基础底板大体积混凝土浇筑施工方案

第1节基础底板大体积混凝土浇筑施工概述2.1.1本工程基础为筏板基础，基础底板厚度为2200、3000mm，核心筒范围底板厚度为6450mm。裙楼部分为设反梁的柱下筏基，基础底板厚度为500mm。因此主楼部分的筏板基础应按大体积混凝土要求进行施工。要确保大体积混凝土质量，除了满足强度等级，抗渗要求及内实外光等混凝土的常规要求外，关键在于严格控制混凝土在硬化过程中由于水化热而引起的内外温差，防止内外温差过大而导致混凝土裂缝的产生。本工程基础底板混凝土采用强度等级均为C35、抗渗等级：1.6MPa。基础底板混凝土内掺多功能复合型微膨胀剂，掺量根据选用的膨胀剂品种确定。基础底板施工期间，按设计留设的后浇带划分成三大区共10个施工段进行流水施工。施工难点基础底板混凝土采用防水混凝土，如何控制大体积混凝土的干缩裂缝、温度裂缝、内部毛细孔裂缝，达到防渗自密实的设计效果，是施工的难点与关键。基础筏板的施工作业面大，混凝土一次浇筑量大。基础反梁与基础筏板标高相差大，反梁截面尺寸大，如何衔接好底板与反梁的混凝土浇筑及做好反梁的模板支设、支撑、浇筑均是施工的难点。如何保证后浇带无裂纹、无渗漏是确保底板的整体性、底板混凝土浇筑的重点。因施工现场狭小，对交通组织、场容管理、文明施工、环保控污、安全保卫等都有较高的要求，进行周密组织、合理配备机械是保证高效、连续施工的基本条件。大体积混凝土防止裂缝的关键是如何控制好混凝土内部中心和表面，以及表面与外部的温差，使之符合设计和规范要求。前期准备根据我方技术要求与商品混凝土供应商密切联系，多次试配，确定混凝土最优配合比。提前落实各种构配件、施工机械设备的准备工作，明确规定罐车的进出路线及泵车的布置。为了保证混凝土浇筑连续均匀进行，按计划合理组织劳动力，在施工过程中很好地执行施工方案，并组织班长以上人员参加的技术交底。准备充足的保温覆盖材料，以确保大体积混凝土的养护。混凝土配合比的确定2.4.1材料的选用1）水泥：水泥品种及用量直接影响水化热的高低，同时为了解决碱-骨料反应对混凝土工程的潜在危害、保证混凝土的耐久性和安全性，选用P.O42.5普通硅酸盐水泥。2） 骨料：粗骨料采用5〜40mm碎石，含泥量小于1%，颗粒级配及指标符合JG53-92的有关要求；细骨料采用中粗砂，细度模数应大于2.3,含泥量小于3%，其它指标符合GJ32-92要求。3） 掺合料：采用二级磨细粉煤灰代替部分水泥，有“滚珠效应”起润滑作用，能改善混凝土的粘塑性，可补充泵送混凝土要求粒径0.315mm以下细骨料应占20%左右的这部分的细骨料，从而改善了混凝土的可泵性，降低混凝土的水化热。4） 外加剂：掺多功能复合型微膨胀剂，能改善混凝土的应力状态提高混凝土的抗裂能力。优选配合比为了保证防水混凝土能达到最佳抗渗效果，并具有良好的可泵送性，防水混凝土施工前进行配合比试配，并按照有关规定制作试块作为抗压强度和抗渗等级试验使用，试验结果作为施工配合比的依据，从中选择最优配合比。1） 试配工作由商品混凝土搅拌站承担，在考虑施工和易性的前提下，初步选出水灰比、水泥用量，求出用水量，再依据所选的砂率，求出砂、石的重量，得出初步配合比。2） 在得到初步配合比后，以此制作强度试件及膨胀试件（包括自由膨胀试件和限制膨胀试件），在检验试件的强度、膨胀率（特别是限制膨胀率），均满足设计要求时，即可进行试拌，核对坍落度、调整用水量，以最后确定施工配合比。3） 本工程基本要求是：试配的抗渗标号应按设计要求提高0.2MPa,每m3混凝土水泥用量不少于320Kg，灰砂比保持1：2〜1：2.5，水灰比不大于0.5,砂率控制在40%〜50%。4） 考虑交通运距，防止混凝土接茬产生冷缝，将混凝土拌和物的初凝时间控制在8小时左右（根据混凝土掺外加剂的试验结果定出混凝土运输、浇筑、间歇的允许时间后确定），混凝土的塌落度控制在16cm以内。施工准备2.5.1机械安排：工程使用商品混凝土由混凝土搅拌运输车将混凝土运到现场，采用HBT-80和HBT-60型地泵各2台并配备一台汽车泵泵送混凝土入模，并用塔吊配合，对底板外墙水平施工缝部分进行浇筑。固定泵输送管的支撑架采用©48钢管，并随输送管的拆除而逐渐拆除。混凝土泵管架设示意见下图（钢管支架下部的钢筋支撑马凳间距不大于1m）。2.5.2人员组织：为了浇筑及下料的一致，组建立体指挥体系，即坑下负责泵车的人员指挥停料或下料，坑上负责人员则综合坑下传来的信息指挥罐车的走向，同时，在现场设指挥中心，对全场进行统一调度。施工人员分两大班，每班交接班工作提前半小时完成，人不到岗不准换班，并明确接班注意事项。施工时现场工长应对混凝土的下料时间、速度、浇筑顺序、振捣、找平、养护等各道工序严格按技术交底执行。2.5.3流水段划分及浇筑顺序1）流水段划分：根据施工总进度计划及现场具体情况，基础底板混凝土以后浇带为界分为5大区共10个流水施工段，每个流水段混凝土应保证连续浇筑。2） 考虑现场配接泵管（150m）和运输时间间隔，混凝土泵输送能力按每台每小时浇筑量应为30m3计算，施工时采用4台泵同时浇筑，有条件的情况下应临时增加1台汽车泵。主楼底板大体积混凝土一次性浇筑量约为：10000多m3,按4台地泵计算，每小时浇筑量应为120m3，需连续浇筑85h。为保证连续浇筑，应要求商品混凝土搅拌站每3分钟到现场一辆混凝土罐车。若考虑临时增加的1台汽车泵，按每小时60m3计算，则加上地泵，每小时浇筑量为180m3，需连续浇筑60h,这时应要求商品混凝土搅拌站每2分钟到现场一辆混凝土罐车。3） 浇筑顺序：各个段的钢筋模板均须陆续验收完毕，每段混凝土连续浇完，不另设施工缝。各段底板结构分别由东向西连续浇筑。4） 为保证连续浇筑，现场派专人组织交通，保证混凝土供应连续及时。主要施工方法2.6.1施工工艺：根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法，减少每次浇筑长度的蓄热量，以防止水化热的积聚，减少温度应力。2.6.2混凝土浇筑1）浇筑前必须认真核对混凝土浇筑申请单，商品混凝土浇筑配合比单、随车小票，并做好坍落度的现场测试工作（每2〜3h测一次），严禁向混凝土中加水，发现问题及时与搅拌站取得联系解决。如因停滞时间过长导致初凝的混凝土坚决退回。2） 浇筑时，按混凝土浇筑平面布置图布设泵管，泵送混凝土前，先泵水60〜90Kg冲洗，再压送与混凝土同配合比的减石混凝土1.5m3，确保泵管全部湿润畅通，方可进行泵送混凝土，泵送间歇时间较大或混凝土产生离析时，立即用压力水将泵管内的残存混凝土清除干净。3） 下料时，混凝土应自然流淌，分层厚度控制在500mm左右，斜坡度1：7,每台泵车布6台振动器，分布在根部、中间和流淌范围。4） 底板混凝土振捣时，插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍（约40cm）。振捣上一层混凝土时应在下一层混凝土初凝前，且必须插入下层5cm，以消除两层间接缝。3混凝土浇筑要点1） 混凝土标高、平整度控制：预先用水平仪抄平，抄出底板+500线，用红油漆标注在四周墙、柱筋上。混凝土浇筑时将所标注点拉线控制标高，以此线为准用刮杠找平，再用木抹子提浆二遍，反复抹压数遍，终凝前用铁抹子打磨，压实、压光。2） 表面泌水处理：由于商品混凝土塌落度较大，在振捣过程中会产生泌水现象，为防止泌水对混凝土表面外观质量产生影响，应在每段周边模板间隔6米设排水孔，使水排出，流入积水坑，用水泵将其排出基坑外。3） 泵送混凝土的表面水泥浆较厚，在浇筑后先按设计标高将混凝土表面用长尺刮平，用木抹子提浆两遍，然后在终凝前，再用木抹子抹压密实，以闭合收缩裂缝。2.6.4特殊部位处理1） 基础底板后浇带处理：外墙后浇带处，按图纸设计要求埋设钢板止水带；后浇带两侧的混凝土浇筑完毕后，拆除后浇带模板，并将混凝土表面仔细凿毛，直至露出石子为止，冲洗干净，后浇带内侧杂物人工清理干净，并用竹夹板进行覆盖，四周设临时围栏围护，以免施工过程中污染钢筋、堆积垃圾，防止杂物、泥土流入带内。2） 施工缝：基础底板混凝土施工时，在外墙上留置水平缝，距基础上表面300mm，施工缝处采用-350X3止水钢板，并焊接成整体环状；施工缝第二次混凝土浇灌前对缝表面应进行凿毛处理，直至露出石子为止，冲洗干净，清除浮粒。在继续浇筑混凝土前用水冲洗并保持湿润，先铺上一层50〜100mm厚的无石子同混凝土配比的水泥砂浆，然后再继续浇筑混凝土。现场试块制作为了解混凝土强度增长情况，除预拌混凝土厂内按规定留置试块外，混凝土运到现场后，还应根据《预拌混凝土》（GB14902-94）和《地下工程防水技术规范》（GBJ208-83,GBJ108-87）规定检验取样制作试块。1） 对进场预拌混凝土拌和物的质量,每车应目测检查和随机抽样进行坍落度检验,不符合规定要求的混凝土做退厂处理。2） 混凝土应在现场按每100m3取样制作三组试块，两组为标养试块，一组为同条件养护试块。3） 抗渗试件按每500m3取样，每次留置两组，6个试件为一组，并送入标养室养护，养护期不少于28天，不超过90天；对抗渗混凝土，抗渗试块、强度试块的试样必须取自同一车次拌制的混凝土拌和物。4） 抽检试件时，应记录好车号及抽检时间等情况。混凝土温度控制及养护1） 混凝土养护基础底板混凝土采用覆盖保湿保温方式进行养护，控制好混凝土内外温差，防止裂缝。首先按设计标高用大杠初步刮平，在初凝前用木抹子搓平。在12h内用黑色塑料布覆盖严密，再覆盖阻燃稻草被2层，既防止热量过快散失，又防止水份蒸发；侧模板带模养护。养护时间不少于14d。2） 混凝土测温对于大体积混凝土施工，控制其温差裂缝的形成是施工成败的关键。因此，加强施工中的温度控制。混凝土浇筑和养护过程中，作好测温工作，控制混凝土的内部温度与表面温度、表面温度与环境温度之差均不超过25°C。为了能及时掌握混凝土内部的温度变化情况，以便采取相应的技术措施，保证大体积混凝土的施工质量，测温设备采用CW-A型智能测温系统，该系统可随时观测混凝土各个部位的温度变化情况，亦可在观测过程中按实际需要设定定时观测，并随时打印观测结果。如果混凝土内外温差超过25C，测温仪将自动警报，提醒施工单位采取合理的混凝土养护措施。（1） 测温点布置：分别在基础底板下部、底板中心、底板上部设置测温点，测温点平面布置在边缘和中间，所有测温点间距为5m，测温点设置的数量现场确定。（2） 测温制度：根据大体积混凝土的温度变化规律，混凝土自入模并接触到传感器开始测温并以此作为各测温区的入模起始时间。测温时间：第1〜4d每2h测温一次；第5〜9d每4h测温一次；第10〜14d每6h测温一次；第15d以后每12h测温一次至测温结束。2.7大体积混凝土浇筑前的裂缝控制计算底板混凝土有关数据：C35,矿42.5#水泥，400kg/m3,水泥细度3000,环境相对湿度80%,机械振捣，水灰比0.42，水泥浆量26％。2.7.1混凝土的水化热绝热温升值混凝土水化热的绝热温升T(t)=(C・Q)/(c・P)(1—e-mt)式中：T(t)—混凝土浇筑完t段时间，混凝土的绝热温升值(°C)；C—每立方混凝土中水泥的用量(Kg)，此处取400；Q—每千克水泥水化热量(J/Kg)，此处如下取值；表10-2.11〜3d4〜7d8d及8d以上180256334c—混凝土的比热，一般0.92〜1.00，此处取0.96(J/KgK)；P—混凝土的质量密度，取：2400Kg/m3；e—常数，为2.718；m—与水泥品种、浇筑时温度有关的经验系数，一般为0.2〜0.4,此处取0.3；t—混凝土浇筑后至计算时的天数(d)；2.7.2各龄期混凝土收缩变形值计算混凝土的收缩当量温差&y(t)=&y0(1—e-0.11)XM1XM2X…XMn式中：&y(t)—各龄期混凝土的收缩相对变形值；ey0—标准状态下最终收缩值(即极限收缩值)，取3.24X10—4；Mi—考虑各种非标准条件下的修正系数，此处如下取值：表10-2.2MMMMMMMMM]11.251.001.001.041.100.71.61.001.00M1d2d3d4d5d6d7d8d9d10d15d1.111.111.091.071.041.021.000.9870.9730.960.932.7.3各龄期混凝土收缩当量温差混凝土的收缩当量温差Ty(t)=—&y(t)/a式中：Ty(t)—各龄期(d)混凝土收缩当量温差(°C)；a—混凝土的线膨胀系数，取1.0X10-5；2.7.4各龄期混凝土弹性模量各龄期混凝土弹性模量E(t)=E0・(1—e-0.091)式中：E(t)—混凝土从浇筑至计算时的弹性模量(N/mm2)；计算温度应力时，一般取平均值；E0—混凝土的最终弹性模量，取3.0X104N/mm2；5混凝土的温度收缩应力混凝土的收缩应力值a=—S(t)・R・E(t)・a・/T/(1-u)式中：/T—砼的最大综合温差(C),/T=T0+T(t)+Ty(1)—Th；Th—砼浇筑后达到稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年平均气温；当大体积砼结构暴露在室外且未回填时，/T值砼水化热最高温升值(包括浇筑入模温度)与当地月平均最低温度之差进行计算，取15C；S(1)—考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.3〜0.5，此处取0.4；R—和混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，R=1；当为可滑动的垫层时，R=0；一般地基取0.25〜0.50；此处取0.32；u—混凝土的泊松比，可采用0.15〜0.20，此处取0.20；2.7.6各龄期混凝土抗拉强度换算①f(n)拉=彳(n)/15=(f(28)/15)・(Lgn/Lg28)式中：f(n)拉一n天龄期混凝土的抗拉强度(N/mm2)；f(n)—n天龄期混凝土的抗压强度(N/mm2)；f(28)—28d龄期砼的抗压强度(N/mm2)；砼强度等级采用R60=C35,即R28=C30的砼,所以取30N/mm2；Lg28、Lgn—28和n(n《3)的常用对数；②f(n)拉=化口(n)・f(28)/15式中：feu(n)—n天龄期砼的抗压强度影响程度，此处如下取值:表10-2.33d4d5d6d7d8d9d10d15d28%34%40%45%50%55%60%64%80%2.7.7抗裂安全度经计算3d的混凝土抗裂安全度K=f(n)拉/a=1.24±1.15可控制裂缝不出现。2.8大体积混凝土温度计算(以龄期3d为例计算)底板混凝土有关数据：C35,矿42.5#水泥，400kg/m3,水泥细度3000,环境相对湿度80%,机械振捣，水灰比0.42，水泥浆量26％。2.8.1混凝土的水化热绝热温升值混凝土水化热的绝热温升T(t)=(C・Q)/(c・P)(l—e-mt)T(3)=52.08°C式中：T(t)—混凝土浇筑完t段时间，混凝土的绝热温升值(C)；C—每立方混凝土中水泥的用量(Kg)，此处取400；Q—每千克水泥水化热量(J/Kg)，此处如下取值；表10-2.41〜3d4〜7d8d及8d以上180256334c—混凝土的比热，一般0.92〜1.00，此处取0.96(J/KgK)；P—混凝土的质量密度，取：2400Kg/m3；e—常数，为2.718；m—与水泥品种、浇筑时温度有关的经验系数，一般为0.2〜0.4,此处取0.3；t—混凝土浇筑后至计算时的天数(d)；2.8.2混凝土内部中心温度