大体积混凝土浇筑方案.docx
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大体积混凝土浇筑方案
新光嘉园安置房小区4、5、6#房大体积砼浇筑施工方案
一、编制依据
1.《新光嘉园安置房小区4、5、6#房》施工组织设计方案
2.《新光嘉园安置房小区4、5、6#房》施工图纸
3.相关施工规范
二、工程概况
本工程位于无锡市新区旺庄老街南侧。
根据本工程的施工方案确定本工程筏板基础混凝土浇筑一次浇筑。
混凝土标号为C30，抗渗等级S6。
每幢楼基础底板厚为1.4m，长约为30.7m，宽约为28.1m；混凝土浇筑量约928m³，总共混凝土量约2784m³。
施工时按照大体积混凝土进行施工。
三、施工部署
由于本工程施工区域北侧为旺庄老街，所以混凝土浇筑时，应考虑混凝土输送泵、混凝土运输车辆的站位及运行路线，根据现场情况，选择在基坑北侧布设混凝土输送泵进行混凝土浇注。
根据现场实际情况，每幢楼分2个区同时进行混凝土浇筑。
四、施工准备
4.1技术准备
4.1.1混凝土由商品混凝土公司提供，提前做好审核工作。
4.1.2支设好后浇带处的模板，并做好防水处理。
4.1.3提前购置测温仪器。
4.1.4对参加底板混凝土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。
4.1.5注意天气预报，避开大雨浇筑混凝土。
4.2施工机械∶根据现场情况，所需机械如下表∶
序号
名称
单位
数量
型号
备注
1
砼罐车
台
20
8-16m3
2
砼泵车
台
2
37m
3
插入式振捣棒
根
20
4
潜水泵
台
9
5
经纬仪
台
1
6
水准仪
台
2
7
碘钨灯
盏
10
8
透明薄膜
m2
1200
9
彩条布
m2
2000
10
草袋
m2
1200
底板满铺
厚0.08m
五、施工阶段砼浇筑块体的温度、温度应力的验算
5.1砼浇筑块体的温度
5.1.1砼的最大绝热温升
Th=mc·Q/c·ρ·（1-e-mt）
式中：
Th——混凝土的最大绝热温升（℃）；
Q——水泥28d水化热，查表得32.5级矿渣水泥28天水化热Q=334kj/kg；
mc——每立方米混凝土水泥用量（kg/m3），mc=342kg；
c——混凝土比热，取0.97kj/（kg·K）；
ρ——混凝土密度，取2400（kg/m3）；
t——混凝土的龄期（d）取3、6、9、12、15、18、21；
e——为常数，取2.718；
m——系数，随浇筑温度改变，取：
0.362（浇筑温度约20℃）。
则：
Th3=342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×3）}=74.1℃
Th6=342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×6）}=55.4℃
Th9=342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×9）}=51.0℃
Th12=342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×12）}=49.7℃
Th15=342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×15）}=49.3℃
Th18=342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×18）}=49.1℃
Th21=342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×21）}=49.1℃
5.1.2混凝土中心计算温度
T1（t）=Tj+Th·ξ（t）
式中：
T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；
Tj——混凝土浇筑温度（℃），取25度;
ξ（t）——t龄期降温系数，查表计算得：
对1.4m混凝土板：
ξ（3）=0.514；ξ（6）=0.484；ξ（9）=0.409；
ξ（12）=0.319；ξ（15）=0.236；ξ（18）=0.171；ξ（21）=0.137；
T1（3）=25+74.1×0.514=63.1℃
T1（6）=25+55.4×0.484=51.8℃
T1（9）=25+51.0×0.409=45.9℃
T1（12）=25+49.7×0.319=40.9℃
T1（15）=25+49.3×0.236=36.6℃
T1（18）=25+49.1×0.171=33.4℃
T1（21）=25+49.1×0.137=31.7℃
由上可知：
混凝土内部温度在养护9天后温度约可降至40～50℃间，考虑现在日平均气温在20～25℃间，因此混凝土养护时间约需9～12天。
5.1.3混凝土表层（表面下50～100mm处）温度
1、保温材料厚度
δ=0.5h·λx（T2-Tq）Kb/λ（Tmax-T2）
式中：
δ——保温材料厚度（m）；
λx——所选保温材料导热系数[W/（m·K）]，查表得草袋λx=0.14；
T2——混凝土表面温度（℃）；
Tq——施工期大气平均温度，取25（℃）；
λ——混凝土导热系数，取2.33W/（m·K）；
Tmax——计算得混凝土最高温度（℃）；
计算时可取T2-Tq=15～20℃，取平均值为20.5℃；
Tmax-T2=20～25℃，取平均值为22.5℃；
Kb——传热系数修正值，采用在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料，Kb=1.3～1.5，由于处于地下部分，基坑不易受风的影响，故取1.3。
δ=0.5h·λx（T2-Tq）Kb/λ（Tmax-T2）
=0.5×1.4×0.14×20.5×1.3/2.33×22.5≈0.06米
则实际采取三层草袋、两层塑料薄膜保温保湿养护，即可保证水池底板1.4m厚混凝土板的控裂要求。
5.1.4混凝土表面模板及保温层的传热系数:
β=1/[Σδi/λi+1/βq]=1/[0.06/0.14+1/23]≈2.12
式中：
β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/（m2·k）]；
δi——各保温材料厚度，保温材料选用草袋，厚度为0.06（m）；
λi——各保温材料导热系数，草袋为0.14[W/（m·k）]；
βq——空气层的传热系数23[W/（m2·k）]；
5.1.5混凝土虚厚度：
h’=k·λ/β=（2/3）×2.33/2.12=0.733米
式中：
h’——混凝土虚厚度（m）;
k——折减系数，取2/3；
λ——混凝土导热系数，取2.33[W/（m·k];
5.1.6混凝土计算厚度：
H=h+2h’=1.4+2×0.733=2.87米
式中：
H——混凝土计算厚度（m）；
h——混凝土实际厚度（m）；
5.1.7混凝土表层温度：
T2（t）=Tq+4·h’（H-h’）[T1（t）-Tq]/H2;
式中：
T2（t）——混凝土表面温度（℃）；
Tq——施工期间大气平均温度，取25（℃）；
h’——混凝土虚厚度，取0.733米（m）;
T1（t）——混凝土中心温度（℃）；
T2（3）=25+4×0.733×（2.87-0.733）×[63.1-25]/2.872=52.4℃
T2（6）=25+4×0.733×（2.87-0.733）×[51.8-25]/2.872=44.3℃
T2（9）=25+4×0.733×（2.87-0.733）×[45.9-25]/2.872=40.0℃
T2（12）=25+4×0.733×（2.87-0.733）×[40.9-25]/2.872=36.4℃
T2（15）=25+4×0.733×（2.87-0.733）×[36.6-25]/2.872=33.3℃
T2（18）=25+4×0.733×（2.87-0.733）×[33.4-25]/2.872=31.0℃
T2（21）=25+4×0.733×（2.87-0.733）×[31.7-25]/2.872=29.8℃
5.1.8混凝土内平均温度：
Tm（t）=[T1（t）+T2（t）]/2
Tm（3）=[63.1+52.4]/2=56.85℃
Tm（6）=[51.8+44.3]/2=48.05℃
Tm（9）=[45.9+40.0]/2=42.95℃
Tm（12）=[40.9+36.4]/2=38.65℃
Tm（15）=[36.6+33.3]/2=34.95℃
Tm（18）=[33.4+31.0]/2=32.20℃
Tm（21）=[31.7+29.8]/2=30.75℃
5.2温度应力的验算
5.1单纯地基阻力系数CX1（N/mm3）;CX1=0.6～1.0，取0.8。
5.2大体积混凝土瞬时弹性模量：
E（t）=E0（1-e-0.09t）
式中：
E（t）——t龄期混凝土弹性模量（N/mm2）；
E0——28t混凝土弹性模量（N/mm2），C30混凝土为3.0×104；
E——常数，取2.718；
t——龄期（d）;
E（3）=3.0×104×（1-2.718-0.09×3）=0.745×104
E（6）=3.0×104×（1-2.718-0.09×6）=1.314×104
E（9）=3.0×104×（1-2.718-0.09×9）=1.749×104
E（12）=3.0×104×（1-2.718-0.09×12）=2.080×104
E（15）=3.0×104×（1-2.718-0.09×15）=2.333×104
E（18）=3.0×104×（1-2.718-0.09×18）=2.527×104
E（21）=3.0×104×（1-2.718-0.09×21）=2.674×104
5.3地基约束系数
β（t）=（CX1+CX2）/h·E（t）
β（t）——t龄期地基约束系数（1/mm）；
h——混凝土实际厚度（mm），为1.4米；
CX1——单纯地基阻力系数（N/mm3），基坑底部为硬塑粘土，而在前期浇筑C15素混凝土垫层较厚（约150mm），综合考虑取值0.8；
CX2——桩的阻力系数（N/mm3），在此不考虑桩的作用，故CX2=0；
E（t）——t龄期混凝土弹性模量（N/mm2）；
β（3）=0.8/（1.4×0.745×104）=6.51×10-5
β（6）=0.8/（1.4×1.314×104）=3.69×10-5
β（9）=0.8/（1.4×1.749×104）=2.77×10-5
β（12）=0.8/（1.4×2.080×104）=2.33×10-5
β（15）=0.8/（1.4×2.333×104）=2.08×10-5
β（18）=0.8/（1.4×2.527×104）=1.92×10-5
β（21）=0.8/（1.4×2.674×104）=1.81×10-5
5.4混凝土干缩率和收缩当量温差：
1、混凝土干缩率：
εY（t）=ε0Y（1-e-0.01t）M1·M2····M10
εY（t）——t龄期混凝土干缩率；
Ε0y——标准状态混凝土极限收缩值，取3.24×10-4;
M1·M2····M10——各修正值；
查表得：
M1=1.25；M2=0.93；M3=1.00；M4=0.91；M5=1.00；M6=0.96；M7=1.00；M8=0.86；M9=1.00；M10=0.86；
εY（3）=3.24×10-4×（1-e-0.01×3）×0.75=0.072×10-4
εY（6）=3.24×10-4×（1-e-0.01×6）×0.75=0.142×10-4
εY（9）=3.24×10-4×（1-e-0.01×9）×0.75=0.209×10-4
εY（12）=3.24×10-4×（1-e-0.01×12）×0.75=0.275×10-4
εY（15）=3.24×10-4×（1-e-0.01×15）×0.75=0.338×10-4
εY（18）=3.24×10-4×（1-e-0.01×18）×0.75=0.400×10-4
εY（21）=3.24×10-4×（1-e-0.01×21）×0.75=0.460×10-4
2、收缩当量温差
TY（t）=εY（t）/α
式中：
TY（t）——t龄期混凝土收缩当量差（℃）；
α——混凝土线膨胀系数，1×10-5（1/℃）;
TY（3）=0.072×10-4/1×10-5=0.72℃
TY（6）=0.142×10-4/1×10-5=1.42℃
TY（9）=0.209×10-4/1×10-5=2.09℃
TY（12）=0.275×10-4/1×10-5=2.75℃
TY（15）=0.338×10-4/1×10-5=3.38℃
TY（18）=0.400×10-4/1×10-5=4.00℃
TY（21）=0.460×10-4/1×10-5=4.60℃
5.5结构计算温差（一般3天划分一个区段）
⊿Ti=Tm（i）-Tm（i+3）+TY（i+3）-TY（t）
⊿Ti——i区段结构计算温差（℃）；
Tm（i）——i区段平均温度起始值（℃）；
Tm（i+3）——i区段平均温度终止值（℃）；
TY（i+3）——i区段收缩当量温差终止值（℃）；
TY（t）——i区段收缩当量温差起始值（℃）；
⊿T3=56.85-48.05+1.42-0.72=9.5℃
⊿T6=48.05-42.95+2.09-1.42=5.77℃
⊿T9=42.95-38.65+2.75-2.09=4.96℃
⊿T12=38.65-34.95+3.38-2.75=4.33℃
⊿T15=34.95-32.20+4.00-3.38=3.37℃
⊿T18=32.20-30.75+4.60-4.00=2.05℃
5.6各区段拉应力
σi=
i·α·⊿Ti·
i·｛1-1/ch（
i·L/2）｝
式中：
βi——i区段平均地基约束系数；
L——混凝土最大尺寸（mm）；
ch——双曲线余弦函数；
σ3=（0.745+1.314）×104×1×10-5×9.5×（0.57+0.52）×0.25×｛1-1/ch[（6.51+3.69）×10-5×30000/2]｝=0.383
σ6=（1.314+1.749）×104×1×10-5×5.77×（0.52+0.48）×0.25×｛1-1/ch[（3.69+2.77）×10-5×30000/2]｝=0.203
σ9=（1.749+2.080）×104×1×10-5×4.96×（0.48+0.44）×0.25×｛1-1/ch[（2.77+2.33）×10-5×30000/2]｝=0.147
σ12=（2.080+2.333）×104×1×10-5×4.33×（0.44+0.41）×0.25×｛1-1/ch[（2.33+2.08）×10-5×30000/2]｝=0.110
σ15=（2.333+2.527）×104×1×10-5×3.37×（0.41+0.386）×0.25×｛1-1/ch[（2.08+1.92）×10-5×30000/2]｝=0.076
σ18=（2.527+2.674）×104×1×10-5×2.05×（0.386+0.368）×0.25×｛1-1/ch[（1.92+1.81）×10-5×30000/2]｝=0.042
5.7到指定期混凝土内最大应力：
σmax=[1/（1-ν）]Σσi
σmax——到指定期混凝土内最大应力（N/mm2）;
ν——泊桑比，取0.15；
σmax=[1/（1-ν）]Σσi
=[1/（1-0.15）]×（0.383+0.203+0.147+0.110+0.076+0.042）=1.13
5.8安全系数
K=ft/σmax=1.65/1.13=1.46≥1.15
因此，采取的措施满足抗裂要求。
式中：
K——大体积混凝土抗裂安全系数，应≥1.15；
ft——到指定期混凝土抗拉强度设计值，取1.65（N/mm2）。
六、混凝土浇筑方案
混凝土采用由大马巷混凝土公司搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。
混凝土配合比应提高试配确定。
按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
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。
由于本次施工的第一次混凝土为高标号加早强混凝土和第二次混凝土为大体积混凝土，所以混凝土要严格控制出泵温度。
本工程单幢混凝土浇灌量约928m3,要求一次浇注完成，为减小浇筑强度，施工时采用“分层浇注，薄层浇注，循序渐进，一次到位”的方法浇注，每层混凝土的厚度为400mm。
6.1浇注施工机具安排
1、施工机械及布置∶选用2台37米泵，分别布置在基坑北侧，安排专人负责指挥车辆进出。
2、混凝土的运输∶最大混凝土量约为928m3,底板混凝土选择在气温相对较低的天气或开始浇筑，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，共需配备8m3/h罐车10-15辆，预计浇筑时间需要12h左右。
3、砼振动棒：
沿筏板四周分别布置10台振动棒，筏板中间布置5台振动棒，振动棒共计20台，其中5台备用。
4、施工人员安排
1）混凝土振捣人员
一台振动器安排2名振动手，1名替补，共需30名振动手，15名替补振动手，总共45名。
2）放下料及安拆泵管人员：
由泵车操作人员进行操作。
3）现场配备混凝土车辆指挥2人。
4）收光10人，电工3人。
6.2砼浇筑过程中注意问题
6.2.1振捣
1、由于考虑模板的支撑系统的稳定，混凝土浇筑要分层进行，每层厚度为400~500mm。
浇注混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过2.5h。
2、混凝土浇筑时在每台泵车的出灰口处配置3~4台振捣器，底板混凝土浇注时，因为混凝土的坍落度比较大，在1.4米厚的底板内可斜向流淌1米远左右，2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实，另外1~2台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。
3、严格控制混凝土塌落度。
6.2.2表面处理
泵送混凝土表面水泥浆较厚，在浇筑后，初凝前初步按标高用长刮尺刮平，然后用木搓板反复搓压数遍，使其表面密实，在终凝前再用铁搓板压光。
6.2.3混凝土浇筑注意事项：
1、浇筑前，应清除模板内的积水，铁丝，铁钉等杂物，并以水湿润模板。
使用钢模应保持其表面清洁无浮浆，检查模板和脚手架，钢筋，预埋件等符合要求后方可进行浇筑。
2、采用插入式振捣器捣实混凝土的移动间距，不宜大于其作用半径的1.5倍，振捣器距离模板不应大于振捣器作用的半径的1/2；并应尽量避免碰撞钢筋，模板，预埋管等，振捣器应插入下层混凝土5cm.
3、浇筑混凝土应连续进行。
6.3砼浇筑完所需注意事项
6.3.1温控措施
为了有效地控制基础砼的绝热升温和降温措施，避免温度应力裂缝的出现，现场做好混凝土的养护工作和现场测温工作。
6.3.2具体保温措施
我单位根据现场实际情况采取措施降低混凝土内外温差。
具体措施包括：
✧浇筑时间尽量安排在阴天进行；
✧混凝土入模温度控制在25℃；
✧为避免环境温差变化造成结构温度应力，在混凝土底板表面护盖两层塑料薄膜，三层草袋作保温保湿养护。
草袋上下错开，搭接压紧，交接处包裹，形成良好的保温层，使混凝土表面保持较高的温度。
在池壁模板四周盖几层草袋保温，可使混凝土外表与气温差缩小到10℃以内，同时可减少混凝土表面热扩散，充分发挥混凝土强度的潜力与材料的松弛特性，使应力小于抗拉强度。
6.4砼拆模：
拆模时应注意勿使模板混凝土结构受损。
应注意：
侧模板应在砼强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏时拆除；
在拆模过程中，如发现砼有影响结构安全质量问题时，应停止拆除，并报技术负责人研究处理后拆除；
已拆除模板及其支架的结构应在砼达到设计强度后，才允许承受全部计算荷载，当施工荷载大于设计荷载是，应经研究加设临时支撑。
七、质量控制要点
7.1材料控制
a.必须对原材料进行检查，如有变化应进行复验，并及时通知混凝土公司调整混凝土配合比；
b.在拌制和浇筑地点，测定混凝土坍落度每班不应少于2次；
c.砼试块：
强度试块：
砼的抗压强度，应以边长为150cm立方体试件，在温度为20℃±3℃和相对湿度为90%以上的潮湿环境或水中的标准条件下，经28d养护后试压确定。
试块必须在浇筑地点制作，每200m3制作一组试块。
试块的留置应符合《砼结构工程施工及验收规范》的规定。
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