山东某体育中心基础大体积混凝土施工技术总结

**体育中心体育场基础工程大体积混凝土施工技术总结**市体育中心体育场长约300米、宽约270米，混凝土主体建筑高度23.3米，工程建筑面积约75926平。总占地面积19万平。该工程在用框架抗震墙结构，基础采用钻孔灌注桩，抗震设防为乙类，现浇楼板，其中露天看台部分在用预制看台板。大体积混凝土概况1.1大体积混凝土设计本工程基础采用钻孔灌注桩，由于存在较大水平推力，由桩+承台（其中拱脚支座采用厚板）+承台拉梁系统共同抵抗。基础部分的大体积混凝土构件主要包括独立承台和基础底板。承台平面尺寸主要有：（较大）。混凝土强度等级C40，均属大体积混凝土。整个基础设置6条后交带，采用微膨胀混凝土浇筑，其限制膨胀率〉6×10-4。基础平面如图2所示。六等份圆基础。（后交带宽800mm，未注明拉梁均为800mm×1000mm）大体积混凝土与普通混凝土相比，具有厚度大体积大、混凝土用量多、工程条件复杂和技术要求高的特点。施工时除了必须满足普通混凝土的强度、刚度、整体性和耐久性等要求外，主要就是如何控制温差和收缩裂缝的发生、发展。1.2施工准备大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度所产生的温度裂缝。因此需要从技术措施、材料选择等环节做好充分的准备工作，才能保证基础大体积混凝土的顺利施工。控制裂缝的技术措施和材料选择控制温度和收缩裂缝的关键是降低水泥用量。水泥的水化反应是一个漫长的过程。实验证明：28d龄期时，水泥的实际利用率仅为60%～70%。因此，混凝土中有相当一部分水泥仅起填充的作用，混凝土中掺过量的水泥，不仅无助于进一步提高混凝土强度，而且带来巨大的浪费。在满足设计强度的前提下，尽量减少水泥用量，使其控制在380kg/m3内。根据实验，每增减10kg水泥，其水化热将使混凝土相应升降1度。经优化配合比后，确定C40混凝土的水泥用量为280kg/立方。选择较低坍落度，减少水的用量，降低大体积混凝土的水化热。但若坍落度过小，混凝土流动性差，不利于混凝土的泵送和浇筑。经综合考虑混凝土坍落度采用（16+-2）cm。选用粒径较大，级配良好的粗骨料。5~31.5mm连续级配碎石，同时选用r=150mm泵管。掺加一定量的粉煤灰，改善和易性，明显降低水泥用量，可显著减少混凝土发热量和推迟混凝土发热时间，降低温升值10%~20%。掺加相应的缓凝型减水剂，可改善和易性，降低水灰比，减少水泥用量，降低水化热量，减缓水化速度。选择良好级配的粗骨料，严格控制其含水量，加强混凝土的振捣，提高混凝土的密实度和抗拉强度，减小收缩变形，提高混凝土的极限抗拉强度，保证施工质量。结合设计要求，在基础地梁部位设置后浇带，减少施工期间产生的温度应力，后浇带两侧设双层密目钢丝网隔离。混凝土采取分层浇筑，每层厚500mm，以利于加速热量散发。底板表层混凝土首次振捣20~30min后再对其进行二次复振及二次找平可有效减少混凝土表面裂缝。控制混凝土入模温度，夏季不得超过25度，秋冬季节控制在15度以内。在混凝土浇筑之后须保温保湿养护，达到缓慢降温，充分发挥混凝土的徐变特性，降低温度应力。根据实际情况，采用覆盖塑料薄膜和毛毡的保温保湿措施，养护时间不得少于14d。制定合理的温度控制指标，控制混凝土表面与内部最高温差<=25度。加强温度监控管理，采用电子测温器，对混凝土温度实行信息化控制，及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至于过大，以有效控制裂缝的出现。现场准备工作1）基础承台、底板钢筋及柱、墙插筋尽快分段施工完毕，并进行隐蔽工程验收。2）将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平使用。3）浇筑混凝土时预埋的温度片及保温的塑料薄膜、毛毡等应提前准备。4)要求施工期间连续供电，以保证混凝土连续振捣及施工照明。2大体积混凝土计算控制2.1混凝土泵和混凝土搅拌运输车的数量计算为保证混凝土施工连续进行，需要对混凝土输送泵的数量及型号进行确认。计算如下：混凝土实际平均输出量Q1=每台混凝土泵的最大输出量Qmax×配管条件系数α×作业系数ηQ1(立方/h)=Qmax*αηQmax每台混凝土泵的最大输出量（立方/h）=混凝土泵Qmax（立方/h），混凝土运输车Qmax（立方/h），混凝土搅拌站Qmax（立方/h）决定。本文取60立方/hα=配管条件系数，当水平换算的泵管距离为50~99m时，α取0.8~0.9。本文取0.8η=作业系数，根据混凝土搅拌运输车与混凝土泵供料的间断时间，拆装输送管和布料待歇等情况，一般取0.5~0.7，本文取0.6Q1(立方/h)=60×0.8×0.6=28.8(立方/h)2）混凝土泵的数量计算N1=Q/(Q1×T)=混凝土总量2800/（28.8×24）=4台Q混凝土浇筑数量，根据以上基础情况算出混凝土总量为2800立方Q1为混凝土平均输出量T混凝土泵送施工作业时间，按24h计3）混凝土泵和混凝土搅拌运输车数量的确定根据计算结果并结合现场实际情况，选用2台HBT60混凝土输送泵，2台DC-S115B混凝土泵车，正常情况下浇筑混凝土量为125立方/h2.2温差及裂缝控制计算基础所用混凝土为C40，其配合比（kg/立方）为：P.O42.5水泥：矿粉：粉煤灰：砂：石：外加剂（缓凝，泵送）：水=280：65：784：1040：10.08：173。根据文献（1）由计算知，在上述施工条件下，混凝土中心温度为60.06度，表面温度为32.87度，混凝土中心与表面温差为27.19度>25度，不能保证温差控制目标，应采取保温措施，减少温差。即在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜并覆盖毛毡，毛毡厚度为6.17mm。混凝土裂缝控制计算是指在混凝土浇筑施工前，根据拟采取的施工方法、裂缝控制技术措施和已知施工条件，计算出混凝土的最大水泥水化热升值、收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量，然后估算出混凝土浇筑后可能生产的最大温度收缩应力。若小于混凝土的抗拉强度，则表示所采取的裂缝控制技术措施能有效控制裂缝的出现；反之则应调整混凝土的浇筑温度、降低水化热温升值，降低内外温差，改善操作工艺及性能，提高混凝土的极限拉伸强度或改善约束等技术措施，直至计算的收缩应力在允许范围内为止，已达到预防温度收缩裂缝出现的目的。混凝土15d收缩变形值εy（15）=εy（0）（1-e-0.01t）[n/Ⅱ/i=1]×Mi=0.496×10-4式中：Mi为不同条件影响系数混凝土15d收缩当量温差Ty(15)=εy（15）/α=4.96度式中：α为混凝土的线膨胀系数。混凝土15d弹性模量E（15）=Ec（1-e-0.09t）=2.41×104混凝土最大综合温差△T=Tj+2Th/3+Ty(15)-Tq=47.94度混凝土最大降温收缩应力σ=-[E(15)α△T/(1-μc)]×S(15)R=0.9<ft=1.1N/m㎡(满足要求)露天养护期间混凝土15d降温收缩应力Th(15)=mcQ/[cρ(1-e-mt)]=55.33度△T=Tj+2Th/3+Ty(15)-Tq=43.58度σ=-[E(15)α△T/(1-μc)]×S(15)R=0.86>0.75ft=0.83N/m㎡由计算可知，基础在露天养护期间混凝土有可能出现裂缝，在此期间混凝土表面应采取养护和保温措施，使养护温度加大，综合温差△T减小，使计算数值σ（15）<0.83/1.15=0.72N/m㎡,也即在15d内应随时根据测温情况调整保温措施。因此在目前的环境和采用技术措施控制下，配合比能满足大体积混凝土关于温差裂缝控制的要求。3大体积混凝土施工3.1大体积混凝土施工承台和承台拉梁部分采用整体分层浇筑，当已浇筑的下层混凝土尚未凝结时，开始浇筑第二层，如此逐层进行，直至浇筑完成。浇筑时宜从短边开始，沿长边推进浇筑。整体浇筑方向沿径向，在承台与环向承台梁交接部位使用塔吊配合，保证此部位的混凝土在初凝前及时补充，避免出现水平施工缝。3.2大体积混凝土测温方案为了测试大体积混凝土水化热及不同深度处温度场的变化规律，制定了相应的测温方案，以便检测混凝土内部温度，复核热工计算结果，指导大体积混凝土施工。测温仪器由热偶测温片、JD-2电子测温仪、数据传感线等三部分组成。测温方法将热偶测温片在浇筑混凝土前预埋好，并连接好传感线，混凝土浇筑完毕后，按照要求将测温仪同传感线连接起来，在仪器上读数并做好记录。布点方式测点的平面布置间距5米，竖直方向承台部位布置3层，底层距垫层150mm，基础中间一层，基础表面下150mm一层。施工方法1、将测温片按图示位置绑扎在钢筋上，没有钢筋处须附加竖向支撑钢筋加以固定；2、混凝土浇筑过程中，振捣器不得触动测温片及传感线，在养护阶段，进行上部施工时应保护记录仪及接出线；3、及时采集数据，进行数据分析并与理论值比较，控制温度变化；4、测点编号要清晰，不得混淆。测温制度测温时间从浇筑开始到完成测温工作预计15d，一般持续到混凝土与环境温差小于20度为止。在