大体积混凝土施工.doc

大体积混凝土施工方案【摘要】大体积混凝土是指混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1m，体积大于1000m3，或预计会因混凝土中水泥水化热产生的温度和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土结构。大体积混凝土的浇筑不仅要控制温度，裂缝等内容，更重要的在于保证大体积混凝土的整体性与浇筑的连续性，那么浇筑过程中如何保证它是一个整体，采取怎样的措施控制混凝土浇筑的连续性，不形成施工缝？这就要有合理的浇筑方法，就要对混凝土搅拌，运输路程所需时间，罐车的运输能力、泵车的泵送能力及它们的需用台数，现场浇筑泵车布置，振捣工人需用数及振动棒的需用数量、振捣方法等进行综合的考虑，保证各工序相互配合。只有将所有影响浇筑连续性的各种因素综合考虑进去，做到各个环节有保证，才能保证大体积混凝土的整体性。本文针对浦钢轧机工程NO.2、NO.3横移台架设备基础为例，对如何进行大体积混凝土浇筑，保证浇筑的连续性进行专门的论述，而关于大体积混凝土的养护、温度及裂缝控制因非本文重点，本文对此没有进行详细的论述。【正文】1 NO.2、NO.3横移台架工程概况11 设备基础简介浦钢轧机工程NO.2、NO.3横移台架设备基础为钢筋混凝土结构。为控制大体积混凝土裂缝的开展，我项目施工时沿全长共设置2道后浇带，将结构分为三段，以削减温度收缩应力，待所浇筑混凝土经一段时间的养护干缩后，再在后浇带中浇筑补偿收缩混凝土，使分块的混凝土连成一个整体。该设备基础及部分墙体上设置各种螺栓,其中M42预留孔直埋螺栓:40个、M36预留孔直埋螺栓: 344个、M30预留孔直埋螺栓:849个、M24预留孔直埋螺栓:194个、M42 T型头螺栓: 416个。整个设备基础区域面积为100.5m31.1m,区域面积下为大于1000mm厚底板,底板最深处达地下-7.800m,底板基本顶标高为-4.500m,其上螺栓顶标高有-3.250m-0.235m等各种标高。0.000m相当于绝对标高(吴淞高程)4.850m。设备基础区域垫层采用C15级素混凝土，结构部分采用C25级防水混凝土,抗渗等级为S6，钢筋采用HPB235及HRB335两种。基础底均有PHC管桩。1.2 电缆隧道简介浦钢轧机工程NO.2、NO.3横移台架区域电缆隧道为钢筋混凝土结构。电缆隧道全长约220m,隧道长度方向施工段划分与整个设备基础处同时留置。电缆隧道断面内部宽度为2.5m、3.7m不等，长度为2.5m、3.3m、3.7m不等，墙壁厚为600mm，顶板厚为500mm，底板厚1000mm,底板底部标高大部分为-6.200m及-4.200两种。0.000m相当于绝对标高(吴淞高程)4.850m。设计混凝土强度为C25，抗渗等级为S6，钢筋采用HPB235及HRB335两种。基础底均有PHC管桩。1.3 混凝土施工特点及难点 该工程设备基础底板主要厚度大于1000mm，部分厚度最深达1300mm。底板上为设备基础墙体及螺栓短柱、电缆隧道墙壁及顶板结构。该工程垂直方向分三段施工，设置两条后浇带。每施工段面积约为30m*30m，一次性浇筑混凝土量在1500m3左右，因此混凝土大体积施工为本工程要引起注意之处。施工过程中要确保混凝土浇筑的连续性，防止混凝土水化热引起混凝土内外温差较大而导致干缩裂缝，防止重点主要在于底板混凝土浇筑。主要实物量序 号项 目规 格单 位数 量备 注1混凝土C25m360002混凝土C15m33202 混凝土浇筑方法及计算：2.1 浇筑方法：大体积混凝土浇筑，实际浇筑的方法往往要根据结构的大小，选择不同的浇筑方法，大体积混凝土浇筑常用的方法有三种：全面分层浇筑方法、分段分层浇筑方法、斜面分层浇筑方法。下面针对不同的结构形式，论述一下具体结构应选择什么样的浇筑方法。 2.1.1 全面分层法：在整个结构内全面分层浇筑混凝土，要将整个结构分为几层来浇筑，在第一层浇筑完毕后，初凝前再回来浇筑第二层，如此逐层进行浇筑，直至浇筑完毕。此方案采用时，结构平面尺寸不宜过大，施工时从短边开始。沿长边进行。必要时可从中间向两端向中间或中间向两端同时进行浇筑。 示意图如下： 2.1.2 分段分层浇筑：将结构分为几段进行浇筑，混凝土从底层开始浇筑，进行一段距离后回来浇筑第二层，依次类推将第一段各层浇筑完毕后浇筑第二段各层，直至混凝土浇筑完毕。但要确保前一段底层混凝土初凝前回来浇筑第二段。分段分层厚度不太大而基础面积或长度较大的结构。示意图见横移台架具体论述。2.1.3 斜面分层：将结构按斜面进行分层，每次浇筑一个斜面，直至混凝土浇筑完毕。适用于结构长度超过厚度3倍的情况。斜面坡度为1：3，施工时应从浇筑层下端开始，逐渐上移，以确保混凝土浇筑质量。示意图如下：我项目施工的NO.2、NO.3横移台架设备基础，根据其结构形式，混凝土浇筑采用分段分层方法浇筑。这里就以分段分层法为例介绍如何合理进行混凝土浇筑，分段分层浇筑法见下图。为确保结构的整体性及混凝土浇筑的连续性，应在前一段下层混凝土初凝之前开始下一段混凝土浇筑完毕。因此需合理的进行分段，根据分段的范围计算每小时需提供的混凝土数量Q。而大体积在后浇带范围内要求整体性，不允许再留施工缝，因此，必须保证混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣各工序相互配合。混凝土分层分段浇筑示意图每小时混凝土浇筑量Q计算：我项目施工时，实际取基础底板每6m左右为一浇筑段，每层厚度约为300mm，则底板最厚处可按4层施工，基础底板宽度为31.1m。计算如下： Q=V/（t1-t2）式中 V每个浇筑段中混凝土的体积（m3） t1混凝土初凝时间（h） t2混凝土运输及卸料时间（h）V=31.161.3=242 m3t1=2h t2=0.5hQ=V/（t1-t2）=242/(2-0.5)=162 m3/h即每小时必须确保现场最少能泵送出162 m3混凝土，这样才能保证前段下层混凝土初凝前开始下一段混凝土下层浇筑。根据以上计算，即可计算出所需运输机具、振动器等的数量。3 机械设备准备3.1 搅拌站及机械的配置 因现场浇注需要确保浇筑工作的连续性，因此需要联系两家搅拌站，以防一家供应不足或因意外原因不能连续供应。现场浇筑混凝土前应与搅拌站互相协调，说明可能发生的情况，做好各种应急准备，确保连续性浇筑。3.2 混凝土泵车的配置根据现场场地条件及连续性要求，拟采用两台泵车同时泵送混凝土，其中每台泵车的泵送能力不应小于80m3（可取37m泵）。沿短向一边布置一台泵车同时从一端向另一端浇筑，保证每层每段混凝土初凝前开始下层下段的混凝土浇筑。混凝土泵车浇筑流向平面布置示意图见下图。3.3 混凝土罐车的配置根据计算可知，罐车必须每小时充足向每台泵车提供不小于81m3混凝土。我施工场地距搅拌站的距离由经验可知允许每台罐车一小时来回两趟（包括卸混凝土时间），每小时每台罐车可向泵车提供2车混凝土，且根据现场实际经验及罐车容积可知，每车可提供混凝土为8 m3，则每小时每辆罐车可提供给泵车16 m3混凝土，从而可知每台泵车最少需要配备5台罐车。为保证浇筑连续，防止个别罐车出现故障而导致不能连续供应混凝土，可为每台泵车配备8台罐车运输混凝土，保证混凝土连续供应。因此，两台泵车共配置16辆罐车供应混凝土。3.4 振动器的配置及混凝土振捣3.4.1振动器的配置每段浇筑面积较大（31.1m6m），且浇筑要连续，相应的振捣工作要及时，保证开始上层浇筑时，下层混凝土基本振捣完毕。因此振动棒配置要满足工作面的需要。一般情况下，每点振捣时间为20s30s，以混凝土不下沉、气泡不上升、表面泛浆为准。振动棒作用半径为300mm400mm。振动棒的插点可采用“行列式”或“交错式”布置，防止漏振，本文以“行列式”为例介绍振动器的配置。“行列式”插点布置图如下： 振动棒配置计算：插入点间距：1.5R=1.5300=450mm段长为：6000mm则沿段长方向应布置插入点数为：6000/450=15点沿底板宽度方向应布置插入点数为：31100/450=70点每层点数为7015=1050点每点振动时间取为：30s一台振动棒振完每层所需时间为：10500.560=8.75小时每层浇筑混凝土量为：31.160.3=56 m3浇筑时间为56/162=0.34小时为在每层浇筑时间内振捣工作完成，不影响上层混凝土浇筑，则所需振动棒数量为：8.75/0.34=26台为防止振动过程中损坏，施工时实际可配置振动棒30台，其中四台为备用。同时配备一台平板振动器配合振动和一台表面抹光机，根据振动器数量可相应配置振捣手数量。3.4.2 混凝土振捣 插入式振动棒振捣要点为：直上与直下，快插与慢拔；插点要均匀，切勿漏点插；上下要振动，层层要搭扣；时间掌握好，质量密实佳。振动器插点间距不宜大于振动器作用半径的1.5倍，振动器距模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍并应避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。为了保证每一层混凝土上下振捣均匀，应将振动棒上下来回抽动50mm100mm，同时还应将振动插入下一层未初凝的混凝土中，深度不应小于50mm。4 混凝土的养护 混凝土成型后，为保证水泥水化作用能正常进行，应及时进行养护。养护的目的是为混凝土硬化创造必需的温度、湿度条件，防止水分过早的蒸发或冻结，防止混凝土强度降低和出现收缩裂缝、剥皮、起砂等现象，确保混凝土质量。 混凝土现场养护可采用自然养护法进行养护。即在自然气温条件下，对混凝土采取覆盖、浇水湿润，挡风、保温等养护措施。进行覆盖浇水养护一般根据外界气温在混凝土浇筑完毕后312小时内用草帘、芦席、麻袋、锯末、湿土或湿沙等适宜材料将混凝土予以覆盖，并经常进行浇水保持湿润，具体养护时间为： 对普通水泥、硅酸盐水泥、矿渣拌制的混凝土：不得少于7昼夜对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土：不得少于14昼夜每日浇水次数以能保持混凝土具有足够的湿润状态为宜，一般气温在15度以上时，在混凝土最初浇筑的3个昼夜中，白天至少每3小时浇水一次，夜间也应浇水两次；在以后的养护中，每昼夜应浇水3次左右；在干燥气候条件下，浇水次数应适当增加。 本工程底板为大面积结构，所以也可在拆除内模，混凝土达到一定强度后进行蓄水养护。5 裂缝控制大体积混凝土结构截面大，水化热大，由此形成较大的温度差，易使混凝土产生裂缝。因此在浇筑大体积混凝土时，必须采取适当的措施。这里对大体积混凝土材料的控制，温度控制、裂缝控制具体措施等其它方面不再予以详细的论述，简要说明一下控制裂缝的措施：（1）宜选用水化热较底的水泥，如矿渣水泥、火山灰或粉煤灰水泥。掺缓凝剂或缓凝型减水剂，也可掺入适量粉煤灰等外掺料。（2）采用粗中砂和大粒径、级配良好的石子。（3）尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量。（4）降低混凝土的入模温度，故可采用低温水拌制混凝土。（5）扩大浇筑面和散热面，减少浇筑层厚度和浇筑速度，必要时在混凝土内部埋设冷水管，用循环水来降低混凝土的温度。（6）在浇筑完毕后，应及时排除泌水，必要时进行二次振捣。（7）加强混凝土保温、宝湿养护，严格控制混凝土的内外温差，当设计无具体要求时，温差不宜超过25度，故可采用草包、炉渣、砂、锯末、油布等不易透风的保温材料或蓄水养护，以减