大体积混凝土施工方案413Word下载.docx
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地下车库一层,主楼地下设备层一层。
25层,地下2层,房屋高度75.3m,高宽比5.10,基础埋深6.80m。
地上主要建筑功能为住宅。
建筑结构安全等级为二级,建筑耐火等级为一级,抗震设防烈度为8度,人防地下室设计类别甲类核六级,地基基础设计等级为甲级,结构重要性系数1.0,工程设计使用年限为50年。
基础底板采用C40P8混凝土。
基础底板厚度:
主楼筏板800mm、900mm、1100mm;
纯地下室筏板250mm。
根据规范要求及现场实际情况,本工程定为主楼筏板1100mm为大体积混凝土。
3、施工部署
3.1施工质量目标
根据总承包合同约定,保证施工质量达到国家规范要求以及兰州市地方标准要求。
在具体施工过程中,项目部高标准、严要求,以兰州市白塔杯作为结构验收标准,严格把关,力保施工质量控制在《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)之内,优质高效,实现承诺。
3.2施工管理
项目部成立以经理王院正为组长的领导小组,负责底板大体积砼的浇筑的质量。
3.2.1组织机构图
图1管理组织机构示意图
3.2.2人员分工
表1
序号
人员
职务
职责
备注
1
王院正
项目经理
现场施工总协调
2
蒙双磊
项目工程师
施工质量总负责
3
何少波
生产经理
施工进度总负责
4
王俊禹
质量主管
负责现场质量检查
5
试验员
钢筋取样试验
6
杨龙龙
测量主管
现场放线
7
刘长安
材料主管
钢筋供应和资料收集
8
单小平
安全员
现场安全负责
9
3.3施工顺序
根据现场实际情况,大体积混凝土浇筑顺序为:
2A-4#楼→2A-6#楼→2A-5#楼→2C-4#楼→2C-5#楼。
3.4劳动力计划
施工队成立由队长为组长的领导班子,明确人员分工,各行其责,每个区施工时每个班组人员组织如下∶交通指挥2人,测温记录2人,振捣手12人,后台放料4人,布料、拆管5人,抹压、摊平12人,看模2人,调钢筋2人,临水2人,临电2人。
3.5备料计划
所使用的现场混凝土使用由兰州市商品混凝土搅拌站提供:
混凝土搅拌站距离工地10公里,施工现场位于青白石乡北部山上,运输存在一定困难。
现场大体积混凝土施工时,单区混凝土最大为1000m2。
根据实际机械配备情况,混凝土浇筑时间约15小时,浇筑混凝土之前事先与搅拌站联系好,保证混凝土浇筑连续进行,不得出现由于混凝土供应不及时造成的施工冷缝。
影响混凝土成形质量。
现场混凝土养护采用洒水养护,准备塑料薄膜4000m2,草帘被4000m2。
为了控制混凝土温差,配备测温套管,直径20mm。
3.6机具计划
根据现场实际情况,在底板混凝土浇筑时候,搅拌站必须配备罐车(6-10m3)20辆。
配备汽车混凝土输送泵2辆,泵管若干。
50振捣棒15个,垃圾斗2个,混凝土料斗2个。
3.7进度计划
根据施工总进度计划及现场实际情况,在4月7日正式开始地下室施工,基础底板计划于2015年4月19日施工完成,地下室结构计划于2015年4月6日施工完成。
4、施工准备
4.1技术准备
为了有效的控制有害裂缝的出现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、结合实际采取如下措施:
4.1.1项目部会同搅拌站优先选用矿渣硅酸盐水泥。
降低水化热效应。
4.1.2充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。
根据试验每增减10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1°
C。
4.1.3掺加粉煤灰等掺合料降低水灰比,以达到降低水化热的目的,水灰比不得大于0.46。
4.1.4选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度,减小收缩变形,保证施工质量。
4.1.5搅拌站在拌合混凝土时,掺加适量的微膨胀剂,使混凝土得到补偿收缩,减少温度应力。
4.1.6要求搅拌站采用井水或者冰水搅拌混凝土,对骨料进行预冷或者设置避免阳光直晒装置。
降低混凝土入模温度。
4.1.7选择较为适宜的气温浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土。
夏季可在下午6点开盘。
4.1.8在混凝土浇筑完毕后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,避免曝晒,以免发生急剧的温度梯度发生。
4.1.9采取长时间养护,规定合理拆模时间,延缓降温时间和速度。
4.1.10加强测温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25°
C以内,基面温差和基底面温差均控制在20°
C以内,及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不至过大,以有效控制有害裂缝的出现。
4.2机械、材料、工程准备
4.2.1根据施工部署,将混凝土准备到位、泵车就位、固定到位、机械调试,准备到位。
4.2.2试验用的温度剂、套管、电子测温仪准备到位
4.2.3施工中的各种记录、报审、报验表格、资料准备到位。
4.3工程准备
4.3.1在混凝土浇筑期间,必须保证水、电、照明不中断。
防止出现意外的施工停歇缝。
4.3.2掌握天气季节变化情况,工程室应当加强收听气象预报,在混凝土施工阶段应掌握天气变化情况,特别是雷雨和寒流突然袭击之际,更应注意,以保证混凝土连续浇注的顺利进行,确保质量。
4.3.3检查模板和预埋件。
在浇注混凝土前,应当检查与控制模板、钢筋、保护层和预埋件等的尺寸、位置、数量。
4.3.4模板预检完毕、水电管线安装完毕、隐检报验完毕。
浇灌申请,并经监理批准;
4.3.5搅拌站各种技术资料齐备;
现场搅拌混凝土各种资料齐全。
4.3.6安全室已经对入场工人进行了操作前安全教育,混凝土工人安全培训合格。
4.3.7根据施工方案对施工班组进行全面交底,并对振捣手进行培训;
施工前工长与施工队伍已经明确施工工艺,步骤、注意事项等。
4.4应急准备
4.4.1现场备用汽车泵一台,以保证现场主泵输送出现意外情况,保证混凝土施工质量。
4.4.2电专业启动停电应急预案,提供双路供电,保证现场工地用电、照明不间断。
与供电部门保持联系,提前明确停电时间范围、停电时间,根据具体供电时间内安排浇筑混凝土
4.4.3无法避免在雨季施工时,准备好彩条布,边浇筑边覆盖,保证混凝土不受到雨淋,在集水坑等部位接水泵抽水,保证混凝土表面无积水。
5、主要施工方法和工艺
5.1现场施工机械及布置详见附图,选用2台汽车泵,1台汽车泵备用。
5.2底板最大一个区的混凝土量约为1000m3,底板混凝土宜选择在早晨6:
00开始浇筑,现场设置2台混凝土输送泵,根据泵送能力及现场实际情况,每台泵每小时泵送混凝土按30~40m3/h,2台泵输送能力为70~80m3/h,预计浇筑时间需要15h左右。
5.3基础筏板浇筑:
铺设浇筑混凝土泵,采用边浇筑边拆管的方法,由北向南依次浇筑,浇筑砼采用斜面分层,分层厚度不得大于50cm。
用“由远至近、一个坡度、薄层浇筑、一次到顶”的方法,每作业面分前、中、后三排振捣混凝土,在出料口、坡角、坡中各配备3根振捣棒振捣,边浇筑边成型及抹平底板表面,标高、厚度采用水准仪定点测平,用小白线严格控制板面标高和表面平整,基础筏板混凝土振捣见下图;
砼浇筑使用Ф50振捣棒,振捣时要做到“快插慢拔”,振捣延续时间以砼表面呈现浮浆和不再沉落、气泡不再上浮来控制,避免振捣时间过短和过长。
Ф50振捣棒有效半径R可以按30cm考虑,振捣棒插点的移动距离不能大于其作用半径的1.5倍,即45cm;
插点方式选用行列式,振捣时注意振捣棒与模板的距离,不得大于0.5R,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件;
为使分层浇筑的上下层砼结合为整体,振捣时振捣棒要求插入下一层砼不少于5cm;
在钢筋密集处,可以采用Ф30振捣棒,砼浇筑过程中表面的泌水及时排入电梯井坑或集水坑内,用潜水泵抽走;
5.4电梯基坑、集水坑浇筑:
根据模板方案,集水坑、电梯基坑采用一次性浇筑。
在浇筑前,模板已经成为整体式,浇筑的混凝土为了保证底部和壁接缝处的质量,混凝土石子可以按原先配合比减少一半。
施工中必须注意此位置的分层、分段浇筑和混凝土之间的密实性。
机械振捣时,宜用小木槌在模板外面轻轻敲击配合,以防拆模后出现蜂窝、麻面等施工缺陷。
5.5砼表面处理:
大体积砼表面的泥浆较厚,浇筑后1~2h内初步用长刮尺刮平,初凝前用铁滚筒滚压两遍,再用木抹子搓平压实,然后用塑料扫把扫毛。
图二图三
5.6混凝土试块制作和坍落度检测:
同一混凝土强度等级、抗渗等级、同一配合比,生产工艺基本相同。
砼试块按每500m3取样一次,并留做一组抗渗试块;
预拌砼到达现场后,试验员检查混凝土的坍落度,每工作班不少于2次,并做好记录。
留置抗渗试件的同时留置抗压试件。
5.7混凝土养护:
由于基础底板施工值夏季节,天气情况良好采用塑料薄膜洒水覆盖加草袋浇水养护;
5.8在混凝土二次抹面后,立即用塑料扫把扫毛,必须在混凝土浇注完毕后12小时内进行洒水养护,加盖一层不透气塑料薄膜。
由于是抗渗混凝土,养护期不得低于14天。
在养护过程中由于风吹等因素发现塑料薄膜遮盖有不好,浇水不足,以致混凝土表面泛白或出现干缩细小裂缝时,要立即仔细加以遮盖,加强养护工作,充分浇水,必要时延长浇水日期,加以补救。
5.9在养护测温期间,试验室及时提供各温度控制点的混凝土内部最高温度、表面温度及大气温度,以此指导现场保温和养护,适时调整洒水量。
5.10混凝土测温:
为掌握大体积砼温升和温降的变化规律,为保温养护以及各种材料在各种条件下的温度变化规律,保证对砼养护和砼裂缝的控制,需对砼表面及砼内部温度进行监测。
测温布置见附图。
5.11测温孔布置:
沿浇筑高度,布置在砼底部、中部和表面,见附图。
5.12测温管:
采用直径20mm焊管,一端封闭,一端外露砼表面10cm,孔口处用保护套封好,防止杂物进入。
5.13测温方法:
浇筑完毕的混凝土在10小时后开始试测,以后每6小时进行一次测试,并做详细记录,及时报技术负责人,对数据进行规律性统计,以便掌握大体积砼浇筑时的温度变化规律。
待混凝土内部温度、外部温度与环境温度接近时停止测温。
5.14测温时需用棉花将测温孔堵严,使测温表与外界环境隔离。
5.15在测温过程中,如发现砼表面温度和砼内部温度之差超过25℃,应及时采取保温措施,以防止砼产生裂缝。
5.16根据大体积混凝土温度变化规律,混凝土内部最高温升一般出现在混凝土浇注完后的第三天,然后缓慢降温。
同一断面中间部分温度最高,下表面温度最低。
所以测温人员必须有针对性的密切关注混凝土内温度变化情况。
严密监测混凝土的温升情况,控制大体积混凝土中心温度与表面温度之差,当大体积混凝土中心温度与表面温度之差超过25℃时,可增加覆盖的草帘被和塑料薄膜层数,并在一小时后对该部位重新测温,对温度变化做到心中有数;
表面温度与环境温度之差超过25℃,可适当减少草帘被和塑料薄膜厚度或层数。
6、质量要求
6.1混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂及混凝土的配合比、原材料计量、拌等必须符合《硅酸盐水泥》GB175的有关规定,出厂合格证和试验报告必须符合质量要求。
6.2混凝土强度的试块取样、制作、养护和试验符合《混凝土强度检验评定标准》(GBT50209-2010)的规定。
6.3混凝土应振捣密实;
不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙、夹渣、麻面等表面缺陷。
6.4预埋件位置正确。
6.5基础筏板允许偏差
项目
允许偏差(mm)
标高
±
5mm
表面平整度
4mm
7、安全文明施工与环保措施
7.1施工现场的各种安全,消防设施的劳动保护器材要加强管理,定期进行检查维修,及时消除隐患,保证其安全有效。
7.2积极监督检查逐级安全责任制的贯彻和执行情况,定期进行安全工作大检查。
7.3遗洒的砼及时清理外运,做到工完料净脚下清,保持施工现场的整洁,干净。
7.4混凝土机械操作人员必须经过岗位培训并合格后方可上岗。
7.5振捣手必须戴绝缘手套,同时禁止违章操作地泵、电机、振捣棒等。
7.6夜间施工要有足够的照明,使用低压电,非电工不得随便接电。
7.7各种机械使用维修保养定人定期检查,保持机械场地的整洁。
7.8现场作业面禁止从基坑向下抛掷东西,防止砸伤人。
7.9清洗罐车及车辆的污水,经一清再过二清,经二次沉淀处理后排入市政污水系统。
7.10现场道路场地全部硬化,不露黄土,防止造成粉尘污染。
7.11夜间施工禁止大声喧哗,尽量使用低噪声的振捣棒。
7.12现场塔吊配合使用混凝土浇筑。
7.13由于不可避免在雨季施工期间,负责施工生产及安全检查人员应经常检查工地临时设施操作平台、机电设备、临时线路架设情况、基坑边坡,发现变形、漏电、漏水现象及时处理排除险情。
8、大体积混凝土裂缝控制计算
在大体积混凝土浇注前,根据施工拟采取的防裂措施和现有的施工条件,计算混凝土的水泥水化热的绝热最高温升值、混凝土中心与表层的温度,混凝土的干缩率和收缩当量温度差,然后通过计算,温度应力在分区长度上的混凝土的最大值(保证安全系数)不超过混凝土的抗拉强度设计值时,表示所采取的防裂措施能有效控制、预防裂缝的出现;
如不能满足,则必须采取措施调整混凝土的入模温度、降低水化热温升值、降低混凝土内外温差、改善施工操作工艺和混凝土拌合物性能、提高抗拉强度或改善约束等技术措施重新计算,直至计算温度应力不超过混凝土的抗拉强度设计值为止。
8.1大体积混凝土温度计算公式:
1、混凝土的最大绝对升温:
Th=(mc+KF)Q/cρ(施工手册4-398)
Th—混凝土的最大绝对温升值(℃);
mc—每立方米混凝土水泥用量(包括膨胀剂)(kg/m3),取280kg/m3
F—混凝土活性掺合料用量(kg/m3)取50kg/m3
K—掺合料折减系数。
取0.25。
Q—水泥28天水化热(KJ/kg),取334KJ/kg(施工手册4-399);
c—混凝土的热比,取0.97(KJ/kg)
ρ—混凝土的质量密度,取2400kg/m3
则:
Th=42.0℃
2、混凝土的中心计算温度:
T1(t)=Tj+Th·
ξ(t)
ξ(t)—t龄期降温系数;
根据(施工手册4-399表10-83查阅)
Tj—混凝土的浇注温度(℃)根据施组:
取22℃。
T1(t)—t龄期混凝土中心计算温度(℃)根据施工手册4-398中定性描述,温度裂缝在混凝土浇注后2天到10天内出现,故取t=6天。
T1(6)=22+42×
0.3=34.6℃
3、混凝土表层(表面下50~100mm处)温度:
(1)保温材料厚度:
δ=0.5h·
λx(T2-Tq)Kb/λ(Tmax-Tq)
δ—保温材料厚度(m)
h—混凝土实际厚度。
取基础筏板为1.1m
λx—所选保温材料导热系数[W/(m·
K)]取值λx=0.14
T2—混凝土表面温度(℃)
Tq—施工期间大气平均温度(℃)
λ—混凝土的导热系数,取2.33W/(m·
K)
Tmax—计算得混凝土最高温度(℃)
计算时取T2-Tq=17℃,Tmax-Tq=22℃(施工手册4-400)
Kb—传热修正系数,取2.0
由公式可得:
δ=0.5×
1.1×
0.14×
17×
2.0/(2.33×
22)=0.051m。
说明需要铺设草帘被保温材料厚度为51mm。
(2)混凝土表面模板及保温层的传热系数
β=1/[Σδi/λi+1/βq]
δi—各保温材料厚度(m)
λi—各保温材料导热系数[W/(m·
K)]
βq—空气层导热系数,取23W/(m·
根据公式可得:
β=1/[0.051/0.14+1/23]=1.393[W/(m2·
(3)混凝土虚厚度
h’=k·
λ/β
k—折减系数,取2/3
λ—混凝土导热系数,取2.33W/(m·
h’=2/3×
2.33/1.393=1.115m
(4)混凝土计算厚度
H=h+2h’
h—混凝土实际厚度,基础筏板实际厚度为1.1m
H=1.1+2×
1.115=3.33m
(5)混凝土表层温度
T2(t)=Tq+4·
h’(H-h’)[T1(t)-Tq]/H2
Tq—施工期间大气平均温度(℃)根据实际情况取25℃
h’—混凝土虚铺厚度
H—混凝土计算厚度
T1(t)—混凝土中心温度
T2(6)=25+4×
1.115×
(3.33-1.115)×
(T1(t)-25)/3.332
T2(3)=25+4×
(34.6-25)/3.332=33.5℃
4、混凝土内平均温度:
Tm(t)=[T1(t)+T2(t)]/2
Tm(6)=(33.5+34.6)/2=34.1℃
二、应力计算公式:
1、混凝土干缩率和收缩当量温差
(1)混凝土的干缩率:
εY(t)=ε0Y(1-e-0.01t)M1·
M2·
·
M10
ε0Y—标准状态下混凝土极限收缩值,取3.24×
10-4
M1·
M10—各种修正系数,可根据现场实际情况查表:
查表取:
M1=1.25M2=0.93M3=1.0M4=1.0M5=1.75M6=1.02M7=1.18M8=1.44M9=1.0M10=0.86
根据以上各值可得:
εY(6)=3.24×
10-4(1-2.718-0.06)×
1.25×
0.93×
1×
1.75×
1.02×
1.18×
1.44×
0.86=5.72×
10-5
(2)收缩当量温差
TY(t)=εY(t)/a
a—混凝土线膨胀系数,1×
10-5(1/℃)
TY(6)=5.72×
10-5/1×
10-5=5.72℃
(3)结构计算温差
ΔTi=Tm(i)-Tm(i+3)+TY(i+3)-TY(i)
Tm(i)—i区段平均温度起始值(℃)
Tm(i+3)—i区段平均温度终止值(℃)
TY(i+3)—i区段收缩当量温差终止值(℃)
TY(i)—i区段收缩当量温差始值(℃)
Tm(6)=34.1℃Tm(9)=28.9℃TY(6)=5.72℃TY(9)=8.45℃
ΔTi=34.1-28.9+8.45-5.72=7.93℃
(4)各区段拉应力
σi=Ei·
a·
ΔTi·
Si[1-1/ch(βi·
L/2)]
Ei—i区段内平均弹性模量
Si—i区段内平均应力松弛系数,查表可得:
6天应力松弛系数为0.52
βi—i区段内平均地基约束系数
L—混凝土最大尺寸,三区混凝土长度最大,取值63m。
ch—双曲余弦函数
σ6=1.36×
104×
10-5×
7.93×
0.52×
[1-1/ch(0.93×
63/2)]
=0.56×
由于[1-1/ch(0.93×
63/2)]其数值始终小于1,故σ6<
0.56N/mm2
(5)到指定混凝土内最大应力
σmax<
[1/(1-ν)]σ6
0.66N/mm2
(6)考虑安全因素:
K=ft/σmax
K—大体积混凝土抗裂安全系数,取值1.15
ft—到指定期混凝土抗拉强度设’计值,查施工手册4-402表10-87,使用C40混凝土抗拉强度设计值为:
1.8N/mm2
则说明设计要求σmax’=1.57N/mm2>0.66N/mm2>实际计算出的σmax
根据以上计算说明在拟采取的防裂措施和现有的施工条件下,能够保证大体积混凝土的温度缓慢变化,不出现损伤结构的温度裂缝。