某科研楼工程大体积混凝土施工方案文档格式.docx
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四、混凝土裂缝预控办法4
1、施工机械、材料和人员应能保证连续浇筑砼4
2、严格控制混凝土的出厂温度。
5
3、输送泵管处理办法6
4、砼分层浇筑方法（斜面分层法）6
5、混凝土震捣7
6、混凝土的泌水处理7
7、动态控制9
8、面层搓平9
五、混凝土的养护措施10
1、混凝土筏板面层养护10
六、混凝土测温办法10
1、混凝土内部水化热所产生应力计算及温度差计算11
2、塑料薄膜厚度（计算及取值按建筑施工计算手册第11章）12
3、测温点布控13
一、工程概况
本工程位于XX市矿工路东段XX机械制造有限公司院内，建筑类别为一类高层办公建筑，耐火等级为一级，结构安全等级为二级，抗震设防烈度为6度第一组，耐久年限为50年，主要结构类型为钢筋混凝土框架结构，建筑高度为59.7m，地下2层，地上16层，建筑面积：
20700.8㎡；
二、混凝土裂缝产生的原因
混凝土是由多种材料组成的非均质材料，它具有较高的抗压强度，良好的耐久性及抗拉强度低，抗变形能力差，易开裂的特性。
大体积混凝土由于结构截面大，水泥用量大，水泥水化时释放的水化热会产生较大的温度变化，这种温度变化会使混凝土内部温度显著提高，而混凝土表面由于散热较快，温度较低，这样砼结构会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，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。
同时，混凝土表面降温时，由于降温产生的温差，加上混凝土多余水分蒸发产生的干缩，受到地基和结构边界条件的约束时，会产生很大的收缩应力（拉应力），当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面会产生贯穿裂缝，带来很大危害。
三、混凝土的原材料控制
基于混凝土裂缝产生的原因，我司对混凝土原材料拟采用专用原材料和统一的砼配合比
、选用低热、高标号水泥品牌。
水泥水化热大小，对混凝土的温度起决定性影响，而水泥水化热量大小取决于水泥品种及其所含的矿物成份，水泥中硅酸三钙（简称C3S）及铝酸三钙（简称C3A）含量愈高，发热量愈大，水化速度也愈快，出现温峰值也较早，选用的水泥应采用低水化热低碱水泥，所使用的水泥品种的铝酸三钙含量应少于7%。
选用42.5MP或以上标号的普通硅酸盐水泥，可以减少混凝土配合比中总的水泥用量及混凝土水化反应时总体水化热。
水泥厂家一经选用，同一次浇砼必须用该厂家的水泥。
、具有微膨胀效果的高效缓凝型减水剂
具有微膨胀效果的高效缓凝型减水剂具有高效减水效果、降低水化热、改善混凝土的和易性、提高混凝土的抗裂性和抗渗性、改善混凝土泌水性和保水性、和具有良好的可泵送性等效果。
、粗骨料选择
采用以自然连续级配良好的粗骨料配制混凝土，如此配置的混凝土有较好的和易性，并可以减少用水量和水泥用量，以及提供较高的抗压强度。
优先选用5~30mm连续级配的石子，符合筛分曲线要求，减少混凝土干缩。
其指标如下：
名称
指标要求
备注
压碎指标
＜10%
含泥量
＜1%
泥块含量
＜0.2%
骨料中针状和片状颗粒含量
（重量比）
、细骨料选择
细骨料以中砂为宜，要求搅拌混凝土前对粗、细骨料进行冲洗，尽量减少含泥量。
氯离子含量
小于0.03%
细度模数
2.5-3.0
、骨料的搅拌温度
对骨料进行浇水降温，降低混凝土出机和入模温度。
、粉煤灰
掺入适量的粉煤灰可以减少水泥用量，从而减少水泥的总体水化热，改善混凝土的和易性，对减少砼的裂缝控制有很大好处。
1、配合比控制
本工程拟采用泵送混凝土，砂率应在40%~45%之间，在满足可泵送前提下，尽量降低砂率。
坍落度在满足泵送条件下，尽量选用小值，塌落度选择在12—14厘米左右。
初凝时间为8小时，终凝时间为9小时。
配合比一经确定，未经试验人员同意改动配合比，不得随意增减用水量，以确保砼的整体质量均匀稳定。
四、混凝土裂缝预控办法
、施工机械、材料和人员应能保证连续浇筑砼
为保证砼能够连续浇筑，不出现施工缝或冷缝。
施工机械不仅要准备充分，而且要考虑发生故障时的修理时间，现场备用一台砼罐车和一台泵车10条振动棒，此外还要备用一台发电机，其功率最小保证一台塔吊、一台砼输送泵车、10条振动棒和部分照明用电。
在浇筑砼两天前应把所需的材料、施工机械运到现场。
备好足够的水泥、砂、石、保证水电供应、机械配备，必须做到连续施工。
浇筑大体积混凝土施工设备如下：
混凝土施工机械
数量
1．砼搅拌站搅拌机
2套
我司搅拌站建成前租用其它单位搅拌机
2．混凝土输送罐车
5台
3．管式砼布料杆
1台
4．汽车泵
2台
5．振动棒
10根
HZXφ50
6．平板振动器
ZW20
7．抽水泵
4台
φ150
工作班的人数如下：
工种
接拆管工人
振捣工人
找平工人
钢筋保守
砖工保守
养护工
其它
后台
工人小计
管理人员
人数
4人
8人
10人
1人
2人
28人
合计：
工人28人，管理人员4人。
、严格控制混凝土的出厂温度。
a）.在原有石子洒水的基础上，加强管理，安排人员负责石子洒水降温。
并定时测量砂子、石子的温度。
b）.在搅拌楼下增加洒水装置，每次装混凝土时，对混凝土搅拌车的搅拌罐进行淋水降温。
c）.不定期清洁搅拌机。
d）选用距施工现场不远的搅拌站运送砼，我司自建一座搅拌站（运输时间10分钟），专供现场使用。
、输送泵管处理办法
泵管在使用过程中会吸收辐射热，管道与砼磨擦也会产生热量，在管道上包裹麻袋，不定期在麻袋上浇冷水降温，保证在浇筑砼过程中泵管温度不会过高。
、砼分层浇筑方法（斜面分层法）
依据砼输送能力、筏板的面积、砼浇筑量，对筏板基础浇筑砼进行分层，使砼以同一坡度薄层浇筑，循序推进，一次到顶，每次分层厚度按300～500mm分层浇筑，并要保证砼覆盖已浇筑砼的时间不得超过砼初凝时间。
这样避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，提高了泵送效率，简化了混凝土的泌水处理，保证了上下混凝土不超过初凝时间。
对筏板进行分层后，砼浇筑时各层间应有适宜的间歇时间，使得在不产生冷缝的前提下，上层混凝土覆盖到下层的混凝土上时，下层混凝土水化热已进行了一段时间，热量已散发一部分，这样可以降低混凝土内部的一部分水化热。
筏板基础砼浇筑分层浇筑示意图如下：
分层厚度第一层450、第二层450、第三层400。
、混凝土震捣
根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前、中、后布置三道振动器,在下料完成后开始振捣。
第一道布置在混凝土卸料点，主要解决上部混凝土的捣实，第二道布置在混凝土坡脚处，确保下部混凝土的密实，第三道在坡度的中部保证砼的坡度和密实性。
随着混凝土浇筑工作的向前推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度混凝土的质量。
斜面长度增加后,振动棒也要相应增加个数。
施工管理人员在现场监督工人认真捣实混凝土，提高混凝土的密实度，减少砼骨料之间的空隙。
、混凝土的泌水处理
大流动性混凝土在浇筑、震捣过程中，上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底。
泌水会因振捣而改变混凝土中水的含量及冲洗掉混凝土面的水泥浆，对混凝土具有较大的危害，我司制定以下方法来解决该问题。
施工砖胎模时在筏板后浇筑一侧角部砖胎模内设置集水坑，混凝土浇筑时使大部分泌水随着混凝土浇筑向前推进被赶至集水坑集中抽水。
当混凝土大坡面的坡脚接近另一侧砖胎模时，改变混凝土浇筑方向，即从顶端往回浇筑，与原斜坡相交成一个集水坑，这样集水坑逐步在中间缩小成水潭，用软轴泵及时排除,采用这种方法排除最后阶段的所有泌水。
、动态控制
施工现场严格监控预拌混凝土的各项指标，随时向现场施工的负责人进行通报，并及时对现场出现的混凝土品质问题进行处理。
试验人员随时抽查砼的坍落度，目测砼的和易性，如发现砼有离析或初凝现象把砼清退出场。
1、面层搓平
筏板砼浇筑完成后，初步用铝合金大杠刮平砼后，及时用木抹子将砼表面抹平，待砼收水后，用木抹子搓平两次，以闭合砼面层的收缩裂缝。
大体积泵送混凝土，其表面水泥浆较厚，在混凝土浇筑结束后要认真处理。
经4~5小时左右，初步按标高用长尺刮平，在初凝前（因混凝土内掺加减水剂，初凝时间较长）用铁滚筒碾压，再用木蟹打磨压实，以闭合收水裂缝，约12小时后覆盖塑料膜并蓄水养护。
五、混凝土的养护措施
1、混凝土筏板面层养护
筏板浇筑砼完毕后约12小时，对砼加以覆盖和浇水。
本工程拟采用塑料膜加蓄水（厚度为20mm具体计算见测温办法）养护，以减少升温阶段内外温差，防止产生温度裂缝，并可防止混凝土表面脱水产生干缩裂缝，使水泥顺利进行水化，提高混凝土的抗裂缝能力。
在养护过程中定时对砼内部的温度进行监控，发现砼内外温差大于250C立即采取措施（具体方法见测温办法）。
当砼内外温差小于250C，继续浇水养护至14天。
六、混凝土测温办法
砼的内部温度用电子测温仪测温，浇筑砼时预埋测温管，设置上中下三种高度，得出砼内部的温度与外界温度差值，按结构设计总说明要求，如果其差值超过250C时进行特殊养护。
、混凝土内部水化热所产生应力计算及温度差计算
以最不利的条件进行计算，既不考虑混凝土的热传导，且以前七天的水化热全部不进行传导进行计算内部中心温度的最大值。
砼内部中心温度最大值：
T（t）=CQ/cρ（1—e-mt）（建筑施工计算手册第11章）
T（t）：
混凝土浇注完t时间，混凝土的绝热温升值（0C）
C：
每立方米混凝土水泥用量（公斤），C30P8的水泥取305公斤/每立方米
Q：
每公斤水泥水化热量，七天的取377千焦耳/每公斤
C：
混凝土的热比，为0.96
ρ：
混凝土的质量密度，取2400公斤/立方米
m：
为经验系数取0.4
t：
混凝土浇注后至计算时的天数，取7。
T（t）=CQ/cρ（1—e-mt）=305Χ377Χ（1—e-2.8）/（0.96Χ2400）
=46.90C
7天混凝土的弹性模量：
E（t）=E0（1—e-0.09t）（建筑施工计算手册第11章）
E（t）：
计算时混凝土的弹性模量
E0：
混凝土最终的弹性模量
E（t）=E0（1—e-0.09t）=3.0Χ10000Χ0.467=1.40Χ10000
混凝土的变形应力：
σ=E（t）αΔTS（t）R/（1-v）（建筑施工计算手册第11章）
σ：
混凝土的温度应力
α：
混凝土的线膨胀系数（混凝土结构设计规范第4.1.8条）取1Χ10-5
ΔT：
最大的综合温差ΔT=T（t）—Th（泉州市四至六月最低气温，按140C计算）ΔT=T（t）—Th=46.9-14=32.90C
S（t）：
混凝土徐变影响系数，取0.4。
R：
混凝土的外约束系数，取0.4。
V：
混凝土的泊松比，取0.15。
σ=E（t）αΔTS（t）R/（1-v）=1.4×
0.1×
32.9×
0.4×
0.4/0.85=0.87〈1.43/1.15=1.24（牛顿/平方毫米，混凝土7天的抗拉强度）
达到允许拉力时的温度差:
1.24/（1.4×
0.4/0.85）=47.10C
经过以上验算，若不进行保温养护，理论计算温差为47.10C时,将会产生裂缝。
控制温差在450C以下时，可保证不产生温度裂缝。
但按规范和图纸要求，温差应控制在250C以内。
、塑料薄膜厚度（计算及取值按建筑施工计算手册第11章）
δ＝0.5Ηλ（Τa－Τb）k/λ1（Τmax－Τa）
δ—养护材料厚度
λ—养护材料导热系数，取0.04w/m.k
λ1——混凝土导热系数，取2.3w/m.k
Τmax——混凝土中的最高温度，取71.9℃Τmax=T（t）+Τ0，Τ0为混凝土浇筑入模温度，取25℃。
Τa——混凝土表面温度取25℃
Τb——混凝土达到最高温度时的大气平均温度，取20℃
K—传热系数修正值，取1.3
Η—结构物的厚度，取1.8米
δ＝0.5×
1.8×
0.04×
（25-20）/（2.3×
（71.9－20））×
1.3＝0.2厘米
覆盖两层塑料膜即可满足要求，为保证施工质量，我司拟定在塑料膜上再加2cm蓄水养护。
、测温点布控
采用电子测温仪，测温时间间隔见下表。
（1）测温点布置图。
（2）测温记录
第1天~第7天每3小时测温一次；
第8天～第14天每6小时侧温一次
各龄期实测内部温度值与理论最大内部温度比较表
龄期（d）
比值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Tt
实测值
Tmax
理论值
71.9
基础中心与基础上表面保温养护内外升降温变化表
混凝土中心
温度（℃）
水底温度
（℃）
水面温度
与上部温
差（℃）
混凝土上部
与水底温
水底、水面温差（℃）
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