大体积混凝土施工方案0416Word格式文档下载.docx
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建筑功能
总建筑面积：
175179.12m2
地上
52层
裙房：
1F高6m，2F~5F高5.1m，6F高5.1m；
塔楼：
6F高10.2m，15F、25F、35F、43F、51F、52F高5.10m，屋面花架高10.8米；
其余高4.50m。
商业、办公、空中花园及避难层
地下
4层
-4F、-3F高4m，-2F高6m，-1F高5.5~7m
商业、地下车库及设备房
建筑设计基本概况
建筑性质
商业办公建筑
建筑工程等级
一级
设计使用年限
50年
抗震设防烈度
7度
人防设防要求
甲类核6级，甲类核6级二等人员掩蔽所，甲类核6级区域电站
建筑分类
地上建筑为超高层公共建筑，地下室为大型机动车车库
防火分类
Ⅰ类
建筑耐火等级
防水等级
屋面、外墙、种植顶板、设备房防水等级为一级，其余为二级
绿色建筑星级标准
三星级
第三节底板混凝土工程概况
本工程底板因混凝土浇筑方量较大,浇筑过程中的施工组织难度高,需从混凝土的供应、机械、人员现场浇筑平面布置以及场内外交通协调等进行精心组织，才能保证大体积混凝土的质量。
1.1混凝土环境类别及耐久性要求
部位
构件
环境类别
最大水胶比
最小水泥用量
最大氯离子含量
最大碱含量
底下室底板
二类
0.55
280kg/m3
0.2%
3.0kg/m3
1.2大体积浇筑面积、厚度、砼强度等级及浇筑量
区域
浇筑部位
板厚
砼标号
方量
核心筒
底板
1000mm
C35P10
2593m3
外框
4859m3
裙楼
6551m3
后浇带
比相应构件部位混凝土等级高一级的微膨胀混凝土
底板及承台厚度布置图
第三章施工部署
第一节混凝土浇筑区域划分
本工程地下室底板由主塔楼底板和裙楼地下室底板组成，总面积约1.2万m2，总浇筑混凝土量为14000m3，混凝土强度等级为C35，抗渗等级P10。
底板整体厚度1.0m，其中主塔楼核心筒区域承台混凝土厚3m，外框筒区域承台混凝土厚1.4~2.0m。
根据整个结构施工的流水段的划分安排混凝土分项工程的施工流水段。
地下室结构以后浇带为界划分流水段，并结合地下室其他部分结构的考虑，地下室共划分为2个区，6个施工段；
塔楼核心筒划分为1个施工段，各施工区按先竖向结构后水平结构的先后顺序组织混凝土施工。
本次方案就针对基础底板各区域板厚不同的特殊情况，计划浇形式为不同板厚分层浇筑，原则上从深坑往浅坑浇筑，在达到同一标高后再整体一次浇筑。
第二节施工技术准备
（1）根据业主提供的图纸，及时组织技术人员熟悉图纸；
同时，组织有关人员对图纸进行检查、校核；
并请设计单位及时到现场进行设计交底。
（2）混凝土施工前根据设计交底，制定出施工阶段的综合抗裂措施。
（3）混凝土施工前，应对工人进行专业培训，并应逐级进行技术交底，同时应建立严格的岗位责任制和交接班制度。
（4）底板浇筑混凝土前，预先与商品混凝土搅拌站办理商品混凝土委托及申请，委托单的内容包括：
混凝土强度等级、混凝土的特殊要求、使用部位、方量、坍落度、初凝终凝时间、是否掺加掺合料和浇筑时间等。
第三节劳动力及机械设备投入计划
1．劳动力投入计划
本工程底板浇筑阶段劳动力按两班倒施工，劳动力总需求计划表如下：
工种
砼工
钢筋工
木工
泵车操作维修
水电工
普工
信号工
塔机
合计
人数
40
10
82
2．控制指挥中心设置白夜两班，机构组织如下：
3．机械设备投入计划
施工阶段
机械名称
型号
单位
数量
备注
底板浇筑阶段
塔式起重机
QTC6513
台
臂长65m
插入式振动棒
ZX80、50、30
根
24
12根φ50，12根φ30
平板式振动器
STGP180
个
用于面层振捣
地泵
（HBT60）
6台地泵
1台地泵备用
罐车
9m3
45
使用42台，备用3台
发电机
250、320KVA
备用
抹光机
446手扶式
1台备用
自吸泵
ZK20型
用于抽取泌水
第三节材料准备
1．材料准备
养护材料：
塑料膜、草袋、水。
2．配合比出具
提前一星期要求商品混凝土搅拌站把试配结果报送到项目经理部，由总工程师审核，报监理、业主、设计单位审查认可。
混凝土掺合料和外加剂等的性能或种类，必须经权威检测机构检测合格的产品，并报监理、业主、设计工程师认可后方准使用。
3．施工现场准备
（1）收听天气预报，2天内天气预报不会有大到暴雨，提前做好天气预报；
（2）钢筋、模板预埋件等分项工程全部验收合格，钢筋、预埋件全部隐检通过，混凝土浇灌令监理签字，质量监督站验收通过；
（3）混凝土泵全部就位，泵管铺设完毕，管前端以软管布料或者用硬管带活动接头布料；
（4）人员跑道铺好，导墙布料架铺好，现场所有振动器就位，水泵就位，并经检查机况正常；
（5）现场水电检查正常，发电机就位；
（6）搅拌站备料完成，搅拌机机部正常，罐车全部到位；
（7）所有测温、试验设备就位，检查使用正常；
（8）试模，坍落度筒准备就位；
（9）后勤的车辆、食堂、饮用水准备就位；
（10）对讲机配齐，频道分配完成，充电完成；
（11）木抹，刮杠，电动磨光机准备就位；
（12）施工材料准备完毕。
4．混凝土的供应准备
塔楼底板混凝土浇注前，总包方要对各搅拌站的施工准备情况进行一次全面检查，以确保混凝土供应，检查内容如下：
项目
落实时间
搅拌站成立本工程的项目协调组，明确分工，联系人及联系方式，制定配合流程
浇筑前5天
检查搅拌站材料准备情况，水泥、砂石、粉煤灰、外加剂等的数量和质量，并落实连续供应情况
浇筑前2天
检查搅拌站试拌情况，技术准备情况及是否按技术要求来进行实际准备
检查搅拌站各岗位操作人员就位情况，熟练程度
检查搅拌站设备保养状况、易损件准备情况、计量设备是否经过校核
检查搅拌站罐车准备数量、保养状况、司机数量
检查搅拌站水源、电源准备情况，是否有备用水电线路
检查搅拌站的各项应急能力及措施
第四章混凝土浇筑施工
第一节混凝土的运输
根据本工程底板各分区的混凝土量和底板厚度情况，为杜绝混凝土接茬处出现冷缝，分别计算各区混凝土浇筑的最小需求量。
混凝土按照16h初凝（现场实际混凝土缓凝时间按照12h配制），混凝土浇筑分层最大厚度为500mm，现场混凝土入模坍落度控制在160±
20mm，考虑混凝土最不利自由流淌长度为高度的15倍,以塔楼下方底板厚度3.5m考虑，浇筑长度为50m。
按照不出现冷缝需求量为：
50m（取塔楼最大长度）×
0.5m×
50m（流淌长度）/12h（缓凝时间）≈104.16m3/h。
为保证浇筑对周边不产生太大的影响，因此考虑在45小时内完成基础底板浇筑工作，需求量为：
塔楼7452m3/45＝165.6m3/h，考虑到因堵车或泵车损坏等不可预见等因素，现场需布置混凝土车载泵数量计算如下：
根据公式
-混凝土泵车需用数量
-计划每小时混凝土需要量，取180m3/h
-混凝土泵车最大排量，按浇筑速度取，30m3/h；
-混凝土泵车作业效率，取1
。
塔楼现场计划布置6台混凝土地泵，并配备1台做备用。
混凝土搅拌运输车需用台数计算
-每台泵车需要配备混凝土运输车台数
-每台泵车实际平均输出量，取30m3/h
-混凝土搅拌运输车容量，取10m3
-混凝土搅拌运输车往返一次行程，根据混凝土厂家中取路线距离最大值40km
-混凝土搅拌运输车平均速度，根据现实际场情况取30km/h
-每台混凝土搅拌运输车一个运输周期总停歇时间，包括卸料、停歇、冲洗等，取50min
台，每台泵配备的混凝土运输车取7台。
6×
7=42台，备用3台共计45台车。
第二节混凝土浇筑
1．混凝土浇筑
1．在混凝土浇筑前，必须在板筋上用水准仪标记好水平控制线，间距不宜大于3m，挂线控制混凝土的表面标高。
2．根据规范要求，大体积混凝土每次浇筑厚度不大于500mm，如大于500mm宜采用分层浇筑法，由于本项目底板混凝土厚度为1000mm，核心筒区域厚度为3000mm，筏板、承台采用分层浇筑，确保浇筑达到设计厚度要求。
用分层标尺杆控制分层厚度为500mm。
底板大体积混凝土施工采用“一个坡度、循序渐进、分层到顶”的浇筑工艺，从西南角方向退向东北角方向浇筑，凝土流淌坡度控制在1:
10左右，分层厚度控制在500mm，，混凝土泵车从2#大门进入，经洗车系统、1#大门出去。
塔楼底板混凝土浇筑示意图
3.根据浇筑时形成的斜坡，布置三道振捣点，第一道布置在混凝土卸料点，第二道布置在混凝土坡角处，第三道布置在坡顶处。
底板混凝土斜面分层浇筑示意图
4.混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边方向自一端向另一端进行。
当混凝土供应量有保证时，亦可多点同时浇筑。
5.入模温度的测量，每台班不少于2次。
6.混凝土采用二次振捣工艺，即在混凝土浇筑后即将初凝前进行再次振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙，增加混凝土的密实度，减少内部微裂缝和改善混凝土强度，提高抗裂性。
振捣时间长短应根据混凝土的流动性大小而定。
7.减少混凝土的浇筑时间，在混凝土浇筑前对模板加固和模板的整体性、砖胎模稳定性进行严格检查，以防浇筑过快导致模板变形和涨模、砖胎模垮塌等现象出现，在混凝土浇筑前由工长带领施工人员检查模板加固情况。
并在浇筑前和浇筑过程中仔细核查预埋件的位置，发现偏位时立即纠正，保证其尺寸的准确性。
应采取措施防止受力钢筋、定位筋、预埋件等移位和变形，并及时清除混凝土表面的泌水。
8.在浇筑前，做好混凝土的各种试验，并做好记录。
（1）用于交货检验的混凝土试样应在交货地点采取。
每100立方米相同配合比的混凝土取样不少于一次；
一个工作班拌制的相同配合比的混凝土不足100立方米时，取样也不得少于一次；
当在一个分项工程中连续供应相同配合比的混凝土量大于1000立方米时，其交货检验的试样为每200立方米混凝土取样不得少于一次。
（2）用于出厂检验的混凝土试样应在搅拌地点采取，按每100盘相同配合比的混凝土取样不得少于一次；
每一工作班组相同的配合比的混凝土不足100盘时，取样亦不得少于一次。
（3）对于预拌混凝土拌合物的质量，每车应目测检查；
混凝土坍落度检验的试样，每100立方米相同配合比的混凝土取样检验不得少于一次；
当一个工作班相同配合比的混凝土不足100立方米时，也不得少于一次。
（4）混凝土抗渗试块
根据《地下防水工程质量验收规程》（GB50208-2011），混凝土抗渗试块取样按下列规定：
防水混凝土抗渗性能应采用标准条件下养护混凝土抗渗试件的试验结果评定，试件应在混凝土浇筑地点随机取样后制作，并应符合下列规定：
①连续浇筑混凝土每500m³
应留置一组6个抗渗试件，且每项工程不得少于两组；
采用预拌混凝土的抗渗试件，留置组数应视结构的规模和要求而定。
②抗渗性能试验应符合现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》GB/T50082的有关规定。
9.混凝土浇筑面应及时进行二次抹压处理。
大底板施工泵管加固示意图
2．泌水处理
大流动性混凝土在浇筑和振捣过程中，必然会有游离水析出并顺混凝土坡面下流至坑底。
为此，在基坑中部设置集水坑，通过软抽水机把泌水抽至集水坑内，再用潜水泵将集水坑内水排出基坑外。
同时在混凝土下料时，保持中间的混凝土高于四周边缘的混凝土，这样经振捣后，混凝土的泌水现象得到克服。
当表面泌水消去后，用木抹子压一道，减少混凝土沉陷时出现沿钢筋的表面的裂纹。
混凝土泌水处理
3．混凝土的养护
大体积混凝土养护是保证混凝土质量的重要环节。
在对混凝土压实收光之后，立即覆盖一层塑料布，塑料布的搭接宽度不少于100mm，将混凝土表面盖严，以减少水分的蒸发以达到保温保湿。
当基础底板混凝土全部浇筑完成并达到终凝后，采用覆盖法进行养护，在大底板大体积混凝土施工采用覆盖两层塑料薄膜中加草袋的方式进行保温。
由于基础底板混凝土浇筑完成时间约需60小时，超过混凝土终凝时间；
在浇筑完成区域达到养护条件后，即开始采用覆盖材料进行保温。
3.1保温材料计算
底板大体积混凝土施工采用覆盖两层塑料薄膜中加草袋的方式进行保温。
根据设计和相关规范的要求，在选用的保温材料基础上，经计算须满足混凝土内外温差不大于25℃。
计算时。
取保温材料的导热系数为0.14，考虑浇筑时的大气温度取往年6月上旬平均气温20℃。
根据混凝土配合比（根据经验取值，为暂定值），计算如下:
名称
水泥
粉煤灰
矿粉
砂
石子
外加剂
水
品种
P.O42.5
Ⅱ级粉煤灰
S95
河砂
碎石
JM-22I
YT-1
自来水
配比
0.31
0.46
2.37
4.23
0.14
0.04
0.67
kg/m3
280
80
120
615
1100
37
9.4
175
（1）混凝土最大绝热温升计算
根据《施工手册》第四版和《大体积混凝土施工技术规范》，混凝土绝热温升可采用以下两种计算公式进行计算
（1）
式
（1）中：
T（t）—混凝土最大绝热温升（℃）。
mc—每m3混凝土的水泥用量（kg/m3），根据混凝土配合比，mc取260kg/m3。
K—掺合料折减系数，粉煤灰取0.25~0.3，采取保守计算，K取0.3。
Q—每千克水泥水化热，计算浇筑后7天的绝热温升，查表取354KJ/Kg
计算如下：
（2）混凝土中心计算温度计算
Tmax=Tj+T（t）×
ζ
式中：
ζ—不同浇筑混凝土块厚度的温度系数。
根据《施工手册》第四版614页表10－83，并用外延法可得板厚为6m，龄期T=7天时ζ=0.85
Tj—混凝土的入模温度，取25℃。
Tmax=Tj+Th×
ζ=25+48.66×
0.85=66.36（℃）。
（3）保温材料厚度计算
保温材料所需厚度计算公式：
式中δi----保温材料厚度（m）。
选用两层塑料薄膜夹草袋做为保温材料，保温材料的导热系数取为草袋的导热系数0.14（W/m.K）。
h----结构厚度（m），取h=6（m）。
λi----保温材料的导热系数λi=0.14（W/m.K）。
Ta----空气平均温度（℃），取平均气温Ta=20.00（℃）。
K----透风系数，根据《施工手册》第四版614页表10－85取K=1.30。
取Tb－Ta＝20；
Tmax－Tb＝25，可得
即需要一公分厚的草袋覆盖，才能满足混凝土表面温度与环境温度差小于20度，混凝土中心温度与表面温度差小于25度的要求。
取两层塑料薄膜夹三层草袋，可满足保护层厚度的要求。
表面养护
侧壁养护
3.2大体积混凝土温度控制有限元模拟
有限单元法是利用电子计算机进行数值模拟分析的方法，目前在工程技术领域中的应用十分广泛，ANSYS软件是第一个通过ISO9001质量认证的大型分析设计类软件。
采用ANSYS软件对本工程底板大体积混凝土进行水化热温升分析，计算底板内外温差，以及由内外温差引起的温度应力。
（1）基本参数
保温材料导热系数：
0.14；
保温材料为：
两塑料薄膜中加草袋，厚度1cm。
浇筑时的大气温度平均气温20℃；
混凝土密度：
2440kg/m3
混凝土导热系数：
8.595
混凝土比热容：
0.948
混凝土入模温度：
25度
（2）模型建立
塔楼底板温度应力计算按平面应变问题来考虑，选取最深电梯井处截面建立二维有限元模型。
见下图所示。
底板有限元模型图
（3）计算结果及分析
1）混凝土温度计算结果
混凝土中心温度、表面温度随时间变化曲线
通过计算获得混凝土中心最高温度为64.2度，出现在混凝土浇筑完成的第240个小时；
混凝土中心温度与混凝土上表面温度最大温差出现在混凝土浇筑完成的第240小时.
2）混凝土内部温度应力计算结果
混凝土内部温度应力云图
通过混凝土内部温度应力云图可知，混凝土内部最大拉应力出现在混凝土表面和电梯井底部位置，其中电梯井底部位由于应力集中现象，最大拉应力值为1.3Mpa，但仍小于C35混凝土的抗拉强度1.57Mpa。
在施工中应加强此部位的保温养护，防止降温过快与温差过大。
混凝土中心点应力曲线
混凝土表面点应力曲线
通过混凝土中心点计算可知，随温度升高，混凝土中心点压应力逐渐增大，浇筑完成240小时后，混凝土压应力达到0.3Mpa。
混凝土表面点拉应力在浇筑完成150小时后逐渐平稳，最大拉应力值为0.64Mpa。
3）结论
通过对底板混凝土浇筑的有限元数值模拟可知，在使用本文混凝土配合比与施工方式的情况下，采取两层塑料薄膜夹两层草袋的保温养护方法，能够满足大体积底板混凝土温控的要求，并使得混凝土内部最大拉应力不大于混凝土的抗拉强度。
通过加强现场的保温工作，加强信息化施工，能够确保大体积混凝土的施工质量。
4．大体积混凝土测温
4.1现场测温点的布设
大体积混凝土因其内部的水化热引起温度应力变化，易产生砼结构裂缝。
控制混凝土内外温差是在大体积混凝土施工中非常必要的。
根据规范，要将大体积混凝土的内表温差限定在25℃以内。
为掌握基础内部实际温度变化情况，防止内外温差超限值，对基础底板内外部位的温度实时实测，并做好记录，密切监视温差波动，以指导混凝土的养护工作。
我们采用北京航源平洋科技发展有限公司开发的《温度测量无线传输系统》对本工程大体积混凝土进行测温，该系统是针对大体积混凝土测温而设计的，主要用于大坝、底板、桥梁的多点测温。
该系统包括温度测量无线传输器、用于现场测量的掌上机接收器、办公室PC机以及接收软件和数据处理软件等四部分组成。
其系统原理见下图所示。
电子测温系统图
根据混凝土的浇捣方向和底板厚度来布置具有代表性的测温点。
对于大体积混凝土的测温，应连续观测以确保混凝土内外温差在25℃以内。
4.2测点布置
本工程底板厚度分别为3500mm至1200mm不等，传感器的安装根据板厚不同，安装在不同位置，原则为底板厚度方向均设3个测温头，分上、中、下布置，每一个测点在距离底板上下表面100mm位置各安装一个温度传感器，在板中位置安装一个传感，测温点布置如图：
底板混凝土温度监测传感器安装点示意图
为了便于测温，测温点要做标识.
具体布置情况需根据每次浇注底板的情况，按照规范进行测温点布置，测温点需能有效反应底板内部的温度分布情况。
5．大体积砼施工质量保证措施见表
控制要点
具体措施
原材料
水泥
1大体积混凝土结构引起的裂缝最主要的原因是水泥水化热的大量积聚使混凝土出现早期升及后期降温现象。
为此在施工中应尽可能采用中低热水泥，水泥采用水化热低水泥，要求水泥的比表面积小于350m2/kg；
水泥的碱含量小于0.6%；
水泥的水化热3天小于265kJ/kg，7天小于300kJ/kg。
2对其进行安定性、凝结时间、强度、比表面积、烧失量、碱含量、水化热、三氧化硫、不溶物等进行检验，结果必须全部合格。
底板混凝土用水泥的进场温度要求小于60℃，从而降低混凝土拌合物的温度，进一步降低底板混凝土最终温度。
骨料
1碎石要求粒径为5～40mm连续级配且含泥量小于1%；
要求采用的细骨料为含泥量小于3%的中砂，。
2砂、含泥量<
2%细度模数为2.79，平均粒径0.381的中、粗砂，从而降低混凝土的温升和减少混凝土的收缩，但砂率不宜过大，从而影响混凝土的可泵性。
3骨料的碱活性指标附后满足国家标准采用低碱活性的骨料。
骨料中严禁混入影响混凝土性能的有害物质。
不得混入粉煤灰、水泥和外加剂等粉状材料。
骨料入场后先存入大棚内，不能直接露天堆放。
掺合料
1在混凝土中可掺加减水剂和粉煤灰，以减少水泥用量，以后改善混凝土和易性和可泵性，延迟水化热释放的速度，放热峰也较推迟减少温度应力，减小大体积混凝土过程中的冷接缝的可能性。
2掺合料选用Ⅰ级粉煤灰或矿粉，细度不大于4500m2/kg。
要求细度（0.045mm方孔筛筛余）不大于12，需水量比不大于95%，氧化钙含量不大于2.5%且体积安定性合格。
矿物掺合料在运输与存储中，要求设明显的标记，以防止与水泥等其它粉状材料混淆。
外加剂采用高效减水剂，采用的外加剂28天收缩率比小于120%。
使用前必须先做试验，不得出现假凝、速凝、分层或离析现象。
要求搅拌站采用符合现行国家标准《混凝土拌合用水标准》的自来水或者地下水。
配合比设计
1加强与混凝土供应单位的沟通，要求拌站在配合比设计中，适量减少水泥用量，提高粉煤灰、矿粉含量，参加合适的减水剂、外加剂，减小水化热。
2细骨料选用细度模数2.50左右的中砂，砂率在42%~45%之间，在满足可泵性的前提下，尽量降低砂率，坍落度在满足泵送条件下尽量选用小值，减少收缩变形，砂含泥量控制在2%以下。
严格控制粗细骨料的含泥量。
粗骨料选用粒径为5～25mm连续级配。
3在保证混凝土强度的前提下，使用合适的缓凝减水剂，减少水泥用量，延缓水泥水化放热速率，以减少水化热。
4掺加粉煤灰和矿渣粉活性混合材料，替代部分水泥，能在保证混凝土强度的前提下，有效地减小水化热，延迟峰温出现的时间。
5凝结时间要求初凝为9-10小时。
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