超长结构混凝土施工方案.docx
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超长结构混凝土施工方案
第一章编制依据
1.1辽宁省科技馆建筑图纸、结构图纸
1.2《混凝土结构工程施工质量验收规程》（GB50204-2002）；
1.3《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）；
1.4《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）
1.5《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）
1.6《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）；
1.7《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；
1.8《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
1.9《建筑施工作业安全技术规范》（JGJ80-91）；
1.10《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-92）；
1.11《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53-92）；
1.12《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）；
1.13《混凝土拌合用水标准》（JGJ63-89）；
1.14国家及地方现行的有关规范、标准；
1.15《超长地下室混凝土结构防裂技术规定》
1.16四座场馆超长结构专题会议纪要
第二章工程概况
2.1整体概况
辽宁省科技馆工程位于辽宁省沈阳市浑南新城，智慧三街以东智慧四街以西，建设用地面积69100㎡。
本地块与新城规划的市民广场仅中心东路一路之隔。
地块北侧为新城规划的辽宁省博物馆、西侧隔市民广场与辽宁省档案馆与辽宁省图书馆为邻。
各地区正逐步成为以市民广场为轴线对称的文化场馆区。
该工程拟在基地内新建一座地上三层（局部设置夹层为六层）、地下一层的科技馆。
主要功能包括：
展教场所、特效影院、教育培训、办公科研、宿舍、公共餐饮、地下停车库、人防以及配套设施。
地下建筑面积24702㎡，总建筑面积101049㎡。
工程名称：
辽宁省科技馆工程
建设单位：
辽宁省第十二届全运会接待场所基建办公室
设计单位：
上海建筑设计研究院有限公司
监理单位：
浙江江南工程管理股份有限公司
施工单位：
中国建筑一局（集团）有限公司
2.2结构概况
本工程结构体系为钢筋混凝土框架体系。
本工程地上三层，局部6层。
建筑总高度31.9m。
地下基础形式主要有筏板基础、条形基础和独立基础。
地下混凝土情况参见下表：
序号
部位
强度等级
抗渗等级
备注
2
地下室底板及基础地梁
C35
采用防水密实混凝土抗渗等级P6
3
地下室外墙
C35
采用防水密实混凝土抗渗等级P6
地下室砼量统计
底板（承台含地梁）
墙体
柱子
顶板梁
夹层板梁
人防板
人防梁
地下室顶板
总和
A
1段
5940
1507
157
280
0
0
0
659
8543
2段
3000
558
261
550
122
0
0
506
4997
3段
4300
683
645
1107
296
0
0
707
7738
4段
3420
2232
306
570
61
0
0
569
7158
B
1段
2463.34
571
216
480
116
0
0
537
4383.34
2段
2730.22
1053
148
290
0
0
0
562
4783.22
3段
2754.44
0
178
312
0
213
559
433
4449.4
4段
2257
892
168
308
0
316.5
349.4
413
4703.94
5段
2638.7
598
157
283
0
48.75
143.5
332
4200.97
6段
3011.9
1446
179
313
82
467.75
566.9
364
6430.53
C
1段
634
0
89
0
0
0
0
0
723
2段
1524
0
109
0
0
0
0
0
1633
3段
834
0
53
0
0
0
0
0
887
4段
1376
0
69
0
0
0
0
0
1445
36883.6
9540
2735
4493
677
1046
1619
5082
62075.4
2.3超长结构情况
本工程混凝土均采用商品混凝土泵送施工。
南北结构长度162m，东西结构长度201.8，属于超长混凝土结构。
本工程凡属大体积混凝土施工均采用低热水泥，掺和外加剂或利用混凝土的后期强度等措施来尽量降低水泥用量，控制混凝土的浇灌速度，并切实做好混凝土早期养护工作，混凝土表面与内部温差应控制在25°以内。
第三章施工准备
3.1组织机构及岗位职责：
3.1.1成立混凝土工程施工领导小组：
组长：
褚崇英
副组长：
梁兵贺勇
成员：
姜藤刘云飞卞祖安王亚东张可王肇颖闫同茂宋文学
3.1.2岗位职责：
项目经理（褚崇英）：
现场施工总负责。
总工（梁兵）：
负责现场混凝土工程全面管理工作。
生产经理（贺勇）：
负责浇筑协调混凝土罐车的现场调度，对搅拌站下达指令等。
负责混凝土工程的组织、协调、检查、监督管理工作。
技术部（张可、王肇颖）：
负责编制混凝土工程施工方案和相应纠正措施，负责解决砼施工过程中的技术问题、外加剂添量控制。
混凝土技术资料的分析、收集、整理、归档等。
工程部（姜藤、刘云飞）：
负责现场管理及砼质量、砼小票的管理、现场砼坍落度的检测、砼供应量的监测、组织向混凝土班组进行交底，组织实施混凝土的浇筑、测温、养护及标识工作，同时控制混凝土出厂时间，保证及时浇筑。
保证现场安全文明施工。
物资部（陈志刚）：
负责保温材料、养护材料及外加剂的供应。
安全部（鲁统华）：
负责现场安全文明施工及对现场砼浇筑过程中安全工作。
试验室（李敏）：
混凝土试块制作、养护、送试、混凝土现场试验、标养室维护工作。
临水、临电（闫同茂）：
负责现场供电、供水工作。
质量部（卞祖安）：
负责砼的浇筑质量。
消防、保卫（王亚东）：
负责指挥现场交通车辆的通行。
钢结构（刘明义）:
负责土建与钢结构的协调。
3.2技术准备：
3.2.1施工技术人员应提前熟悉图纸、了解设计意图、编制月、周施工进度计划。
3.2.2做好混凝土配合比试配工作和混凝土强度试验；做好与钢筋、模板工程的交接检工作。
3.2.3做好混凝土测温准备工作，本工程采用预埋式温度传感器（热敏电阻），用建筑电子测温仪测量读数。
相应的材料、仪器要提前进场，经有资质的检验部门检验合格后方可使用。
埋设工作安排在浇筑前的12h进行，避免温度传感器（热敏电阻）丢失和破坏。
3.3劳动力计划
3.3.1混凝土浇筑各项工作的人员安排
混凝土工程施工领导小组对混凝土的浇筑、养护等各项工作做出总体部署，配备包括土建分包单位在内的两套管理人员，管理、监督和控制混凝土的施工过程、施工顺序及混凝土的施工质量。
管理人员应严格按照施工方案的要求履行本岗位职责，并应加强各部门之间、各部门与施工队之间以及现场与搅拌站之间的相互沟通，及时掌握现场动态，作好浇筑工作的协调指挥工作。
所有现场管理人员均应作到对施工现场本职范围内发生和即将发生的偶然事件都有合理的处理措施。
混凝土施工管理人员安排
序
号
管理
岗位
人数
岗位职责
1
施工总指挥
1人
总体负责混凝土施工的质量、安全、进度、文明施工，处理现场重要突发事件
2
现场总协调
1人
负责施工人员、浇筑机械、混凝土、保温养护材料、等各生产要素的调配工作
3
质量总监
1人
全面负责混凝土施工的质量计划、质量保证措施、现场质量监控等各项工作
4
质检员
2人
对混凝土施工的全过程进行现场实时监控否决有质量隐患的施工操作
5
现场责任工程师
4人
负责具体组织施工人员施工按照方案要求合理安排浇筑进度、方向，指导施工人员规范施工，调节混凝土进场时间
6
试验员
1人
负责混凝土标养试块、同条件试块、抗渗试块的制作、养护试验工作
7
测温记录员
2人
负责混凝土进场温度、入模温度、养护温度、大气同期温度的测量、记录、整理工作
8
测量员
2人
负责结构标高、轴线、构件定位线的测量、放线、验线工作
3.3.2混凝土施工劳动力计划
序号
工种
班组数
每班人数
备用
合计
1
混凝土工
2
30
5（每班）
70
2
架子工
2
15
5
35
3
抹灰工
2
5
10
4
木工
2
4
8
5
钢筋工
2
6
12
6
养护工
2
6
12
7
指挥
2
3
6
8
下料
2
5
10
9
后勤
2
2
4
10
电工
2
2
4
11
力工
2
15
30
12
交通指挥
2
2
4
共计
205人
3.4流水段的划分和施工现场平面布置
3.4.1流水段的划分
地下室结构混凝土施工共划分为三个区，-11.8m筏板区域为A区，-7.5m条形基础为B区，-4m独立基础为C区。
A区划分为四段流水段，B区划分为六段流水段，C区划分为四段流水段。
详见附图1地下室施工流水段划分图。
3.4.2地下室结构施工
地下室结构施工阶段主要采用混凝土地泵、汽车泵配合浇筑的形式，根据流水段位置均布在基坑每侧。
3.4.3交通组织
砼车的运输路线可以从西侧和北侧的大门，进入现场卸完砼后，沿着现场的施工道路到达指定地点，冲洗干净后从北门出去。
3.5施工机械准备
3.5.1砼泵的平均泵送量
混凝土由预拌混凝土厂负责拌制和运输，运到现场后必须符合混凝土的技术要求。
（1）混凝土泵送需配备运输车辆台数计算：
砼泵实际平均输出量Q1：
Q1＝Qmax·a1·η
式中Qmax最大输出量（m3/h）取40m3/h
a1配管条件系数取0.85
η作业效率取0.8
故:
Q1＝40×0.85×0.8=27.2m3/h
需配备砼运输车辆数计算：
N1＝Q1/60V1×（60×L1/S0+T1）
式中V1为运输车容量取8m3
S0为运输车平均行驶速度取40（km/h）
L1为运输车往返距离为20km
T1为每台运输车总计停歇时间取40（min）
故：
N1＝27.2/（60×8）×（60×20/30＋40）=4.5台次。
每台砼泵配备5辆运输车可满足要求。
（2）汽车泵送需配备运输车辆台数计算：
砼泵实际平均输出量Q1：
Q2＝Qmax·a1·η
式中Qmax最大输出量（m3/h）取80m3/h
a1配管条件系数取0.85
η作业效率取0.8
故:
Q2＝80×0.85×0.8=54.4m3/h
需配备砼运输车辆数计算：
N2＝Q2/60V1×（60×L1/S0+T1）
式中V1为运输车容量取8m3
S0为运输车平均行驶速度取40（km/h）
L1为运输车往返距离为20km
T1为每台运输车总计停歇时间取40（min）
故：
N2＝54.4/（60×8）×（60×20/30＋40）=9台次。
每台汽车砼泵配备9辆运输车可满足要求，共需要38辆N=2*（N1+N2）。
3.5.3垂直运输
机械设备一览表
序号
设备名称
型号
单位
数量
性能
1
固定式塔吊
K30/30
台
1
70米臂长
2
固定式塔吊
K30/30
台
2
70米臂长
3
固定式塔吊
K30/30
台
1
70米臂长
4
固定式塔吊
K30/30
台
1
70米臂长
5
固定式塔吊
K60/15
台
2
60米臂长
6
混凝土地泵
台
9
80m3/h
7
汽车泵
台
2
臂长47m
9
混凝土振动棒
φ50
只
30
2.2kw（低噪音）
10
混凝土振动棒
φ70
只
10
2.2kw（低噪音）
11
混凝土罐车
10m3/辆
辆
36
其中4台备用
3.6材料准备
3.6.2主要材料准备
主要材料准备明细表
序号
材料名称
规格
单位
数量
用途
1
塑料薄膜
M2
10000
混凝土养护覆盖
2
养护剂
Kg
500
墙柱周围混凝土养护
3
脚手架
T
20
泵管架设，马道架设
4
阻燃岩棉被
M2
10000
混凝土养护覆盖
5
热敏电阻
组
70
混凝土冬施测温
6
电子测温仪
台
1
混凝土冬施测温
3.7施工前准备工作
1、浇筑前项目部排定两大班作业的各岗位人员名单。
按照施工方案进行详细的技术交底，使所有参加人员都明确自己的岗位职责。
施工现场有统一的指挥和调度。
施工中配置对讲机，为相互联络工具。
2、浇筑混凝土前，由现场工长和技术员填写《混凝土浇筑联系单》，并提前12小时提供给混凝土搅拌站。
联系单内详细填写：
浇筑部位、混凝土强度、总需用方量、供应频率和相关的各项技术要求。
3、机具准备及检查：
混凝土泵和泵管、塔吊、料斗、串筒、振捣器以及备用的混凝土泵和振捣器等机具设备按需要准备充足，所有机具均在浇筑前进行检查和试运转，修理工24小时跟班检修。
现场配备一定数量的手推车、铁锹，及时补充供灰，以保证混凝土浇筑的连续性。
准备好浇筑用的振捣器、刮杠、抹子、铁锹等工具及养护材料（塑料薄膜和阻燃性岩棉等）。
4、人员准备：
根据混凝土的连续浇筑时间长短及混凝土浇筑量的大小，合理配备足够的工人进行分班轮流作业。
混凝土振捣工为熟练的振捣手，安排电工及机修工跟班作业，另外安排钢筋工及木工跟班作业随时解决因混凝土浇筑造成钢筋或模板的移位问题。
5.工序交接准备：
混凝土浇筑前，钢筋、预埋管线及模板办理隐、预检手续；检查浇筑混凝土用架子、马道支撑是否牢靠。
工序交接检验完成后，并作好记录，符合设计要求及规范、规定，且经过业主、监理的隐蔽验收签字认可后，填写《砼浇灌申请书》，待批准后，方可通知搅拌站开盘。
6.施工缝留置及处理：
施工前按施工方案设置施工缝，浇筑过程中，严格按浇筑顺序施工，保证混凝土的连续浇筑，防止出现施工冷缝。
7、砼浇筑人员应熟悉现场，掌握结构布置，钢筋疏密情况，以便掌握砼浇筑流向，浇筑方法，浇筑重点，准备砼。
8、浇筑之前，先用与混凝土同配比减石子的砂浆湿润泵管。
9、现场备用一部分减水剂，当混凝土坍落度达不到要求时，按规范要求经项目总工程师批准后，可以掺入适量的减水剂，经搅拌车充分搅拌后，再进行浇筑。
10、由于本工程周边环境复杂，市政交通受到限制较多。
为保证交通顺畅，浇筑时事先需充分做好一切准备。
第四章施工措施
4.1超长混凝土特点及难点
4.1.1超长混凝土特点
混凝土结构具有抗压强度高，抗拉强度低的特点（抗拉强度是抗压强度的1/10~1/20,且随着混凝土强度等级的提高，比值有所降低）。
超大超长混凝土具有体量大、结构受力复杂、局部荷载大、混凝土强度高等特点，极易产生裂缝，要有效控制混凝土结构有害裂缝的出现，需从设计、选材、施工工艺、成品保护等方面考虑，采用综合抗裂技术。
4.1.2混凝土裂缝产生原理
混凝土结构的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。
微观裂缝是指那些用肉眼看不见的裂缝，主要有三种：
一事骨料与水泥粘合面上的裂缝；二十水泥石中自身的裂缝，成为水泥石裂缝；三是骨料本身的裂缝，称之为骨料裂缝。
微观裂缝在混凝土结构中的分布式不规则、不贯通的。
反之肉眼看得见的裂缝是宏观裂缝，这类裂缝的范围一般不小于0.05mm。
宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。
产生原因有三种：
一、外荷载引起的，二、结构次应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降引起的，当变形收到约束时产生应力，当次应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。
因此在混凝土结构中裂缝是绝对存在的，只是应将裂缝控制在符合规范要求范围内，以不致发展到有害裂缝，着重从抗（提高混凝土自身抗裂能力）、放（释放引起混凝土裂缝的应力）两方面阐述混凝土结构施工综合抗裂技术。
4.2材料
4.2.1原材料准备
1、地下室混凝土采用商品混凝土。
2、混凝土中均不得使用氯化钙。
3、水泥：
普通硅酸盐水泥P.042.5，并符合国标GB175-99的规定。
。
4、粉煤灰：
采用粉煤灰替代部分水泥来增强混凝土的和易性。
5、细骨料：
选用中粗砂，细度模数大于2.3，含泥量不大于2.5%，泥块含量不应大于2.6，其他要求应符合JGJ52的规定。
6、粗骨料：
洗净的碎石，选用5-31.5mm碎石，含泥量<1%，符合筛分曲线要求；骨料中针状和片状<15%（重量比）,非碱活性。
7、搅拌用水：
水质必须符合中国现行标准“混凝土拌合用水标准”JGJ63的规定。
8、减水缓凝剂：
采用引气剂或引气减水剂。
9、混凝土的坍落度为180±20mm、初凝时间底板8～10h左右，外墙4h。
混凝土的坍落度要根据现场的施工情况进行调整，采用泵送的混凝土坍落度为180±20mm。
10、依据“预防混凝土工程碱集料反应技术管理规定”，的规定本工程使用的混凝土均应做混凝土碱集料反应技术评估，其原材料（包括水泥、粉煤灰、外加剂、砂）做相应的碱活性检测报告，经检测合格后方可使用。
11、掺加抗裂防水剂，内含抗裂纤维，掺量8%以增加砼的抗裂性能。
经过多家比较，选定武汉三源和河北同邦的产品。
抗裂膨胀防水剂不宜与氯盐类外加剂复合使用，与其他外加剂复合使用时，应经试验后确定。
抗裂防水剂性能指标
指标
指标值
化学成分
氧化镁（％）≤
5.0
含水量（％）≤
3.0
总碱量（％）≤
0.75
氯离子（％）≤
0.05
水化28d残留SO4含量（％）＜
0.5
物理性能
细度
比表面积（M2/Kg）≥
250
0.08mm筛筛余（％）≥
12
1.25mm筛筛余（％）≥
0.5
凝结时间
初凝（min）≥
45
终凝（h）≤
10
限制膨胀率（％）
水中
7d≥
0.025
28d≥
0.10
空气中
21d≥
-0.015
48h含水量（％）＜
65
渗透高度比（％）＜
30
抗压强度（MPa）
A法
7d≥
25
28d≥
45
B法
7d≥
20
28d≥
40
抗压强度（MPa）
A法
7d≥
4.5
28d≥
6.5
B法
7d≥
3.5
28d≥
5.5
28收d缩率比（％）＜
100
1细度比表面积和1.25mm筛筛余或0.08mm筛筛余和1.25mm筛筛余表示，仲裁检验用比表面积和和1.25mm筛筛余；
2检验时A,B两法可使用，仲裁检验采用A法；
3A法采用《混凝土外加剂》GB8076规定的基准水泥。
B法采用符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥，且熟料中C3A含量6％~8％，总碱量（Na2O+0.658K2O）不大于0.6％；
4水化28d残留SO42-含量检测方法见附录A；
5以上各项指标按《混凝土膨胀剂》JC476，《砂浆，混凝土防水剂》JC474的方法进行检验。
4.3设计
4.3.1超长混凝土结构均采用补偿收缩混凝土补偿收缩性能符合下表：
项目
限制膨胀率*1/10
限制干缩率*1/10
抗压强度MPa
龄期
水中14d
水中14d
空气28d
28d
补偿收缩混凝土
板
≥2.0
≤2.0
≥30
侧墙
≥2.5
补偿收缩混凝土采用粉煤灰混凝土时，其设计强度等级的龄期可取60d或90d。
4.3.2地下室防水混凝土构件的厚度均大于250mm。
4.3.3地下室外墙、底板等防水混凝土构件性能符合规范要求,为C35P6。
4.3.4超长结构裂缝控制等级及最大裂缝宽度限制
部位
环境类别
裂缝控制等级
mm
低湿度环境中室内的混凝土构件
一
三
0.3
中高湿度混凝中室内的混凝土构件
二a
0.2
与无侵蚀性介质直接接触的底板、外墙
二b
地下水位变动的环境
三
注：
1、低湿度环境指室内相对湿度RH长期处于60%以下；
2、中、高湿度环境指相对湿度的年平均值大于60%；
3、当地下室设有柔性外防水时，最大裂缝宽度限值可增加0.1mm。
4.3.5根据不同结构部位，所处环境湿度及变化情况合理配置温度收缩钢筋。
4.3.6由于本工程采用收缩补偿混凝土，固后浇带间距控制在50m以内。
本工程所有后浇带均为温度后浇带，不设沉降后浇带。
主要设置在地下室平面转角处，房屋高度差异或荷载差异较大处，地基土压缩性有明显差异处，上部建筑结构或基础类型不同处。
4.3.7后浇带设计要求
1、后浇带宽800mm
2、后浇带设置在距支座1/3跨度处或受力和变形较小处
3、后浇带混凝土标号比原设计强度提高一级，并用微膨胀混凝土浇筑，浇筑时间在上一层顶板浇筑完成28天后。
4、后浇带养护时间大于28天。
5、后浇带处垫层加厚100mm，增设防水卷材，中埋300宽的止水钢板，附加钢筋。
4.3.8外墙迎水面增加φ4@200钢筋网片，增强混凝土韧性，防止裂缝产生。
4.4混凝土生产技术
4.4.1严格控制混凝土生产质量
1、不得使用过期或受潮结块的水泥，不得将不同品种或不同强度等级级不同厂家的水泥混合使用；
2、骨料中严禁混入影响混凝土性能的有害物质。
冬季施工时，骨料中不得含有冰雪等物，泵送混凝土骨料最大粒径不应大于输送管径的1/4;
3、材料进场后，骨料应按不同品种、不同规格分别堆放；水泥应按不同品种、不同强度等级级牌号分别储存在专用仓储罐内；粉煤灰及矿渣粉必须分别储存标志明显的专用仓库，不得与水泥想混，粉状膨胀剂及抗裂防水剂严防受潮结块，并按规定复检。
4.5.2配合比
配合比按现行国家标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55进行；必须满足设计所要求的强度、膨胀性能、抗渗性、耐久性等技术指标和施工工作性的要求。
混凝土配合比应符合下列规定：
水泥用量不得少于300kg/m³，也不宜大于400kg/m³，掺有活性掺合料时，水泥用量不宜少于260kg/m³；
用水量不得大于185kg/m³，水胶比不得大于0.50；砂率宜为35%~45%；膨胀剂或抗裂防水剂的掺量；用于补偿收缩混凝土时宜为30kg/m³~50kg/m³；用于填充用膨胀混凝土宜为40kg/m³~60kg/m³，合理掺量应经试验确定。
掺合料的掺量应符合下列要求：
（1）粉煤灰掺量宜为15%~30%，预应力混凝土不得超过25%
（2）矿渣粉掺量宜为10%~30%
注：
粉煤灰与矿渣粉掺量指占替代前的水泥用量百分比。
掺入引气剂或引气减水剂时，混凝土含气量应控制在3%~5%；
为延缓混凝土拌合物的初凝时间，选用缓凝型泵送剂；
混凝土拌合物入泵坍落度控制在180±20mm
初凝时间底板控制在10小时左右，外墙控制在4小时。
混凝土配合比通过试验确定，试配时抗渗等级比设计要求提高一级。
混凝土拌合物的搅拌时间比普通混凝土延长30s
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