医疗楼地下大体积混凝土施工方案#广东.doc

福建省闽南建筑工程有限公司筏板基础大体积混凝土施工方案二0一0年三月二十日 目 录筏板基础大体积混凝土施工方案11.前言12工程概况13方案特点14适用范围25工艺原理26工艺流程及操作要点26.1大体积混凝土工艺流程26.2操作要点36.3混凝土热工计算96.3.1混凝土绝热温升值和最高温升值的计算96.3.2.保温层厚度的计算116.3.3.蓄水法温度控制126.4 劳动力组织137.材料与设备138.质量控制148.1 原材料质量控制148.2 试验与试配质量控制158.3 施工过程的质量控制158.4 控温质量控制169安全措施1610环保措施1711.效益分析1812应用实例1814附图2015附件：配合比设计报告20筏板基础大体积混凝土施工方案福建省闽南建筑工程有限公司1.前言高层建筑地下室基础、大型筏板基础等常见大体积混凝土，其混凝土结构受水化热的影响很容易产生裂缝等质量问题，从而造成地下结构的渗漏甚至影响到结构的使用寿命。福建省闽南建筑工程有限公司为彻底解决此类问题，成立了技术攻关小组，在先后多次地下室基础大体积混凝土的施工实践中，分别从混凝土配合比的试配、砂石的级配、不同温度条件下混凝土的浇灌与养护方法等方面进行研究，每次在大体积混凝土施工前，均编写了专项施工方案，施工后公司技术质量部又依据施工经验对方案进行了修改、提炼，以用于指导后续类似工程的施工，经过多个工程的施工经验积累，掌握了确保大体积混凝土施工质量的综合配套的施工方法，从而形成了此方案。2工程概况东莞台心医院医疗区一期新建工程为一层地下室四层裙楼和d区十一层楼组成，地下室面积16677m2，地上建筑面积75014m2，总建筑面积91691m2框架结构，d区筏板基础为框架剪力墙结构。筏板基础底标高为-7.15m，筏板厚度1.4m，采用c35p8砼基础面积约4000m2，砼约6000m3，钢筋等级为三级，属大体积砼。3方案特点2.1 通过对施工前材料质量与性能的控制和配合比的优化；对施工过程中采取措施提高混凝土密实度和扩大散热面来降低混凝土内部温度和提高混凝土抗拉强度。可避免传统施工对事前和事中控制不够带来的质量隐患。2.2 通过测温结果调整保温措施来控制混凝土内外温差，可避免对混凝土在无养护理论依据的情况下采取无针对性的养护方法所造成的危害。4适用范围本方案适用于地下室承台、地梁、底板（厚800）、筏板基础等厚大体积的水平结构混凝土工程。5工艺原理要消除大体积混凝土水化热的危害，必须控制混凝土内部与表面温差和混凝土表面与大气温度差均小于25，且混凝土内部的升温与降温速度在允许范围内。通过优化混凝土的配合比来减小水泥的水化热、混凝土浇灌过程中的散热、降低混凝土组成材料的初始温度、使用缓凝剂延缓水泥水化热的释放速度、混凝土内埋循环水管等措施可减小混凝土内部温度；保温养护可提高混凝土表面温度；养护过程中通过测温并依测温结果调整养护措施，可人为控制温差，使温差和温度变化速度控制在允许范围内。另外，良好的砂石级配、砂石很低的含泥量、在混凝土浇捣过程中加强振捣提高混凝土的密实度、排除振捣过程中产生的泌水，均可提高混凝土的抗拉强度，从而可提高混凝土抵抗开裂的性能。6工艺流程及操作要点砼组成材料和性能要求要求求砼热工计算6.1大体积混凝土工艺流程隐蔽验收分层下料分层振捣泌水处理养护测温分析内外温差砼热工计算调整养护方法砼试配砼申请制作试块试压验收评定成品保护6.2操作要点 对于面积较大且厚的地下基础大体积混凝土，若采用混凝土内埋循环水管措施降低混凝土内温度需要较高成本，且排水困难，项目部不易接受。混凝土内埋循环水管措施多采用于地上设备基础等面积不大的大体积混凝土中，本方案不予介绍。6.2.1 混凝土组成材料与性能的要求：水泥:选用强度等级应为42.5mpa的华润低水化热的水泥p.品种，混凝土水泥用量279kg/m3。粉煤灰：细度（45m筛筛余）不大于30%,活性指数为82%,需水量比为97%,三氧化硫含量为2.2%,烧失量为7.35%。 矿粉：比表面积为409m2/kg，活性指数101%，需水量比为96%，三氧化硫含量为0.4%，氯离子含量为0.017%，烧失量为0.8%。碎石: 含泥量3%， 5mm20mm连续级配，最大粒径不宜超过40mm，针片状颗粒含量不宜大于10%。砂:中砂，含泥量2%，通过0.315mm筛孔的颗粒含量不宜小于15%，且不大于30%，通过0.160mm筛孔的颗粒含量不宜小于5%。砂率控制在35%45%。水:自来水(饮用水)，对石子、砂进行充分浇水来降低砼的温度。外加剂:采用n型缓凝减水剂，掺量为胶凝材料的1.75%，减水率为25-35，不得与萘系减水剂混用。 水灰比控制在0.4-0.6以下，塌落度控制在142cm；混凝土的初凝时间控制为8小时左右（运输时间+浇筑时间+富裕时间和散热时间）。(本工程施工以附件：商品砼公司配合比为准)6.2.2混凝土热工计算：用温度计随机测量混凝土组成材料的温度各10次，每种材料的初始温度(ti)为其10次读数的平均值；以当天的平均气温为外界气温（tq）；记录混凝土装、卸和转运次数、混凝土运输时间（分钟）、混凝土浇筑浇捣时间（分钟）。然后按本方案第5.3条的要求计算混凝土拌合物温度（出机温度）t0和混凝土的浇筑温度tj 。上述计算结果若混凝土的浇筑温度超过28（），应采取的措施为：原材料采用预冷或水中加冰块，以降低混凝土的浇筑温度。6.2.3混凝土试配：采用r60替代r28龄期进行配合比设计，以减少每立方米混凝土的水泥用量。 6.2.4隐蔽验收: 模板、钢筋，支架、预埋件和预埋管道等按设计要求安装完毕，并经隐蔽验收检查合格。6.2.5混凝土的申请:应按6.2.1的要求注明混凝土组成材料与性能的要求、混凝土的强度等级、初凝时间、混凝土量(应满足连续浇灌的需要);掌握天气变化情况，避开雨天浇筑混凝土，必要时准备好防雨、防暴晒设施。6.2.6 分层下料：混凝土采取水平分层下料、循序渐进的浇筑方法。分层厚度为振捣棒有效长度的1.25倍（约为60cm）。6.2.7 分层振捣：混凝土振捣采用插入式振捣器分层振捣（见下图），在下料处和斜面底部分别设置两组振捣器。插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，按顺序进行，不得漏振，做到均匀振实。每点振捣时间一般为15s，应视混凝土表面呈水平不再有明显下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为宜，并且在2030min后对其进行二次复振。 振捣器移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍（约为40cm），振捣上一层混凝土时应在下一层混凝土初凝前插入下层5cm，以消除两层间接缝。振捣器距离模板不大于作用半径的0.5倍（约为13cm），并不允许紧靠模板振动。浇筑后3-4小时内初步用长刮尺刮平，初凝前用铁滚筒碾压2遍，再用木抹子搓平压实，以控制表面龟裂。混凝土浇筑时，注意观察模板、支撑、钢筋情况，当发现有变形、位移时，要及时采取措施进行处理。6.2.8 泌水处理：混凝土在浇筑、振捣过程中，会产生较多的泌水和浮浆，不予以彻底清除，将影响基础质量。工程施工时可利用基坑周边设明排水系统抽除泌水，但应注意不要吸入浮浆。6.2.9养护：大体积混凝土的养护是防止混凝土出现裂缝的关键工作，浇筑完毕的混凝土初凝后，采用蓄水法养护。保温隔热法养护方法：在混凝土终凝前，采用抹面机械或人工多次抹压混凝土表面后，覆盖一至二层塑料薄膜再加一定厚度的草包、麻包袋或其他保温材料覆盖，每层麻包袋搭接缝不少于100mm，上下层错开300，养护期不少于21天。蓄水法养护方法：混凝土用木抹子搓平压实后，在表面盖双层麻袋，覆盖方法同上。待混凝土初凝后在基础周边砌240宽、300高的挡水进行蓄水法养护（蓄水深度30cm），放水时在龙头的出水口处用木板挡住水头作缓冲，以免冲坏混凝土。蓄水深度按计算及测温结果随时调整。协调好养护与后续工序施工的做法是：上部放线工作抢在保温养护之前完成，即利用开始混凝土处于升温阶段的有利时机，迅速完成放线工作；在当混凝土强度达到规范规定的强度（1.2kn/2）时即开始后续工序的施工。在施工前对操作人员进行详细的技术交底，要求在施工中，做到材料轻拿轻放，不随意掀开保护草袋与塑料薄膜，对于必须掀开的地方，做到掀开一块，施工一块，再覆盖一块，尽量缩短翻开的时间；同时组织专门人员负责混凝土的养护工作，在施工中专门监督，发现未及时覆盖的及时予以覆盖。6.2.10 测温：大体积混凝土温度控制标准：前期混凝土水化温升值5/h；混凝土内外温差和混凝土表面与大气间的温差25；降温速度1.752.5/d。测温管要求：利用15mm镀锌钢管（厚约1）作为测温管，下端用防水胶带封闭。测温管布点与定位方案：根据基础平面形状，底板厚度尺寸布点，在中心点、角点、转角处等代表性部位布点，在保证能全面反映砼内部各点温度的情况下，做到尽量减少布点；测温孔布置在温度变化大，易散热的位置；将测温管布置于每只承台中部靠近柱附近；测温管纵横向间距10-15m。测温管点焊固定在底板或承台附加钢筋上，测温管底端位于板顶面以下约2/3板厚处，测温管露出混凝土上表面约150。在测温前，管内注入适量机油，机油灌至混凝土表面下约100处，上口用棉花塞紧。所有测温孔按顺序编号，并绘制测温孔布置图。测温时，应将温度计与外界气温相隔离，用棉团将测温管上口塞住。测温计停留在测温孔内要达3分钟，方可读数。读数时必须及时准确。读测温计时，与视线相平，以确保读数的正确。测温工作的管理：测温记录表由现场专职测温员填写。测温记录必须真实、准确、完整，字迹工整，不得涂改。专职测温员必须经过学习培训，了解混凝土的性质、测温要求，对现场覆盖不严、温差过大、混凝土温度过高或过低等不正常现象要有很灵敏的反应，并及时向项目经理部有关人员和技术负责人反映实际情况。每次测完温，要立即把签字完整的测温记录表报项目技术负责人审核后归档（逢夜间交项目部值班人员）。测温项目、时间与频次：在测温点被混凝土覆盖2h小时后即开始测温（具体详下表），若遇温度突变或温差过大应加测一次，做好测温记录，把测温记录及时反馈给技术人员以便及时发现问题，采取相应的技术措施。达到上述规定的温度控制标准时,方可停止测温。测温项目测温次数室外气温及环境温度每昼夜不少于4次，此外还需测最高、最低气温混凝土出罐、入模温度每4h一次终凝前混凝土温度每4h一次混凝土强度达30%强度之前每4h测一次混凝土强度达30%强度后每8h测一次大体积混凝土测温记录工程名称施工单位测温方式部 位养护方法测温时间大气温度测孔编号保温层下温度(1)块体外表温度(2)中靠上点温度(3) 中间点温度(4)中偏下点温度(5)块体底表温度(6)最大温差（混凝土内与保温层内）最大温差（混凝土保温层内外）间隙时间备注月日时施工单位项目技术 负责人施 工 员测 温 员监理建设单位监理工程师（建设单位项目专业技术负责人）6.2.11控温措施：测温时以温差23c为报警值，在实测温差达到23c时，算出此时的(tb-tq)和(tmax-tb)，然后按本方案5.3.2和5.3.3节内容进行热工计算，计算出此时的保温层厚度或调整后的蓄水深度（h/w）。根据计算结果立即采取措施：对保温保湿养护的，调整保温层厚度；对蓄水养护的调整蓄水深度。如此反复进行,直至达到6.2.10条规定的温度控制标准时,方可结束控温工作。保持最后一次控温的养护条件继续养护，确保养护期不少于21天。6.2.11成品保护：混凝土强度达到1.2n/2前,应扎围拦禁止人员进入,不得在其上踩踏或安装模板支架，在施工中，做到材料轻拿轻放。6.2.12试块制作:每一工作班控制的同级别混凝土，质量检验试块取样不得少于一组（一组3块试块），同时要满足每100 m3的同级别混凝土取样一组（连续浇筑1000 m3以上按每200 m3取样一组），混凝土取样必须在施工现场浇筑点进行取样。6.3混凝土热工计算6.3.1混凝土绝热温升值和最高温升值的计算1.混凝土拌合物温度（出机温度）计算:t0=（tiwici）/（wici） 式中： t0-混凝土拌合物物温度（）;wi-各种材料的重量；ti-各种材料的初始温度（）;ci-各种材料的比热kj/kg。k 水泥: ci=0.84；砂：ci=0.84；碎石：ci=0.84；粉煤灰：ci=0.84；水：ci=4.22混凝土浇筑温度的计算:混凝土浇筑温度是指混凝土拌合物出机后，经运输、平仓、振捣过程后的温度。tj=t0+（tq-t0）*（a1+a2+a3+an）式中： tj-混凝土浇筑温度（）； to-混凝土拌合物温度（）； tq-外界气温 a1、a2、a3、an温度损失系数，其值如下：混凝土装、卸和转运每次a=0.032混凝土运输时a=t t为运输时间（分钟） =0.0042（对滚动式搅拌机）；混凝土浇筑过程a=0.003t t为浇捣时间（分钟）。大体积混凝土的浇筑温度不宜超过28（），上述计算结果若不符合要求,应采取的措施为：原材料采用预冷或水中加冰块，这样能降低混凝土的浇筑温度，相应地降低了混凝土内部的最高温度，并减少了结构物的内外温差。同时，降低浇筑温度，尚可延长混凝土初凝时间，改善混凝土浇筑性能，这对保证混凝土施工质量十分有利。3混凝土内部的中心温度计算：tn=mc*q/c+mf/50 tt=tn（1-e-mt） 式中：tn-混凝土最终绝热温升（）tt-在t龄期时混凝土的绝热温升（）tmax-混凝土内部的中心温度 mc-每立方米混凝土中的水泥用量（kg） c-混凝土的比热 c=0.97kj/（kg.k） -混凝土的密度 =2400kg/m3 mf-每立方米混凝土中粉煤灰用量（kg） e-常数 e=2.718 t-混凝土的龄期（天） m混凝土水化时的温升系数q-每千克水泥水化热量（ j/公斤），可查下表求得；每千克水泥水化热量品种水化热量（ j/公斤）225号275号325号425号525号普通硅酸盐水泥;矿渣硅酸盐水泥201188243205289247377335461452m-与水泥品种比表面、浇捣时温度有关的经验系数，可由下表查得，一般取 0.3-0.41 ；浇筑温度（）51015202530m（ 1/d ）0.2950.3180.3400.3620.3840.406由于大体积混凝土并非处于完全绝热状态，而是处于上下表面一维散热的条件下，温升值比绝热状态计算的要小；且不同浇筑块厚度与混凝土的绝热温升亦有密切关系，混凝土厚度愈小，散热愈快，水化热温升值低，反之混凝土块厚度愈大，散热愈慢，当混凝土块厚度在 5m以上时，混凝土实际温升接近绝热温升。所以调整后的混凝土内部中心温度按下式计算：tmax=tj+tt-不同浇筑块厚度的温降系数，按下表查用； 不同浇筑块厚度与混凝土绝热温升的关系（值） (龄期3 d)浇筑块厚度（ m ）1.01.52.02.53.04.05.06.00.360.490.570.650.680.740.790.82不同龄期水化热温升与浇筑块厚度的关系 不同龄期(d)的值：浇筑块厚:(m) 龄期(d)369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.590.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24本表适用于混凝土浇筑温度为1530（）的工程6.3.2.保温层厚度的计算=0.5hi(tb-tq)/ (tmax-tb).k式中:-保温材料所需厚度h-基础厚度（m）。 tb-混凝土表面温度（）i-保温材料传热系数, 草包取0.14w/m.k；-混凝土导热系数,取2.3 w/m.k;tq-砼浇筑后35天空气的平均温度（）k-传热系数修正值,取1.90(刮大风时的修正系数)6.3.3.蓄水法温度控制 在混凝土终凝后，在结构表面蓄以一定高度的水，由于水具有一定的隔热保温效果，因而可在一定时间（710d）内，控制混凝土表面与内部中心温度之间的差值在25以内，使混凝土在预定时间内具有相应的抗裂强度，从而达到控制裂缝的目的。混凝土表面所需的热阻系数计算公式 r=xm(tmax-tb)k/(700to+0.28 mc q(t)蓄水深度计算公式 ：hw= r*w 式中：r-混凝土表面的热阻系数(k/w); hw-令tmax- tb=20时的蓄水深度（cm）； x-混凝土维持到预定温度的延续时间(h); m-混凝土结构物表面系数(1/m); m=表面积/体积；tmax-混凝土中心最高温度() ; tb-混凝土表面温度 (); k-透风系数 (),取k=1.40; 700-混凝土的热容量,即比热与密度之乘积(kj/m3.k); t0-混凝土浇筑,振捣完毕开始养护时的温度 (); mc-每立方米混凝土的水泥用量(kg/m3) ; q(t)-混凝土在规定龄期内水泥的水化热(kj/kg) ;w-水导热系数,取0.58w/m.k; 上式中的r值是令(tmax-tb)=20进行计算，施工中通过测温，若中心温度与表面温度之差大于20，可采取提高水温或调整水深度进行处理。 蓄水深度，可根据不同水温按下式计算调整： h/w=hwt/b/ta式中：h/w-调整后的蓄水深度（cm）； t/b -需要蓄水养护温度()，即t/b= t0-20； ta-大气平均温度()。浇筑完混凝土后3天拆模即回填土，蓄水具体做法详附图6.4 劳动力组织混凝土施工过程中需浇捣人员20人/班，钢筋工2人，木工2人，混凝土施工员2人，测温2人。混凝土浇筑时，施工人员分两大班组作业，每班12小时。交班工作提前半小时完成，人不到岗不准换班，由工长明确接班注意事项，以免接班过程中带来质量隐患。劳动力安排要满足连续施工作业，夜间施工需有足够照明。7.材料与设备n型缓凝外加剂具有低掺量、高减水、高增强、低碱、低收缩、高保塌、缓凝、绿色环保等特点，适应性好，对各种水泥及掺合料具有较好的分散性及保塑性，且具有较好的减缩效果，能减少混凝土的收缩裂缝。其物理性能指标见下表：指标名称指标值备注外观淡黄色液体随原料不同稍有变化浓度、20掺量、1.7减水率、20.7ph值6-7粘度（pa.s）10-30密度(g/3)1.060.02净浆流动度186120分钟损失小于10na2so4含量、无r2o、0.3ci-、-数均分子量5000-10000官能团能团-cooh,-so3 na, -o-, -oh储存期一年无分层、不结晶其他材料和设备的名称、规格等：序号名称型号单位数量用途1镀锌钢管15根2根/100形成测温孔2温度计0-100支4测量温度3电焊机bx-300台1焊接以固定测温管4塑料薄膜施工面积保温隔热5草袋施工面积保温隔热6棉花若干隔热7防水胶带m若干封闭 另外大型设备：1、需要混凝土泵送车2台，与租凭公司租用；2、混凝土车40台由混凝土公司安排，所需混凝土保证每10分钟1车；3、发电机50kw一台；4、施工机具需要8台振动棒，4台备用，共12台；平板振动器2台，磨光机1台；8.质量控制8.1 原材料质量控制原材料质量除符合本方案6.2.1节要求外,还应符合下列要求:水泥:取样检验合格后方可使用,其质量应符合 gb175-2007标准要求。掺合料：质量应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰gb1596等的规定，掺合料的掺量应通过试验确定。外加剂：质量符合混凝土外加剂应用技术规范 gb50119-2003要求，选用的外加剂应有供货单位提供的产品说明书、出厂检验报告及合格证、掺外加剂混凝土性能检验报告。液体外加剂应放置阴凉干燥处，防止日晒、受冻、污染、进水或蒸发，如有沉淀等现象，经性能检验合格后方可使用。碎石:符合建筑用卵石、碎石gb/t14685-2001要求。砂:符合建筑用砂 gb/t14684-2001要求。水:质量符合混凝土拌合用水标准 jgj63-89要求。8.2 试验与试配质量控制 本方案所用使用的n型缓凝减水剂不得与萘系减水剂混用，与其他类外加剂混用时应注意其相容性及对混凝土性能的影响，使用前应进行试验，满足要求方可使用。试配掺外加剂的混凝土时，应采用工程使用的原材料，检测条件应与施工条件相同，当工程所用原材料或混凝土性能要求发生变化时，应再进行试配试验。根据混凝土使用要求，外加剂的掺量应按供货单位推荐掺量、使用要求、施工条件、混凝土原材料等因素通过试验确定。采用r60替代r28龄期进行配合比设计。8.3 施工过程的质量控制混凝土拌制设备的计量系统应处有效校准状态, 混凝土原材料按重量计的允许偏差为：水泥、外加掺合料2%、粗细骨料3%、水、外加剂溶液2%，混凝土搅拌的最短时间不小于120秒，每工作班抽查不应少于一次。首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定，鉴定其坍落度、保水性和粘聚性，之后，每10车检查一次。混凝土分层下料、振捣方式、振捣要点、振捣时间、二次复振、泌水的排除等应符合本方案6.2.6、6.2.7、6.2.8的要求，混凝土不得漏振、欠振和过振。混凝土终凝前，应采用抹面机械或人工多次抹压。每仓混凝土应连续浇灌，不宜留施工缝。混凝土强度达到1.2n/mm前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。对设计不允许有裂缝的结构，严禁出现裂缝；设计允许出现裂缝的结构，其裂缝宽度必须符合设计要求。如设计没有说明者，普通钢筋混凝土一般允许裂缝宽度露天0.2mm，室内0.3mm。现浇结构的外观质量不应有严重缺陷，不宜有一般缺陷。检验方法：观察，检查技术处理方案。混凝土强度必须符合混凝土强度检验评定标准gbj107的规定。8.4 控温质量控制测温管的布点、固定应符合本方案6.2.10要求；体温层覆盖时间、覆盖方法应符合本方案6.2.9要求；蓄水养护的蓄水时间、蓄水方法应符合本方案6.2.9要求；测温时间、测温频次、温度计读数方法等应符合本方案6.2.10要求。测温人员要有强烈的责任心，要细心测温并及时将测温结果反馈给技术人员，技术人员及时进行热工计算，现场及时按计算结果调整保温层厚度或蓄水深度。温控温注意事项：在混凝土浇筑后的13天，若在气温较高的季节施工，在保证混凝土内外最大温差符合规范要求的前提下，尽量减小覆盖厚度，开始可仅采用适当覆盖遮阳，甚至短时间掀开草袋，浇水润湿，以免发生龟裂，但日平均气温低于5c时，不得浇水。如混凝土浇筑时气温较低，或当寒潮来临、突降阵雨等气温骤变时，要提前做好准备，必须及时覆盖养护，防止温度裂缝的发生。9安全措施混凝土泵输出的混凝土在浇捣面处不要堆积过高，以免引起过载。 拆除管道接头时，应先进行多次反抽，卸除管道内混凝土压力，以防混凝土喷出伤人。 清泵管时，管端应设置挡板或安全罩，并严禁管端站立人员、以防喷射伤人。使用振动器的作业人员，应穿胶鞋，戴绝缘手套，使用带有漏电保护的开关箱。作业停止需移动振动器时，应先关闭电动机，再切断电源。不得用软管拖动电动机。作业人员不得用手抱、肩扛泵送混凝土的输送管，应使用溜绳拖拽。输送管必须试送混凝土，检修必须卸压。使用手推车倾倒混凝土时，应有挡车措施，不得用力过猛或撒把。垂直运输采用井架时，手推车