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浅析筏板大体积混凝土施工及测温措施【毕业论文，绝对精品】
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浅析高层建筑筏板基础施工质量控制要点
浅析高层建筑筏板基础施工质量控制要点
摘要：随着城市人口的急剧增加，高层建筑已经城市建设的主要内容，由于高层建筑高度高、基础深，施工相对困难，因此，基础的施工作为高层建筑建设的质量保障应引起我们的高度重视。...
浅析高层建筑筏板基础施工质量控制要点
陕西建工集团第五建筑工程有限公司
&&& 近年来，随着社会经济的快速发展、土地资源的日益减少，高层建筑的建造已基本普及，在高层建筑的建造过程中常因基础问题影响到工程质量的情况时有发生，因此确保高层建筑地基基础的安全性是工程基础建设质量的重要保障。
2.工程概况
&&& 东方大厦一期工程位于鄂尔多斯乌兰木伦河南岸，为超高层公共建筑，采用钢筋混凝土框架-核心筒结构，地下三层，地上三十四层，建筑总高度154.5m，占地16775O，总建筑面积99085万O。
&&& 本工程由主楼、裙楼及地下车库组成，采用钢筋砼筏板基础，直接坐落在砂岩天然地基上，裙楼及车库基础底板厚500mm。主楼筏板基础厚度为2400mm、3200mm（局部4700mm、6500mm），砼强度等级为C40，抗渗等级为P8，混凝土浇筑量约为7000m3 。
&&& 主楼筏板基础采用HRB400E钢筋，基础下部按32＠100双排双向设置；上部按32／28（25）＠150双排双向设置，采用直螺纹套筒连接，筏板平面尺寸为44.4×44.4m，其周边设置一道800mm宽的沉降后浇带与裙楼或地下车库相接。
3.高层建筑筏板基础的设计特点
&&& 高层建筑筏板基础具有如下特点：一是基础内设置的钢筋数量多、直径大、分布密、上下层钢筋的高差大；二是砼工程量相对较大、块体相对较厚，属大体积砼，对整体性的要求也相对较高，即要求连续浇筑，较普通混凝土来说，大体积混凝土水化热会导致混凝土的内部温度更高；三是筏板基础埋于地下，所受外界环境温度改变的影响相对较小；四是对砼的抗渗性能要求相对较高。
4.钢筋工程施工质量控制
&&& 钢筋是建筑（物）的骨架，其施工质量在高层筏板基础中起着至关重要的作用，本工程施工时，采用钢筋直螺纹连接技术，保证了工程的施工质量。
&&& 4.1 筏板基础施工前，应认真阅读施工图纸，进行钢筋翻样，组织专业技术人员对操作工人进行技术交底。
&&& 4.2 为确保筏板基础上层钢筋标高和位置的准确性，本工程从方案的经济性和现场作业安全方面综合考虑，选定搭设钢管架体支撑上层钢筋，钢管架体的立杆间距经计算确定，钢管底部采用100*100，2厚的钢板进行封堵，立杆坐落在底部钢筋上侧，立杆底部200mm处缠绕40*30遇水膨胀止水条，并根据立杆高度每隔800mm缠绕遇水膨胀止水条一道，其水平连接杆件在架体搭设前采用C40P8砼灌实，立杆在筏板基础砼浇筑时安排专人灌实。
&&& 4.3 钢筋直螺纹连接具有性能稳定可靠、接头强度高、连接速度快、应用范围广、劳动强度低、经济效益和社会效益显著等特点。但钢筋直螺纹连接也有其特殊性，在某种程度上其质量有不可逆转性，一旦不合格，很难弥补或即使弥补后仍有一定程度的质量缺陷，如抗拔试验中钢筋从套筒中滑脱；套筒断裂；钢筋外漏丝头过多；钢筋上下丝头旋入套筒内长度的差异较大等。因此，在筏板基础施工中必须加强质量检验和验收，确保筏板基础钢筋的连接质量，保证筏板基础的质量和安全。
&&& 4.3.1型式检验
&&& 钢筋直螺纹连接所用套筒必须符合有关标准要求，并有出厂合格证、材质证明书及型式检验报告方可使用，型式检验用来确定钢筋连接接头的性能等级。
4.3.2钢筋接头的工艺检验
&&& 按钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2010的规定，在现场正式加工前，应对每批进场钢筋和接头进行工艺检验。即要用现场的设备、量具、钢筋、按照钢筋的每种规格做试件进行工艺试验，待拉伸合格后方可大批量加工。
&&& 4.3.3现场抽检和验收
&&& 对钢筋丝头的加工质量必须严格把关。连接完毕后，应使两个丝头在套筒中央互相顶紧，套筒每端不得有一扣以上的完整丝外露。由质检人员分批检验，做好检验记录。并按规定的抽检接头数量在工程结构中随机截取试件进行送检。
&&& 4.4 配置专职人员负责对钢筋的位置、数量及规格等进行检查，重视墙柱插筋的检查，在砼浇筑过程中指派专职人员进行旁站，以避免和纠正钢筋出现偏移的问题。
5.模板工程施工
&&& 模板是保证工程结构外形和尺寸的关键，而混凝土对模板的侧压力是确定模板支撑的依据。大体积混凝土采用泵送工艺，其特点是速度快，浇筑面集中，不可能同时将混凝土均匀地分送到浇筑混凝土的各个部位，而使某一部分的混凝土升高很大，然后再移动输送管，依次浇筑另一部分的混凝土。因此采用泵送工艺的大体积混凝土的模板应根据实际受力状况，对模板和支撑系统等进行计算，以确保模板体系具有足够的强度和刚度。
6.大体积砼施工质量控制
&&& 筏板基础大体积混凝土施工过程中要采取散热、保温及温度监测等相应措施，以控制混凝土温升和温降速率，避免底板出现温度裂缝和较大的温度应力。
&&& 6.1 施工准备
&&& 制定筏板基础施工方案，对大体积混凝土进行温控计算，做好防止混凝土产生裂缝的技术准备措施，查看近期天气预报（砼浇筑应避开大、中雨天气），按照施工方案对操作班组进行交底。
&&& 核查水电供应情况，砼测温设备及保温、保湿材料的准备情况，备好通讯联系的无线对讲机，安装好混凝土泵送放料的指示灯。
&&& 本工程配备2台汽车泵，18辆砼运输车以满足施工生产的需要，计划在120小时内完成基础砼的浇筑。
&&& 6.2 砼原材料的选择
&&& 东方大厦项目筏板基础混凝土强度为C40,抗渗等级为P8，采用商品砼，混凝土原材料选择要求如下：
&&& ①、水泥采用P.O42.5（320kg/m3）。
&&& ②、采用级配良好的骨料。细骨料采用中粗砂，细度模数控制在2.8～3.0之间，因为使用中砂比用细砂可减少水和水泥的用量。砂含泥量≤3％，石子含泥量≤1％，采用粒径5～31.5mm 连续级配碎石，以减少混凝土收缩变形。
&&& ③、掺加缓凝剂，控制混凝土初凝时间在搅拌后10h 左右，以延缓混凝土中水泥的水化反应热产生速度。
&&& ④、水胶比为0.35，坍落度控制在180±20mm。
&&& 砼中掺加80kg/m3的粉煤灰及矿粉后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等；同时适当选用高效减水剂和引气剂，对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用。
&&& ⑤、掺加微膨胀剂6%～8%，以控制混凝土后期收缩裂缝。
&&& 6.3 砼浇筑方案
&&& 6.3.1加强商品混凝土运输过程控制
&&& 要求混凝土生产厂家每车出厂时出据混凝土强度等级、坍落度、出厂时间、数量和到达地点的发料单据。抵达现场后，安排专人按程序验收，填写到达时间、检测混凝土坍落度、核查混凝土有无异常等情况。若发现混凝土搅拌质量或工作性能不符合要求，一律退回商砼站进行处理。
&&& 6.3.2混凝土浇注方案
&&& 在主楼南侧设置两台58米混凝土泵车，先浇筑电梯井及集、废水坑砼，然后由北向南进行大面积浇筑，采用推移式连续浇筑施工方案，即一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到位的浇筑方法，使混凝土暴露面最小，浇筑强度最大，浇筑时间最短。每层厚度约800mm；底板振捣采用斜坡式分层振捣，斜面由泵送混凝土自然流淌而成，坡度控制在1：6 左右，振捣工作从浇筑层的底层开始逐渐上移，以保证分层混凝土的施工质量。浇筑顺序如下图:
&&& 6.3.3加强振捣，确保混凝土的密实性
&&& 为确保混凝土的均匀和密实，提高混凝土的抗压强度，操作人员振捣操作应做到“快插慢拔”，振捣棒插点采用行列式的次序移动，每次移动距离不应超过混凝土振捣棒的有效作用半径的1.25 倍，要求插点均匀排列，按顺序振实不得遗漏，“先振低处，后振高处”，防止高低坡面处混凝土出现振捣“松顶”现象。振捣时，要尽量避免碰撞钢筋，管道预埋件等，每次振捣时间以20～30s 为宜，不宜过振，应以表面呈现浮浆，平整和不再沉落为准，为了排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部形成的水分和空隙，尚须进行二次振捣以提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现裂缝，增加混凝土的密实度，从而提高混凝土的抗裂性。
&&& 6.3.4泌水处理与表面处理
&&& 大体积混凝土浇筑、振捣过程中，容易产生泌水现象，泌水现象严重时，可能影响相应部分的混凝土强度指标。为此必须采取措施，消除和排除泌水。一般情况下上涌的泌水和浮浆会顺着混凝土浇筑坡面下流到坑底。施工中根据施工流水，大部分泌水可排到集水坑和电梯井坑内，然后用潜水泵抽排掉，局部少量泌水采用海绵或者毛毡吸除处理，为防止表面微小裂缝产生，在砼初凝前再用铁搓板压光，可有效的控制混凝土表面龟裂，增加防水抗裂效果。
&&& 6.3.4表面防裂施工技术要点
&&& 大体积泵送混凝土经振捣后表面水泥浆较厚，容易引起表面裂缝，首先，要求在振捣最上一层混凝土时，控制振捣时间，注意避免表层产生太厚的浮浆层；在浇捣后，必须及时用2m长括尺，将多余浮浆层刮除，按施工员测设的标高控制点，将混凝土表面括拍平整。有凹坑的部位必须用混凝土填平，在混凝土收浆接近初凝时，混凝土面进行二次抹光，用木抹子全面仔细打抹两遍，既要确保混凝土的平整度，又要把其初期表面的收缩脱水细缝闭合，在混凝土收浆凝固施工期间，除了具体施工人员外，不得在未干硬的混凝土面上随意行走，收浆工作完成的面必须同步及时覆盖表面养护保护层。
&&& 6.4 砼温度控制与监测
&&& 6.4.1砼温度控制
为降低混凝土的总温升，减少内外温差，在具体施工中对砼输送管道采用棉毡包裹洒水降温及筏板基础砼中预埋水管等技术措施，达到了预期的效果。
采用内部降温法降低混凝土的内外温差，在混凝土内部预埋φ20LPVC管作冷却水管，通入冷却水，强制降低混凝内部的水化热温度。PVC管采用管件连接，钢筋绑扎时预埋，浇筑混凝土前进行现场试压，防止蓄水后漏水。冷却水管按一层布置，高度在筏板基础1/2处。降温管分别设置进水口和出水口，并在进水口和出水口安装阀门控制水的流量，并将出水引入施工现场准备好的水箱内，水箱的容水量为10立方左右。在水箱内安装潜水泵与进水管连接，形成循环水。详见下图。
&&&& 当混凝土的养护条件达到后，停止内部降温。基础内预埋的降温管用高一级配的灌浆料进行封堵，封堵前要用空压机将预埋管内的积水吹净。
&&& 6.4.2 砼温度监测
&&& 对大体积砼进行测温监控，随时可掌握砼的温度变化动态，并以此指导砼的养护工作，这是控制大体积砼出现裂缝的重要手段。
&&& ①、测温目的
&&& 本工程砼强度等级较高、水泥用量较多、水化热高、升温大，因此降温收缩与材料塑性干燥收缩的共同作用是引起砼开裂的主要原因，在施工前通过混凝土热工计算，经修正估算该工程绝热温升约为45℃，依据施工安排，筏板基础砼施工在2011年6月下旬进行，大气平均温度为20～30℃，砼入模温度应在25℃左右，考虑到环境温度及散热量，砼中心最高温度可达69℃左右。通过测温，将砼深度方向的温度控制在规范允许范围以内。同时通过测温还可以根据实际情况，尽可能地缩短养护周期，使后续工序尽早开始，加快施工进度，并节约成本。
&&& ②、测温点布置
&&& 在混凝土浇筑前，依据浇筑顺序及筏板基础厚度共布设7个测温孔，每个测温孔布置上、中、下三个测点，分别测定砼表层、中部和底部温度。
&&& ③、大体积砼计算机温度监控系统
&&& 大体积砼计算机温度监控系统为两级分布式集散控制系统，该系统的巡检周期为30秒，计算机的终端显示温度与砼内部的温度同步变化；可在微机显示器上随时显示和打印所有点位上当时砼的温度，可自动记录和绘制从测温开始到当时的温度变化曲线。
&&& 大体积混凝土保温保湿养护中，应对混凝土的内表温度，顶面及底面温度，室外温度进行监测，根据监测结果对养护措施作出相应的调整，确保温控指标的要求。
&&& 6.5 砼养护
&&& 大体积混凝土的养护，可根据工程的具体情况，采用薄膜加棉毡或蓄水的养护方法。在控制内外温差的前提下，应尽可能推迟保温层开始覆盖的时间。
混凝土在浇筑完毕后, 当人踩在混凝土表面无明显脚印时，随即用塑料薄膜覆盖严实，不使透风漏气，防止水分蒸发散失,并加盖毛毡保温（毛毡层数根据砼内外温差及大气温度而定），现场配备2 层塑料薄膜，3层毛毡以做保温保湿备用材料。要求薄膜的搭接不得小于150mm，毛毡的搭接不小于100mm。墙柱插筋之间狭小空间必须特别注意保温措施，可用条形薄膜加以覆盖后，再加盖毛毡，确保墙柱插筋薄弱环节处的保温工作。
&&& 基础混凝土采取保温保湿养护方法。白天温度较高的时只覆盖塑料布保湿，并利用降温管排出的水适当洒水养护，要求排出水的温度要略大于砼表面温度。夜间气温较低,依据现场测温的数据及时增加覆盖棉毡进行保湿保温养护。保持混凝土内、外温差在25℃以内，发现异常时及时调整保温养护措施，基础保湿养护过程中，应经常检查塑料薄膜的完整情况，对于破损部位及时修补或更换，确保混凝土表面湿润。
&&& 模板采用木胶板，保温性良好，可将其直接作为保温材料考虑。早期水泥水化热使混凝土内部温度高，过早拆模混凝土的表面温度较低，会产生很大的拉应力，极易形成裂缝。故延迟拆模时间，能充分发挥混凝土应力松弛效应，增加保温保湿养护时间。基础模板拆除后，及时进行回填覆盖，如不能回填应采取预防寒流袭击，突然降温和剧烈干燥等措施。
&&& 基础底板保温养护期间，应加强现场安全防火管理，施工区严禁烟火，确保保温措施自始至终起到养护作用，严禁随意掀开毛毡。 在保温养护期间，因后续工作（如放线等）需要，必须揭开保温层时，只宜局部进行，并且在工作完成后，及时覆盖。当混凝土内外温差和降温速度超过温控指标时，应及时加盖备用塑料薄膜和棉毡。
&&& 对于高层建筑筏板基础施工而言，不仅要加强对钢筋、砼原材料的质量控制，而且还要特别重视钢筋的连接质量，在基础大体积砼施工中，还应通过的施工技术对混凝土的浇筑温度进行有效的控制，将砼温度监测与混凝土的养护工作紧密结合起来，只有这样方可确保高层建筑筏板基础的施工质量，确保高层建筑的整体施工质量和效益。
(本文来源：陕西省土木建筑学会& 文径网络：尹维维 尚雯潇 编辑& 文径 审核)
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