大体积混凝土施工方案审0518.docx

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大体积混凝土施工方案审0518

烟台海洋产权交易中心工程

受控文件

编号：

主塔楼大体积混凝土基础工程

专项施工方案

建设单位：

烟台市城市建设发展有限公司

监理单位：

烟台市工程建设第一监理有限公司

施工单位：

烟建集团有限公司第十建筑安装分公司

项目负责人：

技术负责人：

编制人：

编制日期：

施工组织设计审批卡

送审报告

技术处：

烟台海洋产权交易中心主塔楼工程基础大体积混凝土施工方案编制完毕，请审查批示。

编制单位：

烟建集团有限公司第十建筑安装分公司海交中心项目部

年月日

审批结论

（）烟建施批字第（）号

批准人：

参加审批人员签字

单位

职务

职称

姓名

施工组织设计审核表

鲁JJ-004

工程名称

烟台海洋产权交易中心工程

日期

年月日

现报上下表中的技术管理文件，请予以审核。

类别

编制人

审核人

册数

页数

施工组织设计

施工方案

申报简述：

现有烟台海洋产权交易中心工程主塔楼基础大体积混凝土施工方案编制完毕，请审阅。

申报部门：

烟建集团有限公司第十建筑安装分公司海交中心项目部

申报人：

年月日

总承包单位审核意见：

□有□无附页

总承包单位名称：

审核人：

审核日期：

年月日

监理单位（建设单位）审批意见：

审批结论：

□同意□修改后报□重新编制

审批部门（监理单位）：

审批人：

审批日期：

年月日

山东省建设工程质量监督总站监制

1.编制依据…………………………………………………………4

2.工程概况…………………………………………………………4

3.方案设计…………………………………………………………5

4.施工计算…………………………………………………………………7

5.施工部署…………………………………………………………20

6.施工准备…………………………………………………………23

7.分部分项施工方法………………………………………………26

8.监测监控方案……………………………………………………30

9.技术保证措施…………………………………………………………31

10.附件………………………………………………………………34

1、

编制依据：

1.1烟台海洋产权交易中心工程施工图纸；

1.2《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；

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

1.4《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）；

1.5《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）；

1.6《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）；

1.7《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）；

1.8《预拌混凝土》（GB14902-2003）；

1.9《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012；

1.10《建筑工程施工工艺标准》等。

2、工程概况：

2.1单位工程概况

烟台海洋产权交易中心、烟台海洋经济总部基地、烟台海洋创业中心工程位于烟台市金山港滨海旅游商务区滨海东路以南、东环北路以西、烟霞大街以北、规划1路以东地块，由烟台市城市建设发展有限公司投资兴建，由烟建集团第十建筑安装分公司进行施工。

本工程总建筑面积约319261.52㎡，（其中地下总建筑面积80983.02㎡，地上总建筑面积238278.5㎡）。

本工程地下两层，地上层分别为：

海洋产权交易中心地上45层，建筑高度203.1m；海洋经济总部基地、海洋创业中心地上23层，建筑高度99.7m；两栋附房地上5层，建筑高度28m；会议中心地上3层，建筑高度23m。

基础为钻孔灌注桩基础及筏板基础，主体采用框架剪力墙结构。

本工程±0.000相当于绝对标高6.3m。

2.2分项工程概况

主塔楼后浇带区域呈梯形，长60.2m、宽58.2/54.6m，包括主塔楼群桩承台及部分车库承台、筏板。

主楼内筒部位筏板厚4m、具备电梯井部位厚达5.5m,由内筒向外筏板厚度依次为2.8m、1.2m、0.65m。

基础均采用C45P8混凝土浇筑，内掺FS102砼密实剂，抗渗等级为P8，总用量约9130

。

3、方案设计

3.1钢筋支撑：

核心筒4m厚筏板上层钢筋为双层双向32@150（HRB400，余同），两层钢筋间采用32钢筋短棍垫起；2.8m厚筏板上层钢筋为双向28@150+双向25@150，两层钢筋间采用32钢筋短棍垫起；1.2m厚筏板上层钢筋为双层22@150。

其中4m、2.8m厚筏板上排钢筋拟采用外径48mm、壁厚3.2mm的钢管排架进行支撑。

立杆基本间距1.1m×1.1m、横向水平杆间距1.1m用以将上部钢筋等荷载传递给立杆、纵向水平杆间距4.4m用以拉通排架。

其中钢筋堆放部位设置在筏板靠近中部部位，该部位采用钢管斜撑进行加固，防止堆积荷载造成排架变形；排架外围满设剪刀撑进行加固。

4m、2.8m厚筏板支撑如下图所示，支撑排架放置于100×100×100的花岗岩垫块上。

其中4m厚排架支撑高度为4000-100-70-32×4-32=3670mm

2.8m厚筏板支撑高度为2800-100-70-28×2-32-25×2=2492mm

1.2m、0.8m厚筏板拟采用25@1000钢筋马凳进行支撑，如下图所示：

其中1.2m厚筏板钢筋马凳为1200-100-22×2-40-22×2=972mm

0.8m厚筏板钢筋马凳为800-100-20×2-40-20×2=580mm

3.2大体积混凝土浇筑

主塔楼后浇带区域内混凝土推移式连续浇筑，施工过程中不允许出现施工缝。

所有混凝土均采用泵送商品混凝土，施工时采取斜面分层、依次推进、整体浇筑的方法，使每次叠合层面的浇筑间隔时间不超过混凝土的初凝时间。

4、

施工计算：

4.1钢筋支撑（采用《品茗安全设施计算软件2012》—钢筋支架模块计算）

1）4m厚、2.8m筏板槽钢排架支撑

如右图所示：

a）参数设置

型钢支架采用钢管扎设。

立杆间距1.1m×1.1m，按轴心受压杆件计算强度和稳定性；对水平杆，间距1.1m，按三跨连续梁进行强度和刚度验算。

以4m厚筏板计算为例：

上层钢筋的自重荷载标准值为1.65kN/m2（用于计算上部支架横梁）；

中部钢筋的自重荷载标准值为0.64kN/m2；

施工设备荷载、钢筋堆载标准值为2.300kN/m2（本基础砼采用布料杆浇筑，采用振动棒振捣，施工设备荷载较小。

钢筋安装时限定没米宽范围内堆载钢筋不超过30根，从而保证排架安全）；

施工人员荷载标准值为0.800kN/m2；

横梁的截面抵抗矩W=4.732cm3；

横梁钢材的弹性模量E=2.05×105N/mm2；

横梁的截面惯性矩I=11.357cm4；

立柱的高度h=3.67m；

歩距H=1.835m；

立柱的间距l=1.10m；

钢材强度设计值f=205.00N/mm2；

b）支架横梁的计算

支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，支架横梁在小横杆的上面。

按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。

●均布荷载值计算

静荷载的计算值q1=1.2×1.65×1.10=2.18kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×0.80×1.10+1.4×2.30×1.10=4.77kN/m

支架横梁计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

支架横梁计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

●强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯矩为

M1=（0.08×2.18+0.10×4.77）×1.102=0.788kN·m

支座最大弯矩计算公式如下:

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×2.18+0.117×4.77）×1.102=-0.939kN·m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=0.939×106/4731.98=198.520N/mm2

支架横梁的计算强度小于205.00N/mm2,满足要求!

●挠度计算

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:

νmax=（0.677q1+0.990q2）l4/100EI

静荷载标准值q1=1.82kN/m2

活荷载标准值q2=0.88+2.53=3.41kN/m2

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

νmax=（0.677×1.82+0.990×3.41）×1100.004/（100×2.05×105×113567.50）=2.896mm

支架横梁的最大挠度2.9mm小于min（1100/150,10）mm,满足要求!

c）支架立柱的计算

支架立柱的截面积A=4.5cm2

截面回转半径i=1.59cm

立柱的截面抵抗矩W=4.73cm3

支架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算，下面一步立杆承受上部、中部荷载，用于计算偏于安全。

步距L=3.67m/2=1.835m，L0=kυ1（h+2a）=1.155×1.649×（1.835+2×0.1）=3.88m

σ=N/φA≤[f]

式中σ──立柱的压应力；

N──轴向压力设计值；

φ──轴心受压杆件稳定系数,

根据立杆的长细比λ=L0/i=388/1.59=244<[λ]=250，根据JGJ130-2011附录A.0.6查得，φ＝0.123；

A──立杆的截面面积,A=3.14×（242-20.82）=4.50cm2；

[f]──立杆的抗压强度设计值，[f]＝205.00N/mm2；

采用第二步的荷载组合计算方法，可得到支架立柱对支架横梁的最大支座反力为

q3=1.2×（1.65+0.64）×1.10=3.02kN/m

Nmax=0.617q3l+0.583q2l

经计算得到N=0.617×3.02×1.1+0.583×4.77×1.1=5.11kN；

σ=5.11×1000/（0.123×450）=92.32N/mm2<[f]＝205.00N/mm2

立杆的稳定性验算σ≤[f],满足要求。

N=5.11kN<8kN，扣件抗滑满足要求。

d）钢筋上料部位加固

上述计算每平米考虑1人，设备、钢筋堆载考虑每平米2.3kN。

上部堆积钢筋不得过于集中，每米宽内钢筋不超过30根。

未考虑钢筋吊运下放时的冲击力，钢筋吊运下方时必须由专人指挥缓慢下放。

钢筋堆放区域设置于筏板靠近中部部位，该部位4.4m宽范围内排架采用钢管斜撑加固牢固，4.4m宽范围外侧沿纵向设置通长剪刀撑，每6.6m设横向剪刀撑一道。

2）1.2m厚、0.65m筏板钢筋支架：

采用25@1000钢筋马凳，立柱间距1m×1m，水平撑间距1m。

a）参数设置

上层钢筋的自重荷载标准值为0.39kN/m2；

施工设备荷载标准值为0.300kN/m2；

施工人员荷载标准值为0.8kN/m2；

横梁的截面抵抗矩W=1.534cm3；

横梁钢材的弹性模量E=2.05×105N/mm2；

横梁的截面惯性矩I=1.917cm4；

立柱的高度h=0.97m（以1.2m厚筏板计算为例）；

立柱的间距l=1.00m；

三级钢强度设计值f=360.00N/mm2；

b）支架横梁的计算

支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，支架横梁在小横杆的上面。

按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。

均布荷载值计算

静荷载的计算值q1=1.2×0.39×1.00=0.47kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×0.80×1.00+1.4×0.80×1.00=2.24kN/m

支架横梁计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

支架横梁计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

●强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯矩为

M1=（0.08×0.47+0.10×2.24）×1.002=0.261kN·m

支座最大弯矩计算公式如下:

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×0.47+0.117×2.24）×1.002=-0.309kN·m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=0.309×106/1533.98=201.358N/mm2

支架横梁的计算强度小于360.00N/mm2,满足要求!

●支架立柱的计算

支架立柱的截面积A=4.91cm2

截面回转半径i=0.63cm

立柱的截面抵抗矩W=1.53cm3

支架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算，计算长度按上下层钢筋间距确定：

σ=N/φA≤[f]

式中σ──立柱的压应力；

N──轴向压力设计值；

φ──轴心受压杆件稳定系数,根据立杆的长细比λ=h/i=0.97/0.63=154，经过查表得到,φ=0.291；

A──立杆的截面面积,A=4.91cm2；

[f]──立杆的抗压强度设计值，三级钢[f]＝360.00N/mm2；

采用第二步的荷载组合计算方法，可得到支架立柱对支架横梁的最大支座反力为

Nmax=0.617q1l+0.583q2l

经计算得到N=0.617×0.47×1+0.583×2.24×1=1.59kN；

σ=1.59×1000/（0.29×4.91×100）=11.16N/mm2；

立杆的稳定性验算σ≤[f],满足要求!

4.2混凝土泵布置及供应

主楼后浇带区域内筏板体积共计9130m³，计划2天左右浇筑完成。

1）混凝土泵车计算

计划每小时混凝土的需要qn（m3/h）

240

混凝土输送泵车最大排量qmax（m3/h）

90

泵车作业效率η

0.7

混凝土缸容积q（m3）

0.04

混凝土缸数量z

2

每分钟活塞冲程次数n

31.6

混凝土缸内充盈系数Kc

0.8

折减系数α

0.9

工作利用系数KB

0.8

混凝土输送泵车数量N1=qn/（qmaxη）=240/（90×0.7）=4台

2）混凝土泵输出量

每台混凝土泵最大输出量Qmax（m3/h）

90

配管条件系数α

0.9

作业效率η

0.6

每台混凝土泵的实际平均输出量：

Q1=Qmax·α·η=90×0.9×0.6=48.6m3/h

3）所需搅拌运输车数量

每台混凝土泵的实际平均输出量Q1（m3/h）

48.6

每台混凝土搅拌运输车的容量V（m3）

10

混凝土搅拌运输车平均行车速度S（km/h）

60

混凝土搅拌运输车往返距离L（km）

50

每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间Tt（h）

0.75

混凝土泵连续作业时，每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车台数：

N=Q1（L/S+Tt）/V=48.6×（50/60+0.75）/10=7.7≈8台（实际增加1台备用）

4.3大体积混凝土温度控制：

大体积混凝土裂缝控制施工计算，参考《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）。

4.3.1混凝土浇筑前裂缝控制的施工计算

1）裂缝控制原理、方法及计算步骤

在大体积混凝土浇筑前根据施工拟采取的防裂措施和施工条件，预先计算混凝土的水化热绝热温升值、各龄期收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量，通过计算估计可能产生的最大温度收缩应力，若计算值不超过混凝土抗拉强度则表示工程所采取的控制措施有效可行，可避免裂缝出现；若超过混凝土抗拉强度，则采取必要措施，如调整混凝土的浇灌温度、减低水化热温升值、改善施工工艺和混凝土性能等以控制应力在允许范围内。

2）混凝土的水化热绝热升温值

参考公式

式中：

—混凝土的最大绝热温升（℃）；

Q—每千克水泥水化热，查表得P.O42.5R水泥28d的水化热Q=377J/kg；

C—每立方米胶凝材料用量（水泥+粉煤灰），设计要求防水混凝土胶凝材料用量不小于320kg/m3，参考设计水胶比（40%），取值为mc=426.25kg/m3；

c—混凝土比热，取0.96J/（kg·K）；

ρ—混凝土密度，取2400（kg/m3）；

t—混凝土的龄期（d）取3~28d；

e—为常数，取2.718；

m—与水泥品种、浇捣时温度有关的经验系数，取：

0.362（浇筑温度约20℃）。

计算结果见表1。

表1：

绝热升温计算

龄期（天）

胶凝材料用量（kg/m3）

水化热总量（kJ/kg）

混凝土比热（kJ/kg.℃）

混凝土质量密度（kg/m3）

最终绝热温升（℃）

3

426.25

377

0.96

2400

46.202

4

426.25

377

0.96

2400

53.353

5

426.25

377

0.96

2400

58.332

6

426.25

377

0.96

2400

61.799

7

426.25

377

0.96

2400

64.212

8

426.25

377

0.96

2400

65.893

9

426.25

377

0.96

2400

67.063

10

426.25

377

0.96

2400

67.878

11

426.25

377

0.96

2400

68.445

12

426.25

377

0.96

2400

68.841

13

426.25

377

0.96

2400

69.116

14

426.25

377

0.96

2400

69.307

15

426.25

377

0.96

2400

69.440

16

426.25

377

0.96

2400

69.533

17

426.25

377

0.96

2400

69.598

18

426.25

377

0.96

2400

69.643

19

426.25

377

0.96

2400

69.674

20

426.25

377

0.96

2400

69.696

21

426.25

377

0.96

2400

69.711

22

426.25

377

0.96

2400

69.722

23

426.25

377

0.96

2400

69.729

24

426.25

377

0.96

2400

69.734

25

426.25

377

0.96

2400

69.738

26

426.25

377

0.96

2400

69.740

27

426.25

377

0.96

2400

69.742

28

426.25

377

0.96

2400

69.743

3）各龄期混凝土收缩变形值与收缩当量温差

各龄期混凝土的收缩变形值随诸多条件和因素的差异而变化，参考施工计算手册按下列函数表达式进行计算：

其中

—各龄期（d）混凝土的收缩相对变形值；

—考虑各种非标准条件的修正系数（参考建筑施工计算手册和大体积混凝土施工规范），其中：

为水泥品种，使用低水化热硅酸盐水泥，取值1.10；

为水泥细度，采用细度为300

的水泥，取值1.0；

为水胶比系数，水胶比拟采用0.4，故取值1

为水泥浆量系数，采用20%的水泥浆量，取值1.0；；

为混凝土龄期修正参数，按照施工手册和大体积混凝土施工规范建议取0.93（养护时间大于14d）；

为环境相对湿度修正参数，取值为0.54；

为考虑水力半径影响的修正参数，与构件截面周长和截面面积有关，现场混凝土截面长60m，厚4m，

m，故按规范取1.34；

与钢筋和混凝土的弹性模量和截面积有关，按照施工手册建议取值0.9；

设计没有减水剂要求，故取值为1.0；

为粉煤灰掺量系数，设计建议掺入15~20%粉煤灰，故取值为0.9；

为矿渣粉掺量系数，因设计没有添加矿渣粉，故取值为1.0；

t—混凝土浇筑后至计算时的天数（d）；

—标准状态下的最终收缩值（即极限收缩值），取

；

将上式所求的混凝土收缩变形换成“混凝土收缩当量温差”，按下式计算：

其中

—各龄期（d）混凝土的收缩当量温差（

），负号表示降温；

—混凝土的线膨胀系数，取

。

混凝土各龄期收缩值和收缩当量温差见表2。

表2.

龄期（天）

M1

M2

M3

M4

M5

M6

M7

M8

M9

M10

M11

各龄期

收缩值

收缩当量温差Ty（℃）

3

1.1

1

1

1

0.93

0.54

1.34

0.9

1

0.9

1

0.00000709

0.70883

4

1.1

1

1

1

0.93

0.54

1.34

0.9

1

0.9

1

0.00000940

0.940421

5

1.1

1

1

1

0.93

0.54

1.34

0.9

1

0.9

1

0.00001170

1.169707

6

1.1

1

1

1

0.93

0.54

1.34

0.9

1

0.9

1

0.00001397

1.396712

7

1.1

1

1

1

0.93

0.54

1.34

0.9

1

0.9

1

0.00001621

1.621458

8

1.1

1

1

1

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