底板大体积混凝土施工方案.docx
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底板大体积混凝土施工方案
1、编制依据
序号
名称
编号
1
《北沼家园一期结构设计图纸》
2
《粉煤灰砼应用技术规范》
GBJ146－2014
4
《混凝土泵送施工技术规程》
JGJ/T10－2011
5
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204－2011
6
《地基与基础工程施工质量验收规范》
GB50202-2002
7
《混凝土质量控制标准》
GB50164-2011
8
《施工现场安全管理标准》
9
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2012
10
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-2005
11
普通混凝土用砂质量标准及检验方法
JGJ52-2006
12
普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法
JGJ53-1992
13
混凝土碱含量限制标准
CECS53：
93
14
河北省建筑工程资料管理规程
DB13（J）/T145-2012
15
建筑工程施工测量规程
DB11/T446-2007
16
民用建筑工程设计技术措施—结构
DB11/T446—2009
17
建筑结构可靠度设计统一标准
GB50068-2001
18
混凝土结构设计规范
GB50010-2002
19
建筑抗震设计规范
GB50011-2010
20
建筑地基基础设计规范
GB50007-2011
21
大体积混凝土施工规范
（GB-50496-2009）
2．工程概况
2.1总体简介
序号
项目
内容
1
工程名称
北沼家园一期5#、6#、7#楼及2#车库工程
2
工程地点
衡水市中湖大道与南环路交叉口东北角
3
建设单位
衡水市盛景城乡建设开发有限公司
4
设计单位
石家庄新空间建筑设计空间
5
监理单位
河北建达工程监理有限公司
2.2.建筑设计概况
1、北沼家园一期住宅小区
2#车库总面积12205.42平方米，车库停车类型为小型，共有374个停车区域，属于大型车库。
5#住宅楼工程总建筑面积：
23076.86平方米；地上21387.76m2地下1689.10平方米，建筑占地面积：
923.82平方米；地下二层，地上二十七层，建筑总高度为80.240米（规划高度）。
建筑结构形式为：
剪力墙结构。
6#住宅楼工程总建筑面积：
23076.78平方米；地上21347.68平方米，地下1689.10平方米，建筑占地面积：
923.82平方米；地下二层，地上二十七层，建筑总高度为80.240米（规划高度）。
7#住宅楼工程总建筑面积：
22586.57平方米；地上地上20931.55平方米，地下地下1655.02平方米，建筑占地面积：
897.45平方米；地下二层，地上二十七层，建筑总高度为80.240米（规划高度）
2、建筑性质：
本建筑物地下一层为车库，地上均为住宅
3、建筑层数：
地上：
27层，地下：
2层。
4、建筑檐高：
80.240m。
5、结构设计使用年限为50年
6、建筑抗震设防烈度为7度。
7、耐火等级：
防火等级Ⅰ级。
8、建筑防水等级：
屋面为Ⅰ级。
根据功能分，地下部分主要设汽车库，地上部分主要为住宅。
本工程5#楼～7#楼结构为二十七层/地下二层，为大底盘板楼结构形式，地下车库采用天然地基；5#、6#、7#楼为桩基础，基础为整体筏基，地下车库底板厚250mm，主楼底板厚1000mm，楼屋面板均为现浇板；
3.施工部署
因底板浇筑混凝土方量太大，若现场混凝土输送设备准备不充分，势必会影响底板混凝土的浇筑质量，为此在现场的北侧布置一台M47混凝土汽车泵，汽车泵位置随施工段延伸而向前推进。
要求混凝土搅拌站有足够的供货和运输能力，以防止出现非预料因素而影响现场的混凝土浇筑。
3.1技术准备
3.1.1根据设计图纸要求，确定不同标号混凝土的正确使用部位，要求现场施工人员熟悉大体积混凝土的质量要求，针对大体积混凝土的技术特点制定相应操作方法。
3.1.2在混凝土浇筑前，布设好混凝土的浇筑顺序及不同施工班组的混凝土接头区域，采用混凝土挂牌作业的方式，增强现场施工人员的责任心，提前确定好混凝土浇筑班组的换班时间及操作人员的名单，现场做到人停机不停，避免混凝土施工冷缝的形成。
3.1.3在混凝土浇筑前，做好混凝土施工的逐层技术交底，使现场施工的每一位操作人员都明白混凝土的施工工序。
3.1.4项目技术组在混凝土浇筑前提出用量计划，并注明所需混凝土的使用时间、小时供应量、混凝土强度等级、混凝土抗渗要求、现场施工部位及砼浇筑方式要求等。
3.2现场准备
3.2.1根据每次混凝土的浇筑部位，汽车泵的安放位置，并合理安排混凝土施工人员的数量，确保不因劳动力不足而影响现场的施工。
3.2.2在混凝土浇筑前，检查振捣棒及其它浇筑混凝土所用的设备，保证其完好、可用，不发生因现场机械设备出现故障而耽误现场的施工。
3.2.3在混凝土浇筑前，由项目工长填写钢筋隐蔽验收、模板预检记录表，由项目质检员报监理验收合格后，方可进行混凝土浇筑。
3.3材料准备
3.3.1检查大体积混凝土浇筑完成后，所用的隔热、养护材料是否到位，不出现养护材料短缺，影响已成型混凝土的质量。
3.3.2混凝土浇筑前，检查混凝土测温管的埋设位置及探头的外露尺寸，要求将探头上部用塑料薄膜包裹，以免混凝土浇筑时将探头埋入混凝土内，影响混凝土的测温工作。
4、底板大体积混凝土施工的质量保证措施（对砼供货单位的要求）：
4.1优选原材料，合理确定配合比
4.1.1优选原材料：
（1）、水泥：
为有效的控制砼的有害裂缝的产生，降低水泥水化热，充分利用砼的后期强度，底板砼采用低水化热的P.S42.5矿渣硅酸盐低碱水泥，并在配合比设计时，采用掺入一定数量的粉煤灰，减少水泥用量，来降低水泥的水化热，以改善混凝土的和易性，使泵送混凝土的工艺得以保证，这样大大降低了单位体积混凝土中的水泥水化热量，使混凝土温升峰值得到控制，确保混凝土内外温差值不大于25℃。
（2）、砂：
应优先采用中、粗砂，含泥量不得大于3％，SO3含量应＜1％，通过0.315筛孔的砂不应少于15％，泥块含量不超过1.0％；
（3）、石子：
应选用结构致密强度高不含活性二氧化硅的石子，石子应连续级配，石子粒径0.5～2.0CM。
减少用水量和水泥用量，同时也可使混凝土有较高的抗压强度，要求含泥量不得大于1％（小于0.8的尘屑，淤泥和粘土的总量），泥块含量不超过0.25％；
（4）、粉煤灰：
粉煤灰不应低于Ⅱ级，以球状颗粒为佳。
SO3含量不应大于3％。
应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-2005）。
（6）、水：
拌和用水应洁净，质量需符合《混凝土拌和用水标准》（JGJ63-2006）。
4.2合理确定配合比：
底板设计为C30防水混凝土,抗渗等级P6，不仅要满足强度要求，而且要满足抗渗要求，更关键的是大体积混凝土各层间温度差产生的应力（最大温度收缩应力）应小于同一时间混凝土所具备的抗拉强度。
根据这些要求，降低水泥水化热是控制混凝土温度裂缝产生的关键。
考虑到每立方米混凝土的水泥用量每增减10kg，其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃，故采用掺入粉煤灰代替水泥用量的办法，降低混凝土内水泥用量，同时可改善混凝土拌和物的和易性，掺入适量外加剂，增加混凝土自身伸缩性能，减小温度应力及收缩应力对混凝土的危害，降低混凝土配合比的水灰比，减少混凝土的收缩程度，搅拌混凝土采用低温水，降低混凝土的出罐温度，推迟混凝土的初凝时间，降低混凝土的早期水化程度，减少混凝土的温度应力对混凝土的危害。
4.3制定现场施工质量监督措施
项目质检员及试验员经常检查混凝土坍落度和入模温度，如混凝土到达现场超过2h尚未浇筑或出现其他质量问题，由现场材料员将该车混凝土退回，并在4小时内不容许该车再次进入施工现场。
4.4现场浇筑施工措施
4.4.1合理设置混凝土浇筑施工段
为防止上、下、左、右、前、后混凝土各浇筑层间搭接时间超出混凝土初凝时间，形成冷缝，依据各施工段的混凝土方量，并根据场外各种因素的影响（如：
早市开放时间较长且影响现场车辆出入、周围居民影响、道路塞车等，有可能中断混凝土供应）把Ⅰ、Ⅱ段每段分成两部分，中间采用密目钢丝网分隔。
混凝土浇筑采用斜面分层（见附图1）、连续前后浇注的方法。
按每泵每小时浇筑90m³计算，要求搅拌站每小时混凝土供应量不少于100m³（一台汽车泵）。
为了解决商品混凝土路途较远，交通拥挤及各种意外情况发生而拖延时间，同时推迟混凝土水化热峰值出现时间，要求供货混凝土初凝时间10h。
4.4.2分层浇筑工艺
为保证混凝土的及时覆盖，合理安排浇筑顺序；采取“由西向东，由北向南”，前后（即每段两部分浇筑要有前后时间差）斜面分层浇筑、一个坡度、薄层覆盖、循序推进、逐渐到顶”的施工方法，以使混凝土内部温度能逐渐散发，在每层混凝土初凝前覆盖下一层混凝土，要求混凝土的每层浇筑厚度为500mm。
这种自然流淌形成斜坡混凝土的浇筑方法能较好适应泵送工艺，提高泵送效率，简化了混凝土的泌水处理，保证上、下层浇筑间隔不超过初凝时间。
混凝土的泵送采取汽车泵由西向东，分点布料，逐层呈斜坡推进浇筑，逐层覆盖的方法。
4.4.3振捣
根据混凝土泵送时自然形成坡度的实际情况，在每个浇筑带的前、后布置两个高频振捣棒，第一道布置在混凝土卸料点，主要解决上部的振实，第二道布置在混凝土坡角处，确保下部混凝土的密实，为防止混凝土集中堆积，先振捣出料口处混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振捣，严格控制振捣时间，移动间距和插入深度。
4.4.4泌水处理
大流动性混凝土在浇筑、振捣过程中，上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坡底，使大量泌水顺混凝土垫层流向集水坑和后浇带，然后由集水坑内的潜水泵集中向坑外排出。
4.4.5表面处理
由于泵送混凝土表面水泥浆较厚，在浇筑后2～6h，初步按标高用长刮尺刮平，然后用木搓板反复搓压数遍，使其表面密实，在初凝前再用木抹子搓平，这样作可较好的控制混凝土表面龟裂，减少混凝土表面水分的散发，促进了养护。
4.5控制砼出机温度和浇筑温度
4.5.1出机温度控制
为降低混凝土的总温升，减少结构的内外温差，控制出机温度和浇筑温度同样是一个重要的方面。
根据搅拌前混凝土原料总的热量与搅拌后混凝土热量相等的原理，可得出混凝土的出机温度。
要求混凝土供货方将混凝土到现场出罐温度控制在24℃以内。
在混凝土的原材料中，石子的比热较小，但每方混凝土中所占的重量较大；水的比热最大，但它的重量在每方混凝土中只占一小部分，因此对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小,根据以上的分析可采用降低混凝土水泥用量，降低水的温度来达到降温目的。
4.5.2浇筑温度控制
为了控制浇筑温度，尽量缩短混凝土的运输时间，及时卸料，泵管用麻袋包裹以防日光暴晒而升温。
4.6混凝土强度等级采用C30
根据基础底板混凝土设计强度等级为C30的要求，要求供货方减少水化热，控制温升速度，推移温升峰值出现时间，坍落度在160±20mm，初凝时间控制在10h。
4.7加强温度监测手段
考虑水泥水化热的不易散发，及混凝土中心温度的升高，适当布设测温点，作为底板混凝土内部温度的监控依据，根据测温情况随时制定相应的技术措施，防止较大的温度应力和收缩应力导致混凝土开裂，做到信息化施工。
根据本工程具体情况，在基础底板上布置测温点，测温点平面布置与砼浇筑方向平行纵向排列，测温采用玻璃温度计。
4.8养护措施
本工程采用保温保湿养护法，用塑料薄膜覆盖灌水，必要时采用防火草帘保证混凝土表面的温度和湿度。
4.8.1保温材料厚度计算及铺设方法
本工程要求内外温差控制在25℃以内，水泥用量暂定为290kg/㎡，混凝土入模温度为24℃，预测基础中心最高温度为55℃，则混凝土与保温材料接触面处温度：
Ta＝Tmax－24＝31℃；
施工时的日平均温度：
Tb＝23℃；防火草帘保温传热系数：
λ＝0.14w/mk；混凝土导热系数：
λ1＝2.3w/mk；传热系数修正值：
K＝1.5；
δ＝[0.5KHλ（Ta－Tb）]/[λ1（Tmax－Ta）]＝0.016m＝16mm
因此施工时，在混凝土浇筑终凝后先在表面铺一层塑料薄膜，再在上面铺设一层防火草帘，然后在防火草帘上面蓄水保湿。
在铺设时要求薄膜和草帘相互搭接，使混凝土表面不外露。
4.8.2为保证混凝土的中心温度和混凝土表面之间温差值小于25℃，要根据监测系统提供的温度测试报告及时采取措施，作到信息化施工。
当板面温度与气温温差≤20℃时才可拆除铺盖在底板上的草帘及薄膜。
在施工过程中若发现某些观测点温差接近临界温差，应及时采取补救措施（主要方法为增加保温层厚度，减少表面温度散发）。
5、底板大体积混凝土浇筑
5.1混凝土的浇筑采用自然坡度、分层浇筑、循序推进，逐渐到顶的施工工艺。
为防止混凝土浆流淌太远，拉长浇筑面，可在混凝土坡度前端设临时挡浆板，挡浆板高40cm，并随混凝土浇筑速度向前推进。
5.2混凝土采用双向法振捣，即在混凝土坡顶，坡脚同时布置两根振捣棒，上振动棒布置在混凝土卸料处，下振动棒布置在靠近混凝土坡脚处，随着混凝土浇筑，振捣棒也相应跟上，混凝土浇筑采用50振捣棒，振捣时插点要均匀排列，可采用“行列式”或“交错式”的次序移动，不应混用，以免造成混乱而发生漏振。
振动棒移动间距不应大于振捣作用半径的1.5倍（不超过450mm），振捣时间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。
一般每点振捣不超过30秒。
确保混凝土振捣密实。
5.3混凝土浇筑至标高后，去除混凝土表面浮浆，用长杠刮平，在混凝土初凝前用抹子拍打振实，至少搓压三遍以增加混凝土表面的密度，减少混凝土表面裂纹。
6、混凝土的测温
6.1大体积混凝土浇筑后的测温
为了进一步摸清大体积混凝土不同深度处温度的变化，随时监测混凝土内部温度变化情况，有的放矢地采取相应技术措施确保混凝土质量。
根据工程的平面形状等不同情况，在有代表性的地方设测温点，每个测温点沿板厚方向设3个测点，每个测温点位由不少于3根间距各为100mm呈三角形，分别沿砼厚度在1/2处和距底面50mm处和距顶面50mm处布置，测温管可用PVC管或镀锌管，下端封闭，上端开口，管口高于保温层50～100mm。
测温点的布置：
现场布置12个测温点，在测温点处预埋竖向钢筋，测温线绑在上面，挂牌明确上、中、下测温点。
混凝土的测温采用玻璃温度计测温法，测温管端应用软木塞封堵，只允许在放置和取出温度计时打开。
温度计应系线绳垂吊到管底，停留不少于3min后取出迅速查看温度。
6.2由于在养护开始阶段，混凝土温升比较快，在混凝土浇筑12h后开始测温，前3天每2个h测温一次，4～7天为4h，以后为8h一次，要求做好记录，大气气温每隔6h测一次，实行昼夜不间断测试。
做好测温计算，如发现温差过大，及时养护，使混凝土内外温差下降，减缓收缩，有效降低约束应力，提高混凝土结构抗拉能力，以防止产生裂缝，当内外温差不大于25℃时停止测温。
6.3砼温度测温由现场混凝土工长负责，配合工人1人。
测温管埋入砼后一定注意保护，以免振捣棒碰坏，外露的线头用薄膜缠绕包裹，严防人为破坏。
7、大体积混凝土计算
底板混凝土有关数据：
C30P6，矿渣硅酸盐P.S42.5水泥，水泥细度3000，环境相对湿度80％，机械振捣。
暂定配合比为：
水灰比
水
水泥
强度
粉煤灰
UEA
砂
石
外加剂
F*K
0.47
180
290
C35S8
149
30
757
1046
6．26
30*1.4
7.1掺粉煤灰混凝土单位水泥用量计算：
Mc=Mco（1-βc）
式中：
Mc－每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量
Mco－每立方米基准混凝土的水泥用量，取387kg/m³
βc＝粉煤灰取代水泥百分率取15%
得出水泥的用量为：
328kg/m³
7.2砼的水化热绝热温升值
混凝土水化热的绝热温升T（t）＝（C·Q）/（c·ρ）（1－e-mt）
式中：
T（t）－砼浇筑完t段时间，砼的绝热温升值（℃）
C－每立方砼中水泥的用量（Kg），此处取328
Q－每千克水泥水化热量（J/Kg），此处如下取值
1～3d
4～7d
28d及28d以上
180
256
334
c－砼的比热，一般0.92～1.00，此处取0.96（J/KgK）
ρ－砼的质量密度，取：
2400Kg/m³
e－常数，为2.718
m－与水泥品种、浇筑时温度有关的经验系数，一般为0.2～0.4，此处取0.3
t－砼浇筑后至计算时的天数（d）16.9127.4858.88
得出各龄期混凝土水化热绝热温升值为：
T（3）＝17.11T（7）=35.98T（28）=43.62℃
7.3各龄期砼收缩变形值计算
混凝土的收缩当量温差y（t）＝y0（1－e-0.1t）×M1×M2×．．．Mn
式中：
y（t）－各龄期砼的收缩相对变形值
y0－标准状态下最终收缩值（即极限收缩值），取3.24×10－4
Mi－考虑各种非标准条件下的修正系数，此处如下取值：
M1
M2
M3
M4
M5
M7
M8
M9
M10
1.25
1.00
1.00
1.04
1.10
0.7
1.6
1.00
1.00
M6
1d
2d
3d
4d
5d
6d
7d
8d
9d
10d
15d
1.11
1.11
1.09
1.07
1.04
1.02
1.00
0.987
0.973
0.96
0.93
得出各龄期混凝土的收缩变形值为：
y（3）＝0.88×10-4y（7）=1.71×10-4y（28）=3.20×10-4
7.4各龄期砼收缩当量温差
混凝土的收缩当量温差Ty（t）＝－y（t）/α
式中：
Ty（t）－各龄期（d）砼收缩当量温差（℃）
α－砼的线膨胀系数，取1.0×10-5
得出各龄期混凝土的收缩当量温差值为：
Ty（3）＝-8.8Ty（7）=-17.1Ty（28）=-3.2
7.5各龄期砼弹性模量
各龄期混凝土弹性模量E（t）＝E0·（1－e-0.09t）
式中：
E（t）－砼从浇筑至计算时的弹性模量（N/m㎡）；计算温度应力时，一般取平均值
E0－砼的最终弹性模量，取3.0×104N/m㎡
得出各龄期的混凝土弹性模量为：
E（3）=0.71×104E（7）=1.4×104E（28）=2.76×104
7.6砼的温度收缩应力
混凝土的收缩应力值α＝－S（t）·R·E（t）·α·⊿T/（1-υ）
式中：
⊿T－砼的最大综合温差（℃），⊿T＝T0＋T（t）＋Ty（t）－Th
Th－砼浇筑后达到稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年平均气温；当大体积砼结构暴露在室外且未回填时，⊿T值
砼水化热最高温升值（包括浇筑入模温度）与当地月平均最低温度之差进行计算，取15℃
S（t）－考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.3～0.5，此处取0.4
R－和混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，R＝1；当为可滑
动的垫层时，R＝0；一般地基取0.25～0.50；此处取0.32
υ－混凝土的泊松比，可采用0.15～0.20，此处取0.20
得出各龄期混凝土的收缩应力为：
α（3）=-0.19α（7）=-0.62α（28）=-1.6
7.7各龄期砼抗拉强度换算
①f（n）拉＝f（n）/15＝（f（28）/15）·（Lgn/Lg28）
式中：
f（n）拉－n天龄期砼的抗拉强度（N/m㎡）
f（n）－n天龄期砼的抗压强度（N/m㎡）
f（28）－28d龄期砼的抗压强度（N/m㎡）；砼强度等级采用C30取30N/m㎡
Lg28、Lgn－28和n（n≮3）的常用对数
②f（n）拉＝fcu（n）·f（28）/15
式中：
fcu（n）－n天龄期砼的抗压强度影响程度，此处如下取值：
3d
4d
5d
6d
7d
8d
9d
10d
15d
28％
34％
40％
45％
50％
55％
60％
64％
80％
7.8抗裂安全度
K＝f（n）拉/α≥1.15即可控制裂缝不出现。
得出各龄期的最小K值：
K（3）＝3.47K（7）＝1.88K（28）＝1.25
因此，可以控制不发生裂缝。
8、大体积砼浇筑后内部应力计算
根据每日测温结果，计算出混凝土的内部应力，与混凝土的抗拉强度相比较，便可知此时混凝土的安全系数。
（1）混凝土水化热的绝热温升T（t）＝（C·Q）/[c·ρ（1-e-mt）]
Tmax＝（C·Q）/（c·ρ）
式中T（t）、C、Q、c、ρ、e、m、t符号意义同前
（2）混凝土的实际最高温升值Td＝Th－T0
式中Td－各龄期混凝土实际水化热最高温升值（℃）
Th－各龄期实测温度值（℃）
Th－混凝土入模温度
（3）混凝土水化热平均温度Tt（t）＝T1＋2（T2－T1）/3
式中Tt（t）－混凝土水化热平均温度（℃）
T1－保温养护状态的混凝土表面温度（℃）
T2－实测混凝土结构中心的最高温度（℃）
（4）混凝土结构截面上任意深度处的温度
Ty＝T1＋T4（1－4y2/d2）
式中Ty－混凝土结构截面上任意深处的温度（℃）
d－混凝土结构物的厚度
y－混凝土结构截面上任意点离开中心轴的距离
（5）各龄期混凝土收缩变形值y（t）、收缩当量温差Ty（t）及弹性模量E（t）计算同前
（6）各龄期综合温差及总温差T（t）＝Tx（t）＋Ty（t）
T＝T
（1）×T
（2）×．．．T（n）
式中T（i）－各龄期混凝土的综合温差（℃）
T－各龄期混凝土的总温差（℃）
（7）各龄期混凝土松弛系数（见下表）
时间（d）
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
S（t）
0.186
0.208
0.212
0.215
0.230
0.252
0.301
0.367
0.473
1.00
（8）最大温度应力值σ（t）＝⊿Ti（t）·Si（t）·[α/（1－υ）]×[E1（t）×E1（t）×．．．E1（t）]×[1－（cosh·β·L/2）-1]
K＝σ（t）/fct＝≥1.05
式中σ（t）－各龄期混凝土结构所承受的温度应力
α－混凝土的膨胀系数，取1×10-6
υ－泊松比，当混凝土结构为双向受力时，取0.15
Ei（t）－各龄期混凝土的弹性模量
⊿Ti（t）－各龄期综合温差
Si（t）－各龄期混凝土松弛系数
cosh－双曲余弦函数
β－约束状态影响系数，β＝Cx/（d·E（t））
Cx－地基水平阻力系数（N/mm3），取1.5
L－混凝土结构物长度（mm）
K－抗裂安全度，取1.05
fct－混凝土的抗拉强度设计值
9、底板混凝土的取样及检测
在底板混凝土施工阶段，配合比相同混凝土连续浇筑大于1000m³时，每200m³为取样单位；若浇筑混凝土量不足1000m³时，每100m³为取样单位。
每取样单位取五组试块，其中三组为3d、7d、60d强度试块，另两组为同条件试
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