基础底板大体积砼夏季施工技术措施

1、基础底板大体积砼夏季施工技术措施摘 要：通过某广播电视中心地下室底板大体积混凝土的施工实践，重点介绍了夏季施工大体积混凝土需要采取的施工方案和技术措施。关键词：大体积混凝土； 施工方案； 测温； 养护7大体积混凝土施工技术在现代高层建筑的基础部分中应用越来越多，如何解决好大体积混凝土温度应力而导致的结构裂缝仍然是当前非常重要和关键的问题。大体积混凝土有1）水泥用量大，砼强度高；2）配筋率高；3）长厚比也较大；4）升温快，降温也快等特点。引起大体积混凝土裂缝产生的主要原因是由变形引起，当变形受到约束，在砼内部引起应力，当该应力超过混凝土抗拉强度时就会产生裂缝。1 工程概况某广播电视中心大楼，主楼

2、为框架剪力墙结构，裙房为框架结构，建筑面积16498.86m2，地下二层，地上十五层，总高度85.8m。该工程地下室基础底板长33.5m，宽23.5m，底板厚1.4m，混凝土浇筑总量达1200多m3，底板底钢筋和面筋均为双向25150，中间一层钢筋为双向14200，底板混凝土强度等级为C30，抗渗等级为P6。由于施工工期紧，要求底板混凝土一次浇筑成功，不留施工缝。该底板砼浇筑完毕经检查未发现任何温度裂缝，砼强度均符合设计要求，工程质量达到优良。2 施工方案：2.1 混凝土采取搅拌站集中统一搅拌，砼输送泵一次输送到位的方法。2.2 混凝土浇筑方向和浇筑顺序：混凝土采用斜面分层，一次平仓连续施工的

3、方案，分层厚度500mm，根据搅拌站及输送泵所处位置，确定混凝土沿长边方向浇筑（见图2.1示）：每层浇筑混凝土量为：Q=b·h·d/sin19°其中：b:浇筑带穿过筏板宽； h：浇筑带穿过筏板高；d：为斜向分层厚度； 19°：为自然休止角。则Q=33.0×1.4×0.5/sin19°=71.0 m3图2.1混凝土输送泵每小时平均供应15 m3砼，则每层砼浇筑需时间T=71.0/15=4.7小时，再考虑到混凝土振捣等其它因素，将砼缓凝时间定为8小时。3 施工准备3.1 原材料选用：水泥选用耀县水泥厂生产的“秦岭牌”32.5R普

4、通硅酸盐水泥；砂子选用细度模数在2.652.8之间，含泥量小于3%的灞河中砂；石子选用连续级配、含泥量小于1%的531.5 mm的莲花寺碎石；粉煤灰选用渭河电厂的级磨细粉煤灰。3.2 配合比设计：3.2.1 优化配合比：采用掺加粉煤灰、SP402减水剂和UEA微膨胀剂的方法优化配合比。3.2.2 配合比的确定：根据设计要求，公司中心试验室经过反复试配，选用混凝土坍落度为160±20mm，缓凝时间为89小时，配合比为：水泥345kg；中砂653kg；碎石1162kg；粉煤灰76kg；UEAN膨胀剂34.5kg；SP402减水剂5.2kg；水180kg。水灰比：W/C=0.523.3 施

5、工现场准备：现场建立统一搅拌站，配备两台500L混凝土搅拌机，一台350L混凝土搅拌机备用。一台HP1200电脑自动计量配料机，二台HBT60混凝土输送泵（其中一台备用）。4 热工计算本底板混凝土浇筑正值夏季高温天气（2001年6月底），混凝土浇筑期间大气最高37，平均气温32。4.1 混凝土拌合温度：TC每立方米混凝土原材料重量、温度、比热及热量详见下表：材料名称重 量(W)kg比 热CkJ/kg·kW×C(kJ/)材料温度Ti()Ti×W×C(kJ)水泥345.00.84289.83610432.8中砂653.00.84548.53418649.0碎

6、石1162.00.84976.133(30)32211.3(29283.0)粉煤灰76.00.8463.8342168.2UEA-N34.50.8429.034986.0水1804.2756.024(深井水20)18144.0(15120.0)合计2667.682732.0(75683.6)注：上表材料温度一览中括号前为太阳直晒温度，括号内为采用降温措施后的温度。 不采取降温措施的混凝土拌和温度：Tc=Ti·W·C/W·C=82732.9/2667.67=31（）采用降温措施的混凝土拌和温度：Tc=Ti·W·C/W·C=75683.6

7、/2667.67=28.2()4.2 混凝土出罐温度TI:因为砼搅拌机房为敞开式，所以：TI =Tc=31() TI (降温)=Tc=28.2()4.3 混凝土浇筑温度Tj采用泵送混凝土、输入浇筑地点需用10分钟，浇筑10分钟。Tj=Tc+(Tq-Tc)×(A1+A2+A3)A1、A2、A3为温度损失系数。（温度损失系数Q可查表5-7-2并计算，得知）装卸料一次：A1=0.032×1=0.032泵送运输10分钟：A2=0.0037×10=0.037浇捣10分钟：A3=0.003×10=0.03则：A=A1+A2+A3=0.032+0.037+0.03=0

8、.099 取室外平均气温Tq=32计算。所以混凝土浇筑温度：Tj=Tc+(Tq-Tc)×(A1+A2+A3)=31+(32-31)×(0.032+0.037+0.03)=31.1()Tj(降温)= 28.2+(32-28.2)×(0.037+0.03)=28.6()根据规定，一般砼浇筑温度不能大于30，因此原材料必须采取降温措施，所以取Tj=28.6。4.4 砼绝热温升T计算：一般情况下，3天时水化热温度最大，故计算龄期3天的绝热温升，考虑到混凝土强度等级较低（C30）浇筑厚度较小（1.4m）且在夏季炎热气候下施工，混凝土绝热温升计算方法采用建工出版社高层建筑施工

9、手册中提供的经验公式（见下式）计算。T=W/10+F/50W每立方米混凝土水泥用量(kg/m3)F每立米混凝土中粉煤灰掺量(kg/m3)则：混凝土3天龄期绝热温升：T=345/10+76/50=36()。4.5 混凝土内部实际最高温度Tmax: Tmax=Tj+T=28.6+36=64.64.6 混凝土表面温度Tb()混凝土采用表面先覆盖两层麻袋（3cm厚），上面再覆盖一层塑料薄膜进行保温。4.6.1 混凝土的虚铺厚度：h=k·/i麻袋保温厚度：取3cm；i麻袋导热系数取0.14W/m·k；q空气层传热系数取23 W/m2·k模板及保温层的传热系数：=1/（i/i

10、+1/q）=1/(0.03/0.14+1/23)=4混凝土导热系数：取2.33 W/m·k；K计算折减系数，取0.666混凝土的虚铺厚度h=k·/=0.666×2.33/4 =0.388(m)4.6.2 混凝土计算厚度：h混凝土实际厚度1.4米混凝土计算厚度：H=h+2h=1.4+2×0.388=2.176m所以：龄期时，混凝土内最高温度与外界气温之差：T=Tmax-Tq=64.6-32=32.6()4.6.3 混凝土表面温度：Tb()=Tq+(4/H2)·h(H- h) T=32+4/(2.176)2×0.388×(2.1

11、76-0.388)×(64.6-32)=51.1()4.6.4 混凝土中心最高温度Tmax与表面温度Tb()之差Tmax-Tb()=64.6-51.1=13.5()4.6.5 混凝土表面温度Tb()与大气温度Tq之差Tb()-Tq=51.1-32=19.1()结论：混凝土中心最高温度Tmax与表面温度Tb()之差：Tmax-Tb()=64.6-51.1=13.5(),未超过25的规定，符合要求。混凝土表面温度Tb()与大气温度Tq之差：51.1-32=19.1亦未超过25，符合要求。故不需要采取其它措施，即可保证质量，不会产生温度裂缝。5 砼浇筑工艺5.1 砼振捣：根据混凝土泵送时自

12、然形成的流淌坡度，沿坡度布两道振动棒，第一道在混凝土卸料处，负责出管混凝土振捣密实，第二道布置在斜面中下部，确保中下部混凝土密实。振捣时捣棒应直上直下，快插慢拔，插点均匀，插点间距控制在50cm以内，防止离析和漏振。5.2 泌水处理：在垫层施工时，预先有意识地沿纵向和横向做一定坡度，使泌水顺垫层坡度流向电梯井坑，再用污水泵将水抽出至基础周围的排水沟内。5.3 混凝土表面处理：混凝土初凝前用刮杠按设计标高找平后，用木抹子抹压；初凝后终凝前再用木抹子抹压一遍，使砼表面更密实，闭合收水裂缝，避免收缩裂缝产生。6 防止温度裂缝技术措施6.1 现场原材料采取以下降温措施：6.1.1 砂、石场地搭设凉棚（

13、钢管支架、彩条布盖顶），防止砂、石受太阳直晒。6.1.2 充分利用现场地下井水（井水温度在20左右），用井水连续喷洒砂石，降低砂、石温度，并用井水搅拌混凝土。6.1.3 使用库存水泥，禁止使用刚进场不久的水泥。6.2 混凝土输送管道上全部包上麻袋并浇水湿润，以防止混凝土输送过程中温度升高。6.3 混凝土测温措施：6.3.1 测温方法：采用简易测温法，即在混凝土中预埋钢管，用玻璃温度计测温，钢管用48脚手架管，底口焊铁板封死，上口高出混凝土面100mm，内放300mm高度水，用木塞封口。6.3.2 测温点布置：测温点的布置考虑具有代表性，能全面反映大体积混凝土各部位的温度。测温点平面位置见下图一

14、，沿浇筑的高度断面布置在底面、中部和上表面三处三温孔见下图二。6.3.3 测温要求：测温工具：采用普通玻璃棒温度计（固定在一小木棍上）测温次数：自混凝土开始浇筑时起第一天至第五天，每2小时测一次，第六天至第十天每4小时测一次，第十一天至第十五天每8小时测一次，直至混凝土内外温度同大气温度一致后方可停止测温。测温要求：测温管内始终保持不少于30cm深的水，温度计从测温开始的第一次就放入测温管内，每次测温时取出，坚持快提慢放的原则，并及时快速的查看度数，并做好记录。每次测温数据应由大气温度、塑料薄膜下温度、麻袋下温度、混凝土表面温度、中心温度和底部温度六个数据组成。测温人员应按规定时间进行测温，如

15、发现测温数据突变或养护不到位，应及时通知技术负责人和养护人员及时调整养护措施。6.4 混凝土养护措施因天气炎热，混凝土浇筑完后随即盖上塑料薄膜，防止混凝土失水，初凝后最后一遍抹压完后在混凝土表面先盖两层浸湿麻袋，在麻袋上再覆盖一层塑料薄膜，四周压实。底板四周侧面采用挂两层浸湿麻袋片外加一层塑料薄膜方法保温养护。6.5 混凝土测温结果整理及分析测温实际结果与理论计算基本一致，底板中心最高温度平均为64±2，只有个别点（第14号测温点）达到70。实测结果与理论计算对比见下表：底层温度中心温度(T2)表层温度(T3)草袋下温度(T4)薄膜下温度(T5)大气温度(T6)实测理论计算实测理论计

16、算56±264±264.650±251.142±240±22835 T2-T1=64-56=8<25 T4-T5=42-40=2<25 T2-T3=64-50=14<25 T5-T6=40-28=12<25 T3-T4=50-42=8<25 全部达到规范要求从测温资料得知，底板中心最高温度基本上都出现在混凝土浇筑后的第40小时至44小时（即第二天晚上）而不是通常的第3天，分析原因是夏季施工大体积砼，混凝土入模温度比较高，较之其它季节施工的混凝土能较早达到温度峰值。7 施工效果该工程底板大体积混凝土通过对试块检验和非

17、破坏性检验，强度达到设计要求，至今底板未发现温度伸缩裂缝，该基础工程质量评为优良。8 结论8.1 夏季施工大体积混凝土比冬季施工质量容易保证，因为夏季大气温度较高，砼表层温度与大气温度之差较之冬季要小。8.2 夏季施工的厚度2.0m以内大体积混凝土温升计算采用经验公式算出的结果比采用理论计算公式算出的结果更接近于实际。8.3 夏季施工大体积混凝土，控制混凝土入模温度非常关键，而混凝土入模温度与原材料本身（砂、石、水泥、外加剂、水）温度直接相关，对砂、石采取遮阳、洒水降温等措施必不可少，有时甚至用冰水降温。该工程现场有一口深水井，利用温度较低的深井水（水温1920）给砂石降温和浇拌混凝土，有效地控制了混凝土入模