大体积混凝土施工技术.doc

大体积混凝土施工技术总结 北京城建五建设工程有限公司大体及混凝土施工技术总结1.工程概况本工程位于朝阳区霄云路35号，总建筑面积为139495平方米，其中地下36000平方米，地上103495平方米，地下三层，地上二十六层，基坑深度-16.2m。本工程地下室底板结构形式为整体交梁筏板基础，底板面积达132.3m*95.3m,有两块筏板基础和中间裙房交梁筏板基础加抗水板组成。混凝土厚度800-2500mm，最厚处达6400mm。底板下有100后C10混凝土垫层, 底板混凝土强度等级为C40、P8。本工程底板由沉降后浇带和三条施工缝将大底板分成六块施工，A二段、B二段分别为A、B座塔楼基础，建筑形式对称布置，截面尺寸相同，均为63.55m*54.05m，混凝土方量均为10100m3,两段混凝土施工均采用一次浇筑的大体积混凝土施工技术，是本工程的技术难点，见附图1 图12、工程特点1. 1基坑类型复杂，钢筋密、配筋多，最多处达10层。2.2本工程底板混凝土总方量达2.6万m3，流水段分块后，每块混凝土必须一次浇筑，不再分施工缝，混凝土浇筑量大，A二段、B二段两最大块混凝土方量均超过1万m3。2.3大体积混凝土施工正值雨季，气温高，基坑深、下雨多，混凝土施工不利。2.4本工程地处闹市区，施工区域交叉干扰较多，现场交通组织，协调配合工作艰巨。3、大体积混凝土的温度计算设计时基础底板设后浇带，基础计算混凝土应力时最大长度L=63.55m、宽B=54.05m、水泥用量W=252kg/m3,采用PO42.5#普通硅酸盐水泥(考虑掺粉煤灰、膨胀剂后的水泥用量)，混凝土入模时的大气平均温度290C，混凝土入模温度T0=280C,结构周围用钢模板，在模板和混凝土表面采用两层塑料布加两层草袋保温， 425#普通硅酸盐水泥水化热Q=377KJ/Kg，砼的比热取C=0.96KJ/（Kg.k），砼的密度取2400Kg/m3 。3.1混凝土绝热温升及最高温升值的计算砼的绝热温升为：TMax=WQ/（C.） =252*377/（0.96*2400）=41.23OC3.2计算实际最高温升值混凝土厚度按2.5m考虑，块厚与混凝土绝热温升影响系数=0.65预计第三天温升至最高。T3=0.65 TMax=26.80 OCT3-6= TMax（0.65-0.62）=1.237 OCT6-9= TMax（0.62-0.59）=1.237 OCT9-12= TMax（0.59-0.48）=4.535OCT12-15= TMax（0.48-0.38）=4.123OCT15-18= TMax（0.38-0.29）=3.711OCT18-21 = TMax（0.29-0.23）=2.74OCT21-24= TMax（0.23-0.19）=1.649OCT24-27 = TMax（0.19-0.16）=1.237OCT27-30 = TMax（0.16-0.15）=0.412OC3.3各龄期混凝土收缩变形值计算：y(t)= y0(1-e-0.01t)* M1*M2*M3*Mn已知本工程采用普通硅酸盐水泥、水泥细度取3000，骨料选用花岗岩，水灰比0.5，水泥浆量，养护条件等条件查表可知： M1=1.0 、M2=1.0、M3=1.0、M4=1.21、M5=1.0，M6=0.96、M7=1.0.则：M1M2M3. Mn =1.452y0取3.25*10-4 e 取2.718则：y(1)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*1)*1.452=0.046*10-4y(3)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*3)*1.452=0.139*10-4y(6)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*6)*1.452=0.274*10-4y(9)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*9)*1.452=0.405*10-4y(12)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*12)*1.452=0.532*10-4y(15)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*15)*1.452=0.655*10-4y(18)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*18)*1.452=0.775*10-4y(21)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*21)*1.452=0.891*10-4y(24)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*24)*1.452=1.004*10-4y(27)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*27)*1.452=1.113*10-4y(30)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*30)*1.452=1.219*10-43.3计算混凝土的收缩当量温差按式Ty(t)= y(t)/ =1.0*10-5则：Ty(3)= y(3)/=1.39 OCTy(6)= y(6)/=2.74 OCTy(9)= y(9)/=4.05 OCTy(12)= y(12)/=5.32 OCTy(15)= y(12)/=6.55 OCTy(18)= y(18)/=7.75 OCTy(21)= y(21)/=8.91 OCTy(24)= y(24)/=10.04 OCTy(27)= y(27)/=11.13 OCTy(30)= y(30)/=12.19 OC3.4各龄期混凝土收缩当量温差Ty(3-6)= Ty(6) -Ty(3)=1.35 OCTy(6-9) =Ty(9) -Ty(6) =1.31 OCTy(9-12) =Ty(9) -Ty(12) =1.27 OCTy(12-15) =Ty(12) -Ty(15) =1.23 OCTy(15-18) =Ty(15) -Ty(18) =1.20 OCTy(18-21) =Ty(18) -Ty(21) =1.16 OCTy(21-24) =Ty(21) -Ty(24) =1.13 OCTy(24-27) =Ty(24) -Ty(27) =1.09 OCTy(27-30) =Ty(27) -Ty(30) =1.06 OC3.5总综合温差T= Ty(3-6) +Ty(6-9) +Ty(9-12) +Ty(12-15) +Ty(15-18) +Ty(18-21)+ Ty(21-24) + Ty(21-27) + Ty(27-30)=10.8 OC3.6各龄期混凝土弹性模量计算按式E(t)= E0(1- e-0.09*t) E0=3.25*104则：E(3)= E0(1- e-0.09*3)=0.769*104E(6)= E0(1- e-0.09*6)=1.356*104E(9)= E0(1- e-0.09*9)=1.804*104E(12)= E0(1- e-0.09*12)=2.146*104E(15)= E0(1- e-0.09*15)=2.407*104E(18)= E0(1- e-0.09*18)=2.607*104E(21)= E0(1- e-0.09*21)=2.759*104E(24)= E0(1- e-0.09*24)=2.759*104E(27)= E0(1- e-0.09*27)=2.875*104E(30)= E0(1- e-0.09*30)=3.031*1043.7结构计算温差T(3-6)= T3-6+ Ty(3-6)=1.237+1.35=2.587 OCT(6-9)= T6-9+ Ty(6-9)=1.237+1.31=2.583 OCT(9-12)= T12-9+ Ty(9-12)=4.535+1.27=5.805 OCT(12-15)= T15-12+ Ty(12-15)=4.123+1.23=5.353 OCT(15-18)= T18-15+ Ty(15-18)=3.711+1.20=4.911 OCT(18-21)= T21-18+ Ty(18-21)=2.74+1.16=3.90 OCT(21-24)= T24-21+ Ty(21-24)=1.649+1.13=2.779 OCT(24-27)= T27-24+ Ty(24-27)=1.237+1.09=2.327 OCT(27-30)= T30-27+ Ty(27-30)=0.412+1.06=1.472 OC3.8各龄期混凝土应力松弛系数S(3)=0.57、S(6)=0.52、S(9)=0.48、S(12)=0.44、S(15)=0.41S(18)=0.386、S(21)=0.368 、S(24)=0.352、S(27)=0.339、S(30)=0.3273.9混凝土温度收缩应力=-（E(t)T）*S(t)*1-1/(ch*L/2)=(Cx/H*E(t)-1/2Cx=65N/cm3 L=63.55m H=2.5m(3-6)=1/2（E(3) + E(6)）t(3-6) 1-1/(ch*L/2) * （S3+S6）/2 =1/2(0.769+1.356)*104*1.0*10-5*2.587*1-1/(ch*L/2) * （S3+S6）/2其中ch=(Cx/H*E(t) =ch 6.3/250*1/2*(0.769+1.356)*105 -1/2 =1(3-6)=0.15(6-9)=1/2（E(9) + E(6)）t(6-9) 1-1/(ch*L/2)* （S9+S6）/2 =1/2(1.804+1.356)*104*1.0*10-5*2.583*1-1/(ch*L/2) （S9+S6）/2其中ch=(Cx/H*E(t) =ch 6.3/250*1/2*(1.804+1.356)*105 -1/2 =1(6-9)=0.204(9-12)=1/2（E(9) + E(12)）t(9-12) 1-1/(ch*L/2) * （S9+S12）/2 =1/2(1.804+2.146)*104*1.0*10-5*5.805*1-1/(ch*L/2) * （S9+S12）/2(9-12)=0.53(12-15)=1/2（E(15) + E(12)）t(12-15) 1-1/(ch*L/2) *（S15+S12）/2 =1/2(2.407+2.146)*104*1.0*10-5*5.353*1-1/(ch*L/2) （S15+S12）/2(12-15)=0.518(15-18)=1/2（E(15) + E(18)）t(15-18) 1-1/(ch*L/2) *（S15+S18）/2 =1/2(2.407+2.607)*104*1.0*10-5*4.911*1-1/(ch*L/2) （S15+S18）/2(15-18)=0.5(18-21)=1/2（E(21) + E(18)）t(18-21) 1-1/(ch*L/2) *（S21+S18）/2 =1/2(2.759+2.607)*104*1.0*10-5*3.9*1-1/(ch*L/2) （S21+S18）/2(18-21)=0.394(21-24)=1/2（E(21) + E(24)）t(21-24) 1-1/(ch*L/2) *（S21+S24）/2 =1/2(2.759+2.759)*104*1.0*10-5*2.779*1-1/(ch*L/2) *（S21+S24）/2(21-24)=0.276(24-27)=1/2（E(27) + E(24)）t(24-27) 1-1/(ch*L/2) *（S27+S24）/2 =1/2(2.875+2.759)*104*1.0*10-5*2.327*1-1/(ch*L/2) *（S27+S24）/2(24-27)=0.227(27-30)=1/2（E(27) + E(30)）t(27-30) 1-1/(ch*L/2) *（S27+S30）/2 =1/2(2.875+3.031)*104*1.0*10-5*1.472*1-1/(ch*L/2) *（S27+S30）/2(27-30)=0.218则Max=(3-6) +(6-9) +(9-12) +(12-15) +(15-18)+(18-21) +(21-24) +(24-27)+(27-30)=0.15+0.204+0.53+0.518+0.5+0.394+0.276+0.227+0.218=3.017K=ft/Max=1.8/3.017=3.031.15 满足要求3.10保温材料的选择计算 按下式计算=1.25hi（Tb-Ta）*K /( TMax-Tb) 保温材料所需厚度 h 结构厚度 K 传热系数修正值，取2.2 砼的导热系数，取2.3 i保温材料导热系数，取0.14（考虑采用塑料薄膜加草包的保温形式）Tb混凝土表面温度Ta混凝土浇筑3-5d空气平均温度考虑采用塑料薄膜加草包的保温形势混凝土的入模温度，估计25 OC，内外温差控制指标25 OC,日平均气温20 OCTMax=WQ（1-e-m）/（C.） =370*335*1/（0.96*2400）=53.79OC考虑到散热条件，去影响系数0.85即 53.79*0.85=45.72 OCTMax=45.72+25=70.72Ta= TMax -Tb=70.72-25=45.72 OC25 OC 需进行保温=0.5hi（Tb-Ta）*K /( TMax-Tb) =0.5*2.5*0.14（45.72-25）2.2/(70.72-20) =0.157=157mm需铺157mm厚的草包，根据现场实际情况，混凝土表面铺两层塑料薄膜和四层草包，同时集水坑等较厚板处需加铺一层草包。塑料薄膜和草包搭接铺设，上下层之间应相互错位，不得有混凝土露面的部位，另外后浇带等边缘位置需挂二层草包。大体积混凝土施工技术措施3.1原材料技术要求选用中热或低热的水泥品种，可减少水化热，选用PO42.5号普通硅酸盐水泥。为减少水泥用量，降低水化热，利用混凝土后期强度，要求搅拌站进行混凝土配合比设计时可采用60d强度代替28d设计强度，这样可使混凝土的水泥用量减少40-70kg/m3，温度降低4-70C。 粗细骨料选择：细骨料采用中砂，砂含泥量不大于2.0%，且泥块含量不大于1.0%；采用自然连续级配石子，增大其和易性，减少水泥用量及用水量，优先选用粒径25mm石子，减少混凝土收缩。含泥量不大于1.0%，骨料中针状和片状颗粒含量小于15%。外加剂：在混凝土配合比设计中选用JG-5泵送剂和UEA膨胀剂。掺合料：掺入20%的粉煤灰，以减少水泥用量。原材料做碱集料反应试验，要求进场的原材碱含量符合规范规定，且砼内碱含量符合规范要求。配合比设计见下表： 混凝土配合比 【表1】强度等级C40P8水灰比0.50砂率42.0%材料名称水泥水砂石粉煤灰JG-5泵送剂膨胀剂UEA每m3用量252180765105710811.1363.2 砼出机和入模温度控制：控制混凝土的出机温度。由于本工程大体积混凝土浇筑时间预计在6月份前后，气候炎热，因此要求混凝土搅拌站严格控制混凝土的出机温度，砂石场采取一定的这样遮阳降温措施，以降低温度。控制浇筑的入模温度。为保证后期混凝土养护顺利进行，因此要控制浇筑的入模温度，最高不超过300C，在施工现场地泵设置遮阳棚降温，混凝土输送管覆盖草帘浇水降温。3.3优化配合比设计：采用集料泵送混凝土，技术参数应符合如下要求：砂率控制在40%-50%之间，在满足可泵性的前提下，尽量降低砂率。水灰比控制在0.5左右。塌落度控制在142cm。混凝土初凝控制在10小时以上，终凝在122小时。3.4混凝土试块制作和坍落度测定底板混凝土强度等级C40P8，混凝土采用连续浇注，按建筑工程资料管理规程DBJ01-51-2003中的相应规定，留置试块组数。混凝土坍落度测定：每隔2h分别对每台泵车泵送的混凝土测定坍落度，严格控制在142cm ,如有变化及时同搅拌站联系。3.5混凝土的表面处理及养护 混凝土表面处理在浇筑后10h左右进行，进行三次表面处理，第一次按标高用刮尺刮平，用木蟹打磨；待混凝土收水后，二次木蟹搓平，以闭合收水裂缝；第三次采用扫帚一个方向扫平。混凝土表面处理完毕后，立即进行覆盖保温，采用塑料布和草包进行养护（覆盖层数及数量见计算书）。养护时间不少于14d。3.6混凝土振捣混凝土自然流淌的坡度约1：5左右，采取斜面分层、循序推进，一次到顶的方法，每层厚度控制在500-600mm左右，混凝土振捣共配5组振捣器，每组三台。分别延斜面上中下各配1台，一台在出料口处，振捣下灰；一台在坡段中间顺坡送灰；一台在坡角处振捣密实。振捣器进行同步振捣，每层振捣时，上下层振捣搭接50-100mm，每点振捣时间30s左右。 3.7大体积混凝土温控监测根据施工规范要求，混凝土表面和内部温差应控制在250C，为及时了解混凝土内外温差的变化，基础底板需要布置测温区，测温区布置原则：整体浇筑混凝土块体内均匀分布，10m左右设一测温点，每个测温点竖向在500-800mm处设一监测点。见附图（A二区为例）。同时进行大气测温和草帘被内部温度，在基坑外侧设置大气测温点一处。测温点的布置：边缘点距底板边缘5m，其他点间距10m，每点设五到六层，即底部、中部、中上部及上部。 见附图，a、b、c、d、e等点，为不同深度测温位置。测温时间第1天第5天 每2h测温一次 第6天第25天 每4h测温一次第26天第30天 每8h测温一次第31天第37天 每12h测温一次第38天第60天 每24h测温一次5大体积混凝土的施工措施作业准备通知搅拌站运输砼浇筑养护测温大体积砼施工工艺流程5.1混凝土的供应混凝土搅拌站选用一家，同时考虑一家备用。B二段和A二段大体积混凝土浇筑时，采用整体浇筑法，即一次连续浇筑。混凝土方量一段10000m3,现场配备五台混凝土输送泵（其中二台为柴油泵，三台为高速HBT60型泵），一台备用汽车泵。要求搅拌站供灰量在120 m3/h以上，混凝土搅拌运输车50辆。5.2混凝土的浇筑顺序现场地泵编号为a#、b#、c#、d#、e#，依次在现场门口附近排开，浇筑顺序原则为由南向北推进。c#地泵专设浇筑积水坑的混凝土，待达到一个平面时，与整体一同推进。浇筑顺序设置：具体见附图。5.3混凝土的浇筑方法采用分段分层踏步式推进的浇筑方法，共分五层，第一层600mm,第二层至第四层500mm，最后400mm。浇筑原则：一个坡度、薄层浇筑、循序渐进、一次到顶。考虑到混凝土浇筑点较高，混凝土流动性大，根据以往工程实践经验：当混凝土浇筑高度超过2000mm时，插入振捣棒，混凝土斜面流淌达13至15m,踏步无法形成。因此，当混凝土浇筑第三层时改变浇筑原则即：分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序渐进、