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1、北京國際新聞文化中心（東樓）底板大體積混凝土施工方案編制：審核：審批：一、 概 況 本工程底板按后澆帶劃分為三個流水段，每段底板混凝土澆注量分別為440m3 、1770 m3 、2430 m3 ，因底板厚度為1000mm，屬于大體積混凝土施工，混凝土強度等級為C40，抗滲等級為P18，在鋼筋隱蔽檢查驗收和模板預檢完成后進行混凝土澆筑，段混凝土澆注時間為2001年10月26日，段混凝土預計用1天時間（12小時）澆筑完畢。采用汽車泵連合泵管的方式澆筑，段、段以設置于現場東側邊沿1臺地泵、一輛汽車泵為主。 由于本工程位于北京市東單路口東側，地處繁華鬧市區，現場場地狹小，對商品混凝土的運輸將帶來一定的2、困難，砼澆筑前應進行入口道路的疏通，以確保澆筑的順利進行。為了本次砼澆筑的順利有序、受控的進行，做到使每一級操作人員、管理人員對于砼澆筑的全面了解、心中有數，特制定本措施。二、 施工組織1. 材料準備：混凝土：利用商品混凝土，廠家為易成-拉法基混凝土有限公司和中建一局五公司攪拌站兩家相配合原則，以易成-拉法基混凝土有限公司攪拌站供應為主，另一站做準備，所供應混凝土應保證混凝土的強度及屬性，塌落度控制在17cm3cm之間，現場實測混凝土坍落度(每車測一次)，并作好記錄。為避免產生施工縫，混凝土初凝時間應在6小時以上。底板施工前，監理公司連同施工單位已經對砼廠家的生產能力、砼質量保證等進行了嚴密的3、考察。2. 機械配備：(1)、混凝土輸送主要采用地泵和汽車泵，選用HDP90地泵（90m3/h）一臺，一臺雷諾28m汽車泵作為澆筑主要設備；1#塔吊（臂長50m）塔吊進行輔助使用，完成邊角處的混凝土澆筑和團砼的輸送不及時對施工縫的處理，同時，現場備用一臺德國普斯曼BSF1411汽車泵備用。(2)、段、段混凝土澆筑，自攪拌站至現場商品混凝土的運輸安排20臺罐車直接運輸，并安排混凝土攪拌站5臺罐車備用。(3)、50混凝土振搗棒14臺（插入式振動棒）。3. 人員組織: 為了確保底板大體積混凝土的澆筑各方面嚴格協調統一，由現場經理擔任總調度，總調度負責對混凝土澆筑前各方面協調、聯絡和布置以及澆筑期間的4、指揮管理。 (1)、勞動力配備充分考慮攪拌、運輸、澆筑、換班各個環節因素； (2)、每晝夜按兩個大班（每大班12小時）管理層澆筑人員安排見表一:北京國際新聞文化中心（東樓）工程管理層澆筑人員安排表 表一 現場經理：關躍建 現場總工：侯本才 現場書記：劉福平第 一 班第 二 班工程管理部工程管理部工程技術部工程技術部工程質量部工程質量部文明施工文明施工材料、試驗材料、試驗安 全 部安 全 部辦公后勤辦公后勤 北京易成拉法基混凝土有限公司駐現場： 蘇 奎 操作層人員配備：現場總指揮：林風根現場總調度： 第一班：錢存漢； 第二班：林 敏 砼供應調度：第一班：錢澤陽； 第二班：錢存碗 砼澆筑負責：第一5、班：周銀章； 第二班：花金枝每臺泵車配備操作人員數量： 放 料： 2人； 振 搗： 3人； 平 倉： 3人； 電 工： 1人； 焊 工： 1人； 機務指揮： 2人； 木 工： 3人； 鋼筋工： 2人；其他工種配備每班總人數： 壓光刮平： 9人； 拆管接泵： 12人； 保 溫： 6人； 交通指揮： 4人。一班工作時間：晚8時至早8時；二班工作時間：早8時至晚8時；交接班必須作好口頭交接與書面交接記錄。三、 施工方法與步驟1. 澆筑前工作： (1)、抄標高： 測設混凝土澆筑標高控制樁，在底板的柱、墻立筋上抄測距混凝土板面50cm高控制點，通過量倒尺控制混凝土高度。 (2)、結構、水電配合檢查： 澆6、筑混凝土前要檢查墻、柱的插筋數量、位置，模板尺寸、定位，預埋鐵件、預埋套管數量位置以及避雷接地等進行確認。 (3)、泵車布置以及泵管支架的搭設： 底板混凝土施工以后澆帶為界，分為三段進行。每段混凝土澆筑量為：段約443.5m3，段約1770.2 m3，段約2434m3，總量約4647.7m3?，F場東側布置兩臺砼泵，其中1#為地泵，泵送量90 m3/小時，2#為汽車泵，泵送量80 m3/小時。另3#為備用汽車泵于現場北側大門處。為了避免泵管的振動擾動底板鋼筋和基礎梁模板，泵管須架設在鋼管支架上，鋼管上鋪放鋼跳板作為工作面，底板混凝土澆筑完畢，及時將鋼管和鋼跳板拆除。為了保證砼輸送的可靠性，根據現7、場泵車的布置以及澆筑的部位，每條泵管專門搭設一個搭設泵管架，支設泵管至坑底。現場泵車的布設平面、泵管架設見下圖：2. 澆筑方法：（1）澆筑操作要求：為了保證混凝土密實，采用插入式振搗棒，振搗采用垂直振搗，振動器的操作應做到快插慢拔，快插是為了防止先將砼表面砼振實而與下層未經振搗的砼體發生分層離析現象。振搗棒移動間距為500mm左右，并分布均勻，防止漏振，振搗時間要求掌握好，時間太長會發生離析現象，時間過短振搗不實；第一次振搗時間為1530秒，間隔2030秒后進行第二次復振，以表面泛出灰漿并不再次沉落為止，為使上下層混凝土結合成整體，振搗器應插入下層混凝土5cm,振搗器應避免碰撞鋼筋預埋件、模板8、等，澆筑時應經常觀察鋼筋、預埋件、模板的位置等，發現有變形移位應及時采取措施進行處理，流入后澆帶的水泥漿及時用水沖走。 （2）澆筑路線控制： 澆筑時，段砼施工，用一臺汽車泵，采取一次接長到最遠處，端部接軟管，由西向東邊澆邊拆的方式澆筑混凝土，段、段采用地泵、汽車泵配合使用，兩臺泵管均采取后退式澆筑（分段拆管），由西向東邊澆邊拆的方式澆筑混凝土。每一澆筑帶寬（東西向）約為56米，澆筑層厚度控制為0.5米左右，每一泵管在澆筑帶寬范圍內沿南北向移動砼出口軟管層層往返澆筑直至底板頂標高；（3）澆筑控制措施： 深基坑的澆筑是本次澆筑的重點，要求澆筑準備工作中作到盡量使底板砼澆筑過程中可能出現的主要問題（9、擾民與民擾、交通疏導、砼料的泵送、泵管的安拆、澆筑的均衡推進、冷縫的出現、電力供應等）暴露在深基坑澆筑之前的西南角部分底板澆筑過程中。為此采取如下控制措施： 掌握好澆筑開盤時間，確保深基坑澆筑的時間段處于交通車流量的低峰期； 另設一臺備用汽車泵于現場北側大門處；現場引進地泵和汽車泵為柴油發電機，不受停電影響；對于現場東南北角入口瓶頸處道路面，有專人負責疏通，便于罐車的通行；由于泵送混凝土塌落度大，混凝土斜坡較長，應減少混凝土攤鋪長度，控制不使攤鋪末端砼流入深基坑內。如果砼的到場塌落度較小，達不到砼送的要求，根據監理與項目部共同判定可否用于澆筑，在保證質量要求的條件下摻入適量的減水劑，從而獲得流10、動性，否則退回攪拌站。砼運輸過程中如果脫車，停頓時間不宜超過半小時，在泵車脫料期間，每隔45min要行45個逆轉和順轉動作的保砼的運動狀態，防止混凝土在罐內產生離析，若停頓時間過長，必須排空罐內的混凝土。當由于無法解決的因素，導致砼體在澆筑過程中出現上下澆筑層相隔超過初凝時間而產生冷縫時，鑿毛澆筑面，并刷高一標號的素漿后，再行澆筑后續混凝土。待混凝土達到初凝后，應及時用木杠或木刮子刮平、壓實，然后用木抹子搓平。 （4）混凝土的養護：養護方法：本工程底板砼養護采用覆膜養護方法，使用不透氣、不透水的塑料薄膜，應在砼澆注后12小時以內加以覆蓋和澆水，覆蓋時要將砼表面敞露的部分嚴密地覆蓋起來，保證砼不11、失水，并應保持薄膜內有凝結水。為保持砼具有足夠的濕度，應及時澆水養護。當日平均氣溫低于5時，不得澆水。養護時間：本工程使用的砼是用普通硅酸鹽水泥拌制的，養護時間不小于7d；當砼強度達到1.2N/mm2后，方準在其上行人和安裝模板及支架。 （5）混凝土溫度控制： 溫控指標：混凝土內外溫差不大于25混凝土表面溫度與環境溫度之差不大于25 混凝土出罐溫度不小于10，混凝土入模不小于5。 砼澆筑完畢13天，測溫每 2小時進行一次，37天，每4小時進行一次，7天以后，根據溫度變化情況以及溫控結果調整測溫頻率為48小時/次。測溫使用溫度計，必須指定專人進行，每天下午15:00匯總交至項目技術部。根據溫度實12、測數據調整保溫厚度以及拆除保溫時間。一般在溫差漸趨平衡后，表面溫度冷卻至5C、砼溫度比環境溫度不大于20C以后拆除保溫。（6）砼溫度應力和收縮應力的分析對于底板,砼為C40 S8，厚1.0m，每次體量大,故選用低水化熱的普通P.O425水泥,輔以外加劑和摻合料.根據攪拌站提供的試配資料,摻外加劑和摻合料的C40 S18大體砼每立方米用料,P.O425#水泥316kg，水泥發熱量375kJ/kg。砼入模溫度按20和15進行計算分析。(1)砼溫度應力分析1） 砼最終絕熱溫升Tt=（WQ0）(1-e-mt)/(C) Tmax=（WQ0）/(C)=316X375/（0.96X2400）=51.4 式中13、Tmax砼最終絕熱溫升Tt不同齡期混凝土絕熱溫升 每立方米砼水泥用量316kg Qo每公斤水泥水化熱量375kJ/kg C砼比熱0.96 砼密度2400 kg/m32）砼內部不同齡期絕熱溫升砼塊體的實際溫升,受到砼塊體厚度變化的影響,因此厚度與絕熱溫升有一定的差異。根據水電科學院資料，水化熱溫升與砼塊體厚度有關的系數值如下表 不同齡期水化熱溫升與砼厚度有關系數值 齡期厚度3d6d9d12d15d18d1.0m0.360.290.170.090.050.03Th=Tmax式中Tmax砼的最終絕熱溫升Th修正后砼不同齡期的絕熱溫升不同齡期水化熱溫升與砼厚度有關值經計算列于下表 不同齡期的絕熱溫升（14、）齡期3d6d9d12d15d18d絕熱溫升18.514.98.74.62.61.5 3）砼溫度應力本底板面積大，按外約束為二維時的溫度應力(包括收縮)來考慮計算各齡期砼的收縮變形值及收縮當量溫差a.各齡期收縮變形&y(t)&0y(1-e-0.01t)M1M2Mn式中&y(t)齡期t時砼的收縮變形值 &0y砼的最終收縮值,取3.2410-4 M1M2Mn各種非標準條件下的修正系數本工程根據用料及施工方式修正系數取值如下表 修正系數取值 M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10積M1.00.931.001.131.201.111.040.971.000.901.27經計算得出收縮變形如下表 各15、齡期砼收縮變形值 齡期(d)369121518收縮變形值&y(t)1210-62410-635.410-646.510-657.310-667.810-6b.各齡期收縮當量溫差將砼的收縮變形換算成當量溫差式中各齡期砼收縮當量溫差()&y(t)各齡期砼收縮變形砼的線膨脹系數，取1010-6/計算結果列于下表 各齡期收縮當量溫差 齡期(d)369121518當量溫差Ty(t)1.202.43.544.655.736.78各齡期砼的最大綜合溫度差 T(t)TjT(t)Ty(t)-Tq式中T(t)各齡期砼最大綜合溫差 Tj砼澆筑溫度 T(t)齡期t時的絕熱溫升 Ty(t)齡期t時的收縮當量溫差 Tq砼16、澆筑后達到穩定時的溫度,取年平均氣溫20計算結果列下表 各齡期砼最大綜合溫度差 齡期(d)369121518入模溫度158.57.34.32.72.52.8入模溫度2013.512.39.37.77.57.8各齡期砼彈性模量 E(t)Eh(1-e-0.09t)式中E(t)砼齡期t時的彈性模量(MPa)Eh砼最終彈性模量(MPa)C40砼取3.3104(MPa)計算結果列下表 砼齡期t時的強性模量 齡期(d)369121518彈性模量E(t)0.781041.371041.831042.181042.441042.65104砼徐變松馳系數、外約束系數、泊桑比及線膨脹系數a.松馳系數,根據有關資料17、取值列下表 砼齡期t時的松馳系數 齡期(d)369121518松馳系數Sh(t)0.5700.520.480.440.4110.386 b.外約束系數(Rk)取Rk=0.5c.砼泊桑比()取0.15d.砼線膨脹系數() 取1010-6/不同齡期砼的溫度應力 (t)=-式中(t)齡期t時砼溫度(包括收縮)應力E(t)齡期t時砼彈性模量砼線膨脹系數T(t)齡期t時砼綜合溫差砼泊桑比Sh(t)齡期t時砼松馳系數Rk外約束系數計算結果列下表 不同齡期砼溫度(包括收縮)應力 齡期(d)369121518150.220.310.220.150.150.17200.350.520.480.430.440.418、74)結論C40砼 28d抗拉強度RL=2.45(MPa)按經驗公式f(t)=0.8ft(lgt)2/3進行各齡期抗拉強度推斷。齡期369121518抗拉強度1.21.661.92.12.22.3從強度推斷可以看出，各齡期抗拉強度均大于同齡期砼溫度應力，且抗裂安全度均大于1.15，因此不會出現裂縫。混凝土澆筑后裂縫控制施工計算根據實測溫度值分別計算各降溫階段產生的混凝土溫度收縮拉應力，其累計總拉應力值如不超過同齡期的混凝土抗拉強度，則表示所采取的防裂措施能有效地控制預防裂縫的出現，不至于引起結構的貫穿性裂縫。利用5號測溫點測溫結果進行裂縫控制施工計算。1. 計算混凝土絕熱溫升值Tt=（WQ0）19、(1-e-mt)/(C) Tmax=（WQ0）/(C)=316X375/（0.96X2400）=51.42. 求混凝土實際最高溫升值Td=Tn-TcTd-各齡期混凝土實際水化熱最高溫升值（）Tn-各齡期實測溫度值（）Tc-混凝土入模溫度（）第5號測溫點逐日溫度升降表齡期123456溫度24.143.742.235.331.825.5實際最高溫升值（入模溫度為20）齡期123456Td(t)4.123.722.215.311.85.53. 計算混凝土水化熱平均溫度Tt(t)=T1+2T4/3 =T1+2(T2-T1)/3Tt(t)-各齡期砼的綜合溫差（）T1保溫養護下砼的表面溫度（）T2實測基礎20、中心最高溫度經實測已知2d的T1=37.8，T2=43.7故由公式得：Tx（2）=37.8+2X（43.7-37.8）/3=41.7又知6d后，T1=18.8，T2=25.5Tx（6）=18.8+2X（25.5-18.8）/3=23.3水化熱平均總降溫差：Tt= Tt（2）- Tt（6）=41.7-23.3=18.44. 計算各齡期混凝土收縮變形值、收縮當量溫差 各齡期收縮變形值&y(t)&0y(1-e-0.01t)M1M2Mn收縮當量溫差取&0y=3.2410-4/，M1至M10修正系數之積M=1.27，則各齡期收縮值為：齡期(d)123456收縮變形值4.110-68.110-612.2121、0-616.110-620.110-62410-6當量溫差4.18.112.216.120.1245. 計算各齡期混凝土的綜合溫差及總溫差各齡期綜合溫差：T（t）=Tt(t)+Ty(t)采用2d最高溫度43.7與6d時25.5的溫差值作為計算依據，算出各齡期溫差值。與當量溫差疊加得出各齡期綜合溫差齡期3d4 d5 d6 d水化熱溫差Tt(t)1.56.93.56.3當量溫差Ty(t)4.13.943.9綜合溫差T（t）5.610.87.510.2總溫差為混凝土各齡期綜合溫差之和：T=T（1）+ T（2）+ T（3）+ T（n） =5.6+10.8+7.5+10.2=34.16. 計算各齡期的混22、凝土彈性模量E(t)Eh(1-e-0.09t)齡期3d4 d5 d6 d彈性模量0.7810411041.21041.41047. 各齡期混凝土松弛系數齡期3d4 d5 d6 d松弛系數0.1860.1930.20.2088. 計算最大溫度應力值取=110-5， =0.15， Cx=1N/mm2, H=1000mm, L=38000mm根據公式計算各臺階溫差引起的應力：- 1 n（t）= （1- ） Ei(t) Ti（t）S(i)(t) 1- Cosh(*L/2) n=i=（Cx/H*E(t)）1/2 Cosh(*L/2)齡期3d4 d5 d6 d0.0003580.0003160.0002890.000267*L/26.865.55Cosh(*L/2)44920112274臺階溫差引起的溫度應力齡期3d4 d5 d6 d溫度應力0.0950.2440.210.345總應力0.894C40砼 28d混凝土抗拉強度 RL=2.45(MPa)按經驗公式f(t)=0.8ft(lgt)2/3進行各齡期抗拉強度推斷。f(6)=0.8ft(lg6)2/3=1.66(MPa)齡期3d4d5d6d抗拉強度1.21.41.541.66則抗裂安全度：K=1.66/0.894=1.861.15滿足抗裂條件故知不會出現裂縫。