承台大体积混凝土.docx
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承台大体积混凝土
中澳新城会所公寓承台大体积混凝土施工方案
为确保大体积砼的施工质量，施工前除必须认真熟悉设计图纸，做到必须严格按设计要求和施工规范组织施工外，必须采取特殊的技术措施方能确保大体积砼的施工质量。
本工程拟采用斜面分层、薄层浇筑、循序退打、前中后三路振捣，一次连续整体浇筑砼的方法和“综合温控”施工技术。
一、工程概况
中山坦洲中澳新城会所公寓工程，结构型式为框支剪力墙结构。
其中承台ZJ94（Φ500）的承台面设计标高-5.6米，长为23米,宽为13.92米,承台厚度为2.65米,整个承台的混凝土量约为848.43立方米。
采用C35混凝土。
计划承台混凝土浇灌时间为二个日历天数。
二、施工准备工作
大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。
因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础承台大体积混凝土顺利施工；对商品砼供应商进行统一的技术交底。
外加剂单独计量，原材料储备是否足量，确保连续供应。
要求原材料、外加剂均采用电子计量、微机控制，自动上料；砼拌制时，对砼厂家进行监控，派驻技术人员对砼生产厂家的原料的质量、坍落度供应速度进行跟踪检查，记录，确保供应的连续、匀速，质量的稳定；准备充足的施工机械，除现场实际使用的施工机械外，准备足够的备用设施，至少配备一台备用砼输送泵。
1、材料选择
（1）、水泥：
考虑到水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，便混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。
当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此确定采用水化热比较低的普通硅酸盐水泥，海螺牌标号为425#水泥，通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。
（2）、粗骨料：
采用新会龙口山花岗岩碎石，粒径5-25mm，含泥量为0.4%,不大于1。
选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。
（3）、细骨料：
采用西江产地的中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量为0.7%,不大于2。
选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。
（4）、粉煤灰：
粉煤灰采用广州金羊发展有限公司的Ⅱ粉煤灰,由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。
按照规范要求，采用普通硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。
粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在10以内，采用外掺法。
（5）、外加剂：
采用佛山市瑞安牌LS-300缓凝高效减水剂,掺加同类性质混凝土的减水剂，每立方米混凝土为2kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。
2、混凝土配合比
该大体积混凝土的设计配合比为:
水泥:
水:
混合材料:
砂:
石=1:
0.53:
0.11:
2.19:
3.16。
施工配合比为:
水泥:
水:
混合材料:
砂:
石=338:
180:
38:
741:
1067。
（1）、混凝土采用由搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。
（2）、混凝土配合比应提高试配确定。
按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
（3）、粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。
另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。
3、现场准备工作
（1）、基础承台钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。
（2）、基础承台上的地坑、积水坑采用组合模板支模。
（3）、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。
（4）、浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、草席等应提前准备好。
（5）、项目经理部应与建设单位联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明用。
（6）、管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。
人员安排如下：
姓名
岗位
金旭刚
总指挥
吴向华
副总指挥
张江波、虞国明
现场主管
郭向阳
质量
韦正痴、熊继
施工
罗学文
试验、资料
李忠
安全
金生田
调车
张江波、罗学文等
测温
4、为保证混凝土的连续供应和浇筑,商品混凝土公司除由中山恒业有限公司提供外,我们还和起湾商品混凝土有限公司签定了协议,以保证混凝土的供应,为防止停电,项目部准备了一台柴油发电机专供承台大体积混凝土的浇捣用。
三、施工方法
1、机械选择：
承台选用1台汽车泵输送砼；插入式振捣器振捣砼；多台小型高扬程抽水机辅助抽除浇筑砼时产生的泌水。
2、砼浇筑顺序：
砼浇筑采用分层浇筑，循序渐进的方法，在下层初凝之前浇筑完上一层。
商品砼由自动搅拌运输车运送，由输送泵车泵送砼，从基坑一端推进到另一端，每次浇筑厚度根据砼输送能力、施工段宽度及坡度、砼初凝时间进行计算，每层厚度40cm左右，若有意外，砼输送能力下降，则立刻减小砼浇筑厚度，确保在底板砼浇筑过程中不出现冷缝。
在浇筑砼的斜面前中后设置3道振捣器振捣并采用二次振捣。
3、混凝土浇筑
（1）混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺，斜面按1:
6～1:
8坡度，其流淌距离为8m。
浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。
这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，便每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。
同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。
混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过6h，如遇特殊情况，混凝土在4h仍不能连续浇筑时，需采取应急措施。
即在己浇筑的混凝土表面上插12短插筋，长度1米，间距50mm，呈梅花形布置。
同时将混凝土表面用塑料薄膜加草袋覆盖保温。
（2）混凝土浇筑时在泵车的出料口处配置3~4台振捣器，因为混凝土的坍落度比较大，在底板内可斜向流淌1米远左右，2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实，另外1~2台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。
（3）由于混凝土坍落度比较大，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。
为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。
（4）现场按每浇筑100方（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。
（5）每层砼应振捣密实，前层砼必须在初凝前被新浇砼所覆盖，振动器应插入下层砼5cm，以消除两层间的接缝。
振捣时间以砼表面泛浆，不再冒气泡和砼不再下沉为准。
不能漏振和过振。
砼浇筑到顶后用平板振动器振捣密实。
平板振动器移动间距要确保相邻搭接5cm，防止漏振。
4、泌水排除方法：
提前在承台下端外墙模板外侧砌筑集水井，砼振捣过程中的泌水流入砖砌小井内，用泥浆泵排除。
5、砼上表面标高控制：
在浇筑砼前，用精密水准仪、经纬仪在墙、柱插筋上测得高出0.5m的标高用红油漆做标志，使用时拉紧细麻线，用1m高的PVC管量尺寸初步调整标高，全站仪器和水准仪精密复核即可。
6、砼表面二次抹平：
砼浇筑到顶面，用平板振动器振实后，随即用括尺括平，二次铁滚碾压两遍，用铁板抹平整一道，待砼终凝前，用木蟹槎一遍，再用铁板收一道。
四、混凝土温度控制
根据设计要求，对基础承台的混凝土进行温度检测；基础承台的混凝土中部中心点的温升高峰值，该温升值一般略小于绝热温升值。
一般在混凝土浇筑后3～4天产生，以后趋于稳定不再升温，并且开始逐步降温。
规范规定，对大体积混凝土养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体要求时，温差不宜超过25度;本工程设计无具体要求，即按规范执行。
表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。
根据砼温度应力和收缩应力的分析，必须严格控制各项温度指标在允许范围内，才不使砼产生裂缝。
1、控制指标，砼里外温差不大于25℃。
2、加掺合料及附加剂，减少水泥用量，降低水化热，掺粉煤灰，膨胀剂，替换部份水泥，掺减水剂，减少水灰比到0.5以后，以达到水泥用量最少的目的，减少水化热总量。
3、控制砼出罐和入模温度
（1）、降低出罐温度
为有效控制砼出罐温度（不超过26℃），当气温超过30℃时,粗骨料需浇冷水降温和遮盖不让太阳直接暴晒。
（2）、控制砼运输和入模温度
砼运输和泵送过程中，要控制温度不超过出罐温度，应在砼罐车和输送泵管上，覆盖保温材料以保持砼入模不超过26℃。
4、混凝土内部最高温升值
根据精确度要求，在混凝土内部最高温升值的计算中只考虑单方胶凝材料用量和混凝土入模温度两个主要因素根据掌握的混凝土配合比，所计算的大体积内部最高温升值如下：
Tmax=α（Wc/10）+WF/50+T0
式中：
T0—混凝土入模温度，26℃
WF—粉煤灰用量，111Kg
Wc—水泥用量，338Kg
α—用普通硅酸盐42.5#水泥的系数，取1.0
Tmax=α（Wc/10）+WF/50+T0=1.0×（338/10）+111/50+26=62.02℃
五、混凝土的养护
（1）、混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先在上面覆一层塑料薄膜，然后在混凝土表面覆盖二层草袋,最上面再覆一层塑料薄膜。
（2）、新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免草袋因吸水受潮而降低保温性能。
如温差超过25℃,我们采取的措施是在再上面覆盖朔料薄膜和草带,必要时利用碘钨灯进行轰烤,增加混凝土的表面温度,保证温差在25℃以内。
（3）、柱、墙插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大或受冻。
（4）、停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后，可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉，使混凝土散热。
混凝土的养护，其主要作用是保湿、保温，尽最大可能控制混凝土的内外温差，防止大体积混凝土出现裂缝。
草袋养护材料的厚度，由下式计算可得：
δ=0.5λH（Ta-Tb）K/λ1（Tmax-Ta）
式中：
δ—草袋厚度
H—大体积混凝土平均厚度2.65m
λ—草袋的导热系数，0.04W/（m·K）
λ1—混凝土的导热系数2.3W/（m·K）
Ta—混凝土与养护材料接触面温度,当混凝土内外温差控制在25℃时,Ta=Tmax-25=62.02-25=37.02℃
Tb—施工时大气平均气温,25℃
K—传热系数修正值，1.3
δ=0.5λH（Ta-Tb）K/λ1（Tmax-Ta）
=0.5×0.04×2.65×（37.02-25）×1.3/2.3（62.02-37.02）
=1.44cm
通过理论计算，采用铺两层塑料薄膜和两层草袋进行承台大体积混凝土养护时，即可满足内、外部温差值可控制在25℃以内，可以满足规范规定的要求。
六、大体积砼的内部降温
在进行大体积砼表面保温养护的同时，还应采取有效措施以降低砼的内部升温，一般有二种方法，一种方法是降低砼入模温度，另一种方法是砼内敷设循环冷却水管降温，本方案重点考虑后一种方法。
循环冷却水降温是一种行之有效的降温方法，无论是在砼的升温阶段，还是在砼的降温阶段，均能有效带走砼内部积聚的部分热量，使砼内部温度降低。
1、循环冷却水的基本施工程序
a.在大体积砼基础平面内，以垂直于砼浇捣方向均匀布置1组水平管网，采用管径75的薄壁钢管，管距3m。
b.水管布置在底板向上1.3m处。
c.水池中的水温与砼内部温差控制在20℃以内，温差相差太大，会引起水管附近砼因温差和温度应力急剧增加而产生裂缝。
2、循环冷却水降温计算
在控制循环冷却水进出水温差时，其温差值一般在5～10℃之间，按平均温差8℃计算，冷却水按施工程序布置后，其排水量约为30m3/h，即30×103kg/h,前后持续时间为14天，由上述数据可知，循环冷却水带出的总热量为
Q=TWtq
式中：
Q—热量，kJ
T—冷却进出水温差，℃
W—冷却水流量，kg/h
t—通水时间，h
q—水比热，kJ/kg·℃
Q=TWtq=8×30×103×14×24×1=8.064×108kJ
3、大体积砼浇筑前抗裂安全度验算
3.1大体积砼温度应力的基本假定
3.1.1地基是非刚性的
3.1.2降温与收缩的共同作用是引起砼开裂的主要原因。
3.1.3结构所受的温差和收缩，主要是均匀温差和均匀收缩，外约束应力是主要的。
3.1.4控制裂缝的方法是依靠合理配筋，合理的施工方案，控制温差的技术措施。
3.2大体积砼降温与收缩温差
这便于将砼的降温收缩应力与硬化过程中的砼本身收缩应力，用同一计算公式进行计算，故将砼各龄期的收缩量转换成当量温差，按下式计算
T=Tm+⊿Ty（t）
式中：
Tm—砼龄期各阶段的降温温差
⊿Ty（t）—砼龄期各阶段的收缩当量温差。
3.2.1砼的收缩当量温差
⊿Ty（t）=＆y（t）/α
式中：
＆y（t）—砼各龄期的收缩值
α—砼的线膨胀系数
＆y（t）=＆0y（1-e-bt）·M1·M2·······M10
式中：
＆0y—标准状态下的砼收缩值，3.24×10-4
b—经验系数，取0.01
t—砼龄期（d）
M1—水泥品种修正系数，1.0
M2—水泥细度修正系数，1.0
M3—骨料品种修正系数，1.0
M4—水灰比修正系数，0.949
M5—水泥浆量修正系数，1.09
M6—养护条件修正系数，1.0
M7—环境相对湿度修正系数，0.77
M8—构件尺寸修正系数，0.65
M9—砼捣实方法修正系数，1.0
M10—配筋率修正系数，0.84
＆y（t）=3.24×10-4×（1-e-0.01t）×1×1×1×0.949×1.09×1×0.77×0.651×0.84
=1.409×10-4×（1-e-0.01t）
⊿Ty（3-6）=【1.409×10-4×（1-e-0.01t）-1.409×10×（1-e-0.01t）】/10-50.404
同理：
⊿Ty（6-9）=0.392⊿Ty（9-12）=0.381⊿Ty（12-15）=0.369
⊿Ty（15-18）=0.358⊿Ty（18-21）=0.348⊿Ty（21-24）=0.338
⊿Ty（24-27）=0.328⊿Ty（27-30）=0.318
3.2.2大体积砼各阶段的温差
套《高层建筑施工手册》（第二版）图3-3-6得
Tm3-6=Tmax（⊿）=65×（0.65-0.62）=1.95℃
Tm6-9=3.66℃Tm6-9=5.20℃Tm6-9=6.50℃Tm6-9=6.50℃
Tm6-9=3.90℃Tm6-9=2.60℃Tm6-9=1.30℃Tm6-9=0.65℃
T3-6=1.95+0.404=2.354℃T6-9=4.172℃T9-12=5.381℃
T12-15=6.5894℃T15-18=6.578℃T18-21=4.128℃
T21-24=2.898℃T24-27=1.668℃T27-30=0.65℃
七、混凝土测温控制
（1）基础承台混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管。
测温管的长度分部为三种规格，测温管应按测温平面布置图进行预埋，预埋时测温管与钢筋绑扎牢固，要避免与钢筋接触,因为钢筋的导热系数大,浇混凝土时要保护好测温管,以免位移或损坏。
每组测温线有2根（即不同长度的测温线）在线的上断用胶带做上标记，便于区分深度。
测温线用塑料带罩好，绑扎牢固，不准将测温端头受潮。
测温线位置用保护木框作为标志，便于保温后查找。
（2）、配备专职测温人员，按两班考虑。
对测温人员要进行培训和技术交底。
测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。
测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。
（3）、测温工作应连续进行，每测一次，持续测温及混凝土强度达到时间，并经技术部门同意后方可停止测温。
（4）、测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。
（5）、随时撑握混凝土内部温度变化情况是指导混凝土养护工作的关键所在。
为及时控制和了解承台混凝土施工时，混凝土内部应测温。
每个测温点按混凝土上、中、下3处布置3种测温点。
浇捣后开始每2小时各点测温一次，持续14天。
测温点及冷却管布置剖面图
测温点及冷却水管平面布置图
（6）、测温记录表如下表。
实测温度记录表
单位：
℃
龄期
1d
2d
3d
4d
5d
6d
7d
8d
9d
10d
11d
12d
13d
14d
表面
Tmax
中心
Tmax
底部
Tmax
大气温度
循环水温
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