大体积混凝土浇注施工方案(1)

济南战区洛阳驻军经济适用房长城花苑工程基础大体积混凝土浇筑施工方案编制：审核：审批：编制单位：中国建筑第七工程局编制时间：2006年2月23日11、工程概况1.1、工程概况：本工程位于河南省洛阳市洛南新区，5#楼地上31层，地下一层，建筑面积18414M2；6#楼地上30层，地下一层，建筑面积35563M2；7#楼地上30层，地下一层，建筑面积35563M2；8#、9#楼地上12层，地下一层，建筑面积16014M2；总建筑面积为105554M2。均为钢筋混凝土剪力墙结构，5#、6#、7#、8#、9#楼基础均为筏板基础，呈长方形，基础底板厚度为1700㎜、1800mm，砼浇注量6#、7#楼底板砼为2300m3左右，5#楼为1200m3左右，按有关规定及结构设计要求，本筏基属大体积砼。基础底板及地下室四周外墙采用C40、S6混凝土；2、大体积混凝土施工控制2.1大体积混凝土的特点高层建筑中，由于上部荷载大，大都采用混凝土体积较大的现浇钢筋混凝土实体结构。这种混凝土的特点是：结构截面大、混凝土强度等级高、水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的原因。2.1.1表面裂缝产生的原因是：混凝土浇筑后，水泥在水化过程产生大量水化热，使混凝土温度上升。由于混凝土表面散热快，混凝土内部散热慢，形成混凝土中心温度高，表面温度底，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土抗强度时，混凝土会产生表面裂1缝。这种裂缝危害较小，可采取加强表面抹面、保温、保湿等措施来弥补和避免。2.1.2贯穿裂缝产生的原因是：混凝土浇捣初期，混凝土由于水化热引起升温，浇捣数日后，混凝土逐渐降温，降温差引起的变形，混凝土多余水分蒸发引起的体积收缩变形，上述二种变形相加在受到地基和结构边界条件约束时引起拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就可能产生贯穿裂缝。贯穿裂缝会影响结构整体性、防水性，钢筋锈蚀影响构耐久性，所以贯穿裂缝必须坚决控制。2.1.3综上分析，大体积钢筋混凝土的施工质量控制的重点，就是要避免出现表面裂缝和坚决控制贯穿裂缝的发生。3、大体积钢筋混凝土施工3.1质量标准避免表面裂缝，不出现贯穿裂缝，经养护后达到设计强度等级和抗涌等级。基本项目中的蜂窝、孔洞、主筋露筋、缝隙夹渣层按混凝土工程的要求控制，由于大体积混凝土抗裂要求高，为此以上缺陷应从严控制。允许偏差项目按混凝土分项工程进行控制。3.2施工方法由于混凝土的抗压强度大于抗拉强度，这是混凝土容易开裂的一个原因。混凝土的极限抗拉强度离散性大，它与水泥用量、水泥浆量、水灰比、粗细骨料品种、砂石含泥量、混凝土的搅拌和振捣以及养护条件有关，因此在大体积混凝土的施工过程中，必须创造各种条件，确1保混凝土的均匀密实，从而提高混凝土的抗拉强度，达到坚决控制贯穿裂缝出现的目的。3.2.1材料质量控制：选用低热和中热的水泥品种，降低水泥的水化热。加入一定数量的粉煤灰代替部分水泥，改善混凝土的粘塑性。使用外掺剂减水，推迟水化热释放速度和放热高峰。尽量选用5~40mm石子和中、粗砂来减少用水量和水泥用量，达到降低水化热的目的。控制石子含泥量不大于1%，砂子含泥量不大于2%，来增加混凝土的抗拉强度和减少混凝土的收缩。3.2.2施工温度的控制：为了降低混凝土的总温升，减小结构物的内外温差，控制混凝土的出机温度和浇筑温度也很重要。混凝土出机温度的控制：混凝土出机温度影响最大的是石子和水温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。为此应重点控制石子的温度，气温高时，在砂、石堆场搭遮阳装置，夏季运输过程要防晒。3.2.2.1混凝土浇筑温度的控制：混凝土从搅拌机出料后，经运输、卸料、浇筑、振捣、平仓等工序后的混凝土温度称为浇筑温度。浇筑温度对结构物的内外温差影响不大，但温度过高会引起较大的干缩，给混凝土浇筑带来不利。根据实践经验建议最高浇筑温度控制在40℃以下为宜，这就要选择合理的浇灌时间，完善浇筑工艺和加强养护工作。3.2.2.2采用二次振捣工艺增加混凝土的密实度：对浇筑后的混凝土，在振动界限以前给予二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的抗1压强提高10%~20%，从而提高抗裂性。振动界限是指混凝土二次振捣的恰当时间，即混凝土经振捣后尚能恢复到塑性状态的时间。3.2.2.3改进混凝土搅拌工艺：提高混凝土硬化后界面过渡层的结构致密，加强粘结。传统的搅拌工艺水分直接润湿石子表面，在混凝土成型和静停的过程中，形成石子表面的水腊层。在混凝土硬化后，由于水膜的存在而使界面过渡层疏松多孔，削弱了石子与硬化水泥浆之间的投料，使砂浆或净浆裹石，可以有效地防止水膜存在于石子与砂浆之间。3.2.2.4混凝土养护：为了严格控制大体积混凝土的内外温差，确保混凝土的质量，养护是一项十分关键的工作，必须切实做好。混凝土养护主要是保持适宜的温度和湿度条件，保温措施常伴有保湿作用，保温同时保湿能收到极好的养护效果。3.2.2.5保温保湿材料选择上尽量考虑就地取材、施工方便和价格便宜。一般用的有油布、塑料薄膜、草包、锯末、炉渣、砂等不易透风的保温材料或蓄水养护。保温养护：减少混凝土表面裂缝。延长散热时间，使混凝土平均总温差所产生的拉应力小于混凝土抗拉强度，防止发生贯穿裂缝。3.2.2.6保温养护：刚浇筑不久的混凝土，尚在凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝。混凝土在潮湿条件下，可使水泥的水化作用顺利进行，提高混凝土的极限拉伸强度，防止贯穿裂缝发生。3.2.2.7升、降温控制信息化施工：上述保温保湿材料厚度、升降温控制都是通过计算得到的数据，而实际施工中各种变化因素、气候因素都1会影响到大体积混凝土内外温差的。为了摸清大体积混凝土水化热的大小及不同深度温度的升降变化规律，随时监测混凝土内部温度情况，在混凝土内不同部位埋设铜热传感器，用混凝土测定记录仪，进行施工全过程的跟踪与监测，有的放矢地采取相应的技术措施确保工程质量。3.2.2.8测温点的布置：测温点必须有代表性和可行性，沿浇注高度，应布置在低部、中部和表面，垂直测点间距一般为500-800mm；平面应布置在边缘与中间，平面测点间距一般为2.5-5m。铜热传感器的插入深度一般不小于其外径的6-10倍，则测点的布置，距边角和表面应大于50mm。3.3大体积混凝土浇筑质量控制大体积混凝土一般具有面积大、厚度大的特点。同时由于混凝土量大，大都采用泵送混凝土，泵送混凝土浆量多、泌水多，所以在浇筑质量控制中有别于普通混凝土的浇筑。3.3.1大体积抗渗混凝土计算3.3.1.1浇筑强度：预计底板混凝土浇筑时间为2006年3月上旬，日平均气温约6-7℃，最高气温12℃左右，掺JM-Ⅲ后的混凝土，初凝时间约为4~6小时。底板宽19.1m，厚1.7m，每米长砼浇注方量为32.47m3，浇筑时从一端向另一端推进，分段分层，从一端每5米为一段，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。这种自然流淌形成斜坡混凝土的浇筑方法，能较好地适应泵送工艺，避免经常拆卸输送混凝土管道，提高泵送效率，简化凝土的泌水处理，并保证了上下层混凝土不超过初凝时间。浇注混凝土时沿结构长边方向分成若干1段，浇注工作从底层，当第一层混凝土浇注一段后，便回头浇二层，当第二层浇注一段长度后，便回头浇二层，如此向前呈阶梯状推进。砼自然流淌坡度1：6，浇筑厚度50CM，每层浇筑量19.1×1.7×0.5=16.235m3，每5米的砼量为19.1×1.7×5=160.35m3砼按初凝4小时计算，考虑不定因素系数0.8，则每小时浇筑40.1m3/h砼即可满足要求，选用HBT60砼输送泵时，每小时额定输送量60m3，实际输送量45m3，则选用1台砼泵，即可满足浇筑要求，可以避免冷缝出现。混凝土采用商品混凝土，施工前应综合考虑各种不利因素，调配足够的搅拌及运输能力，确保浇筑速度不低于45m3/h。东西向最长处约86.28m，基本符合裂缝控制的要求，但由于采用商品混凝土，由于其高流动性，根据研究，其收缩系数也比普通混凝土要高（达到3~6×10-4），故应采用补偿收缩混凝土。13.3.1.2抗裂计算：本工程设计筏板厚度1.7m，为C40S6抗渗混凝土。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）要求，应进行抗裂计算。抗裂计算的依据是规范要求的混凝土内外温差不大于25℃，因此应计算其中心温度。根据经验公式，混凝土绝热温升Tτ=W·c·Qc·ρ×0.83+FA50其中，W为每方混凝土中水泥用量，C40泵送砼取390kg/m3c为混凝土的比热，取0.97kJ/kg·KQ为每kg水泥的水化热，粉煤灰硅酸盐42.5级水泥取461kJ/kgρ为混凝土的密度，取2400kg/m3FA为每方混凝土中粉煤灰的掺量，取水泥用量的12.8%，50kg/m3=390×0.97×4610.97×2400×0.83+5050=63.2℃1混凝土内部实际最高温度计算Tmax=Tj+Tτ·ξTj为混凝土的浇筑温度，考虑到洛阳市3月上旬历年平均气温及泵送混凝土的实际情况，按10℃计算。ξ不同的浇筑块厚度、不同龄期时的降温系数，取0.57则Tmax=10+63.2×0.57=46℃混凝土的表面温度计算Tb(τ)=Tq+4H2h`(H-h`)△T(τ)Tb(τ)为龄期τ表面温度Tq为龄期τ时，大气的平均温度，取10℃H为混凝土的计算厚度（m），H=h+2h`=1.5+0.62×2=2.94mh`为混凝土的虚厚度，h`=Kλ/β=0.666×2.33/2.5=0.62mh为混凝土的实际厚度（m）1.7mλ为混凝土的导热系数，取2.33W/m·KK为计算折减系数，可取0.666β为模板及保温层的传热系数，用两层草袋，一层塑料布覆盖，经计算，取2.50W/m2·K△T(τ)为龄期τ时，混凝土的内部最高温度与外界气温之差（℃）Tb(τ)=Tq+4H2h`(H-h`)△T(τ)=10+42.742×0.62×(2.94-0.62)×36=34℃1Tmax-Tb(τ)=46-34=12℃25℃符合规范要求。3.3.2浇筑方法：一般混凝土在大面积施工时可采用分层分段踏步式推进。3.3.3混凝土振捣：根据泵送浇筑时自然形成一个坡度的实际情况，在每条浇筑带前、后布置二道振动器。前道振动器布置在底排钢筋处和混凝土的坡脚处，确保混凝土下部的密实；后道振动器布置在混凝土卸料点，解决上部混凝土的捣实（图2–41）。3.3.4混凝土的泌水处理：大流动性混凝土在浇筑和振捣中，上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面流到坑底随混凝土向前推进，在支模时，应在混凝土浇筑前进方向二侧模板底部留孔排出泌水和浮浆。少量来不及排出的泌水被混凝土推至基坑顶端，由顶端模板下部的预留孔流出坑外。当混凝土坡脚接近尽端模板时，立即改变混凝土浇筑方向，由尽端往回浇，另外二侧加强混凝土的浇筑，使最后混凝土的浇筑形成四面会合，这样泌水和浮浆就在蹭开成水潭，用软轴泵及时排除。13.3.5混凝土表面处理：大体积泵送混凝土，排除泌水和浮浆后，表面仍有较厚的水泥浆，在混凝土浇完后一定要认真处理，经4~5h左右，按标高用长括尺括平，在初凝前用滚筒来回碾压数遍，用林蟹打磨压实，待接近终凝前，用木蟹再打磨一遍，使收水裂缝团合，然后覆盖保温材料保温保湿养护。3.3.6混凝土测温：将铜热传感器用绝缘胶布绑扎好，放到预定的测点位置与钢筋扎牢（一定要与钢筋隔开不能直接接触），待各个铜热传感器绑扎后，把铜热传感器的信号馈线收成一束，固定在横向钢筋下引出到机房。馈线与仪器接好后，对铜热传感进行试测，待浇筑混凝土后测试。混凝土浇筑至中心部位时，就可开始测温，一般测温记录要求：第1d~第5d，第2h测温一次；第6d~第25d，每4h测温一次；第26d~第30d，每8h测温一次；第31d~第37d，每12h测温