大体积混凝土施工

北海粉煤灰综合利用项目赤泥压滤车间滤液槽大体积混凝土基础专项施工方案建设单位：滨州北海新材料有限公司设计单位：东北大学设计研究院（有限公司）监理单位：河南省万安工程建设监理有限公司中国二十冶集团有限公司施工单位：北海粉煤灰综合利用项目经理部编制人：审核人：批准人：批准日期：2012年5月16日1目录1工程简介.........................................................................................................22质量工作目标.................................................................................................22.1质量保证体系.........................................................................................22.2质量目标................................................................................................22.3砼工程预控标准.....................................................................................33施工准备工作.................................................................................................33.1材料选择................................................................................................33.2混凝土的配合比.....................................................................................43.3现场准备工作........................................................................................54大体积混凝土温度和温度应力计算...........................................................54.1温度计算.................................................................................................54.2温度应力计算........................................................................................95大体积混凝土施工.....................................................................................125.1混凝土浇筑...........................................................................................125.2混凝土的泌水处理...............................................................................135.3混凝土养护..........................................................................................136主要管理措施.............................................................................................147主要技术措施...............................................................................................1421工程简介北海粉煤灰综合利用项目赤泥压滤车间的滤液槽基础为圆柱体的桩承台，滤液槽基础的直径14.600m，基础厚度1.700m。砼强度等级为C35，每个滤液槽基础的混凝土工程量为285m2，属于大体积砼。2质量工作目标2.1质量保证体系项目经理于恩伟项目副经理董有成项目技术负责马立江施工员王本敏质检员闫明明施工班组2.2质量目标砼无裂缝、渗水，振捣密实，强度等各项指标均达到优良标准。32.3砼工程预控标准现浇结构尺寸允许偏差和检验方法项目允许偏差(mm)检验方法轴线位置独立基础10钢尺检查垂直度层高≤5m8经纬仪或吊线、钢尺检查＞5m10经纬仪或吊线、钢尺检查标高层高±10水准仪或拉线、钢尺检查截面尺寸+8，-5钢尺检查表面平整度82m靠尺和塞尺检查预埋洞中心线位置15钢尺检查注：检查轴线、中心线位置时，应沿纵、横两个方向量测，并取其中的较大值。除上表所列项目外，还应使砼表面无裂缝、无渗漏。3施工准备工作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、技术措施上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圆满完成施工。3.1材料选择由于本工程地下水对砼有中等腐蚀性，因此宜选用普通硅酸盐水泥。⑴、水泥：普通硅酸盐水泥42.5，28d水化热为377KJ/Kg，加之普通硅酸盐水泥各种性能都较好，因此决定采用普通硅酸盐42.5水泥。再通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗掺能力。⑵、粗骨料：采用碎石，含泥量不大于3%，选用粒径较大，级配良好的4石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可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。⑶、细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5㎜，含泥量不大于5%，选用平均粒径较大的中、粗砂拌制混凝土比采用细砂拌制混凝土可减少用水量10%，同时可相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土的收缩。⑷、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，按照规范要求，采用普通硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，粉煤灰掺量不宜超过砼水泥用量的35%，且粉煤灰取代水泥率普通硅酸盐水泥不宜超过20%。粉煤灰对降低水化热、改善混和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有所降低，对混凝土抗掺抗裂不利，因此粉煤灰的掺加量控制在20%以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量，每立方水泥混凝土掺加Ⅱ级粉煤灰约61kg。3.2混凝土的配合比根据山东省无棣县建设工程质量检测站所出具的C35混凝土配合比报告要求：每立方米砼水泥用量不低于479Kg，掺入粉煤灰时，适当减小一点水泥用量。⑴、混凝土采用现场集中搅拌，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。⑵、混凝土配合比应通过试配确定，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5规范》中的有关要求进行设计。如征得设计单位、建设单位、工程监理的同意，设计配合比时可利用混凝土60d或90d的后期强度，以满足减少水泥用量的要求。⑶、粉煤灰采用外掺法时，仅在砂料中扣除同体积的砂重，以满足施工的要求。3.3现场准备工作⑴、底板钢筋应尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。⑵、底板上的预留孔洞支模牢固、稳定。⑶、将底板上表面标高抄测在基础模板上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。⑷、管理人员、施工人员、后勤人员、保温人员等昼夜值班，坚守岗位，各负其责，保证砼连续浇筑的顺利进行。4大体积混凝土温度和温度应力计算在大体积混凝土施工前，必须进行温度和温度应力的计算，并预先采取相应的技术措施控制温度差值，控制裂缝的发展，做到心中有数，科学指导施工，确保大体积混凝土的施工质量。4.1温度计算1、混凝土拌合物的温度混凝土拌合物的温度是各种原材料入机温度的中和。温度计算：6水泥：479Kg30℃砂子：595Kg20℃含水率为3%石子：1070Kg20℃含水率为2%水：225Kg15℃粉煤灰：61Kg30℃TO=[0.9(MceTce+MsaTsa+MgTg)+4.2Tw(Mw-WsaMsa-WgMg)+C1(WsaMsaTsa+WgMgTg)-C2(WsaMsa+WgMg)]/[4.2Mw+0.9(Mce+Msa+Mg)]式中：TO——混凝土拌合物的温度(℃)Mw、Mce、Msa、Mg——水、水泥、砂、石每m3的用量(kg/m3)Tw、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石入机前温度Wsa、Wg——砂、石的含水率(%)C1、C2——水的比热溶(kJ/KgK)及溶解热(kJ/Kg)C1=4.2，C2=0(当骨料温度0℃时)TO=[0.9(479×30+61×30+595×20+1070×20)+4.2×15(225-595×3%-1070×2%)+4.2(3%×595×20+2%×1070×20)-0]/[4.2×225+0.9(479+595+1070)]=20.7℃2、混凝土拌合物的出机温度T1=T0－0.16（T0－Ti）式中：T1——混凝土拌合物的出机温度（℃）Ti——搅拌棚内温度，约24℃∴T1=20.7－0.16（20.7－24）=21.2℃3、混凝土拌合物浇筑完成时的温度T2=T1－(αtt＋0.032n)(T1－Ta)℃7式中：T2——混凝土拌合物经运输至浇筑完成时的温度（℃）α——温度损失系数取0.25tt——混凝土自运输至浇筑完成时的时间取0.7hn——混凝土转运次数取2Ta——运输时的环境气温取26T2=21.2－(0.25×0.7＋0.032×3)(21.2－26)=22.3℃混凝土拌合物浇筑完成时温度计算中略去了模板和钢筋的吸热影响。4、混凝土最高温升值Tmax=T2＋QK/10＋F/50式中：Tmax——混凝土最高温升值（℃）Q——水泥用量约479kgF——粉煤灰用量61kgK——使用42、5普通硅酸盐水泥时取1.25。Tmax=22.3＋479×1.25/10＋61/50=83.4℃该温度为底板混凝土内部中心点的温升高峰值，该温升值一般都略小于绝热温升值，一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不再升温，并且开始逐步降温。5、混凝土表面温度规范规定：对大体积混凝土的养护，应采取控温措施，并按要求测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温度差控制在25℃以内。由于混凝土内部最高温升值理论计算为83.4℃，因此将混凝土表面的温度控制在60℃左右，这样混凝土内部温度与表面温度，以及表面温度与环境8温度之差均不超过25℃，表面温度的控制可采取调整保温层的厚度来完成。6、保温层厚度计算保温采用蓄水保温，底板厚1.7m，承台深度较浅，以深2m的承台来计算。砼终凝后，在其表面蓄存一定深度的水，由于水的导热系数为0.58W/MK，具有一定的隔热保温效果，这样可延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小砼中心和砼表面的温度差值，从而可控制砼的裂缝开展。根据热交换原理，每一立方米砼在规定时间内，内部中心温度降低到表面温度时放出的热量，等于砼在此养护期间散失到大气中热量。此时砼表面所需的热阻系数，按下式计算：R=XM(Tmax-Ti)K/(700T2+0.28McW)式中：R——混凝土表面的热阻系