大体积混-凝-土-施-工-方-案.doc

大体积混凝土专项施工方案 工程名称：世茂融城A区05地块开发项目工程施工一标段 施工单位: 北京中关村开发建设股份有限公司 编制日期： 2014年3月15日1、 编制依据 1、世茂融城A区05地块一标段施工图2、世茂融城A区05地块一标段施工组织设计3、混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2011）4、混凝土质量控制标准（GB50164-2011）5、混凝土泵送施工技术规程JGJ/T10956、建筑施工手册第四版2、 工程概况 本工程大体积混凝土主要位于2-2#2-7#楼基础筏板及独立承台处，最厚处混凝土高度为1.2M。3、 施工准备 1、大体积混凝土施工前应进行图纸会审，提出施工阶段的综合抗裂措施，制订关键部位的施工作业指导书。 2、大体积混凝土施工应在混凝土的模板和支架、钢筋工程、预埋管件等工作完成并验收合格的基础上进行。 3、施工现场设施应按施工总平面布置图的要求按时完成，场区内道路应坚实平坦，必要时，应与市政、交管等部门协调，制订场外交通临时疏导方案。 4、施工现场的供水、供电应满足混凝土连续施工的需要，当有断电可能时，应有双路供电或自备电源等措施。 5、大体积混凝土的供应能力应满足混凝土连续施工的需要，不宜低于单位时间所需量的1.2倍。 6、用于大体积混凝土施工的设备，在浇筑混凝土前应进行全面的检修和试运转，其性能和数量应满足大体积混凝土连续浇筑的需要。 7、混凝土的测温监控设备宜按本规范的有关规定配置和布设，标定调试应正常，保温用材料应齐备，并应派专人负责测温作业管理。 8、大体积混凝土施工前，应对工人进行专业培训，并应逐级进行技术交底，同时应建立严格的岗位责任制和交接班制度。4、 主要施工人员设备 根据现场实际情况，现场大体积混凝土施工配备以下设备：混凝土罐车5台、混凝土泵车1台、插入式振捣棒3台，混凝土托板3把，抹子3把、铁锹10把、电动抹子1台。 根据现场实际情况，现场大体积混凝土施工配备以下人员：管理技术人员5人、混凝土工20人、钢筋工2人、模板工2人、水电工2人。5、 现场总平面布置图 大体积混凝土现场施工总平面布置图详见附图。6、 材料的选择、配合比的设计、制备与运输 1、一般规定 1.1大体积混凝土配合比的设计除应符合工程设计所规定的强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性等要求外，尚应符合大体积混凝土施工工艺特性的要求，并应符合合理使用材料、减少水泥用量、降低混凝土绝热温升值的要求。 1.2大体积混凝土的制备和运输，除应符合设计混凝土强度等级的要求外，尚应根据预拌混凝土运输距离、运输设备、供应能力、材料批次、环境温度等调整预拌混凝土的有关参数。 2、原材料 配制大体积混凝土所用水泥的选择及其质量，应符合下列规定：所用水泥应符合现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175的有关规定，当采用其他品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定； 2.1应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其 3d 天的水化热不宜大于 240kJ/kg，7d 天的水化热不宜大于 270kJ/kg。 2.2当混凝土有抗渗指标要求时，所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于 8%；所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于 60。水泥进场时应对水泥品种、强度等级、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性、凝结时间、水化热等性能指标及其他必要的性能指标进行复检。 2.3骨料的选择，除应符合国家现行标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ 52 的有关规定外，尚应符合下列规定： 2.3.1细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于 2.3，含泥量不大于 3%；粗骨料宜选用粒径 531.5mm，并连续级配，含泥量不大于 1%；应选用非碱活性的粗骨料；当采用非泵送施工时，粗骨料的粒径可适当增大。粉煤灰和粒化高炉矿渣粉，其质量应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰和GB用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T 18046的有关规定。 2.3.2所用外加剂的质量及应用技术，应符合现行国家标准混凝土外加剂 2.3.3GB 8076、混凝土外加剂应用技术规范GB 50119 和有关环境保护的规定。 3、配合比设计 3.1拌合用水的质量应符合国家现行标准混凝土用水标准JGJ 63 的有关规 3.2外加剂的选择除应满足本规范第 4.2.5 条的规定外，尚应符合下列要求： （1）外加剂的品种、掺量应根据工程所用胶凝材料经试验确定； （2）应提供外加剂对硬化混凝土收缩等性能的影响； （3）耐久性要求较高或寒冷地区的大体积混凝土，宜采用引气剂或引气减水。 3.3大体积混凝土配合比设计，除应符合现行国家现行标准普通混凝土配合比设计规范JGJ 55 外，尚应符合下列规定： （1）采用混凝土 60d 或 90d 强度作为指标时，应将其作为混凝土配合比的设计依据。 （2）所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜低于 160mm。拌和水用量不宜大于 175kg/m3。 （3）粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的 40%；矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的 50%；粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的 50%。 3.4水胶比不宜大于 0.55。 砂率宜为 3842%。 拌合物泌水量宜小于 10L/m3。 在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验；必要时其配合比设计应当通过试泵送。 3.5在确定混凝土配合比时，应根据混凝土的绝热温升、温控施工方案的要求等，提出混凝土制备时粗细骨料和拌和用水及入模温度控制的技术措施。 4、制备及运输 4.1混凝土的制备量与运输能力满足混凝土浇筑工艺的要求，并应用具有生产资质的预拌混凝土生产单位，其质量应符合国家现行标准预拌混凝土GB/T1314902 的有关规定，并应满足施工工艺对坍落度损失、入模坍落度、入模温度等的技术要求。 4.2多厂家制备预拌混凝土的工程，应符合原材料、配合比、材料计量等级相同，以及制备工艺和质量检验水平基本相同的原则。 4.3混凝土拌合物的运输应采用混凝土搅拌运输车，运输车应具有防风、防晒、防雨和防寒设施。 4.4搅拌运输车在装料前应将罐内的积水排尽。 4.5搅拌运输车的数量应满足混凝土浇筑的工艺要求，计算方法应符合规范的规定。 4.6搅拌运输车单程运送时间，采用预拌混凝土时，应符合国家现行标准预拌混凝土GB/T 14902 的有关规定。 4.7搅拌运输过程中需补充外加剂或调整拌合物质量时，宜符合下列规定： （1）当运输过程中出现离析或使用外加剂进行调整时，搅拌运输车应进行快速搅拌，搅拌时间应不小于 120s； （2）运输过程中严禁向拌合物中加水。 4.8运输过程中，坍落度损失或离析严重，经补充外加剂或快速搅拌已无法恢复混凝土拌和物的工艺性能时，不得浇筑入模。7、 大体积混凝土施工 大体积混凝土的浇筑工艺应并符合下列规定： 1、混凝土的浇筑厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，整体连续浇筑时宜为300500mm。 2、整体分层连续浇筑或推移式连续浇筑，应缩短间歇时间，并在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕。层间最长的间歇时间不应大于混凝土的初凝时间。混凝土的初凝时间应通过试验确定。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。 底板分层浇筑示意图 3、混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边方向自一端向另一端进行。当混凝土供应量有保证时，亦可多点同时浇筑。 混凝土浇筑路线图 4、 混凝土宜采用二次振捣工艺。 5、大体积混凝土施工采取分层间歇浇筑混凝土时，水平施工缝的处理应符合下列规定： 5.1 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； 5.2 在上层混凝土浇筑前，应用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分润湿，但不得有积水； 5.3对非泵送及低流动度混凝土，在浇筑上层混凝土时，应采取接浆措施。在大体积混凝土浇筑过程中，应采取措施防止受力钢筋、定位筋、预埋件等移位和变形，并及时清除混凝土表面的泌水。 5.4大体积混凝土浇筑面应及时进行二次抹压处理。8、 大体积混凝土温度应力、收缩应力计算 1、浇筑前裂缝控制计算计算书 1.1计算原理,(依据) :大体积混凝土基础或结构(厚度大于1m)贯穿性或深进的裂缝,主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的.混凝土因外约束引起的温度(包括收缩)应力(二维时),一般用约束系数法来计算约束应力按以下简化公式计算: T=T0+(2/3)T(t)+Ty(t)-Th式中 混凝土的温度(包括收缩)应力 (N/mm2); E(t) 混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量(N/mm2),一般取平均值; 混凝土的线膨胀系数,取1 10-5; T0 混凝土的浇筑入模温度(); T(t) 浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值();混凝土的最大综合温差()绝对值,如为降温取负值;当大体积混凝土基础长期裸露在室外,且未回填土时,T 值按混凝土水化热最高温升值(包括浇筑入模温度)与当月平均最低温度之差进行计算;计算结果为负值,则表示降温; Ty(t) 混凝土收缩当量温差(); Th 混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度,一般根据历年气象资料取当年平均气温(); S(t) 考虑徐变影响的松弛系数, 一般取0.3-0.5; R 混凝土的外约束系数,当为岩石地基时,R=1;当为可滑动垫层时,R=0,一般土地基取0.25-0.50; c 混凝土的泊松比.1.2计算: 取S(t) = 0.19,R = 1.00, = 1 10-5,c = 0.15. 1) 混凝土3d的弹性模量公式: 计算得:E(3) = 0.66 104 2) 最大综合温差T = 25.10() 最大综合温差T均以负值代入下式计算. 3) 基础混凝土最大降温收缩应力计算公式: 计算得: =0.37(N/mm2) 4) 不同龄期的抗拉强度公式: 计算得:ft(3) = 0.62(N/mm2) 5) 抗裂缝安全度:k=0.62/0.37 = 1.67 1.15 满足抗裂条件 2、浇筑后裂缝控制计算计算书2、1计算原理 :弹性地基基础上大体积混凝土基础或结构各降温阶段综合最大温度收缩拉应力 ,按下式计算: 降温时,混凝土的抗裂安全度应满足下式要求: 式中 (t) 各龄期混凝土基础所承受的温度应力(N/mm2); 混凝土的线膨胀系数,取1 10-5; 混凝土的泊松比, 当为双向受力时,取0.15; Ei(t) 各龄期综合温差的弹性模量(N/mm2); Ti(t) 各龄期综合温差,（）;均以负值代入; Si(t) 各龄期混凝土松弛系数; cosh 双曲余弦函数; 约束状态影响系数,按下式计算: H 大体积混凝土基础式结构的厚度(mm); Cx 地基水平阻力系数(地基水平剪切刚度)(N/mm2); L 基础或结构底板长度(mm); K 抗裂安全度,取1.15; ft 混凝土抗拉强度设计值(N/mm2); 2.2计算 : (1) 计算各龄期混凝土收缩值及收缩当量温差: 取y0 = 3.24 10-4; M1=1.00;M2=1.00;M3=1.00;M4=1.21;M5=1.00; M6=0.93;M7=1.00;M8=1.00;M9=1.00;M10=0.85; 则3d收缩值为: y(3) = y0 M1 M2 . M10(1 - e-0.01 3) = 0.092 10 -4 3d收缩当量温差为: Ty(3) = y(3) / = 0.916（） 同样由计算得: y(6) = 0.180 10-4 Ty(6) = 1.805（） y(9) = 0.267 10-4 Ty(9) = 2.667（） y(12) = 0.350 10-4 Ty(12) = 3.504（） y(15) = 0.432 10-4 Ty(15) = 4.317（） y(18) = 0.511 10-4 Ty(18) = 5.105（） y(21) = 0.587 10-4 Ty(21) = 5.870（） (2) 计算各龄期混凝土综合温差 6d综合温差为: T(6) = T(3) - T(6) + Ty(6) - Ty(3) = 3.39（） 同样由计算得: T(9) = 4.36（） T(12) = 4.34（） T(15) = 3.81（） T(18) = 2.79（） T(21) = 2.57（） (3) 计算各龄期混凝土弹性模量 3d弹性模量: E(3) = Ec ( 1 - e -0.09 3) = 0.66 104 (N/mm2) 同样由计算得: E(6) = 1.17 104 (N/mm2) E(9) = 1.55 104 (N/mm2) E(12) = 1.85 104 (N/mm2) E(15) = 2.07 104 (N/mm2) E(18) = 2.25 104 (N/mm2) E(21) = 2.38 104 (N/mm2) (4) 各龄期混凝土松弛系数 根据实际经验数据荷载持续时间t,按下列数值取用: S(3) = 0.186 S(6) = 0.208 S(9) = 0.214 S(12) = 0.215 S(15) = 0.233 S(18) = 0.252 S(21) = 0.301 (5) 最大拉应力计算 取 = 1.0 10-5 = 0.15 Cx=1.30N/mm2 H=1200mm L=23700mm 根据公式计算各阶段的温差引起的应力 1) 6d (第一阶段): 即第3d 到第6d温差引起的的应力: 由公式： 得： = 3.0451 10-4 再由公式： 得：(6) = 0.092(N/mm2) 同样由计算得： 2) 9d:即第6d到第9d温差引起的应力: (9) = 0.156(N/mm2) 3) 12d:即第9d到第12d温差引起的应力: (12) = 0.180(N/mm2) 4) 15d:即第12d到第15d温差引起的应力: (15) = 0.188(N/mm2) 5) 18d:即第15d到第18d温差引起的应力: (18) = 0.158(N/mm2) 6) 21d:即第18d到第21d温差引起的应力: (21) = 0.182(N/mm2) 7) 总降温产生的最大温度拉应力: max = (6) + (9) + (12) + (15) + (18) + (21) = 0.955(N/mm2) 混凝土抗拉强度设计值取1.27(N/mm2)则抗裂缝安全度: K = 1.270/0.955 = 1.3291.15, 满足抗裂条件9、 抗裂构造措施和温控指标 1、裂缝控制技术措施大体积混凝土由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速度块，使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。施工前应进行计算分析，采取措施控制温度裂缝。1.1 控制内约束温度裂缝的措施 (1) 控制混凝土内外温差、表面与外界温差，防止混凝土表面急剧冷却，采用混凝土表面保温措施或蓄水养护措施； (2) 加强混凝土养护，严格控制混凝土升温速度，使混凝土表面覆盖温差小于8-10C。1.2 控制外约束温度裂缝的措施 (1) 从采取控制混凝土出机温度、温升、减少温差等方面，以及改善施工操作工艺. (2) 采用低热水泥，如优先选择矿渣硅酸盐水泥；利用混凝土后期强度，用R60或R90替代R28作为设计强度；掺入一定比例的粉煤灰、高效减水剂或缓凝剂等； (3) 掺入膨胀剂，在最初14d潮湿养护中，使混凝土体积微膨胀，补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝； (4) 改善骨料级配，如大体积基础混凝土可掺加15%块石； (5) 采用拌和水掺冰降低水温度，对砂石骨料喷遮阳防晒或凉水冷却，散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高等措施，来降低混凝土的出机温度； (6) 合理安排施工工序进行薄层浇捣，均匀上升，以便于散热； (7) 大体积基础混凝土施工，可在基础内埋设冷却水管，使混凝土内外温差小于25C； (8) 合理分缝分块施工，对比较长的结构应设置后浇带；对基岩或老混凝土垫层，在表面铺设50100mm砂垫层，以消除基岩约束和嵌固作用； (9) 适当配置温度钢筋，减少混凝土温度应力； (10)加强混凝土的养护，适当延长养护时间和拆模时间，使混凝土表面缓慢冷却。2、温控施工的现场监测与试验2.1大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度及温度应变的测试，在混凝土浇筑后，每昼夜可不应少于 4 次；入模温度的测量，每台班不少于 2次。2.2大体积混凝土浇筑体内监测点的布置，应真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度，可按下列方式布置：（1）监测点的布置范围应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置；（2）在测试区内，监测点的位置与数量可根据温凝土浇筑体内温度场分布情况及温控的要求确定；（3）在每条测试轴线上，监测点位宜不少于 4 处，应根据结构的几何尺寸布置；（4）沿混凝土浇筑体厚度方向，必须布置外面、底面和中部温度测点，其余测点宜按测点间距不大于 600mm 布置；（5）保温养护效果及环境温度监测点数量应根据具体需要确定；（6）混凝土浇筑体的外表温度，宜为混凝土外表以内 50mm 处的温度；（7）混凝土浇筑体底面的温度，宜为混凝土浇筑体底面上 50mm 处的温度。10、 混凝土保温保湿养护方法 本工程的大体积混凝土养护采用蓄热覆盖法进行养护。在大体积混凝土浇筑12h内，采用草毡进行覆盖，并进行浇水养护。养护时间不少于21天。 混凝土强度达到1.2MPa 之前， 不得上料、上机具、上脚手、模板、钢筋、支架等。基础底板保温养护期间，应加强现场安全防火管理，施工区严禁烟火，确保保温措施自始至终起到养护作用，严禁随意掀开保温被。 在保温养护期间，因后续工作（如放线等）需要，必须揭开保温层时，只宜局部进行，并且在工作完成后，及时覆盖。当混凝土内外温差和降温速度超过温控指标时，应及时加盖备用塑料薄膜和草袋。11、 温控监测设备、测试点布置图 监测点平面布置图 测温孔示意图 12、 安全保证措施 1、浇筑混凝土的操作工人上班时，应带好安全帽，夏期施工严禁赤膊上班。 2、 振捣作业人员应带好绝缘手套，工作时两人操作，一人持棒，一人看电机，随时挪电机，严禁拖拉电机，防止电线破皮漏电。 3、电源箱内要有漏电保护器，电机外壳做好接零保护，随机用的电缆线不得捆在架管或钢筋上，防止破损漏电。 4、用完振动棒先断开电源再盘电缆，电机放在干燥处，防止受潮造成电机烧毁现象。 5、罐车司机进入施工现场必须绝对服从项目人员的指挥，一律不得鸣笛，以防噪声影响居民生活，进入现场速度要缓慢，防止发生交通安全事故。 6、 施工现场安排人员及时清理落地灰，保持场容场貌整齐、干净。13、 质量保证措施 1、 质量主控项目 1.1 混凝土必须符合设计及施工要求，所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合施工规范和有关标准的规定。 1.2 评定混凝土强度的试块必须按混凝土强度检验评定标准（GBJ-107-87 ）的规定和设计要求。 1.3