)筏板混凝土，根據(jù)測(cè)溫結(jié)果采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，通過(guò)有效實(shí)施，A、B區(qū)經(jīng)過(guò)二十二天的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，確保了筏板大體積混凝土均勻散熱降溫，使混凝土中心溫度安全降至30℃以下，表面溫度相應(yīng)降至20℃左右，起到了控制混凝土裂縫出現(xiàn)的作用，經(jīng)表觀檢查整個(gè)筏板混凝土未見有害裂縫。

 

    3.2外加劑的摻量經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)進(jìn)行適應(yīng)性、配比的測(cè)試試驗(yàn)，采用的泵送劑能很好延遲水泥水化熱峰值，使混凝土表面溫度梯度減少；采用的膨脹劑的適應(yīng)性能有效匹配，膨脹效能有效發(fā)揮，達(dá)到補(bǔ)償收縮的目的。

 

    3.3本工程至2008年10月24日，主體結(jié)構(gòu)已施工到二十九層，經(jīng)過(guò)甲方、監(jiān)理和施工方對(duì)基礎(chǔ)筏板混凝土多次細(xì)致檢查，迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)裂縫。

 

    3.4有效的保溫保濕養(yǎng)護(hù)對(duì)減少混凝土收縮，控制內(nèi)外溫差，減少自約束應(yīng)力，對(duì)避免和防止裂縫出現(xiàn)具有十分重要的作用。

 

    3.5本工程筏板混凝土，在施工前因?yàn)檫M(jìn)行了認(rèn)真研討和多次論證，施工準(zhǔn)備較充分，基礎(chǔ)混凝土未使用任何特殊材料，在滿足技術(shù)要求的同時(shí)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

 

1、楊嗣信主編《高層建筑施工手冊(cè)》（第二版）中國(guó)工業(yè)出版社2001

2、韓素芳主編《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南》（第二版）化學(xué)工業(yè)出版社 2006