大型砼施工方案.doc

翠羽丹霞底板大体积混凝土施工方案本工程基础采用预制静压方桩柱下独立基础和片筏板基础，片筏板基础板厚600 、750 、900，局部电梯井部位混凝土深约厚达5.1m，属于典型的大体积混凝土。混凝土强度等级C45P6。墙、柱为C60P8，这种大体积混凝土底板施工具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点，故底板大体积混凝土浇筑应作为一个施工重点和难点认真对待。而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题，这是因为混凝土体积大，聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀，在受到内外约束的情况下，混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生，最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此，大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展，以保证工程质量。一、大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。1.收缩裂缝混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩，对于大体积混凝土，这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束，就会在混凝土体内产生相应的收缩应力，当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响，一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。自身收缩与干缩一样，是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失，而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降形成弯月面，产生所谓的自干燥作用，导致混凝土体的相对湿度降低及体积减小而最终自身收缩。水灰比对自身收缩影响较大，一般来说，当水灰比大于0.5时，其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计；但是当水灰比小于0.35时，体内相对湿度会很快降低到80%以下，自身收缩与干缩则几乎各占一半。自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。因此在模板拆除之前，混凝土的自身收缩大部分甚至全部已经完成。在大体积混凝土里，即使水灰比并不低，自身收缩量值也不大，但是它与温度收缩叠加到一起，就要使应力增大，所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。但是，许多断面尺寸虽不很大，且水灰比也不算小的混凝土，也必须考虑水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂影响，也需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响。塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下，混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加快，于是裂缝迅速扩展。所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。2.温差裂缝混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。温差的产生主要有三种情况：第一种是在混凝土浇筑初期，这一阶段产生大量的水化热，形成内外温差并导致混凝土开裂，这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。另一种是在拆模前后，这时混凝土表面温度下降很快，从而导致裂缝产生。第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值即内部温差。这三种温差都会产生裂缝，但最严重的是水化热引起的内外温差。3.安定性裂缝安定性裂缝表现为龟裂，主要是由于水泥安定性不合格而引起。二、裂缝的防治措施1.设计措施（1）精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。（2）增配构造筋，提高抗裂性能。应采用小直径、小间距的配筋方式，全截面的配筋率应在0.30.5%之间。（3）避免结构突变产生应力集中。在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。（4）在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限抗拉强度。（5）在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距2030m，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。2.原材料控制措施（1）尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)，或利用混凝土的后期强度(90d180d)以降低水泥用量，减少水化热(因为每加减10kg水泥，温度会相应增减1，水化热与水泥用量成正比)。在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期（15d）可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。（2）适当搀加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后，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。（3）选择级配良好的骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%83%，因此在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般来说，可以选用粒径4mm40mm的粗骨料，尽量采用中砂，严格控制砂、石子的含泥量(石子在1%以内，砂在2%以内)。控制水灰比在0.6以下。还可以在混凝土中掺缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热。另外还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150mm300mm的大块石。掺加大块石不仅减少了混凝土总用量，降低了水化热，而且石块本身也吸收了热量，使水化热能进一步降低，对控制裂缝有一定好处。（4）适当选用高效减水剂和引气剂，这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。3.施工方法控制措施大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道，在内部通循环冷水或冷气冷却，降温速度不应超过0.51.0/h。对大型设备基础可采用分块分层浇筑(每层间隔时间5d7d)，分块厚度为1.0m1.5m，以利于水化热散发和减少约束作用。当混凝土浇筑在岩石地基或厚大的混凝土垫层上时，在岩石地基或混凝土垫层上铺设防滑隔离层(浇二度沥青胶撒铺5mm厚砂子或铺二毡三油)，底板高低起伏和截面突变处，做成渐变化形式，以消除或减少约束作用。此外，还应加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15以上。尽量采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。还可根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。4.温度控制措施混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时，混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。因此，通过应降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度，减少和避免裂缝风险。人工控制混凝土温度的措施对早期因热原因引起的裂缝作用不明显。比如表面保温材料保护可以减少内外温差，但不可避免地招致混凝土体内温度很高，从受约束而导致贯穿裂缝的角度看，是一个潜在恶化裂缝的条件。因为体内热量迟早是要散发掉的。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止过速冷却和超冷，过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大，而且早期的过速超冷会影响水泥胶体体系的水化程度和早期强度，更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大，引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小，防止和降低裂缝的产生和发展。因此我项目部采取如下施工措施。1 混凝土配合比考虑到水泥水化热引起的温度应力和温度变形，在混凝土级配及施工过程中要注意如下问题：选用32.5 普通硅酸盐水泥，山砂，山石。外加剂采用WG-I 高效复合防水剂，在混凝土中掺入水泥重量0.8%，初凝时间控制在1214h。掺入粉煤灰，以替代部分水泥用量，推迟混凝土强度的增长，从而减少水泥水化热的不利影响。采用华能级粉煤灰，细度应符合国家现行标准的规定。掺量应通过昆明市检测中心试验确定。详见配合比。施工期间，要根据天气及材料等实际情况，及时调整配比，并且应避免在雨天施工。提高混凝土抗拉强度，保证骨料级配良好。控制石子、砂子的含泥量不超过1%和3%，且不得含有其他杂质。2 温度控制为控制好混凝土内部温度与表面温度之差不超过25， 施工中主要采取如下措施：1尽量降低混凝土入模浇筑温度，必要时用湿润草帘遮盖泵管。2为防止混凝土表面散热过快，避免内、外温差过大而产生裂缝，混凝土终凝后，立即搭设大棚进行保温养护，大棚保温养护时间根据测温控制，当混凝土表面温度与大气温度基本相同时（约45d），撤掉大棚保温养护，改为浇水养护。浇水养护不得少于14d；保湿保温养护措施：先铺一层塑料布，上面铺二层草帘子，根据温差来决定草帘子的增加量。如遇雨天必须在草垫子上再增加一层塑料布防雨，并做好排水措施。3混凝土热工计算：底板混凝土施工在五月份，当时大气平均气温(T0)取200C。入模温度(Tq)取300C 下列式中t 为混凝土内部达到最高温度的时间。混凝土内部最高温度按经验计算：Tmax=Wc/10+Tq+F/50 =400/10+30+65/50=71.3混凝土表面温度：混凝土表面温度受外界气温、养护方法、结构厚度等的影响：（1）混凝土的虚厚度：h=K /=0.6662.33/3.5=0.44本工程混凝土保温方法为铺二层草帘，取其导热系数取0.14；内铺塑料薄膜,取其导热系数取0.09,代入得 =3.5（2）混凝土的计算厚度：H=h+2h=2.3+20.44=3.19m（3）混凝土的表面温度：T1= Tmax T0 =71.320=51.3T1 混凝土达到最高温度时，混凝土中心温度与外界气温之差T= T0+4h（H h）T1 / H2=20+40.44(3.190.44) 51.3/3.192=46.9结论：混凝土中心最高温度与表面温度之差TmaxT= 71.346.4=24.4 25故满足要求，可以保证质量。3 浇筑方案本工程地下室底板尺寸较大，为防止冷缝出现，采用泵送商品混凝土，施工时采取斜面分层、依次推进、整体浇筑的方法，使每次叠合层面的浇注间隔时间不得大于8h，小于混凝土的初凝时间。现场采用2 台地泵（1 号，2 号）、1 个溜槽相结合起来进行浇筑。要求施工队准备四组人，结合现场具体浇筑实际情况调动，要求一定确保每一下料口混凝土能很好地覆盖上层已浇筑的混凝土，避免形成冷缝。按计划，底板混凝土浇筑在晚上开始，首先采用2 台地泵、丹霞路一侧开始后退浇筑，在第二天早晨，应浇筑至另一片筏基础位置处，F、G 轴线之间。在。其中，2 号泵沿西侧参与帮助浇筑底板混凝土，这样，每一下料点均可从容完成其应浇筑方量，保证浇筑的整体性。浇筑完核心筒后，整体推进，直至完成。1.方案可行性计算：混凝土浇筑方法为斜面分层布料方法施工，即“一个坡度、分层浇筑、循序渐进”。混凝土泵车采取“z”形行走路线。经现场与搅拌站技术人员研究，泵浇筑速度 20m3 /h。混凝土初凝时间为1012h。图5-55 混凝土浇筑示意图在整个浇筑过程中，混凝土泵车循环最大距离为9m。3.混凝土的振捣在每一下料口，三个振捣手均匀分布在整个斜面，沿图示中小箭头方向推进，确保不漏振，使新泵出的混凝土与上一斜面混凝土充分密实地结合。振捣应及时、到位，避免混凝土中石子流入坡底，发生离析现象。详见图5-59。混凝土采用机械振捣棒振捣。振捣棒的操作，要做到“快插慢拔”，上下抽动，均匀振捣，插点要均匀排列，插点采用并列式和交错式均可；插点间距为300400mm ，插入到下层尚未初凝的混凝土中约50100mm，振捣时应依次进行，不要跳跃式振捣，以防发生漏振。每一振点的振捣延续时间30s，使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。为使混凝土振捣密实，每台混凝土泵出料口配备4 台振捣棒（3 台工作，1 台备用），分三道布置。第一道布置在出料点，使混凝土形成自然流淌坡度，第二道布置在坡脚处，确保混凝土下部密实，第三道布置在斜面中部，在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。4.混凝土表面处理大体积混凝土的表面水泥浆较厚，且泌水现象严重，应仔细处理。对于表面泌水，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将水引向低洼边部，处缩为小水潭，然后用小水泵将水抽至附近排水井。在混凝土浇筑后48h 内，将部分浮浆清掉，初步用长刮尺刮平，然后用木抹子搓平压实。在初凝以后，混凝土表面会出现龟裂，终凝要前进行二次抹压，以便将龟裂纹消除，注意宜晚不宜早。5.突发事件的处理对在混凝土浇筑过程中可能发生的影响混凝土连续浇筑的突然事件，我们应做好充分的预防、准备工作：针对在浇筑过程中可能出现的潜水泵损坏问题，施工前应做到每一种型号都有备用泵。因整个底板的混凝土浇筑时间较长，这期间天气又可能发生变化，故应做好充分的防雨工作。为防止因偶然事件引发施工现场全面停电而造成混凝土无法连续浇筑的现象发生，施工前应设法与供电所连接上备用电。为防止施工期间发生振捣棒损坏而影响施工质量，施工前每一下料口均应配有一台备用的振捣棒。4 混凝土测温及监控大体积混凝土浇筑后，必须进行监测，检测混凝土表面温度与结构中心温度。以便采取相应措施，保证混凝土的施工质量。当混凝土内、外温度差超过250C 时，应紧急增加覆盖一层草帘，控制温差。测温点布置：因常规测温方法需留设测温孔，这种方法不仅测试精度不高，而且给施工带来诸多不便，影响施工进度，因此工程用电子测温仪测温。测温探头在混凝土浇筑前埋入测温位置，既能保证施工质量，同时还能测量混凝土入模温度。本工程采用JDC-2 型建筑电子测温仪测量混凝土内部温度。温度传感器分三层布置，平面位置共布置二十五个测点，每个测点分别布置在每层混凝土底部、中部及上部（局部电梯井1414，1515 剖面布置四道），以测量底板内部及表面温度。测温仪温度传感器详细布置见图5-59。图5-60 JDC-2 型建筑电子测温仪传感器不止立面图注意：电子传感器导线应缠绕在马凳筋上，浇筑及振捣混凝土时应注意勿将其损坏。测温孔平面布置