大体积溷凝土对施工组织设计.doc
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1、青青小城二期(二)工程 大体积混凝土施工方案1、编制依据青青小城1#楼工程施工图纸建筑工程施工手册第四版(中国建筑工业出版社)高层建筑施工手册混凝土工程施工质量验收规范GB50204-20022、工程概况:青青小城二期(二)工程系青青小城1#住宅楼工程,位于威海高技区火炬大厦对面,东临锦州路,该住宅楼建筑面积17803.49m2,其中地下建筑面积1894.69 m2,地上建筑面积为15908.8 m2。地下室部分东西长77.5m,南北宽26.9m,地上部分东西长71.5m,南北宽16.15m。地下一层,层高4.55m,地上分别为17层、15层、13层、11层,且带有阁楼,一层层高4.4米,以上
2、层高3米。建筑结构形式为剪力墙结构,建筑结构类别3类,人防地下室抗力等级6级,防化等级丙类,战时用途为二等人员掩蔽所,平时为汽车库。地下防水等级I级,筏板自防水与聚氨酯涂膜复合防水。屋面防水等级为II级,防水层合理使用年限为15年,两道防水设防。本工程场地类别II类,基础持力层位于海相沉积中砂层,地基承载力220KPa,基础采用筏板基础,地基基础设计等级乙级。建筑结构安全等级二级,主体剪力墙抗震等级三级,抗震设防烈度7度。基础主体砼强度等级为C30,除主楼基础筏板以外所有基础混凝土抗渗等级均0.6Mpa,主楼筏板砼抗渗等级0.8Mpa。筏板厚1350毫米,板顶结构标高为 -6.05米,整个筏板
3、结构底标高为-7.40米,属大体积混凝土工程。2.1.区段划分:根据施工图设计,在筏板中部设置1m宽后浇带,后浇带将筏板分为两块。祥见图2.1-1施工顺序为:筏板A至筏板B,后浇带在主体结构施工完成且沉降稳定时方可进行浇筑。其中A区混凝土数量约750立方米,B区约600立方米。本工程采一台TB50型混凝土泵,一台TB50型混凝土泵备用。筏板四周采用240厚砖胎模,每隔4米设一个外凸附墙柱。2.2后浇带模板支设:在后浇带两侧筏板中间安装止水钢板,施工时设一道钢板网和两道密目钢丝网进行封堵。后浇带的宽度为1000。底板后浇带如图2.2-1: 图2.2-1绑扎底板后浇带处钢筋之前首先按图纸设计后浇带
4、位置在防水保护层上定位放线,并弹出后浇带的边线。首先绑扎、号钢筋并且每侧用三排通长马凳(两排用于架立号钢筋,一排用于架立号钢筋)把钢筋架起,本工程筏板高度1350厚,混凝土侧压力较大为防止在浇筑过程中混凝土压坏模板流入后浇带,先将后浇带加强区混凝土浇筑完毕,并在绑扎、号钢筋绑时预留直径22插筋,插筋高度为1.2m,间距1m。扎完毕后把专用钢板网隔断(网眼尺寸35) 折成形,底面两边对齐弹出的后浇带边线,底面穿在插筋上绑扎在号钢筋上。绑扎完毕如图2.2-2。图2.2-2混凝土浇筑完毕绑扎钢板网隔断。钢板网隔断转角和侧边端部绑扎22钢筋,两根钢筋之间采用22钢筋交叉焊接。止水钢板点焊在侧边钢筋如图
5、2.2-3图2.2-3上述工作完成后开始绑扎筏板底部贯通钢筋,底部贯通纵筋穿过钢板网隔断,钢筋绑扎完成后用4号铁丝将钢板网隔断和底部贯通纵筋拉结防止在浇筑混凝土时混凝土侧压力将钢板网隔断移位见图2.2-4。图2.2-4筏板底部钢筋绑扎完毕在钢板网隔断背面铺一层特密钢丝网,特密钢丝网绑扎在已安装好的钢板网隔断上,特密钢丝网绑扎完毕安装上部钢板网隔断安装方法同止水钢板下钢板网隔断见图2.2-5。图2.2-5在钢板网隔断安装完毕铺特密钢丝网,然后绑扎筏板顶部钢筋,顶部钢筋绑扎完毕根据后浇带位置安放高于筏板表面的木闸如图2.2-6所示。 图2.2-6 3. 大体积混凝土施工方法3.1、本工程底板面积较
6、大,砼浇筑强度较大的特点,为了不出现施工冷缝,保证砼施工质量,砼的浇筑采取斜面分层浇筑法,顺长边方向从一端向另一端分成多层阶梯单向推进,一次到底,每层厚度0.40m,自然流坡度取1:6左右,即第一次浇筑高度0.40m,向前推进2.4m。第二次在最高处浇筑至0.8m处,并再向前大约推进2.4m,祥见图3.1-1。每次浇筑混凝土体积为0.4*8.2*18.5=60m3,本工程采用TB50型混凝土泵,最大理论排量50立方米,平均30立方米。每层浇筑时间约为2小时,混凝土初凝时间约为4小时。满足要求。捣时插入式振捣器振捣方向须与推进方向相反,沿斜面自下而上进行,逐渐上移,每一振动点的延续时间为15-3
7、0秒,必要时采用二次振捣工艺,保证后层砼在前层砼初凝前(一般控制4-5小时)浇筑完成。3.2、大体积混凝土施工防裂措施3.2.1、材料要求1、水泥:水泥应该优先采用低水化热的矿渣硅酸盐水泥。2、骨料:粗骨料要求石子为10-30的连续级配的石子,石子中含有针、片状颗粒重量应小于15%,不含有机杂质,含泥量、泥块含量小于1%。细骨料要求选用中砂或是粗砂,含泥、泥块含量小于2%,细度模数2.6-2.8。3、粉煤灰:为减少水泥用量,改善砼的和易性,减少泌水和干缩,最大限度地降低水化热。掺入二级磨细粉煤灰,粉煤灰应符合GBJ146-90的标准,并应对水泥无不良反应,掺入量为80kg/m3。4、外加剂:由
8、于低水化热的水泥缺失,为满足防水抗渗及砼和易性,缓解水泥早期水化热发热量的要求,砼中掺入性能优质的高效缓凝减水型泵送剂FNC-,并掺入UEA膨胀防水剂,后浇带处UEA掺加量为10-12%,具体掺量由试验室确定。5、砼:要求砼级配良好,不泌水,不离析,和易性良好,强度等级分别有C30(筏板)、C35(筏板后浇带),要求的入泵塌落度为140mm,抗渗等级P8。砼的初凝时间宜为4-6小时。各项指标水泥砂子石子粉煤灰水灰比坍落度()砂率砼初凝时间具体要求PO42.5中、粗砂12-30级配连续I级0.450.50.551400.350.4546小时3.2.2、降低混凝土入模温度为有效控制水泥水化热的产生
9、必须严格控制混凝土的出机温度,项目部提前要求商品混凝土公司做好为工地供应大体积混凝土准备,对搅拌用砂、石子、水泥等材料采取防晒降温措施,例如对砂、石子进行遮盖。当气温高于30必须采用冷却降温法拌制混凝土,保证混凝土的出机温度在25以内。在施工过程中必须每隔2小时测量混凝土的出管温度,如温度高于25,马上通知混凝土供应单位立即采取降温措施,保证混凝土的出机温度控制在20左右。3.2.3、加强施工中的温度控制在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温与保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,降低温度应力。1、本工程基础筏板混凝土采用砖侧模,浇筑混凝土前应覆土至砖模顶;2、混凝土表面初凝后覆盖塑料薄膜加盖草包
10、,混凝土表面温度控制在25左右。养护时间不少于21天。3.加强测温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在20以内。3.3、改善约束条件,削减温度应力根据设计后浇带布置的位置,可以将整个基础分两块施工,大大改善了混凝土的约束条件约降低了收缩应力对大体积混凝土的破坏。4、混凝土的水化热温升与应力的计算:所用材料:混凝土,矿渣硅酸盐水泥,中砂,石子,外加剂:泵送剂FNC-,UEA。根据商品砼搅拌站提供的有关C30混凝土配合比数据,暂按如下考虑:水泥:水:石子:砂:泵送剂:防水剂:粉煤灰383:190:1135:667:4.1:46:804.1、混凝土温差计算:预
11、计筏板施工于7月至8月进行,据气象部门统计本地该时间段平均气温Td=254.1.1、混凝土拌合物温度T0:(出机温度) 经计算,每方混凝土中,各材料用量如下1立方混凝土原材料参数表材料名称重量M()比热(kJ/kg.k)MC材料温度T()TiMC水1904.27982015960水泥3830.84321.7237399粉煤灰800.8467.2231546中砂6670.84560.32312880石子11350.84953.42321928防水剂460.8438.6423888泵送剂3.90.842.92367合计25002741.260668T0=TMC/MC22.14.1.2、混凝土浇筑温
12、度Tp:本工程采用场外集中搅拌商品砼,从搅拌现场装料至混凝土浇筑完毕,共需装卸3次。搅拌车自搅拌现场与施工现场之间共需5分钟,中途停机10分钟,浇筑时间为20分钟。Ta为砼运输浇筑时的室外气温。Tp=To+(Ta-To)Ai =22.1+(25-22.1) (0.0323+0.004215+0.00320) =22.74.1.3、混凝土最终绝热温升:Tmax=McQ/(C)=383377/(0.962400)=62.74.1.4、3天、5天和最终混凝土绝热温升:在混凝土浇筑初期,3-5天水泥发热量较大,按3天期龄计算,筏板厚度为0.7米,混凝土浇筑温度为25时(1-e m3)为0.684T(3
13、)= McQ(1-em3)/( C) =3833770.684/(0.962400) =42.8T(5)= McQ(1-em5)/( C) =3833770.853/(0.962400) =53.54.1.5、混凝土内部实际中心温度Tmax(3)、Tmax(5)1.35米厚筏板T max(3)=T0+T=22.7+42.80.46 =42.4T max(5)=T0+T=22.7+53.50.39 =43.64.1.6、设计混凝土表面温度25,空气最低温度15计算,拟采用一层黑色塑料布,两层草袋4cm进行保温。保温层厚度验算: =0.5h*I(Tb-Ta)*K/*( Tmax-Tb) =0.5*
14、1.35*0.14*10*1.5/2.4*( 42.4-25) =0.034m计算厚度为3.6cm,实际使用4cm符合要求。4.1.7、温差计算混凝土最高温度与表面养护温差:T=Tmax-Tb=43.6-25=18.6混凝土表面温度与大气温度温差:T=Tb(t)-Td=25-15=10结论未超过规范规定的20。综合上述计算结果,本工程大体积砼的保温材料的厚度为:采用一层黑色塑料布(0.3mm),两层草袋(4cm),以满足规范温差控制要求,能有效地防止大体积混凝土出现有害的温度收缩裂缝。在施工过程中,厚度大的部位应再准备两层四层草袋,在测温过程中发现超过计算温差,出现温度突然上升较大时,马上进行
15、计算,以增加必要的保温层厚度,加强养护,必要时再加盖一层黑色塑料布。4.1.8、大体积混凝土裂缝控制施工计算1、自约束裂缝控制计算3天弹性模量计算E3=Ec(1-e-0.09t) =3.0*104*(1-e-0.093) =3*104*2.43 =0.729*104Ec-混凝土的最终弹性模量,可近似取28天的弹性模量e-常数t-龄期混凝土拉应力计算t=2/3(E3T1)/(1-) =2/3(0.729*104*1*10-5*14.9)/0.85 =0.85N/mm2-混凝土热胀系数T1-混凝土中心与表面之间温差-混凝土的泊松比混凝土三天强度为15N/mm2,抗拉强度约1.0N/mm2,混凝土抗
16、拉强度大于混凝土拉应力故不会出现温差裂缝。2、外约束裂缝控制计算T(3)=42.8yt=y0(1-eb*t)*M1* M2*M3*M9* M10 =3.24*10-4*0.03*0.86 =0.08*10-4yt 标准状态下混凝土任意龄期的收缩变形值;y0-标准状态下的最终收缩值取3.24*10-4b-经验系数0.01e-常数2.718Mi-考虑各种非标准条件修正系数,其中M1=1.0、M2=1.0、M3=1.0、M4=1.21、M5=1.1、M6=1.09、M7=0.54、M8=1.44、M9=1.0、M10=0.76。TY(3)=-yt/ =0.8TY(3)-3天混凝土当量温差-混凝土热胀
17、系数计算混凝土的收缩应力T=T0+T(t)*2/3+ TY(3)-Tb=22.1+42.8*2/3+0.8-25=25.4=-(E(t)aT*S(T)R)/(1-) =0.729*104*1*10-5*0.5*0.5*24.5/0.85 =0.55 N/mm21.5 N/mm2 T-混凝土的最大温差 T(t)-各龄期绝热温升TY(3)-3天混凝土当量温差 Tb-历史平均气温。 外约束应力小于混凝土抗拉强度所以不会出现裂缝。注:以上计算公式及相关数据的确定均参见建筑施工手册11大体积混凝土工程。5、施工部署5.1、砼拌和能力的确定按斜面分层法浇注以最宽18.5米的浇筑面积计算,每层浇筑混凝土量为
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