大体积砼浇筑方案要点.pdf
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1、荣盛建设工程有限公司 1 大体积混凝土工程施工方案 1、大体积混凝土施工概况 本工程由主楼和裙楼两部分组成,塔楼筏板厚度为 2000mm ;地 下室底板厚度 400mm ,混凝土等级均为 C35P8 ,其中塔楼 2000mm 厚筏板属大体积混凝土工程施工。 大体积混凝土根据浇筑的先后顺序和后浇带的设置位置将划为 8 个施工段(见附图),第1 段混凝土用量约为1870 方,第 2 段约 为 1430 方,第 3 段约为 1910 方,第 4 段约为 700 方,第 5 段约为 1600 方,第 6 段约为 1700 方,第 7 段约为 490 方,第 8 段约为 700 方。 2、施工准备工作
2、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差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选 择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证基础底板 大体积混凝土顺利施工。 2.1 材料选择 为保证大体积砼的施工质量,原材料的选择极为重要, 对各种材 料必须通过严格选择,符合各项规范要求方可使用。 2.1.1 水泥:考虑普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积混 凝土中,大量水泥水化热不易散发,在混凝土内部温度过高,与混凝 土表面产生较大的温度差, 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应 力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝,因 荣盛建设工程有
3、限公司 2 此确定采用 P O42.5R 普通硅酸盐水泥,通过掺加合适的外加剂可以 改善混凝土的性能, 提高混凝土的抗渗能力。 同时混凝土中掺加粉煤 灰及矿粉以减少水泥的用量, 目的减少水泥的水化热。 混凝土强度等 级标养采用 28 天龄期,同条件为600/d 龄期。 2.1.2 粗骨料:采用碎石,粒径5-25mm ,含泥量不大于1%.选 用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度 较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降 低混凝土温升。 2.1.3 细骨料:采用中砂,平均粒径大于0.5mm ,含泥量不大于 3%.选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采
4、用细砂拌制的混 凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化 热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。 2.1.4 粉煤灰:由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土 的和易性便于泵送, 考虑掺加适量的粉煤灰, 掺量必须符合相关规范 的要求。粉煤灰对水化热、 改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的 混凝土早期极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利。 2.1.5 外加剂:设计无具体要求,通过分析比较及过去在其它工 程上的使用经验, 混凝土确定采用“JL-2 泵送剂”(泵送、减水、增强) , 每立方米混凝土 2.2kg,可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功 能,可提高混凝土
5、的抗裂性。 2.2 混凝土的配合比 2.2.1 混凝土采用商品混凝土,因此要求混凝土搅拌站根据现场 荣盛建设工程有限公司 3 提出的技术要求,提前做好混凝土试配。 2.2.2 混凝土配合比应提前试配确定。按照国家现行混凝土结 构工程施工及验收规范 、 普通混凝土配合比设计规程及粉煤灰 混凝土应用技术规范中的有关技术要求进行设计。 2.2.3 粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外 应考虑到水泥的供应情况,以满足施工的要求。 2.2.4 通过试验室进行多种配合比的试验和研究,选用最佳配合 比作为生产混凝土的施工配合比,此种配合比满足以下要求: 2.2.4.1 混凝土强度 C35 ,抗
6、渗等级为 P8 、微膨胀。 2.2.4.2 水胶比控制在 0.5 以内, 坍落度控制在小于等于160mm 。 可根据混凝土浇筑时的气温及其他施工条件与搅拌站联系随时 进行调整。 2.2.4.3 混凝土的初凝时间不少于6 小时。 2.2.4.4 混凝土的砂率控制在35%40%。 2.2.4.5 外加剂能起到降低水泥水化热峰值及推迟热峰值出现的 时间;延缓混凝土凝结时间,减少水泥用量,降低水化热,减少 混凝土的干缩,提高混凝土强度,改善混凝土的和易性。 2.2.4.6 混凝土配比单中明确混凝土的初终凝时间。 2.3 现场准备工作 2.3.1 基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕,并进行 隐蔽
7、工程验收。 2.3.2 基础底板上的地坑、积水坑模板支模施工完成,并进行验 收,做好预检工程记录。 荣盛建设工程有限公司 4 2.3.3 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用。 2.3.4 浇筑混凝土时所需的塑料薄膜等应提前准备好。 2.3.5 项目经理部应与建设单位联系好施工用电,以保证混凝土 振捣及施工照明用。 2.3.6 成立大体积混凝土浇筑领导小组,管理人员、施工人员、 后勤人员、保卫人员等昼夜排班,坚守岗位,各负其责,保证混凝土 连续浇筑的顺利进行。 大体积混凝土浇筑领导小组 职位姓名职务 组长刘懿韬项目经理 副组长毕宬工长 王永祥工长 组员及
8、分 工 现场总协调赵青山 后台王宏 前台高大伟 车辆协调,安全管理黄厚望 物资保障杨万库、张磊 劳动力计划 工种人数备注 振捣工15 两班 抹灰工20 两班 荣盛建设工程有限公司 5 杂工20 放灰、保温、养护 钢筋工、木工各 2 人看筋、看模 放线工2 复测标高及轴线 测温人员2 混凝土测温 机修工及电工各 1 人现场维修 2.3.7 检查现场临水临电情况,并确保施工用水电能满足大体积 混凝土的浇筑。 2.3.8 根据技术方案要求组织施工机械的进场、报验、安装、调 试工作,使其在施工过程中能满足工程需要。 2.3.9 试验人员及时对混凝土进行取样、送检。 2.3.10 各种计量、测量用具及时
9、检查、 送检并且检定证书材料齐 全。 3、施工措施 3.1优化混凝土配合比 考虑到水泥水化热引起的温度应力和温度变形,在混凝土配合比 及施工过程中要注意如下问题: 3.1.1 选用P.O42.5R 普通硅酸盐水泥,中砂,5-10、10-20 、 16-31.5mm 碎石。 3.1.2 外加剂采用高效膨胀抗裂剂,在混凝土中掺入水泥重量 2%,终凝时间控制在 1012h。 3.1.3 掺入粉煤灰,以替代部分水泥用量,推迟混凝土强度的增 长,从而减少水泥水化热的不利影响。采用级粉煤灰,细度应符合 荣盛建设工程有限公司 6 国家现行标准的规定。掺量应通过试验室确定。 3.1.4 施工期间,要根据天气及
10、材料等实际情况,及时调整配比, 并且应避免在雨天施工。 3.1.5 提高混凝土抗拉强度,保证骨料级配良好。控制石子、砂 子的含泥量不超过 1%和3%,且不得含有其他杂质。 3.1.6 混凝土坍落度控制在 140160之间 。 3.1.7 掺入缓凝剂的混凝土在终凝前6-7小时要进行二次振捣、收 面, 二次振捣应注意时间及火候的掌握。 同时施工现场准备 5-10碎石, 二次振捣后如混凝土表面浮浆较厚,可撒入一些碎石, 防止混凝土表 层开裂。 3.1.8 大坍落度混凝土的浇筑过程中势必会出现泌水现象,所以 现场安排一组人员进行抽水或人工清除。 3.2温度控制 为控制好混凝土内部温度与表面温度之差不超
11、过25, 施工中 主要采取如下措施: 3.2.1 尽量降低混凝土入模浇筑温度,必要时用湿润麻袋遮盖泵 管。 3.2.2 为防止混凝土表面散热过快和表面脱水,避免内、外温差 过大和干缩而产生裂缝,混凝土终凝后,立即进行保湿养护,保湿养 护采用浇水养护, 养护的程度为混凝土表面始终保持湿润状态;派专 人进行 24小时养护,保湿养护不得少于14d;保湿养护措施:混凝土 在终凝前进行二次收面来减少表面产生温度裂缝的概率;收面后及时 覆盖一层塑料薄膜作为保湿的防护措施;筏板内集水坑和电梯基坑采 荣盛建设工程有限公司 7 用灌满水进行养护(坑内侧模板不拆除)。 保温材料及机械设备计划 序号材料名称规格单位
12、数量进场时间 1 塑料薄膜10000 2013年10月25日 2 地泵HB15 台3(备1)2013年10月25日 3 汽车泵台1 浇筑前 2小时 4 振捣棒50 台10 2013年10月25日 5 发电机75kw 台1 浇筑前 2小时 6 水泵台1 2013年10月25日 3.3混凝土热工计算: 底板混凝土施工在 2013年10月份下旬,大气平均气温(Tq)取 240C。 3.3.1 混凝土施工配合比 项目规格产地(厂家) 单方用量( / m 3) 水泥P.O42.5 C=282 水饮用水W=178 砂中砂S=717 石碎石G=1075 粉煤灰级75 矿渣粉S95 级66 LN-9 膨胀剂L
13、N-9 37 水胶比0.39 荣盛建设工程有限公司 8 水灰比0.63 砂率40% 3.3.2 大体积混凝土裂缝控制计算 3.3.2.1 最大绝热温升 )1( mt c h ec Qm T 式中, h T混凝土最大绝热温升(); c m混凝土中水泥(包括膨胀剂 )用量 (kg/m 3); Q水泥 28d 水化热量 (kJ/kg) ,按下表取值; 水泥品 种 水泥强度等 级 水泥水化热 (kJ/kg) 3d 7d 硅酸盐 水泥 P.O42.5 284 315 c混凝土比热,取0.97kJ/kg K; 混凝土密度,取2400kg/m 3 ; e自然对数,取2.718 ; m系数,随浇筑温度改变,取
14、入模温度为26,则系数 取 0.384 ; t混凝土龄期(d) 。 根据上述公式计算所得绝热温升为(单位: ): Th(3)Th(7) 56.89 46.41 荣盛建设工程有限公司 9 因此取最大绝热温升为:Th56.89 3.3.2.2 混凝中心计算温度 )()(1thjt TTT 式中, )(1 t Tt 龄期混凝土中心计算温度 (); j T混凝土浇筑温度 (),取 26; )(tt 龄期降温系数,按下表取值。 厚 度 (m) 不同龄期( d)的降温系数值 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 2.0 0.5 7 0.5 4 0.4 8 0.3 9 0.2 9 0.2 2
15、 0.1 8 0.1 4 0.1 1 0.1 0 根据上述公式计算所得混凝土中心计算温度为(单位: ): T1(3)T1(6)T1(9)T1(12)T1(15)T1(18)T1(21)T1(24)T1(27)T1(30) 58.4 2 56.7 2 53.3 48.1 8 42.5 38.5 1 36.2 4 33.9 6 33.2 6 31.6 8 3.3.2.3 混凝土表层 (表面 50100mm 处)温度 保温材料厚度 )( )(5. 0 2max 2 TT KTTh bqx 式中,保温材料厚度 (m); x所选保温材料导热系数 (W/m K);本工程选用麻袋, 导热系数为 0.14W/
16、m K; 2 T混凝土表面温度(); q T施工期大气平均温度(),取15T-T q2; 荣盛建设工程有限公司 10 混凝土导热系数,取2.33W/m K; max T计算得混凝土最高温度(),取52 2max TT; b K传热系数修正值,取2.0; 根据上述公式计算所得保温麻袋厚度为72mm ,因此在 混凝土表面覆盖一层湿麻袋+一层塑料薄膜 +二层麻袋 +一层塑料薄 膜+二层麻袋即可。 混凝土表面传热系数 qi i 1 1 式中,混凝土表面传热系数(W/m 2 K); i各保温材料厚度 (m),麻袋 0.015m 厚; i 各 保 温材 料 导热系 数 (W/m K),麻袋导热系数为 0.
17、14W/m K; q空气层的传热系数,取 23W/m 2 K; 根 据 上 述 公 式 计 算 所 得 混 凝 土 表 面 产 热 系 数 为 1.73W/m 2 K。 混凝土虚厚度 k h 式中,h混凝土虚厚度 (m); 荣盛建设工程有限公司 11 k折减系数,取2/3; 混凝土导热系数,取2.33W/m K。 根据上述公式计算所得混凝土虚厚度为0.90m 。 混凝土计算厚度 hhH2 式中,H混凝土计算厚度(m) ; h混凝土实际厚度 (m),取 2.0m 。 根据上述公式计算所得混凝土计算厚度为H3.8m 。 混凝土表层温度 2 )(1 )(2 )(4 H TThHh TT qt qt
18、式中, )(2 t T混凝土表面温度(); q T施工期大气平均温度(),取 24; h混凝土虚厚度 (m); H混凝土计算厚度(m) ; )(1 t T混凝土中心温度 ()。 根据上述公式计算所得混凝土表层温度为(单位: ): T2(3)T2(6)T2(9)T2(12)T2(15)T2(18)T2(21)T2(24)T2(27)T2(30) 48.8 8 47.6 6 45.1 8 41.4 8 37.3 7 34.4 9 32.8 5 31.2 30.6 9 29.5 5 3.3.2.4 混凝土内平均温度 荣盛建设工程有限公司 12 2 )(2)(1 )( tt tm TT T 根据上述公
19、式计算所得混凝土平均温度为(单位: ): Tm(3)Tm(6)Tm(9) Tm(12 ) Tm(15 ) Tm(18 ) Tm(21 ) Tm(24 ) Tm(27 ) Tm(30 ) 53.6 5 52.1 9 49.2 4 44.8 3 39.9 4 36.5 34.5 4 32.5 8 31.9 8 30.6 2 3.3.2.5 地基约束系数 单纯地基阻力系数 1X C(N/mm 3) 按砂质粘土计算,取 1X C0.03 承台的阻力系数 F Q CX 2 式中, 2X C桩的阻力系数(N/mm 3) ; Q桩产生单位位移所需的水平力(N/mm ) ; 桩与结构固接,取 4 3 ) 4
20、(4 IE DK IEQ n , E 桩 混 凝 土 的 弹 性 模 量 , C80混 凝 土 取3.8 10 4(N/mm2); I承台的惯性矩(mm 4 ); )(10267.0 64 )300500(14.3 401 44 mmI n K地基水平侧移刚度,取1 10 2N/mm3; D桩的直径,按500mm 计算; 荣盛建设工程有限公司 13 4 3 014 2 014 4 3 ) 1067.2108 .34 500101 (1067.2108 .34) 4 (4 IE DK IEQ n )/(1072. 2 4 mmN F每根桩分担的地基面积(mm 2 ) ,桩数390 ,地基面积 1
21、200m 2 ; )(1007.3 390 10120026 6 mmF 根据上述公式计算所得桩的阻力系数为: )/(1088.0 1007.3 1072.232 6 4 2 mmN F Q CX 大体积混凝土瞬时弹性模量 )1 ( 09.0 0)( t t eEE 式中, )(t Et 龄期混凝土弹性模量(N/mm 2); 0 E28d 混凝土弹性模量,取3.25 10 4N/mm2; e常数,取2.718 ; t龄期 (d) 。 根 据 上 述 公 式 计 算 所 得 瞬 时 弹 性 模 量 为 ( 单 位 : 10 4 N/mm 2): E(3) E(6)E(9)E(12)E(15)E(
22、18)E(21)E(24)E(27)E(30) 0.76 9 1.35 6 1.80 4 2.14 6 2.40 7 2.60 6 2.75 9 2.87 5 2.96 4 3.03 2 地基约束系数 荣盛建设工程有限公司 14 )( 21 )( )( t XX t Eh CC 式中, )(t t 龄期地基约束系数(1/mm) ; h混凝土实际厚度,2000mm ; 1X C单纯地基阻力系数(N/mm 3); 2X C桩的阻力系数(N/mm 3); )(t Et 龄期混凝土弹性模量(N/mm 2)。 根据上述公式计算所得地基约束系数为(单位: 10 -51/mm) : (3) (6)(9)(1
23、2)(15)(18)(21)(24)(27)(30) 5.02 3.78 3.28 3.01 2.84 2.73 2.65 2.60 2.56 2.53 3.3.2.6 混凝土收缩当量温差 混凝土干缩率 1021 01. 00 )( )1(MMMe t YtY 式中,)(tYt 龄期混凝土干缩率; 0 Y标准状态下混凝土极限收缩值,取3.24 10 4 ; 1 M普通水泥,取1.00 ; 2 M水泥细度系数,取1.00 ; 3 M按石灰岩计算,取1.00 ; 4 M水灰比为0.45 ,取 1.42 ; 5 M水泥浆量19% ,取 0.99 ; 荣盛建设工程有限公司 15 6 M初期养护时间3d
24、,取 1.09 ; 7 M相对湿度按50% 计算,取1.00 ; 8 ML/F 0.1 ,取 0.76 ; 9 M机械振捣,取1.00 ; 10 M配筋率为0.0062 ,取 0.982 ; 根据上述公式计算所得混凝土干缩率为(单位:10 -5 ): Y(3) Y(6)Y(9) Y(12) Y(15) Y(18) Y(21) Y(24) Y(27) Y(30) 1.09 2.16 3.19 4.19 5.16 6.10 7.02 7.90 8.76 9.60 收缩当量温差 )( )( tY tY T 式中, )(tY Tt 龄期混凝土收缩当量温差(); 混凝土线性膨胀系数,1 10 -5 (1
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