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1、 大體積混凝土施工方案 1、工程概況 1、工程概況 1.1 大體積混凝土工程簡介 1.1 大體積混凝土工程簡介 本工程基礎形式為樁基礎，大體積混凝土施工內容包括主體育場承臺等部位。承臺厚度 1.5m3.75m，整個承臺砼總方量約 7500m3；另外，地下室底板（最大厚度 h=400mm）結構由于體量大，其裂縫控制也是重要環(huán)節(jié)，相關裂縫控制措施參考本節(jié)大體積砼裂縫控制措施。序號 構件部位 斷面尺寸（mm）混凝土強度等級 混凝土體積（m3）1 承臺 9000140001800，320077001500，720072001800，360081001500，7200112001800，3200 7702、0 1500，3050 3200 1000(上)+500050001000（下）C30 7500 2 車庫底板 400mm 厚，底板面積約 11568m2 C30 4620 3 混 凝 土 量 合計 C30 12120 1.2 基礎混凝土工程特點、難點 1.2 基礎混凝土工程特點、難點 大體積混凝土施工需要突出解決的問題是由于其體積大，內部由于水泥水化產生的水化熱不易散發(fā)，造成中心溫度過高，而表面部分相對散熱快，可能造成內外溫差過高，由溫差產生的拉應力，可造成混凝土裂縫。當然還有其方量大，須解決混凝土連續(xù)供應及嚴格控制澆筑基礎上反承臺的間隔時間，避免出現(xiàn)施工“冷縫”等問題。為確保大體積混凝土的3、施工質量，根據(jù)我公司的經驗，需要在原材料的選擇、混凝土配制技術、混凝土養(yǎng)護方法、后期養(yǎng)護等綜合措施上下工夫，才能達到預期的效果。大體積混凝土施工方案 2、施工部署 2、施工部署 2.1 施工流水段 2.1 施工流水段 考慮到施工作業(yè)面和工程量，根據(jù)我單位現(xiàn)場實際情況部署，大體積施工劃分為三個施工區(qū)，即 A 區(qū)、B 區(qū)及 C 區(qū)，安排三個相對獨立的作業(yè)隊伍平行施工。根據(jù)各區(qū)施工面積及后澆帶，各區(qū)施工流水段的劃分及施工順序如下圖：2.2 技術準備 2.2 技術準備 大體積混凝土的技術準備主要從以下兩方面考慮：1、大體積混凝土的大方量連續(xù)澆筑:混凝土原材料充足，攪拌車合理調配，保證混凝土的供應。2、4、大體積混凝土的連續(xù)澆筑時間比較長，要對天氣情況進行預判，并做好預防措施。其他方面與普通混凝土施工相同。3、施工工藝 3、施工工藝 大體積混凝土施工方案 3.1 工藝流程 3.1 工藝流程 鋼筋綁扎驗收模板安裝砼第一層澆筑砼第一層振搗第一層砼初凝前第二層澆筑砼第二層振搗第一層砼初凝前第n層澆筑砼第n層振搗砼澆筑完畢養(yǎng)護、保護 3.2 混凝土運輸與澆筑 3.2.1 商品混凝土 3.2 混凝土運輸與澆筑 3.2.1 商品混凝土 1）商品混凝土攪拌站按設計要求和泵送混凝土各項技術性能指標，進行混凝土原材料試配，優(yōu)選配合比。2）配合比經確認后，嚴格混凝土生產程序拌制混凝土。確保混凝土到達現(xiàn)場的坍落度控制5、為 18015mm，混凝土從出機到澆筑這段時間內的坍落度損失不大于 20mm，且混凝土不分層，不離析。3）商品混凝土采用混凝土罐車運輸，保證運輸?shù)浆F(xiàn)場混凝土的坍落度必須符合配合比申請單，罐車到現(xiàn)場后測定其坍落度，并作好記錄。做到現(xiàn)場調度與混凝土攪拌站調度隨時保持聯(lián)系，確保混凝土的類型、數(shù)量符合設計施工要求。4）在常溫情況下，混凝土初凝時間為 56 小時。相鄰兩車的發(fā)車間歇時間應根據(jù)澆筑量、罐車數(shù)量、攪拌站的生產能力確定。在風雨、炎熱天氣運輸混凝土的罐車上應加遮蓋，防進水或水分蒸發(fā)。3.3 大體積混凝土施工 3.3.1 大體積混凝土澆筑 3.3 大體積混凝土施工 3.3.1 大體積混凝土澆筑 16、）大體積混凝土施工采用自然流淌分層澆筑，分層厚度為 500mm 左右。在上層混凝土澆筑前，使其盡可能多的熱量散發(fā)，降低混凝土的溫升值，縮小混凝土內外溫差及溫度應力。根據(jù)本工程大體積砼的特點，承臺采用斜面分層施工工藝進行大體積砼的澆筑。大體積混凝土施工方案 斜面分層厚度不宜大于 500mm，不得大于振動棒長的 1.2 倍；遵循“同步澆搗，同時后退，分層堆累，一次到頂，循序漸進”的施工原則；每一層面砼振搗在砼自然形成的坡面上、中、下三個部位進行，振搗移動距離不得大于振動半徑的 1.5 倍，要振搗充分；加深部位分兩至三次澆搗，避免漏振而影響砼的施工質量。2）泌水處理：擬通過積水井排除泌水。大流動性混7、凝土在澆筑、振搗過程中，會產生較多的泌水和浮漿，不予以徹底清除將影響澆筑質量。在本工程中，擬在圍堰周邊設置明排水系統(tǒng)抽除泌水，但應注意不要吸入浮漿。大體積砼排水溝水泵 2）混凝土澆筑形成的坡度控制在 1：6 左右，針對此坡度設兩道澆筑帶，每道澆筑帶前后布置三道振搗棒，前道振搗棒布置在底排鋼筋處和混凝土坡腳處，確保下部混凝土密實，后道振搗棒布置在混凝土卸料點，解決上部混凝土的搗實。3）除了鋼筋稠密處采用斜向振搗外，其他部位均采用垂直振搗，振搗點的間距為 400 左右，插點距離模板不大于 200。4）為使上下層不產生冷縫，上層混凝土振搗實應在下層混凝土初凝前完成，大體積混凝土施工方案 且振搗棒下插8、 50mm。振搗要采取快插慢拔的原則并略微上下抽動，使混凝土振搗密實。振搗時間一般控制在表面出浮漿且不再下沉為止，一般為 1530s，并且在 2030min 后對其進行二次振搗。5）泵送混凝土排除泌水和浮漿后，按標高用長刮尺刮平，用木抹子搓壓、拍實；在接近終凝前，用木抹子壓光，使收縮裂縫閉合。最后通過溫度監(jiān)測結果選擇合適的保溫覆蓋措施，使內外溫差控制在 25以內。6）若表面浮漿較厚，則應在混凝土初凝前加粒徑為 20-40mm 的石子，均勻撒布在混凝土表面用抹子輕輕拍平。3.3.2 大體積混凝土溫度監(jiān)測 3.3.2 大體積混凝土溫度監(jiān)測 混凝土測溫 為了掌握大體積混凝土的溫度變化規(guī)律，及時了解溫9、差對大體積混凝土質量的影響，采取常規(guī)測溫技術，對承臺混凝土的上、中、下進行布點觀測，以便采取相應的技術措施，防止混凝土開裂。本工程測點共設 8 個點，每點設上、中、下三個測溫孔。在混凝土澆筑前，用鋼管預先放置在承臺內并高出承臺頂 100mm，并固定于鋼筋上，鋼管下口事先封死，溫度計頂端與預埋管之間用保溫材料塞嚴，防止水分浸泡，并做好測溫點的編號。采用玻璃溫度計，溫度計在管內停留不少于 5min，當溫度計在管內抽出時，立即讀出溫度值。混凝土澆筑后 15 天，每 2h 測一次，第 610 天，每4h 測一次，每次同時測出大氣溫度及草袋與混凝土表面之間的溫度。實測數(shù)據(jù)表明：混凝土內部的最高溫度(3610、)出現(xiàn)在混凝土澆筑后的第 3天，基礎中心與草袋內之間溫差最大值為 16，草袋內與大氣之間溫差最大值為 17，均控制在 25之內，有效控制了溫差梯度，符合混凝土工程施工及驗收規(guī)范(GB50204-92)中混凝土表面和內部溫差“不宜超過 25”的要求。22測溫點鋼筋砼樁測溫點水平面布置圖5050(L2-100)/3(L2-100)/3(L2-100)/350(L1-100)/2 大體積混凝土施工方案 在砼施工時，對試塊和坍落度的取樣實行監(jiān)理見證制，經監(jiān)理見證的取樣樣品必須達同類所有樣品的 30%以上。在底板混凝土施工期間，為了保證混凝土坍落度滿足申請要求，對進入現(xiàn)場的混凝土隨機進行坍落度檢測。隨機11、抽取應根據(jù)車輛進場順序確定，比如：見 2 就抽取，即對第 2 輛、第 12 輛、第 22 輛等進行抽取。坍落度抽取應在混凝土入模口處。混凝土坍落度檢測結果要登記臺帳。測溫時間和頻率 測溫時間 在混凝土的內外溫差值基本穩(wěn)定，并繼續(xù)檢測一周后，確保表面保溫保濕覆蓋層拆除不會導致內外溫差值急聚上升時停止。測溫頻率 養(yǎng)護時間 測溫頻率 17d 2 小時/次 828d 4 小時/次 28d 以上 12 小時（14:00，2:00 各測一次）在混凝土最高溫度與大氣溫度之差小于設計要求后可停止測溫。根據(jù)監(jiān)控設施得到的數(shù)據(jù)分析出大體積砼的溫度變化和差異，及時進行保溫保濕養(yǎng)護，從根本上防止大體積砼裂縫的產生。312、.3.3 大體積混凝土熱工計算 熱工計算詳細計算步驟 3.3.3 大體積混凝土熱工計算 熱工計算詳細計算步驟(1)混凝土最高水化熱絕熱溫升 Tmax=C Q(1e-mt)/(c)=(340303)(1e-)/(0.962431)=38.2()(2)澆筑后各齡期的最大絕熱溫升 T(t)=C Q(1e-mt)/(c)大體積混凝土施工方案 其中：C每立方混凝土水泥用量，C=340 kg/m3；Q每千克水泥水化熱，Q=303 J/kg（取太行水泥 7d 水化熱數(shù)據(jù)）；膨脹劑的水化熱取水泥的水化熱為 303J/kg；礦粉的水化熱按水泥的90計算，取 30390273 J/kg c混凝土的比熱，c=0.913、6 J/kgK；混凝土質量密度，根據(jù)上述配合比，取=2431 kg/m3；e常數(shù)，e=2.718；m與水泥品種、澆筑時溫度有關的經驗系數(shù)，取 m=0.3；t齡期(d)。澆筑后各齡期最大絕熱溫升計算結果如下：澆筑后各齡期最大絕熱溫升計算結果如下：齡 期 1d 2d 3d 7d 14d Tmax()9.9 17.2 22.6 33.5 37.6 注：1.混凝土的實際溫升要小于絕熱溫升，因為在混凝土的體積不是特別大時，混凝土的散熱起到一定作用。2.混凝土 14d 的絕熱溫升已接近最大絕熱溫升，因此計算 14d 以內的溫度收縮應力即可以看出裂縫產生的趨勢，以及需要采取的措施。(3)澆筑后各齡期當量溫差14、 Ty(t)=-y(t)/=y0(1e-0.01t)M1M2M10/其中：y0混凝土標準狀態(tài)下的最終收縮值，取 y0=3.2410-4；t齡期(d)；M1、M2、M10 考慮各種非標準條件的修正系數(shù)，M1、M2、M3、M8、M9均為 1，M4=1.17、M5=1.16、M7=0.7、M10=0.85，M6在 3d、7d、14d 時分別為 1.09、1.0、0.93；混凝土的線膨脹系數(shù)，取=1.010-5。澆筑后各齡期當量溫差計算結果如下：澆筑后各齡期當量溫差計算結果如下：齡期(d)3d 7d 14d Ty()0.84 1.77 3.18(4)混凝土各齡期的最大綜合溫差 T=T0+2/3T(t)15、+Ty(t)Th 其中：T0混凝土的入模溫度；Th混凝土澆筑后達到穩(wěn)定時的溫度。一般根據(jù)歷年氣象資料 取當?shù)啬昶骄鶜鉁亍Ｔ诖宋覀兗俣?Th=T0=20()，則：大體積混凝土施工方案 齡 期 3d 7d 14d T()15.9 24.1 28.2 如果澆筑時的最低氣溫為 10()，則：齡 期 3 d 7 d 14 d T()25.9 34.1 38.2 (5)各齡期的溫度應力 =E(t)T H(t)R/(1)其中：E(t)混凝土各齡期的彈性模量 E(t)=Ec(1e-0.09t)=3.0104(1e-0.09t)E(3)=0.71104 N/mm2、E(7)=1.40104 N/mm2 E(1416、)=2.15104 N/mm2 H(t)考慮徐變影響的松弛系數(shù)，H(3)=0.57、H(7)=0.502、H(14)=0.411 R混凝土外約束系數(shù)，一般土地取 R=0.32 混凝土的泊松比，取=0.15 齡 期 3d 7d 14d 平均氣溫時溫度應力(N/mm2)0.24 0.64 0.94 平均最低氣溫時應力(N/mm2)0.40 0.90 1.27 預計混凝土的抗拉強度(N/mm2)0.56 1.59 2.24 注：混凝土的抗拉強度以抗壓強度的1/17計算。混凝土的各齡期強度分別為3d：9.5MPa；7d：27.0MPa；14d：38.1MPa；從以上計算可知，平均氣溫時混凝土的綜合最大17、溫差引起的溫度應力不足以產生溫差裂縫，但平均最低氣溫的綜合最大溫差引起的溫度應力是可能產生溫差裂縫的。因此，采取一定的保溫和保濕措施是必要的。3.4 大體積混凝土養(yǎng)護 3.4 大體積混凝土養(yǎng)護 1）大體積混凝土采用保溫養(yǎng)護。養(yǎng)護期間，根據(jù)測溫記錄，保證混凝土內外溫差不大于 250C，混凝土每天降溫幅度不超過 30C，直至混凝土內外溫差平衡后，拆除保溫措施。2）主樓地基換填澆筑至第一次施工停止線時，蓄水養(yǎng)護。承臺核心區(qū)域混凝土待澆筑完畢后，采用覆蓋塑料薄膜加蓋兩層麻袋布養(yǎng)護。大體積混凝土施工方案 3）底板、電梯井承臺混凝土養(yǎng)護時間由測溫通過計算確定，保溫層是否需要增加或撤除由測溫結果決定。4）當18、晝夜溫差較大或天氣預報有暴雨襲擊時，現(xiàn)場準備足夠的保溫材料，并根據(jù)氣溫變化趨勢以及砼內部溫度監(jiān)測結果及時調整保溫層厚度。4、大體積混凝土裂縫控制措施 4、大體積混凝土裂縫控制措施 混凝土裂縫的控制措施是大體積砼施工中最重要的一個環(huán)節(jié)，也是大體積砼有別于普通砼的所在之處。在此，從裂縫形成的原因和控制措施兩個方面做詳細闡述。4.1.1 裂縫產生原因 4.1.1 裂縫產生原因 大體積砼在硬化過程中，由于結構截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產生較大的溫度變化和收縮作用；砼結構或構件內部產生的水化熱不易散發(fā)出來，這樣就有可能導致結構或構件內外形成溫差，由此形成的溫度收縮應力導致鋼砼產生裂縫；19、另一方面，水泥水化的同時會導致砼失水引起體積收縮變形，砼受到地基和其他結構的邊界條件的約束時就會引起拉應力，當超過了砼抗拉強度時就可能產生貫通整個截面的裂縫，以致影響到結構或構件的質量。4.1.2 裂縫控制措施 4.1.2 裂縫控制措施 根據(jù)上述原因，除常規(guī)砼裂縫控制措施外，對大體積砼（包括超長結構砼）裂縫還應采取以下措施加以控制：優(yōu)化砼 配合比 在混凝土級配中采用雙摻技術，即在混凝土內參加一定量的級磨細粉煤灰和減水劑，進一步改善混凝土的坍落度和粘塑性，滿足可泵要求條件下，減少水泥用量降低水化熱。降低水泥反應水化熱，采用硅酸鹽 42.5#水泥，摻加大量粉煤灰以降低單方水泥用量，進一步降低混凝土20、的水化熱和收縮；同時粉煤灰可消耗混凝土中部分堿，可有效預防堿-集料反應。在配合比設計中摻加混凝土膨脹劑，根據(jù)摻加膨脹劑混凝土補償收縮原理，利用自身的補償收縮減小大體積混凝土體積收縮的影響，以降低混凝土開裂的可能性，同時以滿足大體積混凝土的抗?jié)B要求。膨脹劑建議參量見圖“結施 S101”。混凝土 后期養(yǎng)護 后期養(yǎng)護對于大體積砼強度隨時間齡期推移的增長是十分必要的，也是確保砼質量的直觀重要的環(huán)節(jié)。現(xiàn)場實際查驗砼養(yǎng)護措施的實施情況；不定期抽測大體積砼測溫工作實施情況，查驗測溫記錄及其回歸分析曲線；不定期巡查大體積砼表面是否存在有細微 大體積混凝土施工方案 裂縫狀況，以及分析鑒定此類裂縫對大體積砼強度的21、影響情況。混凝土面層收光、壓實后立即進行表面保溫保濕養(yǎng)護，并通過計算機監(jiān)測混凝土硬化過程中的溫度、溫差變化。經上述初步計算，內外最高溫差高達 35.1，超過 25，應及時加蓋保溫層等措施，確保混凝土的內外溫差控制在允許范圍內；本工程擬采用覆蓋聚苯乙烯泡沫保溫板作為保溫層。在砼初凝結束前進行砼表面的第二次收光、壓實，使砼表面由水分蒸發(fā)而出現(xiàn)的細小裂紋在再次壓實下消除，避免干縮裂縫的產生。砼終凝后，在其表面用塑料薄膜覆蓋，然后蓋麻袋保溫層、薄膜保護層，進行砼蓄熱保溫保濕養(yǎng)護。在養(yǎng)護期間根據(jù)溫控系統(tǒng)測得砼內外溫差和降溫速率，對養(yǎng)護措施進行及時的調整。混凝土 表面處理 等砼二次收水后，用木蟹多次打磨壓22、實。然后覆蓋塑料薄膜和麻袋薄膜養(yǎng)護。養(yǎng)護時，考慮到混凝土表面豎向鋼筋加強柱較多,在豎向鋼筋籠內應填滿養(yǎng)護材料。在第二次混凝土澆筑前，對混凝土表面進行鑿毛處理，用壓力水沖洗干凈。鑿毛后混凝土表面 組織 措施 超長結構、外墻砼等級采用 60 天（R60）強度。施工時不得隨意提高砼強度等級。超長結構砼應進行抗裂性能檢測。應選擇具備超長結構、大體積砼配制經驗的砼供應商。不得在雨中澆筑砼。避免在風速較大時澆筑砼；難以避免時，應采取避風措施。砼攪拌必須達到三個基本要求：計量準確、攪拌透徹、坍落度穩(wěn)定。施工單位應根據(jù)施工規(guī)范、設計要求，結合自身的施工經驗制定有效的詳盡的專項施工方案，經監(jiān)理、設計等相關單位復23、核后嚴格執(zhí)行。合同 措施 在大體積砼澆筑施工中應實行必要的合同措施，用書面文件條款約定各崗位人員的責、權、利，以及規(guī)定發(fā)生指揮、操作、管理方面失誤或出現(xiàn)質量問題的處罰條款，以約束參與澆筑施工的各崗位人員的行為，促使全體人員樹立充分的責任感。經濟 措施 與合同措施同步實施。經濟措施不但包括對參與大體積砼現(xiàn)場澆筑施工的全體人員的監(jiān)督管理，也包括對外協(xié)單位如商品砼供應商、法定的試驗檢測單位、大型澆筑機械設備提供商的約束和監(jiān)督，以經濟杠桿的作用來實現(xiàn)對大體積砼澆筑施工的總體管理，確保大體積砼澆筑質量。其他技術措施 降 低 砼 溫度差 盡量避免炎熱天氣澆筑砼。夏季可采用低溫水或冰水攪拌砼，可對骨料噴冷水24、霧或冷氣進行預冷等；運輸工具如具備條件也應搭設遮陽設施。摻加相應的緩凝型減水劑。入模時采取措施改善和加強模內通風。加強施 工 中 的溫 度 檢 測和控制 夏季應避免暴曬，冬季應采取措施保溫覆蓋。采取長時間的養(yǎng)護，規(guī)定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發(fā)揮砼的“應力松弛效應”。溫度監(jiān)測實行信息化管理，隨時控制砼內的溫度變化。合理安排工序，使砼在澆筑過程中均勻上升，避免拌合物堆積過大高差。在結構完成后及時回填土，避免砼側面長期暴露。對于厚板承臺等構件，可在混凝土內部預埋管道，進行水冷散 大體積混凝土施工方案 熱。改善約束條件，消 減 溫 度應力 采取分層或分塊澆筑，合理設置水平或垂直施工縫，25、減少每次澆筑長度的蓄熱量，防止水化熱聚集。在大體積砼基礎和巖石地基之間設置滑動層，如采用平面澆瀝青膠鋪砂等，在垂直面、鍵槽部位設置緩沖層，以消除嵌固作用，釋放約束應力。提高砼 的 極 限拉伸強度 采取二次投料法，二次振搗法，澆筑后及時排除表面積水，加強早期養(yǎng)護，提高砼早期或相應齡期的抗拉強度和彈性模量。在大體積砼內設置必要的溫度配筋，在截面突變和轉折處，底板、頂板與墻轉折處，空洞周邊，增加斜向構造配筋，以改善應力集中，防止裂縫出現(xiàn)。澆筑工藝 采用分層分塊澆搗施工工藝，使?jié)沧㈨旁谟不^程早期產生的水化熱盡可能的向外釋放，縮小砼的內外溫差。補救措施 當砼構件出現(xiàn)裂縫時，應對裂縫性質進行判別。經監(jiān)理、設計方同意后，對于表面性裂縫，可采取表面封閉方法；貫穿性無害裂縫，可采取化學灌漿方法。