大体积混凝土施工专项方案.docx
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大体积混凝土施工专项方案
大体积混凝土施工专项方案
一、编制依据
1.1菏泽大剧院结构施工图纸、图纸会审、
1.2施工组织设计
1.3混凝土施工规范
二、工程概况及特点
菏泽大剧院工程为框架结构,建筑高度为23.75米,舞台最高点为34.45米,地上1层,其中局部4层,地下1层,舞台基坑最深为10米。
基础均采用钻孔灌注桩基础。
与普通混凝土相比其主要工程特点是:
1)基础混凝土底板工程量大,有5670立方米。
2)单体承台混凝土体积大,承台梁密集,多为基板下的暗梁
3)舞台基板结构厚度达到950mm厚,钢筋密,混凝土工程量大,预埋件多,单块预埋件比较重;
4)施工精度要求高,质量要求严。
三、工艺流程
人员配备、物质检验、配合比申请→技术交底、办完工序交接手续→过程控制→成品保护→质量评定→质量记录
四、监控要点
配合比:
包括原材料、坍落度、砂率、水灰比、外加剂。
4.1大体积混凝土的整体性连续性:
包括连续浇灌、接茬严密、自由倾高度不大于0.45m等。
4.2养护与测温:
施工时及时养护,确保内部与外部温差小于25℃。
避免产生裂缝。
五、施工措施
5.1材料准备
5.1.1水泥
优选水化热较低的矿渣水泥、火山灰质水泥、粉煤灰水泥。
如采取措施保证混凝土发热量不增加的前提下,可选用普通硅酸盐。
水泥有出厂合格证及合格实验报告,严格控制水泥安定性。
石子的最大粒径与输送管之比表5.1.2-1
石子品种
泵送高度(m)
石子最大粒径与输送
管径之比
碎石
<50
≤1:
3.0
50~100
≤1:
4.0
>100
≤1:
5.0
卵石
<50
≤1:
2.5
50~100
≤1:
3.0
>100
≤1:
4.0
5.1.2骨料
骨料应符合普通混凝土有关质量标准,还应注意以下几点:
(1)有害杂质
砂石中不得有云母、粘土、淤泥、白云石、石灰块,这些杂质在混凝土中消化膨胀,使混凝土发生开裂剥落。
(2)品种和粒径
细骨料宜采用中砂,粗骨料宜采用粒径较大的石子,以利于混凝土密实,减少水泥用量,降低水化热。
如采用泵送混凝土,石子粒径、级配和形状对混凝土拌合物有重要的影响。
石子的最大粒径与输送管的管径之比有直接关系,见表5.1.2-1。
(3)含泥量
大体积混凝土中,泥量过多增加混凝土的收缩,降低强度和抗裂性。
砂子含泥量小于3%。
石子含泥量小于1%。
5.1.3外加剂及掺合料
(1)减水剂。
有出厂合格证,掺量必须经过实验试配,一般适宜掺量0.2%~0.3%,不超过5%,误差±0.5%。
宜以液体形式掺入。
(2)泵送剂
泵送剂应有出厂合格证和使用说明书。
掺量应按照说明书要求,防止少掺或超掺,以免造成堵泵。
(3)粉煤灰
应掺I级粉煤灰(见表5.1.3-1),掺量必须经过实验试配。
按检验批验收,检验收批以昼夜连续供应200t相同等级的粉煤灰为一批,不足200t的按一批
序号
指标
粉煤灰级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
细度(0.045mm方孔筛的筛余)不大于
12
20
45
2
烧适量(%)不大于
5
8
15
3
三氧化硫(%)不大于
3
3
3
4
需水量比(%)不大于
5
8
15
5
含水率(%)不大于
1
1
不规定
粉煤灰指标表5.1.3-1
5.1.4循环水冷却管。
冷却水管宜采用直径19~50mm的钢管或铝管。
优选采用铝管,易于弯曲,避免了弯头连接,减少漏水点。
5.2技术准备
5.2.1、混凝土配合比
(1)水泥用量
水泥品种选用符合要求。
在满足设计要求的强度等级(含利用混凝土后期强度)以及施工条件允许的前提下,水泥用量降到最低。
(2)石子级配
采用的石子品种、粒径符合5.1.2-1中第2条的要求,颗粒级配宜采用连续级配,以增加混凝土密实度。
(3)混凝土坍落度
混凝土坍落度在满足强度前提下,一定满足施工的要求,确保混凝土振动后里实外光。
当水泥用量(相应的水灰比)与坍落度发生矛盾时,适当增大坍落度,调整水泥用量,以满足施工操作的要求,利于混凝土振捣密。
泵送混凝土的坍落度按国家现行标准《混凝土泵送施工技术规程》的规定选用。
对不同泵送高度,入泵时混凝土的坍落度按表5.2.1选用。
不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用表表5.2.1-1
泵送高度(m)
30以下
30~60
60~100
100以上
坍落度(mm)
100~140
140~160
160~180
180~200
(4)外加剂
在大体积混凝土中掺入减水剂,增大混凝土的坍落度,改善和易性和保水性,提高泵送效率;有缓凝作用,可进行二次振捣,提高混凝土的整体性。
常用外加剂有普通型木质素硫酸钙、AF型减水剂。
掺量必须试5.2.1-15.2.2办理好工序交接手续
(1)做好模板尺寸、刚度检验,做好模板工程的预检记录。
(2)进行钢筋绑扎质量检验,做好隐检记录。
(3)模内清理干净,净水冲洗,钢筋避免油迹和灰迹污染。
5.2.3模板支设
模板采用多层板与木方组合模板,横、竖背楞均采用木方。
竖楞间距600mm,底部横楞间距300mm,上部横楞间距600mm。
模板支设方法见上图。
5.3混凝土温度组成及计算
在大体积砼施工中,经常出现的问题是温度变形裂缝,不能仅凭经验用温差控制裂缝,而应该通过科学的计算,采取“温差——温度应力”双控的方法,避免结构物出现温度裂缝。
混凝土浇筑成型后,经历着从初始浇筑温度,上升到最高温度,最后下降到稳定温度。
包括拌和温度、浇筑温度、最高水化热绝热温度、表面温度。
(1)混凝土拌和温度:
混凝土拌和温度,又称出机温度,由各种原材料提供。
石子的温度影响最大,砂子、水次之,水泥最小。
混凝土拌和温度降低措施:
(a)采用低温水或冰水搅拌混凝土。
(b)对骨料喷冷水。
(c)对骨料进行覆盖或设置遮阳棚避免日光直晒。
(d)在早晨或夜晚搅拌。
(e)掺加相应的缓凝型减水剂
(2)混凝土浇注温度:
浇筑温度是混凝土拌和出机后,经运输、浇灌、振捣成型时的温度。
与外界温度有关,当气温高于拌合温度时,浇注温度比拌合温度高,气温低于拌合温度时,则相反。
这种热量(或热量)的损失随运输工具、运输时间、运转时间、运转次数、振捣时间而变化。
(3)绝热温升:
绝热温升是结构四周没有任何热交换,水泥水化热全部转化为温度升高,与水泥用量、混凝土的热学性能有关,并随时间变化。
(4)混凝土内部温度:
大体积混凝土实际处于上下表面一维散热状态,温升值比按绝热状态计算的小。
混凝土浇筑厚度越薄,水化热温升阶段越短,最高温度值出现也越早,散热降温也越快;反之,厚度越大,水化热温升阶段越长,最高温度值出现的也慢,散热也越慢。
同时混凝土内部温度与大气温度也有关系,大气温度高,散热慢,温度最高值出现时间早。
(5)温度计算见工程实例
5.4温度控制措施
5.4.1、混凝土温度控制的要求
(1)混凝土养护要求
为保证新浇筑的大体积混凝土有适宜的硬化条件,防止混凝土干缩产生裂缝,大体积混凝土应在浇筑完毕12~18小时后及时养护,养护期间应保持混凝土表面湿润,如在夏季,避免阳光直照,混凝土表面应加盖草苫。
大体积混凝土养护时间表5.4.1
水泥品种
养护时间(d)
普通硅酸盐水泥
14
火山灰质水泥、矿渣水泥、
21
(2)养护时温差要求
养护期间,混凝土的中心温度与表面温度的温差应小于25oc,混凝土表面温度与大气温度的温差应小于20oc。
经计算结构有足够抗裂能力时,不大于25~30oc。
5.4.2、温度控制的方法
为了使混凝土内外温差不超过20~25oc的允许界限,延缓收缩和后期缓慢地降温,使混凝土获得必要的强度抵抗温度应力,采用散状和层状材料保温法和循环水降温法。
(一)散状和层状材料保温法
(1)保温材料选用
保温材料根本工程特点、气温、施工条件选用。
a:
混凝土结构表面。
气温在15oc以上时,采用层状材料或湿砂、锯末等散状材料。
低温或冬季时,采用多种或多层层状材料。
b:
混凝土结构四周
模板采用木质或竹质材料,模板外侧挂层状材料或采用带填充材料的模板。
(2)混凝土表面保温材料需要厚度计算见工程实例。
(二)内部循环水降温法
在混凝土内部预埋水管,通入冷却水,降低混凝土内部最高温度,满足基础允许的温差。
(1)冷水管材料及制作安装
材料按5.1.4条选用。
为了减少弯头和接头数目,冷水管按建筑物基础长度,预先做成一定长度的直段,配上U形管,分组编号,管与管之间的接头用套管连接,使用前必须做接头密封性通水试验。
(2)冷却管布设
冷水管距基础四周、基础上下均50cm,按蛇形布置,中心距离1.5m~3.0m,交错排列;上、下水管间距1.5~3.0m,并且通过立管相连,(图1)
(3)冷却水
冷却水采用天然河水或地下水,冷却水与混凝土之间的温差限制在22oc以内,以防止引起管四周混凝土拉应力,导致裂缝。
通水流量为0.9~1.5L/h。
若水温高,可加冰调整。
(4)水管冷却温度场计算
水管冷却温度场计算采用图表近似估算法,见工程实例。
5.5温度应力控制措施
大体积混凝土的结构贯穿性或深进裂缝,主要是由平均降温引起收缩应力造成按上述温控法控制外,还有设计构造技术措施进行控制。
5.5.1、设计构造技术措施
由于基础结构受到桩、地基的约束,随着对温度、收缩变形的约束越大,产生温度应力也越大,易产生贯穿性结构裂缝。
采用“抗、放”措施。
(1)设置滑动层。
在垫层上铺设三元乙丙柔毡、毡砂隔离层、塑料布、纤维布加滑石粉或细砂。
(2)在底板上下层主筋外布置φ8mm@50mm双向抗裂筋,增强表面抗裂能力。
(3)按规范要求在结构上设置温度伸缩缝(后浇带)。
在室内或土中的地下室的现浇混凝土结构超过30m,露天的超过20m的,设置伸缩(后浇带)。
5.5.2、温度应力计算见工程实例。
5.6施工现场准备
5.6.1机具设备
结构支模、钢筋绑扎、机械连接、焊接以及混凝土拌制、运输、浇筑等需要的机具设备,可根据不同工程对象按通常混凝土施工要求设置。
但保证连续浇筑,不得出现冷缝。
5.6.2测温准备
1、测温设备
(1)温度测定仪器
温度测定仪有热电偶、电阻温度计、棒式玻璃制水银温度计等。
在埋设集成温度传感器前应对仪器进行环氧树脂密封老化处理。
采用热电偶测温时,还应配合普通温度计进行校核。
(2)温度测定仪器的设置
所有温度测定仪器的埋设,必须按测温布置图进行编号。
a:
热电偶的埋设
热电偶的埋设以3~5个为一个测点,3~5个测点为一个区,每个热电偶均得编号,并在埋设前进行测试检验。
热电偶必须在钢筋绑扎完毕和混凝土浇注前安好,需绑扎在横向较粗钢筋的下侧,测温线应绑在钢筋上,其温感部位应处于测温点位置,并不得与钢筋直接接触。
按照施工平面位置的布点,用一根大于Φ12的钢筋,其长度为浇注层厚度加20~30mm,温度传感器采用钢丝固定,且与钢筋之间要有隔离层温度传感器采用钢丝固定,且与钢筋之间要有隔离层。
测温线插头留在外面,并用塑料袋罩好,避免潮湿,保持清洁,留在外面的测温线长度应大于20cm,并按上中下顺序分别绑扎,每组测温线在线的上段做上标记,便于区分深度。
(图2)
b:
棒式玻璃制水银温度计的设置
用φ48的脚手架钢管或其他无缝钢管作为棒式玻璃制水银温度计的测温管,管壁厚度以2mm为宜,内径为30~50mm,按所需长度量截取,其一端比钢管外径大10mm的圆钢板焊牢密封,使其不能漏水。
布置于绑扎好的钢筋网架上,并焊牢。
防止外界气温影响,管口用木块塞好。
管内灌水,深度为100~150mm。
一个测温管只反映一个测温点的数
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