大體積混凝土澆筑方案修改版附計算書

1、無錫綠城xdg-2007-37號地塊a塊a-3組團大體積混凝土專項方案江蘇南通二建集團有限公司2013年4月大體積混凝土施工方案 摘要：大體積混凝土的施工技術要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術措施等有關環(huán)節(jié)做好充分的準備工作，才能保證基礎底板大體積混凝土順利施工。一、工程概況:綠城無錫xdg-2007-37號地塊a塊a-3組團項目由無錫綠城房地產開發(fā)有限公司投資，位于觀山路以北，立信大道以東，毗鄰無錫市市政府。由六幢（01#、02#、03#、04#、05#、06#樓）高層住宅和地下車庫組成,均為框架剪力墻結構，地下二層，筏板

2、基礎，非主樓車庫底板厚0.7m， 1#、2#樓底板厚1.35m，3#樓6#樓底板厚1m，主樓混凝土強度等級為c35/p6，設計基礎底標高均為9.150米，施工單位為江蘇南通二建集團有限公司，設計單位為浙江綠城東方建筑設計有限公司。本方案適用于本工程基礎混凝土澆筑施工。二、施工準備工作:本工程大體積混凝土澆筑時間預計在五月份，天氣開始轉熱，所以在砼澆筑完成后要進行充分的養(yǎng)護，在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫,。因此需要從（材料選擇上、技術措施等）有關環(huán)節(jié)做好充分的準備工作，才能保證基礎底板大體積混凝土順利施工。1、 材料選擇本工程采用商品混凝土澆筑。對主要材料要求如下

3、：（1）水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內部溫度過高，與混凝土表面產生較大的溫度差，便混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗拉強度時就會產生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥，標號為525#，通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗?jié)B能力。（2）粗骨料：采用碎石，粒徑5-25mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。（3）細骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm

4、，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。（4）粉煤灰：由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。按照規(guī)范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土時，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在10%以內，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。（

5、5）外加劑：設計無具體要求，通過分析比較及過去在其它工程上的使用（減水劑）經(jīng)驗，每立方米混凝土2kg（減水劑）可降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。具體外加劑的用量及使用性能，商品混凝土站在澆筑前應報告送達施工單位。2、混凝土配合比（1）混凝土采用攪拌站供應的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據(jù)現(xiàn)場提出的技術要求，提前做好混凝土試配。（2）混凝土配合比應提高試配確定。按照國家現(xiàn)行混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范、普通混凝土配合比設計規(guī)程及粉煤灰混凝土應用技術規(guī)范中的有關技術要求進行設計。（3）粉煤灰采用外摻法時僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應考慮到水泥的供應情況，以滿足

6、施工的要求。3、現(xiàn)場準備工作（1）基礎底板鋼筋及柱、墻插筋應分段盡快施工完畢，并進行隱蔽工程驗收。（2）基礎底板上的地坑、積水坑采用組合鋼模板支模，不合模數(shù)部位采用木模板支模。（3）將基礎底板上表面標高抄測在柱、墻鋼筋上，并作明顯標記，供澆筑混凝土時找平用。（4）澆筑混凝土時預埋的測溫管及保溫隨需的塑料薄膜、草席等應提前準備好。（5）項目經(jīng)理部應與建設單位聯(lián)系好施工用電，以保證混凝土振搗及施工照明用。（6）管理人員、施工人員、后勤人員、保衛(wèi)人員等晝夜排班，堅守崗位，各負其責，保證混凝土連續(xù)澆灌的順利進行。三、大體積混凝土溫度和溫度應力根據(jù)設計要求，對基礎底板混凝土進行溫度檢測；基礎底板混凝土中

7、部中心點的溫升高峰值，該溫升值一般略小于絕熱溫升值。一般在混凝土澆筑后3d左右產生，以后趨于穩(wěn)定不在升溫，并且開始逐步降溫。規(guī)范規(guī)定，對大體積混凝土養(yǎng)護，應根據(jù)氣候條件采取控溫措施，并按需要測定澆筑后的混凝土表面和內部溫度，將溫差控制在設計要求的范圍內;當設計無具體，要求時，溫差不宜超過25度;本工程設計無具體要求，即按規(guī)范執(zhí)行。表面溫度的控制可采取調整保溫層的厚度。四、大體積混凝土施工1、施工段的劃分及澆筑順序由于本工程樓號均設后澆帶（溫度后澆帶或沉降后澆帶),故澆筑過程中分為兩個自然段，用2臺混凝土輸送泵以后澆帶為界向兩側澆搗。2、混凝土澆筑（1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土運輸車運到現(xiàn)

8、場，每區(qū)采用2臺混凝土輸送泵送筑。（2）混凝土澆筑時應采用“分區(qū)定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝。鋼筋泵車布料桿的長度，劃定澆筑區(qū)域，每臺泵車負責本區(qū)域混凝土澆筑。澆筑時先在一個部位進行，直至達到設計標高，混凝土形成扇形向前流動，然后在其坡面上連續(xù)澆筑，循序推進。這種澆筑方法能較好的適應泵送工藝，使每車混凝土都澆筑在前一車混凝土形成的坡面上，確保每層混凝土之間的澆筑間歇時間不超過規(guī)定的時間。同時可解決頻繁移動泵管的間題，也便于澆筑完的部位進行覆蓋和保溫。（3）混凝土澆筑時在每臺泵車的出灰口處配置12臺振搗器，因為混凝土的坍落度比較大，在1.35米厚的底板內可斜向流淌0.7米遠左右

9、，2臺振搗器主要負責下部斜坡流淌處振搗密實，另外24臺振搗器主要負責頂部混凝土振搗。（4）由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產生細小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預沉后采取二次抹面壓實措施。（5）現(xiàn)場按每澆筑100立方米（或一個臺班）制作1組試塊，當一次連續(xù)澆筑超過1000m3時，同一配合比的混凝土每200立方米制作一組試塊，壓28d強度做標養(yǎng)用;另做二組，一組作為同條件養(yǎng)護試塊，另一組作為拆模試塊用。（6）防水混凝土抗?jié)B試塊按規(guī)范規(guī)定每單位工程不得少于2組?？紤]本工程不太大，按規(guī)定取2組防水混凝土抗?jié)B試塊。5、混凝土測溫（1）基礎底

10、板混凝土澆筑時應設專人配合預埋測溫管。測溫管的長度分部為兩種規(guī)格。測溫線應按測溫平面布置圖進行預埋，預埋時測溫管與鋼筋綁扎牢固，以免位移或損壞。每組測溫線有2根(即不同長度的測溫線)在線的上斷用膠帶做上標記，便于區(qū)分深度。測溫線用塑料帶罩好，綁扎牢固，不準將測溫端頭受潮。測溫線位置用保護木框作為標志，便于保溫后查找。（2）配備專職測溫人員，按兩班考慮。對測溫人員要進行培訓和技術交底。測溫人員要認真負責，按時按孔測溫，不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔，換班時要進行交底。 （3）測溫工作應連續(xù)進行，每測一次，持續(xù)測溫及混凝土強度達到時間，強度并經(jīng)技術部門同意后方可停止測溫。（4）測溫時

11、發(fā)現(xiàn)混凝土內部最高溫度與部門溫度之差達到25度或溫度異常，應及時通知技術部門和項目技術負責人，以便及時采取措施。6、混凝土養(yǎng)護（1）混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋二層草席，然后在上面覆一層塑料薄膜。（2）新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進行保溫保養(yǎng)，防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫，同時可避免草席因吸水受潮而降低保溫性能。（3）柱、墻插筋部位是保溫的難點，要特別注意蓋嚴，防止造成溫差較大或受凍。（4）停止測溫的部位經(jīng)技術部門和項目技術負責人同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉，使混凝土散熱。五、主要管理措施1、拌制混凝土的原材料均需進行檢驗，合格后

12、方可使用。同時要注意各項原材料的溫度，以保證混凝土的入模溫度與理論計算基本相近。2、在混凝土攪拌站設專人摻入外加劑，摻量要準確。3、施工現(xiàn)場對商品混凝土要逐車進行檢查，測定混凝土的坍落度和溫度，檢查混凝土量是否相符。同時嚴禁混凝土攪拌車在施工現(xiàn)場臨時加水。4、混凝土澆筑應連續(xù)進行，間歇時間不得超過35h，同時已澆筑的混凝土表面溫度在未被新澆筑的混凝土覆蓋前不得低于相關規(guī)定。5、試驗部門設專人負責測溫及保養(yǎng)的管理工作，發(fā)現(xiàn)問題應及時向項目技術負責人匯報。6、澆筑混凝土前應將基槽內的雜物清理干凈。7、加強混凝土試塊制作及養(yǎng)護的管理，試塊拆模后及時編號并送入標養(yǎng)室進行養(yǎng)護。六、主要施工措施 6.1文

13、明安全施工6.1.1各種原材料、機械設備掛標識牌。6.1.2原材料堆放場地要硬化。6.1.3澆筑的落地灰要及時清理。6.1.4混凝土澆筑在夜間施工時，振搗混凝土時，不準觸動鋼筋或模板，以減少噪音對周邊居民的影響。 6.1.5泵送設備的主要安全措施：泵手持有效上崗證，嚴禁無證操作。泵手不得疲勞作業(yè)，最長操作時間不得超過12小時，以免發(fā)生危險。對磨損嚴重及局部穿孔現(xiàn)象的泵管不得使用，以防爆管傷人。泵管架設的支架要牢固，在拐彎處必設井字式固定架，泵管轉彎宜緩，接頭密封嚴。澆筑結束前用壓力水壓泵，泵管前面嚴禁站人。6.1.8安全防護：基坑臨邊防護采用483.2鋼管（架子管），立桿采用埋設2000mm長

14、架子管，間距2000mm，埋設深度800mm，距基坑邊沿370mm。水平桿按實際長度選擇，接頭卡扣連接，間距450mm，下邊第一根距地300mm高。由于現(xiàn)場狹小不設斜撐，立桿和水平桿采用十字卡口連接。密目安全網(wǎng)綁扎采用專用尼龍繩，與上下兩根水平桿綁扎牢固。防護欄桿刷500mm相間黃黑漆。6.2成品保護措施：在施工過程中，各工種相互配合，相互保護，項目部建立健全成品保護措施。澆筑混凝土前，為防止踩踏板筋、樓梯鋼筋和彎起鋼筋，在樓板上鋪設馬道，供行走通道及澆灌站立用。泵管焊接專用支架，嚴禁與底板鋼筋連接?；炷翉姸冗_到1.2mpa后，方可上人，并且上面不堆放重物。混凝土養(yǎng)護時間不少于21天。6.3

15、環(huán)境保護措施6.3.1施工現(xiàn)場澆筑c25混凝土硬化地面，以確保施工現(xiàn)場揚塵污染。6.3.2水的循環(huán)利用：現(xiàn)場設沉淀池、污水井。沉淀后的清水用于場地灑水降塵。剩下的垃圾集中運往無錫市規(guī)定的垃圾場. 6.3.3本工程混凝土內所摻的外加劑，含堿量符合有關規(guī)定，避免對鋼筋和大氣的不利影響。6.3.4噪音控制：混凝土澆注盡量避免在夜間施工，減少噪音對周邊居民的影響。振搗采用噪音較小的新型振搗器施工。6.3.5現(xiàn)場大門設置洗車池，出場車輛應沖洗干凈。 七、 混凝土裂縫控制計算混凝土澆筑前的裂縫控制計算計算原理 (依據(jù)建筑施工計算手冊) :大體積混凝土基礎或結構(厚度大于1m)貫穿性或深進的裂縫，主要是由于

16、平均降溫差和收縮差引起過大的溫度收縮應力而造成的?；炷烈蛲饧s束引起的溫度（包括收縮）應力（二維時），一般用約束系數(shù)法來計算約束應力，按以下簡化公式計算： 式中混凝土的溫度(包括收縮)應力(n/mm2)； e(t)混凝土從澆筑后至計算時的彈性模量(n/mm2)，一般取平均值； 混凝土的線膨脹系數(shù),取1.010-5； t混凝土的最大綜合溫差()絕對值，如為降溫取負值；當大體積混凝土基礎長期裸露在室外，且未回填土時，t值按混凝土水化熱最高溫升值(包括澆筑入模溫度)與當月平均最低溫度之差進行計算；計算結果為負值，則表示降溫；t0混凝土的澆筑入模溫度()；t(t)澆筑完一段時間t,混凝土的絕熱溫升值(

17、)；ty(t)混凝土收縮當量溫差()；th混凝土澆筑完后達到的穩(wěn)定時的溫度，一般根據(jù)歷年氣象資料取當年平均氣溫()；s(t)考慮徐變影響的松弛系數(shù)，一般取0.3-0.5；r混凝土的外約束系數(shù)，當為巖石地基時，r1；當為可滑動墊層時，r0，一般土地基取0.25-0.50；c混凝土的泊松比。不同時期裂縫控制計算：a.3天后裂縫計算：取s(t)=0.19，r0.50,=110-5,=0.15。(a)混凝土3d的彈性模量由式： 計算得: e(3)=0.77104(b)最大綜合溫差 t=19.73(c)基礎混凝土最大降溫收縮應力,由式： 計算得: =0.17n/mm2(d)不同齡期的抗拉強度由式: 計算

18、得: ft(3)=0.84n/mm2(e)抗裂縫安全度:k=0.84/0.17=4.941.15 滿足抗裂條件b.6天后裂縫計算：取s(t)=0.21，r0.50,=110-5,=0.15。(a)混凝土6d的彈性模量由式：計算得: e(6)=1.36104(b)最大綜合溫差 t=13.84(c)基礎混凝土最大降溫收縮應力,由式：計算得: =0.46n/mm2(d)不同齡期的抗拉強度由式：計算得: ft(6)=1.16n/mm2(e)抗裂縫安全度:k=1.16/0.46=2.521.15 滿足抗裂條件c.9天后裂縫計算：取s(t)=0.21，r0.50,=110-5,=0.15。(a)混凝土9d

19、的彈性模量由式： 計算得: e(9)=1.80104(b)最大綜合溫差 t=15.23(c)基礎混凝土最大降溫收縮應力,由式：計算得: =0.69n/mm2(d)不同齡期的抗拉強度由式:計算得: ft(9)=1.33n/mm2(e)抗裂縫安全度:k=1.33/0.69=1.931.15 滿足抗裂條件d.12天后裂縫計算：取s(t)=0.22，r0.50,=110-5,=0.15。(a)混凝土12d的彈性模量由式：計算得: e(12)=2.15104(b)最大綜合溫差 t=15.57(c)基礎混凝土最大降溫收縮應力,由式： 計算得: =0.84n/mm2(d)不同齡期的抗拉強度由式: 計算得:

20、ft(12)=1.44n/mm2(e)抗裂縫安全度:k=1.44/0.84=1.711.15 滿足抗裂條件e.15天后裂縫計算：取s(t)=0.23，r0.50,=110-5,=0.15。(a)混凝土15d的彈性模量由式： 計算得: e(15)=2.41104(b)最大綜合溫差 t=15.50(c)基礎混凝土最大降溫收縮應力，由式：計算得: =1.02n/mm2(d)不同齡期的抗拉強度由式:計算得: ft(15)=1.52n/mm2(e)抗裂縫安全度:k=1.52/1.02=1.491.15 滿足抗裂條件。混凝土自約束裂縫控制計算化熱的作用，中心溫度高，與外界接觸的表面溫度低，當混凝土表面受外

21、界氣溫影響急劇冷卻收縮時，外部混凝土質點與混凝土內部各質點之間相互約束，使表面產生拉應力，內部降溫慢受到自約束產生壓應力。則由于溫差產生的最大拉應力和壓應力可由下式計算: 式中 t、c分別為混凝土的拉應力和壓應力(n/mm2)；e(t)混凝土的彈性模量(n/mm2)；混凝土的熱膨脹系數(shù)(1/)t1混凝土截面中心與表面之間的溫差() t1 =tl(t) t0混凝土中心計算溫度tl(t)=tj+th（t）t0混凝土表面溫度混凝土的泊松比，取0.150.20。由上式計算的t如果小于該齡期內混凝土的抗拉強度值，則不會出現(xiàn)表面裂縫，否則則有可能出現(xiàn)裂縫， 同時由上式知采取措施控制溫差t1就有可有效的控制

22、表面裂縫的出現(xiàn)。大體積混凝一般允許溫差宜控制在2025范圍內。計算：a.3天混凝土自約束裂縫控制計算取 e0=3.25104n/mm2,=110-5,t1=13.00,=0.15(a)混凝土在3d齡期的彈性模量,由公式：計算得: e(3)=0.77104n/mm2(b)混凝土的最大拉應力由式:計算得: t=0.78n/mm2(c)混凝土的最大壓應力由式:計算得: c=0.39n/mm2(d)3d齡期的抗拉強度由式:計算得: ft(3)=0.84n/mm2結論: 因內部溫差引起的拉應力不大于該齡期內混凝土的抗拉強度值，所以不會出現(xiàn)表面裂縫。b.6天混凝土自約束裂縫控制計算取 e0=3.25104n/mm2,=110-5,t1=10.00,=0.15(a)混凝土在6d齡期的彈性模量，由公式：計算得: e(6)=1.36104n/mm2(b)混凝土的最大拉應力由式:計算得: t=1.06n/mm2(c)混凝土的最大壓應力由式:計算得: c=0.53n/mm2(d)6d齡期的抗拉強度由式:計算得: ft(6)=1.16n/mm2結論: 因內部溫差引起的