大体积砼方案.docx
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大体积砼方案
大体积混凝土施工方案
一、编制依据
1.《厦门市妇幼保健院门诊综合楼基础及上部工程》施工组织设计
2.机械工业第一设计研究院设计的《厦门市妇幼保健院门诊综合楼基础及上部工程》施工图纸
3.《地基与基础工程施工质量验收规范》（GBJ202）
4.《地下室防水工程施工质量验收规范》（GB50208）
5.《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）
6.《混凝土质量控制标准》（GB50164）
二、工程概况
厦门市及上部工程拟建建筑物包括两栋分别为8层及15层的高层办公楼、中庭、报告厅及地下室，总建筑面积约6万平米。
地下室共三层，主要为车库、设备用房、库房、变配电室、柴油发电机室，约1.8万平米；地上建筑总高度60米，主要为办公室、餐厅、多功能厅、会议室等，约4.2万米。
拟建建筑物±0.00标高为48.00m，采用筏板基础，基础埋深17.85m。
底板长度为110米，宽度为60米；底板厚度为1.3米、1.0米。
东西及南北方向均设有后浇带，将底板分成6个施工区。
底板混凝土强度等级为C40，抗渗等级为P12。
分区详见下图。
三、施工部署
1.施工组织
1.1.项目部成立以经理张德训为组长的领导小组，负责底板大体积砼的浇筑的质量，人员分工如下∶
序号
姓名
职务
负责内容
1
张德训
经理
现场总负责、总协调
2
彭万武
书记
对外交通、对外关系协调
3
魏东
总工程师
人员培训、方案交底，技术协调
4
韦夷山
工程经理
人员、机械组织、现场指挥
6
王晓飞
余滔
土建工程师
砼书面交底及现场技术指导和质量控制
8
张绍秋
电气工程师
临时用电
9
方宏伟
石丽燕
水暖工
程师
临时用水
10
童和平
质量员
质量检查
11
张凡民
机械员
施工机械、设备
12
胡继和
材料主任
砼供应
13
梅清平
试验员
现场取样、测温
14
白汉国
测量员
墙柱轴线、标高控制
1.2.施工队人员组织：
成立由队长为组长的领导班子，成立两个班组，明确人员分工，各行其责，每个区施工时每个班组人员组织如下∶
组长∶左红林（江油队，施工南一、南二、南三区），张书平（蓬安队，施工北一、北二、北三区）
交通指挥2人，记录2人，振捣手12人，后台放料4人，布料、拆管10人，抹压、摊平12人，看模2人，调钢筋2人，临水2人，临电2人。
1.3.施工顺序
根据现场实际情况，底板分6个区浇筑，施工顺序为南一区→北一区→南二区→北二区→南三区→北三区，每个区施工时先浇筑集水坑部位，然后浇筑底板，最后浇筑外墙300mm高的导墙。
1.4.施工计划安排
底板砼浇筑安排在10月中旬至11月中旬之间进行，预计最大一个区连续浇筑砼需14h，选在周末开盘，对砼的运输较有利。
2.施工准备
2.1.技术准备
2.1.1.项目部会同搅拌站一起提前选定外加剂，做好试配，同时搅拌站提前三天做好原材料的储备。
2.1.2.支设好后浇带处的模板，并做好防水处理。
2.1.3.测温仪器采用北京建筑研究院生产的JDC-2测温仪器，提前购置。
2.1.4.对参加底板砼施工的管理人员及操作人员进行培训，明确施工方法及施工程序。
2.1.5.注意天气预报，避开大雨浇筑砼。
2.2.生产准备
2.2.1.临时用水∶砼罐车冲洗后的废水先流经沉淀池，再进入市政管网；养护用水利用已沿塔吊接至地下四层的DN25的用水管，用橡皮管将水引至用水点。
2.2.2.临时用电∶2台砼输送泵电源分别由4#箱和6#箱提供，12根振捣棒分接2台移动配电箱，接04-01#箱，振捣器备用电源由发电机引至基坑专用配电箱，如停电时，2台移动箱接发动机专用配电箱，为确保安全，振捣器实行一机一闸一漏，其漏电电流不大于30mA，动作时间不大于0.1秒。
2.2.3.施工机械∶根据现场情况，所需机械如下表∶
序号
机械名称
数量
备注
1
罐车（7m3）
15辆
2
HBT80拖式泵
2台
实际使用2台拖式泵，汽车泵备用
3
42m汽车泵
1辆
4
φ50振捣棒
20根
8根备用
5
发电机组
1台
停电时备用
四、主要施工方法及技术措施
1.主要施工方法
1.1.预拌砼的供应及质量要求
由于砼方量一般，故选定由一个一级站供应砼，但要严格控制原材料及配合比，要求砼的初凝时间不小于8～10h，砼现场坍落度12～14cm。
1.2.施工机械及布置∶选用2台HBT80拖式地泵和1台汽车泵，实际使用2台拖式地泵，汽车泵备用，2台输送泵分别布置在基坑南侧及北侧中间，砼罐车停留在基坑东侧，并安排专人负责指挥车辆进出。
1.3.砼的运输∶底板最大一个区的混凝土量约为1200m3,由于周末道路畅通，便于混凝土浇筑，因此，底板混凝土选择在早上8：
00后开始浇筑，现场设置2台混凝土输送泵，根据泵送能力及现场实际情况，每台泵每小时泵送混凝土按40～50m3/h，2台泵输送能力为80～100m3/h，两搅拌站共需配备7m3/h罐车11～15辆，预计浇筑时间需要12～15h左右。
1.4.底板砼浇筑：
铺设砼管道采用边浇筑边拆管的方法,由西向东，浇筑砼采用斜面式薄层浇捣，即利用自然斜淌形成斜坡，“由远至近、一个坡度、薄层浇筑、一次到顶”的方法。
每作业面分前、中、后三排振捣砼，在出料口、坡角、坡中各配备2根振捣棒振捣，边浇筑边成型及抹平底板表面，标高、厚度采用水准仪定点测平，用小白线严格控制板面标高和表面平整；砼浇筑使用Ф50振捣棒，振捣时要做到“快插慢拔”，振捣延续时间以砼表面呈现浮浆和不再沉落、气泡不再上浮来控制，避免振捣时间过短和过长。
Ф50振捣棒有效半径R按30cm考虑（此数据为经验数据），则振捣棒插点的移动距离不能大于其作用半径的1.5倍，即45cm；插点方式选用行列式或边格式，振捣时注意振捣棒与模板的距离，不准大于0.5R，即15cm，并避免碰撞钢筋、模板、预埋管；为使分层浇筑的上下层砼结合为整体，振捣时振捣棒要求插入下一层砼不少于5cm；砼浇筑过程中表面的泌水及时排入电梯井坑或集水坑内，用潜水泵抽走；砼浇筑过程中，钢筋工经常检查钢筋位置，如有移位，必须立即调整到位。
1.5.砼表面处理
大体积砼表面的泥浆较厚，浇筑后4～8h内初步用长刮尺刮平，初凝前用铁滚筒滚压两遍，再用木抹子搓平压实，然后用塑料扫把扫毛。
1.6.砼试块制作和坍落度检测
砼试块按每100m3取样一次，并留做4组抗渗试块；预拌砼到达现场后，试验员检查砼的坍落度，每工作班不少于2次，并做好记录。
1.7.砼养护
砼浇筑完成12h后周边开始砌两皮页岩砖蓄水养护，养护水深12cm，蓄水养护3～5天，然后再浇水养护，养护时间不少于14d。
1.8.砼测温
沿浇筑方向选取具有代表性的位置固定测温布置点，共24处72个点，每处垂直方向沿板底、板中和板面布置3个点，板面测温点距离板面50mm，板底测温点距离板底面1/4板厚处，且距钢筋的距离大于30mm；本工程采用JDC-2建筑电子自动测温仪测温,在底板砼中预埋测温探头,设专人进行测温工作，坚持24h连续测温，砼终凝后，开始测温，3d内每2h测一次，3d后每4h测一次，15d后每8h测一次，测温度要求准确、真实；测温点布置见下图。
2.技术措施
为了降低大体积砼的最高温度，使中心温度与表面温度之差不大于25℃，最主要的措施是降低砼的水化热，为此会同搅拌站制订以下措施∶
2.1.水泥∶选用42.5#矿渣水泥，其特点是水化热较低，水泥用量为330Kg/m3左右。
2.2.掺加料∶砼中掺入一定数量的粉煤灰，不仅能取代部分水泥，还能改善砼的可泵性，降低砼中的水泥水化热，本工程掺Ⅱ级磨细粉煤灰，掺量约100Kg/m3左右。
2.3.粗、细骨料∶选用5～40mm的石子，石子含泥量小于1%；细骨料采用中粗砂，细度模数在2.3以上，含泥量小于2%。
2.4.外加剂∶掺入水泥用量8%的CEA膨胀剂，能有效地防止龟裂，提高防水性能。
2.5.砼搅拌站预先将砂石料入库，防止日光曝晒，降低砂石的温度。
2.6.砼的搅拌用水采用井水或冰水，降低砼的出机温度。
五、质量保证措施
1.保证项目
1.1.砼所用的水泥、水、骨料、外加剂及砼的配合比、原材料计量、搅拌等必须符合规范及有关规定，检查出厂合格证和试验报告是否符合质量要求。
1.2.砼强度的试块取样、制作、养护、和试验要符合《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107—87）的规定。
2.基本项目：
砼应振捣密实；不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙、夹渣、麻面等缺陷，预埋件位置正确。
3.允许偏差项目
①标高允许偏差：
±5mm；
②表面平整度允许偏差：
4mm；
③轴线位移允许偏差：
5mm；
④墙、柱、梁截面尺寸允许偏差：
5mm
六、成品保护
1.施工缝、止水片、支模铁件设置与构造须符合设计要求。
2.为保护钢筋、模板尺寸位置正确，不得碰撞、改动模板、钢筋。
3.在支模或吊运其它物件时，不得碰坏止水环。
4.保护好水电埋管及预埋件和测温管，振捣时勿挤偏或埋入砼内。
七、安全文明施工及环保措施
1.施工现场的各种安全，消防设施的劳动保护器材要加强管理，定期进行检查维修，及时消除隐患，保证其安全有效。
2.积极监督检查逐级安全责任制的贯彻和执行情况，定期进行安全工作大检查。
3.遗洒的砼及时清理外运，做到工完料净脚下清，保持施工现场的整洁，干净。
4.各种机械使用维修保养人定人定期检查，保持机械场地的整洁。
5.现场道路场地全部用混凝土硬化，并随时进行清扫、洒水，保持场地内干净湿润，避免尘土满天飞扬；
6.现场作业面禁止从基坑向下抛掷东西，防止砸伤人。
7.大门处设两个3×2×2m的沉淀池，清洗罐车及地泵的污水，经一清再过二清，经二次沉淀处理后排入市政污水系统。
8.夜间施工禁止大声喧哗，尽量使用低噪声的振捣棒。
九、大体积砼裂缝计算
在大体积混凝土浇筑前，根据施工拟采用的防裂措施和现有的施工条件，先计算混凝土的水泥水化热的绝热最高温升值、各龄期收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量，然后通过计算，估量可能产生的最大温度收缩应力，如不超过混凝土的抗拉强度，则表示所采取的防裂施工措施能够有效的控制和预防裂缝的出现，如果超过混凝土的抗拉强度，则可采取措施调整混凝土的入模温度、降低水化热温升值、降低混凝土的内外温差、改善施工操作工艺和混凝土拌合物性能等技术措施重新计算，直至计算的应力在允许的范围内。
1.混凝土的水化热绝热温升值
T（t）=CQ×（1-e-mt）/c·ρ
T（3）=300×250×（1-2.718-0.3×3）/0.96×2400=19.3℃
Tmax=300×334/0.96×2400=43.5℃
T（t）——混凝土浇筑完t段时间，混凝土的绝热温升值（℃）
C——每立方米混凝土的水泥用量（㎏）
Q——每千克水泥水化热（J/㎏）
c——混凝土的热比，一般由0.92—1.00，取0.96（J/㎏·K）ρ——混凝土的质量密度，取2400㎏/m3
e——常数，e=2.718
m——与水泥品种、浇筑时与温度有关的经验系数，一般为0.2-0.4
t——混凝土浇筑后至计算时的天数
2.各龄期混凝土的收缩变形值
εy（t）=ε0y（1-e-0.1t）ΣMi=3.24×10-4×（1-e-0.1t）×1.25×1.35×1.0×1.0×1.0×0.93×0.54×1.2×1.0×0.9
=2.965×10-4×（1-e-0.1t）
式中εy（t）——各龄期（d）混凝土的收缩相对变形值
ε0y——标准状态下最终收缩值（即极限收缩值）取3.24×10-4
Mi——考虑各种非标准条件的修正系数。
查表得：
M1=1.25M2=1.35M3=1.0M4=1.0M5=1.0
M6=0.93M7=0.54M8=1.2M9=1.0M10=0.9
3.各龄期混凝土收缩当量温差
Ty（t）=-εy（t）/α
式中Ty（t）——各龄期（d）混凝土收缩当量温差
α——混凝土的线膨系数，取1.0×10-5
εy（30）=0.768×10-4Ty（30）=7.68℃
εy（27）=0.702×10-4Ty（27）=7.02℃
εy（24）=0.633×10-4Ty（24）=6.33℃
εy（21）=0.562×10-4Ty（21）=5.62℃
εy（18）=0.488×10-4Ty（18）=4.88℃
εy（15）=0.413×10-4Ty（15）=4.13℃
εy（12）=0.335×10-4Ty（12）=3.35℃
εy（9）=0.255×10-4Ty（9）=2.55℃
εy（6）=0.173×10-4Ty（6）=1.73℃
εy（3）=0.088×10-4Ty（3）=0.88℃
各龄期混凝土的综合温度及总温差
各龄期混凝土降温的综合温差
T（6）=2.02+1.73-0.88=2.87℃
T（9）=2.82+2.55-1.73=3.64℃
T（12）=2.90+3.35-2.55=3.70℃
T（15）=2.38+4.13-3.35=3.16℃
T（18）=1.67+4.88-4.13=2.42℃
T（21）=1.41+5.62-4.88=2.15℃
T（24）=0.70+6.33-5.62=1.41℃
T（27）=1.14+7.02-6.33=1.83℃
T（30）=1.23+7.68-7.02=1.89℃
底板的总温差
T=T（6）+T（9）+T（12）+T（15）+T（18）+T（21）+T（24）+T（27）+T（30）
=2.87+3.64+3.70+3.16+2.42+2.15+1.41+1.83+1.89
=23.07℃
4.各龄期混凝土弹性模量
E（t）=E（0）（1-e-0.09t）
式中E（t）——混凝土从浇筑至计算时的弹性模量（N/㎜2）；计算温度应力时，一般取平均值。
E（0）——混凝土的最终弹性模量（N/㎜2）
E（3）=0.260×105×（1-e-0.09×3）=0.0616×105N/mm2
E（6）=0.260×105×（1-e-0.09×6）=0.1080×105N/mm2
E（9）=0.260×105×（1-e-0.09×9）=0.1443×105N/mm2
E（12）=0.26×105×（1-e-0.09×12）=0.1716×105N/mm2
E（15）=0.26×105×（1-e-0.09×15）=0.1924×105N/mm2
E（18）=0.26×105×（1-e-0.09×18）=0.2080×105N/mm2
E（21）=0.26×105×（1-e-0.09×21）=0.2210×105N/mm2
E（24）=0.26×105×（1-e-0.09×24）=0.2300×105N/mm2
E（27）=0.26×105×（1-e-0.09×27）=0.2371×105N/mm2
E（30）=0.26×105×（1-e-0.09×30）=0.2430×105N/mm2
5.各龄期混凝土的应力松驰系数
考虑荷载持续时间和龄期的影响，查得混凝土各龄期的应力松驰系数为∶
S（3）=0.186S（6）=0.208S（9）=0.214
S（12）=0.215S（15）=0.233S（18）=0.252
S（21）=0.301S（24）=0.524S（27）=0.570
S（30）=1.00
6.混凝土的温度收缩应力
混凝土因外约束引起的温度、收缩应力可按以下简化公式计算
α=E（t）·α·△T·S（t）·R/（1-υ）
式中△T——混凝土的最大综合温差（℃），△T=T（t）+T0-Th
T0——混凝土的入模温度（℃）
Th——混凝土浇筑后达到稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年平均气温；当大体积混凝土结构暴露在室外且未回填时，△T值混凝土水化热最高温升值（包括浇灌入模温度）与当地月平均最低温度之差进行计算。
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；当为滑动的垫层时，R=0；一般地基取0.25～0.50
υ——混凝土的泊松比，可采用0.15～0.20
6.1.底板水平阻力应力计算
地基水平阻力系数CX值计算，根据场地情况取CX1=4.0×10-2N/mm2。
6.2.各台阶温度差和收缩引起的温度应力
a.6天（第一台阶降温，自第六至第三十天温差和收缩引起的应力）∶
根据公式σmax=ΣΔσi=-ΣEi（t）αΔTi（t）（1-1/（chβL/2））S（t）和
β=（CX/HEi（t））1/2可求得∶
当t=6β=（4.0×10-2/（2200×0.108×105））1/2=4.23×10-5
βL/2=4.23×10-5×98200/2=2.076
则可得到chβL/2=4.052
σ（6）=0.108×105×1.0×10-5×2.87×（1-1/4.052）×0.208
=0.0485Mpa
b.当t=9β=（4.0×10-2/（2200×0.1443×105））1/2=3.66×10-5
βL/2=3.66×10-5×98200/2=1.797
则可得到chβL/2=3.099
σ（9）=0.1443×105×1.0×10-5×3.64×（1-1/3.099）×0.214
=0.0763Mpa
c.当t=12β=（4.0×10-2/（2200×0.1716×105））1/2=3.36×10-5
βL/2=3.36×10-5×98200/2=1.650
则可得到chβL/2=2.700
σ（12）=0.1716×105×1.0×10-5×3.70×（1-1/2.700）×0.215
=0.0860Mpa
d.当t=15β=（4.0×10-2/（2200×0.1924×105））1/2=3.17×10-5
βL/2=3.17×10-5×98200/2=1.556
则可得到chβL/2=2.477
σ（15）=0.1924×105×1.0×10-5×3.16×（1-1/2.477）×0.233
=0.0844Mpa
e.当t=18β=（4.0×10-2/（2200×0.208×105））1/2=3.05×10-5
βL/2=3.05×10-5×98200/2=1.498
则可得到chβL/2=2.350
σ（18）=0.208×105×1.0×10-5×2.42×（1-1/2.350）×0.252
=0.0730Mpa
f.当t=21β=（4.0×10-2/（2200×0.221×105））1/2=2.96×10-5
βL/2=2.96×10-5×98200/2=1.453
则可得到chβL/2=2.255
σ（21）=0.221×105×1.0×10-5×2.15×（1-1/2.255）×0.301
=0.0798Mpa
g.当t=24β=（4.0×10-2/（2200×0.230×105））1/2=2.900×10-5
βL/2=2.900×10-5×98200/2=1.424
则可得到chβL/2=2.197
σ（24）=0.230×105×1.0×10-5×1.41×（1-1/2.197）×0.524
=0.0925Mpa
h.当t=27β=（4.0×10-2/（2200×0.237×105））1/2=2.86×10-5
βL/2=2.86×10-5×98200/2=1.404
则可得到chβL/2=2.160
σ（27）=0.237×105×1.0×10-5×1.83×（1-1/2.160）×0.570
=0.1330Mpa
i.当t=30β=（4.0×10-2/（2200×0.243×105））1/2=2.82×10-5
βL/2=2.82×10-5×98200/2=1.385
则可得到chβL/2=2.122
σ（30）=0.243×105×1.0×10-5×1.89×（1-1/2.122）×1.0
=0.243Mpa
j.总降温产生的最大拉应力
σmax=0.0485+0.0763+0.0860+0.0844+0.0730+0.0798+0.0925
+0.133+0.243=0.9165Mpa
混凝土C40，取Rf=1.8/0.9165=1.96>1.15,满足抗裂条件。
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