承台大体积砼施工技术方案文档格式.docx
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HEA(kg)
砂用量(kg)
碎石用量(kg)
外加剂用量(kg)
C35P8
P.O42.5
162
290
82
32.00
684
1115
8.03+32
(1)施工期间,要根据天气及材料等实际情况,及时调整配比,并且应避免在雨天施工。
(2)提高混凝土抗拉强度,保证骨料级配良好。
控制石子、砂子的含泥量不超过1%和3%,且不得含有其他杂质。
(3)混凝土坍落度控制在140mm~160mm。
三、热工、温度收缩应力计算
1.混凝土热工计算:
根据近时情况,平均气温(Tq)取200C。
(1)混凝土拌合温度Tc
材料名称
重量(kg)
比热(KJ/kg·
K)
W×
C
Kg/0C
材料温度Ti(0C)
Ti×
水
4.2
680.4
15
10206
0.84
243.6
45
10962
砂子
574.56
25
14364
石子
936.6
23415
砂石含水量
53
222.6
5565
合计
2657.7
64512
Tc=64512/2657.7=24.20C
(2)混凝土出罐温度TI
因搅拌机棚为敞开式,取TI=Tc=24.20C
(3)混凝土浇筑温度Tj
混凝土装卸料两次:
A1=0.032×
2=0.064
浇捣完毕需1小时:
A2=0.003×
60=0.18
A=A1+A2+A3=0.064+0.051+0.18=0.295
Tj=Tc+(Tq-Tc)×
0.295=24.2+(15-24.2)×
0.295=21.50C
(4)混凝土绝热温升
普通水泥P.O42.5R每公斤28天水泥发热量取377KJ/kg(3天为223KJ/kg;
7天为270.5KJ/kg),计算龄期7天的绝热温升:
(5)混凝土内部最高温度Tmax
混凝土浇筑块厚度取3.7米,取
。
(6)混凝土表面温度Tb
砼表面保温层拟采用如下措施:
底板混凝土表面保温层拟采用:
一层塑料薄膜保湿保温。
主楼1700mm承台表面部位:
一层塑料薄膜+一层麻袋。
核心筒部位:
一层塑料薄膜+二层麻袋,保温厚度达25mm。
取K=0.666,
混凝土虚铺厚度:
混凝土计算厚度:
H=h+2h’=3.7+0.51×
2=4.72米
混凝土表面温度:
所以:
混凝土中心最高温度与表面温度之差:
,未超过250C。
混凝土表面温度与大气温度之差:
因此混凝土表面,可保证混凝土质量。
(7)电梯深基坑混凝土侧表面温度Tb
混凝土核心筒基础侧表面保温层:
采用蓄水法保温。
混凝土浇筑块斜向厚度取2.0米,取
H=h+2h’=2+0.96×
2=3.92米
混凝土侧面温度:
因此电梯深基坑混凝土侧表面,可保证混凝土质量。
2.混凝土温度、收缩应力计算
(1)混凝土收缩变形不同条件影响修正系数
M1=1.0M2=1.13M3=1.0M4=1.50M5=1.0M6=1.11
M7=1.0M8=0.72M9=1.0M10=0.97
(2)各龄期混凝土收缩当量温差
使用公式:
时间(天)
30
27
24
21
18
12
9
6
3
(×
10-5)
11.0
10.1
9.09
8.07
7.02
5.93
4.82
3.67
2.48
1.26
(0C)
(3)各龄期混凝土降温的综合温差△T(t):
△T(t)=2.5+Ty(t+3)-Ty(t)
取各时间段平均温度起始值与终止值差为2.50C(每天降约10C)
△T(t)
3.46
3.49
3.52
3.55
3.58
3.62
3.65
3.69
3.72
(4)各龄期混凝土弹性模量:
E(t)=E0(1-e-0.09t)E0=3.15×
104
E(t)(×
104)
2.94
2.87
2.79
2.67
2.53
2.33
2.08
1.75
1.31
0.75
(5)各龄期地基约束系数:
取Cx1=0.03h=2.0米,最长L=77米,37米宽,172根桩
×
10-5
2.43
2.46
2.50
2.55
2.62
2.73
2.89
3.15
3.64
4.83
(6)各龄期的松弛系数
S(t)
0.327
0.339
0.352
0.368
0.386
0.41
0.44
0.48
0.52
0.57
(7)各龄期的混凝土收缩温度应力
0.107
0.111
0.115
0.120
0.125
0.130
0.136
0.141
1.12
(8)总降温和混凝土收缩产生的最大温度应力
,满足要求。
(9)各龄期混凝土极限拉伸值:
d=28,ft=1.6
(×
10-4)
1.40
1.36
1.25
1.19
1.02
0.90
0.74
0.45
(10)混凝土平均整浇长度
3.2
2.9
2.5
2.2
1.8
1.5
1.1
(米)
72.2
76.3
81.5
88.3
98.2
115.9
171
四、砼的运输及泵送
1、运输车
砼采用砼厂6m3砼运输车预拌砼,现场布置两台HBT-60型输送泵,输送能力每台每小时约30m3。
为保证连续浇筑,约每12分钟要求有一辆砼运输车进场卸料,则每台输送泵准备50÷
12=4台砼输送车,共准备12台砼运输车可满足连续浇筑需要。
2、砼的输送
为保证不出现施工冷缝,加快浇筑速度,拟采用二台HBT-60型砼输送泵,输送能每台每小时约30m3。
计算砼浇筑时每层最大需求量如下:
a、浇筑中未涉及承台情况。
每层最大需求量Q=(Σb1×
h1+Σb2×
h2+Σb3×
h3)×
d/sin12o
Σbh=(32.6×
0.6+3.6×
1.2)=23.9
Q=23.9×
0.4/sin12o=45.9m3
b、次流向为地梁方向(地梁通长浇筑):
5×
1.8×
1.3+2.9×
1.2+22×
0.8×
1.2=45.66
∴Q=45.9m3
这样,每小时要求的浇筑量为q=Q/△t
式中△t为砼初凝时间,核定为4h,则q=45.9/4=11.5(m3/h)
由于Q<
单台泵输送能力30m3/h,故不会因为输送问题出现施工冷缝。
c、底板砼浇筑时,可用塔吊作为辅助运输手段。
五、砼浇筑顺序、操作要点、养护要求
本工程地下室底板、筏板砼施工按后浇带分六段施工,施工顺序为底板、筏板3#楼主楼区和非主楼区→5#楼主楼区和非主楼区→6#楼主楼区和非主楼区。
(如下图示意)基础平面尺寸较大,为防止冷缝出现,采用泵送商品混凝土,施工时采取斜面分层、依次推进、整体浇筑的方法,使每次叠合层面的浇筑间隔时间不得大于2h,小于混凝土的初凝时间。
混凝土浇筑方法为斜面分层布料方法施工,即“一个坡度、分层浇筑、循序渐进”。
在各自范围内,汽车泵和地泵采取“1+S”字形相结合行走路线,各台泵浇筑范围约18米宽。
汽车泵浇筑速度40m3/h,地泵浇筑速度30m3/h。
混凝土初凝时间为4~5h,浇筑时,为避逸冷缝出现,用塔吊配合提料解决临时交接问题。
底板砼浇筑分区、流水施工示意图
混凝土采用机械振捣棒振捣。
振捣棒的操作,要做到“快插慢拔”,上下抽动,均匀振捣,插点要均匀排列,插点采用并列式和交错式均可;
插点间距为300~400mm,插入到下层尚未初凝的混凝土中约50~100mm,振捣时应依次进行,不要跳跃式振捣,以防发生漏振。
每一振点的振捣延续时间30s,使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。
为使混凝土振捣密实,每台混凝土泵出料口配备4台振捣棒(3台工作,1台备用),分三道布置。
第一道布置在出料点,使混凝土形成自然流淌坡度,第二道布置在坡脚处,确保混凝土下部密实,第三道布置在斜面中部,在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。
大体积混凝土的表面水泥浆较厚,且泌水现象严重,应仔细处理。
对于表面泌水,当每层混凝土浇筑接近尾声时,应人为将水引向低洼边部,处缩为小水潭,然后用小水泵将水抽至附近排水井。
在混凝土浇筑后4~8h内,将部分浮浆清掉,初步用长刮尺刮平,洒少许的干净的细碎石,然后用木抹子搓平压实。
在初凝以后,混凝土表面会出现龟裂,终凝要前进行二次抹压,以便将龟裂纹消除,注意宜晚不宜早。
严格按要求对大体积砼进行养护:
1、底板混凝土表面保温层拟采用:
2、主楼1700mm承台表面部位:
3、核心筒部位:
4、电梯基坑内侧表面:
六、大体积混凝土防裂技术措施
根据前面计算公式可知:
大体积混凝土温度应力与结构的长度、厚度﹑内外温差及地基的约束情况具有直接影响,本工程必须采取一些专门措施控制温度应力:
(一)、使用补偿收缩混凝土,以膨胀补偿收缩:
UEA混凝土膨胀剂是一种铝酸钙型混凝土膨胀剂,主要成分是高铝熟料、天然明矾石及天然硬石膏等,它加入到水泥混凝土中,拌水后生成大量膨胀性结晶水化物——钙矾石,使混凝土产生适度膨胀,在钢筋和邻位限制下,于混凝土中产生一定的预压应力,这一应力大致能抵消混凝土在收缩时产生的拉伸过程,防止和减少裂缝的产生,同时,UEA水化的另一产物铝胶生产于各分子的缝隙间,对提高混凝土的密实性和强度有所贡献。
在水泥中内掺一定比例的UEA可配制成补偿收缩混凝土,其最佳掺量为8%-12%(替代水泥率),其限制膨胀率约为(2-5)×
10-4,可导入0.3-0.9Mpa
的自应力。
本工程根据设计要求底板中掺加水泥用量10%的UEA,同时在底板中
收缩应力较大部位通过调整UEA掺量(可提高到12%)给予较大膨胀应力,全面补偿砼的收缩应力。
对于UEA混凝土的施工应注意以下问题:
①配合比计量要准确,搅拌时间要比普通混凝土延长30-60秒钟
②为充分发挥其膨胀效能,实时和充分的保湿养护最为重要,混凝土浇筑后,应在终凝后两小时开始带水养护,养护期7-14天
③要求振捣密实,不要过振和漏振。
④掺不同品种外加剂在补偿收缩混凝土总会产生不同效果,因此使用时必须先试验确定。
(二)、采取措施和方法控制混凝土温升:
根据前述大体积混凝土裂缝产生原因可知:
大体积混凝土由于前期(一般在三天以内)水泥水化使内部温升过高,内外温差过大,造成后期收缩受约束而产生拉应力,当这种拉应力超过混凝土抗拉强度后就会产生裂缝。
因此控制水泥水化热引起的温升,即可减少降温温差,这对降低温度应力,防止产生温度裂缝能产生釜底抽薪的作用:
严格控制砼出罐和入模温度,合理选用原材料、外加剂、配比,尽量减小水化热总量,使砼里外温差不大于25度,同时做好后期保温保湿工作。
1、材料选择:
科学的选用材料配比,用较低的水灰比、水和水泥用量:
①选用中低热的水泥品种:
本工程拟采用P.O42.5水泥。
②掺加适量粉煤灰,可减少水泥用量,从而达到降低水化热的目的。
但含量不能大于30%。
③掺加减水剂:
减水剂中阴离子表面活性剂,对水泥颗粒有明显的分散效应,并可使水的表面张力降低而引起加气作用。
因此在混凝土中掺加一定比例的减水剂,不仅可以改善混凝土和易性,而且可以减少水和水泥用量,从而降低了水化热。
④在满足砼强度下,骨料尽量选用较大粒径(2~4cm),同时具有较好级配,石子的含泥量控制在1%以下,砂的含泥量在2%以下。
这样既提高了混凝土抗压强度,也可以减少水泥用量,
2、混凝土浇筑与养护阶段的温控措施:
a、用分层分段方法进行连续浇筑,分层连续浇筑一方面便于振捣,另一方面可利用混凝土层面散热。
b、尽量选择气温较低环境下浇灌砼,以减少砼内外温差。
3、作好保温保湿工作,延缓混凝土降温速率:
保温是大体积混凝土施工的关键环节,其目的是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差以降低混凝土内部自约束应力,其次是降低混凝土块体的降温速度,充分利用后期混凝土的抗拉强度,以提高混凝土承受外约束应力时的抗裂能力,以达到控制温度裂缝的目的。
另外,为了防止混凝土表面脱水干裂也必须进行保湿养护。
(三)、建议对核心筒大块砼掺杜拉纤维提高砼的极限抗拉能力:
聚丙烯纤维(杜拉纤维)混凝土是一种合成纤维混凝土,具有较好的抗裂性能,可提高混凝土的抗拉能力及耐久性,控制裂缝的开展,是提高工程质量的有效措施。
1、在混凝土中掺入杜拉纤维,体积掺量为0.078%,约每立方米混凝土掺入700g杜拉纤维,对混凝土的性能改善会起很大的作用:
2、合成纤维混凝土的应用技术:
合成纤维可作为主要加筋材料提高混凝土材料的抗拉、韧性等性能,用于各种水泥基板材,也可作为一种次要加筋材料主要用于提高水泥混凝土材料的抗裂性。
由于合成纤维对新拌合硬化混凝土的性能无显著影响,所以加入纤维后一般并不需要调整混凝土的配合比。
纤维混凝土可在各种搅拌机中搅拌,亦可在输送车中拌制,工作量较少时亦可人工搅拌,但必须使纤维分布均匀。
合成纤维通常与混凝土其他组成材料同时加入搅拌机。
如果搅拌站投料有困难,只要有足够的搅拌时间,亦可在搅拌车料口加入。
纤维混凝土的搅拌时间可以与普通混凝土相同。
纤维混凝土的输送、浇筑及养护与普通混凝土相同,但为确保混凝土的抗裂性,在养护时应采取保湿、保温措施。
七、温度监测:
本工程主要的温控重点位于各单体电梯基坑核心区域联合基础部位,因此,测温点主要布置在该区域,具体布置如平面示意图:
选择电梯间核心筒中心区适当位置设置一个监测点,每栋设一个点。
测温点根据现场布置,每个监测点沿剖面设有三个温度点(见插图)
测温采用测温仪,即在混凝土内不同部位埋设铜热传感器,用混凝土温度测定计录仪,进行施工全过程的跟踪和监测。
严格控制砼内外温差小于25℃,如果出现温差过大现象,则应采取应急保温措施。
温度监测在该块砼浇灌完毕后2天开始监测,监测时间为半个月,在前面7天,每隔2小时测温一次,以后7天,每隔4小时测温一次。