大体积砼施工方案2.docx
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大体积砼施工方案2
锦绣名园·画意轩2#楼
大体积砼施工方案
一、工程概况
本工程位于金都路与金钗路交叉口西南角，锦绣名园（二期）B3地块。
2#楼建筑面积12966.6m2，地下一层，地上十二层短肢剪力墙结构。
地下室建筑面积约2934m2，层高3.8m，局部（变电所）4.8m，由水泵房、排风房、车库、工具房及变电所等组成。
基础形式为：
桩基础，上部为承台和筏板基础。
承台深1.2m或1.3m，最小截面积不小于1m，属大体积砼。
为了减少裂缝，保证砼浇筑质量，将底板也做大体积砼考虑和处理，施工时采取必要的措施，来阻止裂缝的产生。
二、大体积砼裂缝产生的原因
大体积砼结构由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此所形成的温度收缩应力是导致砼产生裂缝的主要原因。
对大体砼，有害裂缝主要有两种，第一种是表面裂缝，是由于砼表面和内部散热条件不同，温度外低内高，形成了温度梯度，从而在砼内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过砼抗拉强度时而引起的；第二种是贯通裂缝，是由大体积砼在强度发展到一定程度，砼逐渐降温，这个降温差引起的变形加上砼失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束而引起的拉应力，超过砼抗拉强度时所产生的贯通整个截面的裂缝。
三、砼裂缝控制的理论计算
根据图纸设计承台、地梁、底板砼标号为C30密实砼,抗渗等级S6，采用泵送商品砼，普硅42.5级水泥，每立方砼用量330kg，细度1500，水灰比0.56，卵石骨料，加粉煤灰和缓凝剂，级配良好，机械振捣保温保湿养护，拆模时间适当延长。
1、砼的最大绝热温升值
T（t）=（1-e-mt）
式中T（t）—砼浇注完t段时间的绝热温升值（℃）
mC—每立方米砼水泥用量（kg）取330kg
Q—每千克水泥28d水化热量（J/kg），查表Q3d=314，Q7d=354，Q28d=375
C—砼的热比，取0.96（J/kg·k）
β—砼的质量密度，取2400kg/m3。
e—常数,e=2.718
m—水泥品种，浇筑时与温度有关的经验系数，取0.4
t—砼浇筑后至计算时的天数（d）
代入数值，则
T3d=×（1-2.718-0.4×3）=31.42℃
T3d=×（1-2.718-0.4×7）=47.62℃
T3d=×（1-2.718-0.4×28）=52.98℃
2、砼中心计算温度
T1（t）=Tj+T（t）.ζ（t）
Tj—砼浇筑温度
ζ（t）—t龄期降温系数，查表得（取平均厚度为1.5m）
ζ（3）=0.49ζ（7）=0.42ζ（28）=0.04
T1（3）=28+0.49×31.42=43.4℃
T1（7）=28+0.42×47.62=48.0℃
T1（28）=28+0.04×52.98=30.12℃
3、各龄期砼的收缩变形值
εy（t）=ε0y（1-e–0.1t）M1·M2····M10
式中εy（t）——各龄期砼的收缩相对变形值；
ε0y——标准状态下最终收缩值取3.24×10-4
Mi——考虑各种非标准条件下的修正系数，分别显示如下：
则εy（3d）=3.24×10-4（1-2.718-0.1×3）×0.92×1.0×0.65×0.9×1.09×1.18×0.76×1.10×0.86=0.417×10-4
εy（7d）=3.24×10-4（1-2.718-0.1×7）×0.88×1.2×1.0×0.61×1.0×0.85=0.893×10-4
εy（28d）=3.24×10-4（1-2.718-0.1×28）×0.93×0.91×0.6×1.4=2.163×10-4
4、各龄期砼收缩当量温差
Ty（t）=
式中Ty（t）——各龄期（d）砼收缩当量温差（℃）
a——砼的线膨系数，取1.0×10ˉ5
则
Ty（3d）==4.17℃
Ty（3d）==8.93℃
Ty（3d）==21.6℃
4、各龄期砼弹性模量E（t）=Eo（1-e-0.09t）
式中，E（t）——砼从浇筑到计算时的弹性模量（N/mm2）
Eo——砼的最初弹性模量（N/mm2），与砼强度等级有关
E（3d）=3.0×104（1—2.718-0.09×3）=0.71×104N/mm2
E（7d）=3.0×104（1—2.718-0.09×7）=1.402×104N/mm2
E（28d）=3.0×104（1—2.718-0.09×28）=2.76×104N/mm2
5、砼的收缩应力
α=·S（t）·R
式中T——砼的最大综合温差（℃）,T=T（t）-+To-Ta
To——砼的入模温度（℃）取28℃
Th——砼浇筑后达到稳定时的温度，底板2004年7月份浇筑，取平均气温32℃
S（t）——考虑徐变影响的松驰系数，S（3d）=0.186S（7d）=0.210S（28d）=0.500
R——砼的外约束系数，取0.40
则V——砼的泊松比，取0.15
α（3d）=×0.186×0.4=0.170N/mm2
α（7d）=×0.210×0.4=0.612N/mm2
α（28d）=×0.500×0.4=3.18N/mm2
此收缩应力与砼同期抗拉绝度设计值fct的比值===1.93＞1.05，因此，砼不会产生有害裂缝。
四、商品砼的使用
因场地原因，地下室施工阶段不具备现场搅拌砼的条件，因此拟采用商品砼。
施工现场根据图纸设计要求，按进度事先向砼供应商提出书面的供货要求，内容包括使用部位、砼强度等级、是否防渗、坍落度大小、供货数量等，由砼供应商根据要求提供合格的成品砼拌和物并按指定时间和数量送货到现场，由施工方进行验收使用。
需说明的是影响砼强度的因素非常多，为了保证工程质量，防患于未然，避免出现质量事故时互相扯皮，本工程在商品砼使用时采用如下方式：
1、施工方（即我方）向砼供应商提供有关砼使用部位及质量要求的完整图纸（包括变更）。
双方据此图纸签订合同，明确供货的范围和数量，工程量以图为准分段计量做为付款的依据。
合同外需砼时，双方按协议约定办好供需手续，否则供应商有权拒绝供应。
这样按图结算，使用方不再派出监磅、跟车人员、简化了管理，降低了风险。
2、有关砼原材采购、送检、做配比及搅拌、运输、试块制做和养护、试验、相应交工资料收集等工作全部由供应商负责完成，使用方只使用现成的合格砼。
有关工程中砼强度的保证，使用方只做好三件工作，即现场振捣密实，按规范要求养护，按时拆模。
为了简化管理，本工程砼侧面用养护液一次性完成，梁板面覆盖塑料地膜和麻袋，洒水养护。
砼强度或抗渗达不到设计要求由供应商负责。
3、现场砼的节约由使用方负责。
供需双方在合同中严格界定计量标准，如有浪费，现场认证，浪费量由责任方负担。
五、砼的浇筑
1、施工段划分
本工程底板面积约,被后浇带分为三块，根据现场情况，浇筑时将分二次进行，按先后顺序依次为：
一区（纵向后浇带以南）、二区（纵向后浇带以北），采取流水施工，合理组织人、材、物，按后浇带所分以上3个区依次施工。
2、劳动力、机械的配备
底板砼总方量约为2000m3，各区一次性浇筑，不留施工缝。
根据计算，Q1=Qmaxa1η=60×0.8×0.6=28.8，取30。
砼输送泵在施工中的平均效率只是额定泵送能力的50%，再考虑交通高峰期砼灌车暂时禁行的影响，选两台60泵，每小时实际泵出量为60m3，以确保按时完成浇筑。
砼运输罐车的配备以能满足砼泵车连续工作为准。
底板浇筑调管接管间隔时间长，泵车正常工作时，考虑罐车让车、就位等因素，60泵平均每12分钟泵送一车（6m3），则每小时每泵泵送5车，30m3。
两泵共泵10车，60m3。
罐车往返一趟以30分钟计，实算每小时需运到现场10辆罐车，罐车流水，没有间歇时间，这要求每时每刻路上通行状况一样，没有堵车现象，事实上是不可能的，故实际投入12辆6m3罐车。
输送管长度及弯管、软管、管卡等根据平面布管情况配置。
人员24小时不停，以三班计，每班8小时，则每班每泵生产工人配备情况为：
喂料1人，接管5人，调管配合3人，棒手6人，计15人，双泵三班计90人，考虑备用，具体配置如下：
机械设备配置
序号
名称
型号
数量
备注
序号
名称
型号
数量
备注
1
砼泵车
60m3/h
3台
一台备用
铁锹
6把
2
直管
D100
220m
10
榔头
4把
3
弯管
配套多种
12节
11
扳手
4把
4
软管
D100·3m
4节
2节备用
12
塔吊
QTZ60
1台
吊运配合
5
管卡
D100
80个
13
发电机
120千瓦
1台
应急发电
6
砼罐车
6m3
12辆
2辆备用
14
电话
2部
7
砼坍落度筒
标准
2套
15
经纬仪、水准仪
各1
边坡监测
8
插入式振动棒
普通6m长
8台
4台备用
16
砼表面磨光机
1台
劳动力配备
序号
工种
人数
备注
序号
工种
人数
备注
1
棒手
15人
4人备用
7
罐车司机
20人
2
砼工
20
6人备用
8
塔吊司机
3人
3
木工
6人
看模护模
9
信号工
3人
4
钢筋工
4人
看筋配合
10
现场电工
3人
5
水电预埋
各4人
配合
11
管理人员
全体
6
泵车司机
6人
12
3、砼输送管的布置：
见平面图
有关泵车及输送管布设尚需注意事项如下：
（1）施工时应使砼泵均衡工作，不留冷缝，避免拌和物淌流过远，使骨料因重力下沉而分布不均，造成局部水灰经过大，从而产生收缩裂缝。
（2）洗泵、洗管处设专门的沉淀池，冲洗水经沉淀澄清后排去上部清水，下部沉砂、石子经处理后可作他用，如硬化地面，既减少沉渣外运，又可避免直接排出堵塞排污系统管道。
（3）砼输送管的固定架要另外搭设，不得直接支承在钢筋、模板及预埋件上。
出料斗锥形管及水平段相连的弯管一定要用钢管在管卡处两边卡牢，加设斜撑并将斜撑下脚锚在地上，且以沙袋等配重压牢，以抵消泵送时强烈的振动。
水平管部分应在每个管卡离泵车较近的一侧设支架固定，以便堵管时灵活拆装疏通，改道或拆管时装拆方便。
（4）砼输送管道应定期检查，特别是弯管和锥形管等部位的磨损情况，以防爆管。
4、砼的泵送与浇筑
砼的泵送应在底板钢筋、模板验收通过，清理完成，模板洒水湿润后进行。
泵送开始先喂2m3左右同标号水泥沙浆以润滑输送管壁并利于砼与垫层部位的结合。
水泥砂浆应连续均匀地分布，不应堆集于一处。
为了便于工作，引起所有人员的重视，泵送前应开现场会，业主，监理到场，施工方主要技术人员对所有作业工人班前交底，内容包括浇筑顺序、操作要点、质量标准、相互配合内容、总体时间安排、现场出现意外情况时的处理程序、安全注意事项等，交底完毕即开始泵送和振捣，待现场工作情况正常后，非作业工人和非值班技术人员方可离开。
由于泵送砼坍落度大，流速高，冲击力很大，故不能使拌和物直接冲击模板面，应在离底板侧模1米左右处自然卸料。
从大体积砼裂缝控制的角度讲，底板砼应分层浇筑，每层厚30cm左右，事实上，由于底板双层双向配筋，钢筋大且密，卸料时已有水泥砂浆粘附在上层筋和支架上，如果分层浇筑，下层砼自然可以，而上部筋上的砂浆因暴露在空中，又不能洒水养护，很快失水变干，强度很低，不清理将影响砼握裹力，清理又极易散落下去，形成垃圾，所以实际浇筑时连续进行，拌和物自然流淌形成坡面，由棒手根据实际情况分区振捣。
每台泵配四个棒手，两两一组共两组，坡顶浇平初振后三十分钟应进行二次复振，而后由磨光机磨面，找平、搓毛。
外墙分二次浇筑，第一次砼面封住模板脚2~3cm，大面按顺序浇筑不停。
吊模处下层砼初凝之前用塔吊和料斗吊运同标号低坍落度砼拌全物补浇吊模处砼，振捣时棒头插入下层砼5~10cm将新浇砼振实即可，不可过振。
新浇砼可高出吊模上平1~2cm以备下沉，同时刮去封脚的下层砼，新浇砼初凝之前用打磨机磨面，按设计标高抄平、搓毛，刮去模脚溢出的拌合物。
按规范规定，气温高于25℃时，泵送C30砼运输浇筑和间歇的允许时间为180分钟，运输延续时间为90分钟。
砼坍落度为120±20mm，运输途中严禁往搅拌筒内加水，并应使拌筒保持3~6r/min的慢速转动。
当坍落度损失过大时，应由搅拌站重新搅拌后方可使用，对超时的砼不许使用。
为了保证底板砼能连续浇筑，不留施工缝和冷缝，必须做好充分的方案准备和行之有效的技术措施，主要包括以下方面：
工程量计算在先，使搅拌站充分备料；供应商应采取措施保证有意外情况时有两到三套应急方案，包括向其他供应商求助，使砼搅拌运输不成问题；现场应始终保证有三车左右砼预备量（每日交通高峰期前可适当加大储备量），以便在堵管、坏泵或不能满足连续泵送时用塔吊随时吊运调整，以保证砼浇筑不出现冷缝。
可以说，多套行之有效的准备方案是保证砼连续浇筑的必要保证。
砼泵送即将结束时，应正确计算尚需用的砼量，并及时告知砼搅拌站。
泵送过程中被废弃的和泵送终止时多余的砼，应按预先确定的方法，妥善处理。
泵送完毕，应将砼泵和输送管清洗干净，冲洗废渣水应经沉淀池沉淀处理。
由于泵送砼流动性大，泵送压力高，施工冲击力强烈，因此与普通非泵送砼相比，施工时有记如下要求：
（1）对模板要求按实际受力配板和加固，出料不能直接冲击模板侧面，泵送或布料设备不能直接搁置在模板及其支架上；砼浇筑时必须有看模和修模的跟班人员；
（2）对钢筋除要求按受力进行加固和支撑外，施工时要注意保护钢筋，并应有跟班和看筋人员，一旦发生骨架变形或移位应及时修正；
（3）对砼棒手要求按规定对砼二次复振；
（4）对安全要求，在拆管时操作人员要带防护面罩或防护眼镜，旁边的人应适当远离并应将面部移开，不正对拆卸接口，以免拌和物或砂浆高速喷出伤人（尤其是眼睛）；在排出堵物后重新泵送或清洗砼泵时，出料口应朝向安全方向，以防堵塞物或废浆高速飞出伤人。
六、养护、保温、测温
底板砼属厚大体积砼，为了减小温度应力引起的裂缝，同时使砼得到较好的养护，使砼不致失水而降低标号和抗渗等级，本工程对底板砼采用保温保湿方法养护。
底板四边伸出剪力墙边，不影响剪力墙模板支设，故四边侧模板不按正常时间拆除，既可保温保湿、又可约束砼表面，减少裂缝的产生；集水坑芯模也不拆除。
底板上表面在砼初凝后即用塑料地膜密封覆盖，上压两层麻袋保温。
塑料地膜接缝可设在轴线部位，重叠宽度20cm左右，这样既可减少柱筋部位不便覆盖时裁割地膜，又可在需要时从接缝处查看轴线准确位置。
柱、墙插筋部位砼面可用多层鱼皮袋覆盖严密，保温保湿又不掉渣，变废为宝。
保温保湿的覆盖层一定要均匀，接缝严密，必要时可用木方、钢管等压好接头抗风，并要经常检查覆盖情况，确保效果。
由于地膜密封覆盖，下部砼中挥发出的水汽遇地膜后凝结，凝水又经下部砼水化热加温，最终以蒸汽和水珠共存的状态弥漫覆盖砼表面，达到很好的养护效果，所以不需另外浇水养护。
如果发现因测量等而使局部砼表面失水变干，需另补充水分的话，可用35℃左右的温水喷洒失水部位，同时将地膜覆盖严密，严禁直接喷洒自来水，以免温差过大，产生裂缝。
由于覆盖层是易燃物，故施工现场应配备足够数量的泡沫灭火器。
严禁工人在现场抽烟及带火种进场。
上部钢筋焊接时，可在焊点下部覆盖范围内用浸泡过水的湿麻袋密铺两层，以承接落下的焊渣，麻袋用久或焊渣烧烤变干时应及时浸水，确保消防安全。
对现场因意外而产生的局部明火一定要用灭火器扑灭，不到万不得已，严禁用水浇洒，从而确保保温效果。
测温工作是底板大体积砼施工的一个重要环节，其措施是否可行，结果是否及时准确，将直接影响底板砼的裂缝控制质量，决定着保温的时间长短和保温工作在人力、财力上的投入，也直接影响着相关工序的展开，从而影响工期，所以必须把测温当作一个专项问题慎重对待，不能有丝毫的轻视和疏忽。
测温点布设。
，测温点均设于承台中心（绕开柱位），具体位置见附图，每个测区设三个测点，等边三角形布置，孔距300mm，孔深依次为1.3m、0.9m、0.35m，测孔用D15薄壁铁管制作，预埋前下端应砸扁焊严，不使进浆进水，上口用纱布塞孔，胶布粘牢以免溅进砂浆。
埋管与底板钢筋骨架焊牢，上口露出板面2~3cm。
测区设标志红旗，以便保温后查找。
测温人员安排。
测温人员应固定编组，根据工作需要、共分三组，每组两人，每八小时一次交接班。
每组设一个组长，负责测温读数，一个组员，负责记录配合。
三组交接顺序也固定不变。
在测温前应对测温人员进行严格的技术交底。
测温应挑选踏实、细致、工作严谨的人，以保证按交底准确及时地把握底板砼的温度变化情况，从而做出正确的决策。
测温。
选用-20℃~100℃酒精介质的温度计作为测温工具。
砼初凝后覆盖前即将温度计用细线绳送进测温孔，根据手感测试，使温度计在孔内处于自由悬吊状态，下端酒精泡距孔底离开1~2cm，卡好绳长，将上口仍用纱布卷塞严。
根据浇筑顺序，依次将测区测孔编号，并根据编号设计专门的测温表格，内容以能准确反映各测区测点从浇筑砼起，到最后停止测温时间段内所有与砼环境及温度变化有关的所有信息，并且在管理上有可追逆性为准。
每孔在温度计置入后两小时首测，升温阶段每两小时测一次，降温阶段每四小时测温一次，温度、天气异常时可随时加测。
测温原始记录要真实可靠，不得弄虚作假。
每天的测温记录应上报技术主管，以便及时分析砼温度变化情况，指导施工。
上次测温结果应与同期砼浇筑后温度计算的经验公式的计算结果进行比较，并对下一次的温值进行预测、对比，这样多次反复计算对比，以验证经验公式与实际施工的出入，积累施工经验。
当测温情况与不同龄期水泥水化热温升情况相符，并且所有测区测点温度值在经历了基本相似的温升峰值后稳定而规律地回落，则可以确定砼已开始进入降温阶段，当砼内外温差全面小于25℃，基面温差与基底温差均在20℃以内时，可以减去一层保温层，或全部揭去保温层，只用彩条布保温养护，以适当加快散热，调整温度梯度，加快施工进程。
当实测温度值反映出砼内外温差稳定低于20℃且表面温度与大气温度接近（不超过10℃）时，施工单位将测温成果上报监理，经监理、业主、设计单位同意后停止测温，并逐渐撤去保温层。
七、控制温度和收缩裂缝的技术措施
砼有害裂缝的出现和发展，是许多因素单独作用或共同作用的结果，要想达到预期目的，必须从源头上加以控制。
本工程施工中将全面做好如下工作：
1、采用矿渣硅酸盐水泥，利用砼后期强度，降低单位砼中水泥用量；选用含泥量小、粒经大、级配良好的骨料，掺加粉煤灰和木质素磺酸钙，从而降低水泥水化热；
2、做好原材及砼拌合物的防晒降温工作，从而降低砼的入模温度；
3、做好砼的保温保湿养护，延长养护时间和拆模时间，缓慢降温，充分利用砼的徐变和应力松驰效应，降低变形和温度应力的影响；
4、做好测温管理，掌握温度变化情况，从而有效地采取相应措施，指导施工；
5、采用二次振捣法，提高砼的密实度、抗拉强度和相应龄期的弹性模量；
6、及时做好防水和外围回填工作，避免砼长期爆露。
注：
测温点布设、浇筑平面图附后
龙港锦绣名园·画意轩2#楼
大
体
积
砼
施
工
方
案
编制：
单位：
杭州建工集团项目部
时间：
2004年7月20日
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