筏板基础方案.docx

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筏板基础方案

神农景苑小区16#、18#、21A#楼工程

筏

板

基

础

砼

施

工

方

案

负责人：

职务（职称）：

审核人：

职务（职称）：

批准人：

职务（职称）：

陕西武功建筑工程总公司鑫雅项目部

二O一一年三月三十日

筏板砼施工方案

一、工程概况

神农景苑小区18#楼为18层剪力墙结构，建筑高度为：

52.85m，建筑基底面积为：

1346.62㎡,建筑面积13509.31㎡，设计使用年限为50年，建筑防火类别为二级，抗震设防烈度为7度。

二、施工准备

大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。

因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础筏板大体积混凝土顺利施工。

1、材料选择

砼浇筑前与商砼站联系确定相关材料性能及供应的要求。

（1）水泥：

考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，便混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。

当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥，标号为42.5。

（2）粗骨料：

采用灞河卵石，粒径5-31.5mm，含泥量不大于0.5%。

选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

（3）细骨料：

采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于2%。

选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

（4）粉煤灰：

由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。

按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。

粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在10％以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。

按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰。

（5）外加剂：

采用防水剂和减水泵送剂，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。

（6）棉毛毯：

900㎡。

塑料薄膜900㎡。

2、混凝土配合比

（1）混凝土采用商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据技术要求，提前做好混凝土的开盘鉴定工作。

（2）粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。

另外

应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。

3、主要机械设备准备

由于现场砼浇筑量大，决定采用47米汽车泵。

另QTZ60型塔吊，可协助砼的水平及垂直输送，完全能满足施工要求。

4、现场其它准备工作

（1）砼浇筑之前，对每个职工进行安全技术交底，保证每位施工人员心中有数。

（2）浇筑砼前，应了解天气变化，尽量避免在雨天进行浇捣，若下雨，则用厚膜将浇好的砼进行覆盖。

（3）做好汽车泵停放场地的平整夯实工作，符合施工需要和安全要求方可使用。

（4）筏板基础钢筋及柱、墙插筋应施工完毕，进行隐蔽验收。

（5）将筏板基础上表面500标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平。

（6）浇筑混凝土时预埋的测温管及塑料薄膜、毛棉毯等保温材料应提前准备好。

（7）合理安排管理人员、施工人员、后勤人员等排班工作，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。

主要施工人员应满足以下要求：

泵车操作1人，砼车放料1人，震动机操作人员4人，刮平2人，抹平压实4人，覆盖养护2人，木工守模2人，钢筋守筋2人，机修电工2人。

三、测温点布置

基础筏板混凝土中部中心点的温升高峰值，该温升值一般略小于绝热温升值。

一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不在升温，并且开始逐步降温。

规范规定，对大体积混凝土养护，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，将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体要求时，温差不宜超过25度;本工程设计无具体要求，即按规范执行。

测温管预埋设专人管理，测温管的长度分别为0.75m、1.2m、2m三种规格,分别埋置在不同的部位。

测温管采用直径为15mm镀锌管,管的下端部要堵严,防止渗进水。

测温管应按测温平面布置图（附后）进行预埋,预埋时测温管应与钢筋绑扎牢固,以免位移或损坏。

测温管的上口应用棉丝塞好,防止溅进水泥浆。

测温管位置应插标志旗,便于保温后查找。

四、大体积混凝土温度和温度应力计算

1、温度计算

按混凝土配合比报告每立方米各项原材料用量及温度如下:

水泥:

340kg,11℃。

砂子:

666.4kg,11℃,含水率为3%。

石子:

1162.8kg,11℃,含水率为2%。

水:

187kg,8℃。

粉煤灰:

88.4kg,11℃。

外加剂:

10.2kg,11℃。

混凝土拌合物的温度

T0=[0.9（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2Tw（mw-msa-ωgmg）+c1（ωsamsaTsa+

ωgmgTg）-c2（ωsamsa+ωgmg）]÷[4.2mw+0.9（mce+msa+mg）]

式中T0—混凝土拌合物的温度（℃）。

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（℃）。

ωsa、ωg—砂、石的含水率（%）。

c1、c2—水的比热容（kJ/kg.K）及溶解热（kJ/kg）。

当骨料温度>0℃时,c1=4.2,c2=0;

≤0℃时,c1=2.1,c2=335。

为了计算简便,粉煤灰和外加剂的重量均计算在水泥的重量内。

T0=[0.9（438.6×11+666.4×11+1162.8×11）+4.2×14（187-3%×666.4-2%×1162.8）+4.2（3%×666.4×18+2%×1162.8×18）-0]/[4.2×187+0.9（438.6+666.4+1162.8）]

=10.36℃

混凝土拌合物的出机温度

T1=T0-0.16（T0-Ti）

式中T1—混凝土拌合物的出机温度（℃）;

Ti—搅拌棚内温度（℃）。

T1=10.36-0.16（10.36-24）=12.54℃

混凝土拌合物浇筑完成时的温度

T2=T1-（αtt+0.032n）（T1-Ta）

式中T2—混凝土拌合物经运输至浇筑完成时的温度（℃）;

T1—温度损失系数（h-1）;

α—混凝土自运输至浇筑完成时的时间（h）;

tt—混凝土转运次数;

Ta—运输时的环境气温（℃）。

T2=12.54-（0.25×0.7+0.032×3）[12.54-11]=12.12℃

混凝土拌合物浇筑完成时的温度计算中略去了模板和钢筋的吸热影响。

混凝土最高升温值

Tmax=T2+mce/10+F/50

式中Tmax—混凝土最高升温值（℃）;

mce—水泥用量（kg）;

F—粉煤灰用量（kg）。

Tmax=12.12+340/10+88.4/50=47.88℃

该温度为基础底板混凝土内部中心点的温升高峰值,该温升值一般都略小于绝热温升值,一般在混凝土浇筑后3d左右产生,以后趋于稳定不再升温,并且开始逐步降温。

混凝土表面温度

由于混凝土内部最高温升值理论计算为47.88℃,因此将混凝土表面的温度控制在23℃左右,这样混凝土内部温度与表面温度,以及表面温度与环境温度之差均不超过25℃。

表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。

2.保温材料厚度计算

保温材料采用毛棉毯,基础筏板的厚度按最大处2.9m计算,保温用的毛棉毯厚度计算如下:

δ＝[0.5Hλ（Ta-Tb）]/[λ1（Tmax-Ta）].K

式中δ—养护材料所需的厚度（m）;

H—结构物的厚度（m）;

λ—养护材料的导热系数（W/m.K）;

λ1—混凝土的导热系数（W/m.K）,取2.3W/m.K;

Tmax—混凝土中的最高温度（℃）;

Ta—混凝土与养护材料接触面处的温度（℃）,当内外温差控制在25时,

则取Ta=Tmax-25℃;

Tb—混凝土达到最高温度时的大气平均温度（℃）;

K—传热系数的修正值。

δ＝[0.5×2.9×0.03×（31-22）]/[2.56×（55.16-31）]×1.3=0.008（m）

保温材料采用一层5mm厚的双层毛棉毯。

1.4m厚的筏板由于表面至中心点的距离更近,其表面的温度会更高一些,保温层的厚度用一层毛棉毯覆盖。

3、温度应力计算

混凝土浇筑后18d左右,水化热量值基本达到最大,所以计算此时由温差和收缩差引起的温度引力。

混凝土收缩变形值计算

εy（t）=ε0y（1-e-0.01t）×M1×M2×M3×……×M10

式中εy（t）—各龄期混凝土的收缩变形值;

ε0y—标准状态下的混凝土最终收缩值,取值3.24×10-4;

e—常数,为2.718;

t—从混凝土浇筑后至计算时的天数;

M1、M2、M3……M10—考虑各种非标准条件的修正系数,按《建筑施工计算手册》P657，表11-13取用。

根据已知条件和查表11-13,取值如下:

M1=1.0,M2=1.35，M3=1.0,M4=1.21，M5=1.0,M6=0.93,M7=0.77，M8=1，M9=1,M10=0.85。

εy（18）=3.24×10-4（1-2.718-0.01×18）×1.35×1.21×0.90×0.77×0.85

=0.513×10-4

混凝土收缩当量温差计算

Ty（t）=-εy（t）/α

式中Ty（t）—各龄期混凝土收缩当量温差（℃）,负号表示降温;

εy（t）—各龄期混凝土的收缩变形值;

α—混凝土的线膨胀系数,取1.0×10-5。

Ty（18）=-0.513×10-4/（1.0×10-5）=-5.13℃

混凝土的最大综合温度差

⊿T=T2+2/3Tmax+Ty（t）-Th

式中⊿T—混凝土的最大综合温度差（℃）;

T2—混凝土拌合物经运输至浇筑完成时的温度（℃）;

Tmax—混凝土最高温升值（℃）;

Ty（t）—各龄期混凝土收缩当量温差（℃）;

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地年平均气温（℃）。

⊿T=19.39+2/3×55.16-5.13-28=23.03℃

混凝土弹性模量计算

Ee（1-e-0.09t）

式中E（t）—混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量（N/mm2）;

Ee—混凝土的最终弹性模量（N/mm2）,可近似取28d的弹性模量;

T—混凝土从浇筑后到计算时的天数。

E（18）=2.80×104（1-e-0.09×18）=2.246×104N/mm2

混凝土温度收缩应力计算

由于筏板基础两个方向的尺寸较大,考虑两个方向所受的外约束来进行计算。

σ=E（t）.α.ΔT/（1-ν）.H（t）.R

式中σ—混凝土的温度应力（N/mm2）;

H（t）—考虑徐变影响的松弛系数,按《建筑施工计算手册》中P654，表11-19取用;

R—混凝土的外约束系数,沙土地基时,R=0.25；

ν—混凝土的泊松比,取0.15。

σ=2.246×104×10×10-6×29.6/（1-0.15）×0.389×0.25=0.907N/mm2

采用42.5号普通硅酸盐水泥拌制的混凝土,在养护温度31℃左右,龄期18d时的强度可达到设计强度的90%左右。

C30混凝土的抗拉强度设计值为1.3N/mm2,设计强度的95%为1.235N/mm2。

K=1.235/0.907=1.36>1.15满足要求。

式中K—抗裂安全度。

五、大体积混凝土施工

1、施工浇筑顺序

浇捣顺序采取从南向北倒料的方向，第一次浇筑宽度控制在12.7m范围内，后每一浇筑宽度控制在小于8m范围内，垂直方向分二层浇捣，第一层厚度控制在650mm，电梯井处采用四层浇捣。

第二层覆盖之前，必须赶在第一层砼初凝时间以内，依据施工经验，砼自由流淌长度按1/tg15°约3.7m长，因流淌砼薄，受天气影响较大，回快砼初凝时间，我们采用钢丝网进行拦截，从而阻止因砼流淌产生的施工缝。

2、混凝土浇筑

（1）泵送操作人员应进行细致的技术交底，经培训合格后持证上岗。

泵送砼前，先将储料斗内浇水，从内浇水并从管边泵打出，用以湿润和清洁管道，然后压入1~2m3，同砼水泥砂浆湿润管道后，才可开始泵送砼。

（2）混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过4h，如遇特殊情况，混凝土在2h仍不能连续浇筑时，需采取应急措施。

（3）由于混凝土坍落度比较大，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。

为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。

（4）砼分层铺设后，应立即用插入式振动器振捣密实，振捣方法应快插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动，顺序进行，均匀振实，不得漏振，移动间距不于振动棒作用半径的1.5倍，一般为30~40cm，振捣上一层时，应插入下层5cm，以消除两层间的接槎。

（5）砼振捣后，按照测定50cm砼面标准线，拉线确定砼面标高，摊平后用铝合金刮尺刮平，抹子搓平压实。

3、试块制作

计划试块制作：

抗压标养试块7组，结构与拆模同条件养护试块3组，抗渗试块3组。

六、混凝土测温

（1）配备专职测温人员，按两班考虑。

对测温人员要进行培训和技术交底。

测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。

测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。

（2）测温工作应连续进行。

（3）测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。

（4）测温采用可使用一般温度计测温。

七、混凝土养护

（1）混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先在混凝土表面上面覆一层塑料薄膜，然后在覆盖一至二层毛棉毯。

（2）新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝。

（3）柱、墙插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大。

（4）停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后，可将塑料薄膜及保温层逐层掀掉，使混凝土散热。

同时加强由专人负责对砼进行保湿保温养护，养护时间不小于14天。

八、主要措施

（一）管理措施

（1）拌制混凝土的原材料均需进行检验，合格后方可使用。

同时要注意各项原材料的温度，以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。

（2）在混凝土搅拌站掺入外加剂掺量要准确。

（3）施工现场应定时测定混凝土的坍落度和温度。

严禁随意加水。

（4）加强混凝土试块制作及养护的管理，试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护。

（二）质量技术措施

大体积混凝土由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速度块，使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。

施工前应进行计算分析，采取措施控制温度裂缝。

1．控制内约束温度裂缝的措施

（1）控制混凝土内外温差、表面与外界温差，防止混凝土表面急剧冷却，采用混凝土表面保温措施或蓄水养护措施；

（2）加强混凝土养护，严格控制混凝土升温速度，使混凝土表面覆盖温差小于8-10°C。

2．控制外约束温度裂缝的措施

（1）从采取控制混凝土出机温度、温升、减少温差等方面，以及改善施工操作工艺；

（2）采用低热水泥，如优先选择矿渣硅酸盐水泥；利用混凝土后期强度，用R60或R90替代R28作为设计强度；掺入一定比例的粉煤灰、高效减水剂或缓凝剂等；

（3）合理安排施工工序进行薄层浇捣，均匀上升，以便于散热；

（4）适当配置温度钢筋，减少混凝土温度应力；

（5）加强混凝土的养护，适当延长养护时间和拆模时间，使混凝土表面缓慢冷却；

（6）冬季施工应符合相关规程规定及施工方案要求。

（三）安全技术措施

（1）进入施工现场施工遵守项目部各项管理制度；

（2）相关砼等工种操作施工均应严格遵守相关操作规程进行施

工；

（3）对工人做好安全教育技术交底方可上岗操作；

（4）发生突发事故，遵照项目部应急救援预案启动预案，及时处理。