大体积混凝土施工方案671.docx
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大体积混凝土施工方案671.docx
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大体积混凝土施工方案671
中启胶建集团有限公司施工方案
青岛银座中心工程
筏板大体积混凝土施工方案
批准:
审核:
编制:
中启胶建集团有限公司
二O一一年六月
1工程概况
2施工准备工作
2.1材料选择
2.2混凝土配合比
2.3现场准备工作
3大体积混凝土温度控制
4大体积混凝土施工
4.1施工段的划分及浇筑顺序
4.2钢筋
4.3混凝土浇筑
4.4混凝土测温
4.5混凝土养护
5主要管理措施
6泵管及测温孔的布置
6.1筏板混凝土施工泵管布设路线图
6.2筏板混凝土施工测温孔布置图
后附:
大体积混凝土水化热计算书
1工程概况
青岛银座中心工程是一座集商业、办公为一体的现代化建筑,地下三层地上四十五层,总建筑面积约15万平方米。
结构型式为框筒结构。
本工程地下室为消防水池、水泵房、配电室等,负一层至六层主要有商业用房,七层起为办公用房及避难所。
本工程地下室基底为岩基,商场基础形式为条基承台加抗水板,主楼部位为筏板基础,筏板基础设计底标高-18.5米,筏板厚度为1500mm,采用C40抗渗混凝土,抗渗等级为P8。
整个筏基的混凝土量约为2600立方米。
计划基础底板混凝土浇灌时间为三个日历天数。
2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泥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施工。
2.1材料选择
2.1.1水泥:
考虑普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发,在混凝土内部温度过高,与混凝土表面产生较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。
当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝,因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥,标号为42.5#,通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能,提高混凝土的抗渗能力。
2.1.2粗骨料:
采用碎石,粒径5-25mm,含泥量不大于1%。
选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温度。
2.1.3细骨料:
采用中砂,平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于5%。
选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温度,并可减少混凝土的收缩。
2.1.4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,采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。
粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量控制在10%以内,采用外掺法,即不减少配合比中的水泥用量。
按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量,本配合比设计掺Ⅱ级粉煤灰70Kg。
2.1.5外加剂:
设计无具体要求,通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验,混凝土确定采用“青岛宏兵”(BF高效减水剂),每立方米混凝土12.7kg,减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。
2.2混凝土配合比
2.2.1本工程混凝土采用商品混凝土,因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求,提前做好混凝土的试配。
2.2.2混凝土配合比应提高试配确定。
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规范》中的有关技术要求进行设计。
2.2.3粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。
另外应考虑到水泥的供应情况,以满足施工的要求。
2.2.4商品混凝土公司提供的此混凝土配合比如下:
水泥
砂
石子
水
BF高效减水剂
S95矿粉
Ⅱ级粉煤灰
SY-K膨胀纤维
310
700
929
201
12.70
70
70
40
2.3现场准备工作
2.3.1基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕,并进行隐蔽工程验收。
2.3.2基础底板上的地坑、积水坑采用多层板支模。
2.3.3将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上,并作明显标记,供浇筑混凝土时找平用。
2.3.4浇筑混凝土时预埋的测温管及保温所需的塑料薄膜、岩棉等应提前准备好。
2.3.5项目部应与建设单位联系好施工用电,以保证混凝土振捣及施工照明用。
2.3.6管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班,坚守岗位,各负其责,保证混凝土连续浇灌的顺利进行。
3大体积混凝土温度控制
根据要求,对筏板混凝土应进行温度检测。
规范规定:
对大体积混凝土养护,应根据气候条件采取控温措施,并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度,将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体要求时,温差不宜超过25度。
本工程设计无具体要求,即按规范执行。
根据后附的计算书得知,该大体积混凝土可采取调整表面保温层的覆盖厚度来进行温度的调整。
具体请详见后附计算书。
4大体积混凝土施工
4.1施工段的划分及浇筑顺序
由于基础底板尺寸大,底板厚度均为1500mm,因此基础底板为二个自然施工段。
混凝土的浇筑顺序由G轴至A轴方向,从17轴到11轴向后浇灌。
主楼筏板与防水板交界处的高差做吊模施工。
基础底板上的预留基坑、积水坑部位采用木模板支模。
4.2钢筋
钢筋加工在现场钢筋场区进行,暗梁主筋、底板钢筋采用直螺纹机械连接。
基础底板钢筋施工完毕进行柱、墙插筋施工,柱、墙插筋应保证位置准确。
基础底板钢筋及柱、劲钢柱埋件、墙插筋施工完毕,组织一次隐蔽工程验收,合格后方可浇筑混凝土。
4.3混凝土浇筑
4.3.1混凝土采用商品混凝土,用混凝土运输车运到现场,采用2台混凝土输送泵浇筑。
4.3.2混凝土浇筑时应采用“斜面分层、分层分段、循序推进”的浇筑工艺。
根据商品混凝土的供应量,划定浇筑区域混凝土的布料宽度,分层厚度宜为500mm,每台泵车负责本区域混凝土浇筑。
浇筑时先在一个部位进行,直至达到预定标高,混凝土形成扇形向前流动,然后在其坡面上连续浇筑,循序推进。
这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺,便每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上,确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。
同时可解决频繁移动泵管的问题,也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。
混凝土浇筑应连续进行,间歇时间不得超过3h,如遇特殊情况,混凝土在4h仍不能连续浇筑时,需采取应急措施。
即在己浇筑的混凝土表面上插直径12短筋,长度1米,间距50mm,呈梅花形布置。
同时将混凝土表面用塑料薄膜加岩棉覆盖保温。
以保证混凝土表面不受干热影响。
4.3.3混凝土浇筑时在每台泵管的出灰口处配置3~4台振捣器。
因为混凝土的坍落度比较大,在1.5米厚的底板内可斜向流淌1米远左右,2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实,另外1~2台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。
4.3.4由于混凝土坍落度比较大,会在表面钢筋下部产生水分,或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。
为了防止出现这种裂缝,在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次振捣和二次抹面压实措施。
4.3.5现场按每浇筑100立方(或一个台班)制作4组试块,1组压7d强度,1组压28d强度归技术档案资料用;l组作同条件强度试块,再留1组备用。
4.3.6防水混凝土抗渗试块按规范规定每500m3一组,每单位工程不得少于2组。
考虑本工程按规定取6组防水混凝土抗渗试块。
混凝土分段分层示意图
4.4混凝土测温
4.4.1基础底板混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温孔。
测温孔的长度分部为三种规格(测温点的布置见后附图)。
测温点应按测温平面布置图进行预埋,预埋时测温管与钢筋绑扎牢固,以免位移或损坏。
每组测温管有3根,分别表示不同的深度。
测温管用塑料带封头,绑扎牢固,测温管不准堵塞。
测温管位置用保护木框作为标志,便于保温后查找。
4.4.2配备专职测温人员,按两班考虑。
对测温人员要进行培训和技术交底。
测温人员要认真负责,按时按孔测温,不得遗漏或弄虚作假。
测温记录要填写清楚、整洁,换班时要进行交底。
4.4.3测温工作应连续进行,持续测温及混凝土强度达到时间、强度,并经技术部门同意后方可停止测温。
4.4.4测温时发现混凝土内部最高温度与外部温度之差达到25度或温度异常,应及时通知技术部门和项目技术负责人,以便及时采取措施。
4.4.5测温采用酒精温度计,读数范围为0~100℃,以保证测温读数准确。
4.5混凝土养护
4.5.1混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温保湿养护,先在混凝土表面覆盖二层塑料薄膜和二层岩棉,根据温度实测情况,再在上面增减覆盖层。
4.5.2新浇筑的混凝土水化速度比较快,盖上塑料薄膜后可进行保温保湿,防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝,同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。
4.5.3柱、墙插筋部位是保温的难点,要特别注意盖严,防止造成温差较大而开裂。
4.5.4停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后,可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉,使混凝土散热。
4.5.5保湿养护的持续时间不得少于14d。
5主要管理措施
5.1拌制混凝土的原材料均需进行检验,合格后方可使用。
同时要注意各项原材料的温度,以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。
5.2在混凝土搅拌站设专人掺入外加剂,掺量要准确。
5.3施工现场对商品混凝土要逐车进行检查,测定混凝土的坍落度和温度,检查混凝土量是否相符。
混凝土温度应控制在l0~l5℃之间(大气温度),同时严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。
5.4混凝土浇筑应连续进行,间歇时间不得超过3~4h,同时已浇筑的混凝土表面温度在未被新浇筑的混凝土覆盖前温差不得大于20度。
5.5试验部门设专人负责测温及保养的管理工作,发现问题应及时向项目技术负责人汇报。
5.6浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净。
5.7加强混凝土试块制作及养护的管理,试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护。
6泵管及测温孔的布置
6.1筏板混凝土施工泵管布设路线图
6.2筏板混凝土施工测温孔布置图
后附:
大体积混凝土水化热计算书
根据GB50496-2009《大体积混凝土施工规范》中的一般规定:
大体积混凝土设计的强度宜为C25~C40;混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃;里表温差不宜大于25℃;混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d;混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。
大体积混凝土施工中其原材料和配合比,除符合工程设计所规定的强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性等要求外,尚应符合大体积混凝土施工工艺特性的要求,并应符合合理使用材料,减少水泥用量、降低混凝土绝热升温值的要求,还应根据预拌混凝土的运输距离、运输设备、供应能力、材料批次、环境温度等,及时调整混凝土的相关参数。
在材料选用上:
水泥宜采用低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥;细骨料宜采用中砂,且其细度模数不大于2.3,含泥量不大于3%;粗骨料宜采用5~25mm连续级配石,含泥量不大于1%。
根据商砼公司提供的此部位混凝土的配合比,对该混凝土的水化热计算如下:
1、混凝土水化热温升值计算
假定结构四周没有散热和热损失条件,水泥水化热全部转化成温升后的温度值,则混凝土水化热绝对温升值一般可按下式计算:
T(t)=WQ(1-e-mt)/Cρ
Tmax=WQ/Cρ
式中:
T(t)——浇完一段时间t,混凝土的绝热温升值(℃);
W——每立方米混凝土水泥用量(kg/m3);
Q——每千克水泥水化热量(J/kg)
品种
水化热量Q(J/kg)
225号
275号
325号
425号
525号
普通硅酸盐水泥
201
243
289
377
461
矿渣硅酸盐水泥
188
205
247
335
—
注:
火山灰水泥、粉煤灰硅酸盐水泥参照矿渣硅酸盐水泥
C——混凝土的比热容在0.84~1.05KJKg·℃,一般取0.96KJ/Kg·℃;
ρ——混凝土质量密度,取2400kg/m3
e——常数1为2.718;
t——龄期(d);
m——与水泥品种、浇筑温度有关的系数,可取(0.3~0.5)d-1;
Tmax——混凝土最大水化热温升值,即最终温升值。
计算水化热温升时的m值
浇筑温度(℃)
5
10
15
20
25
30
m(1/d)
0.295
0.318
0.340
0.262
0.384
0.406
2、混凝土水化热调整温升值计算
上面为混凝土绝热计算值,实际施工时不完全处于绝热状态,而是处于散热条件下,上下表面一维散热,温升值双绝热状态计算要小,不同厚度的混凝土,厚度愈小散热愈快,水化热愈低。
反之,水化热愈高。
根据大量测试资料,不同浇筑块厚度混凝土最终绝热温升的关系ζ如下表:
不同混凝土浇筑块厚度与混凝土绝絷温升值的关系(ζ值)
浇筑块厚度(m)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
5.0
6.0
ζ值
0.36
0.49
0.57
0.65
0.68
0.74
0.79
0.82
本工程用42.5#普通硅酸盐水泥配制混凝土
W=310kg/m3,
Q=461KJ/kg,
C=0.96KJ/kg·℃,
ρ=2400kg/m3
混凝土最高水化热绝热温度:
Tmax=[310×461/(0.96×2400)](1-e-∞)=62.03℃
3、设筏板厚为1500mm,施工时室外平均气温15℃,计算混凝土施工后覆盖草帘的厚度(依据<<建筑施工计算手册>>进行保温法温度控制计算):
3.1计算公式:
保温材料所需厚度计算公式:
式中
i----保温材料所需厚度(m);
h----结构厚度(m);
λi----结构材料导热系数(W/m.K);
----混凝土的导热系数,取2.3W/m.k;
Tmax---混凝土中心最高温度(℃);
Tb---混凝土表面温度(℃);
Ta---混凝土表面温度(℃);
K---透风系数。
3.2计算参数:
3.2.1混凝土的导热系数
=2.3(W/m.k);
3.2.2保温材料的导热系数
i=0.14(W/m.K);
3.2.3大体积混凝土结构厚度h=1.50(m);
3.2.4混凝土表面温度Tb=25.00(℃);
3.2.5混凝土中心温度Tmax=62.00(℃);
3.2.6空气平均温度Ta=15.00(℃);
3.2.7透风系数K=2.30。
3.3计算结果
保温材料所需厚度
i=0.03(m)。
4、最终结论
通过上述计算可知:
筏板大体积混凝土施工可采用保温法来进行控制温度,此时混凝土上表需覆盖30mm草帘,即可保证该大体积混凝土表面不开裂。
由此可得:
大体积混凝土施工时需盖二层塑料布加二层棉毡就可解决温度问题。
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