核心筒大体积混凝土施工.docx
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核心筒大体积混凝土施工
第1章编制依据
序号
内容
1
《混凝土结构工程施工及验收规范》
2
《普通混凝土配合比设计规程》
3
《粉煤灰混凝土应用技术规范》
4
《地下工程防水技术规范》
5
《混凝土拌合用水标准》
6
《底板大体积混凝土施工工艺标准》
7
《混凝土泵送施工技术规程》
第2章工程概况
松日发展大厦总承包工程位于深圳市南山区，南海大道麒麟立交以东，深南大道以北。
东靠万利达深圳研发生产基地，北面为研祥公司地段。
本工程地上二十三层，地下三层，总建筑面积67935m2，其中地下建筑面积为23631m2，地上总高度123.1m。
地下室为停车库、设备用房及人防工程；地上三层～二十三层为高档办公楼。
本工程地下室底板厚度为600mm，位于地下室D区6～9/D～E的主楼核心筒区域承台属于大体积砼，承台最大截面高度为4200mm，最小截面高度为2100mm，平面尺寸38200mm×10300mm，D区地下室底板所需C30P8砼总量约为3000立方米，其中核心筒承台砼量约为1134立方米。
核心筒承台位置如下图所示：
第3章施工部署
第1节施工组织
1、项目部成立以经理郭远龙为组长的领导小组，负责核心筒承台大体积砼的浇筑的质量，人员分工如下∶
序号
姓名
职务
负责内容
1
郭远龙
经理
现场总负责、总协调
2
李强
总工程师
人员培训、方案交底，技术协调
3
曹辉斌
工程经理
人员、机械组织、现场指挥、对外交通
4
蒋建峰
土建工程师
砼书面交底及现场技术指导和质量控制
5
顾惠明
机电工程师
临时用电、临时用水、施工机械、设备
6
朱剑
质量员
质量检查
7
张永生
材料工程师
砼供应
8
胡涛
试验员
现场取样、测温
2、施工队人员组织：
成立由队长为组长的领导班子，明确人员分工，各行其责，班组人员组织如下∶
序号
人员
人数
1
交通指挥
2
2
砼振捣
24
3
砼放料
4
4
抹压、摊平
4
5
看模板
2
6
调整钢筋
2
7
临水
2
8
临电
2
9
试验员
1
3、根据现场实际情况，D区地下室底板（包括核心筒承台）混凝土浇筑，按照自西向东的顺序进行施工，浇筑500mm高外墙时，避免冷缝出现，用塔吊辅助浇筑。
浇筑顺序如下图所示：
3、施工计划安排：
D区地下室底板混凝土浇筑安排在6月中旬左右，预计该区混凝土连续浇筑需50小时左右，选在周末开盘，对砼的运输较有利。
第2节施工准备
1、技术准备
（1）项目部会同搅拌站一起提前选定外加剂，做好试配，同时搅拌站提前三天做好原材料的储备。
（2）支设好后浇带处的模板，并做好防水处理。
（3）对参加底板砼施工的管理人员及操作人员进行培训，明确施工方法及施工程序。
（4）注意天气预报，避开大雨浇筑砼。
2、生产准备
（1）临时用水∶砼罐车冲洗后的废水先流经沉淀池，再排入市政管网；养护用水利用已沿护坡面接至地下三层的用水管，用橡皮管将水引至用水点。
（2）临时用电∶现场采用两台柴油混凝土输送泵，8根振捣棒分接2台移动配电箱，振捣器备用电源由发电机引至基坑专用配电箱，如停电时，2台移动箱接发动机专用配电箱，为确保安全，振捣器实行一机一闸一漏，其漏电电流不大于30mA，动作时间不大于0.1秒。
3、施工机械∶根据现场情况，所需机械如下表∶
序号
机械名称
数量
备注
1
罐车（8m3）
15辆
2
拖式地泵HBT60
2台
3
混凝土布料杆
1台
4
振捣棒
8～12根
5
发电机组
1台
停电时备用
6
水泵
6台
第4章主要施工方法
1、预拌砼的供应及质量要求：
经考察选择混凝土供应能力及质量能满足施工需求的砼供应站，严格控制原材料及配合比，要求砼的初凝时间不小于8～10h，泵送砼坍落度控制在14～16cm。
2、施工机械及布置∶选用2台拖式地泵和1台汽车泵，实际使用2台拖式地泵，汽车泵备用，2台输送泵分别布置在基坑南侧及北侧顶坡面上，安排专人负责指挥砼罐车车辆进出。
3、砼的运输∶D区地下室底板混凝土浇筑方量约为3000m3左右，由于周末道路畅通，便于混凝土浇筑，因此，底板混凝土选择在周末早上开始浇筑，现场设置2台混凝土输送泵，根据泵送能力及现场实际情况，每台泵每小时泵送混凝土按40～50m3/h，共需配备8m3罐车15辆，预计浇筑时间需要50小时左右。
4、底板砼浇筑：
铺设砼管道采用边浇筑边拆管的方法,由西向东，浇筑砼采用斜面式薄层浇捣，即利用自然斜淌形成斜坡，“由远至近、一个坡度、薄层浇筑、一次到顶”的方法。
每处作业面分前、中、后三排振捣砼，在出料口、坡角、坡中各配备3根振捣棒振捣，边浇筑边成型及抹平底板表面，标高、厚度采用水准仪定点测平，用小白线严格控制板面标高和表面平整；振捣时要做到“快插慢拔”，振捣延续时间以砼表面呈现浮浆和不再沉落、气泡不再上浮来控制，避免振捣时间过短和过长。
振捣棒有效半径R按30cm考虑（此数据为经验数据），则振捣棒插点的移动距离不能大于其作用半径的1.5倍，即45cm；插点方式选用行列式或边格式，振捣时注意振捣棒与模板的距离，不准大于0.5R，即15cm，并避免碰撞钢筋、模板、预埋管；为使分层浇筑的上下层砼结合为整体，振捣时振捣棒要求插入下一层砼不少于5cm；砼浇筑过程中表面的泌水及时排入电梯井坑或集水坑内，用潜水泵抽走；砼浇筑过程中，钢筋工经常检查钢筋位置，如有移位，必须立即调整到位。
5、砼表面处理：
混凝土浇筑后10h左右进行表面处理，共进行三次表面处理，第一次按标高用刮尺刮平，用木抹子打磨；待混凝土收水后，二次用木抹子搓平，以闭合收缩裂缝；第三次采用扫帚按一个方向扫平。
6、砼试块制作和坍落度检测：
D区地下室底板混凝土连续浇筑砼方量在1000立方以上，按每浇筑200立方砼取样一组；抗渗试块按连续浇筑砼量在500立方以下时，留置两组试块，每增加250～500立方时，应增加留置两组试块的要求进行取样。
每留置的两组试块，一组应在标养室养护，另一组在现场同条件下养护，养护期不得小于28天。
第5章大体积混凝土绝热温升及保温层厚度的计算方法
1、大体积混凝土底板上表面保温层或蓄热层的等效虚厚度h′可按以下公式计算：
h′=k·λ/β
式中：
k—折减数，取k=2/3。
λ—混凝土材料的导热系数，取λ=2.33W/（m·k）。
β—大体积混凝土底板上表面保温层或蓄热层的传热系数，[W/（m2·k）]，β值可由下式计算：
β=1/[Σδi/λi+1/βq]。
式中：
δi—大体积混凝土底板上表面保温层或蓄热层各组成材料的厚度（m）。
λi—大体积混凝土底板上表面保温或蓄热层各组成材料的导热系数[W/（m·k）]。
βq—空气层的传热系数，βq=23W/（m2·k）。
厚度为虚厚度（h′）的混凝土层与原实际底板厚度为h的混凝土层共同组合成一个厚度值为H（H=h+h′）的混凝土底板，这个厚度H称为计算厚度。
2、大体积混凝土底板完全绝热状态时的核心温升值Th的计算
大体积混凝土完全绝热状态下的核心温升值可以由以下公式计算：
Th=mcQ（1-e-mt）/cρ
式中：
h—混凝土最大绝热温升（oC）
mc—混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3），取285kg/m3
Q—水泥28d水化热（KJ/kg），取375KJ/kg
e—为常数，取2.718
c—混凝土比热，取0.97[KJ/（kgK）]
t—混凝土的岭期（d），按28天计算
m—系数、随浇筑温度改变，取0.384
3、大体积混凝土底板的核心最高温度值Tmax计算
大体积混凝土底板单向不完全散热状态下的核心最高温度Tmax可以按以下公式计算：
Tmax=Tj+T1
式中：
Tmax—大体积混凝土底板的核心最高温度值（℃）。
Tj—大体积混凝土的浇筑温度，一般混凝土的浇筑温度Tj等于当日最高大气温度Tq或比当日大气温度高0～3℃，即Tj=Tq+0～3（℃），
T1—大体积混凝土上表面单向不完全散热核心温升值（℃）。
4、大体积混凝土底板上表面温度Tb计算：
大体积混凝土上表面的温度Tb一般是指混凝土表面或表面下0～0.2m处的混凝土温度，该温度可按以下公式计算：
Tb=Tq+4/H2（h′+0～0.2）[H-（h′+0～0.2）]（Tmax-Tq）
式中：
Tb—大体积混凝土底板的上表面温度（℃）。
Tq—混凝土测温期间当日最高气温度（℃）。
H—大体积混凝土的计算厚度，由公式（H=h+h′）计算。
h′—大体积混凝土上表面保温层或蓄热层的虚厚度（m），由前述公式计算。
h—大体积混凝土底板实际厚度（m）。
第6章核心筒承台绝热温升计算
核心筒承台按4.2m厚度进行计算，因基础底板采用C30P8抗渗混凝土，根据商品砼搅拌站所提供砼配合比，每立方米C30P8的掺量如下：
水：
水泥：
砂：
石：
掺合料：
外加剂
=165：
285：
784：
1038：
90：
7.88
本工程大体积混凝土完全绝热状态下的核心温升值:
Th=Th=mcQ（1-e-mt）/cρ
Th=285×375×（1-2.718-0.384×28）/0.97×2400=106875×（1-0.00002）/0.97×2400=46oC
大体积混凝土底板终凝后，其上表面先覆盖一层δi=0.0005m厚的塑料布，并覆盖两层麻袋0.04m厚，施工时间为2008年6月下旬，预计平均气温250C，按入模温度Tj=25℃考虑：
其表面保温蓄热层为塑料布δ1=0.0005m，λ1=0.035w/m·k，表面两层麻袋的厚度δ2=0.04m，传热系数λ2=0.14w/m·k，保温蓄热层的传热系数β：
β=1/[Σδi/λi+1/βq]
=1/[0.0005/0.035+0.04/0.14+1/23]
=2.911W/（m2·k）。
保温蓄热层的等效虚厚度:
h′=（2/3）·（2.33/β）
=0.534m。
h=4.2m
厚承台计算厚度:
H=h+h′=4.2+0.534=4.734m
H=4.734m厚底板单向完全散热状态下与完全绝热状态下核心温升值之比ξ，ξ=0.74
因此底板单向不完全散热状态下核心温升值:
T1=ξTh=0.74×46
=34.04℃
底板单向不完全散热状态下核心最高温度值
Tmax=Tj+T1=25+34.04=59.04℃。
混凝土表面温度为混凝土表面下0.1m处的温度，
根据公式：
Tb=Tj+4/H2（h′+0～0.2）[H-（h′+0～0.2）]（Tmax-Tq）
=25+4/4.7342*（0.534+0.1）*（4.734-（0.534+0.1））*（59.04-25）
=25+15.8
=40.8℃
混凝土表面温度与混凝土内部温度温差:
Δ1=59.04℃-40.8℃=18.24＜25℃
混凝土表面温度与大气温度温差:
Δ2=40.8℃-25℃=15.8℃＜25℃
核心筒承台需要覆盖两层麻袋和一层塑料薄膜即可满足规范。
第7章大体积混凝土保温措施及温度监测
1、大体积混凝土保温措施
根据本工程大体积混凝土绝热温升计算,核心筒承台需要覆盖两层麻袋和一层塑料薄膜，在混凝土终凝后两小时内浇水并覆盖塑料薄膜和一层麻袋，根据混凝土测温结果加盖第二层（在混凝土内部最高温度和表面温度以及大气温度的温差在允许范围内尽快散热，加快工期）。
2、大体积混凝土裂缝成因分析及对策
（1）在混凝土升温阶段易产生表面裂缝
大体积混凝土在硬化期间的水泥水化过程，会释放大量的水化热，使混凝土中心及基础块中部区域产生很高的温度（基础块厚度越大，温度越高），而混凝土表面和边界受气温影响，温度较低，这样形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当温差超过一定的限度，其所产生的温度应力极易使新浇筑混凝土产生裂缝，根据规范要求，温差控制在250C以内。
（2）在混凝土降温阶段易产生收缩裂缝
当混凝土降温时，混凝土由于逐渐散热而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发，以及胶质体的胶凝等作用，促进了混凝土的收缩。
这两种收缩在进行时由于受到基底及结构本身的约束，以致产生较大的收缩应力（拉应力），当这种收缩应力超过一定的限度，其所产生的温度应力就会在新浇筑混凝土基础中产生收缩裂缝．这种收缩裂缝有时会贯穿混凝土基础全断面，成为结构性裂缝。
3、测温点的设置和大体积混凝土测温
（1）测温点布置
1）测温点布置原则
测温点必须具有代表性，能全面反映大体积混凝土各部位的温度，从大体积高度断面考虑，应包括底面、中心和上表面，从平面考虑应包括中部和边角区。
2）测温点布置
根据以上布置原则和核心筒承台的结构特点，确定以下测温点平面布置图，共设立4处测温点，每个测温点设立三个测温管，测温管的底部分别处于承台的底面以上200mm，中部和顶面以下200mm。
测温管采用16mm钢管预埋，钢管下端封死，上端露出混凝土约50mm，测温时用水灌满预埋钢管，1至2小时后用温度计则可测定混凝土温度。
（2）测温安排
鉴于大体积混凝土温度变化是一个平缓的变化过程，在一段时间内温度不会突变，检测温度的时间间隔只要小于混凝土每升高一度的时间就可以，因此，我们根据相关规定进行测温，即从混凝土浇筑完成后8至10小时后开始测温，在升温阶段每2小时测温一次，着重报告混凝土中心与表面以及表面与环境温度之间的温差，在降温阶段每6小时测温一次，测温结束时间均以各部位温差进入安全范围（ΔT≤25℃），可以撤除保温措施为条件。
（3）测温注意事项
测温必须指派专人负责，不得漏测，不得提前或滞后监测；
每次对最高温度、表面温度和大气温度进行测温，对测温实测数据进行波动分析，要剔除不合理的数据。
（4）数据整理
在每次测温时须记录所有监测数据，每测18次对数据进行整理，并绘制成表格和测温曲线，对测温曲线进行成果分析，以预测温度发展的趋势，表格样式见附件。
温度时间曲线
第8章质量保证措施
1、保证项目
（1）砼所用的水泥、水、骨料、外加剂及砼的配合比、原材料计量、搅拌等必须符合规范及有关规定，检查出厂合格证和试验报告是否符合质量要求。
（2）砼强度的试块取样、制作、养护、和试验要符合《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107—87）的规定。
2、基本项目：
砼应振捣密实；不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙、夹渣、麻面等缺陷，预埋件位置正确。
3、允许偏差项目
（1）标高允许偏差：
±5mm；
（2）表面平整度允许偏差：
4mm；
（3）轴线位移允许偏差：
5mm；
（4）墙、柱、梁截面尺寸允许偏差：
5mm
第9章成品保护
1、施工缝、止水片、支模铁件设置与构造须符合设计要求。
2、为保护钢筋、模板尺寸位置正确，不得碰撞、改动模板、钢筋。
3、在支模或吊运其它物件时，不得碰坏止水条。
4、保护好水电埋管及预埋件和测温管，振捣时勿挤偏或埋入砼内。
第10章安全文明施工及环保措施
1、施工现场的各种安全，消防设施的劳动保护器材要加强管理，定期进行检查维修，及时消除隐患，保证其安全有效。
2、积极监督检查逐级安全责任制的贯彻和执行情况，定期进行安全工作大检查。
3、遗洒的砼及时清理外运，做到工完料净脚下清，保持施工现场的整洁，干净。
4、各种机械使用维修保养人定人定期检查，保持机械场地的整洁。
5、现场道路场地全部用混凝土硬化，并随时进行清扫、洒水，保持场地内干净湿润，避免尘土满天飞扬；
6、现场作业面禁止从基坑向下抛掷东西，防止砸伤人。
7、清洗罐车及地泵的污水，经沉淀处理后排入市政污水系统。
8、夜间施工禁止大声喧哗，尽量使用低噪声的振捣棒。
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