施工组织设计大体积混凝土施工方案.docx
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施工组织设计大体积混凝土施工方案
施工组织设计（方案）报审表
GD220207
单位（子单位）工程名称
沙湾镇金沙湾住宅小区五区
致广东建发工程管理有限公司（项目监理机构）：
我方已根据本公司有关规定完成了大体积混凝土施工方案的
编制，并经我公司技术负责人审查批准，请予以审查。
附件：
（施工组织设计／施工方案）1份。
项目经理部（项目章）
项目负责人：
日期：
年月日
专业监理工程师／总监代表审查意见：
专业监理工程师／总监代表：
日期：
年月日
总监理工程师审核意见：
项目监理机构（项目章）
总监理工程师：
日期：
年月日
GD220103
大体积混凝土施工方案
单位（子单位）工程名称：
沙湾镇金沙湾住宅小区五区
工程地点：
广州市番禺区沙湾镇中华大道
施工单位：
（法人章）中康建设管理股份有限公司
编制单位：
中康建设管理股份有限公司
编制人：
编制日期：
年月日
审核人：
审批人：
（编制企业技术负责人）
审批日期：
年月日
目录
一、工程概况-----------------------------------------------------------1
二、施工部署-----------------------------------------------------------1
三、机械设备计划-----------------------------------------------------1
四、劳动力计划--------------------------------------------------------1
五、混凝土原材料要求-----------------------------------------------2
六、浇筑前准备工作--------------------------------------------------2
七、浇筑方法-----------------------------------------------------------4
八、温度控制-----------------------------------------------------------4
九、养护-----------------------------------------------------------------10
十、施工控制要点-----------------------------------------------------10
十一、雨季施工措施--------------------------------------------------11
十二、安全保证--------------------------------------------------------11
一、工程概况
沙湾镇金沙湾住宅小区五区拟建场地位于广州番禺区沙湾镇西环路市良路交叉路口附近，西南侧为祈福水城，北临金沙湾花园三区东门，东面紧邻大来木制品公司。
拟建建筑物占地面积约20000m2，建筑物包括6栋24层商住楼，高度为地上82.5m；设地下室两层，基坑开挖深度为-7.0~-9.5m；+0.000相对于绝对标高4.400m，基坑安全等级为一级。
。
。
。
。
。
圆形刚性基础墩芯砼强度：
C25、C30；圆形刚性基础护壁砼：
C30。
墩的护壁钢筋采用HPB235钢筋，挖孔墩深度由地板面起计约2—5米。
墩宽度为2m、1.8m、1.5m，挖孔墩深度由地板面起计约2—5米，属于大面积混凝土施工范畴。
二、施工部署
本次混凝土施工采用混凝土搅拌站提供的预拌混凝土，输送泵泵送施工，现场共设1台混凝土输送泵。
三、机械设备计划
主要机械、工具配置数量如下表：
机械及工具使用计划
序号
名称
单位
数量
用途
1
混凝土输送泵
台
2
输送混凝土进入浇筑仓
2
配电箱
个
10
现场浇筑和夜间照明用电
3
振动电机
台
8
振捣混凝土
4
振捣棒
条
12
振捣混凝土
5
水泵
台
15
抽排墩积水
四、劳动力计划
混凝土施工时采用二班工作制，每12小时一班，每班配置混凝土工15人及其他工种若干，共需劳动力约80人。
各工种及配置数量如下表：
劳动力使用计划
序号
工种
单位
数量
备注
1
混凝土工
人
15
前场混凝土振捣、赶平、搓抹、接拆泵管
2
机操工
人
3
泵机操作
3
钢筋工
人
5
钢筋维护
4
木工
人
5
模板维护
5
电工
人
2
电路维护、照明
6
机修工
人
2
设备维护
7
普工
人
8
现场材料转运、机动、抽水
总计
人
40
五、混凝土原材料要求
墩混凝土为泵送混凝土，墩部位属于大面积混凝土施工范畴，其原材料的选取将关系到混凝土的和易性以及设计要求的强度等方面性能，因此材料的选取不仅关系到施工的可操作性，同时关系到工程的质量好坏。
5.1骨料：
粗骨料采用连续级配的碎石，含泥量不大于1.0%，不得含有泥块，针状片状含量不大于10%，；细骨料采用中砂，含泥量不大于3.0%，不得含有泥块，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应少于15%。
5.2水泥：
水泥采用普通硅酸盐水泥，标号为P.042.5R。
5.3掺合料：
在混凝土中用适量粉煤灰代替水泥不仅可以增加混凝土中的含灰量，调整水灰比，提高混凝土的可塑性，从而改善混凝土拌合料的和易性，而且对于大体积混凝土而言，可以降低水化热。
本工程采用F类Ⅱ级粉煤灰。
5.4外加剂：
混凝土中掺入缓凝减水剂，以保证混凝土的可泵性及和易性，延迟混凝土的初凝时间。
六、浇筑前准备工作
6.1水泵、振动器等机具及薄膜等材料按需要准备充足，并考虑发生故障时的修理时间。
6.2通过业主联系政府水、电及交通主管部门，在混凝土浇筑期间保证水、电不能中断，道路交通顺畅保证混凝土的及时供应。
6.3加强气象预测预报工作，尽量避开在雷雨天气进行混凝土浇筑。
根据本季节的天气特点，事先准备好在浇筑过程中所必须的抽水设备和防雨物资。
6.4检查钢筋用预埋件
墩的标高、位置与构件的截面尺寸是否符合设计要求；
所安装的支架是否稳固，模板的支撑固定是否可靠；
模板的紧密程度；
钢筋、预埋件及预留孔洞的规格、数量及安装位置是否符合设计要求。
6.5检查输送泵是否运转灵活、安全可靠，电源及配电系统是否符合要求，安全可靠。
6.6混凝土浇筑申请单已经监理工程师批准。
七、浇筑方法
7.1浇筑方法：
混凝土浇筑方向是由南北向北，后退式浇筑。
集水坑等坑、洞附近处混凝土浇筑时，注意混凝土要从墩均匀下料及浇筑，以免将墩挤压变形或上浮。
混凝土浇筑至设计标高后、初凝之前要对混凝土表面用木抹子反复搓压数道，然后再覆盖薄膜养护。
混凝土终凝后，采用养护7d，蓄水深度不少于50mm。
7.2墩混凝土浇筑：
墩混凝土厚度为1.5~2m，采用斜面分层，每次浇40cm。
分层厚度必须保证上层混凝土在下层混凝土未初凝之前浇筑且利于大体积混凝土水化热的散发。
八、温度控制
8.1降低混凝土入模温度：
混凝土计划浇筑时间为7、8月份，最高气温30~35℃，日平均气温31℃左右。
根据天气实际情况，如天气炎热，可采取混凝土输送泵覆盖湿麻袋等办法降低混凝土入模温度。
混凝土浇筑前对砼、钢筋浇水降温。
混凝土浇筑过程中，要安排专人进行混凝土出罐温度及入模温度测定，要求将混凝土入模温度控制在30℃左右。
8.2加强施工中温度控制：
8.2.1、混凝土保温保湿养护：
混凝土浇筑后，做好混凝土的保温保湿养护，及时进行混凝土温升测定及混凝土内外温差测控，底板混凝土表面采用薄膜或湿水的麻胞袋覆盖养护的方法控制混凝土内外温差使其不产生温度裂缝，底板侧面采用薄膜覆盖浇水养护。
混凝土底版内外温差要控制在20~25℃以内。
如内外温差超过25℃，则加大蓄水深度。
8.2.2、混凝土测温监控：
混凝土浇筑后，其内部的温度的测温方法采用酒精温度计测温，每墩设1个测温点，每个点位用钢管埋设上、中、下3个测温孔，测温点位置位于墩大体混凝土中。
混凝土测温频率：
混凝土浇筑后3d内，每6h测量一次；7d内，每8h测量一次；14d内，每1d测量一次。
混凝土浇筑期间，每4h测量一次混凝土的入模温度（混凝土浇筑后，位于混凝土表面以下100~200mm深处的温度）。
测量混凝土温度时，也应测量大气温度，并按附表做好记录。
测温时，应将温度计与外界气温做妥善隔离，可在孔口周围用棉纱塞住，温度计在测温孔内应留置3min以上，方可读数。
混凝土表面温度，应以混凝土外表以内的温度为准。
测温人员应同时检查保温养护情况，若发现混凝土温度有过高或过低现象，应立即通知主管工长，及时采取有效措施。
混凝土降温期间，其每天的降温速度应不大于1.5℃／d，如降温过快，应加强混凝土保温养护。
8.3混凝土温度控制计算：
混凝土浇筑后采用蓄水法进行温度控制（蓄水7d），要求混凝土内部中心温度与表面温度之差控制在20~25℃，混凝土表面温度控制在40℃左右，计算混凝土养护需蓄水深度。
计算系根据热交换原理，每1m3混凝土在规定时间内，内部中心温度降到表面温度时放出的热量，等于混凝土表面保温材料应补充的发热量。
混凝土表面蓄水厚度计算：
δ=0.5hλi（Tb-Ta）K/λ△T
δ=0.5×2.2×0.58×（40-31）×1.3/2.3×25=0.13m
式中：
δ——保温材料所需厚度（m）
h——结构厚度（m）
λi——保温材料的导热系数，水取0.58W/m.k；
λ——混凝土的导热系数，取2.3W/m.k；
△T——混凝土中心最高温度与表面温度之差（℃）；
Tb——混凝土表面温度（℃）；
Ta——混凝土浇筑后3~5d空气平均温度（℃）；
K——传热系数修正值，对水取1.3.
故蓄水15cm养护满足要求。
8.4混凝土裂缝控制计算：
由于地下室承台厚度较大，混凝土浇筑早期，由于水化热的作用，中心温度高，与外界接触的表面温度低，当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时，外部混凝土与内部混凝土之间相互约束，使表面产生拉应力；混凝土浇筑3~5天后，混凝土温度逐渐下降，从表面开始慢慢深入到内部，此时混凝土已基本结硬，弹性模量很大，降温时当温度收缩变形受到外部边界条件的约束，将引起较大的温度应力。
根据混凝土浇筑后不同时间段起不同变形，分为两种情况进行混凝土的裂缝控制计算：
自约束裂缝控制计算、外约束裂缝控制计算。
8.4.1混凝土自约束裂缝控制计算：
混凝土浇筑早期，由于水化热的作用，混凝土温度升高，体积膨胀，约3~5d达到峰值，本次以3d为计算时间。
计算条件
1、计算时间为3d
2、混凝土表面温度取40℃.
3、水泥用量为300kg/m3
4、混凝土入模温度控制为30℃.
5、不考虑外加剂等影响。
如通过计算，混凝土的拉应力小于该龄期混凝土的抗拉强度，则不会出现表面裂缝，否则应采取降低混凝土的入模温度、加强混凝土的保温养护措施降低混凝土内外温差，有效控制混凝土表面裂缝的出现。
计算步骤
1、混凝土的水化热绝热温升值
T（t）=mcQ（1-e-mt）/（c.р）
T（3）=300×314×（1-e-0.4×3）/（0.96×2400）=28.6℃
式中：
T（t）———混凝土浇筑完t段时间，混凝土的绝热温升值（℃）
mc———每立方米混凝土水泥用量（kg）
Q———每千克水泥水泥水化热量（J/kg），取314J/kg；
c-------混凝土的热比，一般由0.92~1.00，取0.96（J/kg.K）
р------混凝土的质量密度，取2400kg/m³
e-------常数，e=2.718；
m-------与水泥品种、浇筑时与温度有关的经验系数，一般为0.2~0.4；
t-------混凝土浇筑后至计算时的天数（d）。
t=3
2、混凝土内部中心最高温度
Tmax=T0+T（t）.δ
Tmax=30+28.6×0.60=47.2℃
式中：
Tmax-----混凝土内部中心最高温度（℃）
T0-------混凝土的浇筑入模温度（℃）
δ-------不同浇筑厚度的降温系数，查表取0.60
3.混凝土弹性模量计算
E（t）=E0（1-e-0.09t）
E（3）=3.0×104×（1-e-0.09×3）=0.71×104N/mm2
式中：
E（t）------混凝土从浇筑至计算时的弹性模量（N/mm2）；计算温度应力时，一般取平均值；
E0------混凝土的最终弹性模量（N/mm2），可按表查取。
取E0=3.0×104
4、混凝土最大拉应力计算
σt=2/3×E（t）×α×△T1/（1-υc）
σt=2/3×0.71×104×1.0×10-5×（47.2-40）/（1-0.15）=0.40N/mm2
式中：
σt-------混凝土的拉应力（N/mm2）；
α--------混凝土的热膨胀系数（1/℃），取1.0×10-5；
△T1----------混凝土截面中心与表面之间的温差（℃）；
υc--------混凝土的泊松化，取0.15~0.20.
根据以往施工经验，混凝土3天龄期强度可达到设计强度的40%以上，其3天龄期的抗拉强度为1.5×40%=0.6N/mm2＞0.40N/mm2,满足要求。
8.4.2混凝土外约束裂缝控制计算：
混凝土浇筑后期，混凝土温度逐渐下降，其温度收缩变形受到外部边界条件的约束，将引起较大的温度应力。
按不同的时间和要求，分以下两个阶段进行：
混凝土浇筑前裂缝控制施工计算、混凝土浇筑后裂缝控制施工计算。
本次主要进行混凝土浇筑前裂缝控制施工计算，估量混凝土浇筑后可能产生的最大温度收缩应力，如小于混凝土抗拉强度，则表示采取的措施能有效控制裂缝的出现，否则应采取措施降低混凝土内外温差，改善施工操作工艺和性能，提高混凝土极限拉伸强度，以达到预防混凝土温度收缩裂缝出现的目的。
本次以14d为计算时间。
1、混凝土的水化热绝热温升值
T（t）=mcQ（1-e-mt）/（c.ρ）
T（14）=300×375×（1-e-0.4×14）/（0.96×2400）=48.8℃
2、混凝土收缩值计算
各龄期混凝土收缩变形随许多具体条件和因素的差异而变化，一般可按下式计算：
εy（t）=εy0（1-e-b.t）×M1×M2×M3×M4×M5×M6×M7×M8×M9×M10
εy（14）=3.24×10-4×（1-e-0.01×14）×1.0×1.0×1.0×1.12×1.2×0.93×0.7×1.2×1.0×0.97=0.42×10-4
式中：
εy（t）-----各龄期（d）混凝土的收缩相对变形值；
εy0------标准状态下最终收缩值（即极限收缩值）取3.24×10-4
b-------经验系数，取0.01；
Mi------考虑各种非标准条件的修正系数，查表可得。
3、混凝土收缩当量温差计算
Ty（t）=-εy（t）/a
Ty（14）=-0.42×10-4/1.0×10-5=-4.2℃
式中：
Ty（t）-------各龄期（d）混凝土收缩当量温差（℃），负号表示降温；
a-------------混凝土的线膨胀系数，取1.0×10-5。
4、混凝土弹性模量计算
E（t）=E0（1-e-0.09t）
E（14）=3.0×104×（1-e-0.09×14）=2.17×104N/mm2
5、混凝土的温度收缩应力
混凝土因外约束引起的温度收缩应力可按以下简化公式计算
σ=-E（t）×α×△T×S（t）×R/（1-υc）
△T=T0+2/3×T（t）+Ty（t）-Th
△T=30+2/3×48.8-4.2-35=23.33℃
σ=-2.17×104×1.0×10-5×（-23.33）×0.3×0.5/（1-0.15）=0.89N/mm2
式中：
△T----混凝土的最大综合温差（℃）绝对值，如为降温取负值；当大体积混凝土结构暴露在室外且未回填时，△T值按混凝土水化热最高温升值（包括浇灌入模温度）与当地月平均最低温度之差进行计算；计算结果为负值，则表示降温；
Th-----混凝土浇筑后养护期达到稳定时的温度，取35℃；
T0-----混凝土的入模温度（℃）
S（t）----考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.3~0.50；
R-------混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，R=1；当为可滑的垫层时，R=0；一般地基取0.25~0.50；
υc-----混凝土的泊松比，可采用0.15~0.20，
α------混凝土的线膨胀系数，取值为1.0×10-5。
6、比较
根据以往施工经验，混凝土14天龄期强度可达到设计强度的90%以上，其14天龄期的设计抗拉强度为1.5×90%=1.35N/mm2
＞1.15×0.89N/mm2=1.02N/mm2,满足要求。
7、结论
混凝土浇筑后14天，其温度应力值小于混凝土的同期抗拉强度，能够满足混凝土浇灌前的裂缝控制条件（但前提条件是控制混凝土的内外最大温差不超过30℃）
关于“混凝土浇筑后裂缝控制计算”,将根据混凝土的实际情况（包括混凝土的养护等）及现场取得的数据进行计算。
九、养护
混凝土在每墩浇筑完之后，要马上覆盖薄膜养护。
混凝土浇筑完12h后，养护不少于7d，7d后采用浇水养护不少于14d。
至基础浇筑完之前，仍需加强保温养护。
十、施工控制要点
10.1预拌混凝土进场质量控制：
预拌混凝土进场后，每车均要检测混凝土的坍落度，符合要求的混凝土才允许泵送入模，不得随意往混凝土内加水。
10.2混凝土振捣时控制：
混凝土的振捣要遵循“快插慢拔”的原则，且在振捣过程中上下略为抽动，以使上下振捣均匀。
每次混凝土的振动时间为20-30s，以混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡为准。
混凝土振动棒插点要求均匀排列，采用行列式的次序移动，每次移动位置50cm。
振动棒使用时，距离模板距离不大于20cm，但不宜紧靠护壁振动，且量避免碰撞钢筋、预埋件。
十一、雨季施工措施
工程施工期间正值雨季，雷阵雨较多，为确保工程顺利进行，防患于未然，特制定以下措施。
11.1施工期间，安排专人负责收集，发布气象资料，及时通报全体施工人员，以便安排工作时预先采取措施。
11.2雷雨大风来临时，现场设人员值班，发现险情，立即采取应急措施，大雨过后应对现场所有设备、设施进行全面细致的检查、整修，合格后方能投入使用。
11.3雷雨大风来临前，现场要储备足够的薄膜对已浇筑完毕的混凝土进行覆盖。
11.4雷雨、大风到来前，要及时做好设备、机具、材料的防雨遮盖工作。
11.5在炎热季节，设专人负责防暑降温工作，保证茶水的供应和提供必须的劳动保护用品，现场备应急药物箱及降暑药物，饮食要卫生，饭菜要可口，保障工作人员身体健康。
十二、安全保证措施
12.1临边防护
在基坑外临边设一道防护栏杆，其栏杆高度不少于1.2m，并加斜撑加固。
12.2现场安全用电
严格按国家施工现场临时用电有关规定进行系统设置，重点注意以下问题：
现场施工用电原则执行一机、一闸、一漏电保护的“三级”保护措施。
其电箱设门、设锁、编号，注明负责人。
机械设备必须执行工作接地和重复接地的保护措施；必须采用“三相五线制”。
现场用高、低压设备及线路，按编制的平面布置图安装和埋设，禁止使用破坏或绝缘性能不良的电线，严禁电线随地走。
机械安全防护
Ⅰ各种机械要定机电人员维护保养，保证机械运行正常。
Ⅱ施工现场各种机械要挂安全技术操作规程牌。
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