大体积超长地下室结构混凝土.docx

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大体积超长地下室结构混凝土

XXXX总部科研办公大楼

大体积超长地下室结构混凝土

施

工

方

案

编制：

审核：

审定：

审批：

XXXX总部科研办公大楼项目经理部

二0年月日

一、编制依据…………………………………….…………………...1

二、工程概况………………………………………….……………...1

三、施工总体安排………………………………………….………...2

（一）组织机构………………..……………………………..………..2

（二）施工准备……………………..………………………..……..…2

（三）施工工艺………………………………………………..………6

（四）混凝土测温及温度计算…………………………..……….10

四、大体积超长地下室混凝土施工的主要问题…………………15

五、混凝土裂缝的预防措施……………………….……………16

六、质量保证措施………………………………………………18

七、混凝土质量标准……………………………………………19

八、安全施工措施………………………………………………19

附图一：

测温点布置图……………………………………………….20

附图二：

施工平面布置图……………………………………………22

附图三：

三四流水段浇筑方向示意图……………………………23

一、编制依据

、施工组织设计

、XXXX总部科研办公大楼项目施工图

、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）（2011版）

、《大体积混凝土施工规范》（GB50496—2009）

、《高层建筑施工手册》（第二版）

、超长地下室混凝土结构防裂技术规定

、《补偿收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T178-2009

二、工程概况

、本项目位于东津新区CBD中心区，基地面积18839m2，用地面积m²；建筑总面积约为55187㎡；地下室二层，建筑面积16091㎡；地上21层，建筑面积39096㎡，高度m。

、基础工程：

地下室底板长,宽,地下室筏板浇筑混凝土9500m³，主楼筏板厚度为2m;地下室主楼采用桩基+平板式筏板，砼标号C40P8；裙楼地下室采用桩基承台+筏板形式，桩基承台厚度，筏板厚度。

，主楼与裙楼的基础过渡段筏板宽厚度1m。

、外加剂：

地下室超长结构，为防止混凝土收缩影响需在地下室底板、地下一层梁面、地下室外墙、地下室顶板混凝土中添加SY-K膨胀纤维抗裂防水剂。

、施工缝：

在主楼区设置沉降后浇带，其他区域设置收缩后浇带（详见附图二）。

三、施工总体安排

（一）、组织机构

地下室为本工程的关键部位，因此项目部将筏板基础大体积超长地下室结构混凝土施工作为重点工序施工。

项目部制定了以项目经理为组长，项目施工经理、总工程师为副组长，项目技术员、施工员、质检员、材料员、安全员及混凝土班组长为成员的质量领导小组。

见附图:

一：

大体积超长地下室混凝土浇筑组织架构图

（二）、施工准备

1、基坑降水

施工期间应注意基坑降水，在降水施工期间，控制水位标高为最深基底以下。

2、施工流水段的划分

根据基础平面布置图，按照图纸设计的沉降后浇带和收缩后浇带位置将基础底板划分为四个流水段分段浇筑，一流水段:

10-15轴交E-1/0A轴，二流水段：

1-9轴交E-1/0A轴，三流水段:

10-15轴交M-E轴，四流水段：

1-9轴交M-E轴。

其中第一、二流水段筏板厚度少量1m筏板，第三、四流水段筏板厚度2m，少量1m筏板。

各流水段混凝土方量及标号见下表：

各流水段混凝土方量及标号一览表：

序号

编号

砼体积（m3）

标号

部位

备注

1

一流水段

1678

C35（P8）

裙楼

抗渗抗裂砼

2

二流水段

2027

C35（P8）

裙楼

抗渗抗裂砼

3

三流水段

333

C35（P8）

裙楼

抗渗抗裂砼

1757

C40（P8）

主楼

抗渗抗裂砼

4

四流水段

1104

C35（P8）

裙楼

抗渗抗裂砼

2519

C40（P8）

主楼

抗渗抗裂砼

各流水段划分见下附图二：

3、施工机具

本工程超长地下室底板混凝土浇筑配备56m臂长汽车泵1台作为机动填充地泵移管时的间隙，浇筑边角、施工缝等较薄处混凝土，该泵每小时泵送能力80m3，考虑降效因素后每小时泵送能力60m³。

HBT60型混凝土地泵二台布置于基坑东西两侧，单台泵送能力60m³每小时，考虑转管移管等因素后每小时泵送能力30m³。

现场浇筑时每一流水段使用一台汽车泵和一台地泵同时浇筑，特别是在第三、四流水段有两种标号混凝土时，每一泵送设备只能泵送一种标号的混凝土，其共同工作每小时浇筑混凝土量90m³。

振捣设备：

插入式振动器8台，其中4台备用，另准备照明灯具12套,木抹子10把，平锹12把。

两台施工塔吊作为地泵移管时的运输工具。

3、施工人员

每班设施工班组负责人4名，钢筋、模板值班工人各4人，摊料4人，混凝土振捣6人，混凝土刮平、搓毛、压光10人，电工、机修工各1人，混凝土标号核对人员2人。

4、材料准备

本工程混凝土均采用商品混凝土，由华新建山商品混凝土站供应，已签订混凝土供应合同。

供货方必须满足混凝土强度等级以及抗渗标准的要求，同时还应按设计要求负责掺加一定比例的抗裂外加剂，负责提供质量保证资料，并保证及时供应混凝土，确保有充分的后勤保障能力。

混凝土的供应在施工过程中必须保证连续不间断，根据现场实际输送能力，搅拌站每小时供应的混凝土量不应低于120m³。

地下室混凝土材料的要求：

主楼桩基+平板式筏板混凝土的强度等级为C40、抗渗等级为P8；裙楼混凝土的强度等级为C30、抗渗等级为P8

膨胀纤维抗裂防水剂

水中14天的的膨胀混凝土限制膨胀率≥[-4]（后浇带部位的混凝土限制膨胀率≥[-4]）；纤维混凝土的限裂等级不低于二级；

5、其他准备

（1）浇筑混凝土之前，要先通知建设、监理、设计、监督站等有关部门对筏板基础钢筋进行验收，验收合格后进行混凝土浇筑。

（2）做好测温孔的安置以及记录工作。

（3）做好预防天气变化的覆盖材料（塑料布、雨衣）及降水、排水措施。

（4）组织项目工程技术管理人员学习施工规范、验收评定标准，熟悉施工图纸，编制详细的施工技术交底，引测筏板顶标高+50cm水平标高控制线。

（三）施工工艺

1、本工程筏板大体积超长地下室结构混凝土浇筑期间所处的天时比较有利。

根据《大体积混凝土施工规范》要求，大体积混凝土入模温度宜控制在30℃以下，且不宜低于5℃。

现阶段日间平均温度处于10℃~15℃左右，夜间平均温度处于7℃，有利于混凝土的浇筑。

2、配制大体积混凝土所用水泥的选择及其质量，应符合下列规定：

（1）所用水泥应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-2007的有关规定，当采用其他品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定；

（2）应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其3d天的水化热不宜大于240kJ/kg，7d天的水化热不宜大于270kJ/kg。

（3）当混凝土有抗渗指标要求时，所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%；

（4）所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于60℃。

（5）骨料的选择，除应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的有关规定外，尚应符合下列规定：

A细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于，含泥量不大于3%；

B粗骨料宜选用粒径5～，并连续级配，含泥量不大于1%；

C应选用非碱活性的粗骨料；

（6）粉煤灰和粒化高炉矿渣粉，其质量应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596和《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046的有关规定。

（7）所用外加剂的质量及应用技术，应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119和有关环境保护的规定。

（8）外加剂的选择除应满足大体积混凝土施工规范第条的规定外，尚应符合下列要求：

A外加剂的品种、掺量应根据工程所用胶凝材料经试验确定；

B应提供外加剂对硬化混凝土收缩等性能的影响；

C耐久性要求较高或寒冷地区的大体积混凝土，宜采用引气剂或引气减水剂。

（9）拌合用水的质量应符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ63的有关规定。

3、配合比设计

大体积混凝土配合比设计，除应符合现行国家现行标准《普通混凝土配合比设计规范》JGJ55外，尚应符合下列规定：

（1）采用混凝土60d或90d强度作为指标时，应将其作为混凝土配合比的设计依据。

（2）所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜低于160mm。

（3）拌和水用量不宜大于175kg/m3。

（4）粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%；矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50%；粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%。

（5）水胶比不宜大于。

（6）砂率宜为38～40%。

（7）拌合物泌水量宜小于10L/m3。

4、在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验；必要时其配合比设计应当通过试泵送。

5、在确定混凝土配合比时，应根据混凝土的绝热温升、温控施工方案的要求等，提出混凝土制备时粗细骨料和拌和用水及入模温度控制的技术措施。

6、混凝土浇筑工艺

（1）三四流水段筏板面积都在2000㎡左右，砼量都在2000m³以上，就算按照分层厚度200mm计算，每层浇筑混凝土量400m³左右，水泥初凝时间按三小时，根据现场泵送能力每小时100m³则三小时供应仅270m³左右，不能满足施工规范要求，所以只能采用整体推进式浇筑方式以保证浇筑的连续性和施工质量。

（2）第三流水段混凝土量2090m³，使用一台地泵和一台汽车泵进行浇筑（浇筑平面布置见附图），地泵主要负担汽车泵不能浇筑的部位以及电梯井井底以下混凝土浇筑，汽车泵承担四周剪力墙及电梯井基坑周围混凝土分层浇筑。

总原则是由深到浅浇筑，先浇筑电梯井，再浇筑主楼筏板，最后浇筑附楼部分和剪力墙。

浇筑总用时预计36小时完成。

（3）第四流水段混凝土量3600m³，使用一台地泵和两台汽车泵进行浇筑（浇筑平面布置见附图），同样的，地泵主要负担汽车泵不能浇筑的部位以及电梯井井底以下混凝土浇筑，汽车泵承担四周剪力墙及电梯井基坑周围混凝土分层浇筑。

总原则是由深到浅浇筑，先浇筑电梯井，再浇筑主楼筏板，最后浇筑副楼部分和剪力墙。

基坑西侧汽车泵分两次站位，第一次先站在9/M轴外侧，第二次站在5/M轴外侧，浇筑总用时预计48小时完成。

7、混凝土养护

（1）养护是大体积混凝土施工过程的关键性工作，养护的目的是保持适宜的温度和湿度，控制混凝土内外温差及降温速度，促进混凝土强度的正常发展和防止有害裂缝的产生。

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，温差应控制在25℃的范围内。

保温是为了保持混凝土表面温度不至过快散失，减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝，亦可充分发挥混凝土的潜力和材料的松弛性。

使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。

保湿的作用是使尚在混凝土强度发展阶段，潮湿的条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，亦可使水泥的水化顺利进行，提高混凝土的极限拉伸强度。

对大体积混凝土面，一般在混凝土表面抹平后应立即覆盖一层塑料薄膜，对混凝土进行保湿养护，以防止水分蒸发过快产生干缩裂缝。

根据温度温度计算，在混凝土终凝后需覆盖两层保温棉，进行保温养护。

温差过大，或降温不利时，可采用用水浸透保温层，增大导热系数的方法，控制温差和降温速度。

对于大体积砼来说养护时间一般不少于14天。

8、混凝土试块的留置

现场按200m3留置一组混凝土试块。

常温条件下，留置两组：

1）同条件一组；2）28天标养一组。

防水混凝土抗渗试块按规范规定每单位工程不得少于2组。

考虑本工程重要性，每一流水段按规定取2组防水混凝土抗渗试块。

（四）、混凝土测温及温度计算

为加强砼内外温度的测试保证大体积砼的质量，砼测温时布设测试点进行24小时连续测温，以便根据温度变化情况及时采取必要的技术措施。

布点方式及顺序：

测点的布置以控制底板的中心最高温度，表面最低温度为准，

1、测温制度

A、砼拌制过程应对使用的砂、石、水泥、粉煤灰、水等要进行温度测量，并做好记录，每班要对出罐温度进行测量，商品砼由砼搅拌站现场质检员检测砼出罐车和入模温度。

B、浇筑养护过程测温，浇筑后6小时开始24小时连续测温，前三天温升阶段2小时测一次，降温开始后可4小时测一次，14天后改为8小时测一次，每次测温同时测定大气温度并真实填写测温记录表。

2、根据测温来控制砼内外温差和砼表面与大气的温差

A、控制砼的入模温度：

在浇筑砼时每两小时检查砼入模温度如发现与原控制温度出现较大的波动时要测量砼集料温度，找出造成波动的原因并采取针对性的措施使入模温度在原控制范围（主要措施是调整拌合水的温度）。

B、监测砼内部（中心与表面下50mm处）温差：

不能超过25℃

C、注意砼表面（表面以下50㎜处）与大气（混凝土表面外50㎜处）的温差：

不能超过25℃

D、混凝土降温速度不大于℃/d

E、撤除保温层时混凝土表面与大气温差不大于25℃

要注意防止砼表面温度和大气温度之差过大，另外在洒水养护时水温和砼表面温度不宜相差过大。

3、做好砼底板浇筑和养护期间的砼内外温度的测量和保温

大体积砼为防止由于内部温差超过25℃而发生裂缝，必须监测砼内部的温度，并及时采取不同的保温措施，控制砼内部温差不超过25℃，这是大体积砼施工的重要环节，一定要充分准备、认真监测并做好记录。

对于主楼基础混凝土，应使用温度计监测内部温度。

A、采用温度计监测砼内部温度。

B、测温孔的布置：

平面点位控制测量，布孔原则为边、中、偏中。

每个平面测点埋设上、中、下三根测温管并配测温计，测温管选用DN32镀锌钢管，每组三根，相互间距100mm。

各测点平面距离约10m。

C、上下表面测点距底板顶、底面50mm，中点设在板厚的中间。

D、每点的温度计用塑料管套好，上下口密封严实，预先放入测温管内，以保护温度计不被破坏。

E、测点的布置：

表面温度测点，测点距上表面50㎜

中间温度测点，测点距上表面1000mm

底面温度测点，测点距下表面50㎜

所有测温孔进行编号以便进行砼内部不同深度及表面温度的测量。

设经过培训，责任心强的专人进行定时测设并记录，作为对砼施工质量的控制依据。

在测温过程中，当发现内外温度差超过25℃应及时加强保温，防止砼产生温差应力和裂缝。

4、温度计算

混凝土浇筑后，3天内达到最高温度，只要保证其内外温差小于25℃，即可有效控制砼裂缝的出现。

A、混凝土的绝热温升计算

T（t）=mcQ/Cρ

式中：

 T（t）—混凝土的最终绝热温升（℃），一般在3天达到最大值；

Q—水泥水化热，377kJ/kg；

mc—每立方米混凝土水泥用量，按配合比取325kg；

m—经验系数，取；

C—混凝土的比热，kg·k；

ρ—混凝土的密度，2400kg/m3；

由此可得：

T（3）=325*377/×2400=℃

B、混凝土最高温度计算

Tmax=T（3）+T0

式中：

Tmax—混凝土最高温度（℃）；

T（3）—混凝土3天的绝热温升；

T0—混凝土浇筑温度（15℃）；

Tmax=T（3）+T0=+15=℃

C、混凝土表面温度计算

Tb（t）=Tq+4h'（H－h'）△Tt/H2

式中：

Tb（t）—龄期t时，混凝土的表面温度（℃）；

Tq—龄期t时，大气的平均温度（18℃）；

H—混凝土的计算厚度，H=h+2h'；

H=2+2*=

h—混凝土的实际厚度2m；

h'=k×λ/β

h'—混凝土的虚厚度（）；

λ—混凝土的导热系数，m·k

k—计算折减系数，取；

β—保温层的传热系数，取w/m·k

△Tt—龄期t时，混凝土绝热温升值与大气温度的差值。

△Tt==℃

带入公式计算

h'=k×λ/β=

Tb（t）=Tq+4h'（H－h'）△Tt/H2=18+4*混凝土的内外温差

T=Tmax－Tb（t）=

内外温差偏大，需进行强制降温

D、混凝土表面与大气温差

T'=Tb（3）-18==℃

温差不大，但需要采取保温。

5保温计算

保温层厚度按下式计算：

δ＝.γx（T2-Tq）Kb/γ（Tmax－T2）

=*2**（）*2*（）

=*2***2*=

∠

采用20mm厚保温（棉被）层完全满足保温要求

式中：

δ——保温材料厚度（）

h——混凝土厚度（2m）

γx——所选保温材料导热系数〔〕

T2——混凝土浇注体表面温度（℃）

Tq——混凝土达到最高温度（浇注后3d～5d的大气平均温度（℃））

T2-Tq――可取15℃――20℃

Kb――传热系数修正值，取。

γ——混凝土导热系数，W/～之间取2）

Tmax——混凝土浇注体内达到的最高温度

Tmax-T2――可取20℃――25℃

四、大体积超长地下室结构混凝土施工的主要问题

（1）泌水现象：

由于混凝土分层分段浇筑，使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。

（2）干燥收缩裂缝：

混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。

在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。

　　（3）温度裂缝：

水泥水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出502J的热量，如果以水泥用量350—550kg/m3来计算，每方混凝土将放出17500—27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的基础上，通常升高35℃左右，如果浇筑温度为28℃，则混凝土内部温度将达到65℃左右。

如没有降温措施或浇筑温度过高，混凝土内部的温度还会更高。

混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3—5d，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝。

（4）施工冷缝：

因大体积混凝土的混凝土浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停电、停水及其它恶劣气候条件等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。

五、混凝土裂缝的预防措施

1、对预拌混凝土提出混凝土配合比的材料质量要求，明确使用低水化热的级普通硅酸盐水泥，石子采用线膨胀系数较小的石灰岩质碎石，粒径控制在5－30㎜之间，含泥量小于1%。

细骨料采用含泥量较低的中粗砂，细度模数为－，含泥量小于3%。

2、掺加Ⅰ级磨细粉煤灰，掺加缓凝剂，掺加UEA混凝土微膨胀剂。

3、分区域分层连续浇筑，不留竖向施工缝。

如果必须留置施工缝时大型桩台、筏基采用水平分层（段）浇筑时，应在分层（段）浇筑的接口处水平施工缝下设一道不小于„12@200的水平向钢筋网，另预埋≥„12@500X500的竖向插筋，锚固长度和伸出段均为35d。

局部体积较大，厚度较厚的混凝土，应及时采取有效保温措施，防止混凝土内外温差引起裂缝。

4、加强混凝土的振捣，现浇底板和顶板振捣完毕后，用铁滚筒压两遍，终凝前用木抹子搓二遍铁抹子一遍进行抹面，提高混凝土的密实度，减小收缩变形。

5、对混凝土浇筑完成后设专人用塑料布覆盖浇水养护。

6、混凝土浇筑时间应尽量避开当日的高温时间，对混凝土的输料管采取覆盖浇水的降温方法。

7、严格控制水灰比和坍落度。

在施工现场对每车混凝土进行坍落度的实测。

凡超过要求坍落度值的±30mm的不允许卸料。

8、加强现浇混凝土板的早期养护，混凝土终凝后12h内即开绐派专人适量浇水覆盖养护，养护期为14昼夜。

9、大体积混凝土养护降温措施

在三、四流水段主楼部分2m厚筏板砼内埋设循环水管强制降温，在距砼上下表面1000mm的位置，水平布置1道DN32镀锌管，水平管之间间距600mm。

进水口处与施工现场供水管网相连，使用变频增压泵根据测温结果调整水压与流量，24小时循环供水降温，出水口处直接排至基坑内降水井内抽出基坑。

（示意图如下）降温水管安装完成后，应进行通过水试验，发现有渗漏及时修理确保不被堵塞。

除使用循环水管强制降低混凝土内部温度外，做好混凝土表面保温也很关键。

本工程根据计算，除使用薄膜进行表面保湿外，还要使用50mm厚保温棉覆盖混凝土表面，以达到降低混凝土内外温差的目的。

六、质量保证措施

1、施工前制定严密的施工措施和各项操作细则，进行周密部署和组织，加强技术交底的执行检查和监督。

2、认真做好施工日记，对原材料，混凝土浇捣情况，人员组织、部位、气象条件作好记录，以便作为分析问题的依据。

3、外加剂的掺加种类及掺量根据实际由试验室试配确定，施工中定时分别在搅拌站和泵送前测定混凝土坍落度，根据实测情况做适当调整。

4、加强混凝土泵送指挥系统，专人负责泵送过程的指挥和联络。

5、现场对振捣工进行应知应会考核，合格的振捣手方可上岗振捣，对振捣手定岗定责，奖惩分明。

6、加强混凝土养护，特别是早期养护，保持混凝土初凝湿润状态。

七、混凝土质量标准

1、混凝土表面平整，洁净，颜色均匀一致，无明显气泡。

2、混凝土无蜂窝，麻面，露筋，夹渣，粉化现象。

3、混凝土面无凹凸不平，缺棱掉角质量问题。

4、棱角方正，通顺一致，阴阳角垂直度方正允许偏差为2mm，立面垂直度允许偏差3mm。

八、安全施工措施

1、现场设置专职安全员一名，负责砼浇筑时的安全管理工作。

2、施工时对工人进行安全技术交底，教育工人自觉做好砼浇筑过程中的安全防护，牢固树立"安全第一、预防为主"的思想，文明施工。

3、所有施工人员及操作人员必须佩带安全帽，砼泵处必须搭设防雨棚。

4、现场施工用电及照明设施有专业电工负责管理。

工人不得擅自违章操作。

5、架子搭设必须牢固，满足施工需要。

架子使用前须经安全员及班组负责人检查验收后方可使用。

6、所有在作业者必须提高安全防护意识，振动棒手必须佩戴绝缘手套及胶鞋。

附图一（测温点布置图）：

附图二：

施工平面布置图

附图三：

第三、四流水段浇筑方向示意图