地下室底板大体积混凝土施工方案.docx

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地下室底板大体积混凝土施工方案

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地下室底板大体积混凝土施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

深圳市******有限公司

二〇〇二年一月二十日

目录

1工程概况及现场分析1

1.1工程概况1

1.2现场分析1

2混凝土配合比设计2

2.1设计要求2

2.2混凝土配合比控制2

3底板混凝土的浇灌安排3

3.1浇灌线路安排3

3.2混凝土浇灌的人员安排6

3.3混凝土施工的有关技术措施6

3.4混凝土水化热计算8

3.5蓄水养护水深度的计算10

3.6降低水化热升温、降低混凝土温度的技术措施11

3.7混凝土测温11

4底板后浇带留设及混凝土浇筑12

4.1底板后浇带留设12

4.2后浇带混凝土浇筑14

******地下室底板大体积混凝土施工方案

1工程概况及现场分析

1.1工程概况

深圳市******为商场、酒店兼商务办公的大型综合性建筑，由地下3层和地上41层组成，其中裙房8层（局部3层）。

本工程位于深圳市福田中心区***路与**路交汇处的东北角。

本工程为三层地下室，地下室平面面积较大，地下室底板厚度为550mm，由一条东西向后浇带及两条南北向后浇带划分为四个区。

在地下室施工时，按后浇带所划分的四个区安排进行流水施工，见图1.1.1，每个区作为一个整体一次性完成混凝土浇灌。

地下室承台与地下室底板同时进行混凝土浇灌。

1.2现场分析

在地下室混凝土施工时，重点将考虑解决以下两个问题：

一是大体积混凝土的浇灌的施工组织，通过合理的组织，保证混凝土的浇灌质量，避免出现结构冷缝；二是大体积底板混凝土一次性浇灌防止开裂的问题，尽管地下室由后浇带划分为四个区，但每一区的跨度都在40m以上，连续长度依然较大。

我们将混凝土浇灌的内外温差的控制，作为防止砼开裂的重点。

本工程的地下室承台最厚为1.8m（CHT12），局部电梯井内的承台底部的厚度达2.8m。

我们控制混凝土温升的目标就是控制CHT12的混凝土表面温度与内部最高温度之差小于25℃，混凝土表面温度与大气温度之差小于25℃。

我司将从两个方面来考虑以解决以上两个问题，一方面通过掺加外加剂及精心设计混凝土配合比，以达到从根本上降低水化热、优化混凝土性能的目的；另一方面通过加强混凝土浇灌过程的组织管理及质量控制。

图1.1.1地下室分区示意图

2混凝土配合比设计

2.1设计要求

根据设计，承台底板混凝土的强度等级为C35，抗渗等级为S10。

根据现场的实际情况，我司将在底板混凝土中掺加复合防水剂，达到将泵送混凝土的坍落度控制在12±2cm范围内。

2.2混凝土配合比控制

2.2.1水灰比的选择：

从工程的防开裂的角度出发，水灰比控制在0.35左右最为理想，但由于大面积施工要满足泵送的需要，坍落度有一定的要求，坍落度选择为10～14cm，控制混凝土中的水灰比不大于0.4。

2.1.2砂率的选择：

砂率控制在40%以下，既可保证混凝土的泵送性能，又对混凝土的抗裂较为有利。

2.1.3水泥的选择：

选择水泥的原则是：

水泥的水化热尽量比较低，水泥的强度发展时间较长，（同时该品牌水泥的质量相对稳定，可选用525#普通硅酸盐水泥，控制好水泥的单方用量，单方用量控制在350kg/m3。

2.1.4骨料的选择：

砂子选择偏粗中砂，含泥量控制在1%以下。

碎石选择级配较好、粒径为5～40mm的的石子，同时要控制石子的含泥量在0.8%以内。

2.1.5外加剂的选择：

本工程建议使用可同时起到减水、缓凝、膨胀、防水和控制坍落度损失的作用的复合防水剂。

通过外加剂的减水作用，可在满足泵送的前提下，尽量减小水灰比；缓凝作用不仅便于施工，还使得混凝土的水化热的释放过程得以延缓，使混凝土的温升的峰值降低，有利于防止裂缝和产生；使用外加剂的混凝土获得≥0.02%的膨胀率，也对防止混凝土的开裂有一定的好处。

2.1.6掺合料的选择：

选用一级粉煤灰作为掺合料，其用量控制合理，不仅可提高混凝土的泵送性能，还可通过部分替代作用，减少水泥用量，达到降低混凝土的水化热的综合效果。

3底板混凝土的浇灌安排

3.1浇灌线路安排

地下室底板由后浇带划分为四个区，一区、二区的浇灌均由西向东进行，三区、四区的浇灌由东往西进行，总体的浇灌顺序为：

一区→三区→二区→四区。

一区分为四个浇灌带，浇灌分四组进行，二、三、四区分为两个浇灌带，浇灌分两次进行，一区安排5台输送泵进行（4台输送泵使用，1台备用），其它各区安排3台输送泵进行浇灌（2台输送泵使用，1台备用）。

底板混凝土浇灌的具体布置、安排、浇灌线路及相关说明见图2.1.1、2.1.2

2.1.3、2.1.4所示。

3.2混凝土浇灌的人员安排

3.2.1管理人员：

在底板混凝土浇灌施工中，施工现场实行24小时轮流值班制度，全体管理人员实行两班倒，浇灌过程中的每时每刻都处于质量、技术的受控状态。

3.2.2配合工种人员：

所有二线人员也都实行两班倒，材料、机械维修及所有配合工种也都24小时处于待命状态。

3.2.3混凝土浇灌人员：

所有第一线施工人员实行三班倒，每一班次工作8小时。

每个浇灌带安排3台插入式振动棒振捣，4名混凝土振捣手；安排12人做抬管、接管及下料的工作；安排3人进行混凝土的找平。

在浇灌第一区时，每一工作班参与浇灌混凝土的一线施工人员为76人，合计需要228人，除48人的混凝土工（主要承担混凝土的振捣任务）以外，还可安排180人的木工、钢筋工及普工承担输送混凝土、抬管、接管及下料工作。

在浇灌第二、三、四区时，每一工作班所需的一线人员为38人，合计需要124人，除48名混凝土工以外，木工、钢筋工及普工等可以安排76人。

3.3混凝土施工的有关技术措施

3.3.1地下室底板范围（包括基础梁及小承台）浇灌采取斜面分层，逐渐推进的平衡浇灌方法，承台范围采用水平分层浇灌方法。

第一区底板砼量2701m3，设4台砼输送泵东西向布置，浇灌作业由西向东，3m一个步距，全断面有节奏平行推进，浇灌强度每小时80m3。

每个步距所需时间：

板厚500范围约1小时，板厚700范围约1.5小时，核心承台区约3个小时，计划用6个工作班48小时内结束浇灌作业。

第二区底板砼量为1344m3，设2台砼输送泵东西向布置，浇灌强度每小时40m3/小时，浇筑作业由东向西进行，步距为3m，每个步距作业时间2小时，计划用6个作业班48小时内完成。

第三区底板砼量为931m3，第四区砼量为919m3，均各设2台泵，浇灌强度为40m3/小时，步距为3m，每个步距作业时间1.5小时,计划4个作业班32小时内连续作业结束浇灌。

砼缓凝时间保守取4小时。

可保证砼不产生冷缝，防止砼产生渗漏。

为使各浇灌带的推进速度保持一致，在混凝土浇灌时我们将安排专人进行各浇灌带的进度控制，如某一浇灌带的浇灌进度滞后，则安排邻近的速度较快的浇灌带扩大浇灌范围，以使各个浇灌带能做到同步推进。

3.3.2振捣棒的操作要做到“快插慢拔”，并将振动棒上下略为抽动以便上下振捣均匀。

插点要均匀排列，每次移动距离50cm，且每一插点要掌握好振捣时间，一般为20～30秒，并且视混凝土表面呈显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为止。

在梁与柱、剪力墙的交接点等钢筋密集处，要加强振捣。

3.3.3混凝土应分层浇灌，每层的厚度不应超过60cm，在振捣上一层时应插入下一层中5cm，以消除两层之间的夹缝，上层混凝土要在初凝前介入以免出现冷缝，分层方式如图3.4.1所示：

图3.3.1混凝土分层浇灌示意图

3.3.4为保证砼连续浇灌，联系两家砼厂家，提供同样配合比，要求使用产地、品种相同的水泥、砂、石、外加剂等原材料，保证砼的连续供应。

根据两家公司的生产能力，对于每一浇灌区仅安排一家进行浇灌，如一家的商品混凝土供应出现中断时，立即启动另一家供应混凝土，确保混凝土不出现冷缝。

3.3.5输送泵在开始压送砼前，须先压送同样配合比的水泥砂浆润滑管道，保证随后压送的砼质量，防止管道堵塞。

3.3.6泌水处理：

底板砼浇灌时泌水较多，会聚积于未浇砼的桩承台内，计划准备4台平底吸污泵，及时将水抽走。

表面处理：

砼表面在浇筑后约2h左右进行，初步按标高用刮尺刮平，在初凝前用铁滚筒碾压两遍，待砼收水后，再一次用路面抹平机压实搓平，以消除砼早期塑性收缩裂缝。

3.3.7坍落度测定：

每台泵车检查砼的坍落度，严格控制在12±2cm,如有变化，由厂方派驻现场的协调员及时同搅拌站联系。

砼试块的留置：

按每100m3制作一组。

同时留足抗渗试块,并增加每班不少于一组进行同条件养护。

3.3.8在混凝土浇灌前，应彻底对安装在现场的发电机进行试运转，使其处于随时发动的备用状态，确保在浇灌中万一出现停电的情况时，能迅速切换到发电机进行发电。

备用的发电机经验算，功率可以确保混凝土浇灌时输送泵、振捣器、照明灯具的使用，对塔吊、电焊等其它用电设备相应实行限电。

3.4混凝土水化热计算

由于本工程地下室承台的厚度较大，为确保混凝土不开裂，按规范要求，混凝土表面温度与内部最高温度之差小于25℃，混凝土表面温度与大气温度之差小于25℃。

另一方面，还要控制混凝土的降温速率，每小时的降温最大不超过0.5℃。

以承台厚度最大的CHT12为例，进行大体积混凝土的水化热计算。

由于承台CHT12的厚度为1800mm，承台内电梯井基坑底部砼的厚度为2800mm。

为确保地下室大体积混凝土水化热温升不超过规范规定，我们计划将CHT12分二次施工，控制其最大的厚度在1800mm以内。

3.4.1关于水化热升温的计算资料：

3.4.1.1设计情况为：

最大浇灌厚度1.8m。

3.4.1.2砼强度等级为C35，抗渗等级为S10。

3.4.1.3每立方米砼中水泥用量350kg。

3.4.1.4水泥标号为普通硅酸盐525#。

3.4.1.5中粗砂、碎石。

3.4.1.6每立方米砼粉煤灰掺量为50kg。

3.4.1.7外加剂为复合防水剂，砼初凝时间为5-7小时。

3.4.2根据砼裂缝研究的著名专家王铁梦编著《钢筋混凝土裂缝控制》进行计算。

Tmax=T′·K1·K2·K3·K4+T0

试中T0——砼初始温度，按T0=15°C

T′——（标准升温），最大结构厚度为1.8mT′=18°C

K1——（水泥标号系数），525#K1=1.13

K2——（水泥品种系数），普通硅酸盐水泥K2=1.2

K3——（水泥用量系数），350kg/m3K3=350/275=1.27

K4——（模板系数），木模板及砖胎模K4=1.4

Tmax（计算最高温度）为:

18×1.13×1.2×1.27×1.4+T0=43.4℃+15℃=58.4℃

3.4.3根据赵志缙主编的《高层建筑施工手册》，凡结构厚度在1800mm以上的混凝土结构，计算最高温升的经验公式：

Tmax=T0+Q/10+F/50

试中T0——砼初始温度，按T0=15°C

Q——每立方米混凝土中的水泥用量，如使用525#水泥时，乘以1.1～1.2的系数，本工程取1.15；

F——每立方米混凝土中粉煤灰的用量。

Tmax（计算最高温度）为:

（350×1.15）/10+50/50+T0=41.3℃+15℃=56.3℃

3.4.4根据计算，两个经验公式计算最大温升相差很小，在计算养护材料厚度时，取承台的最大温升为43.4℃，在入模温度为15℃，承台中心的最高温度将达58.4℃。

由于计算的最大温升相对较大，同时底板混凝土施工期间（一、二月份）的昼夜温差也可能较大，因而必须采取适当保温措施，以保证内外温差、砼外表面与大气温差及降温速率满足规定的要求。

本工程底板砼养护计划采用蓄水养护。

3.5蓄水养护水深度的计算

混凝土终凝后，在其表面蓄存一定深度的水，具有一定的隔热保温效果，可有效延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小混凝土中心和混凝土表面的温差值，从而可控制混凝土的裂缝开展。

根据热交换的原理，每一立方混凝土在规定的时间内，内部中心温度降到表面温度时所放出的热量，等于混凝土在此养护期间散失到大气中的热量。

此时混凝土表面所需的热阻系数可按下式计算：

R=[X·M·（Tmax-Ta）·K]/（700Tb+0.28Q·W）

式中R——混凝土表面的热阻系数（K/W）；

X——混凝土维持到指定温度的延续时间，本工程取14天，共336小时；

M——混凝土结构物的表面系数；

M=F/V=结构与大气接触的表面面积/结构物的体积

对于CHT12，M=1/1.8=0.556（1/m）

Tmax——混凝土中心最高温度；

Ta——混凝土与水接触面的温度；

在本工程中，令Tmax-Ta=20℃，比规定的25℃温差留有一定余地；

K——传热系数的修正值，蓄水养护时取1.3；

700——混凝土的热容量，即比热与容重的乘积（kJ/m3·K）；

Tb——混凝土浇灌、振捣完毕开始养护时的温度，取15°C；

Q——每立方米混凝土中的水泥用量，为350kg；

W——混凝土在指定龄期内水泥的水化热，普通硅酸盐水泥14天水化热为360kJ/kg；

则经计算，混凝土表面所需的热阻系数为：

R=（336×0.556×20×1.3）/（700×15+0.28×350×360）

=0.106K/W

蓄水养护的蓄水深度为：

H=R·λ=0.106×0.58=0.061m=6.1cm

上式中，λ为水的导热系数，取0.58W/m·K。

计算在不采取提高水温的措施，计算调整后的蓄水深度：

H＇=HT＇/T=（6.1×33.4）/15=13.6cm

式中T＇——需要的蓄水养护温度，T＇=Tmax-25=33.4℃

T——施工时的旬平均气温，一、二月份的平均气温取15°C。

因此在CHT12部位，蓄水养护的深度为14cm。

其它部位经上式计算，10cm的蓄水深度均能满足要求。

3.6降低水化热升温、降低混凝土温度的技术措施

3.6.1混凝土配料中掺加粉煤灰以减少水泥用量和降低水化热。

通过掺加粉煤灰可以减少水泥用量15～20%,这是降低水化热升温使底板顺利施工最有效的安全保障。

3.6.2混凝土配料中使用复合防水剂。

连同粉煤灰的使用,可使混凝土的水泥用量控制在360kg/m3以内。

3.6.3控制混凝土的入模温度在15℃，以控制承台混凝土的最高温度。

控制混凝土的入模温度主要通过降低石子和水的温度来实现。

如在底板混凝土施工时，气候出现反常高温时，应向石子浇水以降低骨料温度。

3.6.4由于一区承台CHT12的局部的厚度远远大于1.8m，为控制其最大温升，对于承台局部较厚部位，在不影响结构整体性及征得设计院同意的情况下，分为二次浇灌以降低温升。

具体的承台两次浇灌部位位置和留设方法见图2.1.1、2.1.2所示。

3.7混凝土测温

3.7.1混凝土测温：

本工程的大体积混凝土测温采用电子测温仪，地下室底板混凝土分四个区浇灌，每个区设置三个测温点，每区的承台、地梁及底板部位各选取一个测温点，每个测温点埋置两个测温探头，一个埋在构件的中心位置以测量内部最高温度，另一个探头设置在离混凝土表面5～10cm处以测量混凝土表面温度。

测温安排专人进行，在混凝土浇灌后1～5天，每2个小时测一次温，混凝土浇灌5天后，每4小时测一次温，同时应测大气温度,直至内外温差及表面与大气温差均低于10℃时，停止测温。

3.7.2混凝土温控的应急措施:

在测温过程中，出现下列情况：

混凝土结构内外温差较大（超过25℃）、温降过快（每小时降温超过1.5℃）及气温过低（低于8℃）。

应采用下列应急保温措施：

底板面加遮塑料布防止空气流通，并调整蓄水深度，如室外温度过低（低于8℃的情况下），我们还将搭设脚手架，并在脚手架下密挂碘钨灯在局部温差较大的混凝土表面进行加热。

3.7.3地下室底板蓄水养护时间不少于14天，蓄水14天后安排专人进行浇水养护，总计养护时间不少于28天。

4底板后浇带留设及混凝土浇筑

4.1底板后浇带留设

4.1.1根据设计，底板及地梁后浇带施工时在后浇带范围内做C30混凝土垫层加厚100mm厚，然后施工防水层。

具体见图4.1.1所示。

图4.1.1底板及地基梁后浇带构造图

4.1.2为了保证后浇带施工质量，同时也使后浇带的施工更为简便，防止底板后浇带支设木模而造成的混凝土流淌至后浇带内，减少后浇带的拆模、清理工作量，本工程计划采用混凝土快易收口网分隔后浇带。

快易收口网是一种消耗性模板，当混凝土入模浇灌时，网眼上的斜角片就嵌在混凝土里，并与这些混凝土连在一起形成一种波浪状表面，其粘接及剪切方面的强度可与经过良好处理的粗糙缝媲美。

为防止钢丝网因强度不足而变形，在钢丝网后面靠后浇带内侧用钢筋骨架加固。

详见图4.1.2。

图4.1.2后浇带快易收口网安装图

4.1.3底板后浇带的施工注意事顶：

4.1.3.1采用快易收口钢丝网模板的底板后浇带两边，在混凝土浇筑和振捣过程中，应特别注意分层浇筑厚度和振捣器距钢丝网模板的距离。

为防止混凝土振捣中水泥浆流失严重，应限制振捣器与模板的距离（采用Φ50振捣器时不小于40cm；采用Φ70振捣器时不小于50cm）。

4.1.3.2后浇带的钢筋暴露在水和空气中的时间比较长，必须采取防锈措施，拟在钢筋表面涂刷素水泥浆，并经常抽出后浇带中积水，避免浸在水中。

4.1.3.3为防止杂物落入后浇带内，施工缝处理完毕并清理干净后，顶部用木模板封盖，以免施工过程中污染钢筋，堆积垃圾。

4.2后浇带混凝土浇筑

4.2.1后浇带混凝土的浇筑时间根据设计要求，裙楼和塔楼间纵横两条后浇带在塔楼封顶后再封闭。

4.2.2浇筑后浇带混凝土前，用水冲洗施工缝，保持湿润24小时，并排除混凝土表面积水。

4.2.3浇筑后浇带混凝土前，在施工缝处刷一层与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。

4.2.4后浇带混凝土采用微膨胀混凝土，添加高效UEA和普通水泥配制，混凝土的强度等级比原设计高一等级，其配合比通过试验确定，应认真配制，精心振捣。

4.2.5由于后浇带混凝土掺加膨胀剂UEA，对养护的要求十分严格，浇筑后要加强养护，底板后浇带进行蓄水养护，养护时间不得少于15d。