大体积混凝土冷却循环水温控施 工 工 法.docx

大体积混凝土冷却循环水温控施 工 工 法.docx

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大体积混凝土冷却循环水温控施工工法

大体积混凝土冷却循环水温控施工工法

申

报

材

料

安徽建工集团国内工程公司

二0一一年八月二十八日

一、施工工法申报表

二、工法文本

三、关键技术的鉴定证书

四、关键技术专利证书和科技成果获奖证书复印件

五、工程应用实例情况证明

六、经济效益证明

七、施工图片

一、工法申报书

安徽建工集团有限公司

企业工程建设工法申报表

工法名称大体积混凝土冷却循环水温控施工工法

类别房屋建筑工程

专业分类地基与基础

申报单位安徽建工集团国内工程公司

申报时间二0一一年八月二十六日

填写说明

1．“申报单位”栏：

应为工法的第一完成单位。

2．“类别”栏：

请在房屋建筑工程、土木工程、工业安装工程对应项中划“√”。

3.“专业分类”栏：

房屋建筑工程类别包括：

（1）地基与基础

（2）主体结构（3）钢结构（4）装饰与屋面（5）水电与智能（6）其他；

土木工程类别包括：

（1）公路

（2）铁路（3）隧道（4）桥梁（5）堤坝与电站（6）矿山（7）其他；

工业安装工程类别包括：

（1）工业设备

（2）工业管道（3）电气装臵与自动化（4）其他。

如没有对应专业，请填写“其他”并注明自己认可的专业分类。

4．“主要完成单位”栏：

填写内容应与“主要完成单位意见”栏中的公章一致。

主要完成单位最多3个。

5.“主要完成人”栏：

最多填写5人。

6.“工法应用工程情况”栏：

最少填写3项工程；如填写2项（含）以下工程，应在申报表“工法成熟、可靠性说明”栏进行阐述。

7．工法关键技术涉及有关专利的，应在“关键技术及保密点”栏注明专利名称和专利号。

二、工法文本

大体积混凝土冷却循环水温控施工工法

1前言

大体积混凝土由于结构截面大，水泥总用量大，水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。

我公司在施工大体积混凝土施工过程中，总结出了一套超厚、高强大体积混凝土承台的施工工法，即采用在承台内部预埋钢管、利用管内冷水循环使混凝土内部降温的方法，成功地控制了混凝土裂缝的产生和发展，取得了明显的经济效益和社会效益。

2特点

2.1在超大体积混凝土内部埋设连通比表面积大、热交换效率高的金属薄壁管，通水循环流通，通过调节水流量及流速，控制混凝土内部温升速率，有效地解决超大体积混凝土温度裂缝防治的技术难题。

2.2循环水流经混凝土内部通过热交换后被加温，抽出后作为养护用水，提高混凝土表面温度，“外保”效果明显，施工成本降低。

2.3本工法工艺技术具有施工简便，材料来源丰富，对超大体积混凝土施工具有很好的推广应用价值。

2.4该工法工艺合理、技术成熟，先进，适用性和可操作性强，经工程应用表明，符合国家节能环保要求。

3适用范围

工业与民用建筑中超厚、高强、大体积现浇混凝土结构，如基础底板、箱形基础、设备基础等超厚、高强钢筋混凝土工程。

4工艺原理

该工艺采用在所浇筑的大体积混凝土内部埋设Φ48焊接管＠1500*1500，并根据浇筑混凝土厚度来确定预埋管层数。

在浇筑混凝土过程中，根据混凝土浇筑过程中的测温情况，适时向管内通水，通过水循环带走承台混凝土内部的部分热量，使混凝土内部的温度降低到要求的限度。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

预埋安装Φ48冷却水管（分层均匀设臵）→混凝土浇筑前冷却水管水压试验→混凝土浇筑过程中管内通水循环降温→混凝土浇筑过程后管内通水循环降温→采用高一等级膨胀细石混凝土对冷却水管进行高压注浆堵实。

5.2施工要点

5.2.1原材料选用

5.2.1.1水泥：

选用水化热较低的水泥，并尽可能减少水泥用量。

5.2.1.2细骨料：

根据试验采用Ⅱ区中砂。

5.2.1.3粗骨料：

在可泵送情况下，选用粒径5-32.5连续级配石子，以减少水泥用量和混凝土收缩变形。

5.2.1.4含泥量：

在大体积混凝土中，粗细骨料的含泥量是要害问题，若骨料中含泥量偏多，不仅增加了混凝土的收缩变形，又严重降低了混凝土的抗拉强度，对抗裂的危害性很大。

因此骨料必须现场取样实测，石子的含泥量控制在1％以内，砂的含泥量控制在2％以内。

5.2.1.5掺合料：

应用添加粉煤灰技术，在混凝土中掺用的粉煤灰不仅能够节约水泥，降低水化热，增加混凝土和易性，而且能够大幅度提高混凝土后期强度，从而减小了3天的水化热。

5.2.1.6外加剂：

采用外加膨胀剂技术。

经验证明在混凝土添加了膨胀剂之后，混凝土内部产生的膨胀应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力，从而提高了提高混凝土抗裂强度和抗渗性能。

5.2.2施工配合比确定：

根据商品混凝土公司试验室试验后确定。

5.2.3混凝土浇筑方法

5.2.3.1混凝土浇筑情况：

由于承台混凝土超厚，内部水化热温升偏高，内表温差和降温速率不易控制，因此承台砼采用斜面分层浇筑，浇筑层厚度不得大于500。

在砼在初凝前必须浇筑上一层砼，层与层之间不得留冷施工缝。

5.2.3.2混凝土浇筑实施：

为了使混凝土浇筑不出现冷缝，要求前后浇筑混凝土搭接时间控制在4小时内（初凝时间>8小时），因此，混凝土浇筑经详细计算安排浇筑次序、流向、浇筑厚度、宽度、长度及前后浇筑的搭接时间，实施了以下浇筑方案：

5.2.3.2.1现场用两台泵车对浇，采用斜面分层浇筑，用“一个坡度（斜坡）、薄层浇筑”的方法。

5.2.3.2.2混凝土采用振动棒振捣。

混凝土振捣时振动棒的操作要做到快插慢拔，在振捣过程中，应将振动棒上下略作抽动，以便上下振

动均匀，每点振动应为20～30s。

以砼表面呈水平，不显著下沉，不再出现气泡，表面泛浆为宜。

分层振捣时，振动棒应插入下层5cm，以消除两层间的接缝。

浇筑时，每隔半小时，即采取在混凝土初凝时间内，对已浇筑的混凝土进行一次重复振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，增强密实度，提高抗裂性。

大体积混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后3～4h内初步用水平刮尺刮平，初凝前用铁滚筒碾压2遍，再用木抹子搓平压实，以控制表面龟裂，并按规定覆盖养护。

5.2.4承台混凝土温度测量和控制技术

5.2.4.1混凝土的测温技术

5.2.4.1.1测温点布臵

根据承台的尺寸，在承台竖直方向预埋测温探头，竖向间距800mm；水平方向分别在距边缘1米部位布臵二个点，利用测温主机通过测温线对砼内部进行监测测温（测温点布臵见下图）。

测温线布臵：

用钢筋将测温线固定好，传感器距离钢筋端部10厘米，不得与钢筋接触，将钢筋另一端与上层钢筋固定好以后，将引出线收成一束，穿入管中，固定在横向钢筋下引出，以免浇筑时受到损伤。

测温点传感线缆在混凝土浇筑前须准确定位，以防止在混凝土浇筑的过程中移位而造成测量数据失真。

5.2.4.1.2测温工具

根据实际情况选择便携式建筑电子测温仪。

5.2.4.1.3测温频率

在混凝土浇筑完毕后的升温和峰值持续阶段，既开始的3～4天，每隔2小时测温1次；待测温趋于平稳后的降温阶段，每4小时测温1次。

在测量混凝土内部温度的同时，测量外界的环境温度。

根据测点编号顺序，记录所测温度数据，当测位的混凝土内外温差不大于200C并趋于稳定时为止。

5.2.4.2承台混凝土温度控制措施

5.2.4.2.1冷却水管的埋设

通过综合比较散热效率和经济效益，冷却水管采用Φ48＠1500*1500mm的焊接钢管，设臵四层，水管接头采用丝扣套筒连接。

在混凝土施工前，水管系统均经过通水试压，仔细检查每一个接头，确保管路不漏水。

在混凝土浇筑和钢筋绑扎过程中，不得损坏管路，确保供水的连续性。

冷却水管管路采用回旋形布臵，水平管间距为

1500mm，具体布臵见下图。

5.2.4.2.2通水控制温度

根据混凝土浇筑过程中的测温情况，适时向管内通水，通过水循环，带走承台混凝土内部的部分热量，使混凝土内部的温度降低

到要求的限度。

控制冷却水进、出水的温差不大于50C。

根据测温数据相应调整水循环的速度，以充分利用混凝土的自身温度，即中部温度高、四周温度低的特点，在循环过程中自动调节温差。

冷却水管安装时，要用钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠。

在承台边设臵循环水蓄水池，用来把循环出的热水浇筑到砼表面来减少砼内外的温差。

5.2.4.3混凝土的保温养护

混凝土浇捣后4～5h内（根据实践表明，在混凝土初凝前及时覆盖，效果更好），表面抹面后及时铺覆盖1层塑料膜和麻袋并备好一层塑料膜和一层麻袋。

在养护期间，随时检查混凝土表面的干湿情况及温差（内表温差达23℃时就发警报），及时浇水保持混凝土温润。

其间大承台温差大于25℃时，采取加速钢管内循环换水并在表面在覆盖一层塑料膜和一层麻袋或温水养护，将温差控制在25℃内。

6材料设备

6.1材料

商品混凝土、Φ48焊接钢管、连接弯头、测温探头、测温主机、测温线、自来水、塑料薄膜、麻袋等

6.2主要机具设备

混凝土输送泵、混凝土罐车、振动泵、平板振动器、电焊机、水泵、抹灰板等。

7.质量控制

本工法混凝土及裂缝控制执行GB50204《混凝土结构工程施工质

量验收规范》和相关现行的国家标准和规范。

7.1质量要求

7.1.1砼搅拌时严格控制配合比，经常检查，保证材料计量准确。

7.1.2捣实混凝土时，插入式振捣器移动间距不应大于其作用半径的

1.5倍，振捣器至模板的距离应不大于振捣器有效作用半径的1/2。

为保证上下层砼结合良好，振捣棒应插入下层砼5厘米。

7.1.3混凝土浇筑时严格掌握好每点的振捣时间，合适的振捣时间由下列现象来判断：

混凝土不再显著下沉，不再出现气泡，混凝土表面出现水平状态，并将模板边角填满充实。

7.1.4模板必须涂刷脱模剂,以利于拆模，砼浇筑后应认真养护。

7.1.5拆除混凝土结构侧面非承重模板时，要确保混凝土强度已达到施工规范规定的标准。

7.1.6内部预埋降温管整体循环水降温自测系统应在降温管预埋和丝接时由专人负责，丝接应牢固密实以保证钢管内不会因漏浆而堵塞。

冷却水管按装完毕后，应进行水压试验，防止管道连接部分出现渗漏现象。

7.1.7冷却水管安装时，要用钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠。

为了保证混凝土在浇筑时的侧压力而对钢管造成破坏，因此在钢管水平方向应采用两根直径12的钢筋加固（每2m加固一道）。

7.1.8混凝土浇筑后，对裸露表面及时用塑料薄膜和麻袋覆盖，认真养护。

7.2主要事项

7.2.1混凝土浇筑不应留冷缝，保证浇筑的交接时间，应控制在初凝前。

7.2.2保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，严防漏振及过振。

7.2.3及时发出温控警报，做好覆盖保温及保湿工作，但覆盖层也不应过热，必要时应揭开保温层，以利于散热。

7.2.4夜间温度较低，因此应加强夜间混凝土温度的监测工作和养护工作，确保混凝土内部梯度。

7.2.5保证混凝土供应，连续浇捣，确保不留冷缝。

7.2.6做好现场协调、组织管理，要有充足的人力、物力、保证施工按计划顺利进行。

8安全措施

8．1严格按照安全技术操作规程操作，建立健全安全保证体系，制定安全责任制度。

8．2施工作业操作前，要对班组进行安全技术交底。

8．3各专业工种做到持证上岗，非机电人员不得动用机电设备。

8．4作业队伍进入施工现场必须戴安全帽，穿软底鞋。

8．5使用梯子下坑时，梯子应用坚固材料制成，并与固定物体牢固连接。

9环保措施

9．1设立施工环境卫生管理小组，在施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对工程材料、

设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防护及废弃物处理的规章制度，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。

9．2现场施工产生的污水，应经沉淀后，方可按当地环保要求的指定地点排放。

认真做好无害化处理，从根本上防止施工废水乱流。

9．3其它工程废弃物应按指定的地点堆放和处治。

9．4最大限度降低施工噪音到允许值以下，尽可能避免夜间施工10效益分析

10．1从施工角度去控制大体积混凝土裂缝的产生，虽然投入了智能大体积混凝土测温系统及大量的优质钢管（循环冷却系统用），但优质的结构施工避免了因裂缝产生而造成的修补费用，最终取得较好的质量效果和经济效益。

10．2采用本工法，工序环节交叉少，可持续均衡施工，缩短工期。

10．3本施工技术对当前工业与民用建筑中的超厚、高强大体积混凝土施工的裂缝控制提供了成功的实践经验，具有明显的社会效益。

11应用实例

合肥吉瑞泰盛国际生活广场主楼3#、4#楼核心筒承台，单个承台总面积约为200m2，承台混凝土厚为2.1-3.9m，其中3#楼砼量约为690m3、4#楼约630m3，共布臵四层Φ48降温水管，水平间距1.5m，竖向间距由下向上分别间隔500mm、700mm、900mm、800mm设臵一道，同一平面设臵每四排设臵1个进水口和1个出水口，每个承台基础预埋4组测温探头（预埋深度分别为3.5m、2.8m、1.9m和1.1m）。

混凝

土采用泵送商品混凝土，混凝土强度等级及抗渗等级为C35、P8，每个承台浇筑时使用两台泵车、14辆罐车，连续8个小时一次浇筑完成，承台外观质量良好，无裂缝。

三、关键技术的鉴定证书

大体积混凝土冷却循环水温控施工工法

鉴定意见

2011年月日，安徽建工集团有限公司组织有关抓紧对安徽建工集团国内工程公司在工程实际中总结出得“大体积混凝土冷却循环水温控施工工法”内容的汇报，评审委员会专家在审阅申报材料并认真讨论后，审核意见如下：

1、提交的申报资料基本齐全，符合工法审定要求。

2、该工法在超大体积混凝土内部埋设连通比表面积大、热交换效率高的金属薄壁管，通水循环流通，通过调节水流量及流速，控制混凝土内部温升速率，有效地解决超大体积混凝土温度裂缝防治的技术难题。

3、该工法通过循环水流经混凝土内部，通过热交换后被加温，抽出后作为养护用水，提高混凝土表面温度，“外保”效果明显，施工成本降低。

、

4、本工法工艺技术具有施工简便，材料来源丰富，对超大体积混凝土施工具有很好的推广应用价值。

5、该工法工艺合理、技术成熟，先进，适用性和可操作性强，经工程应用表明，符合国家节能环保要求。

6、该工法编写基本齐全、准确，文字表达流畅。

同意作为企业工法进一步推广应用。

评审委员会主任：

二0一一年月日

四、关键技术专利证书和科技成果

获奖证明复印件

五、工法应用实例证明

工程应用实例证明

我单位投资建设的合肥吉瑞泰盛国际生活广场主楼工程由安徽建工集团公司负责施工。

本工程主楼3#、4#楼核心筒承台，单个承台总面积约为200m2，承台混凝土厚为2.1-3.9m，属大体积混凝土施工，为保证混凝土浇筑质量，施工单位在此部位施工采用“冷却水循环降温施工方法”控制承台混凝土浇筑时的内外温差。

承台一次性浇筑完毕，拆模后混凝土外观质量良好，无裂缝。

二0一一年八月二十六日

六、经

济效益证明

经济效益证明

从施工角度去控制大体积混凝土裂缝的产生，虽然投入了智能大体积混凝土测温系统及大量的优质钢管（循环冷却系统用），但优质的结构施工避免了因裂缝产生而造成的修补费用，最终取得较好的质量效果和经济效益；采用本工法，工序环节交叉少，可持续均衡施工，缩短工期；本施工技术对当前工业与民用建筑中的超厚、高强大体积混凝土施工的裂缝控制提供了成功的实践经验，具有明显的社会效益。

我公司先后在合肥吉瑞泰盛国际生活广场、合肥通和易居A2标段工程地下室承台大体积混凝土施工中采用了此工法，该工法施工简便、缩短工期、混凝土施工质量有保证。

得到了建设单位和监理单位的认可。

安徽建工集团国内工程公司

2011年8月18日

七、施工照片