大体积混凝土.docx
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大体积混凝土
1工程概况：
惠州市华贸中心项目总占地面积135276m2，总建筑面积711157m2。
其中D组团总承包工程位于惠州市江北区文昌一路六号小区，包括一幢6层的高级办公楼，一幢43层、一幢48层的超高层住宅楼，以及两层地下室及配套室外小市政工程，总建筑面积为132458m2。
本工程地下室底板厚500mm，塔楼区域最大电梯井承台为11.6m*12m*3.2m，最小剪力墙承台为2.2m*2.2m*1m，非塔楼区域承台一般为1.5m*1.5m*1m;混凝土强度等级为C35P8。
大体积混凝土是指其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。
一般最小断面尺寸在1米以上的混凝土结构可以称之为大体积混凝土，本工程大体积混凝土分布范围：
红色矩形线框内承台均属于大体积混凝土，如下图所示：
2施工部署
2.1泵管路线图
2.2输送泵配置
本工程选用2台HBT-60型混凝土输送泵，备用一台SY5392THB型天泵，以防止浇筑过程中由于堵管等其他原因造成“冷缝”的发生。
2.3泵管的架设
泵管基坑边竖向支撑简图
泵管水平方向支撑简图
2.4浇筑顺序
3#、4#公寓因存在电梯井竖向结构，因此电梯井承台及墙柱须提前浇筑，承台编号为CT12（11600*11600*3200）和CT19（11600*12000*3200）,并进行覆膜养护，待剩余承台和底板钢筋绑扎完毕后，进行二次浇筑，沿泵管布置图中的退管方向依次浇筑混凝土。
2.5人员配置
混凝土工20人、钢筋工3人、电工2人
2.6混凝土输送泵水平输送距离验算
最大水平输送距离验算：
按照HBT-60型混凝土输送泵进行计算，最大输出量为75m3/h，混凝土泵的最大出口压力6.3Mpa，可根据下列公式验算最大水平输送距离。
Lmax=Pmax/ΔPH；
ΔPH=2[K1+K2（1+t2/t1）V2]α2/r0；
K1=（3.00-0.01S1）•102；
K2=（4.00-0.01S1）•102。
式中符号意义取值如下：
Lmax—混凝土泵的最大水平输送距离（m）；
Pmax—混凝土泵的最大出口压力（Pa），式中取10MPa；
ΔPH—混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失（Pa/m）；
r0—混凝土输送管半径（m），式中取125mm；
K1—粘着系数（Pa）；K2—速度系数（Pa/m/s）；
S1—混凝土坍落度，式中取140mm；
t2/t1—混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比，取0.3；
V2—混凝土拌合物在输送管内的平均流速（m/s），取0.5m/s；
α2—径向压力与轴向压力之比，取0.90。
故K1=160Pa，K2=260Pa/m/s，ΔPH=23688Pa/m，以3#公寓为例，底板混凝土施工期间平面布置水平管长度最长约L=108m；Lmax=10×106/23688=422m>108m，满足要求。
2.7混凝土浇筑能力计算
为保证混凝土连续浇筑，根据混凝土浇筑需用量、混凝土输送泵实际输送能力、砼搅拌站距离、砼搅拌运输车的平均车速等参数，通过计算，对混凝土初凝时间及混凝土运输车数量提出要求。
2.7.1混凝土初凝结时间要求
为确保底板混凝土浇筑时不出现冷缝，要求预拌混凝土初凝时间大于5h。
2.7.2混凝土泵的平均输出量计算
本工程选用HBT60型混凝土输送泵，平均输出量计算公式：
QA=qmax×α×η
式中QA—混凝土泵的平均输出量；
qmax—混凝土泵的最大输出量，HBT80型泵取75m3/h；
α—配管条件系数，取α=0.8；
η—作业效率，本工程拟用一台运输车供料，取η=0.5。
故QA=qmax×α×η=75×0.85×0.5=30m3/h
2.7.3混凝土总浇筑时间
按如下公式进行计算：
T=Q/（n×N）
式中:
T：
浇筑时间
Q：
砼总方量
N：
每小时浇筑量（计算中取30m3/h）
n：
地泵台数
按照上述公式计算可得：
3#公寓浇筑时间T=3031/（2×30）=50小时。
4#公寓浇筑时间T=2558.39/（2×30）=42.6小时。
2.7.4混凝土运输车辆的计算
现场采用2台地泵，合理安排混凝土搅拌车数量，保证现场不断档，不窝车成了提高混凝土浇注能力的关键。
每辆搅拌车往返一次按60分钟考虑，砼地泵一台每小时砼浇筑量为30m3，砼运输车容量按8m3计，每台地泵需要砼运输车数量按如下公式进行计算：
N=（QA×T）/60V
N：
混凝土运输车数量
QA：
每台地泵实际输出量30m3/h
V：
每辆混凝土运输车的容量8m3
T：
往返时间60min（包括周期停歇时间）
N=（30×60）/（60×8）=3.8辆
两台地泵，需要混凝土运输车数量：
3.8×2=7.6辆，故需要混凝土运输车8辆。
3大体积混凝土施工方法及工艺
3.1大体积混凝土浇筑工艺
混凝土浇筑时采取斜面分层浇筑，每层浇筑厚度控制在500mm，其层间的间隔时间应尽量缩短，层间最长时间间隔应不大于混凝土初凝时间。
在浇筑过程中，应遵循“同时浇捣、分层堆累，一次到顶，循序渐进”的成熟工艺。
振捣时重点控制两头，即混凝土流淌的最近点和最远点，振动点振动定时，不能漏振，尽可能采用两次振捣工艺，以提高混凝土的密实度。
高频振动棒要垂直插入，快插慢拔，插点交错均匀布置。
在振捣上一层混凝土时，应插入下一层5cm左右，以消除两层间的接缝，同时在振捣上层混凝土时，要在下层混凝土初凝之前进行。
振动器在每一插点上的振捣延续时间，以混凝土表面呈水平并出现水泥浆及不再出现气泡、不再明显沉落为度。
混凝土表面处理，应做到“三压三平”，振捣完成后，用长刮尺刮平，最后在终凝前用木耙打磨压实、抹平，以防混凝土表面裂缝出现。
3.2沁水处理
本工程拟通过集水井排除泌水。
大流动性混凝土在浇筑、振捣过程中，会产生较多的泌水和浮浆，不予以彻底清除将影响浇筑质量。
在本工程中，拟在围堰周边设置明排水系统抽除泌水，但应注意不要吸入浮浆。
3.3大体积混凝土浇筑注意事项
1.混凝土浇筑形成的坡度控制在1：
6左右，针对此坡度设两道浇筑带，每道浇筑带
前后布置三道振捣棒，前道振捣棒布置在底排钢筋处和混凝土坡脚处，确保下部混凝土密实，后道振捣棒布置在混凝土卸料点，解决上部混凝土的捣实；
2.除了钢筋稠密处采用斜向振捣外，其他部位均采用垂直振捣，振捣点的间距为400㎜左右，插点距离砖胎膜不大于200㎜；
3.为使上下层不产生冷缝，上层混凝土振捣实应在下层混凝土初凝前完成，且振捣棒下插50mm。
振捣要采取快插慢拔的原则并略微上下抽动，使混凝土振捣密实。
振捣时间一般控制在表面出浮浆且不再下沉为止，一般为15～30s，并且在20～30min后对其进行二次振捣；
4.泵送混凝土排除泌水和浮浆后，按标高用长刮尺刮平，用木抹子搓压、拍实；在接近终凝前，用木抹子压光，使收缩裂缝闭合。
最后通过温度监测结果选择合适的保温覆盖措施，使内外温差控制在25℃以内。
3.4大体积混凝土温度监测
为了掌握大体积混凝土的温度变化规律，及时了解温差对大体积混凝土质量的影响，采取常规测温技术，对承台混凝土的上、中、下进行布点观测，以便采取相应的技术措施，防止混凝土开裂。
3.4.1测温点的布置
测温点的布置原则是：
测温点必须具有代表性，能全面反映大体积混凝土各部位的温度，从大体积高度断面考虑，应包括底面、中心和上表面，从平面考虑应包括中部和边角区。
以4#公寓承台CT19（11600*12000*3200）为例,测温布置点如下图所示：
测温管采用紫铜管，焊于承台水平钢筋上。
3.4.2测温大样图
3.4.3测温时间和测温频率
测温时间
在混凝土的内外温差值基本稳定，并继续检测一周后，确保表面保
温保湿覆盖层拆除不会导致内外温差值急聚上升时停止。
测温频率
养护时间
测温频率
1～7d
2小时/次
8～28d
4小时/次
28d以上
12小时（14:
00，2:
00各测一次）
内外温差小于规范要求并趋于稳定后停止测温，如发现温差超过规范要求，及
时增加覆盖保温，并继续加强温度观测。
3.4.4测温注意事项
（1）测温必须指派专人负责，不得漏测，不得提前或滞后监测；
（2）每次对最高温度、表面温度和大气温度进行测温，对测温实测数据进行波动分析，要剔除不合理的数据。
（3）在混凝土浇筑前，用钢管预先放置在承台内并高出承台顶100mm，并固定于钢筋上，钢管下口事先封死，温度计顶端与预埋管之间用保温材料塞严，防止水分浸泡，并做好测温点的编号。
采用玻璃温度计，温度计在管内停留不少于5min，当温度计在管内抽出时，立即读出温度值。
3.4.5测温数据整理
在每次测温时须记录所有监测数据，每测18次对数据进行整理，并绘制成测温曲线，对测温曲线进行成果分析，以预测温度发展的趋势。
3.5大体积混凝土养护
养护是大体积混凝土施工中的一项十分关键的工作，主要是通过控制混凝土内外温差和温度陡降来防止混凝土发生温度裂缝。
为保证养护质量，并从经济角度考虑，本工程养护拟采用草袋加塑料膜的覆盖方法进行。
为保证养护质量，并从经济角度考虑，本工程养护拟采用草袋加塑料膜的覆盖方法进行。
Tmax——混凝土内部最高升温值（℃）。
Tmax=T0+Q/10
T0——混凝土浇筑温度（℃）取施工时本地平均气温。
Q——每立方混凝土中水泥用量（kg/m3）。
养护采用先覆盖一层塑料薄膜和草袋，再覆盖一层塑料薄膜的方法，草袋厚度：
0.5H×λ×（Ta-Tb）
δ=×k
λ1×（Tmax-Ta）
δ——养护材料所需厚度（m）；
λ——养护材料的导热系数（w/m•k）草袋取0.14w/m•k；
λ1——混凝土的导热系数（w/m•k）取2.3w/m•k.；
Tmax——混凝土中的最高温度；
Ta——混凝土与养护材料接触面处温度，内外温差控制在25℃；
Tb——施工时天气平均气温；
K——传热修正系数值取1.3；
H——结构厚度。
养护时,先在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，覆盖时间以混凝土初凝时间为宜，覆盖塑料薄膜的目的是防止水份的蒸发，然后在塑料薄膜上覆盖二层麻袋（厚度约4cm）以保温。
大体积混凝土养护覆盖厚度应在是混凝土施工时根据其施工时的气候条件、混凝土配合比重新复核计算确定。
4大体积混凝土裂缝控制措施
4.1大体积混凝土裂缝原因
4.1.1在混凝土升温阶段易产生表面裂缝
大体积混凝土在硬化期间的水泥水化过程，会释放大量的水化热，使混凝土中心及基础块中部区域产生很高的温度（基础块厚度越大，温度越高），而混凝土表面和边界受气温影响，温度较低，这样形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当温差超过一定的限度，其所产生的温度应力极易使新浇筑混凝土产生裂缝，根据规范和图纸要求，要求温差控制在250C以内。
4.1.2在混凝土降温阶段易产生收缩裂缝
当混凝土降温时，混凝土由于逐渐散热而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发，以及胶质体的胶凝等作用，促进了混凝土的收缩。
这两种收缩在进行时由于受到基底及结构本身的约束，以致产生较大的收缩应力（拉应力），当这种收缩应力超过一定的限度，其所产生的温度应力就会在新浇筑混凝土基础中产生收缩裂缝．这种收缩裂缝有时会贯穿混凝土基础全断面，成为结构性裂缝。
4.2大体积混凝土裂缝防治
4.2.1原材料
粗骨料选用5～25mm连续级配石子，含泥量＜1%，泥块含量＜0.5%，针状、片状颗粒含量＜10%，粗骨料的空隙率小于40%；细骨料用Ⅱ区中粗砂，含泥量＜1%，低含泥量可以减少混凝土自身的收缩，防止混凝土因收缩太大出现裂缝，级配好的骨料除可以改善混凝土拌合物的流动性外还可以降低单方混凝土的水泥用量，降低混凝土的水化热，可防止混凝土出现温度应力裂缝；选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥或中低热的硅酸盐水泥，避免因水泥水化热大使混凝土内部温度过高产生温度裂缝。
4.2.2和易性
控制混凝土的坍落度，要求大体积混凝土的入泵坍落度为160mm±20mm；防水混凝土控制在140±20mm，严禁在施工现场对混凝土加水,控制混凝土的单方用水量，天气变化时应根据砂、石的含水率的变化、气温的变化及时对混凝土的施工配合比进行调整。
要求混凝土拌合物的初凝时间不小于5小时，坍落度经时损失1小时小于20mm，2小时小于40mm，不离析、不泌水。
4.2.3配合比设计
在配合比设计中充分考虑大体积混凝土的特点，既要减少混凝土的收缩，保证混凝土的强度，又要降低混凝土内部水泥水化反应产生的巨大热量。
为降低水泥反应水化热，设计采用硅酸盐42.5MPa水泥。
在配合比设计中掺加SY-G混凝土膨胀剂，根据掺加膨胀剂混凝土补偿收缩原理，利用自身的补偿收缩减小大体积混凝土体积收缩的影响，以降低混凝土开裂的可能性，同时以满足大体积混凝土的抗渗要求，掺加膨胀剂还可以推迟混凝土水化热峰值的出现时间，提高混凝土的抗裂性。
4.2.4入模温度
为了防止混凝土内部温度过高产生温度裂缝，对混凝土的入模温度必须严格控制，夏季施工时避免阳光对砂、石的直接照射。
为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度。
最有效的方法是降低原料温度，混凝土中石子比热较小，但每立方米混凝土中石子所占重量最大，所以最有效的办法是降低石子温度。
在气温较高时，为了防止太阳直接照射使砂石温度升高，可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚，除此之外，搅拌运输车罐体、泵送管道的冷却也是必要的措施。
4.2.5生产运输
（1）搅拌站在生产混凝土时要严格执行同一配合比，混凝土开盘前应对搅拌楼的所有计量设备进行校验，确保计量误差在规范允许范围内。
（2）根据气温条件、运输时间（白天或夜天）、运输道路的距离、砂石含水率变化、混凝土坍落度损失等情况,及时适当地对原配合比（水胶比）进行微调，以确保混凝土浇筑时的坍落度能够满足施工生产需要，混凝土不泌水、不离析，确保混凝土供应质量。
（3）炎热的天气时应采取相应的降温措施降低混凝土的入模温度，防止出现温度裂缝。
（4）混凝土搅拌运输车每次清洗后注意排净料筒内的积水，以免影响水胶比，同时还要注意将混凝土的运输时间控制在1小时内（根据天气及路程计算），以免坍落度损失过大，而影响混凝土的质量。
（5）确保混凝土的连续供应，防止间隔时间过长混凝土出现冷缝，影响基础的质量。
浇注大体积混凝土前对混凝土运输车辆的行驶路线进行勘察，绘制行驶路线图，制定应急方案，确保混凝土施工时混凝土运输车辆不会受交通的影响。
（6）现场要合理安排调度混凝土运输车辆及混凝土浇注的人员，防止混凝土运输车在现场等待时间过长，影响混凝土的质量。
确保入模混凝土的坍落度一致。
（7）严禁在现场对混凝土拌合物加水。
试验员对每车的坍落度进行取样试验，对于坍落度不符合要求的混凝土严禁使用。
4.2.6养护
为了防止混凝土因内部温度过高产生温度裂缝，保证混凝土在一定时间温度、湿度的稳定，使胶凝材料充分水化，前期主要是潮湿养护，可防止表面脱水，产生干缩裂缝。
在后期降温阶段要减少表面热扩散，缓慢降温可充分发挥混凝土的应力松弛效应，提高抗拉性能，防止裂缝产生。
本工程养护采用草袋加塑料膜的覆盖方法进行，养护时间要求不少于14天。
目录
1工程概况：
1
2施工部署1
2.1泵管路线图1
2.2输送泵配置2
2.3泵管的架设2
2.4浇筑顺序3
2.5人员配置3
2.6混凝土输送泵水平输送距离验算3
2.7混凝土浇筑能力计算4
3大体积混凝土施工方法及工艺5
3.1大体积混凝土浇筑工艺5
3.2沁水处理6
3.3大体积混凝土浇筑注意事项6
3.4大体积混凝土温度监测7
3.5大体积混凝土养护9
4大体积混凝土裂缝控制措施10
4.1大体积混凝土裂缝原因10
4.2大体积混凝土裂缝防治11
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