大体积混凝土施工经验总结

2010年施工经验总结大体积混凝土施工经验总结——M310型核电站大体积混凝土施工经验总结唐小伟、李敏、赵垒、田甜中国核工业第二四建设有限公司福清核电项目部2011年1月20日目录1大体积混凝土施工经验总结说明.........................................32大体积混凝土温控计算篇...............................................42.1计算混凝土的绝热温升值.............................................42.2计算各龄期混凝土的内部温度.........................................62.3计算各龄期混凝土的表层温度.........................................62.4计算各龄期混凝土的内外温差.........................................92.5计算各龄期混凝土的弹性模量.........................................92.6计算混凝土的温度收缩应力..........................................103大体积混凝土施工质量保证篇..........................................173.1浇筑前准备阶段质量控制措施........................................173.2大体积混凝土浇筑过程中质量控制措施................................193.3混凝土养护阶段质量控制措施........................................204大体积混凝土裂缝处理篇..............................................224.1裂缝形成原因......................................................224.2有害、无害裂缝判别标准............................................234.3无害裂缝处理方法..................................................244.4有害裂缝处理方法..................................................264.5有害裂缝处理篇....................................................295附录篇..............................................................345.1反应堆厂房底板筏基ABC层大体积混凝土施工方案（赵磊）；.............345.2核辅助厂房底板筏基大体积混凝土施工方案（唐小伟）；.................345.3常规岛底板筏基大体积混凝土施工方案（田甜）；.......................345.4PX泵房底板筏基大体积混凝土施工方案（李敏）。.......................34大体积混凝土施工经验总结唐小伟、赵垒、李敏、田甜1大体积混凝土施工经验总结说明众所周知，核电站各厂房基础为筏基，且深埋地下，为保证基础施工质量，提高其抗震、防水能力，宜尽量少留设施工缝。同时近几年来，为了应付日益明显的能源危机，为使核电站尽快建成投入发电，要求尽可能缩短建造工期，而作为占工程量比重较大、且外形简单的筏基无疑是压缩工期的首选。因此，近几年来，各核电建设公司投入了大量精力研究大体积混凝土施工技术，并取得了非常显著的成绩，如台山核电核岛底板筏基9100m3大体积混凝土浇筑成功。我公司福清核电项目部在核电大体积混凝土施工方面也累积了非常丰富的经验，目前已经完成1、2号核岛厂房筏基、常规岛和PX泵房筏基以及3号核岛厂房筏基施工，其中3号反应堆厂房ABC层采用整体浇筑的施工方法。截止2011年01月份共完成9次大体积混凝土施工，除了1RX底板B层和1RC筒体G层出现裂缝外，其他各大体积混凝土质量良好，合格率达89%；本着“精益求精、更高发展”的原则，现对1、2号机组大体积混凝土施工进行经验总结，为后续的其他机组大体积混凝土施工提供借鉴和指导作用。本次大体积混凝土施工经验总结主要包括四大部分：大体积混凝土温度控制计算篇、大体积混凝土施工质量保证措施篇、大体积混凝土裂缝处理篇以及附录篇。其中大体积混凝土温度控制篇主要依据《GB50496-2009大体积混凝土施工规范》和《建筑施工计算手册-11大体积混凝土工程》中计算公式、步骤和相关参数取值规定来进行大体积混凝土施工建模和计算，从理论上对大体积混凝土施工的可行性进行验证以及确定混凝土施工后养护方案；大体积混凝土施工质量保证篇对大体积混凝土浇筑前准备阶段、浇筑阶段、养护阶段三个阶段的质量保证措施进行了详细的规定，涵盖人、机、料、法、环各方面，确保施工质量满足要求；大体积混凝土裂缝处理篇以1号核岛反应堆厂房B层筏基裂缝和1号筒体G层裂缝为分析对象，从裂缝产生原因、有害裂缝判定标准、裂缝处理等方面进行了总结，为后续大体积混凝土施工提供借鉴作用，避免同类问题的重复出现；附录篇主要是选取的一些比较有代表性的大体积混凝土施工方案，为后续大体积混凝土施工提供参考。2大体积混凝土温控计算篇本温度应力计算书以3号核岛反应堆厂房筏基A、B、C层大体积混凝土为例。核岛底板温度应力计算：该温度应力计算书以核岛底板（A+B+C）层为验算对象，其厚度为3.8m,一部分直径为39.5m（标高为－10.000m~－7.000m），另一部分直径为38.8m（标高为－7.000m~－6.200m）。相对其它核岛底板而言具有代表性。混凝土强度等级为PS40（配合比编号为FQHD0007），水泥采用p.o42.5核电专用水泥，水泥用量mc=390kg/m3，混凝土比热C=0.97KJ/kgk，混凝土容重为ρ=2400kg/m3，混凝土浇筑入模温度小于等于30℃，且计算时按最不利取值。取TO=30℃。核岛底板（A+B+C）层施工处于夏季施工期间，其平均气温大约为28℃。2.1计算混凝土的绝热温升值①水泥的水化热：336250329374374370QQQ②胶凝材料水化热总量：0kQQ式中Q—胶凝材料水化热总量（kJ/kg）；K—不同掺量掺合料水化热调整系数。不同掺量掺合料水化热调整系数掺量010℅20℅30℅40℅粉煤灰（k1）10.960.950.930.82矿渣110.90.90.8粉（k2）324KgKJkQQ/320336953.00③混凝土绝热温升计算：ceQFKmtmtcT）（）（）（1式中T（t）—浇筑完一段时间后，混凝土的绝热温升（℃）；mc—混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）；e—为常数，取2.718；t—混凝土的龄期（d）；K—掺合料折减系数。粉煤灰取0.25~0.30，取0.3；F—混凝土活性掺合料用量（取F=82kg/m3）；ρ—混凝土密度、取2400~2500（kg/m3）；c—混凝土比热、取0.92~1.0［kJ/（kg·℃）］；m—与水泥品种、浇筑温度等有关的系数，可取（0.3~0.5）d-1；以上参数取自GB50496-2009240097.0718.21336823.039033406.0）（）（T=59.8×0.704=42.1℃T6=59.8×0.913=54.6℃T9=59.8×0.974=58.2℃T12=59.8×0.992=59.3℃T15=59.8×0.998=59.7℃T18=59.8×0.999=59.8℃T21=59.8×0.999=59.8℃T24=59.8×0.999=59.8℃T27=59.8×0.999=59.8℃2.2计算各龄期混凝土的内部温度T1（t）＝To＋Tmax·ξ（t）式中T1（t）—t龄期混凝土中心最高温度（℃）；To—混凝土浇筑的入模温度（℃）；Tmax—最大绝热温升；ξ（t）——t龄期温降系数，ξ（3）=0.74，ξ（6）=0.73，ξ（9）=0.72，ξ（12）=0.65，ξ（15）=0.55，ξ（18）=0.46，ξ（21）=0.37，ξ（24）=0.30，ξ（27）=0.25；以上参数取自《建筑施工手册（第四版）》T1（3）＝To＋T（t）·ξ（t）=30＋59.8×0.74=74.3℃T1（6）=73.4℃T1（9）=73.1℃T1（12）=68.9℃T1（15）=62.9℃T1（18）=57.5℃T1（21）=52.1℃T1（24）=47.9℃T1（27）=45.0℃2.3计算各龄期混凝土的表层温度混凝土表面铺两层湿麻袋片，厚12mm，再加盖二层塑料薄膜，厚4mm，然后在其上在铺八层干麻袋片，厚40mm（每层厚5mm），考虑浇水养护，水层厚2mm。2.3.1混凝土表面保温层的传热系数qii11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（m）；λi——各保温材料导热系数[W/（m·K）]；βq——空气层的传热系数，取23[W/（m2·K）]。β=1/[Σδi/λi＋1/βq]=1/（0.004/0.03＋0.052/0.14＋0.002/0.58＋1/23）=1.81W/（m2·K）2.3.2混凝土的虚厚度Kh/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2.33W/（m2·K）；β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/（m2·K）]；Kh/＝（2/3）×2.33÷1.81＝0.86m2.3.3混凝土的计算厚度H＝h＋2/h式中H——混凝土计算厚度（m）；h——混凝土实际厚度（m）；/h——混凝土虚厚度（m）；H=h＋2/h=3.8+2×0.86=5.52m2.3.4混凝土的表层温度21//(24HTThHhTTatat）（）（）（）式中T2（t）—混凝土表面温度（℃）；Ta—施工期大气平均温度（℃）；/h—混凝土虚厚度（m）；H—混凝土计算厚度（m）；T1（t）—混凝土中心最高温度（℃）。21//3(24HTThHhTTata）（）（）（）23(252.5223.7486.052.586.0422）（）（）T=49.5℃T2（6）=49.1℃T2（9）=48.9℃T2（12）=46.7℃T2（15）=43.5℃T2（18）=40.7℃T2（21）=37.8℃T2（24）=35.6℃T2（27）=34.1℃2.3.5混凝土内平均温度Tm（t）=（T1（t）＋T2（t））×0.5Tm（3）=（74.3＋49.5）×0.5=61.9℃Tm（6）=（73.4＋49.1）×0.5=61.3℃Tm（9）=（73.1＋48.9）×0.5=61.0℃Tm（12）=（68.9＋46.7）×0.5=57.8℃Tm（15）=（62.9＋43.5）×0.5=53.2℃Tm（18）=（57.5＋40.7）×0.5=49.1℃Tm（21）=（52.1＋37.8）×0.5=45.0℃Tm（24）=（47.9＋35.6）×0.5=41.8℃Tm（27）=（45.0＋34.1）×0.5=39.6℃2.4计算各龄期混凝土的内外温差△Tt=T1（t）－T2（t）式中△T—混凝土内外温差（℃）；T1（t）—混凝土内部中心最高温度（℃）；T2（t）—混凝土表面温度（℃）；△T3=T1（3）－T2（3）=74.3－49.5=24.8℃△T6=T1（6）－T2（6）=73.4－49.1=24.3℃△T9=T1（9）－T2（9）=73.1－48.