某超高层混凝土施工方案.doc

1大体积混凝土概况：1.1大体积混凝土浇灌范围：以后浇带为界，在/轴之间（第1流水段），混凝土浇灌面积2405.5，大承台结构面积798，最大厚度6.1m，最小厚度3.3m，基础底标高-15.15m，上表面顶标高-9.05m。1.2混凝土强度等级C35、防水等级0.8MPa，混凝土浇灌量5500 m，大承台混凝土浇灌量3200 m，其它承台22个，基础底板厚度600。2方案概况：2.1配合比：掺入高性能磨细矿物掺合料取代水泥，以降低砼水化热。采用高效缓凝减水剂，以减少水泥用量延缓砼水化热峰值。采用高效低碱膨胀剂HEA等量取代水泥，减少砼水泥用量，补偿砼收缩。砂、石粒径合理级配，严格控制含泥量，优化砼配合比。根据设计要求掺入1.0/m聚丙烯纤维防止混凝土裂缝。2.2为了降低混凝土内外温差，采用内冷却循环水外表面保温措施，采用1寸冷却水盘管间距1.1m，循环水30 m3/h，降低混凝土内外温差。3施工准备：（施工组织准备见砼专项方案3.2.2、3.2.3条）3.1技术准备：3.1.1做好几组大体积混凝土配合比设计方案，经检验试验合格，讨论确定配合比设计；3.1.2根据配合比设计方案确定的材料，提出材料使用的技术标准，提供供货商组织货源；3.1.3做好施工技术交底：混凝土浇灌顺序及冷却循环水施工技术交底；混凝土温度控制措施、测温技术交底；做好温度曲线绘制准备；3.1.4搜集大体积混凝土施工季节的有关天气温度、混凝土入模温度，为编制方案、施工准备提供依据；已搜集上虞20062007年9月份温度情况，进行分析，预计施工在9月中旬日平均温度20。3.1.5做好大体混凝土施工人员技术培训工作；3.1.6对大体积混凝土进行温控计算，做好防止混凝土产生裂缝的技术准备措施。3.2施工材料、设备准备：3.2.1大体积混凝土保温材料和冷却循环水工艺管准备如下：序号材料名称单位数量准备时间备注1进出水总管m1202008.7.20DN1002冷却水管1寸m15002008.7.20三层管3麻袋条28002008.7.20按3层准备4塑料薄膜10002008.7.20一层准备3.2.2大体积砼养护设备、工具准备：序号设备工具名称单位数量型号备注 1水泵22KW台1循环水泵2测温设备套1硅电阻测温3温度计个6050测气温和水温3.2.3 测温采用硅扩散电阻加计算机控制的自动测温技术，将硅电阻温度传感器，予埋入混凝土中，可以连续测温灵敏度在0.6%，测温准确，测温点布置见平面图，测温时间分隔，根据实测情况确定，根据测得温度，随时调整冷却水流速，此项工作由专业队伍施工。3.3生产准备：3.3.1 基础底板钢筋隐检合格，预留洞、预埋管、线、加强筋复核无误，墙柱插筋位置正确，固定牢靠；3.3.2冷却循环水管试水合格，各支管水流量及流速均衡，冷却水盘管固定牢固；3.3.3测温用硅扩散电阻布置位置正确，经调试、试测合格，硅扩散电阻探头防水密封合格，固定牢固；3.3.4在施工作业面铺置人员脚手马道；在底板钢筋马凳腿上刷分层浇筑厚度标志红色漆线。3.3.5备好作业面照明灯具、振动器、其它设备用电源箱；3.3.6掌握天气预报，备足遮盖防雨布；3.3.7现场运输通道清理到位，无障碍物，一般情况下运送材料供应到现场的车辆暂缓48h；3.3.8将养护覆盖材料运送到现场备用；3.3.9固定泵和汽车泵停机点及主要行车通道已准备就绪；6.3.3.10备好通讯联系的无线对讲机，备好混凝土泵送放料的指挥旗（下料点专人挥旗，举红旗停止下料，举绿旗下料）。4混凝土拌制、供货：4.1供货技术指标：塌落度160180, 混凝土强度等级C35、防水等级0.8MPa；4.2防裂缝控制和形成混凝土拌制要求：4.2.1水泥采用P.O42.5普通硅酸盐大窑产水泥，质量要稳定，水泥使用量控制在280kg/m；4.2.2石子：采用531.5mm 的碎石，要连续级配，各粒径级配比例符合标准要求，石子含泥量1，泥块含量0.5，控制针、片状比例2；4.2.3砂：采用中粗砂，级配符合标准要求，砂含泥量2，泥块含量0.5；4.2.4掺加缓凝剂：控制混凝土初凝时间，在搅拌后10h左右初凝，以延缓混凝土中水泥的水化反应热产生速度和水化热峰值。水灰比为0.55，加入减水剂，减水率15，以改善混凝土和易性、泌水性能要求。4.2.5掺入矿粉：减少混凝土水泥用量，减少水泥的水化热，可以降低砼温升，增加后期强度，提高砼的耐久性。4.2.6掺加膨胀剂：补偿混凝土早期失水收缩易产生裂缝情况，控制混凝土收缩裂缝。混凝土碱含量符合碱集料反应规程，总含量3 kg/m。5大体积混凝土水化热温度计算：5.1混凝土设计配合比：混凝土水泥P.O42.5膨胀剂HEA矿粉S95高效外加剂Lons500粉煤灰石砂水备注C35 R600.8MPa31035508.171968752204调整前28032808.171968752204调整后5.2材料入罐温度：根据上虞历史9月中旬天气温度统计资料记，确定材料入罐温度材料名称水泥P.O42.5膨胀剂HEA矿粉S95粉煤灰石砂水备注入罐温度334035282623215.3混凝土材料比热：材料名称水泥P.O42.5膨胀剂HEA矿粉S95粉煤灰石砂水砼密度kg/m材料比热0.94KJ/(KGg.K)4.2 KJ/(KGg.K)2395.15.4水化热折算水泥用量：Wh=Wc+kWf Wh每m混凝土中水泥的折算用量（kg/m）； Wc每m混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量之和（kg/m3）；Wf每m混凝土中粉煤灰、矿粉掺合料用量（kg/m3）；k掺合料水化热折减系数，粉煤灰取0.2、矿粉取0.5；Wh=280+40+0.271+0.580=374.2 kg/m3；5.5混凝土的出机温度：To=ciWiTi/ciWi；To混凝土的出机温度（）；Wi热容度；Ti材料的入罐温度（）；Ci材料的比热0.94KJ/(KGg.K)； 混凝土出机温度参数计算序号材料干重（kg）比热KJ/(KGg.K)重量*比热温度（）重量.比热.温度1水泥2800.94263.2338685.62膨胀剂320.9437.64015043矿粉800.9475.23526324粉煤灰710.9466.7281867.65砂7520.94706.92316258.76石9680.9491026236607水2044.2856.82117992.88砂石水454.21892649149合计23153105.477514.7 混凝土出机温度：To=ciWiTi/ciWi=77514.7/3105.4=255.6混凝土浇灌温度：Tj= To + To Tj混凝土浇筑温度 To 混凝土运输、泵送、浇筑时段的温度补偿（）取To=4（9月中旬平均温度29 混混凝土浇灌温度：Tj= To + To= To=295.7混凝土最大绝热温升值：Tr= WhQo/c Tr混凝土最大绝热温升（）；Wh混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）；Qo每kg水泥水化热总量461(kj/kg)；c混凝土比热、取0.94kJ/（kgK）；混凝土密度、取2395.1（kg/m3）；混凝土最大绝热温升：Tr= WhQo/c=374.2461/0.942395.1=76.65.8冷却循环水降温计算：冷却循环水概况：1寸冷却水管，30 m3/h速度循环；冷却水带出的总热量计算式：Q=TWtqQ冷却水带出的总热量；T冷却水进出水温差取12；W冷却水流量30 m3/h；t通水时间取15天；q水热比（1KJ/Kg.）冷却水带出的总热量计算结果：Q=TWtq=123010 33601=1.3108KJ；循环水带走每m3混凝土热量：Q1=1.3108KJ/3200 m3=40500KJ/ m3；混凝土最大绝热温升值：Tr= WhQo/c=（374.2-40500/461）461/（0.942395.1）=58.6 说明采用冷却循环水后混凝土内部最高绝热温度降低了76.6-58.6=18.0 必须采取冷却循环水降温工艺；5.9各龄期混凝土温度： 龄期混凝土内部温度：Ti（t）TjTh（t） Ti（t）t龄期混凝土中心计算温度（）；Tj混凝土浇筑温度（）；（t）t龄期降温系数、查有关表；3天龄期混凝土内部温度：T3（t）TjTh（t）=29+58.60.74=72.4；6天龄期混凝土内部温度：T6（t）TjTh（t）=29+58.60.73=71.8；9天龄期混凝土内部温度：T9（t）TjTh（t）=29+58.60.72=71.2；12天龄期混凝土内部温度：T12（t）TjTh（t）=29+58.60.65=67.1；15天龄期混凝土内部温度：T15（t）TjTh（t）=29+58.60.55=61.2；21天龄期混凝土内部温度：T21（t）TjTh（t）=29+58.60.37=50.7；27天龄期混凝土内部温度：T27（t）TjTh（t）=29+58.60.25=43.7。7保温层厚度计算：保温层厚度0.5h（TbTa）a/c（TmaxTb） 保温材料厚度（m）；h结构厚度6.1m；所选保温材料导热系数W/（mK）取麻袋导热系数=0.07；Tb混凝土表面温度（）取Tmax-25=47.4Ta施工期大气平均温度（）取29；c混凝土导热系数，取2.33W/（mK）；a传热系数修正值，取1.3；保温层厚度计算：0.5h（TbTa）a/c（TmaxTb）；=0.56.10.07（47.4-29）/2.3325=0.065m；取3层麻袋1层塑料薄膜保湿保温。8混凝土温度应力计算：8.1计算各龄期混凝土收缩值及收缩当量：混凝土收缩值：Y（t）0Y（l-e-0.01t）M1M2M10 ； 0Y标准状态下最终收缩值取3.2410-4；e2.718t混凝土龄期M1M2M10非标准状态条件修正系数，取M1M10=1.163；混凝土搜索变形不同条件的影响修正系数：M1=1.25、M2=1.35、M3=1、M4=1、M5=1、M6=1、M7=1.13、M8=1、M9=1、M10=0.61；各龄期的收缩变形值：Y（3）=3.2410-41.1630.03=0.11110-4Y（6）=0.2210-4 Y（12）=0.43 Y（18）=0.6210-4Y（21）=0.66410-4 Y（27）=0.8310-4收缩当量温差：TY（3）=0.1110-4 /1.010-5=1.1、TY（6）=2.2、TY（12）=4.3、TY（18）=6.2、TY（21）=6.6、TY（27）=8.38.2计算混凝土各龄期的弹性模量：E（3）=3.15104（l-e-0.09t）=0.74104 N/mm2E（6）=1.314104N/mm2 、E（12）=2.08104N/mm2 、E（18）=2.52104N/mm2 、E（21）=2.68104N/mm2 、E（27）=2.87104N/mm2 ； 应力松弛系数：S（3）=0.186、 S（6） =0.208、 S（12）=0.215、S（18）=0.252、 S（21）=0.301、S（27）=0.473；8.3最大综合温差：计算式TT0+0.67T（t）TY（t）Th：（T3=29+（272.4）/3+1.1-29=49.4、T6=50.5、T12=52.6、T18=54.5、T21=54.9、T27=56.6）；T0混凝土入模温度（29）；Th混凝土浇筑后达后的大气平均温度29（）；T（t）混凝土浇筑后达到的绝热温升值72.4（）；TY（t）混凝土收缩当量温差（）；T（3）=72.4-29= 43.4、T（6=42.8 、T（12）= 38.1、T（15）=32.2、 T（21）=21.7.、T（27）=14.7； 8.4各龄期混凝土的温度收缩应力： =E（t）aTS（t）R/ /(1-)混凝土温度收缩应力（N/mm2）；E（t混凝土平均弹性模量（N/mm2）；T混凝土的最大综合温差（）；S（t）平均应力松弛系数取0.3；A线膨胀系数取1.010-5R混凝土外约束系数取0.35；混凝土的泊松比取0.15； 3=E（t）aTS（t）R/ /(1-)= 0.74104 49.41.010-50.30.35/0.85=0.45 N/mm2、6=0.46 N/mm2、12=0.48N/mm2、18=0.5N/mm2、21=0.5 N/mm2、27=0.52 N/mm2；取最大值：21=0.52 N/mm2t =1.57 N/mm2，K=1.57/0.52=3.02，满足要求；t砼抗拉强度设计值C35为1.57 N/mm2。根据应力计算结果，大体积混凝土的保温及循环水降温措施满足质量要求：9大体积混凝土冷却循环水降温工艺：9.1大体积混凝土浇筑工艺见第五章混凝土结构施工。9.2冷却循环水工艺盘管：（见附图）9.2.1循环水管按图示要求尺寸、标高、数量、盘管方法施工，接头要牢固，能承受混凝土的冲击力，施工完成后经过通水检查，检查合格后才能绑扎基础面层钢筋；9.2.2支撑架是保证冷却循环水管正常工作的关键程序，支撑架应采用脚手钢管或钢筋，支撑架应按水管图示位置要求布置，架体要牢固和水平钢筋连接，形成稳定的水平支撑体系；9.2.3为了便于观察管内循环水正常情况，循环水与进出水总管连接点，宜用透明塑料管，便于观察每个管路水流量的大小及速度、管内的水流分配情况，根据观察情况及时调整供水速度及数量；9.3冷却循环水：9.3.1冷却循环水池容积60 m3（面积63 m2 ），供近两小时用，循环水采用自来水，水池先装二分之一水池容积，为了使水温与混凝土内的温度差控制在25，在混凝土浇灌10小时（初凝时）后开始循环，使水池的水温随混凝土的温度的增高而升温，水池的水位，应根据水温进行调整，没有技术人员的许可，不能随便在水池内加水；9.3.2出水口的位置应根据水温调整，即出水口水管可根据需要接长或拆除，在进出水温温差太大时，出水口应设在进水口附近，随着水温的升高，出水口与进水口距离增加；9.3.3水池的测温：水池的测温应与混凝土测温时间同，每一次混凝土测温同时应有水池温度记录，测水池温度记录主要有：出水口水温、进水口水温，根据测温结果了解水温与混凝土温差情况，进出水温情况，用以调整水温或调整循环水流速，一般进出水温差控制在12左右。10混凝土的测温：10.1测温的硅扩散电阻布置：平面布置点宜在进出水口、基础中心、两排循环水管中间距离、紧贴循环水管、基础对角线位置布置，硅扩散电阻布置每个点竖向间距900，基础面层下100开始，6.10m厚基础部位每个点供布置7个测温探头，5.30m厚的基础部位每个点布置6个测温探头，3.30m厚度的基础部位布置4个测温探头，测温点应编号，根据编号可以了