华南船厂船坞底板混凝土施工方案.docx

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华南船厂船坞底板混凝土施工方案

船坞底板混泥土施工方案

一、工程概况

拟建造船坞底板，场地位于新会区华南船厂内，开挖深度为—10m以上，施工面积（宽27.6米*长125米高*2米），属超大体积混泥土。

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。

二、施工准备

2-1：

组织所有的混凝土施工人员和操作工进行书面的技术质量安全等交底。

2-2：

拟选择质量稳定、服务信誉好的大型商品砼搅拌站，由总包单位与各商品混凝土搅拌站协调；统一提供配合比，对搅拌站使用的水泥、砂、石、混凝土外加剂等各种原材料实行指定的品牌及产地，统一配制。

2-3：

现场设置好2台泵车1台备用，水平及竖向泵送管安装到位，泵送管支架要有足够的强度和刚度。

2-4：

钢筋经监理单位隐蔽验收、并签署混凝土浇筑令后开始浇筑。

2-5：

在混凝土浇筑前应清理场内闲杂车辆及人员，在进出场口设置

交通协调人员，负责协调罐车的进、出场以及罐车与社会车辆关系。

浇筑场内设置交通指挥人员，负责指挥进场罐车的走向，错车、停车。

浇筑场内设置调度人员，负责调度进场的罐车停靠等。

2-6：

盖混凝土所需的塑料膜及草带等所需材料应提前进场，并保证足够的数量。

三、施工方法及底板标高的控制

　　底板钢筋绑扎前，将主轴线引至防水找平层（竖向）上，作出标志，弹出墨线。

根据临时标准点，在底板墙、柱钢筋上，用红油漆标出该层+50cm线。

浇筑混凝土时每个开间用小白线拉对角线控制标高。

多台输送泵进行集中浇灌，同时厚达2000,利于混凝土早期散热，应对厚混凝土进行相对较长的分层施工，分3层，每层约500mm_700mm（每一大层内仍须做到斜面分层），待每层达到预定高度后略作停歇，约2~3h后混凝土完成相当部分早期沉缩，及散发了大量的早期水化热，此时再集中覆盖下一层混凝土，并于两层混凝土之间进行二次振捣（二次振捣时间应在下层混凝土初凝前，振捣棒插入振捣拔出后原位孔洞能立即恢复为准），确保深厚混凝土施工质量。

3-1：

本工程采用商品混凝土浇筑。

对主要材料要求如下；

水泥，自来水，冰水，粗骨料，细骨料，矿粉，外加剂。

3-1-1：

水泥：

考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，便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，因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥，标号为325#，通过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。

3-1-2：

粗骨料：

采用碎石，粒径10-40mm，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。

3-1-3：

细骨料：

采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5%。

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。

3-1-4：

矿粉：

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，考虑掺加适量的矿粉。

按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其矿粉取代水泥的最大限量为25%。

矿粉对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加矿粉的混凝

土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此矿粉的掺量控制在10以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。

按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加矿粉量。

3-1-5：

外加剂：

设计无具体要求，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，每立方米混凝土2kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。

具体外加剂的用量及使用性能，商品混凝土站在浇筑前应报告送达施工单位。

3-2：

、混凝土配合比

3-2-1：

混凝土采用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，提前做好混凝土试配。

3-2-2：

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《矿粉灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。

3-2-3：

矿粉灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。

另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。

四、大体积混凝土温度和温度应力

根据设计要求，对基础底板混凝土进行温度检测；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。

4-1：

在保证混凝土不出现冷缝的前提下，利用软管左右移动，作扇形状散布混凝土，尽量使入模混凝土散布面积大以增加散热与热量交换。

4-2：

浇筑时，保证泵管出口设置4--5个振捣棒。

使混凝土自然缓慢流动，然后全面振捣。

振捣棒插入混凝土的深度以进入下一层混凝土50mm为宜，做到快插慢拔，振捣密实。

4-3：

混凝土在泵送前，必须先用水泥砂浆润滑管道，以防止随后泵送的混凝土在管道内阻塞。

4-4：

水处理：

由于大体积混凝土浇筑时泌水较多，要派专人用污水

泵随时将积水抽出。

4-5：

表面处理：

混凝土表面处理在浇筑后约2—3小时左右进行，初步按标高用刮尺刮平，在初凝前用铁筒碾压数遍，用木模抹压，待混凝土收水后，再二次用木抹搓平，以闭合收水裂缝，然后洒水，用覆盖塑料薄膜和草带养护。

五、混凝土的养护

5-1混凝土测温

5-1-1；测温意义

本工程大体积混凝土施工，其面积大、最厚处度厚达2.0m、强度等级为C30，内部水泥水化热高且又不容易散失，导致混凝土内部与外部温差变大温度应力也相应变大，如不加以控制必然造成混凝土的开裂。

因此，通过测温工作了解到大混凝土内部温度，并根据测温结果指导混凝土外部的保温、保湿等工作以减小混凝土内外温差，对保证混凝土的后期质量和控制混凝土的裂缝有重要的意义。

5-1-2；测温管理制度

必须设置专职测温工及技术管理人员，测温工应将当日测温表项目填写完整并签名后，及时交给技术管理人员，一方面使管理层随时掌握第一手资料，另一方面各管理层应及时对有代表性的孔位（不得少于三孔）掌握测温记录值，绘制该孔位的中部温度和上部温度变化曲线。

以便准确推算温度变化趋势和检查测温记录的真实性，以及确认是否

增加覆盖或采取其它措施。

在混凝土浇筑时随时用测温探杆测出混凝土的入模温度。

在混凝土入模1MP时后，开始对预埋的测温探头进行测试读数。

测温要求如下：

1---2天每2小时测温一次

3---7天每4小时测温一次

测试结果按不同浇筑区填写，每天早上9：

00和下午5：

00将测试结果交技术人员签阅。

采用2层薄膜，中层麻袋控制内外温差，防止温差过大造成混凝土开裂。

底板混凝土浇筑完后及时进行浇水盖塑料薄膜或草袋养护。

混凝土的内外温差不得超过25℃，温度陡降不得超过10℃。

养护时间不得少于14天。

5-1-3；测温点的布置

为保证测温点的代表性和可比性，本工程中底板混凝土测温孔，平面按150m2/孔的原则布置，转角、截面变化较大处需布置测温点。

5-1-3；测温注意事项

在浇筑混凝土前应检查支撑钢筋的红色油漆线标高是否正确，并将钢筋顶部测温线插头用塑料包严，防止插头被污染。

使用探头测温时，应将探头插入被测物约一分钟左右后读数，每次使用完毕应将头擦试干净。

六、大体积混凝土热功计算及温控

本工程底板采用砼的强度等级为C30。

从本工程工期来看,底板大体

积砼施工日期大约在2012年3月,天气平均温度约25℃,砼出罐温度及入模温度预计大于20℃。

砼内部绝热温升：

根据底板C30P6抗渗砼配合比设计经验，每立方米砼水泥用量约为370Kg（取我司泵送砼配合比用量，32.5级水泥），砼比热C=0.97（J／KgK），砼密实度2400Kg／m3，325#水泥每千克水化热Q=461KJ／Kg，根据资料表明，砼最大绝热温升一般在浇筑后三天左右达到峰值。

但根据以往施工经验，如此厚度的大体积混凝土，单靠后期保温措施无法控制内外温差。

如排除浇灌后期的降温措施方案，则只有于混凝土浇灌前降低入模温度，为达到此目的，必须由混凝土供应厂商提出切实可行的降低混凝土入模温度的措施，具体如下：

6-1：

采用冰水配制混凝土，或混凝土厂址配置有深水井，采用冰凉的井水配置；

6-2：

粗细骨料均搭设遮阳棚，避免日光曝晒。

6-3：

选用低水化热的P.O.普硅水泥，并利用掺合料减少水泥单方

用量。

以上措施第

（2）条所有厂商均可实施；第（3）条可通过优化配比与原材实施，已有以往成功经验；而第

（1）条对降低入模温度最为关键，在对混凝土供应商考察时作为重点考虑，并要求其提出

详尽的专项大体积混凝土供应质量保证措施与承诺书，作为选择供应商的依据。

如混凝土厂商对于大面积应用冰水或深井水配比有困难时，可只配相应电梯井厚大承台部位，混凝土浇灌前厂商应落实一切先期准备，在混凝土浇灌时与施工现场紧密联系，待现场发出电梯井浇灌用混凝土要求时及时进行配置，并专车运至工地进行浇灌。

同时，施工时除浇灌操作流程时采取必要的措施外，深厚井坑的浇灌尽量避开中下午炎热天气，最好是安排在晚7：

00-晨9：

00之间，以最大限度地降低厚大井坑的混凝土入模温度。

底板混凝土抗裂安全度计算

　　本工程底板混凝土平面尺寸125*27.5m，工程量3450m3，底板混凝土强度等级c30，　　

　11.2.3混凝土浇注温度tj：

　　混凝土由搅拌机倒入罐车经运输至工地倒入泵车泵至浇注点，经装卸2次，浇注耗时15min（不包括运输时间），运输耗时30min。

　　tj=tc+（td–tc）x∑ai=22.74+（26-22.74）x（0.032x2+0.0042x30+0.003vx12）=23.48℃

　　11.2.4混凝土绝热温升tτ：

　　仅计算水泥最大水化热即3d量，p.o42.5水泥发热量q=461kj/kg；

　　tτ=wxqx（1-e-mτ）/cxρ=419x461x（1-2.718-0.377312x3）/0.97x2400=56.21℃

　　上式中：

c为混凝土比热，0.97；ρ为混凝土密度2400；e为常数2.718；τ为龄期3d；

　　m为系数，根据《高层建筑施工手册》p577表5-7-3，利用插入法求得m=0.377312；

　　11.2.5混凝土内部实际最高温度tmax：

　　tmax=tj+tτxξ=23.48+56.21x0.49=51.02℃

　　上式中ξ为降温系数，根据《高层建筑施工手册》p579表5-7-6，查得ξ=0.49；

　　11.2.6混凝土表面温度tb（τ）：

　　tb（τ）=tq+4xh，x（h-h，）xδtτ/h2

　　上式中tq为环境温度26℃；

　　h为混凝土实际厚度1.5m；

　　h，为混凝土虚厚度，h，=kλ/β，k为计算折减系数0.666，λ混凝土导热系数2.33，β模板及保温层传热系数，底板混凝土四周为防水保护层按混凝土考虑，浇注完毕覆盖30mm厚草帘被保温，β=0.14/0.03+1.6/1.5=5.7；h，=0.666x2.33/5.7=0.27；

h为混凝土计算厚度，h=h+2xh，=1.5+2x0.27=2.04；

　　δtτ=51.02-26=25.02

　　tb（τ）=tq+4xh，x（h-h，）xδtτ/h2=26+4x0.27x（2.04-0.27）x25.02/2.042=37.49℃；

　　11.2.7结论：

（1）混凝土中心tmax=51.02℃与其表面温度tb（τ）=37.49℃之差为13.53℃，小于25℃；

（2）混凝土表面温度tb（τ）=37.49℃与环境温度tq=26℃之差为11.49℃，小于25℃；

　　综上述两条结论：

本工程底板大体积混凝土施工需采取30mm厚草帘被覆盖浇水养护、保温措施，即可保证施工质量。

　　12.2.8抗裂验算：

　　水泥水化热：

ｑ=461j/㎏；混凝土密度：

δ=2400㎏/m3；混凝土比热：

c=0.97

　　常数：

e=2.718，m=0.3；标准状态下最终收缩值：

ε0y=3.24×10-4

　　混凝土线膨胀系数：

a=10×10-5；混凝土最终弹性模量：

e0=3.0×10-4

　　混凝土外约束系数：

r=0.32；泊松比：

v=0.15；混凝土稳定时温度：

th=25℃

　　验算时间：

3d、7d、28d、60d

　　混凝土的水化热绝热温升值：

th=（w×ｑ）÷（c×δ）（1－e-m）

　　底板混凝土浇筑厚度：

l=1.5m；其中t——期龄（d）

t（3）=38.0℃δt=t（3）－t（0）=38.0℃

t（7）=56.0℃δt=t（7）－t（3）=18.0℃

t（28）=64.1℃δt=t（28）－t（7）=8.2℃

t（60）=64.2℃δt=t（60）－t（28）=0.1℃

　　（3）各期龄混凝土收缩变形值计算：

　　εy（t）=ε0y（l－e-0.01t）×m1×m2×…m10

　　m1=1.25，m2=m3=m5=m9=1，m4=1.3，m6=1.1，m7=0.54，m8=1.43，m10=0.76

　　εy（3）=0.1×10-4；εy（7）=0.221×10-4；εy（28）=0.799×10-4；εy（60）=1.475×10-4；

　　（4）各龄期混凝土收缩当量温差计算：

　　t（y）=—εy（t）/a；ty（3）=—1.0℃；ty（7）=—2.21℃；ty（28）=—7.99℃；ty（60）=—14.75℃

　　（5）各期龄混凝土弹性模量计算：

　　计算公式：

e（t）=e0（1－e－0.009t）

　　e（3）=0.71×104n/㎜2；e（7）=1.402×104n/㎜2

　　e（28）=2.759×104n/㎜2；e（60）=2.986×104n/㎜2；

　　e（t）=1.976×104n/㎜2；

　　（6）混凝土最大综合温差（℃）

　　δt（t）=t0＋2/3tt＋ty（t）－th；t0=22℃，th=25℃

　　δt（3）=21.3℃；δt（7）=32.1℃；δt（28）=31.7℃；δt（60）=25.1℃

　　（7）混凝土松弛系数计算：

　　h（3）=0.59；h（7）=0.536；h（28）=0.355；h（60）=0.29

　　（8）混凝土收缩应力计算：

δ（t）=e（t）×a×δt（t）×h（t）×r（1-v），

　　δ（3）=0.335n/㎜2；δ（7）=0.906n/㎜2；δ（28）=1.167n/㎜2；δ（60）=0.837n/㎜2

　　（9）最大拉应力计算：

取a=1.0×10-5，v=0.15，bx=0.02n/㎜2

　　取底板厚度l=1.5，d=85m

　　根据公式计算各阶温差引起的应力：

　　ß（3）=（a/1－v）×（1－1/cosh×ß×l/2）=0.22

　　同样由计算得：

ß（7）=0.334；ß（28）=0.229；ß（60）=0.149

　　则ßmax=ß（3）＋ß（7）＋（28）＋（60）=0.22＋0.334＋0.229＋0.149=0.934n/㎜2

　　（10）安全度验算：

　　混凝土抗拉强度设计值取1.1n/㎜2，则抗裂安全度：

k=1.1/0.934=1.178＞1.05

　　故，不会出现裂缝。

计算值判断：

为防止大体积砼承台板产生温差裂缝,应尽量降低砼内部绝热温升与砼表面的温差。

根据《砼结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）

规定:

大体积砼水化热引起的砼内、外部最大温差不宜超过25℃。

根据以上计算，本工程承台大体积砼在浇筑三天以后内部最高温度可达41.42℃，覆盖一层塑料薄膜和一层草袋，其表面温度可达到28.17℃；

大体积砼内外温差为：

41.42－28.17＝23.34＜25℃

砼表面温度与大气温度之差为：

28.27－20＝8.17＜25℃

大体积砼温差均小于25℃,满足大体积砼的抗温度裂缝要求

七、混凝土强度试验

7-1：

混凝土试块留置原则

因底板施工为大体积混凝土，且24小时连续浇筑，混凝土强度试块留置原则按每200m3取一组，均以28天标养试块强度为依据。

7-2：

大体积混凝土技术质量控制措施

7-2-1：

配合比设计

选用325＃抗硫硅酸盐水泥，用量控制在330-350kg/m3以内。

粗骨料选用碎石，最大颗粒不大于40mm，含泥量控制在1%以内。

细骨料选用中粗砂，细度模数大于2.4，含泥量在2%以内。

7-2-2：

添加剂

考虑掺加优质磨细粉煤灰等活性掺合料，减少水泥用量，降低水化热引起的温升。

使用高效缓凝剂，延长初凝时间，延缓水泥水化，降低放热峰值，避免在混凝土浇筑早期出现过高温度。

采用加纤维砼，减

少混凝土早期塑性收缩。

7-2-3：

混凝土坍落度控制在180cm，误差在±2cm以内。

八、大体积砼产生裂缝的原因及防止措施：

大体积砼浇筑完毕，只是大体积砼施工的初步成功，如何防止浇筑后的砼在养护期间发生裂缝，尤其是深层裂缝，是大体积砼施工一个极为关键的问题。

8-1：

板裂缝有两种：

一种是在板上表面出现，分布不规则，成龟裂形式；还有在板钢筋上方，沿钢筋方向裂缝；形成原因：

8-1-1：

塑性及干缩引起裂缝；配合比不当，到现场的砼坍落度达20Cm，砼坍落度大加快失水；由于砼坍落度大，砼在振捣时表面积聚大量浮浆，施工人员未清除，致使砼成型后表面强度不够；底板较厚，振捣不实造成沉降裂缝；一次浇筑面积较大；浇筑速度较快，收面过早；局部保护层过薄；养护不到位。

8-1-2：

一种裂缝为贯通裂缝，形成原因是：

砼在未达到预定强度前过早受载，且施工荷载较大；保温不好，造成砼收缩和温度裂缝。

8-2：

控制措施：

8-2-1：

严禁出现板贯通缝，在砼强度未达到1.2Mpa时不准上人施工。

严禁在板上大量集中堆载，规定堆不超过2KN／M2。

8-2-2：

调整砼配合比，砂率控制在41％，泵送坍落度控制在160～

180MM。

8-2-3：

板采用平板振捣器振捣密实，无气泡为止（梁采用振捣棒），若出现局部过振须将表面浮浆刮去。

8-2-4：

合理选择配合比，降低水化热温度，施工中缺乏低热水泥使用较高强度等级普通水泥，水化温度高。

为此使用大粒径粗骨料严格控制砂，石级配和含泥量，在混凝土中掺加粉煤灰等，优选混凝土配合比，以减少水泥用量，降低水化热温升。

8-2-5：

严格控制板钢筋不超高，在浇筑砼时为保证板厚，除拉线控制外，采用同板厚尺寸的“十”字撑点插点控制。

砼的浇筑时间，风大的天气不浇筑，气温高的时段不浇筑。

8-2-6：

.采用蓄热法养护，在砼表面覆盖一层塑料薄膜，具体按计算及测温结果随时调整。

在砼浇筑后的1～3天，由于水泥水化热作用，砼是处在升温阶段。

因此如施工期间气温较高，则可适当推迟覆盖时间。

因为过早的保温不利于热量的散发，只会提高砼内部的最高温度，增加地基对基础的约束力，对防止深层裂缝不利。

所以如在气温

较高的季节施工，在开始可仅采用适当覆盖遮阳，浇水润湿，以免发

生龟裂，如砼浇筑时气温较低，则必须及时覆盖养护。

8-2-7：

根据砼测温信息以及天气气温变化情况调整养护条件。

气温较高时，在白天，可减少覆盖厚度，甚至短时间掀开草袋。

当到晚上，要及时覆盖好草袋。

为尽快进行后续工序的施工，因此必须认真协调

好养护与后续工序施工的关系。

我们的做法是：

上部放线工作抢在保温养护之前完成，即利用开始砼处于升温阶段的有利时机，迅速完成放线工作；在当砼强度达到规范规定的强度时即开始后续工序的施工，在施工前对操作人员进行详细的技术交底，要求的施工中，做到材料轻拿轻放，不随意掀开保护草袋与塑料薄膜，对于必须掀开的地方，做到掀开一块，施工一块，再覆盖一块，尽量缩短翻开的时间；同时组织专门人员负责砼的养护工作，在施工中专门监督，发现未及时覆盖的及时予以覆盖。

九、安全措施

9-1：

混凝土浇筑时，应先检查基坑、边坡，堆放材料应离开坑边1米以上，基坑上下设梯子。

9-2：

操纵振捣器的作业人员，必须穿胶鞋，接电要安全可靠，并设专门保护性接地导线，，避免跑电发生危险。

如出现故障，应立即切断电源修理。

9-3：

施工人员应戴安全帽、穿软底鞋；工具应放入工具袋内。

9-4：

现场机械设备及电动工具应设置漏电保护器，每机应单独设置，不得共用，以保证用电安全；夜间施工，装设足够的照明。

在混凝土表面振捣抹平后及时覆盖塑料薄膜或湿草帘、湿麻袋，对混凝土进行保湿养护。

接缝得搭接盖严，避免混凝土水份蒸发，保持混凝土表面于湿润状态下养护，混凝土终凝后持续浇水养护14d。

混凝土浇

灌计划安排应考虑天气状况，及时联系气象台，取得近期的天气状况，避免雨天施工影响混凝土施工质量，同时足够的抽水设备和防雨物资。