大体积混凝土施工方案.docx
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大体积混凝土施工方案
上海中韩晨光文具制造有限公司
总部大楼工程
大
体
积
混
凝
土
施
工
方
案
上海申南建筑安装有限公司
2006年10月
目录
一、工程概况1
二、施工准备工作1
1、材料选择1
2、混凝土配合比2
3、现场准备工作3
三、混凝土浇筑前裂缝控制计算书3
四、保温法温度控制计算书（砼厚3000）5
五、保温法温度控制计算书6
六、大体积混凝土施工7
1、施工段的划分及浇筑顺序7
2、钢筋8
3、混凝土操作工艺8
4、混凝土浇筑9
七、主要管理措施11
八、安全措施11
上海中韩晨光文具制造有限公司办公大楼
大体积混凝土施工方案
一、工程概况
本工程是上海中韩晨光文具制造有限公司办公大楼，工程为地上九层地下一层建筑物，地上建筑面积11326平方米；地下为车库，建筑面积2506平方米。
为现浇钢筋混凝土结构，整体结构为框架结构，总高度为37.7米。
本工程有地下室部分基础采用基础采用混凝土空心方桩，筏板基础，基础底板厚度主楼为1250、主楼北900，采用C40防渗混凝土，抗渗等级为S6，整个基础底板的混凝土量约为3000立方米。
计划基础底板混凝土浇灌时间为二个日历天数。
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P.O.42.5普硅水泥，并利用掺合料减少水泥单方用量。
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。
（2）粗骨料：
采用碎石，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，含泥量不大于3%，细度模数在2.3以上。
（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。
粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，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，混凝土确定采用外加剂DX100，每立方米混凝土1.9kg，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。
（6）矿粉：
采用S95矿粉。
2、混凝土配合比
（1）混凝土采用由上海建工材料工程有限公司漕泾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（附《混凝土供应方案》）。
（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）粉煤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。
（4）矿粉作用：
1）矿粉降低水泥的水化热
混凝土在硬化过程中，水泥水化反应产生大量水化热。
由于混凝土热阻很大，热量聚集在内部不易散发，而表面散热较快，致使在混凝土内部和表面形成较大温差。
这样会导致不均匀温度变形和温度应力，一旦拉应力超过混凝土即时抗拉强度，就会在混凝土内部或表面产生裂缝。
这种温度裂缝是混凝土早期开裂的主要因素之一，往往是贯穿性的有害裂缝，对混凝土的耐久性十分不利。
2）矿粉提高混凝土抗渗性能
超细矿粉对混凝土抗渗性的改善主要取决于它的两个综合效应；一是火山灰效应，二是微集料效应。
火山灰效应；矿渣改变了胶结料与集料的界面粘结强度，普通混凝土的浆体与集料的界面粘结受水化产物Ca（OH）2定向排列的影响而强度降低。
矿渣微粉吸收水泥水化时形成的Ca（OH）2，并进一步水化生成更多有利的C—S—H凝胶，使界面区的Ca（OH）2晶粒变小，改善了混凝土的微观结构，使水泥浆体的孔隙率明显下降，强化了集料界面粘结力，从而使混凝土的抗渗性能提高。
3）应用矿渣微粉和粉煤灰复合配制商品混凝土
磨细矿渣取代混凝土中的部分水泥，能够提高混凝土的强度，改善混凝土的工作性能，降低温升，延缓凝结时间，提高耐久性。
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）基础底板上的地坑、积水坑采用组合钢模板支模，不合模数部位采用木模板支模。
（3）将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。
（4）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。
（5）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、混凝土浇筑前裂缝控制计算书
一、计算原理
大体积混凝土基础或结构（厚度大于1m）贯穿性或深进的裂缝，主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的。
混凝土因外约束引起的温度（包括收缩）应力（二维时），一般用约束系数法来计算约束应力，按以下简化公式计算：
式中
──混凝土的温度（包括收缩）应力（N/mm2）；
E（t）──混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量（N/mm2），一般取平均值；
──混凝土的线膨胀系数,取1.0×10-5；
△T──混凝土的最大综合温差（℃）绝对值，如为降温取负值；当大体积混凝土基础长期裸露在室外，且未回填土时，△T值按混凝土水化热最高温升值（包
括浇筑入模温度）与当月平均最低温度之差进行计算；计算结果为负值，则表示降温；
T0──混凝土的浇筑入模温度（℃）；
T（t）──浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值（℃）；
Ty（t）──混凝土收缩当量温差（℃）；
Th──混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年平均气温（℃）；
S（t）──考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.3-0.5；
R──混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，R＝1；当为可滑动垫层时，R＝0，一般土地基取0.25-0.50；
c──混凝土的泊松比。
二、计算
取S（t）=0.301，R＝1.00,
=1×10-5,
c=0.15。
1）混凝土2d的弹性模量由式：
计算得：
E
（2）=0.5353×104
2）最大综合温差△T=11.6693℃
3）基础混凝土最大降温收缩应力,由式：
计算得：
=0.2212N/mm2
4）不同龄期的抗拉强度由式：
计算得：
ft
（2）=0.6145N/mm2
5）抗裂缝安全度：
K=0.6145/0.2212=2.778>1.15满足抗裂条件
四、保温法温度控制计算书（砼厚3000）
依据<<建筑施工计算手册>>
1、计算公式
保温材料所需厚度计算公式：
式中
i----保温材料所需厚度（m）；
h----结构厚度（m）；
λi----结构材料导热系数（W/m.K）；
----混凝土的导热系数，取2.3W/m.k；
Tmax---混凝土中心最高温度（℃）；
Tb---混凝土表面温度（℃）；
Ta---空气平均温度（℃）；
K---透风系数。
2、计算参数
（1）混凝土的导热系数
=2.3（W/m.k）；
（2）保温材料的导热系数
i=0.03（W/m.K）；
（3）大体积混凝土结构厚度h=1.35（m）；
（4）混凝土表面温度Tb=20（℃）；
（5）混凝土中心温度Tmax=70（℃）；
（6）空气平均温度Ta=18（℃）；
（7）透风系数K=1.3。
3、计算结果
保温材料所需厚度
i=0.0005（m）。
（采用塑料薄膜覆盖可以满足要求）
五、保温法温度控制计算书
依据<<建筑施工计算手册>>
1、计算公式
保温材料所需厚度计算公式：
式中
i----保温材料所需厚度（m）；
h----结构厚度（m）；
λi----结构材料导热系数（W/m.K）；
----混凝土的导热系数，取2.3W/m.k；
Tmax---混凝土中心最高温度（℃）；
Tb---混凝土表面温度（℃）；
Ta---空气平均温度（℃）；
K---透风系数。
2、计算参数
（1）混凝土的导热系数
=2.3（W/m.k）；
（2）保温材料的导热系数
i=0.03（W/m.K）；
（3）大体积混凝土结构厚度h=3（m）；
（4）混凝土表面温度Tb=20（℃）；
（5）混凝土中心温度Tmax=85（℃）；
（6）空气平均温度Ta=18（℃）；
（7）透风系数K=2.3。
3、计算结果
保温材料所需厚度
i=0.0014（m）。
六、大体积混凝土施工
1、施工段的划分及浇筑顺序
根据本工程的实际情况，按基础底板后浇带划分为南北二个施工段，南部施工段厚度为1250mm，混凝土土方量约2000m3，北部施工段厚度为900mm，混凝土土方量约1000m3。
每一施工段施工为1天。
混凝土的浇筑时安排二辆泵车，分别从东西两侧向中间浇筑。
2、钢筋
钢筋加工在现场钢筋场进行，主筋采用闪光对焊连接，底板钢筋采用手工焊接。
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。
3、混凝土操作工艺
（1）浇筑前应将模板内的杂物清除干净，对混凝土基层应浇水湿润，但基层表面不应留有积水。
在降雨时浇筑混凝土，应采取有效措施，确保大体积混凝土施工质量。
浇筑混凝土应连续进行，当必须间歇时，其间歇时间宜缩短，并应在前层混凝士凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。
（2）大体积混凝土浇筑应合理分段进行，每层厚度小于300mm，浇筑速度要连续保持均匀，加强振捣，提高混凝土的强度，浇筑温度不宜超过28℃（混凝土浇筑温度指振捣度后在混凝土50一100mm深度的温度）。
（3）混凝土运到浇筑地点，应符合浇筑时规定的坍落度，当有离析现象时，必须在浇筑前进行二次搅拌。
混凝土应以最小的转载次数和最短的时间，从搅拌地点运至浇筑地点。
（4）混凝土浇灌：
禁止用吊斗在高处直接往模内下料.混凝土自高处倾落时，自由倾落高度不得超过2米，如超过2米时，应设串筒或溜槽，以防止混凝土发生离析现象。
串筒的布置间距应符合浇筑面积，浇灌速度和摊平混凝土需要，但不得大于3米，布置方式可采用交错方式或行列方式。
（5）混凝土必须连续浇筑，一般应分层浇筑，分层捣实，根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密、混凝土供应等具体情况。
（6）分段的接缝处理，可采取预留后浇施工缝的方法，将整块的大体积混凝土分成两块浇筑，待所浇筑的混凝土经养护干缩后，再在预留的后浇带中浇筑补偿收缩混凝土，使分块的混凝土连成整体。
（7）分层的时间间隔；对于大体积混凝土，进行分层浇筑的目的是通过增大表面系数，以利于混凝土的内部散热，从这一角度出发，层间的间隔时间，应以混凝土表面温度降至天气平均温度为好，这个时间大约需要5d到14d，考虑到进度的需要，最小时间间隔应不小于混凝土内部最高温度出现以后，否则两层混凝土共同发热，就难以控制两个温差均小于或等25℃。
（8）混凝土振捣
振捣器的振捣方法有两种：
一种是垂直振捣,即振动棒与混凝土表面垂直；一种是斜向振捣，即振动棒与混凝土表面成一定的角度约40度-45度。
（9）振动棒的操作，要做到“快插慢拔”，快插是为了防止先将表面混凝土振实，而与下面混凝土发生分层、离析现象；慢拨是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所留下的空洞。
对于干硬性混凝土有时还要在振动棒抽出洞后，再将振动棒插入才能填满空洞。
在振捣过程中，宜将振动棒上下略有抽动，以便上下振动均匀。
（10）每一插点要掌握好振捣时间，过短不易捣实，过长可能引起混凝土产生离析现象，一般每点振捣时间为20-30S。
4、混凝土浇筑
浇筑时，安排2台混凝土泵，由两侧向中间开始浇筑。
同时准备两台汽车泵。
可以控制每一次的混凝土浇筑厚度，减小水泥水化热，防止因温差太大引起混凝土裂缝。
（1）每次浇筑时采用斜面分层的方式进行浇捣。
每两台泵之间的交接部位，要注意互相渗透，防止漏振，影响混凝土的密实性。
底板浇筑示意图见下图：
（2）斜面分层浇筑量：
根据混凝土供应量速度，每台泵车供应量为100m3，按1：
6的坡度斜度斜向推进，推进层厚度0.4~0.5m。
每层砼量约为24×1.825×1.25=54.75m3。
每层施工时间为45min，在初凝前完成首次振捣。
底板浇筑示分层剖面见下图：
（3）为了使混凝土内热量散发出，在初凝前采用二次振捣的方法。
（4）为防止底板上表面产生裂缝，在混凝土中终凝前，安排由经验的工人用木抹子搓毛。
a.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。
b.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。
钢筋泵车布料杆的长度，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问题。
c.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1.25米厚的底板内可斜向流淌1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。
d.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。
e.现场按每浇筑200方（或一个台班）制作1组试块，1组压7d强度，1组压28d强度归技术档案资料用。
f.防水混凝土抗渗试块按规范规定按每浇筑500方制作1组试块，每单位工程不得少于2组。
七、主要管理措施
1、商品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。
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。
5、浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净。
6、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。
八、安全措施
1、上班前的准备工作：
1）个人安全防护用品是否带好，如安全帽、绝缘鞋、绝缘手套等。
2）检查作业环境，排除不安全因素。
如洞口临边、屋面周边等有无防护措施。
3）检查所使用的混凝土振捣器插座插头是否完好无损，电源线有否破皮漏电，并带好检查过的移动开关箱。
2、作业中的安全要求：
1）离地2m以上浇筑过梁、雨篷、小平台等，不准站在模板搭头上操作，如无可靠的安全设施时，必须戴好安全带，并扣好保险钩。
2）用塔机吊运料斗浇筑混凝土时，当塔吊放下料斗时，操作人员应主动避开，应随时注意料斗碰头，并站立稳当，防止料斗碰人坠落。
3）作业时振动棒软管的弯曲半径不得小于500mm，并不得多于两个弯，操作时应将振动棒垂直地沉入混凝土，不得用力硬插、斜推或让钢筋夹住棒头，也不得全部插入混凝土中，插入深度不应超过棒长的3/4，不宜触及钢筋、芯管及预埋件。
4）振动器不得在初凝的混凝土、地板、脚手架和干硬的地面上进行试振。
在检修或作业间断时，应断开电源。
5）作业停止需移动振动器时，应先关闭电动机，再切断电源。
不得用软管拖拉电动机。
3、作业中注意事项：
1）危险作业不得单独操作，要二人同时操作，必要时派人监护。
2）夜间施工时，应有足够的照明，并经二级漏电保护。
灯具应架空或用固定架，离地不低于2.4m。
3）工具和材料要放置妥当，不准随便乱扔，禁止高处抛物。
4）电缆线应满足操作所需的长度。
电缆线上不得堆压物品或让车辆碾压，严禁用电缆线拖拉或吊挂振动器。
5）作业完毕，应将电动机、软管、振动棒清理干净，并应按规定要求进行保养作业。
振动器存放时，不得堆压软管，应平直放好，并应对电动机采取防潮措施。
6）在确认无误后，方能离开作业场所。
4、作业中遇到问题时：
1）作业中如发现工程进度较快，而安全防护设施未及时到位，应立即向施工负责人汇报，确保作业安全。
2）作业过程中如遇到工伤事故，应立即停止作业，迅速找人汇报。
同时，抢救和帮助伤员脱离险境。
3）作业过程中，如发现光线不够，不得私自乱接乱拉电线，应向施工负责人汇报，找专业电工安装。
4）当作业过程中发现振动棒损坏软管等情况时，应先切断电源，找电工维修，不得私自乱拆。
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