中设建工集团有限公司大体积砼施工方案温州市安居工程瑶溪住宅区西地块(四组团)B11a、B11b(幼儿园)大体积砼施工方案编制人:审核人:审批人:编制单位:中设建工集团有限公司编制时间:二零一三年四月十一日中设建工集团有限公司大体积砼施工方案大体积砼施工方案一、工程概况本工程建设地点位于温州市龙湾区瑶溪镇永胜村。工程由温州市安居房开发有限公司开发,中设建工集团有限公司项目管理总承包,温州市建设监理有限公司监理,浙江工业大学建筑规划设计研究院设计,由温州市建设工程质量监督站、安全监督站监督五方主体的质量与安全行为。工程为框架-剪力墙结构,地下一层,地上十一层,地下室建筑面积为19342平米,地上建筑面积为55824.3平米,本工程由1~8栋楼及幼儿园,楼层层高分别为14.7米、34.7米、35.6米和37.7米。二、大体积防水砼的浇筑、养护(一)砼的浇筑1、大体积基础浇筑(1)大体积混凝土基础的整体性要求高,一般要求混凝土连续浇筑,一气呵成。施工工艺上应做到分层浇筑、分层捣实,但又必须保证上下层混凝土在初凝之前结合好,不致形成施工缝。在特殊的情况下可以留有基础后浇带。即在大体积混凝土基础中预留有一条后浇的施工缝,将整块大体积混凝土分成两块或若干块浇筑,待所浇筑的混凝土经一段时间的养护干缩后,再在预留的后浇带中浇筑补偿收缩混凝土,使分块的混凝土连成一个整体。基础后浇带的浇筑,考虑到补偿收缩混凝土的膨胀效应,当后浇带的直径长度大于50m时,混凝土要分两次浇筑,时间间隔为5-7d。要求混凝土振捣密实,防止漏振,也避免过振。混凝土浇筑后,在硬化前1-2h,应抹压,以防沉降裂缝的产生。(2)混凝土浇筑根据整体性要求、结构的大小、钢筋疏密、混凝土供应等具体情况,选用如下浇筑方式:斜面分层:适用于结构的长度超过厚度的三倍。振捣工作应从浇筑层的下端开始,逐渐上移,以保证混凝土施工质量。分层的厚度决定于振动器的棒长和振动力的大小,也要考虑混凝土的供应量大小和可能浇筑量的多少,一般为20-30cm。1)基础底板采用分条、分段、斜面分层、连续推进、自然流淌、一次到顶的混凝土浇筑方案。中设建工集团有限公司大体积砼施工方案2)在基坑东北面和东南面分设泵组。在450mm厚底板平面内水平布置泵管(辅以梭槽),分别由北向南浇筑混凝土。3)根据混凝土泵送时的自然坡度情况,在每段砼浇筑前后布设2套振捣器。随着混凝土向前推进浇筑,振捣器相应跟进。4)混凝土浇筑约3~4h后,初步按标高用长括尺括平,在初凝前用铁滚桶纵横碾压数遍,待混凝土收水沉实后,用木抹子搓平混凝土表面,封闭其收水裂缝,然后间隔覆盖2层塑料布、2层草袋保温、保湿。2、砼的供送方法及每小时计划供应量的确定。1)砼的制备供应方式砼的供应由场外商品砼站供应,用商品砼搅拌车运至现场。2)砼的运送体系砼的运送体系采用泵车加泵管的运输体系,塔机辅助工作。其砼现场施工工艺流程如下所示:商品砼搅拌车→砼拖式泵→输送管→砼的各浇筑点3)砼每小时供送量的确定○1每小时最小供应量的确定本工程由商品砼搅拌车经泵车送至各浇筑点,每小时最小供应量为30m3。基础筏板埋深在5.5m。按设计要求,基础结构砼为C35。由此,基础结构施工段采取平行施工。要求每一个施工段一次浇筑完成。3、大体积防水砼浇筑阶段施工平面布置1)混凝土泵车的位置根据已确定的浇筑计划、顺序和速度,并力求使砼的浇筑方向与泵管的拆管方向一致,由此对泵车作如下布置。两台泵车位于1#楼东北侧和4#楼东北侧邻近的施工现场内,以方便商品砼搅拌车的供料,泵管布置由西向东,砼的浇筑方向由西向东筑。2)现场规划及道路现场各种作业场地、机具和材料按施工总平面布置图划定的区域和地点、操作和堆放,并在筏板基础砼浇筑前在场内非挖区域内浇筑20cm厚砼地坪,以保证车辆正常进出。中设建工集团有限公司大体积砼施工方案4、大体积砼的浇筑施工要点1)大体积防水砼的浇筑施工要点本工程大体积防水砼每栋楼的筏板每一施工段水平面不留设施工缝,浇筑方向由南向北方向推进,一次连续浇筑施工完毕。大体积防水砼浇筑过程中采取的几项技术措施如下:○1混凝土的振捣在每一浇筑带的前布置3~5台插入式振捣器,其中3台振捣器布置在泵管出料口处,负责上部砼的振捣,其余布置在中部及坡角处,为防止集中堆料,先振捣出料的砼,使形成自然坡度,然后行列式由下而上再全面振捣,严格控制振捣时间、振动点间距和插入深度。○2砼的泌水处理本工程在浇筑、振捣过程中,上涌的泌水和浮浆将顺砼坡面下流到坡角坑度,由此在混凝土垫层施工时,沿基础基坑长方向上做成1/1000的坡度,使大部分泌水顺垫层坡度流向基坑外面,此时可用潜水点至坑顶端,此时改变混凝土浇筑方向,即从另一顶端往回浇筑,与原斜坡相交形成集水坑,随着浇筑砼的推进集水坑逐步在中间缩成水潭,此时可用潜水泵将积水排至坑外明沟。○3砼的表面处理大体积浇筑完成后4~5h左右,初步按标高用长括尺括平,在初凝前(本工程砼初凝时间为6h)用铁滚筒碾压数遍。再用木抹抹平压实,以闭合收水裂缝,浇筑完毕12小时内覆盖两层双层订袋,并加盖塑料布一层。(二)大体积防水砼的养护方案1、大体积砼的测温为了进一步摸清大体积砼水化热的大小,不同深度温度升降的变化规律,随时监测混凝土内部温度和表面温度,有的放矢的采取相应的技术措施确保工程质量。2、大体积防水砼的养护方法采取在砼浇筑完3h内盖塑较薄膜一层,再盖草袋一层,或仅在表面盖草袋二层淋水,侧面盖一层草袋,进行保温养护。在砼养护浇筑后14天,按以往施中设建工集团有限公司大体积砼施工方案工经验,砼内部温度会发生陡降,按有关规范规定在控制在5℃/天以内,在此期间将加强测温,以保证砼质量。三、大体积防水砼的施工本工程住宅楼地下室底板450mm厚的底板属大体积砼,在施工期间必须采用相应的浇筑、养护、测温方法,以控制大体积砼产生裂缝。基础底板混凝土设计强度等级为C35,抗渗标号等级为P8,厚度450mm,底板砼总体积约9123m3,按大体积施工工艺组织施工。在混凝土中掺加微膨胀剂和聚丙烯抗裂纤维。底板混凝土施工期间按施工计划安排正值寒期、雨季,要采取相应的雨期、寒期施工措施。一)底板混凝土施工时的技术关键(一)基于底板混凝土防水抗渗的设计要求,在混凝土中掺加微膨胀剂和聚丙烯抗裂纤维,改善混凝土自身的各项性能,控制其内部约束应力产生的收缩裂缝。(二)实行混凝土分层连续浇筑,按缓凝时间控制每层混凝土覆盖周期,确保混凝土层间不出现冷缝。(三)采用覆盖保温法养护和微机控温技术,控制浇筑后混凝土表面和内部温度差不超过25℃,降温速率低于2℃/d,避免混凝土强度增长期间出现温度收缩裂缝。(四)控制混凝土拌合物的出机温度和入模温度,加强覆盖保温措施,保证其正温下,混凝土强度增长值不低于混凝土设计强度标准的30%。二)混凝土裂缝的形成和控制混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝,主要有三种,一是骨料与水泥石粘合面上的裂缝,称为粘着裂缝;二是水泥石中自身的裂缝,称为水泥石裂缝;三是骨料本身的裂缝,称为骨料裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则的、不贯通的。反之,肉眼看得见的裂缝称为宏观裂缝,这类裂缝的范围一般不小于0.05㎜。宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。因此在混凝土结构中裂缝是绝对存在的,只是应将其控制在符合中设建工集团有限公司大体积砼施工方案规范要求范围内,以不致发展到有害裂缝。1、混凝土裂缝产生的主要原因混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种,一是由外荷载引起的,这是发生最为普遍的一种情况,即按常规计算的主要应力引起的;二是结构次应力引起的裂缝,这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的;三是变形应力引起的裂缝,这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形,当变形受到约束时便产生应力,当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。当混凝土结构物产生变形时,在结构的内部、结构与结构之间,都会受到相互影响、相互制约,这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时,其内部温度和湿度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,这样的约束称之为外约束;当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是因温差和收缩而产生的。本工程中的大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上,都属有害裂缝。高强度的混凝土早期收缩较大,这是由于高强度混凝土中以30%~60%矿物细掺合料替代水泥,高效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%~2%,水胶比为0.25~0.40,改善了混凝土的微观结构,给高强混凝土带来许多优良特性,但其负面效应最突出的是混凝土收缩裂缝几率增多。高强混凝土的收缩,主要是干燥收缩、温度收缩、塑性收缩、化学收缩和自收缩。混凝土初现裂纹的时间可以作为判断裂纹原因的参考;塑性收缩裂纹大约在浇筑后几小时到十几小时出现;温度收缩中设建工集团有限公司大体积砼施工方案裂纹大约在浇筑后2到10d出现;自收缩主要发生在混凝土凝结硬化后的几天到几十天;干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。干燥收缩:当混凝土在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水时,就会产生干缩,高性能混凝土的孔隙率比普通混凝土低,故干缩率也低。塑性收缩:塑性收缩发生在混凝土硬化前的塑性阶段。高强混凝土的水胶比低,自由水分少,矿物细掺合料对水有更高的敏感性,高强混凝土基本不泌水,表面失水更快,所以高强混凝土塑性收缩比普通混凝土更容易产生。自收缩:密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低,称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压,因而引起混凝土的自收缩。高强混凝土由于水胶比低,早期强度较快的发展,会使自由水消耗快,致使孔体系中相对湿度低于80%,而高强混凝土结构较密实,外界水很难渗入补充,导致混凝土产生自收缩。高强混凝土的总收缩中,干缩和自收缩几乎相等,水胶比越低,自收缩所占比例越大。与普通混凝土完全不同,普通混凝土以干缩为主,而高强混凝土以自收缩为主。温度收缩:对于强度要求较高的混凝土,水泥用量相对较多,水化热大,温升速率也较大,一般可达35—40℃,加上初始温度可使最高温度超过70—80℃一般混凝土的热膨胀系数为10×10-6/℃,当温度下降20—25℃时造成的冷缩量为2—2.5×10-4,而混凝土的极限拉伸值只有1—1.5×10-4,因而冷缩常引起混凝土开裂。化学收宿,水泥水化后,固相体积增加,但水泥一水体系的绝对体积则减小,形成许多毛细孔缝,高强混凝土水胶比小,外掺矿物细掺合料,水化程度受到制约,故高强混凝土的化学收缩量小于普通混凝土。当混凝土发生收缩并受到外部或内部约束时,就会产生拉应力,并有可能引起开裂。对于高强混凝土虽然有较高的抗垃强度,可是弹性模量也高,在相同收缩变形下,会引起较高的拉应力,而由于高强混凝土的徐变能力低,应力松弛量较小,所以抗裂性能差。2、大体积混凝土裂缝控制的计算(一)、大体积混凝土温度计算公式中设建工集团有限公司大体积砼施工方案1、最大绝热温升Th=(mc+K·F)Q/c·ρ=(359+0.25*73.8)375/0.97*2400=60.8℃2、混凝土中心计算温度T1(t)=Tj+Th·ε(t)=12℃+60.8℃*0.03=13.8℃(二)应力计算公式1、混凝土干缩率1)混凝土干缩率εY(t)=εY(1-e-0.01