大体积混凝土施工方案25#28#楼基础.docx
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大体积混凝土施工方案25#28#楼基础
西沽还迁房地块三工程
大体积混凝土
施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
中冶天工集团有限公司
目录
一、编制依据：
3
二、大体积混凝土简述3
三、施工准备4
四、施工注意事项6
五、质量标准7
六、施工方案7
七、混凝土的热工计算11
八、质量、安全和文明施工注意事项16
大体积混凝土施工方案
一、编制依据：
25#楼、26#楼、27#楼、28#楼设计图纸
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
《块体基础大体积混凝土施工技术规程》（YBJ224-91）
《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）
《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T10-95）
《预拌混凝土》（GB14902-94）
《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》（JGJ6-99）
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）
《建筑施工手册（第四版）》（中国建筑工业出版社）
《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社
二、大体积混凝土简述
现代建筑中，时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等，它主要的特点是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m，它的表面系数比较小，水泥的水化热释放比较集中，内部升温比较快。
混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。
工程特点：
1、25#~28#楼均为筏板基础，板厚1.5米，都属于大体积混凝土施工，混凝土强度等级为C30、P8；各楼均采用分段、分层浇筑，先将电梯基坑的底部浇筑到坑底部位，再从底板的一侧分层浇筑，每层浇筑高度控制在500mm左右，最后再浇筑300mm高的剪力墙。
这种大体积混凝土具有水化热高，收缩量大，容易开裂等特点，故底板大体积混凝土浇筑作为一个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，防止和降低结构裂缝的产生和发展。
2、本工程和一般的混凝土工程相比，具有结构厚，体型大，混凝土数量大，工程条件复杂和施工技术要求高的特点，在施工中除了满足混凝土的强度，整体性和耐久性等要求外，主要的是采用相应的技术措施，合理解决因混凝土温度应力而造成的混凝土开裂。
3、组织大体积混凝土施工主要是解决混凝土中水泥水化热引起的温差应力等特有的施工技术问题，在施工中应针对结构断面、材料选用、施工工艺、周围环境等条件估算混凝土内部的最高温度，采取有效措施，降低水化热，控制混凝土中心温度和表面温度之差，使其不大于25度，防止混凝土裂缝。
综合上述，按照三栋中1.5米厚筏板基础施工进行编制本方案其他栋号参照本方案进行指导施工。
三、施工准备
1、现场人员配置计划：
人员
分工
现场
协调
工长
质检
人员
取样员
布料
振捣
钢筋工
模板工
收面
保温
测温
养护
人数
1
3
2
1
6
4
10
10
8
4
2
2、设备及机具配置计划：
名称
泵车
罐车
振动棒
试模
抹子
塌落
度筒
水管
温度
计
棉毡
塑料薄膜
数量
2辆
若干辆
6个
15组
8个
1个
100m
10个
700m2
700m2
3、现场其他准备工作
（1）基础底板钢筋及柱、墙插筋应施工完毕，并进行隐蔽工程验收。
（2）基础底板上的电梯井、集水井采用木模板支模，并经检查验收合格，具备浇筑条件。
（3）550mm高外墙吊模、钢板止水带安装完成，并验收合格。
（4）将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。
（5）确定测温工具及所需测温孔的留设方法，并绘出相应的平面图及剖面图。
浇筑混凝土前预埋好测温的PVC管，保温需要的塑料薄膜、测温用的温度计等准备到位。
（6）用木架板搭设施工通道，施工人员严禁随意踩踏绑扎好的钢筋骨架。
（7）联系好砼泵车两辆，砼运输罐车若干台，保证随时到位；施工现场振捣棒等提前检修完毕。
（8）项目经理部应与建设单位联系好施工用电，并保证现场一台发电机，以保证混凝土振捣及施工照明。
（9）管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等安排值班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土浇灌、测温和养护连续进行。
四、施工注意事项
1、大体积混凝土浇筑完毕后，由于水泥水化热作用所放出的热量使混凝土内部的温度不断上升，混凝土表面和内部温差很大，表面与内部混凝土收缩不一致，产生很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度和弹性模量很低，因此极易出现混凝土的表面裂缝。
要采取措施，减少混凝土内外温差。
2、处理水化热的措施
（1）、砼采用水化热较低的水泥。
（2）、在保证混凝土等级的前提下，使用适当的缓凝减水剂，减少水泥用量，降低水灰比，以减少水化热。
（3）、掺入膨胀剂，在最初14d潮湿养护中，使混凝土体积微膨胀，补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝。
（4）、采用石子浇水等办法，降低混凝土入模温度。
在热天浇筑混凝土时，宜设置简易遮阳装置。
（5）、选用级配良好的骨料，并严格控制砂、石子的含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度。
（6）、分层浇筑混凝土，每层厚度不宜大于500mm，以加快热量散发，并使温度分布较均匀，同时也便于振捣密实。
上层混凝土覆盖要在下层混凝土初凝之前进行。
（7）、根据测温情况,及时做好砼的保温养护工作。
砼表面采用覆盖塑料薄膜保湿的保温保湿养护方法，派专人负责，加强砼的养护工作，确保混凝土内部和表面温差不超过25℃，使浇筑后的砼无裂缝，保证大体积砼质量。
五、质量标准
混凝土构件表面不得出现温度裂缝。
混凝土构件不得留设设计以外的任何施工缝。
六、施工方案
（一）、优化混凝土的配合比
由于现场所使用的混凝土均为商品混凝土，所以在混凝土浇筑前，对混凝土搅拌站进行技术交底，
（1）选用42.5R普通硅酸盐水泥，中粗砂，粒径为5—40mm碎石。
（2）控制好处凝时间一般为10—12h。
（3）掺入二级粉煤灰，掺量不宜大于20%，以代替部分水泥用量，推迟混凝土强度的增长，从而减少水泥水化热的不利影响。
（4）根据天气情况及材料实际情况，及时调整配合比，避免在雨天施工。
（5）保证骨料颗粒级配良好，控制石子、砂子的含泥量不超过1%—3%。
以提高混凝土抗拉强度。
（6）混凝土的塌落度控制在140—160mm之间每台班抽查二次。
（二）、温度控制
为了控制好混凝土因水化热而导致的内外温差，着重从以下几方面入手，
1、本工程混凝土先浇筑电梯井底板，再浇筑大面积底板，大面积底板分三层浇筑混凝土。
2、现场配备一台备用发电机，预防现场突然停电而保持施工的不间断。
3、为降低水化热，本工程混凝土优先采用普通硅酸盐水泥。
4、混凝土浇筑振捣产生的泌水用人工排出。
5、电梯井浇筑完毕后，用塑料薄膜进行苫盖保湿，其它不便用塑料薄膜苫盖的涂刷防护液。
6、由于混凝土相对等级较低，因此优先选用普通硅酸盐水泥掺加粉煤灰和膨胀剂，由于粉煤灰本身特性，掺加后主要推迟了混凝土的凝结时间，随着粉煤灰掺量的增加，凝结时间推迟较长，从而延长了水化热放热峰的时间，这对大体积混凝土的施工颇为有利。
普通混凝土经常发生收缩开裂，在混凝土中掺入膨胀剂后，在约束的情况下，能导入0.2—0.7Mpa的压应力，可抵消干缩或温度降低引起的拉应力，起到良好的补偿收缩作用，提高混凝土的抗裂能力。
膨胀剂水化后能生成大量的钙矾石，可以起到填充堵塞和切断毛细孔和其他空隙，使混凝土总空隙率降低，毛细孔变小，改善了混凝土的孔洞率，使混凝土变得密实，从而降低了混凝土的透水性，满足了混凝土的抗渗等级要求。
7、采用缓凝减水剂，缓凝剂的作用同样是有效的遏止混凝土的初终凝时间，延长了混凝土热峰的时间。
8、浇筑混凝土前，对搅拌站进行验收，保证混凝土供应量，并派专人对搅拌站监督，保证混凝土的质量。
浇筑现场采用一台泵车，外面再联系一台混凝土泵车备用，以防浇筑中泵车出现问题而保证混凝土浇筑的连续性。
9、施工前了解天气情况，保证浇筑混凝土期间在无雨天进行，现场备一定数量的雨具，和塑料布以防止下雨时进行苫盖遮挡和继续施工。
10、混凝土采用机械振捣棒振捣，振捣棒的操作要作到“快插慢拔”，上下抽动，均匀振捣，插点要均匀排列，插点采用并列式和交错式均可，插点间距300—400mm，插入到下层尚未初凝的混凝土中约50—100mm，振捣时应依次进行，不要跳跃式振捣，以防发生漏振，每一振点的振捣延误时间为30S，使混凝土表面不再显著下沉，不出现气泡，表面泛出灰浆为止，为使混凝土振捣密实，每台混凝土泵出料口配备4台振捣棒（3台工作，1台备用），分三道布置，第一道布置在出料点，使混凝土形成自然流淌坡度；第二道布置在坡脚处，确保混凝土下部密实；第三道布置在斜面中部，在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。
11、施工现场的温度监控：
混凝土灌注时，受不利因素的影响，混凝土的实际温度可能与计算值有一定差距，及时掌握混凝土的温度升降变化，以便采取相应对策。
（三）测温点布置按常规测温方法，需要留设测温孔，本工程采用温度计手工测温，只要保证基础混凝土中心温度与表面温差不超过25℃，即可保证混凝土质量，因此，测温重点在整个基础内。
测温点平面布置，1、电梯机坑内布置一个测点，2、沿筏板边缘每隔10m布置一个点位，3、单元中心布置一个点位，4、在筏板边缘及转角处不均匀布置测温孔，以测量底板内部及表面温度，筏板边缘测点距筏板边缘等于500mm，但不大于500mm。
（四）测温孔的留设
为了掌握砼的温升和降温变化动态情况,以防止内外温差过大而使砼产生温差应力和裂缝,需要对砼温度进行监测。
基础砼量较大，筏板浇筑砼时提前预埋Ø20PVC管（温度监测点布置的示意图见附图），埋设时要求留在混凝土外面的长度不小于20cm，预埋时PVC管可用钢筋做支撑物，将Ø20的PVC管绑在钢筋上，固定牢固。
PVC管上端测温前用胶带临时封闭，浇筑完砼后解去胶带，敞口；下口用胶带封闭严密，埋入砼中，防止砼进入，PVC管在混凝土浇筑过程中必须小心振捣，避免砸伤PVC管。
（五）、混凝土的养护，在浇筑完毕后的12个小时以内对混凝土加以覆盖并保湿养护，（采用塑料薄膜浇水进行保湿，保证保温层内温度与混凝土表面温度差不大于25℃）。
另外要尽可能保持新浇筑的混凝土不失去水分，尽量长时间保持混凝土湿润状态，避免混凝土因干缩而导致的裂缝，同时必须作到保温充分，保温时间足够长。
（六）、试块留置根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》，混凝土试块留置必须符合规范要求，试块应在浇筑地点随机抽取，不超过100m3的同配合比的混凝土，取样不得少于1次，每次取样应至少留置一组标准养护试块，每超过100m3增加一组标准养护试块，同条件的混凝土试块留置一组，600℃试块留置一组。
本工程每栋楼抗压试块共留置12组。
抗渗混凝土试块也在浇筑现场进行取样，不超过500m3取样不少于一组，超过500m3时每增加200—500m3应增加一组。
本工程每栋楼共留置抗渗试块2组。
七、混凝土的热工计算
1、在大体积混凝土浇筑前，根据施工拟采取的防裂措施和现有的施工条件，先计算混凝土的水泥水化热的绝热最高升温值，各龄期收缩变形值，收缩当量温差和弹性模量，然后通过计算，估量可能产生的最大温度收缩应力，如不超过混凝土的抗拉强度，则可采取措施调整混凝土的入模温度，降低水化热升温值，降低混凝土内外温差，改善施工操作工艺和混凝土拌合物性能，提高抗拉强度或改善约束等技术措施，不符合要求重新计算，直至计算的应力在允许的范围。
2、根据统计资料10月底、11月初天津地区平均气温在10℃根据混凝土的温度变化曲线，新浇筑的混凝土在第三天水化热引起的混凝土内部温度最高，其温差应力较大因此，以龄期d=3天计算参数。
3、大体积混凝土的内部实际温度是一个“由低到高，又由高到低”的变化曲线，从混凝土浇注完后，就有一个初始温度——浇注温度。
以后由于水化热的影响，混凝土内部温度不断上升，然后通过天然散热或人工冷却，温度又逐渐下降，待水化热大致散发后，混凝土的温度才与外界大气温度相接近，此时为稳定温度。
（一）、砼内部最高温升计算
温升是指在块体基础周围没有任何散热条件，没有任何热损耗的情况下，水泥与水化后产生的反应热（水化热），全部转化为温升后的最高温度为混凝土的最终绝热温升，应按下列公式计算：
Tn=WQ/Cγ
式中Tn——混凝土的最终绝热温升值（℃）；
W——每m3混凝土的水泥用量（kg/m3）；
Q——每kg水泥的水化热量（KJ/kg）；
C——混凝土比热（KJ/kg·k）,一般取0.96KJ/kg.K;
γ——混凝土的容重（kg/m3）;
每千克水泥水化热量Q表1
品种
水化热量Q（J/kg）
225号
275号
325号
425号
525号
普通硅酸盐水泥
201
243
289
377
461
矿渣硅酸盐水泥
188
205
247
335
影响混凝土内部温度的因素很多,一般以混凝土的浇筑温度、水泥水化热的温升、自然散热的降温三者因素综合考虑求得内部温度。
在假定结构物没有散热的情况下，混凝土绝热与时间（d）的关系，可按下列经验公式计算：
T（τ）=WQ/Cγ（1-e-mτ）=Tn（1-e-mτ）
式中T（τ）——在τ龄期时混凝土的绝热温升（℃）；
e——常数，为2.718；
τ——龄期（d）；
m——随水泥品种、比表面积、浇筑温度而异,按表2选用。
混凝土浇筑温度（℃）
5
10
15
20
30
m值（1/d）
0.295
0.318
0.340
0.362
0.406
表2
构件的厚度,水化热温升阶段就愈长,并和外界气温有关。
混凝土内部中心温度,应按下列公式计算:
Tmax=Tj+T（τ）ξ
式中Tmax——混凝土内部中心温度（℃）;
Tj——混凝土浇筑温度（℃）;
ξ——构件厚度的温降系数,按表3选用。
表3
浇筑块
厚度（m）
不同龄期（d）时的ξ值
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1.0
0.36
0.29
0.17
0.09
0.05
0.03
0.01
1.2
0.408
0.306
0.186
0.106
0.066
0.038
0.026
1.25
0.42
0.31
0.19
0.11
0.07
0.04
0.03
1.5
0.49
0.46
0.38
0.29
0.21
0.15
0.12
0.08
0.05
0.04
2.5
0.65
0.62
0.59
0.48
0.38
0.29
0.23
0.19
0.16
0.15
通过以上理论计算，可预先发现砼内部温差最大值在砼浇筑后出现的时间，在该时间区段内，必须加强测温和养护工作，控制砼中心温度与表面温度之差不大于25℃，防止砼裂缝。
3月27日，由金河畔混凝土有限公司提供的（C30、P8混凝土），商品混凝土配合比（配合比见附页），进行计算。
（1）、最终绝热温升
Tn=WQ/Cγ=282×377/0.96×2400=46.15℃
（2）、在τ龄期时混凝土绝热温升（℃）
混凝土浇筑温度按15℃考虑，则m=0.34
T（τ）=WQ/Cγ（1-e-mτ）=Tn（1-e-mτ）
=46.15×（1-e-mτ）=46.15×0.684
=14.77℃
龄期
3
6
9
12
15
18
1-e-mτ
0.684
0.90
0.968
0.99
0.997
0.999
Tτ
31.57
41.54
44.68
45.69
46.02
46.11
（3）混凝土内部实际最高温度计算：
Tmax=Tj+Tτ.ξ，已知：
混凝土浇筑温度（℃）Tj=15℃
板厚度为1.5m时，Tmax计算如下：
龄期
3
6
9
12
15
18
ξ
0.49
0.46
0.38
0.29
0.21
0.15
Tmax
30.47
34.11
31.98
28.25
24.67
21.92
结论：
通过以上理论计算，发现混凝土中心温度在混凝土浇筑后第3～9天最高，最高值为34.11℃，在该时间区段内，需要采取养护措施对砼进行养护。
施工过程中，应加强测温监控，确保不出现混凝土裂缝。
（二）大体积混凝土温度控制
混凝土表面拟采用覆盖0.3mm的塑料薄膜覆盖养护，现根据《建筑施工手册》缩印本第614页大体积混凝土裂缝控制的计算，计算此措施是否可行。
模板及保温层的传热系数β
β=1/[∑δi/λi＋1/βq]
δi，各保温层材料厚度
λi，各保温层材料导热系数
Βq，空气层导热系数，取值23[W/（m2·k）]
β=1/[0.0003/0.035＋1/23]
=20.8[W/（m2·k）]
混凝土虚铺厚度h‘：
混凝土导热系数λ取2.33[W/（m2·k）]
K为折减系数，取2/3。
h‘=k×λ/β
=2/3×2.33/20.8=0.075m
（3）混凝土计算厚度H：
H=h+2h‘=1.5+2×0.075=1.65m
（4）混凝土表面温度T2
T2=TQ+4h‘（H-h‘）[T1（t）-TQ]/H2
TQ，施工期大气平均温度，取15℃
T1（t），混凝土中心温度
T2=15+4×0.075×（1.65-0.075）×[34.11-15]/1.652
=15+0.3×1.643×19.11/2.723
=18.46℃
结论:
Tmax—T2=34.11-18.46=15.65℃没有超过25℃的规定
T2-TQ=18.46-15=3.46℃没有超过25℃的规定
混凝土表面采用覆盖0.3mm的塑料薄膜覆盖养护，满足规范要求。
上述施工方案能够保证不产生裂缝，保证基础混凝土的施工质量。
八、质量、安全和文明施工注意事项
（1）、试验员和质检员应按规定对生产的砼进行抽查和检查，严格控制水灰比和坍落度。
（2）、测温和养护工作必须按规定的时间连续进行，一旦发生异常应立即报告主管领导以便采取相应措施。
（3）、确保大体积混凝土中的表温差在250C以内。
如中表温差小于15℃时，经现场施工负责人批准后方可停止测温。
（4）、各项施工技术记录必须认真及时填写，并绘制温升曲线。
（5）、夜间测温和养护时必须有良好的照明，确保数字准确、安全生产。
（6）、养护覆盖材料使用完毕后必须统一收回，不得随意抛弃，做到现场整洁卫生。
九、主要管理措施
（1）、拌制混凝土的原材料均需进行检验，合格后方可使用。
同时要注意各项原材料的温度，以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。
（2）、施工现场对商品混凝土要逐车进行检查，测定混凝土的坍落度和温度，检查混凝土量是否相符,严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。
（3）、混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过3～5h。
（4）、试验部门设专人负责测温及保养的管理工作，发现问题应及时向项目技术负责人汇报。
（5）浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净。
（6）、加强混凝土试块制作及养护的管理，试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护。
十、质量保证措施
（1）、全面推行质量管理，加强质量意识教育，建立以项目经理为第一责任人的质量保证体系。
项目部、施工队设专职质量检查员，班组设兼职质量检查员，形成质量监督体系。
以“质量是企业的生命”开展质量宣传，使每个施工人员认识到质量的重要性。
（2）、严格管理，坚持工程质量三级验收制，认真落实班组自检、交接检及专检，抓好质量分项评定工作，实行质量一票否决制，上道工序不合格，绝不能进行下道工序施工。
（3）、建立现场生产调度会制度，定期召开各专业施工班组现场碰头会，及时处理检查施工中存在的质量问题，布置下一步的生产工作。
（4）、认真做好施工记录、隐蔽工程记录，及时办理各种验收签证手续，保证资料与工程进度同步。
（5）、实行材料、成品、半成品的质量检验制度。
所有建筑材料都必须有产品合格证才能使用。
对于钢材、水泥及外加剂还必须经试验合格后才能使用。
（6）、严格执行技术交底制度，做到先交底后施工，无交底不施工。
（7）、严格控制基础底板标高，现场对混凝土组长进行书面交底，严格按照50线进行控制，不超高，不过低。
（8）、振动棒使用方法严格按照“快插慢拔”的技术要求去做。
每棒间距不超过50公分，做到不漏振，不过振，各接点振捣密实。
（9）、混凝土浇筑时，防止分层离析，自由倾落高度不得高于2m。
（10）、砼浇筑后上平面用木抹子搓平，不得大于两遍，第一遍找平，第二遍待砼初凝前搓好麻面，第二遍搓麻面不宜过早，表面含水量过大容易出现鸡爪纹裂缝。
地面收平后马上用塑料薄膜进行苫盖。
（11）、在浇筑砼时，配有木工，钢筋工进行随时检查模板及钢筋确保混凝土的浇筑质量。
（12）、加强与施工班组的协调：
泵送混凝土施工时，尽量减少停泵时间，如确需停泵，必须每隔5min左右泵送几下，确保泵管内混凝土不出现离析、堵管的异常。
（13）、粉煤灰混凝土在低温施工时应该加强表面保温，混凝土表面温度不得低于5℃。
寒潮冲击情况下日降温幅度大于8℃，应加强表面保温，防止开裂。
十一、安全措施
（1）、认真落实“安全第一，预防为主”的方针，认真落实安全生产责任制，认真贯彻执行管生产必须管安全的原则。
（2）、建立安全技术制度，在安排施工任务的同时，必须进行安全交底，所有安全交底均应有书面资料和交底人、接底人签字。
（3）、加强对职工的安全生产教育，提高职工的安全意识和自身保护能力，搞好安全标语和警示标志，开好班前安全会。
（4）、进入施工现场必须带安全帽，特殊作业工种必须持证上岗。
（5）、为保证施工现场用电安全，所有电气设备必须加装触电保护器，做到“一机一闸一漏一箱”，灵敏可靠。
严格实行“三级配电二级保护”和“三相五线制”。
（6）、各种施工机械必须挂设安全操作规程和操作人姓名牌，操作人员必须持证上岗，按操作规程操作，严禁他人操作。
（7）、做好安全防护工作，必须把防护作为施工的前一道工序，无安全防护的施工项目不得施工。
（8）、项目部、施工队设专职安全员，各班组设兼职安全员，加强现场安全生产监督检查，违章必纠，从严治理。
定期进行安全大检查，反违章除隐患，落实安全技术措施，发现安全隐患即定时、定人迅速整改。
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