帝斯曼大体积混凝土施工方案.docx
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帝斯曼大体积混凝土施工方案
帝斯曼国际中心
大体积混凝土施工方案
审批：
审核：
编制:
中建三局第一建设工程有限责任公司
帝斯曼国际中心项目部
2014年10月
1.编制依据
序号
名称
编号
1
帝斯曼国际中心结构施工图
——
2
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300—2013
3
混凝土结构设计规范
GB50010
4
大体积混凝土施工规范
GB50496-2009
5
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202-2002
6
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002（2011年版）
7
混凝土外加剂应用技术规范
GB50119-2013
8
工程测量规范与条文说明
GB50026-2007
9
建设工程施工现场供用电安全规范
GB50194-93
10
混凝土泵送施工技术规程
JGJ/T10-2011
11
预拌混凝土
GB14902—92
12
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2001
13
施工现场临时用电安全技术规程
JGJ46-20005
2.工程概况
大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小尺寸不小于1米的混凝土结构，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。
根据结构设计总说明，本工程大体积混凝土分布情况如下：
构件部位及名称
构件厚度m
地下室塔楼以外部分采用筏板基础
1.5
1#、2#楼主楼采用桩筏基础
2.2
3#楼主楼采用桩筏基础
2.8
具体分布如下如下：
地下室塔楼以外部分
说明
地下室塔楼以外部分筏板基础厚度为1.5m,属于大体积混凝土。
混凝土设计强度为C40，混凝土抗渗等级为P10。
平面示意图
1#、2#
说明
1#、2#楼筏板基础厚度为2.2m,属于大体积混凝土。
混凝土设计强度为C40，混凝土抗渗等级为P10。
平面示意图
3#
说明
3#楼筏板基础厚度为2.8m,属于大体积混凝土。
混凝土设计强度为C40，混凝土抗渗等级为P10。
平面示意图
编号
重难点
措施
1
工期紧张
配备合理设备加大浇筑能力，满足工期要求。
2
场地狭小，作业面多
合理组织交通路线和输送泵的位置
3
浇筑的质量
科学合理运用成熟浇筑方法
4
后期养护
跟踪及时
编号
施工要点
1
精心设计混凝土配合比。
在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）
2
浇筑大面积砼，采取分层浇筑砼（不超过500mm厚一层），按设计要求留置后浇带。
3
加强混凝土的振捣，提高砼密实度和抗拉强度，减少收缩变形，保证施工质量
4
在砼浇筑后，做好砼的养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力。
降低温度应力应注意避免曝晒，注意保湿
5
加强测温和温度监测与管理，随时控制砼内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，表面温度与大气温度差值不超过20℃；及时调整养护措施，使砼的温度梯度和温差不致过大，以有效控制有害裂缝的出现
6
根据工程特点，充分利用混凝土后期强度，可以减少用水量，减少水化热和收缩
3.施工部署
3.1.施工分区
现场根据后浇带分为1区、2区、3区、4区4个大区，各大区根据施工面积分成若干个小区，如下图所示：
各区间施工顺序根据业主售楼要求定为1区→3区→2区→4区，各区内先施工各塔楼电梯基础，再按分区施工筏板及塔楼底板（反压土区域除外），分区之间留设竖向施工缝，底板施工完后，施工钢管斜撑，分区内斜撑施工完后，开挖反压土，施工反压土区域底板。
3.2.施工准备
各分区进行独立浇筑。
下表各项准备工作为单个筏板基础浇筑时的准备情况:
1
人员准备
配备足够的管理人员；现场需要配备砼工20人，其中包括振动棒棒手6人，辅助的砼工14人。
钢筋工3人，负责砼浇筑施工时的看筋工作，保证钢筋在砼浇筑过程中的不发生移位；底板浇筑时管理人员每天按照两个大班安排，每大班为12小时
2
机械准备
投入塔吊1台配合部分混凝土接茬；3台HBT60输送混凝土；混凝土罐车若干运输混凝土；6台φ50（9m长）砼振捣棒混凝土的振捣；4台潜水泵泌水排除、混凝土养护抽水；5座碘钨灯夜间照明。
3
材料准备
在施工前一个月混凝土工长提出筏板混凝土工程量，经商务部门审核后报工程部，由工程部发送到搅拌站。
并由项目经理就大体积混凝土的集中供应与搅拌站主要负责人就行磋商，制定混凝土集中供应确保措施，并制定相关应急预案；砼覆盖用的塑料薄膜、麻袋按计划进场；测温仪器提前购置并做好调试工作。
4
技术准备
编制大体积施工方案，并对现场工长、质检进行技术交底；由主管工长对现场劳务人员进行详细的方案交底；对浇筑路线、分层浇筑情况混凝土养护、测温安排等重点做详细交底；与混凝土搅拌站进行接洽，就有关混凝土的配合比制定，有关大体积混凝土的材料特殊要求进行明确。
5
作业条件准备
砼浇筑前要作好隐蔽工程验收手续；砼操作人员要进行培训考核，合格后方能上岗；应搭设操作平台，防止踩踏钢筋，砼现场施工过程中，搅拌站将安排专人协助经理部进行施工协调，以确保砼浇筑施工顺利进行；施工用电、用水满足现场要求，并保持正常运行；做好混凝土泵车的交通组织措施。
3.3.总体安排
1
现场安排
说明
浇筑的总体顺序为由低至高，先施工筏板基础区域，采用斜面后退法浇筑至板面标高。
1区、2区、3区、4区分别布置2台混凝土输送泵，混凝土泵定位如下图所示。
混凝土泵定位图
2
路线安排
说明
混凝土运输分了两条路线，第一条路线从武汉东方明浒工贸有限公司出发，沿新华街向东驶入文化大道再依次驶入珞狮南路、珞狮路、珞瑜路直至武珞路到达，全程18.6公里。
第二条路线从佳园路出发，主要通过珞瑜东路珞瑜路和武珞路到达目的地，全程14.3公里。
第二条路线为备用路线。
经计算，选用武汉东方明浒一个搅拌站已能满足要求，若出现供应不及时或供应紧张时，紧急起用备选路线。
主要线路示意图
备用路线安排
备用路线示意图
3
总体安排
1#楼筏板浇筑计算
1#楼筏板混凝土量约为3335.8m³（其中筏板约为2516.8m³，电梯井约为819m³），分二次浇筑，先浇筑电梯底坑（厚度4.35m、5.35m），后浇筑整体筏板（厚度2.2m）；每次分区分层浇筑，共16层每层浇筑厚度不超过500mm,1台地泵每小时浇筑量40m3，每层浇筑时间不超过4小时（2516.8÷16层÷40m3≤4h），满足要求。
2#楼筏板浇筑计算
2#楼筏板混凝土量约为3531.6m³（其中筏板约为2712.6m³，电梯井约为819m³），分二次浇筑，先浇筑电梯底坑（厚度4.35m、5.35m），后浇筑整体筏板（厚度2.2m）；每次分区分层浇筑，共16层每层浇筑厚度不超过500mm,1台地泵每小时浇筑量40m3，每层浇筑时间不超过5小时（2712.6÷16层÷40m3≤5h），满足要求
3#楼筏板浇筑计算
3#楼底板混凝土量约为4208.4立方米（其中筏板1751.68m³，电梯井2456.72m³），电梯井与底板分2次浇筑，先浇筑电梯底坑（厚度3.65m、4.65m），后浇筑整体筏板（厚度2.8m）；每次分区分层浇筑，共16层每层浇筑厚度不超过500mm,1台地泵每小时浇筑量40m3，每层浇筑时间不超过4小时（2456.72m3÷16层÷40m3≤7h），满足要求；
4区底板浇筑计算
4区底板混凝土量约为6753立方米（其中4-1区1561.5m³，4-2区1509m³，4-3区1845m³，4-1区1837m³），底板分4区浇筑；每次分区分层浇筑，共3层每层浇筑厚度不超过500mm,1台地泵每小时浇筑量40m³，每层浇筑时间不超过3小时（1845m3÷16层÷40m3≤3h），满足要求；
4
施工缝留设
竖向设200目左右的钢丝网，用钢筋做支撑，确保钢丝网不至于变形，垂直于钢丝网面的方向要设施工缝加强筋。
4.大体积混凝土浇筑方法
4.1.地下室大体积混凝土浇筑方法
1
商砼要求
混凝土配合比的要求
正式施工前，我项目部与搅拌站进行技术协商，对混凝土供应提出详细的技术要求。
搅拌站根据目前阶段使用的水泥品种、砂石级配和外加剂，按照60d龄期的要求进行试配，配合比充分利用后期强度减少每立方混凝土中水泥含量降低，掺入适量的减水剂，保塑剂来降低水灰比。
配合比项目经理部总工程师审核，再报监理审核认可。
特别是混凝土外加剂的种类或性能，须是符合设计有关规定要求。
混凝土原材料的要求
砂、石
粗骨料选用最大粒径小于结构截面最小尺寸的1/4和钢筋间最小净距的3/4。
在满足以上条件的前提下应尽量使用粗骨料；强度高，连续级配好，低碱活性，并且同一颜色的碎石，产地、规格一致，含泥量小于2%，大于5mm的纯泥含量要小于0.5%，骨料不得带杂物；
细骨料选用中粗砂，选用细度模数为2.7的中砂。
选用5～40mm连续级配的石子，其针、片状颗粒含量不大于15%，含泥量不大于1%；选用中粗砂，含泥量不大于1%
水泥
选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥和I级粉煤灰，降低混凝土中水泥和水的用量；其特点活性好、含碱量低，标准稠度用水量小；水泥与外加剂间的适应性良好；并且原材料色泽均匀一致的特性，要求采用同一批熟料，水泥要求有出厂合格证和复试报告，严禁使用不合格和过期水泥。
坍落度的要求
本工程大体积筏板混凝土坍落度白天控制在180mm，晚上控制在160mm。
混凝土搅拌站根据气温条件、运输时间、运输道路的距离、混凝土原材料（水泥品种、外加剂品种等）变化、混凝土坍落度损失等情况来适当地调整原配合比，确保混凝土浇筑时的坍落度能够满足施工生产需要，确保混凝土供应质量。
当气候有变化时，要求混凝土搅拌站提供不同温度下、单位时间内的坍落度损失值；
对到场的混凝土实行抽测坍落度，试验员负责对当天施工的混凝土坍落度实行抽测，并做好坍落度测试记录。
如遇不符合要求的，退回搅拌站，严禁使用。
初凝时间
初凝时间进行调整，以6-8h为宜。
抗渗要求
设计规定筏板混凝土等级为P10施工配合比应经实验确定，优先选出满足设计强度等级、抗渗等级和耐久性，且具有水化热相对较低、收缩小、泌水少、施工性能良好的防水混凝土，严格控制混凝土的搅拌、运输、浇筑及养护，从而保证混凝土内实外光，控制结构不出现温度收缩裂缝及钢筋和预埋件无渗水通道，保证结构具有良好的自防水功能。
2
商砼运输
三栋楼以2#楼为例（所需浇筑的混凝土量最大），筏板基础汽车泵的配置：
为保证施工的连续性，根据工人轮班作业情况和进度计划安排，混凝土浇筑计划在48小时内完成。
每小时需浇筑量=单体基础总浇注量/浇筑时间=2712.6m³/48小时=56.5m³/h
混凝土泵的实际平均输出量=56.5×0.8×0.7=31.6m³/h
式中：
配管条件系数，取0.8；作业效率取0.7
需要泵车台数=每小时浇注量/混凝土泵实际平均输出量=56.5m³/h÷40m³/h=2台，取2台HBT60地泵进行现场大体积混凝土的浇注施工。
2）、混凝土运输车的配置
对每台泵车需要配备的泵车进行计算，每台输送泵需配备的混凝土运输车数量为：
N1=Q1（60L1/S0+T1）/60V1=40×（60×20/60+45）/60×9=4.8台
式中：
N——混凝土搅拌运输车台数（台）
T¬¬——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）
V——每台混凝土搅拌运输车的容量（m3）
S——混凝土搅拌运输车平均行车速度（km/h）
L——混凝土搅拌运输车往返距离（km）
Q——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间（min）
合计：
5*2+4（备用车）=14辆，取14辆车（大体积混凝土工程所需混凝土搅拌车数）
3
浇筑方法
浇筑时按施工部署由一侧向另一侧逐层推进的原则浇筑；统一指挥和调度，应用无线通讯设备进行汽车泵、搅拌运输车与浇筑地点的联络，把握好浇筑与泵送的时间；混凝土浇筑时在每台泵车的出灰口处配置1～2台振捣器；
在混凝土振动时，振动棒要快插慢拔，按450mm间距成梅花形布置振动点。
振捣时应依次进行，不要跳跃式振捣，以防发生漏振。
振动器的振捣要做到快插慢拔，每一振点的振捣延续时间30s，使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。
底板混凝土采用斜面分层浇筑法进行浇筑。
浇筑工作由下层端部开始逐渐上移，循环推进，浇筑时要在下一层混凝土初凝之前浇捣上一层混凝土并插入下层混凝土5cm，以避免上下层混凝土之间产生冷缝，同时采取二次振捣法保持良好接槎，提高混凝土的密实度。
对于预埋件和钢筋太密的部位，要注意插棒的位置，不能漏振，并做好预埋件管的保护；
在每个浇筑层的上、下部布置二道振动棒。
第一道布置在混凝土卸料点，防止混凝土堆积。
第二道布置在坡角处，振捣下部混凝土，主要解决下部的振实。
振捣时先振捣出料口处的混凝土，使之自然流淌成坡度，然后全面振捣；
在混凝土浇筑过程中由专人看模，认真观察模板、支架、钢筋预埋件和预留孔洞是否符合设计要求，当发现有变形时及时修正处理。
混凝土振捣时在钢筋骨架上铺跳板，操作人员在跳板上施工。
在混凝土初凝前由收面工抹平混凝土面，随抹随拆除跳板
每层混凝土浇筑应连续进行，如必须间歇，其间歇时间必须缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将此层混凝土浇筑完毕。
对进场的混凝土严禁加水及其它任何添加剂；用潜水泵将过滤出的泌水排出坑外。
对最后收尾阶段混凝土将会将泌水挤压至一处，用潜水泵随时将泌水排出坑外；
由于泵送砼表面水泥浆较厚，浇筑后须在砼初凝前用刮尺抹面和木抹子打平，可使上部骨料均匀沉降，以提高表面密实度，减少塑性收缩变形，控制砼表面龟裂，也可减少砼表面水分蒸发，闭合收水裂缝，促进砼养护。
在终凝前再进行搓压，要求搓压三遍，最后一遍抹压要掌握好时间，以终凝前为准，终凝时间可用手压法把握。
现场按每浇筑200立方米（或一个台班）制作3组试块，1组压7d强度，1组压28d强度归技术档案资料用，l组作仍14d强度备用。
防水混凝土抗渗试块按规范规定每500m³不得少于1组
4.2.混凝土浇筑工艺
浇筑工艺
1、采用斜面分层施工工艺，分层厚度不超过500mm，不得大于振动棒长的1.2倍。
2、输送泵遵循“同步浇捣，同时后退，分层堆积，逐步到顶，循序渐进”的布送工艺。
3、每一层混凝土振捣在自然形成的坡面上进行，振捣移动距离不得大于振动半径的1.5倍。
4、加深部位分两至三次浇捣，避免漏振而影响混凝土的施工质量。
5、混凝土浇筑时，宜从低处开始，沿长方向自一端向另一端进行，分层浇筑层间的间隔时间应尽量缩短，层间最长时间间隔应不大于混凝土初凝时间。
6、振捣时，重点控制两头，即混凝土流淌的最近点和最远点，振动点振动定时，不能漏振，尽可能采用两次振捣工艺，以提高混凝土的密实度。
7、除了钢筋稠密处采用斜向振捣外，其他部位均采用垂直振捣，振捣点的间距为400mm左右，插点距离板底200mm。
高频振动棒要垂直插入，快插慢拔，插点交错均匀布置。
8、在浇筑和振捣过程中，上浮的泌水和浮浆顺混凝土面流到坑底，随混凝土向前推进，由集水坑处抽排。
9、在振捣上一层混凝土时，应插入下一层5cm左右，以消除两层间的接缝，同时在振捣上层混凝土时，要在下层混凝土初凝之前进行。
10、振动器在每一插点上的振捣延续时间，以混凝土表面呈水平并出现水泥浆及不再出现气泡、不再明显沉落为度。
11、混凝土表面处理，应做到“三压三平”，振捣完成后，用长刮尺刮平，最后在终凝前用磨光机打磨，以防混凝土表面裂缝出现。
斜向分层，分层浇筑。
5.混凝土裂缝控制
5.1.大体积混凝土裂缝原因分析
水化温升高，体积变化大
混凝土体积越大，水泥总用量相对大，水泥水化产生的热量越不易散发，温升越高，引起的体积变化也越大。
大体积混凝土浇筑后，内部温度远较外部高，形成较高的温差，造成内涨外缩，使构件表面产生很大拉应力以至开裂。
受约束，产生拉应力
不受约束的混凝土是不会产生内应力的，体积变化受约束才产生内应力。
约束条件有两种，即外约束和内约束。
外约束是指结构物的边界条件，一般指基础或其他外界因素对结构物的约束，水泥水化后期，散发热量大于放热量，构件温度降低，体积收缩，受边界条件约束，产生拉应力。
如现在比较常见的地下室桶式结构、剪力墙结构受基础约束明显。
内约束是由于内部水泥水化热不易散发，表面则易于散发，内部体积膨胀，表面则体积收缩（特别是遇气温骤降或过水），受内部约束，产生拉应力。
抗拉能力低
混凝土是脆性材料，抗压能力较高，抗拉能力较低。
抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右；极限拉伸也很小，通常不足1×10－4。
大体积混凝土温度变形受约束时产生的拉应变（或拉应力）很容易超过极限拉伸（或抗拉强度）而产生裂缝。
以上三方面同时存在，并达到相当程度必然会发生裂缝。
缺少其中一个，或其中一个没有达到相当程度，裂缝可能不会发生。
大体积混凝土裂缝产生的最根本原因是水化温升的引起的体积变化。
针对上述原因，在进行大体积混凝土浇筑时前，优化配合比，尽量减少水泥用量，减少水化温升。
在浇筑过程中和完成后，对混凝土进行温度测量，掌握混凝土的内外温差，并采用合理有效的养护措施。
5.2.混凝土裂缝控制计算
大体积混凝土浇筑裂缝控制的施工计算
1、计算参数
钢筋混凝土底板尺寸
长度l（m）
宽度b（m）
厚度h（m）
77.93
20.77
2.20
混凝土标号
C40、P10
混凝土配合比
水泥
水
砂
石
粉煤灰
外加剂
425#普通
中砂
碎石5-31
kg/m3
390
172
693
1050
70
6
混凝土浇筑温度Tj（℃）
25
混凝土入模温度T0（℃）
15
2、混凝土的最终绝热温升Tmax（℃）
Tmax=W×Q/（c×ρ）=
63.2
其中
W--每立方米混凝土中水泥用量（kg/m3）
390
Q--每公斤水泥水化热量（kJ/kg）
377
c--混凝土的比热（J/kg∙K）
0.97
ρ--混凝土的密度（kg/m3）
2400
3、各龄期混凝土的绝热温升T（t）（℃）
T（t）=Tmax×（1－e-mt）
其中
m----经验系数（随水泥品种、比表面及浇筑温度而异）
0.384
e----常数
2.718
t（d）----混凝土的龄期
计算结果
混凝土龄期t（d）
T（t）（℃）
3
43.2
6
56.8
9
61.2
12
62.5
15
63.0
18
63.1
21
63.1
24
63.2
27
63.2
30
63.2
4、各龄期混凝土内部最高温度Tn（t）（℃）
Tn（t）=Tj+T（t）×ξ
其中
ξ----不同龄期和浇筑厚度的降温系数
查表
混凝土龄期t（d）
ξ
3
0.65
6
0.62
9
0.59
12
0.48
15
0.38
18
0.29
21
0.23
24
0.19
27
0.16
30
0.15
计算结果
混凝土龄期t（d）
Tn（t）（℃）
△Tn（t）（℃）
3
53.1
6
60.2
-7.1
9
61.1
-0.9
12
55
6.1
15
48.9
6.1
18
43.3
5.6
21
39.5
3.8
24
37.0
2.5
27
35.1
1.9
30
34.5
0.6
混凝土龄期t（d）
与外界气温之差△T1（t）（℃）
△T1（t）＝Tn（t）-Tj
3
28.1
6
35.2
9
36.1
12
30.0
15
23.9
18
18.3
21
14.5
24
12.0
27
10.1
30
9.5
5、各龄期混凝土表面温度Tb（t）（℃）
Tb（t）=Tq+4×h'×（H-h'）×△T1（t）/H2
其中
Tq----不同龄期的大气平均温度（℃）
20
H----混凝土的计算厚度（m）
H=h+2h'=
3.02
h'----混凝土的虚厚度（m）
h'=K×λ/β=
0.51
K----计算折减系数
0.666
λ----混凝土的导热系数（W/m∙K）
2.33
β----模板及保温层的传热系数（W/m2∙K）
β=1/∑（δi/λi+1/βq）=
3.04
δi----各种保温材料的厚度（m）
草袋
0.04
λi----各种保温材料的导热系数（W/m2∙K）
0.14
βq----空气层传热系数（W/m2∙K）
23
计算结果
混凝土龄期t（d）
Tb（t）（℃）
3
35.7
6
39.7
9
40.2
12
36.8
15
33.4
18
30.2
21
28.1
24
26.7
27
25.6
30
25.3
龄期t（d）
内部温度与表面温度之差
表面温度与大气温度之差
△T2（t）＝Tn（t）-Tb（t）（℃）
△T3（t）=Tb（t）-Tq（℃）
3
17.4
15.7
6
20.5
19.7
9
20.9
20.2
12
18.2
16.8
15
15.5
13.4
18
13.1
10.2
21
11.4
8.1
24
10.3
6.7
27
9.5
5.6
30
9.2
5.3
6、各龄期混凝土收缩相对变形值εy（t）
εy（t）＝εy0×（1－e-0.01t）×M1×M2×M3…M10
其中
混凝土在标准状态下的最终（极限）收缩值εy0
0.000324
混凝土收缩变形不同条件影响修正系数M
M1
普通水泥
1.00
M2
水泥细度为5000孔
1.35
M3
骨料为花岗岩
1.00
M4
水灰比为
升级会员 