筏板基础砼冬期施工设计.docx

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筏板基础砼冬期施工设计

一、工程概况

陕西省丝绸进出口公司综合楼工程由陕西省丝绸进出口公司投资兴建，西安建筑科技大学建筑设计研究院设计的地下一层，地上十四层框架剪力墙结构综合楼。

该工程地下室面积为1186m2,基底采用混凝土钻孔灌注桩，灌注桩直径φ=600，桩长约L=27000米，底板为400厚C35钢筋砼筏板基础，承台为1.7米厚C35钢筋砼承台，基础底板东西宽21100，南北长49900，采用C35抗渗混凝土，抗渗标号为S8。

整个基础工程施工都在冬期施工范围之内，基础筏板砼总量为1183立方米。

二、浇筑砼施工进度计划

本工程采用二个施工段进行施工，钢筋计划完成日期第一段为8天，钢筋隐蔽验收半天，第二次钢筋为4天，隐蔽为半天。

由于场地狭窄，计划第一次20小时完成混凝土浇筑，每小时砼浇灌量为65立方米（考虑到汽车不畅通因素），第二次用10小时完成浇筑任务。

三、冬期施工准备工作

大体积混凝土的施工技术要求很高，特别是冬期施工中，要防止混凝土因水泥的水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。

因此，从材料的选择上，技术措施上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的顺利施工。

1、材料选择

（1）水泥：

考虑采用普通硅酸盐水泥425号，但在大体积混凝土的施工中，由于大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温升过高，易与混凝土表面产生较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。

当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，故施工时要特别注意。

（2）粗骨料：

采用碎卵石，粒径5-40，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，降低混凝土的温升。

（3）细骨料：

采用中砂，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、粗砂拌制混凝土要比采用细砂拌制混凝土可减少用水量10%左右，同时可相应减少水泥用量，使水泥水化热降低，降低混凝土温升，并可减少混凝土的温升。

2、混凝土的配合比

（1）本工程混凝土采用由混凝土搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土的试配。

（2）混凝土配合比应通过试配确定，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》中有关要求进行设计。

（3）粉煤灰外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂重。

另外，在进行混凝土试配时应考虑到不同厂家的水泥供应情况，以满足施工的要求。

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，然后最好在钢筋上覆盖一层彩条布，以防止地基受冻或者降雪后不易清除。

（2）基础底板上的预留基坑、积水坑及后浇带部分用模板支设，并加固牢固。

（3）将基础底板上的表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，以供混凝土浇筑时找平用。

（4）浇筑混凝土预埋的测温管以及保温所需要的塑料薄膜、麻袋等应提前准备好，塑料薄膜1800平方米，麻袋3000平方米。

（5）管理人员、施工人员、后勤人员、测温人员、保温员等应昼夜值班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇筑的顺利进行。

四、体积混凝土的温度和温度应力的计算

在筏板基础的大体积混凝土施工前，应进行混凝土温度和温度应力的计算，并预先采取相应的技术措施控制温度差值，控制裂缝的开展，做到心中有数，科学指导施工，确保大体积混凝土的施工质量。

1、温度计算：

混凝土搅拌站提供的混凝土每立方米各项原材料及温度如下：

水泥525#350kg11℃

砂子682kg8℃含水率为3%

石子116.3kg9℃含水率为2%

水145kg9℃

粉煤灰100kg11℃

外加剂47.6kg11℃

（1）混凝土拌合物的温度：

TO=[0.9×（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2TW（mw-Wsamsa-Wgmg）+C1（Wsamsa+Tsa+WgmgTg）-C2（Wsamsa+Wgmg）]

式中：

TO—混凝土拌合物温度

mw、mce、msa、mg—水、水泥、砂、石的用量（kg）

TW、Tce、Tsa、Tg—水、水泥、砂、石的温度

Wsa、Wg—砂、石的含水率（%）

C1、C2——水的比热容（KJ/kg.W）及溶解热（KJ/kg）

当骨料温度大于0℃时，C1=4.2,C2=0

为了计算简便，粉煤灰和外加剂的重量均计算在水泥的重量内。

TO=[0.9×（497.6×11+682×8+1163×9）+4.2×9×（145-3%×682-2%×1163）+4.2×（3%×682×8+2%×1163×9-0）]

÷[4.2×145+0.9×（497.6+682+1163）]

=9.9℃

（2）混凝土拌合物的出机温度

T1=T0-0.16×（T0-Ti）

T1—混凝土拌合物的出机温度（℃）

Ti—搅拌棚内温度（℃）

Ti=9.9-0.16×（9.9-14）=10.6℃

（3）混凝土拌合物浇筑完成时的温度

T2=T1-（αt1+0.032n）（T1-Ta）

T2—混凝土拌合物经运输至浇筑完成时的温度（℃）

α—混凝土的损失系数（h-1）

t1—混凝土自运输至浇筑完成时的时间

h—混凝土转运次数

Ta—运输时的环境气温（℃）

T2=9.9-（0.25×0.7+0.032×3）×[9.9-（-4）]=6.1（℃）

混凝土拌合物浇筑完成时的温度计算中略去了模板和钢筋的吸热影响。

（4）混凝土的最高温升值：

mceF

Tmax=T2++

1050

Tmax—混凝土的最高温升值（℃）

mce—水泥用量（㎏）

F—粉煤灰用量（㎏）

350100

Tmax=6.1++=43.1℃

1050

该温度为基础底板混凝土内部中心点的温升高峰值，该温升值一般都略小于绝热温升值，一般在混凝土浇筑后3天左右产生，以后趋于稳定不再升温，并且开始逐步降温。

（5）混凝土的表面温度：

根据规范要求，对大体积的混凝土的养护，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，将温度控制在设计要求的范围以内。

当设计无具体要求时，温差不要超过25℃。

由于混凝土内部最高温升值理论计算为43.1℃，因此，将混凝土表面的温度控制在20℃左右，这样混凝土内部温度与表面温度，以及表面温度与环境温度之差均不超过25℃，表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。

（6）保温材料的厚度的计算：

保温材料采用塑料布加麻袋，基础底板的厚度为1.7米计算，保温用的麻袋厚度计算如下：

0.5Hλ（Ta-Tb）

δ=.K

λ1（Tmax-Ta）

δ—养护材料所需的厚度

H—结构物的厚度（m）

λ—养护材料的导热系数（w/m.k）

λ1—混凝土的导热系数（w/m.k），取2.3（w/m.k）

Tmax—混凝土中的最高温度（℃）

Ta—混凝土与养护材料接触处的温度（℃），当内外温差控制在25℃时，则取Ta=Tmax-25℃

Tb—混凝土达到最高温度时的大气平均温度（℃）

K—传热系数的修正值

0.5×1.7×0.05×[20-（-4）]

δ=

2.3×（43.1-20）

保温材料可采用3cm厚的麻袋覆盖，其中400厚的基础底板部分由于表面至中心点的距离很近，其表面的温度会更高一些，保温层可覆盖至一层。

五、筏板基础大体积混凝土的施工

1、施工段的划分及浇筑顺序:

由于基础底板的尺寸较大，另外基础底板的厚度大部分为400厚，承台基础部分有1.70米厚，且基础底板设有后浇带，后浇带将基础底板划分为二个部分，即每部分为一个自然施工段，先施工

-

轴间，作

-

轴间作为施工场地，待

-

轴间施工完毕后，再施工

-

轴，作

-

轴间作为施工场地。

浇筑顺序为由东往西，由南往北进行施工，即由

轴向

轴，

-

轴，由⑧轴向①轴进行施工，施工顺序示意图如下：

2、模板工程的施工:

基础底板外侧四周底板上的预留坑道，集水坑及承台基础与筏板基础高底立面砌筑240mm厚砖墙，地梁侧模砌筑120mm厚砖墙，然后抹1：

3水泥砂浆,采用逆作卷材防水，在卷材上抹1:

2.5水泥砂浆找平层当作外侧的模板，后浇带部位采用钢模板，不合模数的部位采用木模板支模。

3、钢筋：

钢筋加工分两处：

Ф22及Ф22以上的钢筋采用现场锥螺纹套丝，以减少钢筋的运输量。

其余的钢筋均在现场外另租场地进行下料，弯曲成型，然后用车运到现场。

由于基础底板配筋层较高、较多，需提前加工焊接不同高度的钢筋马凳。

后浇带部分要严格按照要求进行施工，不得任意用槎及割断，为了能在后浇带内支拆模板，在指定部位割断上层钢筋，设置出入孔，此部位的钢筋在后浇带的施工时进行补强处理。

基础底板钢筋施工后进行柱、墙插筋施工，柱、墙及暗柱的插筋应保证位置准确。

基础底板钢筋及柱、墙施工完毕，组织一次隐蔽工程验收，然后方可浇筑混凝土。

4、混凝土的浇筑：

（1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土输送泵，将混凝土泵送到指定地点，需用一台泵车，采取铺设泵送管道，先铺至最远的浇筑地点，随浇筑随拆管。

（2）混凝土浇筑时应采用“分区定点，一个坡度，循序推进，一次到顶”的浇筑工艺。

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，然后在其坡面上继续浇筑，循序推进。

（3）混凝土浇筑应连续进行，间隙时间不得超过3.5小时，如遇特殊情况，混凝土在3.5小时仍不能继续浇筑时，需采取应急措施。

可在已浇筑的混凝土坡面上插Ф12短钢筋，长度为1米，间距500mm，呈梅花状布置。

同时，将混凝土表面用麻袋覆盖保温，以保证混凝土表面不受冻。

（4）混凝土浇筑时，在每台泵车的出灰口配置3-4台振捣器，因为混凝土的坍落度比较大，在1.7米厚的底板内可斜向流淌10米远左右，2台振动器主要负责下部斜坡流淌处的振捣密实。

另外，1-2台振捣器主要负责顶部混凝土的振捣。

（5）由于混凝土的坍落度比较大，会在表层钢筋下部产生水分，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。

（6）规范规定：

大体积砼粉煤灰混凝土每拌制500米3至少成型1组试块。

现场按每浇筑500米3混凝土制作3组试块，1组压7天强度向工程监理报当月工程量用；1组压28天强度归技术档案用；1组作为60天强度备用。

（7）防水混凝土掺渗试块按规范规定每单位工程不得少于2组。

5、混凝土的测温：

（1）基础底板混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管。

测温管的长度分别为0.26m,0.5m,0.7m,0.9m,1.0m,1.2m,1.5m七种规格，分别埋置在不同的部位。

测温点的布置及测温管的型号见图。

测温管用Ф15薄壁钢管，管的下端部要堵严，防止渗进水。

测温管应按测温平面布置图进行预埋，预埋时测温管应与钢筋绑扎牢固，以免位移或损坏。

测温管的上口应用棉丝塞好，防止溅进水泥浆。

测温管位置应插标志旗，便于保温后查找。

（2）配备专职测温人员，按三班考虑，对测温人员要进行培训及安全交底。

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，换班时要进行交接。

（3）测温工作要连续进行，每4小时测一次。

持续测温18天及混凝土强度达到设计强度的85%，并经技术部门同意后方可停止测温。

（4）测温时发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到25℃或温度异常时，应及时通知技术部门及项目工程师，以便及时采取措施。

（5）测温可采用-20℃—100℃的酒精介质温度计，也有采用液晶数字显示电子测温仪。

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一层塑料薄膜，然后在上面覆盖3公斤厚麻袋布。

（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养护，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免麻袋布因吸水受潮而降低保温性能。

（3）柱、墙插筋及后浇带部分是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大或局部受冻。

（4）停止测温的部位经技术部门和项目工程师同意后，可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉，使混凝土散热。

六、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。

混凝土的温度应控制在10—12℃以上不得低于10℃，不合格的商品砼立即要退回，同时严禁混凝土在施工现场临时加水搅拌。

4、混凝土浇筑要连续进行，间隙时间不得超过3.5小时，同时已浇筑的混凝土的表面温度在未被新浇筑的混凝土覆盖前不行低于2℃。

5、技术部门设专人负责测温及养护的管理工作，发现问题应及时向项目工程师汇报。

6、浇筑混凝土前应将基坑内杂物清理干净。

7、加强混凝土试专用的制作及养护的管理，试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护。

8、严格控制商品砼出罐塌落度，进入现场砼每车罐均进行检测，塌落度必须符合配合比中试配标准。

9、避免运输和输送过程中散失热量，应加导管和运输过程中的罐外保温，短距离运输和导管包裹麻袋、泡沫、塑料块保温层的有效措施。

七、冬季施工安全生产措施

1、施工时要制定防滑、防火、防爆、防冻、防触电等安全措施，并对全体参与冬施的人员进行安全技术交底，建立安全生产责任制，备齐安全防护用品。

2、施工机械应由专人操作，定期检修，机身怕冻部位做好防冻措施。

3、要作好防火工作，建立安全用火制度，现场严禁随意点火、烧火，易燃物附近不得吸烟，做到火灭人走。

4、凡用火场所必须有防火器材，保持道路畅通。

八、工程质量目标

工程质量必须保证优良，在其一个自然施工段内必须连续施工，不留施工缝。

做好混凝土试块及塌落度测试，使混凝土试块强度及塌落度测试必须合格。