大体积混凝土施工方案7.doc

大体积混凝土施工方案编 制：审 核：审 批：年 月 日大体积砼施工方案提纲一、工程概况二、设计要求三、砼施工过程质量控制要点1. 施工前期控制a. 严格选用原材料。b. 配合比设计。c. 增强抗裂性能的结构设计建议。d. 砼厚墙温度监测方案。f. 养护技术措施。2. 施工过程控制。a. 施工工艺的选择，泵送商品砼和泵送现场搅拌砼技术经济比较。b. 模板支撑系统。c. 浇筑过程中砼墙防止空洞及麻面的措施。d. 砼养护技术措施。e. 拆模。3. 砼质量控制。a. 砼密度的检测检测。b. 砼试件留置数量及养护。c. 砼质量评定。d. 砼墙外观裂缝的检查。四. 墙体温差应力的分析。1. 墙体热应力分析依据。2. 计算条件。3. 计算砼中心温度。4. 保温措施。5. 预测降温过程。6. 墙体表面冷却引起自约束应力，可能产生裂缝的验算。7. 长墙及地基板的降温过程中温度收缩应力的验算。五、结语。大体积砼施工方案一、工程概况。总面积为3222m=704m2，方框型厚墙钢筋砼结构。正面墙厚3.25m，侧面墙厚1.7m，背面墙厚2.0m，墙高13.8m，此标高以上墙减薄为1.1m，层顶最薄处为0.5m，砼总方量3300m3，砼施工季节910月。二、设计要求。1. 砼强度等级：c20。2. 砼密度2350kg/m3。3. 墙体及顶板不得留垂直施工缝，可在13.8m以上留水平施工缝。4. 砼不得出现可见裂缝、蜂窝、麻面。5. 施工过程中，砼中心与表面温差20。三、砼施工过程质量控制要点。为满足本工程特殊结构的要求，必须采用全过程质量控制的综合措施，其控制要点在以下几个方面。1. 施工前期控制。a. 严格选用原材料。i. 水泥：在满足砼强度的前提下，可采用pc.32.5水泥掺入无机细掺合料。秦岭水泥公司开发的p.c.32.5复合硅酸盐水泥，其抗折、抗压强度指标均高于p.c.32.5水泥。水化热3d为231kj/kg，7d为258kj/kg，比p.o.32.5r水泥相应减少水化热10%，如再掺入20%优质粉煤灰更加有利于降低砼中心温度。凝结时间可通过掺入缓凝剂和高效减水剂来调节。ii. 砂。砂细度模数2.6。含泥量3%（有利降低砼收缩）。iii. 石子。可用卵石，含泥量1%，建议级配：满足泵送要求，d最大粒径1/3d 40mm。12050mm15050mmiv 粉煤灰。掺入ii级粉煤灰(gbj14690)，渭河正元或宝鸡粉煤灰均可，粉煤灰砼已在军大西京医院、交大一附院、二附院加速器机房的防幅射维护结构中使用，对降低厚墙水化热引起的温升有利。v. 采用高效减水剂，或泵送剂，可以调节砼的凝结时间，消除砼中心的施工缝，提高密实度。采用微膨胀剂，可产生适量膨胀，对长墙减少收缩裂缝有利。vi. 拌合用水，用可饮用水即可。b. 配合比设计。针对本工程特点，在设计配合比过程中应考虑以下因素。i. 砼强度：设计c20，28d，应达到c试配=20+1.645(=5mpa) =28mpaii. 工作性能泵送 坍落度为140180mm。 坍落度损失商砼30mm/小时， 现场自拌泵送10mm/30分钟。砼凝结时间：拌合物25下 初凝：8小时；终凝：1012小时。拌合物温度 89月份 30。iii. 砼热性能。为降低砼中心温度，减少砼内外温差，应在满足砼强度前提下，尽量减少水泥用量，采用低水化热水泥，延长砼凝结时间，同时在较低水灰比条件下保持砼有良好的流动性。iv. 砼表观密度：24002450kg/m3设计要求2350kg/m3。v. 砂率：38%。vi. 水胶比：0.45，胶凝材料总量400kg。综合考虑上述条件，设计配合比：水水泥(32.5p.c)粉煤灰砂石膨胀剂泵送剂合 计171260957201175253.52450根据原材料实际予以调整，应同时满足砼强度和工作性能。本配合比，预测砼中心温升30左右（预测最高温度55=30+25）。c. 墙体增强抗裂性能的结构设计的建议。对于墙体垂直地面的裂缝控制，可采用增加水平方向细直径钢筋8100。d. 测温方案。i. 通过检测在不同高度砼中心温度和表面温度。ii. 控制砼中心温度和表面温度之差15。同一平面墙体内温差5。iii. 测温孔布置。考虑到防止放射线外 ，测温孔倾斜布置。测温孔沿墙布置，每个测温管含2个温度传感器，每层10个测温管，13.6m高布置4层，实测温度点2104=80个。iv. 测温结束后，用砂浆填充捣实测温管，杜绝放射性物质泄漏。v. 测温设备。可采用计算机实时监测温度系统进行测温，可在室内完成80个测点的监测，巡检周期3分钟一次。每个测温管置2个数字式温度计，每层10个测温管，主墙体沿高度分4层。2104=80个测温点，外加室外环境温度，室内环境温度，拌合物温度。检测系统流程：测点温度计 数据采集模块 通讯转换器 计算机 显示屏打印机 测温报告。f. 养护技术措施，养护内容、保温、保湿。根据采用的模板类型，采用不同保温材料。侧模钢模板：一层保温毡+一层塑料薄膜。侧模木模板：一层保温毡。屋顶保温：一层塑料薄膜+一层保温毡，如有雨再加一层塑料薄膜，按测温得到的数据编制养护技术要求，使其砼内外温差15，如温差过大，降温速率过快，均应调整保温材料厚度及品种，以保证内外温差和降温速率在规定范围。由于墙体垂直高度比较大，浇筑先后相差数日，应按实际测量的温度增减保温材料。如在8月份施工，室外最低温度应在20左右，中止保温的中心温度应40，降温速率控制在23/日。外墙拆模时间应根据测得温度确定，拆模后应覆盖湿毡和塑料薄膜，浇筑完成日期加14d，为养护保湿时间。2. 施工过程控制。a. 施工工艺的选择：详见商品砼和现场拌制技术经济对比表。商 品 砼现场拌制泵送备 注每小时入模量30m330m38m34台两套套计量系统运距20km0.1km可选西安东郊商砼厂供货，空车返回坍落度损失60损失30mm30损失20mm/直接运费每m32.4t0.5元/公里t20km= 24元/m3现场短距离即入泵0.5元/t.公里运价未含高速公路收费强度保证可以满足要求可以满足要求/单方砼价格290元/m3220元/m3结算价经过对比，在保证质量的前提下，采用4台0.5m3强制式搅拌机，与二套电子自动计量上料机配套，每小时产量正常状态下可达2530m3，计量精度可以满足规范规定的要求，砼质量能得到保证，若单方砼造价上现场搅拌更具有优势。因此如在场地条件许可情况下，现场搅拌优于商品砼。b. 浇筑方案。本工程用砼浇筑应分为二部分完成：墙体连续浇。屋顶连续浇筑。和之间可间隔1015天，有利于墙体的散热。和可留水平凸凹施工缝，浇筑方案如图。c. 浇筑速度。i. 现场拌合设备0.5m3强制式搅拌机2台一组，共二组四台。每小时搅拌量：68m3/小时4台=2432m3，按30m3/小时计。ii. 均匀循环水平上升浇筑。围墙截面积:2f1+f2+f1=(1.6+1.0+21.75)1.72+(33.32-0.62)3.2+(33.32-0.62)2.0=82.8+102.8+64.2=249.84250m2。水平上升每次0.4m，每次需砼量=0.4250=100m3=。砼每小时供应量=30m3/小时=v每上升0.4m所需时间：t1= = =3.3小时（注：当砼初凝时间大于4小时时即可满足连续无缝浇筑要求）。浇筑墙高13.8m需要时间： 3.3小时=113.8小时4.74天。t2= = =4.0小时4.0=138小时 5.75天每小时砼上升的高度：每小时30m3/250m2=0.12m每m上升高度需时间 =8.3小时。d. 模板支承系统的技术要求。i. 本工程特点为高墙、厚墙，必须结合砼凝结硬化时间来考虑模板支撑系统。ii. 模板。可采用钢模。优点：刚度好，表面光滑；缺点：保温性差。胶合板模板：优点：支模快；缺点：需大量方木支撑，刚度差。可根据现场具体条件选样。iii. 保证4m以上模板稳定，抗砼侧压力的措施。根据浇筑速度，每m高度需连续浇筑8.3小时，砼初凝时间为68小时，终凝时间为1012小时。即上升至1.5m时，底部砼已入模12小时，底部砼不会出现跑模，模板侧压力已稳定，因而支撑系统承受模板侧压力的高度可定为1.5m一段，无需全高加固。iv. 模板内支撑可用满堂脚手架完成，内侧模板的侧面压力，可由对面墙相应位置的模板抵消。v. 外侧模板的固定。如不能用对拉螺栓，则应另建支承系统，200300工字钢、槽钢，埋入地下1.0m，外侧45斜撑h=10。工字钢顶部，对拉螺栓或钢缆拉紧。工字钢与模板间用活动螺栓支撑。e. 浇筑砼防止空洞及麻面措施。i. 厚墙砼。必须全面振捣，不得漏振，每次浇筑高度0.4m，在下层砼初凝之前覆盖，振动棒插入下层砼深度50100mm，消除冷缝。ii. 半开放式卸料。内侧模板一次安装完成。外侧模板每次升高1.2m，便于新拌砼入模，2m高度之前，可用装载机卸料，2m以上可用泵均匀输入，砼落差应1.5m。iii. 严格控制砼坍落度，160180cm，振捣必须在砼初凝前完成，每次升高砼0.4m，有利于气泡的排除。f. 砼养护。砼养护对提高砼强度，减少砼收缩有很重要的作用，对大体积砼养护应包括保温和保湿两个内容。i. 保温。通过温度检测，砼中心和外侧表面温差15。必须对外侧模板进行保温，可悬挂一层棉毡，外加一层塑料薄膜，防风、散热。棉毡必须贴紧模板，防止间隙过大形成对流夹层，当中心温度达到环境最低温度加10时，可取消保温覆盖。如遇降雨，可搭彩条布帐篷，防止气温急剧下降。ii. 保湿。由于使用钢模板，在拆模前，墙体砼表面水份不易散失，但顶部砼应采用塑料薄膜覆盖、保湿。拆模后仍对砼表面浇水养护，累计保湿14d。g. 拆模。当墙体中心温度下降至环境最低温度+15时，方可拆模。夏季8月份室外夜间最低温度可达20，则砼中心温度为35时即可拆模。h. 该厂房建成后一至二月即进入冬季，砼内外温差大，昼夜温度变化大，应在入冬前完成屋顶防水和外墙面保温及保温砂浆外粉刷，以防后期产生砼裂缝。3. 砼质量控制。a. 砼密度控制。按规范要求进行，每班测一次2350kg/m3，并做好记录。b. 抗压强度试件。按gbj20503-2001要求，同一工程，同一配合比连续浇筑1000m3以上可每200m3留一个编号，r28、r同条件或r60。由于砼材料加入缓凝剂，应推迟拆试模（24小时拆试模为宜）。试件拆模后应立即进入标养室养护，并做好温度和湿度记录。c. 试件质量评定按国标统计方法进行。d. 墙体及屋面裂缝检查，以肉眼可见裂缝为限。一旦出现裂缝，应及时检查其宽度，并用石膏试饼监测有无发展，待裂缝稳定后，用超声波砼无损探测仪检查其深度，再按其实际情况，决定处理的办法。四、墙体温差应力分析。1. 墙体热应力分析依据。参照王铁梦教授“工程结构裂缝控制”中关于：a. 厚壁梁及墙式结构由于表面冷却及收缩引起自约束应力的计算。b. 长墙及地基板的温度收缩应力基本公式(p.159)。按拟定工艺条件：当环境验算是否会出现温差应力裂缝。2. 计算条件a. 外形尺寸：i. 厚墙 l=32m h=13.8m b=3.2m（正面墙）。ii. 中墙 l=32m h=13.8m b=2.0m（背面墙）。iii. 薄墙 l=21m h=13.8m b=1.7m（侧墙）。b. 砼强度等级c20。配合比中： pc.32.5水泥 260 kg/m3。 粉煤灰ii级 95kg/m3。 膨胀剂 25kg/m3。c. 施工季节为89月份，环境温度25，拌合物温度2830。3. 计算绝热温升。a. t= t= = = =40.1q胶凝材料水化热，胶凝材料由水泥、粉煤灰、膨胀剂组成。 qw=q水泥w水泥+qfwf+qpwpw胶凝材料重量kg/m3。 w水泥=260 wf=95 wp=25c砼热容，0.96kj/kg。砼表观密度2400kg/m3。根据工程实际，参考有关资料。f粉煤灰二次水化反应，在水热条件下提前进行，可参与放热过程，wf0.6w水泥。qpq水0.7q水pc32.5 7d=270kj/kg。b. 预测墙体最高中心温度=t中心+t环境。墙体厚度： 3.2m 2.2m 1.7m绝热温升: 40.1 40.1 40.1散热系数: 0.7 0.65 0.6拌合物温度： 28 28 28最高中心温度：56.1 54.1 52.14. 保温措施。钢模板+保温毯+塑料薄膜。5. 预计降温过程。厚墙（3.2m）中心温度3d6d9d15d30d厚 墙(3.2m)中心温度56.050.044.03528表面温度4438322725中心降温温度6 6 9 7内外温差12.1121283中 墙(2.0m)中心温度5447.541.03026表面温度4235.529.02725中心降温温度6.5 6.5 9 4内外温差12121231薄 墙(1.7m)中心温度5245383026表面温度4033302725中心降温温度7.0 7 8 4内外温差12128316. 由于冷却引起自约束应力的验算。对中心及表面温差本工程采用外挂棉毯+塑料薄膜保温，可控制内外温差12，按12温差控制计算温差应力。xy= ( - ) (p.77公式334)。xy砼约束应力。h(z)松驰系数。e弹性模c20e0=2.6104， et=e0(1-e-0.09t)砼膨胀系数 =110-5t0结构温差 ti+tyu材料泊桑比0.15h墙厚1/2(双面散热)表面y=hrt砼抗拉开极限强度当x(y)rt时砼将出现裂缝，c20 rt=1.1mpa（28d）随时间变化的参数：3d6d9d15d30dh(2)0.2780.1970.1890.1870.186e(t)1040.6151.081.441.932.40a10-51010-5ty当量温差。ty=y/a=0(1-e-0.01)m1-m10。当量温差计算： t=0(1-e-0.01t)m1、m2、m3m10。0砼c20极限变形。t时间t砼某时刻极限变形。m1普通水泥 1.0m2水泥细度 1.0m3石灰石骨料 1.0m4水灰比 m5水泥浆体含量 1.32m6养护14d 0.96。m7相对湿度50% 1.0。m8水力半径倒数 1.03。m9机械振捣 1.0。m10 0.86。m1m2m10=1.235。0 32.410-4。t 计算=0(1-e-0.01t)m1、m2、m3m10。t1= 3d6d9d15d30de0.01t1.031.061.0941.161.35(1- )0.0290.0570.0860.1380.259t=(1- )m1m100.1170.2270.3430.551.036t=1.172.273.435.510.4ti12121283ty1.22.33.45.510.4厚墙ty=t +ty13.214.315.413.513.4(详见17-b)xy= ( - ) 3d 6d 9d 15d 30d上述各式代入得 0.175 0.238 0.329 0.371 0.47各龄期砼抗拉强度值：rt=r0(1-e-0.09t) 0.209 0.462 0.616 0.814 1.1c20 r0=1.1mpa e-0.09t 0.81 0.58 0.44 0.26 0.06(1- e-0.09t) 0.19 0.42 0.56 0.74 1厚墙各龄期、抗拉强度值均小于c20砼对应rt值，不会出现裂缝。中墙ti12121231ty1.22.33.45.510.4t13.214.315.48.511.4薄墙ti1212831ty1.22.33.45.510.4t013.214.311.48.511.4通过计算，可知在同一配合比的砼，厚墙、中墙、薄墙厚度相差不大，各系数基本相同，只要控制保温材料的品种和厚度，推迟拆模时间，有可能做到砼中心和表面温差12，砼自约束应力产生的裂缝可以避免。7. 长墙及地基降温过程温度收缩应力的验算。a. 长墙在降温过程中由于受到地基板的约束，降温过快会产生拉应力，当拉应力大于砼的极限抗拉强度时，即会出现裂缝。本工程特按王铁梦教授提出的公式，参考已经完成的砼厚墙工程中得到的实际参数，耒于测砼是否有开裂的可能性。xy= 1- eathte式中x(y) 收缩应力值。 砼热胀系数110-5。 t结构计算温差 泊桑比 0.15。 htz徐变系数 ch双曲余弦函数 = cx地基。 h墙体厚度。 e砼弹性模量 eae0(1-e-0.09t)eb2.6104。x计算= 1- e1thte。相关参数列表表示：i. 厚墙=3.2m。3d6d9d15d30d厚 墙(3.2m)中心温度56.050.044.035.028中心降温温差ti6 6 6 6当量温差ty1.172.273.435.510.4平均值1.72 2.24 10.05 8.0结构计算温差t07.72 8.84 10.5 14.0ea1040.6151.081.441.932.40ea平均1040.848 1.26 1.68 2.161-ch 0.028 0.029 0.014 0.011hte0.2780.1970.1890.1870.186hte 0.238 0.1944 0.188 0.188110-50.15x= 1- e1thte。36= 0.0280.8481047.720.238=0.051mpa69= 0.0291.261048.840.194=0.07371mpa915= 0.0141.6810410.50.188=0.0546mpa1530= 0.0112.1610414.00.188=0.073mpa=0.252mpa所以，厚墙x=0.252mpa，厚墙不会由于地基约束而产生降温过程应力收缩裂缝。厚墙1- 计算。= cx=1.210-2n/mm2厚墙h=0.2l=6460mm=0.232.3103=6460mm。3-6d = = =1.4810-5l/2=1.4810-5 103=0.239 查表l/2=1.02894 1- =1-0.972=0.0286-9d = = =1.2110-5l/2=1.2110-5 103=0.195 查表chl/2=1.01908 1- = 1-0.981=0.0149-15d = = =1.05110-5l/2=1.05110-516.15103=0.170 查表chl/2=1.01448 1- = 1-0.986=0.01415-30d = = =0.92710-5 =0.252mpart1.1mpa。厚墙不会由于地基约束而产生降温过程，温度应力收缩裂缝。l/2=0.92710-5 103=0.150 chl/2=1.01127 1-0.986=0.011查表厚墙x=0.051+0.0737+0.0546+0.0736ii. 薄墙=1.7m x计算= 1- eithte。相关参数列表表示：3d6d9d15d30d薄 墙