地下室底板大体积混凝土施工方案文档格式.docx
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4底板后浇带留设及混凝土浇筑12
4.1底板后浇带留设12
4.2后浇带混凝土浇筑14
******地下室底板大体积混凝土施工方案
1工程概况及现场分析
1.1工程概况
深圳市******为商场、酒店兼商务办公的大型综合性建筑,由地下3层和地上41层组成,其中裙房8层(局部3层)。
本工程位于深圳市福田中心区***路与**路交汇处的东北角。
本工程为三层地下室,地下室平面面积较大,地下室底板厚度为550mm,由一条东西向后浇带及两条南北向后浇带划分为四个区。
在地下室施工时,按后浇带所划分的四个区安排进行流水施工,见图1.1.1,每个区作为一个整体一次性完成混凝土浇灌。
地下室承台与地下室底板同时进行混凝土浇灌。
1.2现场分析
在地下室混凝土施工时,重点将考虑解决以下两个问题:
一是大体积混凝土的浇灌的施工组织,通过合理的组织,保证混凝土的浇灌质量,避免出现结构冷缝;
二是大体积底板混凝土一次性浇灌防止开裂的问题,尽管地下室由后浇带划分为四个区,但每一区的跨度都在40m以上,连续长度依然较大。
我们将混凝土浇灌的内外温差的控制,作为防止砼开裂的重点。
本工程的地下室承台最厚为1.8m(CHT12),局部电梯井内的承台底部的厚度达2.8m。
我们控制混凝土温升的目标就是控制CHT12的混凝土表面温度与内部最高温度之差小于25℃,混凝土表面温度与大气温度之差小于25℃。
我司将从两个方面来考虑以解决以上两个问题,一方面通过掺加外加剂及精心设计混凝土配合比,以达到从根本上降低水化热、优化混凝土性能的目的;
另一方面通过加强混凝土浇灌过程的组织管理及质量控制。
图1.1.1地下室分区示意图
2混凝土配合比设计
2.1设计要求
根据设计,承台底板混凝土的强度等级为C35,抗渗等级为S10。
根据现场的实际情况,我司将在底板混凝土中掺加复合防水剂,达到将泵送混凝土的坍落度控制在12±
2cm范围内。
2.2混凝土配合比控制
2.2.1水灰比的选择:
从工程的防开裂的角度出发,水灰比控制在0.35左右最为理想,但由于大面积施工要满足泵送的需要,坍落度有一定的要求,坍落度选择为10~14cm,控制混凝土中的水灰比不大于0.4。
2.1.2砂率的选择:
砂率控制在40%以下,既可保证混凝土的泵送性能,又对混凝土的抗裂较为有利。
2.1.3水泥的选择:
选择水泥的原则是:
水泥的水化热尽量比较低,水泥的强度发展时间较长,(同时该品牌水泥的质量相对稳定,可选用525#普通硅酸盐水泥,控制好水泥的单方用量,单方用量控制在350kg/m3。
2.1.4骨料的选择:
砂子选择偏粗中砂,含泥量控制在1%以下。
碎石选择级配较好、粒径为5~40mm的的石子,同时要控制石子的含泥量在0.8%以内。
2.1.5外加剂的选择:
本工程建议使用可同时起到减水、缓凝、膨胀、防水和控制坍落度损失的作用的复合防水剂。
通过外加剂的减水作用,可在满足泵送的前提下,尽量减小水灰比;
缓凝作用不仅便于施工,还使得混凝土的水化热的释放过程得以延缓,使混凝土的温升的峰值降低,有利于防止裂缝和产生;
使用外加剂的混凝土获得≥0.02%的膨胀率,也对防止混凝土的开裂有一定的好处。
2.1.6掺合料的选择:
选用一级粉煤灰作为掺合料,其用量控制合理,不仅可提高混凝土的泵送性能,还可通过部分替代作用,减少水泥用量,达到降低混凝土的水化热的综合效果。
3底板混凝土的浇灌安排
3.1浇灌线路安排
地下室底板由后浇带划分为四个区,一区、二区的浇灌均由西向东进行,三区、四区的浇灌由东往西进行,总体的浇灌顺序为:
一区→三区→二区→四区。
一区分为四个浇灌带,浇灌分四组进行,二、三、四区分为两个浇灌带,浇灌分两次进行,一区安排5台输送泵进行(4台输送泵使用,1台备用),其它各区安排3台输送泵进行浇灌(2台输送泵使用,1台备用)。
底板混凝土浇灌的具体布置、安排、浇灌线路及相关说明见图2.1.1、2.1.2
2.1.3、2.1.4所示。
3.2混凝土浇灌的人员安排
3.2.1管理人员:
在底板混凝土浇灌施工中,施工现场实行24小时轮流值班制度,全体管理人员实行两班倒,浇灌过程中的每时每刻都处于质量、技术的受控状态。
3.2.2配合工种人员:
所有二线人员也都实行两班倒,材料、机械维修及所有配合工种也都24小时处于待命状态。
3.2.3混凝土浇灌人员:
所有第一线施工人员实行三班倒,每一班次工作8小时。
每个浇灌带安排3台插入式振动棒振捣,4名混凝土振捣手;
安排12人做抬管、接管及下料的工作;
安排3人进行混凝土的找平。
在浇灌第一区时,每一工作班参与浇灌混凝土的一线施工人员为76人,合计需要228人,除48人的混凝土工(主要承担混凝土的振捣任务)以外,还可安排180人的木工、钢筋工及普工承担输送混凝土、抬管、接管及下料工作。
在浇灌第二、三、四区时,每一工作班所需的一线人员为38人,合计需要124人,除48名混凝土工以外,木工、钢筋工及普工等可以安排76人。
3.3混凝土施工的有关技术措施
3.3.1地下室底板范围(包括基础梁及小承台)浇灌采取斜面分层,逐渐推进的平衡浇灌方法,承台范围采用水平分层浇灌方法。
第一区底板砼量2701m3,设4台砼输送泵东西向布置,浇灌作业由西向东,3m一个步距,全断面有节奏平行推进,浇灌强度每小时80m3。
每个步距所需时间:
板厚500范围约1小时,板厚700范围约1.5小时,核心承台区约3个小时,计划用6个工作班48小时内结束浇灌作业。
第二区底板砼量为1344m3,设2台砼输送泵东西向布置,浇灌强度每小时40m3/小时,浇筑作业由东向西进行,步距为3m,每个步距作业时间2小时,计划用6个作业班48小时内完成。
第三区底板砼量为931m3,第四区砼量为919m3,均各设2台泵,浇灌强度为40m3/小时,步距为3m,每个步距作业时间1.5小时,计划4个作业班32小时内连续作业结束浇灌。
砼缓凝时间保守取4小时。
可保证砼不产生冷缝,防止砼产生渗漏。
为使各浇灌带的推进速度保持一致,在混凝土浇灌时我们将安排专人进行各浇灌带的进度控制,如某一浇灌带的浇灌进度滞后,则安排邻近的速度较快的浇灌带扩大浇灌范围,以使各个浇灌带能做到同步推进。
3.3.2振捣棒的操作要做到“快插慢拔”,并将振动棒上下略为抽动以便上下振捣均匀。
插点要均匀排列,每次移动距离50cm,且每一插点要掌握好振捣时间,一般为20~30秒,并且视混凝土表面呈显著下沉,不再出现气泡,表面泛出灰浆为止。
在梁与柱、剪力墙的交接点等钢筋密集处,要加强振捣。
3.3.3混凝土应分层浇灌,每层的厚度不应超过60cm,在振捣上一层时应插入下一层中5cm,以消除两层之间的夹缝,上层混凝土要在初凝前介入以免出现冷缝,分层方式如图3.4.1所示:
图3.3.1混凝土分层浇灌示意图
3.3.4为保证砼连续浇灌,联系两家砼厂家,提供同样配合比,要求使用产地、品种相同的水泥、砂、石、外加剂等原材料,保证砼的连续供应。
根据两家公司的生产能力,对于每一浇灌区仅安排一家进行浇灌,如一家的商品混凝土供应出现中断时,立即启动另一家供应混凝土,确保混凝土不出现冷缝。
3.3.5输送泵在开始压送砼前,须先压送同样配合比的水泥砂浆润滑管道,保证随后压送的砼质量,防止管道堵塞。
3.3.6泌水处理:
底板砼浇灌时泌水较多,会聚积于未浇砼的桩承台内,计划准备4台平底吸污泵,及时将水抽走。
表面处理:
砼表面在浇筑后约2h左右进行,初步按标高用刮尺刮平,在初凝前用铁滚筒碾压两遍,待砼收水后,再一次用路面抹平机压实搓平,以消除砼早期塑性收缩裂缝。
3.3.7坍落度测定:
每台泵车检查砼的坍落度,严格控制在12±
2cm,如有变化,由厂方派驻现场的协调员及时同搅拌站联系。
砼试块的留置:
按每100m3制作一组。
同时留足抗渗试块,并增加每班不少于一组进行同条件养护。
3.3.8在混凝土浇灌前,应彻底对安装在现场的发电机进行试运转,使其处于随时发动的备用状态,确保在浇灌中万一出现停电的情况时,能迅速切换到发电机进行发电。
备用的发电机经验算,功率可以确保混凝土浇灌时输送泵、振捣器、照明灯具的使用,对塔吊、电焊等其它用电设备相应实行限电。
3.4混凝土水化热计算
由于本工程地下室承台的厚度较大,为确保混凝土不开裂,按规范要求,混凝土表面温度与内部最高温度之差小于25℃,混凝土表面温度与大气温度之差小于25℃。
另一方面,还要控制混凝土的降温速率,每小时的降温最大不超过0.5℃。
以承台厚度最大的CHT12为例,进行大体积混凝土的水化热计算。
由于承台CHT12的厚度为1800mm,承台内电梯井基坑底部砼的厚度为2800mm。
为确保地下室大体积混凝土水化热温升不超过规范规定,我们计划将CHT12分二次施工,控制其最大的厚度在1800mm以内。
3.4.1关于水化热升温的计算资料:
3.4.1.1设计情况为:
最大浇灌厚度1.8m。
3.4.1.2砼强度等级为C35,抗渗等级为S10。
3.4.1.3每立方米砼中水泥用量350kg。
3.4.1.4水泥标号为普通硅酸盐525#。
3.4.1.5中粗砂、碎石。
3.4.1.6每立方米砼粉煤灰掺量为50kg。
3.4.1.7外加剂为复合防水剂,砼初凝时间为5-7小时。
3.4.2根据砼裂缝研究的著名专家王铁梦编著《钢筋混凝土裂缝控制》进行计算。
Tmax=T′·
K1·
K2·
K3·
K4+T0
试中T0——砼初始温度,按T0=15°
C
T′——(标准升温),最大结构厚度为1.8mT′=18°
K1——(水泥标号系数),525#K1=1.13
K2——(水泥品种系数),普通硅酸盐水泥K2=1.2
K3——(水泥用量系数),350kg/m3K3=350/275=1.27
K4——(模板系数),木模板及砖胎模K4=1.4
Tmax(计算最高温度)为:
18×
1.13×
1.2×
1.27×
1.4+T0=43.4℃+15℃=58.4℃
3.4.3根据赵志缙主编的《高层建筑施工手册》,凡结构厚度在1800mm以上的混凝土结构,计算最高温升的经验公式:
Tmax=T0+Q/10+F/50
试中T0——砼初始温度,按T0=15°
Q——每立方米混凝土中的水泥用量,如使用525#水泥时,乘以1.1~1.2的系数,本工程取1.15;
F——每立方米混凝土中粉煤灰的用量。
(350×
1.15)/10+50/50+T0=41.3℃+15℃=56.3℃
3.4.4根据计算,两个经验公式计算最大温升相差很小,在计算养护材料厚度时,取承台的最大温升为43.4℃,在入模温度为15℃,承台中心的最高温度将达58.4℃。
由于计算的最大温升相对较大,同时底板混凝土施工期间(一、二月份)的昼夜温差也可能较大,因而必须采取适当保温措施,以保证内外温差、砼外表面与大气温差及降温速率满足规定的要求。
本工程底板砼养护计划采用蓄水养护。
3.5蓄水养护水深度的计算
混凝土终凝后,在其表面蓄存一定深度的水,具有一定的隔热保温效果,可有效延缓混凝土内部水化热的降温速率,缩小混凝土中心和混凝土表面的温差值,从而可控制混凝土的裂缝开展。
根据热交换的原理,每一立方混凝土在规定的时间内,内部中心温度降到表面温度时所放出的热量,等于混凝土在此养护期间散失到大气中的热量。
此时混凝土表面所需的热阻系数可按下式计算:
R=[X·
M·
(Tmax-Ta)·
K]/(700Tb+0.28Q·
W)
式中R——混凝土表面的热阻系数(K/W);
X——混凝土维持到指定温度的延续时间,本工程取14天,共336小时;
M——混凝土结构物的表面系数;
M=F/V=结构与大气接触的表面面积/结构物的体积
对于CHT12,M=1/1.8=0.556(1/m)
Tmax——混凝土中心最高温度;
Ta——混凝土与水接触面的温度;
在本工程中,令Tmax-Ta=20℃,比规定的25℃温差留有一定余地;
K——传热系数的修正值,蓄水养护时取1.3;
700——混凝土的热容量,即比热与容重的乘积(kJ/m3·
K);
Tb——混凝土浇灌、振捣完毕开始养护时的温度,取15°
C;
Q——每立方米混凝土中的水泥用量,为350kg;
W——混凝土在指定龄期内水泥的水化热,普通硅酸盐水泥14天水化热为360kJ/kg;
则经计算,混凝土表面所需的热阻系数为:
R=(336×
0.556×
20×
1.3)/(700×
15+0.28×
350×
360)
=0.106K/W
蓄水养护的蓄水深度为:
H=R·
λ=0.106×
0.58=0.061m=6.1cm
上式中,λ为水的导热系数,取0.58W/m·
K。
计算在不采取提高水温的措施,计算调整后的蓄水深度:
H'=HT'/T=(6.1×
33.4)/15=13.6cm
式中T'——需要的蓄水养护温度,T'=Tmax-25=33.4℃
T——施工时的旬平均气温,一、二月份的平均气温取15°
C。
因此在CHT12部位,蓄水养护的深度为14cm。
其它部位经上式计算,10cm的蓄水深度均能满足要求。
3.6降低水化热升温、降低混凝土温度的技术措施
3.6.1混凝土配料中掺加粉煤灰以减少水泥用量和降低水化热。
通过掺加粉煤灰可以减少水泥用量15~20%,这是降低水化热升温使底板顺利施工最有效的安全保障。
3.6.2混凝土配料中使用复合防水剂。
连同粉煤灰的使用,可使混凝土的水泥用量控制在360kg/m3以内。
3.6.3控制混凝土的入模温度在15℃,以控制承台混凝土的最高温度。
控制混凝土的入模温度主要通过降低石子和水的温度来实现。
如在底板混凝土施工时,气候出现反常高温时,应向石子浇水以降低骨料温度。
3.6.4由于一区承台CHT12的局部的厚度远远大于1.8m,为控制其最大温升,对于承台局部较厚部位,在不影响结构整体性及征得设计院同意的情况下,分为二次浇灌以降低温升。
具体的承台两次浇灌部位位置和留设方法见图2.1.1、2.1.2所示。
3.7混凝土测温
3.7.1混凝土测温:
本工程的大体积混凝土测温采用电子测温仪,地下室底板混凝土分四个区浇灌,每个区设置三个测温点,每区的承台、地梁及底板部位各选取一个测温点,每个测温点埋置两个测温探头,一个埋在构件的中心位置以测量内部最高温度,另一个探头设置在离混凝土表面5~10cm处以测量混凝土表面温度。
测温安排专人进行,在混凝土浇灌后1~5天,每2个小时测一次温,混凝土浇灌5天后,每4小时测一次温,同时应测大气温度,直至内外温差及表面与大气温差均低于10℃时,停止测温。
3.7.2混凝土温控的应急措施:
在测温过程中,出现下列情况:
混凝土结构内外温差较大(超过25℃)、温降过快(每小时降温超过1.5℃)及气温过低(低于8℃)。
应采用下列应急保温措施:
底板面加遮塑料布防止空气流通,并调整蓄水深度,如室外温度过低(低于8℃的情况下),我们还将搭设脚手架,并在脚手架下密挂碘钨灯在局部温差较大的混凝土表面进行加热。
3.7.3地下室底板蓄水养护时间不少于14天,蓄水14天后安排专人进行浇水养护,总计养护时间不少于28天。
4底板后浇带留设及混凝土浇筑
4.1底板后浇带留设
4.1.1根据设计,底板及地梁后浇带施工时在后浇带范围内做C30混凝土垫层加厚100mm厚,然后施工防水层。
具体见图4.1.1所示。
图4.1.1底板及地基梁后浇带构造图
4.1.2为了保证后浇带施工质量,同时也使后浇带的施工更为简便,防止底板后浇带支设木模而造成的混凝土流淌至后浇带内,减少后浇带的拆模、清理工作量,本工程计划采用混凝土快易收口网分隔后浇带。
快易收口网是一种消耗性模板,当混凝土入模浇灌时,网眼上的斜角片就嵌在混凝土里,并与这些混凝土连在一起形成一种波浪状表面,其粘接及剪切方面的强度可与经过良好处理的粗糙缝媲美。
为防止钢丝网因强度不足而变形,在钢丝网后面靠后浇带内侧用钢筋骨架加固。
详见图4.1.2。
图4.1.2后浇带快易收口网安装图
4.1.3底板后浇带的施工注意事顶:
4.1.3.1采用快易收口钢丝网模板的底板后浇带两边,在混凝土浇筑和振捣过程中,应特别注意分层浇筑厚度和振捣器距钢丝网模板的距离。
为防止混凝土振捣中水泥浆流失严重,应限制振捣器与模板的距离(采用Φ50振捣器时不小于40cm;
采用Φ70振捣器时不小于50cm)。
4.1.3.2后浇带的钢筋暴露在水和空气中的时间比较长,必须采取防锈措施,拟在钢筋表面涂刷素水泥浆,并经常抽出后浇带中积水,避免浸在水中。
4.1.3.3为防止杂物落入后浇带内,施工缝处理完毕并清理干净后,顶部用木模板封盖,以免施工过程中污染钢筋,堆积垃圾。
4.2后浇带混凝土浇筑
4.2.1后浇带混凝土的浇筑时间根据设计要求,裙楼和塔楼间纵横两条后浇带在塔楼封顶后再封闭。
4.2.2浇筑后浇带混凝土前,用水冲洗施工缝,保持湿润24小时,并排除混凝土表面积水。
4.2.3浇筑后浇带混凝土前,在施工缝处刷一层与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。
4.2.4后浇带混凝土采用微膨胀混凝土,添加高效UEA和普通水泥配制,混凝土的强度等级比原设计高一等级,其配合比通过试验确定,应认真配制,精心振捣。
4.2.5由于后浇带混凝土掺加膨胀剂UEA,对养护的要求十分严格,浇筑后要加强养护,底板后浇带进行蓄水养护,养护时间不得少于15d。
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