超高层大体积混凝土浇筑的施工方案

高新NEWORLD项目3#楼大体积混凝土浇筑的施工方案中铁十二局集团建筑安装工程有限公司高新NEWORLD项目部中国西安2016.05.高新NEWORLD项目位于陕西省西安市高新技术产业开发区，地处科技三路与科技四路中间，团结南路东侧。一、项目概况3#裙楼1#2#地下车库由1#楼、2#楼、3#楼、裙楼及地下车库5部分组成，总建筑面积208400㎡，占地面积14750m2。其中1#楼建筑面积34900㎡，框剪结构，地上24层，地下3层，建筑高度99.75m；2#楼建筑面积19000㎡，框剪结构，地上24层，地下3层，建筑高度91.95m；3#楼建筑面积66300㎡，框筒结构，地上39层，地下3层，建筑高度193.5m；裙楼4～5层，建筑面积38700㎡，框架结构，建筑高度30.45m；地下车库3层，建筑面积49500㎡，框剪结构，基础埋深20.32m。大体积混凝土定义混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。依据：GB-50496-2009-大体积混凝土施工规范3#楼筏板基础东西长90.8m，南北宽60.5m，总面积5306m2；按照后浇带划分为6个区段，混凝土总量7900m3，本次施工1、2、3段，连续浇筑量6252m3；浇筑时间控制在80小时以内。3#楼筏板大体积混凝土概况：核心筒区域筏板厚度3m，东北角集水坑厚度5.3m，外框型钢混凝土柱基承台18个，厚度2.9m；2段、3段裙楼筏板厚度0.6m/1m；混凝土强度等级C40P8掺抗裂纤维膨胀混凝土。二、工程重难点筏板厚度达3m，局部5.3m；如此大体积的混凝土释放的水化热非常大，除了会引起混凝土开裂导致底板漏水以外，还可能对基础底板造成结构损伤、留下安全隐患。如何控制混凝土水化热制、防止出现干缩裂缝、温度裂缝、内部毛细孔裂缝，达到抗渗无收缩的设计效果，是施工的难点与关键。核心筒区域4层钢筋网片，面筋为C32@150双层双向、面荷载达2kN/m2，采用［8槽钢支架，可以保证钢筋支撑的稳定。2.1钢筋支架2.2裂缝控制本工程施工现场场地狭小，基础施工阶段，只有一条下基坑的坡道，交通运输不便，对场地管理、文明施工、环保、安全保卫等都提出较高的要求。2.3场地限制现场布置两台56m长天泵，每台天泵配混凝土运输车8辆，场外布地泵一台，配混凝土运输车6辆，另外配备用车辆6辆。共需配运输车28辆；场地内设临时蓄车点，蓄车3辆，场地外在科技四路设临时蓄车点，蓄车4辆。具体见平面布置图。三、施工部署3.1、现场布置平面布置图3.2、施工准备劳动力配置一览表工作任务人数备注混凝土浇捣12人/班总数：12*4＝48人泵车操作与管理5人/班总数：5*2＝10人混凝土表面处理及养护12人/班看模看铁5人/班总数：5*2＝10人混凝土搅拌车进场指挥5人/班总数：5*2＝10人小型机械修理3人集水、排水10人应急准备20人劳动力准备施工机械准备施工机械准备序号设备名称型号单位数量备注1混凝土输送泵56m天泵台22地泵台13混凝土搅拌运输车容量≥10m³/罐辆28备用4部，1家混凝土搅拌站4混凝土振动器、振捣棒支155混凝土表面振捣器L＝1500mm台3混凝土表面振捣、找平6混凝土抹光机Φ900mm台37抽水泵5m3/h48混凝土输送软管L=4M49玻璃温度计个6010混凝土抗压试模个3010混凝土抗渗试模个1011混凝土坍落度仪个33.3、混凝土供应混凝土罐车配置选择天石秦镇站为主供应站(曲江站和西站作为备用站)，运输里程24.2公里，白天运输时间1小时，晚间运输时间45分钟，途经16个红绿灯，运输线路为：丰京路→林苑三路→西部大道→亚迪路→西三环路→丈八立交→西户公路→科技八路→科技四路→团结南路→工地行车路线选择应对高新区早晚高峰的针对措施由于本工程位于西安市高新区，混凝土运输受到早晚两个高峰限制，其中早高峰时间为7:00~9:00计2个小时，晚高峰时间为17:00~20:00计3个小时，因此每天受到影响浇筑时间约为5~6个小时，影响时间过长。采取添加相关外加剂、场内布置卸车点、场外布置临时歇车点等措施。搅拌站在早、晚高峰前，高强度生产备料，集中发车至工地现场歇车，在现场道路区域和科技四路形成临时歇车点。3#楼大体积混凝土浇筑顺序为按分区段顺序浇筑，即由1分段至6分段依次浇筑。浇筑顺序按由低到高的原则浇筑，先浇筑3m区域，后浇筑1m区域。其中1分段浇筑方向为由东向西方向浇筑，先浇筑5.32m厚筏板区域，两台天泵集中浇筑该区域，混凝土方量约300m3，集中浇筑时间约3小时,其他分段均沿长边方向浇筑，短边方向布料幅宽≤2m。3.4、浇筑顺序在混凝土供应及时的前提下，尽量缩短混凝土罐车交接的时间，每台天泵浇筑速度约35m3/h，地泵的浇筑速度约20m3/h。3.5、浇筑时间1段浇筑时间约为5050m3/(35*2+20)=56h2段浇筑时间约为486m3/(35*2+20)=5.4h3段浇筑时间约716m3/(35*2+20)=8h预计浇筑时间：56+5.4+8=69.4h要求控制在80小时内完成。为确保筏板混凝土的质量，对原材料提出了更高要求：需要特别注重早期水化热以及混凝土体积稳定性的控制，材料有如下要求：四、主要施工方案4.1、精选原材料（1）采用低热PO42.5水泥；（2）采用Ⅱ级粉煤灰；（3）细集料采用中砂；（4）粗集料选用5-25mm优质连续级配碎石；（5）外加剂采用缓凝型TSH-Ⅰ泵送剂，推迟水化热峰值的出现；（6）采用S95矿渣粉；（7）采用HY-CC型复合纤维膨胀抗裂剂，能增强钢筋与水泥表面的握裹力，有利于增强混凝土的抗裂性能。（4）塌落度160±20mm，初凝时间8～10小时，终凝时间12～14小时。4.2、优化混凝土配合比（3）与商混厂家多次试配，最终确定大体积混凝土混凝土配合比见下表。（2）使用缓凝型TSH-Ⅰ泵送剂，推迟水化热温升峰值的来临，延缓水化反应的进程，控制混凝土早期的水化反应速度，从而达到控制早期水化热温升的目的。（1）降低混凝土单方用水量，控制最大水泥用量；掺用优质粉煤灰作为掺合料，这对于控制混凝土水化热、提高混凝土的体积稳定性具有积极的作用。筏板混凝土配合比（单位kg/m3）C40P8掺抗裂纤维膨胀剂水泥粉煤灰矿渣粉膨胀剂砂石水外加剂2401056025730109415612.0（5）根据试配混凝土计算混凝土的主要温控指标，中心温度与表面温度温差小于25℃，表面温度与空气温度温差小于20℃；均满足规范要求。混凝土龄期t(d)3天6天9天12天15天18天21天24天27天30天表面温度35.335.134.533.631.830.429.528.828.227.9中心温度60.259.757.654.548.343.740.53835.934.8大气温度20.020.020.020.020.020.020.020.020.020.04.3、钢筋工程(1)、钢筋定位筋为确保浇筑混凝土时，钢筋墙柱等竖向钢筋不发生移位，所有墙柱均采用定型化定位筋。柱钢筋定位剪力墙钢筋定位由于后浇带搁置时间较长，为了控制钢筋锈蚀，在钢筋上刷水泥净浆保护，在底板后浇带两侧用方木上盖胶合板进行防护，防止施工垃圾、雨水及施工用水进入后浇带，以便施工人员通行。(2)、后浇带钢筋成品保护核心筒3m及以上筏板区域钢筋为C32@150双层双向，采用型钢支架，选用[8槽钢支架、立柱间距2.2m、横梁间距2.2m。中间两层构造钢筋网片为C12@250，采用L50*5角钢支架，间距2.2m，双向布置，斜撑采用L50*5角钢。1m、0.6m区域采用50*5角钢支架。(3)钢筋支架8号槽钢顶层支撑及立杆间距：2000*2200L50*4角钢斜撑及中层、下层水平支撑@150构造筋32@150底筋32@150面筋4.４、安装工程(1)、避雷引下线(２)、预埋管固定4.５、底板钢结构地脚螺栓安装1）、将轴线引测到绑扎完成的筏板钢筋上，弹出纵横轴线。2）、摆放固定架，将固定架中心线与钢筋上的线对齐，调平固定架。3）、将锚栓穿入固定架，通过调整螺母调整螺栓顶的标高。4）、螺栓穿好后，符合固定架是否偏移，5）、将锚栓与筏板钢筋及柱纵筋固定。6）、拆除固定架，对螺纹进行保护。固定架钢筋上防线摆放固定架成品保护固定锚栓后浇带采用快易收口网，固定支架采用的φ12钢筋@150水平放置作为钢网支架，次龙骨采用φ12钢筋@100竖向设置，确保混凝土不漏浆、不涨模。4.６模板支撑(1)后浇带模板(2)特殊部位（核心筒内）的集水坑、电梯井筒模板设置在3#楼核心筒区域内，消防集水坑，坑深为2.32m。在浇筑混凝土时，坑底的模板的压强为P1=ρgh=2400*10*2.32=91.2kPa;因此这个坑所受的浮力是巨大的，必须采取措施，控制坑底标高，减少整个筏板混凝土浇筑完毕后电梯坑、集水坑内多余混凝土的剃凿量。模板支设同普通墙体模板，支设完成后，考虑到电梯井的抗浮，在井筒上部堆载钢筋原材或者模板，以抵消其巨大的抗浮力。采用分层浇筑时，井筒底部的混凝土在初凝前时，所产生的浮力也大为减小。４．７、浇筑方法大体积混凝·土浇筑可根据面积大小和混凝土供应能力采取全面分层、分段分层或斜面分层连续浇筑。在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕。层间最长的间歇时间不应大于混凝土的初凝时间。混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边方向自一端向另一端进行。当混凝土供应量有保证时，亦可多点同时浇筑。（2）本工程大体积混凝土浇捣采用“斜面分层、薄层浇注、一次到顶”的浇注方法，每层浇注高度应控制在500mm左右，坡度取1：6~1：7。（1）由于场地狭窄，场区内泵车位置和行车路线受到限制，按照浇筑方向“由远及近，由低到高”的原则，确定大体积浇筑方向为由东向西顺序浇筑。（4）上层混凝土应控制在6小时内覆盖下层混凝土，以防出现冷缝。上下层混凝土结合处应加强二次振捣，振动机插入下层混凝土中50cm，各台泵之间的结合处要加强振捣。（5）混凝土振捣应遵循“快插慢拔”的原则，振点应呈梅花形布置，每点间距不大于50cm，振捣必须及时到位不得漏振，混凝土斜面下脚应仔细地振捣。混凝土振捣时间以不再有气泡冒出及混凝土不再沉陷为准。（3）每台泵机备4～5台Ф50高频插入式振捣器进行混凝土振实，均匀分布在混凝土流淌坡度范围内。（6）加强对钢筋密集部位混凝土的振捣，确保密实。振动机插入时，不宜碰撞钢筋、埋件、模板。混凝土浇捣时需注意：不得冲撞测温点，防止测温点损坏，影响监测效果。3m厚筏板承台2.9m电梯坑2.3m1m筏板1-1剖面图1段核心筒区域浇筑：平面布置图1/3h/3002/2h/2003/3/1504/6/4505/7/6006/7/6007/7/5507/7/5509/6/45010/3/25011/2/15012/6/45013/4/30014/1.5/100示意：序号/浇筑时间/混凝土方量1段浇筑顺序及时间说明：将核心筒分成14个区段浇筑，每次布料幅宽2m以内，2区浇筑完第一层时，浇筑3区第一层，然后浇筑2区第二层，以此类推。混凝土板面在终凝前几乎没有强度，或者强度很小，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而混凝土的强度又无法抵挡其本身收缩，因此容易产生龟裂。为减少裂缝的产生，采用如下施工工艺：4.８、混凝土收面浇筑混凝土面层用铁抹子初步收面整平，并覆盖塑料薄膜终凝前揭开薄膜，磨光机收面，人工抹子收面混凝土表面拉毛覆盖塑料薄膜洒水养护用铁抹子初步收面整平，并覆盖塑料薄膜快终凝时，揭开薄膜，二次收面二次覆盖薄膜后，搭接边不小于10cm大体积混凝土由于混凝土坍落度较大，在混凝土初凝前或混凝土预沉后在表面采用二次抹压处理工艺，并及时用塑料薄膜覆盖，，可有效避免混凝土表面水分过快散失出现干缩裂缝，控制混凝土表面非结构性细小裂缝的出现和开展，必要时，可在混凝土终凝前1~2h进行多次抺压处理，可在混凝土表层