亿口同声大体积混凝土施工方案.doc

一、工程概况亿口同声购物广场由淮安市亿口同声酒店投资管理有限公司开发建设，我公司承接总承包施工。计划开工日期为2012年9月8日，竣工日期为2013年11月30日，合同工期日历天数为450天。该工程地下室1层，裙楼4层，主楼20层。总建筑面积31613m2。总高76m。主楼电梯井基础筏板最深处4400mm。总宽12.8m,总长21.7m，C40P6混凝土800m3。属于大体积混凝土。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。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。二、温度应力计算在施工中，以防裂、抗渗为主导施工原则，设计采用C40P6抗渗混凝土，掺加高效复合膨胀剂。混凝土由福世特（淮安）建材科技有限公司集中搅拌站提供。其配合比如下：项目自来水Po45.2R水泥中砂531卵石级粉煤灰膨胀剂每立米量17032570010609530混凝土浇筑时间约在2012年9月15日左右，此时最高气温约30左右、最低气温约20左右。平均气温在25,要求混凝土出厂温度越低越好。 板砼浇筑后三天内部温度将达到最高，故混凝土的温差计算采用三天时的温差。 2.1混凝土拌各物温度计算：计算条件：材料自然温度：取水气温20；水泥为22(室内)，砂石温度为25（用水不断冷却）。砼采用搅拌运输车运输，运输时间为不超30分钟，装、卸次数为一次。砼拌合温度的计算：设砼的拌合物的热量由各种原材料所供给，拌合前砼原材料的总热量与拌合后流态砼的总热理相等，再取水泥、砂、石的比热均为0.84kJ/kg.K，水的比热为4.2 kJ/kg.K，则砼拌合温度可按下式进行计算：TC=0.22(Tsms+ Tgmg+ Tcmc)+ Twmw/0.22(ms+ mg+mc)+ mw 0.22(25700+251060+22325)+20170 0.22(700+1060+325)+170=23.3式中，TsTgTcTw分别为砂、石、水泥、水的温度。msmgmc mw分别为砂、石、水泥、水每立方的重量。砼的出罐温度的计算TI=TC-0.16(TC- Td) =23.3-0.16(23.3-25)=23.6式中，TI出罐温度。TC为砼拌合物温度。Td为砼搅拌棚温度，此处取25（平均夜间）。砼的浇筑温度计算Tj= Tc+( Tq- Tc)(A1+A2) =23.3+(28-23.3)(0.064+0.126) =24.2 式中：Tj为砼浇筑温度；Tq为室外温度； A1为砼装、卸温度损失系数，此处为20.032=0.064；A2为砼运输时的温度损失系数， A2=（为运输时间，查表取得0.0042） =0.004230=0.1262.2砼的绝热温升T=0.83W.c.Q/c.+FA/50 =0.83(3250.97289)/(0.972380)95/50 35式中：T为砼的绝热温升；W为每立方米砼的水泥用量；c为砼的比热，计算时取0.97kJ/kg.K；Q为每公斤水泥的水化热，查表为289kJ/kg；为砼的密度，商混站提供2380kg/m3；FA每立方米砼中粉煤灰的掺量；2.3砼内部实际最高温度计算Tmax=Tj+T式中：Tmax为砼内部的最高温度； Tj为砼的浇筑温度； T为龄期时砼的绝热温升；为不的浇筑块厚度、不同龄期时的降温系数，查表（施工手册P614）3m厚的底板在3天、6天、9天、15天、21天、27天、30天时的降温系数，分别为：0.68、0.67、0.63、0.45、0.3、0.21、0.19。则: 3天时：TMAX=25+350.68=48.86天时：TMAX=25+350.67=48.59天时：TMAX=25+350.63=4715天时：TMAX=25+350.45=42.521天时：TMAX=25+350.3=35.527天时：TMAX=25+350.21=32.330天时：TMAX=25+350.19=31.62.4砼表面温度计算.取3天时最不利时期计算Tb()=Tq+(4/H2)h(H- h)T() =25+(44.42)0.55(4.4-0.55)23.8 =35.4式中：Tb() 为龄期为3时，砼的表面温度.Tq为龄期为3时，大气的平均温度,取25;H为砼的计算厚度，H=h+2 h=3.3+20.55=4.4m；h为砼的实际厚度，此处取承台的最大厚度1.5m；h砼的虚厚度(m)h=K/=0.6662.33/2.8=0.55K计算折减系数,可取0.666砼的导热系数,取2.33W/mK模板及保温层的传热系数(W/m2K)=1/（i/i+1/q） =1/(0.04/0.14+0.001/0.035+1/23)= 2.80 W/m2.Ki各种保温材厚度草袋为0.0202，塑料薄膜为0.001mi保温材导热系数,查表草袋0.14W/m.K，塑料薄膜导热系数为0.035W/m.K；q空气层传热系数，可取23 W/m2.KT() 为龄期为3时，砼内最高温度与外界气温之差.T()=T max-Tq=48.8-25=23.8 2.5砼内外温差计算.根据最不利因素，取3天时的砼内外温差T=48.8-35.4=13.4 结论：内外温差小于25.三、原材料优选、配合比设计、设备与运输1材料 ：根据商混站提供：水泥选用海螺牌普通硅酸盐水泥，粗骨料选用碎石或卵石，粒径531，含泥量1%，具有良好的形状，质地坚硬，细长和片状颗粒不多于10%，不含风化颗粒。细骨料选用中砂，含泥量1%，色泽均匀、干净，细度模数控制在2.6左右，砂率为40%。膨胀剂选用CEC膨胀剂，起补偿收缩作用。采用双掺技术，选用细度小、颜色浅、含碳量低、质量稳定的优质级粉煤灰以及优质矿粉，用以以减少水泥用量降低早期水化热，增强后期强度。并采取掺加优质纤维来提高混凝土抗拉性能。2机具：施工现场设1台汽车泵， 4个高频振捣棒。10台混凝土搅拌运输车。3混凝土配合比的选择3.1以上大体积混凝土配合比经商品混凝土站试验室试配确，且采用60d强度作为指标，作为混凝土配合比的设计依据。3.2根据规范要求，每立方米混凝土中水泥用量550。水化热控制在T3D240kJ/，T7d270kJ/。砼中有效含碱总量小于5/m3，氯离子含量水泥重量的0.06%。以上配合比符合要求。3.3根据以上温度应力计算，混凝土水化热温升最高在48.8，大体积混凝土入模温度严格控制在25以下。 3.4为满足泵送和施工操作要求，要求混凝土塌落度为16018020。 3.5为保证基础底板水平流水、立体交叉施工要求，考虑附近有学校，对夜间施工要求非常严格，因此可延长混凝土初凝时间到56h。 4对混凝土的运输要求： 4.1搅拌站地处淮阴区西安北路盐河桥西300米，到工地距离3公里，混凝土运送到现场，时间不得超过0.5h，期间严禁加水。 4.2混凝土到工地后，要取样测定塌落度，塌落度达不到入泵要求时，根据配合比要求添加高效减水剂，严禁加水。 4.3混凝土搅拌运输车到工地后必须在1h内泵送完毕。4.4混凝土运输车数量计算：计算条件：距工地3Km，运输车规格8 m3，汽车泵最大输出量80 m3。混凝土泵的实际平均输出量计算：Q1Qmax*80*0.85*0.640.8 其中：实际平均输出量（m3/h） Qmax汽车泵最大输出量（m3/h） 配管条件系数，可取0.80.9； 作业效率，根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输出管和布料停歇等情况，可取0.50.7.所需运输车台数N计算：NQ1V*（LS+Tt） 40.88*（620+1）6.6 其中：V每台混凝土搅拌运输车的容量，取8 m3； S混凝土搅拌运输车平均行车速度，取20Km/h； L混凝土运输车往返距离，6km； Tt每混凝土运输车的总计停歇时间，计1h。 根据以上计算需7台8立方米运输车能满足施工需要。 四、混凝土设备及现场平面布置 五、施工方案1、浇筑线路：将大体积混凝土承台与其余主楼部分承台、筏板一同浇筑。采取大体积承台浇筑一层，隔23小时再浇筑上层，与其它部分交叉施工的方法进行。2、每层浇筑时，按下图顺序进行：采用分段定点，一个坡度，分层浇筑，每层厚度控制在300500mm左右，顺序推进。 如下图：3、混凝土浇筑按分层退坡前进，振捣棒设前后两排，前排振捣棒振捣浇筑点混凝土，后排振捣棒振捣斜坡处混凝土。在构件边角处，采用振动模板的办法解决构件表面的蜂窝麻面。振捣棒插入点间距不大于40，并插入下层10，每孔振捣时间不宜少于1015s，不得超过30s，以混凝土泛浆和不冒气泡为准。振捣棒应快插慢拔，使混凝土充分密实以保证混凝土密实性。 4、混凝土分层浇筑间歇时间为23小时左右，让砼有充分散热的时间。并在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕。层间最长时间不应大于混凝土的初凝时间4 h（5 h -1 h途中及装卸）。混凝土浇筑应连续进行，如特殊原因会产生长时间间歇时，应在砼初凝时间内及时补浇一层，以延缓间歇时间，以防产生施工缝。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，层面应按施工缝处理。5、当层面形成水平施工缝时，应清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子，并均匀的露出粗骨料，在上层混凝土浇筑前，用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分润湿，但不得有积水。一般不允许有层间施工缝产生。6、为防止大体积混凝土表面出现塑性裂缝，浇筑完成后分三次抹压成型，最后一遍用铁抹子搓平表面，全部过程保证在混凝土终凝前完成。 7、当浇筑后浇带时，在主体结构沉降稳定后，再用高一个强度等级的混凝土浇筑后浇带，内掺15%UEA-M复合膨胀剂。 8、混凝土试块留置。试块现场取样，现场制作。按每作业区200m3取一组，抗渗试块制作1组。同时混凝土集中搅拌站亦留置与现场同样组数的试块，以便检测及查找问题。 六、大体积混凝土的养护1、保温层计算书1.1、浇筑体表面保温层法厚度计算 计算依据：大体积混凝土施工规范GB50496-2009混凝土的导热系数0W/(mK)2.3保温材料的导热系数W/(mK)0.14混凝土结构的实际厚度h(m)3.3Tb-Tq(C)15Tmax-Tb(C)20传热系数修正值Kb1.6 混凝土浇筑体表面保温层厚度： =0.5h(Tb-Tq)Kb/(0(Tmax-Tb)=0.53.30.14151.6/(2.320)=0.12m=13cm1.2、蓄水法温度控制 计算依据：大体积混凝土施工规范GB50496-2009混凝土维持到预定温度的延续时间t(d)10混凝土结构长a(m)21.7混凝土结构宽b(m)12.8混凝土结构厚h(m)3.3Tmax-Tb(C)20传热系数修正值K1.3混凝土开始养护时的温度T0(C)35大气平均温度Ta(C)25每立方米混凝土的水泥用量mc(kg/m3)400在规定龄期内水泥的水化热Q(t)(kJ/kg)188 混凝土维持到预定温度的延续时间： X=24t=2410=240h 混凝土结构物的表面系数： M=(2ah+2bh+ab)/(abh)=(2(21.73.3)+2(12.83.3)+21.712.8)/(21.712.83.3)=0.55(1/m) 混凝土表面的热阻系数： R=XM(Tmax-Tb)K/(700T0+0.28mcQ(t)=2400.55201.3/(70035+0.28400188)=0.08kW 混凝土的表面蓄水深度： hw=Rw=0.080.58=0.04m=4.4cm 调整后的蓄水深度： hw=hwTb/Ta= hw(T0-20)/Ta=5(35-20)/25=3cm 调整后的蓄水深度为3cm。2、根据上述保温层计算结果，采用蓄水法养护成本低，较为方便。考虑到主楼筏板浇筑后即进行地下室层施工，因此除大体积承台采用周边砌筑一砖高用于蓄水外，其余部位仍采取盖塑料布加草袋的方法进行养护。3、混凝土最后一遍抹压完毕，随退随盖塑料布，随铺草袋或棉毡，防止气温过高混凝土表面失水过快而产生收缩干裂，达到保温保湿的目的，养护时间不少于14d。应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况，保持砼表面湿润。 4、侧壁混凝土浇筑完毕后，直接在模板上淋水养护，拆模后及时覆盖1层塑料薄膜，在薄膜上悬挂麻袋片保水养护，养护时间不少于14d。5、应专人负责保温养护工作，并应按规范的有关规定操作，同时应做好测试记录。保温覆盖层应分层逐步拆除，当砼的表面温度与环境最大温差不超过20度时，可全部拆除。6、在保温养护过程中，应对砼浇筑体的里表温差和降温速率进行现场监测，当实测结果不满足温控指标的要求时，应及时调整保温养护措施。7、基础侧模拆除后应及时进行防水施工，回填土施工。七、大体积混凝土的测温： 1、测温孔平面布置图：2、测温采用在板中预埋封底钢管的方法，埋置深度分别距板底4和距板顶6，测温采用便携式测温仪。 3、测温内容：浇筑阶段：混凝土入模温度、入模时大气温度；养护阶段：混凝土浇筑体里上、中、下，大气温度及温差。4、测温时间间隔：浇筑阶段：每台班不少于2次。养护阶段：每昼夜不应少于4次。5、严格控制混凝土的内外温差不超过25。 如发现有异常应对保温养护材料及时进行调整以及蓄水厚度。八、防止混凝土裂缝的综合措施 1、预防冷缝措施 1.1保证混凝土的连续供应，每层浇捣时间不小于其初凝时间。 1.2分块分层浇筑 集水坑、电梯井等坑底局部面积较小，可先行浇筑，但每层混凝土浇筑厚度不应超过500mm，间隔时间保持在23小时之内。为减少约束应力，将基础筏板沿宽度方向呈“S”型向长度方向推进浇筑，以减少收缩长度和约束，以利释放早期温度应力。这样采取纵向分块、上下分层，有利于层面散热和减少约束作用，释放温度收缩应力。 当混凝土搅拌机及运输机械出现故障或其他意外情况时，应减少混凝土每层浇注厚度，并以塔吊等运输方式进行对要初凝混凝土进行补浇，防止出现冷缝。 1.3控制温度裂缝措施 合理选择配合比，降低水化热温度。使用低热水泥，严格控制砂、石级配和含泥量，在混凝土中掺加木钙减水剂和增加粉煤灰等，优选混凝土配合比，以减少水泥用量，降低水化热温升，也可在浇筑底板时在混凝土中加10%左右的块石，既节省混凝土，又起吸热降低水化热温升的作用。 降低混凝土入模温度。为降低浇筑温度，采用地下低温水中加入适量冰屑、石子洒水冷却、砂表面护盖等方法降低搅拌温度，尽量缩短混凝土