第9章 底板大体积混凝土施工方案.docx
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第9章底板大体积混凝土施工方案
第九章底板大体积混凝土施工方案
第一节施工组织
确保底板大体积混凝土质量的关键在于现场浇筑。
一、施工准备
1、施工条件准备
（1）熟悉周围环境，现场核对总平面图，依据红线桩，对现场标高和平面位置进行测定。
（2）办理施工许可证、环保、卫生、治安消防等手续和证件，同时与周围街道建立联系，就扰民、民扰等可能遇到的不利因素做好各项准备工作。
（3）对现场及周围的地下管网作详细调查，做好施工平面布置，进行现场临电、临水、办公用房及临时道路施工。
（4）对配备的机械设备进行合理布置，以确保充足的资源，良好的运行。
（5）已拟定进场的操作人员就操作工艺、质量要求、安全、卫生、治安、消防知识进行交底教育，以保证工程质量、安全目标的实现。
（6）浇筑之前，先用与混凝土成分相同的砂浆湿润泵管。
（7）现场备用一部分减水剂，当混凝土坍落度达不到要求时，可以掺入少量的减水剂，经搅拌车搅拌后，再进行浇筑。
（8）选择天气良好的时间段进行底板混凝土浇筑。
2、材料准备
（1）混凝土
1）为保证砼的抗渗等级，施工时在砼中加入微膨胀剂UEA－Z。
混凝土采用商品混凝土。
2）选择成都的大型混凝土搅拌站供应底板混凝土。
3）组织好砼养护所需的黑塑料布、草帘等材料进场。
4）商品混凝土由混凝土搅拌站提供材质证明，由现场进行试块制作和试验。
商品搅拌站根据所选用的水泥品种、砂石级配、粒径、含泥量和外加剂等进行混凝土预配，最后得出优化配合比，试配结果通过项目经理部审核后，提前报送到工程管理方和监理工程师审查合格后，方准许生产。
5）混凝土试件的留置：
A、普通混凝土试块：
每拌制100盘且不超过100m3的同配合比混凝土，其取样不得少于一次；每工作班拌制的同配合比混凝土不足一盘时，其取样不得少于一次。
B、混凝土抗渗试块：
每500m3的同配合比混凝土取样一次，不足500m3按500m3计算。
C、见证取样数量为总量的30%。
6）砼外加剂如UEA－Z、泵送剂等必须提供出厂合格证、材质证明等资料。
3、大型机械设备的投入
（1）机械设备的投入计算
1）混凝土泵的平均泵送量Q1的计算：
混凝土泵的实际平均输出量Q1的计算：
Q1=Qmax.1.η
式中Q1---每台混凝土泵的实际平均输出量（m³/h）
Qmax---每台砼泵最大输出量m³/h,取50m³/h
1---配管条件系数取0.85
η---作业效率取0.6
因此Q1=70×0.85×0.6=35.7（m³/h）
2）混凝土运输搅拌车的配置
当混凝土泵连续作业时,每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车数量按下式计算：
式中N1---混凝土搅拌运输车台数（台）
Q1---每台混凝土泵的实际平均输出量（m³/h）
V1---每台混凝土搅拌车的容量（m³），取6m³
S0---混凝土搅拌运输车的平均行车速度（km/h），取45km/h
L1---混凝土搅拌运输车的往返距离（km），取30km
T1---每台混凝土罐车总计停歇时间（min），取20min
因此
即每台混凝土泵连续作业，至少需要6台混凝土搅拌运输车，另准备一台备用。
4、审图
施工前认真查阅底板结构施工图（包括与建筑图对应情况），找出施工难点，做出详细的施工交底。
5、管理人员组织
1）由于本工程底板较厚，混凝土量大，且大体积混凝土施工的技术要求高，为了确保底板大体积混凝土的顺利浇筑和浇筑质量，项目经理部成立以项目执行经理为首的底板大体积混凝土施工领导小组，混凝土浇筑之前召开专题交底会和动员大会，充分做好准备工作，为大体积混凝土的成功浇筑奠定基础。
2）交底会应明确以下内容：
本次混凝土的浇筑范围、混凝土方量、混凝土地泵设置要求、混凝土罐车行走路线要求、混凝土浇筑要点、混凝土测温及养护要求等。
6、劳动力准备
将劳动力分白班和夜班两大班，每班按地泵的数量分成小组，每班劳动力安排见下表：
序号
工种
每班人数
备注
1
混凝土工
20
包括下料、平仓、振导
2
钢筋工
8
混凝土振捣时看钢筋
3
木工
4
混凝土振捣时看模
4
抹灰工
10
混凝土表面搓光
5
测量工
2
控制标高、核对尺寸
6
测温
2
测温
7
养护
5
铺设塑料布、草帘，浇水
8
指挥
4
指挥混凝土罐车按指定路线出入
9
下灰
5
混凝土输送泵处下灰
10
试验工
2
制作混凝土试块
11
其他
5
第二节底板大体积混凝土浇筑、测温及养护
一、混凝土浇筑
1、混凝土浇筑方法
混凝土采取分层浇筑的方法，每层浇筑的厚度控制在40～50cm。
浇筑方向：
两台泵并肩从北往南进行，两台泵尽量共同推进，步骤基本一致。
为不使上下两层产生施工冷缝，要在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，并采取二次振捣法，在振捣上一层时，应插入下层中5cm左右，以消除两层之间的接缝。
2、混凝土的振捣
（1）根据混凝土泵送时自然形成的坡度，在每个浇筑带的前后、中部布置三道振动器，这样通过混凝土的振动流淌达到均匀铺坍的要求，如下图所示。
振动器的振捣要做到快插慢拔。
快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象；慢拔是为了使混凝土填满振动棒抽出时所造成的空洞。
（2）振动器插点要均匀排列，可采用“行列式”或“交错式”的次序移动，不应混用，以免造成混乱而发生漏振，插点间距40cm55cm，如下图所示。
每一插点要掌握好振捣时间，过短不易捣实，过长可能引起混凝土产生离析现象。
每点振捣时间应视混凝土表面呈水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准，一般每点振捣时间为1530s。
（3）当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时，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积水坑，另外有意识地加强侧板处的混凝土浇筑强度，这样积水坑逐步在中间缩小成水潭，用软轴泵及时排除。
采用这种方法基本上排除了最后阶段的所有泌水。
浇筑过程中砼的泌水要及时处理，免使粗骨料下沉，砼表面水泥砂浆过厚致使砼强度不均和产生收缩裂缝。
（4）因泵送大体积混凝土的表面水泥浆较厚，在浇筑后要进行处理。
先初步按设计标高用长刮杠刮平，然后在初凝前用木抹子压实3遍，最后一遍要掌握好时间，一般以初凝时间为准，可用手指按压法控制抹压时间，用以闭合收水裂缝。
并在砼覆盖保温材料之前，再检查表面有否龟裂，若有再用木抹子收缝抹压后再覆盖养护。
（5）降低大体积砼块体里外温度差和减慢降温速度来达到降低块体温降收缩应力和提高砼抗拉强度，防止混凝土裂缝，故对混凝土的养护是非常重要的。
混凝土浇筑后，应及时进行养护。
二、混凝土的测温
1、混凝土测温要求：
序
号
测温项目
测温次数
控制指标
1
室外气温及环境温度
每昼夜不少于4次，
此外还需测最高、最低气温
1、温升值在浇筑入模温度的基础上不大于35℃。
2、混凝土里外温差不大于25℃。
3、降温速度不大于1.5～2℃/d。
2
混凝土出罐、入模温度
每2h一次
3
终凝前混凝土温度
每2h一次
4
混凝土内部温度
龄期5d内，每2h测温一次；
龄期614d内，每4h测温一次；
龄期1528d内，每8h测温一次。
2、混凝土测温方法：
（1）室外气温、环境温度、混凝土出罐及入模温度、终凝前混凝土温度采用普通温度计测量。
（2）混凝土内部温度采用电子测温仪测温。
1）测温仪器选用JDC-2型携带式电子测温仪及其相匹配的埋入测温元件。
2）测温元件的安放
2.0m底板布设上、中、下三层（0.2m、1.0m、1.8m）测温点为一组，以观测底板不同深度温度的变化情况。
将测温元件固定在底板附加钢筋上，将其引出线绑扎在一起，固定标高控制钢筋上，让测温线的插头露出砼表面300～500mm用塑料布包扎保护好。
测温点按顺序编号。
（3）测温记录要求：
1）读数时必须及时准确。
读测温计时，与视线相平，以确保读数的正确。
2）测定的温度必须正确、真实、记录详细，及时反馈给现场技术负责人。
三、混凝土的养护
混凝土表面压光后12h内进行养护。
混凝土初凝后采用覆盖一层黑塑料布和一层阻燃草帘进行覆盖，塑料布内应有凝结水，当日平均气温高于5℃时，可浇水养护，浇水次数为早、晚各一次，保持混凝土表面处于湿润状态，养护用水与拌制用水相同，混凝土表面仍应覆盖塑料布及草帘。
浇水养护不得少于14天。
第三节大体积混凝土温度应力和收缩应力的分析
一、混凝土浇筑前的裂缝控制计算
在大体积混凝土浇筑前，根据施工拟采取的防裂措施和已知施工条件，先通过计算估计可能产生的最大温度收缩应力，如不超过混凝土的抗拉强度，则表示所采取的施工措施能有效的控制和预防裂缝的出现。
1、混凝土的水化热绝热温升值
根据以往施工资料，掺外加剂和掺合料的C35、S8砼配合比如下：
材料
水泥
水
砂
石
UEA-Z
掺合料
水灰比
砂率
用量（kg/m3）
478
190
686
1029
57
0
0.4
40%
式中：
C—每立方米混凝土水泥用量（kg）；
Q—每千克水泥水化热量（J/kg），525#普通硅酸盐水泥取375J/kg；
c—混凝土的比热，一般由0.92~1.00，取0.98（J/kg•K）；
ρ—混凝土的质量密度，取2400kg/m3
2、混凝土不同龄期温升
砼块体的实际温升,受到砼块体厚度变化的影响,因此与绝热温升有一定的差异。
水化热温升与砼块体厚度有关的系数ξ值参见下表。
Tt=Th·ξ
式中:
Tt—砼不同龄期的绝热温升
Tmax—砼最高绝热温升
ξ—不同龄期水化热温升与砼厚度有关值
不同龄期水化热温升与砼厚度有关系数ξ值（1.5m板厚）：
龄期
3d
6d
9d
15d
21d
27d
ξ
0.5
0.44
0.3
0.13
0.06
0.01
不同龄期的绝热温升（℃）
龄期（d）
3d
6d
9d
15d
21d
27d
（Tt）
28.73
25.28
17.24
7.47
3.45
0.57
3、不同龄期砼中心最高温度
Tmax＝Tj＋Tt
式中：
—不同龄期砼中心最高温度；
Tj—砼浇筑温度，根据资料取26℃；
Tt—不同龄混凝土温升。
不同龄期砼中心最高温度
龄期（d）
3d
6d
9d
15d
21d
27d
Tmax
54.73
51.28
43.24
33.47
29.45
26.57
4、各龄期混凝土收缩变形值
式中：
--各龄期（d）混凝土的收缩相对变形值
--标准状态下最终收缩值（即极限收缩值）取3.24x10-4
M1~10—考虑各种非标准条件的修正系数
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
M9
M10
M积
1.0
1.0
1.0
1.21
1.08
1.09
0.77
0.58
1.0
0.76
0.48
各龄期
值如下表：
（x10-4）
龄期（d）
3d
6d
9d
15d
21d
27d
0.403
0.702
0.923
1.208
1.365
1.451
5、各龄期混凝土收缩当量温差
式中：
--各龄期（d）混凝土收缩当量温差（0C）,砼收缩时为正值，膨胀为负。
--混凝土的线膨胀系数，取1.0x10-5
各龄期混凝土收缩当量温差
如下表：
（0C）
龄期（d）
3d
6d
9d
15d
21d
27d
4.03
7.02
9.23
12.08
13.65
14.51
6、各龄期混凝土弹性模量
式中：
--混凝土从浇筑至计算时的弹性模量（N/mm2）；计算温度应力时一般取平均值
--混凝土的最终弹性模量（N/mm2），C35砼取3.15x104。
各龄期混凝土弹性模量
如下表：
（x104）
龄期（d）
3d
6d
9d
15d
21d
27d
0.71
1.40
1.78
2.22
2.51
2.76
7、混凝土的温度收缩应力：
式中：
--混凝土的最大综合温差（0C），
；
-混凝土的入模温度（0C）,根据搅拌站提供的温度为270C左右；
-混凝土浇筑后达到稳定的温度,一般根据历年气象资料取当年平均气温,取260C。
各龄期混凝土综合温差
如下表（0C）：
龄期（d）
3d
6d
9d
15d
21d
27d
24.18
24.87
21.72
18.06
16.95
15.89
--考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.3~0.5,砼各龄期的松弛系数如下:
龄期（d）
3d
6d
9d
15d
21d
27d
0.57
0.505
0.462
0.411
0.374
0.336
R—混凝土的外约束系数，一般地基取0.25~0.50,取0.25
--混凝土的泊松比，可采用0.15~0.20，取0.15
各龄期混凝土温度收缩应力
如下表（N/mm2）：
龄期（d）
3d
6d
9d
15d
21d
27d
0.29
0.52
0.53
0.49
0.47
0.43
各龄期混凝土抗拉强度标准值
如下表（N/mm2）：
龄期（d）
3
7
10
15
20
28
0.74
1.32
1.55
1.83
2.0
2.25
经理论计算，混凝土在浇筑后至混凝土收缩达到稳定的期间，混凝土的收缩应力小于同龄期混凝土的抗拉强度。
考虑到底板混凝土浇筑时，环境温度大约在50C左右，混凝土养护初期的内外温差比较大，故要采取覆盖黑塑料膜及阻燃草帘的措施防止温降过快。
第四节防止大体积混凝土产生裂缝的措施
由于底板砼施工在12月份，当时的气温偏低。
为防止大体积砼产生裂缝，控制混凝土内部温度与外界温度之差不大于25℃，我们针对本工程特点特采取以下技术措施：
一、混凝土原材料的选择
选择良好级配的骨料，严格控制砂、石的含泥量，砂、石含泥量超标的禁止使用。
1、水泥：
P.O42.5R普通硅酸盐水泥；
2、砂子：
中砂，含泥量3%；
3、石子：
采用520卵石，含泥量1%。
4、外加剂的选择
对于大体积砼，外加剂的选用至关重要，本工程采用膨胀剂UEA－Z，缓凝时间控制在1416h。
这种外加剂，具有抗渗、补偿收缩、缓凝、延迟水化热峰值等功效，有效的防止混凝土内部裂缝的产生。
5、掺入一定配比的优质粉煤灰
掺用
或Ⅱ级粉煤灰，这不但降低砼内部水化热，改善混凝土的和易性，增加泵送性，而且节约了水泥用量。
二、施工措施
1、混凝土采用分层浇筑。
混凝土采用自然流淌分层浇筑，每层砼浇筑厚度控制在50cm左右，在上层混凝土浇筑前，使其尽可能多的向外界散发热量，降低混凝土的温升值，缩小混凝土的内外温差及温度应力。
2、严格控制混凝土的坍落度（1618cm），进行混凝土的二次振捣，减少混凝土的收缩值，增加混凝土的密实度，提高混凝土的抗裂性能。
3、及时排除混凝土在振捣过程中产生的泌水，消除泌水对混凝土层间粘结能力的影响，提高混凝土的密实度及抗裂性能。
4、混凝土的表面处理：
由于泵送混凝土表面的水泥浆较厚，在混凝土浇到顶面后，及时把浮浆赶跑，浇筑23h后，用刮杆初步按标高刮平，用木抹子反复（至少3次）搓平压实，使混凝土在硬化过程初期产生的收缩裂缝在塑性阶段就予以封闭填补，以控制混凝土表面龟裂。
5、混凝土的养护：
本工程底板混凝土养护主要采用蓄热养护。
底板初凝后覆盖黑色塑料布及阻燃草帘各一层。
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