大体积混凝土方案及计算.docx
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大体积混凝土方案及计算
附图一：
施工现场平面布置图
附图二：
底板混凝土浇筑地泵分配
附图三：
测温点分布示意图
大体积混凝土施工方案
一、工程概况
本工程分为南区与北区两部分，
本工程南区基础底板采用等级为C35粉煤灰防水混凝土（d=60），抗渗等级P10（按P12进行试配）。
为防止混凝土浇筑后因收缩应力超过其抗拉极限强度而产生裂缝,根据后浇带的位置进行分区施工，以避免累计变形,释放应力集中。
Xx部位按照后浇带可分为约10个区，基础底板厚度为2.6m，局部1.8m；xx基础底板厚度有1.4m、1.2m、0.8m三种，按照后浇带各分为15个区。
根据后浇带划分每个区混凝土整体进行浇筑。
xx部位采用的是桩-筏基础，xx为筏板基础，局部有抗拔桩。
由于底板厚度和面积都比较大,因此大体积混凝土施工是本工程的一个重点和难点。
本工程将在混凝土的配置、浇筑工艺、温度监测和养护等几个方面采取切实可行的措施，来保证大体积混凝土的施工质量。
附图一：
施工现场平面布置图
二、编制依据
1、xx商务区工程南区相关图纸。
2、《地下室防水工程施工及验收规范》GB-50208-2002
3、《混凝土结构工程施工及验收规范》GB-50204-2002
4、《混凝土结构工程施工及验收规程》DBJ01-82-2005
5、《混凝土泵送施工技术规范》JGJ/T10-95
6、《混凝土质量控制标准》GB50164-92
7、《建筑施工手册》
三、施工部署
3.1、施工组织
3.1.1项目部成立以经理为组长的领导小组，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
现场总负责
2
负责交通对外协调
3
负责现场生产、进度
4
人员培训、方案交底，技术协调
5
砼书面交底
6
人员、机械组织、现场指挥
7
现场技术指导
8
现场技术指导
9
现场技术指导
10
机械组织、现场指挥
11
机械组织、现场指挥
12
机械组织、现场指挥
13
安全文明施工、交通疏导
14
临时用电
15
临时用水
16
施工机械、设备
17
砼供应、材料供应
18
现场取样、测温
19
墙柱轴线、标高控制
3.1.2三个结构施工队各成立一套由现场负责人为组长的领导班子，明确人员分工，各行其责，班组人员组织如下∶
各组组员：
交通指挥3人，记录2人，振捣手15人，后台放料8人，布料、拆管20人，抹压、摊平25人，看模3人，调钢筋5人，临水2人，临电2人。
3.2、施工顺序
按照后浇带进行划分，根据现场施工实际情况进行流水作业，完成一个分区钢筋绑扎、模板支模，经过各专业检查验收后，方可进行浇筑。
浇筑时，用塔吊浇筑集水坑部位，同时用拖式地泵开始浇筑底板，最后使用塔吊浇筑外墙300mm高的导墙。
3.3、施工计划安排
底板砼浇筑将在5月25日～6月30日间进行。
根据往年气象资料，北京5月份平均气温19.9℃，降雨量34.2mm；6月份平均气温为24.4℃，降雨量78.1mm。
5、6月份白天气温25～30℃。
底板混凝土浇筑时，预计最大一个区（xxT8区）连续浇筑砼需56h，需调整好施工流水进度，最好选在晚上开盘，对砼的运输和交通组织有利。
养护方法：
1、考虑到现场实际情况在2.6m基础底板采用塑料薄膜洒水覆盖加两层草被浇水养护，后浇带立面部分采用洒水养护。
xxxx区xx1.4m计算采用一层塑料薄膜洒水覆盖加一层草被浇水养护；1.2m和0.8m厚基础底板按照计算采用洒水养护，上面覆盖一层塑料薄膜保湿。
2、养护时间：
以达到设计强度的60%为度，养护时间不少于14天。
3、在养护测温期间，及时提供各温度控制点的砼内部最高温度、表面温度及大气温度，以此指导现场保温和养护，适时调整保温方案，保证砼内部温度和表面温差小于25℃。
四、施工准备
4.1、物流、交通前期准备
本工程所处地理位置非常重要，处在闹市区、住宅区、xx区、区、、xx车站等。
施工场地周边行人和车流量非常大，给混凝土罐车的进出场运输等交通疏导造成极大的困难。
施工场地狭小，现场道路较窄，布置困难很大。
现场北门为xx施工使用；西门为两单位共同所有；，在施工阶段只能使用其部分道路；东门位处xx站附近，白天人流量大、车辆来往频繁，而且只能单向进入施工现场；南门在xx外大街上，无法大量进车。
为此，我项目将由xx牵头对交通运输进行疏导，并竭诚希望能够得到政府有关部门和业主方的有效协调和大力支持。
根据搅拌站的位置确定混凝土运输线路，第一条为主线，其余两条备选，搅拌站在运输过程及时收集交通信息，确定畅通路线：
1、搅拌站～～～～工地
2、搅拌站～～～～工地
3、搅拌站～～～～工地
4.2、技术准备
4.2.1由于基础底板面积大、同时施工分区多，考虑使用两到三家搅拌站供应混凝土，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。
4.2.2确定底板施工缝留置的位置，并做好防水处理。
4.2.3测温仪器采用JDC-2测温仪器，提前购置。
4.2.4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。
4.2.5注意天气预报，避开大雨浇筑混凝土。
4.2.4为了降低基础底板砼的最高温度，使中心温度与表层温度之差不大于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，混凝土配合比将依据试配确定：
（1）水泥选用42.5#普通硅酸盐水泥，同时掺加适量粉煤灰降低砼水化热。
（2）粗骨料粒径5～25mm，含泥量不大于1%，针状颗粒含量不宜大于5%。
（3）砂采用细度模数为2.2-2.5中砂，含泥量不大于3%，同时具有良好的级配。
（4）坍落度:
地泵浇筑的混凝土入泵坍落度在160～180mm.
（5）砼用的水泥、砂石、外加剂、掺合料等必须出具由市技术监督局核定的法定单位出具的（碱含量和集料活性）的检测报告。
（6）地泵浇筑的混凝土砂率为38%-45%。
（7）根据施工部位的不同，厚度为1.4m的底板混凝土初终凝时间为：
初凝时间：
8～10h，终凝时间：
15～16h；厚度为2.6m的底板混凝土初终凝时间调整为：
初凝时间：
15～18h，终凝时间：
20～24h。
并根据情况砼配比中掺加缓凝剂，防止底板混凝土出现由于意外情况出现施工缝。
底板混凝土配合比为水泥：
水：
砂：
石：
掺合料（I级磨细粉煤灰）：
外加剂（缓凝高效减水剂）=251：
165：
827：
1053：
75：
135：
8.5。
4.3、生产准备
4.3.1临时用水∶砼罐车冲洗用水优先取用降水井中的提升水，冲洗后的废水先流经沉淀池，再进入市政管网；养护用水利用接至基坑内的DN25的用水管，用橡皮管将水引至用水点。
4.3.2临时用电∶8台砼地泵电源由专用配电箱提供，振捣棒由移动配电箱引至作业面，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。
4.3.3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（6m3及9m3）
60辆
2
HBT80拖式地泵
9台
实际使用8台
1台备用
3
30m汽车泵
1辆
4
φ50振捣棒
20根
8根备用
5
布料机
3台
根据现场条件使用
4.3.4材料准备：
底板混凝土养护所需材料如下表
施工单位
塑料薄膜
阻燃草被
滑县华泰
5000m2
10000m2
德阳大建
5000m2
10000m2
四川广安
1000m2
2000m2
4.3.4底板混凝土浇筑时地泵的分配：
现场8台地泵根据分区，在浇筑混凝土时按照就近、主次之分（优先保证xx部位）进行安排。
见附图二：
底板混凝土浇筑地泵分配。
五、主要技术措施及施工方法
5.1、技术措施
5.1.1、国内目前大体积混凝土施工主要技术措施
1、通过降低水化热，控制总温升。
混凝土的绝热温升是引起温度应力的根本原因，控制绝热温升便能降低内外温差，主要措施有：
、减少水泥用量，掺加粉煤灰；
、减少拌合水，掺加减水剂；
、选用水化热较低的水泥，如矿渣水泥；
、在夏季环境温度高时，降低拌合水的温度，如采用深井水。
2、通过其他措施，降低总温升：
、在混凝土浇筑前预埋钢管，混凝土浇筑成型后，通过循环的冷水进行降温，此种方法成本较高；
、底板分两次浇筑，如3m厚底板，可先浇筑1.6m，过一段时间再浇筑1.4m厚，此种施工方法由于增加了施工工序，延长了施工工期。
、混凝土浇筑过程中分层浇筑。
3、采取保温措施，使混凝土表面温度降低速度减慢，主要措施有覆盖草被和蓄水养护等。
5.1.2、本工程大体积混凝土施工采取的主要技术措施
为了降低C35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，由搅拌站做好混凝土试配∶
1、水泥∶选用42.5#普通硅酸盐水泥，其特点是水化热较低。
2、掺合料∶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Ⅰ级磨细粉煤灰，掺量约135Kg/m3。
3、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。
4、砼的搅拌用水采用深井水，以降低砼的出机温度。
5、保温措施：
为防止水化热过大及现场施工条件需要，2.6m和1.4m基础底板采取覆盖塑料薄膜加阻燃草被进行养护，塑料薄膜可以用来保湿，草被保温效果明显。
其中2.6m厚基础底板覆盖塑料薄膜加两层阻燃草被，1.4m厚基础底板覆盖塑料薄膜加一层阻燃草帘被。
xx部位在白天温度较高时即中午适时掀开草被，减少保温层进行散热，以缩短保温养护时间，下午温度降低时再重新盖上，夜间继续进行保温，谨防昼夜温差过大产生裂缝。
此种养护方法相比采用蓄水养护的优点：
基础底板面积大，可避免因水供应不足影响养护；
5月、6月份昼夜温差较大，防止由此而产生的拉应力；
基础底板施工阶段因场地限制，钢筋将在基坑内进行加工，此种养护可减少场地积水；
在基础底板混凝土浇筑完毕后，短期内即可上人进行施工，在不影响养护的前提下可缩短工序交接时间，缩短工期。
1.2m和0.8m厚基础底板采用洒水覆盖塑料薄膜进行养护。
集水坑部位在模板拆除后，集水坑内蓄满水养护。
5.2、主要施工方法
5.2.1、预拌砼的供应及质量要求
由于砼方量较大，届时同时施工的分区较多，故选定由两个搅拌供应砼，但要严格控制原材料及配合比。
基础底板浇筑根据后浇带分区，选定由xx混凝土有限公司和xx混凝土有限公司搅拌站供应混凝土，两家搅拌站统一配比进行供应混凝土。
5.2.2、施工机械及布置∶选用9台HBT80拖式地泵，实际使用8台，1台备用。
5.2.3、砼的运输∶底板最大一个区的混凝土量约为4500方,由于夜间道路相对畅通，便于混凝土浇筑，因此，混凝土方量多的分区最好选择在晚上19：
00后开始浇筑。
现场设置8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40m3考虑。
底板混凝土浇筑时，采取分区集中供应混凝土，每个区使用最近的两～三台地泵进行浇筑，xx部位可四台进行浇筑。
每个搅拌站共需配备6m3和9m3罐车30～40辆，各分区浇筑所需时间见下表：
南区xx
xx站场
xx写字楼
区段
面积（㎡）
浇筑
时间
区段
面积（㎡）
浇筑
时间
区段
面积（㎡）
浇筑
时间
1区
2区
3区
4区
5区
6区
7区
8区
9区
10区
11区
注：
浇筑时间为预计所需时间，根据运输情况而定。
12区
13区
14区
15区
5.2.4底板砼浇筑：
铺设砼管道采用边浇筑边拆管的方法,先从离地泵较远的一端开始浇筑，浇筑砼采用分段分层滚浆式浇筑，底板振捣采取斜坡式分皮振捣，按斜向每层厚度60～70cm，分别同步加以振捣密实，斜面由泵送混凝土自然流淌而成，斜坡一般控制在1：
5左右。
如下所示：
xxxx区xx1.4m和1.2m可分两层进行浇筑。
振捣时每个作业面分前、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。
见下图：
混凝土浇筑使用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、底板过短和过长。
Ф50振捣棒有效半径R按300mm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450mm；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150mm，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50mm；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。
5.2.5、砼泌水及表面处理
大体积混凝土浇筑、振捣过程中，一般较容易产生泌水现象，泌水严重时，可能会影响相应部分混凝土的强度指标。
施工中，根据施工流水，将泌水排到收头的后浇带位置，由后浇带处集水井排出坑外。
由于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。
5.2.6、砼试块制作和坍落度检测
当一次连续浇筑超过1000m3，同一配比砼按每200m3取样一次，少于1000m3时，
砼试块按每100m3取样一次，整个底板留做10组抗渗试块：
预拌砼到达现场后，试验员检查砼的坍落度，每辆罐车均需测其坍落度，并做好记录。
5.2.7、砼养护
1、采用塑料薄膜洒水覆盖加草被浇水养护部位：
由于基础底板施工正值夏季，在混凝土二次抹面后，立即用塑料扫把扫毛，然后加盖一层不透气塑料薄膜，并洒水养护。
然后在薄膜上铺双层阻燃草被。
养护方法：
每3h往塑料薄膜下注一次水，保证混凝土表面湿润。
在养护测温期间，及时提供各温度控制点的砼内部最高温度、表面温度及大气温度，以此指导现场保温和养护，适时调整洒水量，养护时间不少于14天。
2、保温时间：
根据测温记录，等混凝土内部温度、外部温度与环境温度接近时，测温人员将测温成果上报技术室，由技术室确定何时开始停止保温。
5.2.8、砼测温
为了将大体积内混凝土内外温差控制在25℃以内，必须随时掌握大体积混凝土内的温度变化，以便及时调整保温及养护措施，有效控制有害裂缝的出现，因此需要对大体积混凝土进行温度监测控制。
本工程大体积混凝土温度采用热敏电阻加微型电子计算机的自动化测温方案。
所采用的热敏电阻是国产的硅扩散电阻，它的灵敏度达到0.6%。
电阻随温度变化的重复性较好，可以浇入混凝土中，在测温完后不用回收。
沿浇筑方向选取具有代表性的位置固定测温布置点（分区测温点见图一，xx部位测温点布置见附图二），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50mm；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，开始测温时，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。
5.3、混凝土质量保证措施
5.3.1.商品混凝土运至现场后，现场设专人定期抽查混凝土的坍落度和外观检查，实测坍落度与要求坍落度之间允许偏为±20mm。
以此来控制混凝土的搅拌质量。
5.3.2.在浇筑底板混凝土时，应控制好入模温度，约为25℃左右，为保证抗裂计算的可靠性，计算时按30℃考虑。
5.3.3.在底板和墙相交处钢筋粗而密，振捣器改用较小型号，同时在混凝土初凝前采取二次振捣，可保证该处混凝土的密实。
5.3.4.对混凝土表面处理：
当混凝土振捣完毕后，用2m长的木刮杠按设计标高进行找平，并随刮随拍打使混凝土沉实。
然后用木抹子再反复搓抹，提浆找平，使混凝土面层进一步的密实，最后在混凝土终凝前再抹压收浆一遍，可避免因混凝土收缩而出现裂缝。
5.3.5.分区浇筑混凝土，不留施工缝。
5.3.6.在浇筑混凝土时，设两名钢筋工在混凝土浇筑前修整钢筋，保证钢筋在浇筑混凝土时位置正确。
必要时可在钢筋上架设脚手板，避免作业人员踩踏钢筋。
5.4、雨季施工措施
5.4.1注意收听天气预报，掌握天气变化情况，尽量避开大雨天浇筑混凝土，并且大雨前一天不得进行混凝土浇筑。
对浇筑后的混凝土未达到规定强度时，表面要用塑料布覆盖。
在混凝土浇筑期间如有小雨，边浇筑边用塑料薄膜覆盖。
5.4.2通知搅拌站，要根据天气情况随时测定砂石含水率，及时调整配合比。
5.4.3雨季施工期间，负责施工生产及安全检查人员应经常检查工地临时设施操作平台、机电设备、临时线路架设情况、基坑边坡，发现变形、漏电、漏水现象及时处理排除险情。
六、质量控制和标准
6.1、混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂及混凝土的配合比、原材料计量、
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。
6.2、混凝土强度的试块取样、制作、养护和试验符合《混凝土强度检验评定标准》
（GBJ107-87）的规定。
6.3、混凝土应振捣密实；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。
6.4、允许偏差：
项目
允许偏差（mm）
标高
±5mm
表面平整度
4mm
轴线位移
5mm
墙、柱、梁截面尺寸
±5mm
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、现场作业面禁止从基坑向下抛掷东西，防止砸伤人。
6、地泵处设置沉淀池，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。
7、现场道路场地全部硬化，不漏黄土，防止造成粉尘污染。
8、夜间施工禁止大声喧哗，尽量使用低噪声的振捣棒。
八、大体积砼裂缝计算
8.1、混凝土的基本计算
8.1.1、混凝土经过运输及浇筑成型的温度计算
1、混凝土拌合物温度计算公式：
T0={0.92×（mceTCE+msaTsa+mgTg）+4.2Tw（mw-wsamsa-wgmg）+c1×（wsamsaTsa+wgmgTg）-c2（wsa×msa+wgmg）}÷[4.2mw+0.92×（mce+msa+mg）]
2、混凝土自搅拌机中倾出时温度：
T1=T0-0.16（T0—Ti）
3、混凝土拌合物经过运输到浇筑时的温度可按下式计算：
T2=T1-（at1+0.032n）（T1-Ta）
4、符号意义：
T1—混凝土出机温度（℃）
T0—混凝土拌合物温度（℃）
mw、mce、msa、mg—水、水泥、砂、石的用量（kg）
Tw、TCE、Tsa、Tg—水、水泥、砂、石的温度（℃）
wsa、wg—砂、石的含水率（％）
c1、c2—水的比热容（kJ/kg·k）及冰的溶解热（kJ/kg）
当骨料温度>0℃时，取c1＝4.2，c2＝0
T2—混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度
t1—混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h）
n—混凝土拌合物运转次数
Ta—混凝土拌合物运转时的环境温度（℃）·
a—温度损失系数（h-1），当混凝土搅拌车运输时a＝0.25
配合比：
（单位：
Kg）
W:
C:
S:
G:
FA:
A=165:
250:
797:
1015:
134:
8.4
基本数据：
TFA＝32℃TCE＝32℃Tg＝25℃Ts＝25℃Tw＝18℃
Ti＝20℃Ta＝24℃
5、计算结果：
T0=24.4℃T1=23.7℃T2=24.8℃
8.1.2、坍落度损失
配合比设计出机坍落度为200～220mm，充分考虑到运输和等待时间设为1.5小时，坍落度为180～200mm,泵送后坍落度为140～160mm。
8.2xx部位基础底板裂缝计算
考虑到主楼xx部位基础底板最厚，底板按照分区进行浇筑，底板尺寸按照最大分区计算，为43×40m，厚度统一按2.6m计算。
①混凝土所需保温材料的厚度计算
-混凝土底板（结构层）厚度（m）
h-混凝土底板厚度（m）
-保温材料的导温系数（W/m·K），草被取0.14（W/m·K）
-混凝土的导热系数，取2.33（W/m·K）
Tmax-混凝土内部最高温度
T2-混凝土表面温度
Tq-混凝土施工时大气平均温度（℃）
计算时取：
T2-Tq=15～20℃
Tmax-T2＝20～25℃
Kb-热传导系数修正值，取1.3（h）
0.5-指中心温度向边界散热的距离，为结构厚度的一半
计算得：
m
因此采用一层塑料薄膜（保湿）加两层阻燃草被（保温）。
②混凝土的最大绝热温升值计算
式中Th—混凝土的最大绝热温升值（℃）；
mc—每立方米混凝土水泥用量（kg），根据配比单为251kg；
Q—水泥28d水化热（kJ/kg），取334J/kg；
c—混凝土的比热，取0.97（J/kg·K）；
k—掺合物折减系数。
粉煤灰取0.25-0.30；
ρ—混凝土的质量密度，取2400kg/m3；
F—混凝土活性掺合料用量（kg/m3），用量约135kg/m3。
则：
Th=（251+0.30×135）×334/（0.97×2400）=41.83℃
．混凝土中心温度计算
式中T1（t）—t龄期混凝土中心温度计算（℃）
Tj—混凝土浇筑时温度（℃），入模温度为25℃，考虑经过泵管后的温升，按30℃考虑。
ξt—t龄期降温系数。
根据下表：
浇筑层深度（m）
龄期t（d）
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1.0
0.36
0.29
0.17
0.09
0.05
0.03
0.01
1.25
0.42
0.31
0.19
0.11
0.07
0.04
0.03
1.50
0.49
0.46
0.38
0.29
0.21
0.15
0.12
0.08
0.05
0.04
2.50
0.65
0.62
0.57
0.48
0.38
0.29
0.23
0.19
0.16
0.15
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