基础底板大体积混凝土施工工艺.docx
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基础底板大体积混凝土施工工艺
基础底板大体积混凝土施工
1施工部署
1.1工程概述
大商业部分、写字楼、住宅的地下室混凝土桩承台、满堂基础单次浇筑量较大,浇筑时间长,施工和裂缝控制将是本方案重点。
根据第四章第一节第2施工区段划分及施工顺序,预计最大单次浇筑量约6000m3,强度等级主要为C30S8,浇筑从一端开始,沿长度方向向另一端推进,混凝土的布料厚度均控制在45cm左右,混凝土浇筑面坡度约为1:
6,混凝土形成斜面最大浇筑量约为230m³。
地下室基础混凝土浇筑日期为2013年3-4月左右,按资料该月的平均温度约为14℃左右,天气的选择是浇筑时间选择的重点。
1.2施工重点
（1）混凝土温度及裂缝的控制
通过控制混凝土原材料的温度、混凝土在运输过程中的温升,尽可能地降低混凝土的入模温度从而降低混凝土在浇筑、养护期间的最大温升。
混凝土养护期间通过采取适当措施,尽量减小混凝土中心与混凝土表面、混凝土表面与大气的温度梯度,从而减小混凝土的温度应力和收缩变形。
施工过程中采用以上两种方式来避免混凝土产生有害裂缝,进而保证基础混凝土质量及其使用功能。
（2）浇筑时间段的选择
由于基础底板混凝土连续浇筑时间长,雨天对混凝土浇筑质量影响很大,为保证浇筑过程质量,在混凝土浇筑前半个月,需对天气状况与气象局取得联系,提前进行天气变化的研究与跟踪,选择在预报连续无雨的天气作为现场实际浇筑时间段。
在现场混凝土浇筑前各种准备工作完成条件下,根据天气预报的跟踪反馈,经业主的确认同意,可进行大体积混凝土浇筑。
（3）劳动力和生产机械、设备的组织
满堂基础单次混凝土浇筑量大,管理人员和操作人员需要人数多,施工机械、机具设备、各种原材料准备量大,搅拌站连续供应时间长。
需对设备性能提前检验和维修,准备好机械易损备件,在浇筑过程中需要随时准备对混凝土供应线进行维修。
做好施工协调统一组织管理工作是本次浇筑过程的重点。
1.3施工难点
（1）超长大体积混凝土防裂控制
混凝土强度等级高,水泥水化热较大,内外温差大,混凝土容易产生裂缝。
基础施工受天气气候影响大,必须采取足够的措施保证施工的顺利进行。
（2）混凝土布料、振捣难度大
由于混凝土浇筑过程中浇筑面面积较广,故对混凝土布料、振捣的时间掌握的要求较高,施工中需提前对布料、振捣人员进行交底。
我们将充分利用多年的大体积混凝土施工经验,特别是在多个核电站施工中的岭澳核电站、红沿河核电站汽机底板筏基、台山核电厂1#汽机底板和2#核岛筏基大体积混凝土、仓山万达广场大体积混凝土的成功经验,精细地做好筏基混凝土配合比,混凝土温度控制计算,裂缝控制计算,采取足够的预防措施与有效的施工组织,保证大体积混凝土施工顺利实现,以上核电站施工中的大体积混凝土施工均取到良好的效果。
1.4人员准备
按照混凝土浇筑的时间,暂安排两班作业,包括布料人员、混凝土工、看护模板钢筋人员、检查人员等,第一班从混凝土浇筑开始至下午7：
30,第二班从下午7：
30至第二天早晨7：
30,依此类推。
交接班时间半小时以内,在7：
00～7:
30分之间完成。
以上当班时间为暂定,可在浇筑前进行调整。
所有施工人员必须经过三级安全教育,并经过考试合格后方可上岗。
1.5混凝土配合比及商品混凝土供应商选择
1.5.1混凝土配合比
底板大体积混凝土结构,其配合比选择在保证基础工程所规定的强度、耐久性等要求和满足施工工艺要求的工艺特性的前提下,应符合合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土的绝热温升的原则。
这样就可以使混凝土浇筑后的里外温差和降温速度控制的难度降低。
用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝热温升值,这是大体积混凝土配合比选择时主要因素之一,因此对混凝土的试配及优化是浇筑前的基础工作。
混凝土的配合比应具备以下主要特点：
——混凝土强度稳定,满足混凝土强度要求。
——混凝土和易性良好,泵送性能好,具有良好的工作性能。
——混凝土的搅拌和运输试验,能够满足目前搅拌站的设备条件。
1.5.2商品混凝土供应商选择
混凝土形成斜面最大浇筑量约为230m³,峰期采用6台地泵同时布料,地泵浇筑方量按每小时20m3考虑,每台地泵所覆盖的面积沿浇筑方向在入模后230/120=1.9小时左右时间内均可做第二次覆盖,混凝土不会初凝。
底板混凝土单次浇筑量较大,我们根据龙岩市商品混凝土市场供应情况,通过对混凝土供应商信誉、资质、规模、原材料来源、实验能力、交通供应能力等综合考察评估,拟选用5家商品混凝土供应商,其中两家备用,商品混凝土搅拌站正常供应能力应不小于每小时90m3。
三家保证每小时商品混凝土供应能力超过270m3,作为正常供应搅拌站。
1.6材料的选用
1）水泥：
水泥品种及用量直接影响水化热的高低,同时为了解决碱-骨料反应对混凝土工程的潜在危害、保证混凝土的耐久性和安全性,考虑底板施工期间气温较低,可选用普通硅酸盐水泥内掺加粉煤灰或矿渣水泥等低水化热水泥。
2）骨料：
粗骨料采用5～40mm碎石,含泥量小于1%,颗粒级配及指标符合JGJ53-92的有关要求;细骨料采用中砂,细度模数应大于2.3,含泥量小于3%,其它指标符合JGJ52-92要求。
3）掺合料：
采用I或II级磨细粉煤灰代替部分水泥,有“滚珠效应”起润滑作用,能改善混凝土的粘塑性,可补充泵送混凝土要求粒径0.315mm以下细骨料应占20%左右的这部分的细骨料,从而改善了混凝土的可泵性,降低混凝土的水化热。
4）外加剂：
掺加适当复合型微膨胀剂,能改善混凝土的应力状态,同时具有减水缓凝作用,提高混凝土的抗裂能力,具体掺量根据施工配合比以及浇筑长度确定。
1.7底板砼浇筑设备机具配备
拟选用3-5家商品混凝土供应商,其中两家备用,三家保证每小时商品混凝土供应能力超过270m3,作为正常供应搅拌站。
为保证砼能够连续浇筑,不出现施工缝或冷缝。
施工机械不仅要准备充分,而且要考虑发生故障时的修理时间。
搅拌站备用18辆砼罐车,现场备用6台砼输送泵和24条振动棒\6台平板振动器,此外还要备用三台发电机。
在浇筑砼两天前应把施工机械运到现场。
搅拌站备好足够的水泥、砂、石并保证水电供应、机械配备必须做到连续施工。
2大体积混凝土温度计算
底板大体积混凝土结构,在确定混凝土的配合比、原材料温度、振捣时间、初凝时间、终凝时间、坍落度、运输时间、浇筑速度、混凝土工作性能、搅拌站生产能力、冲毛时间、混凝土各阶段温度等参数之后,按照下列公式进行大体积混凝土温度计算。
2.1最大绝热温升（二式取其一）
（1）Th＝（mc＋k·F）Q/c·ρ
（2）Th＝mc·Q/c·ρ（1－e-mt）（10-43）
式中Th——混凝土最大绝热温升（℃）;
mc——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）;
F——混凝土活性掺合料用量（kg/m3）;
K——掺合料折减系数。
粉煤灰取0.25～0.30;
Q——水泥28d水化热（kJ/kg）;
c——混凝土比热、取0.97［kJ/（kg·K）］;
ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）;
e——为常数,取2.718;
t——混凝土的龄期（d）;
m——系数、随浇筑温度改变。
2.2混凝土中心计算温度
T1（t）＝Tj＋Th·ξ（t）
式中T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）;
Tj——混凝土浇筑温度（℃）;
ξ（t）——t龄期降温系数。
2.3保温材料厚度
δ＝0.5h·λx（T2－Tq）Kb/λ（Tmax－T2）（10-45）
式中δ——保温材料厚度（m）;
λx——所选保温材料导热系数[W/（m·K）];
T2——混凝土表面温度（℃）;
Tq——施工期大气平均温度（℃）;
λ——混凝土导热系数,取2.33W/（m·K）;
Tmax——计算得混凝土最高温度（℃）;
计算时可取T2－Tq＝15～20℃
Tmax＝T2＝20～25℃
Kb——传热系数修正值,取1.3～2.0。
3底板大体积混凝土的主要施工方法
3.1浇筑带的划分
按后浇带设定浇筑带,划区域浇筑。
3.2严格控制搅拌站混凝土到浇筑口的温度
加强管理,定时测量砂子、石子的温度,对砂石采取遮盖等措施,避免太阳直晒。
尽量选用距施工现场不远的搅拌站运送混凝土。
3.3严格控制到达现场混凝土质量
浇筑前必须认真核对混凝土浇筑申请单,商品混凝土浇筑配合比单、随车小票,并做好坍落度的现场测试工作（每2h测一次）,严禁向混凝土中加水,发现问题及时与搅拌站取得联系解决。
如因停滞时间过长导致初凝的混凝土坚决作退场处理。
3.4输送泵管处理及加固
泵管在使用过程中会吸收辐射热,管道与混凝土材料磨擦也会产生热量,在输送管道上包裹麻袋（或其它吸水保温材料）,并在管道上浇冷水降温,不定期在上面浇水,保证在浇筑混凝土过程中保温材料是湿润状态。
水平混凝土泵管按照,混凝土浇筑前,必须安装好坚固可靠,方便施工的混凝土泵管支架,具体做法如右图所示下。
3.5混凝土分区、分层浇筑（斜面分层法）
混凝土初凝时间控制在8～10h,入泵塌落度18cm,混凝土从搅拌至入模时间控制在1.5h以内。
布料方法：
浇筑从一端开始,沿长度方向向另一端推进,混凝土的布料厚度均控制在45cm左右,混凝土浇筑面坡度约为1:
6。
混凝土振捣与布料方向均自下而上进行。
浇筑时混凝土的布料从端开始（除两个开头外）沿短边方向进行,来回往返向前推进,并注意相邻两部分接缝时间不应超过混凝土的初凝时间。
经布料计算,单次底板大体积混凝土可在约50小时左右浇筑完毕。
3.6混凝土振捣
根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况,在每个浇筑带的前、中、后布置三道震动器。
第一道布置在混凝土卸料点,主要解决上部混凝土的捣实,由于底皮钢筋间距较密,第二道布置在混凝土坡脚处,确保下部混凝土的密实,第三道在坡度的中部保证混凝土的坡度和密实性。
随着混凝土浇筑工作的向前推进,震动器也相应跟上,以确保整个高度混凝土的质量。
斜面长度增加后,振动棒也要相应增加个数。
施工管理人员在现场监督工人认真捣实混凝土,提高混凝土的密实度,减少混凝土骨料之间的空隙。
3.7混凝土的泌水处理
大流动性混凝土在浇筑、震捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底。
泌水会因振捣而改变混凝土中水的含量及冲洗掉混凝土面的水泥浆,对混凝土具有较大的危害,制定以下方法来解决该问题。
混凝土在施工垫层时预留排水沟和集水坑（约每20米设置一个集水坑）,使大部分泌水通过两侧垫层的排水沟排出底板坑外,少量来不及排除的泌水随着混凝土浇筑向前推进被赶至底板的另一侧集中抽水。
当混凝土大坡面的坡脚接近侧壁墙模板时,改变混凝土浇筑方向,即从顶端往回浇筑,与原斜坡相交成一个集水坑,这样集水坑逐步在中间缩小成水潭,用软轴泵及时排除（见下图）,采用这种方法排除最后阶段的所有泌水。
3.8动态控制
施工现场严格监控预拌混凝土的各项指标,随时向现场施工的负责人进行通报,并及时对现场出现的混凝土品质问题进行处理。
试验人员随时抽查混凝土的坍落度,目测混凝土的和易性,如发现混凝土有离析或初凝现象把混凝土清退出场。
3.9面层搓平措施
按设计要求,在底板混凝土浇筑完成后,初步用铝合金大杠刮平混凝土后,随混凝土浇筑的进行随时铺放并用φ8的弯钩钢筋将钢丝网固定,及时用木抹子将混凝土表面抹平,待混凝土收水后,用木抹子搓平两次,以闭合混凝土面层的收缩裂缝。
大体积泵送混凝土,其表面水泥浆较厚,在混凝土浇筑结束后要认真处理。
经4～5小时左右,初步按标高用长尺刮平,在初凝前（因混凝土内掺加减水剂,初凝时间较长）用铁滚筒碾压,再用木蟹打磨压实,以闭合收水裂缝,约12小时后盖塑料薄膜加麻袋养护。
3.10混凝土施工应急措施
当遇到暴雨天气,应立即在预先设置的防暴风雨雨棚上敷设防雨布,使得整个基础由中心向四周有组织排水,保证在混凝土浇筑面上雨水淋刷的面积和程度控制在受控范围内。
由于底板混凝土连续浇筑所需时间长,施工中不可避免会出现突发性的机械设备故障,以致混凝土供应量暂时供应不上,拟采取如下措施补救,保证混凝土的连续浇筑：
（1）混凝土搅拌设备发生故障时,一方面组织机修人员立即抢修,另一方面启用备用混凝土搅拌站增加其它搅拌设备能力。
（2）混凝土输送泵发生故障时,除及时抢修外,在塔吊回转半径范围内,可采取塔吊吊运至浇筑点,当混凝土输送量无法满足浇筑要求时,应减少浇筑层的宽度。
（3）混凝土运送搅拌车发生故障,除抢修外,另启用备用车辆,以确保商品混凝土的供应。
（4）如突发其他不可预见的情况,及时向值班总负责汇报,采取措施保障混凝土不出现冷缝现象。
4现场试块制作
为了解混凝土强度增长情况,现场应根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）规定检验取样制作试块。
4.1对进场预拌混凝土拌和物的质量,首先应对进场第一车混凝土进行坍落度检查,随后每隔2小时随机检查一次,不符合规定要求的混凝土做退场处理。
4.2混凝土应在现场按每100m3取样制作三组试块,不足100m3时,按100m3考虑（超过1000m3,同一配合比混凝土按每200m3取样制作）,一组为标养试块,二组为同条件养护试块控制早期强度。
根据试验计划,还应留置一组同条件实体检验用试件。
4.3抗渗试件按每500m3取样,每次在浇筑地点随机取样、留置两组,6个试件为一组,并送入标养室养护,养护期不少于28天,不超过90天;混凝土的抗渗试块、强度试块的试样必须取自同一车次拌制的混凝土拌和物。
4.4抽检试件时,应记录好车号及抽检时间等情况。
5混凝土的养护
5.1升温阶段保湿养护
混凝土终凝后即进行养护。
首先在基础表面铺设一层麻袋,洒水充分湿润,然后在其上纵横各覆盖一层塑料薄膜用于保湿,养护过程中应当保持麻袋布充分湿润。
在此阶段不覆盖保温材料。
5.2降温阶段保温保湿
根据测温数据,当混凝土浇筑48小时以后趋于降温时,在塑料薄膜上覆盖纵横两层麻袋用于保温,麻袋的层数应根据实际测温数据作相应的调整,确保内外温差控制在25℃以内,混凝土降温速率宜保持在1.5℃／d以内。
5.3侧面养护
做好混凝土侧面的保温养护是重点工作之一。
外侧模板混凝土浇筑后不拆除,带模养护。
在模板间隙塞麻袋带模养护。
根据测温记录视情况增加、减少保温材料。
开始降温时要及时覆盖,如降温过慢,应局部揭开保温材料使之散热。
侧面养护麻袋应与模板绑扎固定。
6.混凝土的温升监控
采用JDC-2型便携式电子测温仪进行混凝土温升情况的测定。
其优点是：
用途广、精度高、直观、操作简单、便于携带。
方法是每一测温点位传感器由距离板底100mm,板中,距板表面100mm各测温点构成,各传感器分别附着于φ16圆钢支架上。
在混凝土有代表性的部位布设测温点,每个测温点设上、中、下共3个测温探头,混凝土浇筑完毕后对混凝土进行温升监控。
测温频率：
测温延续时间自混凝土浇筑始至撤除保温为止,同时不少于20d;测温时间间隔,混凝土浇筑后1～5d为2h,5d以后为4h。
测温点在平面上编号,并在现场挂编号标志,根据混凝土外型,在表面定出位置,从浇筑方向开始从左到右从上到下依次编号,每个位置有上、中、下三个测温点,依次编号为A、B、C。
测温做详细记录并整理绘制温度曲线图;温度变化情况及时反馈,混凝土内部（中心与表面下100mm处）温差不超过25℃,混凝土表面温度（表面以下100mm）与混凝土表面外50mm处的温差不宜大于20℃;混凝土降温速度不大于2℃/d、力争不大于1.5℃/d;撤除保温层时混凝土中心与大气温差不大于25℃。
养护不少于14d。
当各种温差达到18℃时应预警,22℃时应报警。
测混凝土温度同时应测大气温度。
测温结果应及时报告质保部、技术部,超出规定值的上报项目技术负责人及业主。
升温阶段可增加覆盖,降温阶段减少覆盖。
温度测量曲线图如下,测温记录表下表。
测温记录表
年月日
点号
点位
时间
1#
A
B
C
2#
A
B
C
3#
A
B
C
4#
A
B
C
5#
A
B
C
……
7大体积混凝土的质量控制
大体积混凝土使用的各种原材、掺合料、外加剂均应具有产品合格证书和性能检验报告;其品种、规格、性能必须符合现行国家产品标准和龙岩市建设主管部门颁发的相关规定,同时应符合施工配合比对材料的相关特殊要求。
联合浇筑的几家搅拌站采用相同配合比,相同原材料。
混凝土浇筑时,缩短架管和接管时间。
混凝土浇筑速度应均匀,同时要加强振捣,提高混凝土的密实度。
大体积混凝土浇筑过程中,随时复核钢筋的位置,出现钢筋产生位移时,要采取措施纠正,以保证其位置正确。
在底板每层混凝土浇筑接近尾声时,将泌水排集到边角处,然后用吸水泵将水抽出。
浇筑完毕的混凝土初凝后,及时表面盖薄膜麻袋养护。
大体积混凝土浇筑后,立即进行温度检测,并设专人负责。
8混凝土安全文明技术措施
泵机要随时检查乳化剂,冷却润滑水箱中的水量是否足够和干净,一般每工作8小时要更换一次;
经常检查泵机压力是否正常,避免经常处于高压下工作;
混凝土泵输出的混凝土在浇捣面处不要堆积过量,以免引起过载;
清管时,管端应设置档板或安全罩,并严禁管端站立人员,以防混凝土喷出伤人;
使用振动器的作业人员,应穿胶鞋,戴绝缘手套,使用带有漏电保护的开关箱。
夜间浇筑混凝土,应有足够照明设备,并防止眩光;
做好混凝土施工临电的拉接,漏电保护工作,并由专职电工全天守侯,保证施工用电和紧急情况的断电工作;
混凝土施工时,严格按照施工方案进行分层浇筑,防止模板打爆造成经济损失和人身伤害;
对混凝土泵管采取可靠合理的加固方法,避免混凝土泵管与外架接触;
浇注完后,及时清理现场,需作到工完场清,并在混凝土搅拌车出场前对机车进行清理;
注意现场噪音排放,利用机械文明作业,轻拿轻放,尽量避开人们休息时间;
9环保施工措施
混凝土振捣采用低频振捣棒,振捣时不得碰到钢筋或模板;罐车在等候进场时必须熄火,以减少噪声扰民;
必须连续作业或进行夜间施工时,要向当地行政主管部门申报,并得到社区的认可和谅解,严格控制噪声作业超标;对强噪声设备（如混凝土地泵）,采取全封闭措施加设隔声棚遮挡;
现场设置洗车池和沉淀池、污水井,罐车在出场前均要用水冲洗,以保证市政交通道路的清洁,减少粉尘污染;沉淀后的清水应重复使用。
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