基坑底板大体积混凝土浇筑剖析.docx
《基坑底板大体积混凝土浇筑剖析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基坑底板大体积混凝土浇筑剖析.docx（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
基坑底板大体积混凝土浇筑剖析
广汽菲亚特汽车有限公司冲压高速压机设备基础
及基坑支护工程
底板混凝土施工方案
编制：
审核：
审批：
2014年1月20日
目录
一、编制依据…………………………..……………………………………………………3
二、工程概况……………………..…………………………………………………………3
三、施工准备…………………..……………………………………………………………4
3.1技术准备…………………………………………………………………………………4
3.1.1优化配合比………………………………………………………………………….....4
3.1.2底板混凝土温差计算………………………………………………………….………6
3.1.3大体积混凝土裂缝控制计算…………………...……………………..………………7
3.2混凝土浇筑领导小组…….……………………………………..….……………………9
3.3施工现场准备…………..………………………………………………………………10
3.4施工交底准备………..…………………………………………………………………10
3.5机械准备……………..…………………………………………………………………11
四、施工布署………………………………………………………………………………11
五、混凝土的浇筑…………………………………………………………………………11
5.1底板浇筑方式……………………..……………………………………………………11
5.2基础底板浇筑技术要求…………..……………………………………………………12
5.3底板混凝土养护方法……………..……………………………………………………13六、混凝土测温………………………………………………………………….…………14
6.1测温点的布置方式……..………………………………………………………………14
6.2测温管布置……………..………………………………………………………………14
6.3测温记录要求……………………………………………………..……………………17
七、保温保湿养护降温措施………………………………………………………………18
八、大体积混凝土的裂缝质量控制………………………………………………………18
九、底板混凝土施工应急准备……………………………………………………………19
十、底板内特殊部位的处理………………………………………………………………19
十一、质量保证措施………………………………………………………………………19
十二、安全文明安全施工…………………………………………………………………25
混凝土施工方案
一、编制依据
1、本工程地下室部分施工图纸。
2、国家有关的规范、标准、规程、图集。
序号
名称
编 号
1
规程
规范
标准
法规
砼结构工程施工质量验收规范GB50204—2002
地基与基础工程施工及验收规范GB50202—2002
建筑工程施工质量验收统一标准GB50300—2001
大体积混凝土施工规范GB50496-2009
混凝土强度检验评定标准GBJ107
混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2003
混凝土泵送施工技术规程（JGJ/T10-95）
施工现场临时用电安全技术规程（JBJ46—2005）
建筑机械安全技术规程（GBJ33—86）
2
其它
本企业内部质量、安全、环境程序文件，企业标准及管理制度
高层建筑施工手册及其它参考文件资料
二、工程概况
工程名称：
广汽菲亚特汽车有限公司冲压高速压机设备基础
及基坑支护工程
建设单位：
勘察单位：
设计单位：
监理单位：
施工单位：
质监单位：
本工程位于长沙经济技术开发区广汽菲亚特汽车生产基地内，施工现场交通条件便利，工程为压力机设备基坑，建筑物基础埋深7.6米。
本工程地下为筏板基础，强度等级：
地下室底板混凝土：
C35，抗渗等级：
P6；板厚1200，混凝土量约1600m3。
这种大体积混凝土底板施工具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点，故底板大体积混凝土浇筑做为一个施工重点和难点认真对待。
大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小，防止和降低裂缝的产生和发展。
因此，特编制本次砼施工方案。
三、施工准备
3.1技术准备
底板混凝土浇筑日期在1月底，正值冬期施工，浇筑期间根据长沙地区近期的天气预报日平均温度在11-12℃，最低5℃最高18℃。
在混凝土施工过程中要控制混凝土的中心温度，防止混凝土出现温度裂缝。
混凝土的中心温度通过两方面的措施进行控制，一是降低混凝土的水化温升，二是提高混凝土入模浇筑温度，以上两条措施分别从混凝土配合比原材料升温这两方面进行技术处理。
具体措施有以下几条：
1、混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合施工规范各有关的规定。
2、混凝土的配合比、原材料计量、搅拌、养护和必须符合施工规范的规定。
3、砼试块的取样、制作、养护和试验必须符合规范要求，其强度必须达到规范标准。
4、对设计不允许有裂缝的结构，严禁出现裂缝
5、确定采用阶梯式递进分层浇筑方法，每浇筑层50cm，紧接着施工第二层，每层施工宽度6米左右。
6、配合比委托试验室提前试配，掺用外加剂按照图纸设计进行配置。
7、砼采用集中搅拌，泵送砼，使用粗骨料，尽量选用粒径大（1-3）级配良好的粗骨料，掺用粉煤灰等掺合料，以改善砼和易性，降低水灰比，以达到减少水泥用量，降低水化热的目的。
8、加强砼测温工作，根据温差关系确定采取相应措施。
3.1.1优化配合比
1、混凝土配合比设计
根据设计要求，本工程地下室底板采用C35混凝土，抗渗标号P6，根据本设计图纸的要求，采用掺加多功能底碱膨胀剂的补偿收缩混凝土，混凝土的限制膨胀率0.02%-0.015%（水中14D）,限制干缩率≤0.0003（水中14D，空气中28D）。
配合比见附表。
2、试验室配合比要求
为降低水化热，水泥采用低水化热的普通硅酸盐水泥。
为了降低混凝土内部温升，在满足混凝土强度、耐久性、抗渗性的条件下，把水泥用量降低，降低水化热，同时掺入一定量粉煤灰，“分解”水化热，改善混凝土和易性。
掺入粉煤灰，可保证设计强度不变的情况下，延长混凝土凝结时间，避免施工裂缝出现，掺入粉煤灰可降低混凝土徐变、干缩性和热膨胀系数，提高抗泌水性和抗离析性，混凝土抗渗性能显著增加，对抑制碱集料反映也有效果。
大体积混凝土施工所用水泥其3d天的水化热不宜大于240kJ/kg，7d天的水化热不宜大于270kJ/kg。
当混凝土有抗渗指标要求时，所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%；
骨料的选择，除应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的有关规定外，尚应符合下列规定：
①细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于3%；
②粗骨料宜选用粒径5～31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%；
③应选用非碱活性的粗骨料；
大体积混凝土配合比设计，除应符合现行国家现行标准《普通混凝土配合比设计规范》JGJ55外，尚应符合下列规定：
①所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜低于160mm。
②拌和水用量不宜大于175kg/m3。
③粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%.
④砂率宜为38～42%。
⑤拌合物泌水量宜小于10L/m3。
在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验；必要时其配合比设计应当通过试泵送。
在确定混凝土配合比时，应根据混凝土的绝热温升、温控施工方案的要求等，提出混凝土制备时粗细骨料和拌和用水及入模温度控制的技术措施。
3、外加剂、掺和料选用
采用高效缓凝减水剂和底碱膨胀剂，调整混凝土凝结时间使其满足施工要求，保证混凝土整体性浇筑，同时加长混凝土内部散热过程，避免温度裂缝。
所有掺合料和外加剂等均选用绿色环保型产品，且无污染、无毒害、无氨类等，并经检测合格产品。
4、配合比
水泥
砂
石
水
掺合料
外加剂
粉煤灰
减水剂
膨胀剂
339
709
1110
160
42
7.24
33
1
2.09
3.27
0.47
0.124
0.021
0.097
/
水胶比
0.39
砂率%
39
3.1.2底板混凝土温差计算
水泥水化热引起的绝热温升与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期增长按指数关系增长，混凝土内部的最高温度多数发生在浇筑后的3-5天，一般在3-5天接近于最终绝热温升，在计算中取t=3
根据底板要求选取计算模型为：
坍落度160mm、混凝土入模温度12℃、大气平均温度10℃，
其他相关数据依据相应的数表查得。
本配合比采用中材株洲水泥厂P.042.5水泥，最终水化热380KJ/kg。
1、混凝土内部最终绝热温升Th
计算公式为Th=（WQ/Cr）×（1-e-mt）
（339+42×0.25）×380/（0.96×2400）×1=57.64℃
W——水泥用量，含粉煤灰的有效量，折减系数取0.25（kg/m³）
Q——水泥的水化热380KJ/kg
C——混凝土的比热0.96J/（kg.K）
r——混凝土的容重2400kg/m³
m——与水泥品种、浇注时温度有关的经验系数，取0.295
t——龄期，d
2、混凝土拌和物的浇注温度
根据长沙气候条件，混凝土浇注时大气温度按5-17℃计算。
3、混凝土内部中心实际最高温度（℃）Tmax
Tmax=Tj+Thx=12.0+57.64×0.506=41.17℃
Tj——混凝土入模温度，取12.0℃
x——不同底板厚度，不同龄期的降温系数，取0.506（查表根据1.2M的板厚按内插法计算）
4、混凝土的表面温度
Tb（t）=Tq+4h’（H-h’）DT（t）/H²
Tq——环境温度取12℃
DT（t）—混凝土内部与外界气温之差
DT（3）=Tmax-Tq=41.17-12=29.17℃
H——为底板计算厚度，底板以单面暴露于空气中的平板看待，混凝土基础底板实际厚度h=1.2m
h’——混凝土结构虚厚度h’=kl/b
k为计算折减系数，取0.666；混凝土导热系数l=2.33w/mk；b为保温层的传热系数，b=1/（∑（di/li）+1/bq），砼浇筑完后表覆盖一层塑料布养护，di为各种保温层的厚度，l为保温材料的导热系数，l=0.0882，bq为空气层的传热系数，取5.59w/mk，则b=5.59w/mk
需要采取保温保湿养护，表面覆盖塑料薄膜，一层棉毡，每层棉毡厚度6mm，
经计算h’=kl/b=0.666*2.33/5.59=0.28m
则H=h+2h’=1.2+2*0.28=1.76m
所以：
Tb（t）=Tq+4h’（H-h’）DT（t）/H²
=12+4×0.28（1.76-0.28）×29.17/1.76²
=12.86℃
5、混凝土结构实体内外温差值
混凝土内、表最大温差DT1=29.17-12.86=16.31℃＜25℃
6、混凝土表面温度与环境温度差值
DT2=12.86-12=0.86℃＜20℃
符合规范要求。
3.1.3大体积混凝土裂缝控制计算
由于混凝土的贯穿性或深层裂缝，主要是由温差和收缩引起过大的温度—收缩应力所造成的，为此对混凝土温度应力和收缩应力的安全性进行验算，以确保基础底板无危害性裂缝产生，保证底板混凝土的耐久性可满足工程质量要求。
1、计算参数的确定
混凝土浇筑后3-5天内外温差较大，即此龄期的混凝土温度应力、收缩应力较大，所以龄期T=3d进行计算，其他参数取值同混凝土温控计算的各参数。
2温度应力计算
σ=ΕtαΔT/（1-υ）S（t）Rk
σ—混凝土的温度（包括收缩）应力（Mpa）
Εt—混凝土龄期T=3时的弹性模量0.745×104N/mm2
α—混凝土的线膨胀系数，取10×10-6℃
ΔT—混凝土的最大综合温差，按下式计算
ΔT=Tj+2/3T（t）+Ty（t）-Tq
Tj—混凝土的浇筑温度为5℃
T（t）—混凝土在龄期T=3时水化热绝热温升为35.65℃
Ty（t）—混凝土收缩当量温差；
Tq—混凝土浇筑时的大气平均温度为12℃
S（t）—考虑徐变影响的松弛系数，查表得0.57
Rk—混凝土外约束系数（考虑柱的约束影响，按一般偏上地基计算取Rk=0.70）
υ—混凝土的泊松比取0.15
Εt=Eh（1-e-0.09t）=3.15×104×（1-e-0.09×3）
=0.745×104Mpa
其中：
Eh为C35混凝土的弹性模量3.15×104Mpa
Ty（t）=εy（1-e-0.01t）×M1×M2×M3×…M11/α
=3.24×10-4×（1-e-0.03）×1.1×1.13×1.0×1.2×1.11×1.18×0.76×0.85×1.3×0.86×1.01÷（10×10-6）
=1.385
其中：
εy混凝土在标准条件下极限收缩值3.24×10-4℃
M1、M2、M3、…M11为不同条件下修整系数，查得。
ΔT=Tj+2/3T（t）+Ty（t）-Tq
=5+2/3×35.65+1.385-（-5）
=35.15℃
则σ=［ΕtαΔT/（1-υ）］×S（t）×Rk
=［0.745×104×10×10-6×35.15/（1-0.15）］×0.57×0.70
=1.23Mpa＜ft=1.8Mpa（C35混凝土抗拉强度）
由计算可知，混凝土的抗裂度安全，不需要单独采取抗裂措施。
3.2混凝土浇筑领导小组
1、人员准备
项目经理部组织成立了以项目经理为组长的混凝土浇筑领导小组，进行统一组织协调调度。
组长：
副组长：
组员：
根据施工现场的实际情况，施工时配备了两班劳动力进行连续施工，每班配备的人员如下：
序号
工种
人数
备注
1
振捣手
3
2
电工
1
3
机械维修工
1
4
搓毛
8
5
放线工
2
6
钢筋工
2
机动
7
配合工人
6
8
木工
1
机动
2、材料、机械设备准备
根据工程的实际情况，底板混凝土浇筑配备机械设备如下：
序号
物资设备、仪器名称
型号
数量
1
混凝土汽车泵
2
2
混凝土振捣器
6
3
混凝土平板振动器
H21X2
1
4
煤油温度计
RM-225
10
5
混凝土抗压试模
150*150*150
24
6
混凝土抗渗试模
6
7
混凝土塌落筒
1
8
塑料薄膜
M2
1600
9
保温棉
M2
2000
10
真空泵
1
3.3施工现场准备
1、养护用材料准备齐全。
2、钢筋绑扎、模扳支设完毕，并经监理公司隐蔽验收合格，水电安装预留、预埋完毕；标高已引测到墙柱钢筋上。
混凝土泵车及泵管架设完毕，经检查合格。
3、一周气候调查。
大体积混凝土要求连续施工，因此浇筑前要根据浇筑天数与当地气象台、站联系，掌握近期气象情况。
避免在雪天进行混凝土浇筑。
4、浇筑混凝土前，由项目总工召集人员对现场各项准备工作进行细致检查，做到准备充足方可进行混凝土浇筑。
5、施工现场内照明准备：
为了保证夜间施工，施工现场内四周安装照明用碘钨灯，满足浇筑振捣照明要求。
6、沉淀池、排污沟、排污泵准备完毕。
7、完成夜间施工手续并张贴安民告示。
8、在浇筑砼前提前跟厂方供电联系或现场准备好100KVA的发电机组一台作为备用，以保证突然停电时供钢筋焊接、振捣砼及施工照明使用。
9、管理人员、施工人员、后勤人员、测温人员、保温人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证砼连续浇筑的顺利进行。
3.4施工交底准备
1、项目部施工部门对施工队进行全面的技术交底，重点说明：
标高控制措施，混凝土振捣方式，浇筑方向，测温措施，养护措施。
2、交底分工种单独交底：
分为振捣手交底、压光找平交底、测温交底、保温养护交底、辅助工交底（混凝土辅助工、木工、钢筋工、电工）。
交底时要求所有振捣手、找平工、保温养护工等关键工序人员全部签字，入档。
3、交底后项目部分工种组织培训学习，并进行考试，对不合格的工人进行辞退或变为辅助工。
4、为便于各工种操作手及时复习施工要求，并对施工人员起到警示效果，项目部制作了“生产指示牌”，分工种将“技术交底、安全交底、质量要点”在现场进行悬挂，给工人提供掌握施工要求的机会，达到人人懂施工要求的目的。
5、施工交底要在方案的基础上对施工细节进行深化，比施工方案有更深的层次。
3.5机械准备
1、混凝土浇筑机械进场安装调试完成。
浇筑前对混凝土泵、管、振动棒、振动设备电线架设情况等进行检查，合格后方可进行。
并对管道进行充分湿润。
2、施工现场准备配备2台混凝土汽车泵进行地下结构的浇筑。
5、HZ6-50型插入式振动棒3支，HZ6-30型插入式振动棒3支。
四、施工布署
1、根据施工现场情况，布置1台48m长汽车泵，1台,37m长汽车泵，。
2、混凝土水平运输要求混凝土供应商根据运输距离、道路交通等情况，确认运输车辆数量，满足混凝土连续浇筑的要求。
为保证工程的顺利连续施工，在混凝土运输和设备做如下几点安排：
（1）选择合理的行车路线，以防因交通问题造成堵车影响混凝土的连续供应。
（2）充分利用车辆卫星定位系统观察路况及现场混凝土运输车数量,保证合理发车。
一旦某路发生堵车，立即利用改走其他路线。
（3）根据工程与搅拌站的行车时间（含泵送时间）计，一个来回需2小时，汽车泵每小时约60立方米计。
白天汽车泵配置18辆罐车，并根据情况随时增减车辆。
（4）在施工现场安排调度人员和安全员以保证现场混凝土运输车的秩序和行车安全，并就现场的车辆情况和混凝土质量状况及时的与站内保持联系。
五、混凝土的浇筑
大体积混凝土施工流程
在浇筑底板混凝土时，会同监理单位、预拌混凝土供应商等进行混凝土开盘鉴定，填写开盘鉴定表格，并留置标准养护试块，作为验证配合比的依据。
浇筑前对混凝土泵管进行检查，合格后方可进行，浇筑混凝土时首先在泵管内泵送1m3与混凝土同配合比的砂浆，对管道进行湿润，砂浆分散浇筑，不得浇筑在同一地方。
5.1底板浇筑方式
本工程砼浇筑根据砼初凝时间和砼每一层浇捣时间，采用分段分层法。
浇捣顺序为由中间到两边，逐层浇捣。
利用自然流淌形成斜坡”，施工时从底层中端开始浇筑混凝土，进行至一定距离后再回过来浇筑第二层砼，如此依次向前浇筑其他各层砼，逐层水平向前推进，每层浇筑厚度不超过50cm，每层浇筑间隔时间不得超出前一层混凝土的初凝时间，上层砼浇筑时，振动棒应插入下层砼内不小于50mm，在浇筑接茬处应振捣到位。
（见下图）
泵送浇筑混凝土时，不得在同一处连续布料，应在布料杆的旋转半径范围内水平旋转布料，逐步向前推进，而且布料杆的出口离模板内侧面不小于50mm，且不得向模板内侧面直冲布料，保证混凝土不发生离析现象。
5.2基础底板浇筑技术要求
1、混凝土坍落度和出罐温度检测
混凝土运至现场后，现场设专人对每车混凝土的坍落度和出罐温度进行检测，并进行外观进行检查。
对坍落度不合格的拒绝使用，采取退场处理，并及时报告现场主管技术工程师。
由项目部进驻搅拌站人员负责验证该车混凝土回站情况。
2、混凝土内部振捣
混凝土浇筑前，选定责任心强、技术好的人员为振捣人员，针对各个部位的浇筑特点，进行详细交底，管理人员跟班作业，检查和监督振捣作业。
振捣方法：
振动棒移动间距不大于400mm,振捣时间15--30秒，快插慢拔，但还应视混凝土表面不再明显下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准，而且应插入下层混凝土50mm左右，以消除二层之间的接缝。
为增加混凝土的密实度和提高抗裂性能，应采用二次振捣方法。
第一次振捣时，由于泵送混凝土塌落度较大自然形成的坡度也较大，因此应在坡顶、坡中和坡脚布置两道振捣器，一道布置在卸料处，主要解决上部混凝土的振捣，另一道布置在混凝土坡脚处，确保下部混凝土的密实。
初凝前进行第二次砼振捣，直至混凝土表面不再明显下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为止。
当混凝土浇到底板顶标高后，应用2m长木刮杠将混凝土表面找平，且控制好底板顶标高。
然后用木抹子拍打、搓抹两遍，在混凝土终凝之前进行收浆压光，并随后铺设塑料薄膜保水养护。
严格控制钢筋密集处的沉实时间，并应避免在这位置浇筑停歇或交接班，确保混凝土的浇捣密实。
振捣棒插入间距应为梅花形布置，其间距600mm（详见下图），振捣遵循“快插慢拔”的原则进行，每一插点要掌握好振捣时间，过短不易捣实，过长可能引起混凝土产生离析现象，对塑性混凝土尤其要注意，一般每点振捣时间为20～30s，使用高频振动器时，最短不应少于10s，但应视混凝土表面呈水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准。
振捣过程产生的泌水必须及时排除。
振动棒插入位置平面示意图
施工现场随时抽查砼坍落度，若出现坍落度偏低难以泵送，应与供方联系，并由其及时处理，严禁现场加水搅拌。
混凝土浇筑时应设专人观察模板、支撑系统、钢筋、埋件等的变化情况，当发现模板或支撑系统有变形位移时立即停止浇筑，待处理完后方可恢复浇灌。
3、泌水和浮浆的处理
对大体积砼施工由于采取分层泵送浇筑，两层之间间隔较久时，分层之间很容易产生泌水或浮浆现象，且该浮浆会流淌到每层脚部聚集，会对混凝土质量造成影响，所以要组织人力随时用勺清浆，对已经存在的浮浆必要时采取真空泵进行吸取。
另外为减少浮浆的再次出现，可通过调整砼的坍落度（必须在能保证砼强度达到设计要求强度的情况下）可减少混凝土的泌水和浮浆，保证混凝土浇筑质量。
4、初平、精平
当砼浇到板顶标高后，利用2m长刮杠将砼表面找平，且控制好板顶标高，然后用木抹子拍打、表面搓平，再用铁抹子压光两次，压光后进行拉毛。
5、混凝土施工温度检测
大体积混凝土施工温度测量设专人负责，并做出测温成果，即做出温度变化曲线图，及时做好信息的收集和反馈工作。
当混凝土内外温差达到18℃时应向现场主管技术工程师、施工负责人员预警，增加找平人员，加快压光速度。
温差达到22°C时应立即报警。
因此，施工部门一定要注意找平抹压人员的数量，否则会因为浇筑出的工作面量大导致来不及收光的现象，使混凝土失水发干，且影响养护措施的落实。
6、施工缝处理
在施工缝继续浇筑混凝土时，已浇筑的混凝土抗压强度大于1.2N／mm2（且保证混凝土养护时间在24小时以上），将已硬化的砼表面松动的砂石和软弱砼层铲除、凿毛，并将其清除，用洁净水冲洗干净并充分湿润，浇筑前应清除施工缝表面残留的积水，在水平施工缝上进行接浆处理，再浇筑上层混凝土，并仔细振捣。
施工缝位置附近回弯钢筋时，要做到钢筋周围的混凝土不受松动和损坏，同时清除钢筋上的油污、水泥砂浆及浮锈等杂物。
从施工缝处开始继续浇筑时，注意避免直接靠近缝边下料。
机械振动前，宜向施工缝处逐渐推进，并距80～100mm处停止振捣，但应加强对施工缝接缝位置的捣实工作，使其紧密结合。
5.3底板混凝土养护方法
砼浇注完毕，二次抹面收光完成在其上部刚可行人时，就立即覆盖塑料薄膜，并覆盖保温棉毡一层养护。
如局部有干白现象，应喷淋湿润后再覆盖塑料薄膜。
根据测温情况，随时调整覆盖厚度，控
升级会员 