大体积混凝土方案.docx
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大体积混凝土方案
坤茂大厦
基础底板大体积混凝土施工方案
编制人：
魏振环
审核人：
南通英雄建设集团有限公司坤茂大厦项目部
2011年5月
大体积混凝土施工方案
一、工程概况
本工程是一座集商业、酒店、住宅为一体的现代化建筑，地下一层，地上裙楼7层，A座B座均为26层，C座28层，总建筑面积13.6万平方米。
结构型式为框架剪力墙结构。
本工程地下室为消防水泵室、生活水泵室、采暖增压泵室、配电室等，地下1层至7层主要是商业及办公用房，A座B座8层起为公寓住宅，C座8层起为酒店和公寓住宅。
本工程地下室部分基础采用钻孔灌注桩基，承台筏板基础，基础底板厚度ABC座为2400厚，D座承台为1500厚、筏板为400厚，采用C40防渗混凝土，抗渗等级为S8，整个基础底板的混凝土量约为13200立方米。
计划基础底板混凝土浇灌时间为8个日历天数。
二、施工准备工作
大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。
因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。
1、材料选择
（1）水泥：
选用松原金刚万厦P.O42.5水泥。
通过内掺一定的粉煤灰可以减少水泥用量，减少水化热，掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。
（2）粗骨料：
采用碎石或卵石，粒径5-25mm，含泥量不大于1。
选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。
（3）细骨料：
采用中砂，松花江砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于3。
选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。
（4）粉煤灰：
由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。
按照规范要求，采用普通硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为55%。
粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此需按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。
（5）外加剂：
设计要求地下室底板、外墙混凝土中掺水泥用量12%UEA补偿收缩外加剂，加强带部位掺水泥用量15%UEA补偿收缩外加剂，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。
2、混凝土配合比
（1）混凝土采用由松原市同晟混凝土有限公司供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。
另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。
（2）混凝土配合比应提高试配确定。
按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
（3）优化配合比。
浇筑大体积基础底板混凝土时，由于混凝土凝结过程中水泥会散发出大量的水化热，因而形成内外温差较大，易使混凝土产生裂缝，因此，按水泥用量采用内掺法掺加一定的粉煤灰和矿粉，能减少水泥用量，提高混凝土抗拉强度，改善约束条件，降低水化热。
混凝土塌落度控制在120-140mm。
3、现场准备工作
（1）基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。
（2）基础底板上的电梯坑、积水坑采用胶合板模板支模，模板上部用钢管横楞成井字型压住，并采用Ф14钢筋与桩基钢筋焊接拉紧，同时在其上部配以一定的压重，确保混凝土浇筑时模板不上浮。
（3）将基础底板上表面标高控制点抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时拉线找平用。
（4）浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、毛毯等应提前准备好。
（5）项目经理部应与建设单位联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明用。
（6）管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。
三、大体积混凝土温度和温度应力计算
根据业主及设计要求，对基础底板混凝土进行温度测温；基础底板混凝土中部中心点的温升高峰值，该温升值一般略小于绝热温升值。
一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不在升温，并且开始逐步降温。
规范规定，对大体积混凝土养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体要求时，温差不宜超过25度;本工程设计无具体要求，即按规范执行。
表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。
（热工计算附后）
四、大体积混凝土施工
1、施工段的划分及浇筑顺序
由于基础底板尺寸较大，承台底板厚度ABC座为2400厚，D座承台为1500厚、筏板为400厚，采用C40防渗混凝土，抗渗等级为S8，整个基础底板的混凝土量约为13200立方米。
因此基础底板混凝土浇筑要分段施工，根据设计图纸中的后浇带划分三个施工段（即：
AB区为一个施工段，混凝土量约5200立方米；C区为一个施工段，混凝土量约5200立方米；D区为一个施工段，混凝土量约2800立方米）。
AB区施工段混凝土的浇筑顺序：
由A-1轴向B-8轴方向平行于A-1轴向后浇灌；C区施工段混凝土的浇筑顺序：
由C-1轴向C-11轴方向平行于C-1轴向后浇灌；D区施工段混凝土的浇筑顺序：
由D-W轴向D-A轴方向平行向后浇灌。
2、模板
本工程地下室底板为现浇钢筋混凝土承台筏板基础，因此，在承台、基础梁外侧均采用标准砖M5.0水泥砂浆砌筑砖模，砖模内侧抹20厚1：
3水泥砂浆（见下图）。
基础底板上的电梯坑、积水坑、水沟采用胶合板模板支模，模板上部用钢管横楞成井字型压住，并采用Ф14钢筋与桩基钢筋焊接拉紧，同时在其上部配以一定的压重，确保混凝土浇筑时模板不上浮（见附图）。
外墙施工缝以下导墙及加强带、后浇带支模（见附图）
3、钢筋
钢筋加工在钢筋堆场进行，承台地梁主筋Ф＜20采用闪光对焊连接或采用冷搭接，承台、底板及地梁钢筋Φ≥20采用直螺纹套筒连接，承台底板上部钢筋均搁置在钢筋马櫈上（见下图），以确保上部钢筋位置准确，钢筋保护层厚度满足设计要求。
基础底板钢筋施工完毕进行柱、墙插筋施工，柱、墙插筋应保证位置准确。
基础底板钢筋及柱、墙插筋施工完毕，组织一次隐蔽工程验收，合格后方可浇筑混凝土。
4、混凝土浇筑
（1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土运输车运到现场，采用2台混凝土输送泵送筑。
（2）混凝土浇筑时应采用“分区定点、斜坡分层、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。
根据泵车布料杆的长度，划定浇筑区域，每台泵车负责本区域混凝土浇筑。
浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上分层连续浇筑，循序推进。
这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。
同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。
混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过2h，如遇特殊情况，混凝土在4h仍不能连续浇筑时，需采取应急措施。
即在己浇筑的混凝土表面上插12短插筋，长度1米，间距500mm，呈梅花形布置。
同时将混凝土表面用塑料薄膜加草席覆盖保温。
（3）混凝土浇筑时在每台泵车的出灰口处配置3~4台振捣器，因为混凝土的坍落度比较大，在2.4米厚的底板内可斜向流淌3米远左右，2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实，另外1~2台振捣器主要负责顶部混凝土振捣、外墙施工缝以下混凝土的振捣以及二次振捣，由于混凝土坍落度比较大，二次振捣时在混凝土初凝前和混凝土预沉后进行。
（4）由于混凝土坍落度比较大，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。
为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。
（5）地下室底板混凝土试块留置表
序号
施工部位
砼强度
砼立方量
试块留置数量
标准养护试块
同条件试块
抗渗试块
1
C区底板
C40P8
5075
26组
3组
3组
C45P8
125
1组
1组
1组
2
A、B区底板
C40P8
5150
26组
3组
3组
C45P8
50
1组
1组
1组
3
D区底板
C40P8
2750
14组
2组
2组
C45P8
50
1组
1组
1组
5、混凝土测温
（1）基础底板混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管。
测温管的长度分部为两种规格，测温点的布置见附图。
测温线应按测温平面布置图进行预埋，预埋时测温管与钢筋绑扎牢固，以免位移或损坏。
每组测温线有2根（即不同长度的测温线）在线的上断用胶带做上标记，便于区分深度。
测温线用塑料带罩好，绑扎牢固，不准将测温端头受潮。
测温线位置用保护木框作为标志，便于保温后查找。
（2）配备专职测温人员，按两班考虑。
对测温人员要进行培训和技术交底。
测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。
测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。
（3）测温工作应连续进行，持续测温，底板混凝土浇筑完成即开始测温，最初4天内按每2小时测一次，5—7天按每4小时测一次，当7天的混凝土强度达到设计强度的75%,混凝土内外温差小于20℃，经技术部门同意后方可停止测温。
附表：
混凝土测温记录表
年月日
点
号
部位
测温记录
备注
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
上
中
下
上
中
下
上
中
下
记录人：
（4）测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施：
增加保温层厚度，确保混凝土表面温度不丧失。
（5）测温采用液晶数字显示电子测温仪，以保证测温及读数准确。
6、混凝土养护
（1）混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先在混凝土表面覆盖二层毛毯，然后在上面覆一层塑料薄膜。
备用1000平方麻袋以防应急之用。
（2）新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。
（3）柱、墙插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大。
（4）停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后，可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉，使混凝土散热。
（5）混凝土的养护时间不得少于14天。
五、主要管理措施
1、拌制混凝土的原材料均需进行检验，合格后方可使用。
同时要注意各项原材料的温度，以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。
2、在混凝土搅拌站设专人掺入外加剂，掺量要准确。
3、施工现场对商品混凝土要逐车进行检查，测定混凝土的坍落度和温度，检查混凝土量是否相符。
混凝土温度应控制在l~l寸之间，同时严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。
4、混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过3~5h，同时已浇筑的混凝土表面温度在未被新浇筑的混凝土覆盖前不得低于5度。
5、试验部门设专人负责测温及保养的管理工作，发现问题应及时向项目技术负责人汇报。
6、浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净。
7、加强混凝土试块制作及养护的管理，试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护。
六、C40P8底板混凝土热工计算（常温）
1、混凝土配合比及参数
强度等级
C40
水
水泥
砂子
石子
粉煤灰
矿粉
UEA
BS-C
容重
水胶比
0.33
每立方用量（kg）
145
273
776
1036
66
78
26
10.3
2410
砂率
43%
原材料温度（℃）
8
40
10
10
40
40
20
20
/
搅拌机棚内的温度（℃）
20
混凝土运输时间（h）
1
砂含水率（%）
5%
室外大气环境温度（℃）
30
混凝土拌合物运转次数
2
石子含水率（%）
1%
原材料情况：
1）、水泥为松原金刚万厦P.O42.5水泥。
2）、砂子为松原市Ⅱ区中砂，各项检测指标均符合标准要求。
3）、石子为吉林5-25mm连续级配卵石，各项检测指标均符合标准要求。
4）、粉煤灰为长春新业
级粉煤灰，矿粉为吉林东晟S95矿粉其各项指标及活性指数均达到标准要求；
5）、外加剂为长春北华（BS-C）复合泵送剂及UEA；
6）、拌合水地下水，其水温为5-10℃。
2、混凝土拌合物的理论温度：
T=[0.9（Ctc+Stc+Gtc+Ftc+Ktc+Ptc）+4.2tw（W-psS-pgG）/4.2W+0.9（C+S+G+F+K+P）]+[b（psSts+pgGtg）-B（psS+psG）/4.2W+0.9（C+S+G+F+K+P）]
T=14.3℃
式中
F、K、P分别为各种掺合料的用量（kg）
W、C分别为水、水泥的用量（kg）
S、G分别为砂子、石子的用量（kg）
Ps、Pg分别为砂、石的含水率（%）
b、B比热及溶解热。
T拌合时混凝土拌合物的温度（℃）
当集料温度＞0℃时，水的b=4.2，B=0；
当集料温度≤0℃时，水的b=2.1，B=335；
3、混凝土拌合物的出机温度：
T1=T-0.16（T-Td）
T1=14.3-0.16（14.3-20.0）
T1=15.2℃
式中
T1混凝土拌合物出机温度（℃）；
T混凝土拌合物的温度（℃）；
Td搅拌机棚内的温度（℃）。
4、混凝土拌合物经运输到浇筑后的温度：
T2=T1-（at+0.032n）×（T1-Ta）
T2=15.2-（0.25×1+0.032×2）×（15.2-30.0）
T2=19.9℃
式中
T2混凝土拌合物运输到浇筑时的温度（℃）；
T混凝土拌合物自动运输到浇筑时间的时间（h）；
n混凝土拌合物运转次数；
Ta室外环境温度（℃）；
a温度损失系数（h-1）；
当用混凝土搅拌车输送时，a=0.25
当用开敞式大型自卸汽车时，a=0.20
当用开敞式小型自卸汽车时，a=0.30
当用封闭式自卸汽车时，a=0.1
当用手推车时，a=0.50
5、因模板和钢筋吸收热量的影响混凝土浇筑完成后的温度：
T3=（Gn×Cn×T2+Gm×Cm×Ta）/（Gn×Cn+Gm×Cm）
T3=（2442×1.0×19.86+400×0.48×30.0）/（2442×1.0+400×0.48）
T3=20.6℃
式中
T3混凝土在钢模板和钢筋吸收热量后的温度（℃）
Gn1m3混凝土的重量（kg）；
Cn混凝土比热，取1.0kg（kg﹒K）；
Gm与1m3混凝土相接触的钢模和钢筋的总重量；
Cm钢筋比热、取0.48kg/（kg﹒K）；
Ta钢模板、钢筋的温度，即当时大气温度（℃）。
6、成型后内部绝热温升值
T=WO/γC
T=（273×288）/（2410×0.97）
T=33.6℃
式中
W每m3混凝土中水泥的用量（kg/m3）
Q每kg水泥水化热（J/kg）
C混凝土的比热，J/（kg﹒℃），取0.97×103J/（kg﹒℃）γ混凝土的密度（kg/m3），取2429kg/m3
混凝土中心最高温度
Tmax=Tj+Th+F/50
Tmax=53.1℃
Tj为入模温度，取16.6℃
F没m3混凝土中复合料的用量（kg/m3），为144kg/m3
混凝土表面温度
Tb（t）=Tq+4h'（H-h'）△T（t）/H2
环境温度Tq取30℃，△T（t）为混凝土内部与外界温度之差，△T（t）=Tmax-30=23.1℃。
H为底板计算厚度，底板以单面暴露于空气中的平板看待，则H=h+h'，混凝土实际厚度h=2.33w/mk；β为保温层的传热系数，β=1/（δi+1/βq），δi为各种保温层的厚度，混凝土表面覆盖二层草帘，δi=0.05m，λi=0.55W/mk，βq为空气层的导热系数，取23W/mk，则β=1/（0.05/0.55+1/23）=7.44w/mk，经计算h'=0.2×2.33/7.44=0.06，H=2.46m，混凝土表面温度：
Tb（t）=33.2℃
7、混凝土中心与表面最大温差△T1=53.1-33.2=20℃＜25℃
混凝土表面与大气环境温差△T2=33.2-30=3.2℃＜25℃满足施工要求。
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