大剧院大体积混凝土施工方案.docx

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大剧院大体积混凝土施工方案

大剧院项目

大体积混凝土施工方案

第一章编制依据

1、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300—2013）

2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2015）

3、《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）

4、《水泥基渗透结晶型防水材料》（GB18445-2012）

5、《预拌混凝土》（GB/T14902-2012）

6、《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52）

7、《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596）

8、《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046）

9、《混凝土外加剂》（GB8076）

10、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119）

11、《建筑工程冬期施工规程》（JGJ/T104-2011）

12、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）

13、《XX大剧院施工组织设计》、《XX大剧院施工图纸》、《XX大剧院混凝土施工方案》。

第二章工程概况

2.1工程总体概况

项目名称

XX大剧院项目

项目地址

XX省XX市主城区西南方向杨家桥乡境内，距离老城区直线距离三公里，基地北侧为314省道

建筑总面积（㎡）

33492.17

地下建筑面积（㎡）

12626.33

地上建筑面积（㎡）

20865.84

设计使用年限

50年

耐火等级

一级

建筑物抗震设防烈度

7度

建筑层数

地下一层，局部地下二层，地上四层

建筑高度（米）

23.60m

结构形式

地下钢砼框架-剪力墙结构

地上钢框架-支撑结构

2.2大体积混凝土概况

1、本工程筏板厚度有600mm厚、700mm厚、1000mm厚三种，筏板基础底标高为-5.600m、-11.300m、-11.900m、-15.800m，筏板混凝土为C35P8,筏板混凝土总量大约9000余方。

2、本工程承台厚度有1200mm、1500mm、1900mm、2000mm、2300mm等，其混凝土为C35P8。

第三章施工部署

3.1施工进度计划

施工进度计划

施工部位

开始时间

完成时间

B1区承台、筏板施工

2016年1月12日

2016年1月12日

B2区承台、筏板施工

2016年1月19日

2016年1月19日

B3区承台、筏板施工

2016年1月19日

2016年1月19日

B4区承台、筏板施工

2016年1月12日

2016年1月12日

A1区承台、筏板施工

2016年1月19日

2016年1月19日

A2区承台、筏板施工

2016年1月26日

2016年1月26日

A3区承台、筏板施工

2016年2月2日

2016年2月2日

A4区承台、筏板施工

2016年2月2日

2016年2月2日

A5区承台、筏板施工

2016年1月26日

2016年1月26日

A4区、A5区和B3区、B4区施工缝处筏板施工

2016年2月7日

2016年2月7日

A1区和A2区、A4区施工缝处筏板施工

2016年2月2日

2016年2月2日

A1区和A3区、A5区施工缝处筏板施工

2016年2月2日

2016年2月2日

3.2施工流水段的划分

本工程地下室筏板共划分为AB两个施工区域，其中A段划分为A1、A2、A3、A4、A5五个施工段，B区划分为B1、B2、B3、B4四个施工段。

B区先施工B1、B4段，再进行B2、B3段施工。

A区先施工A1段，然后进行A2、A5段施工，最后进行A3、A4段施工。

每一个施工段采用“推移式连续浇筑施工”。

图3.1-1地下室筏板流水施工区段划分图

第四章施工准备

4.1技术准备

做好大气测温记录工作，及时掌握天气变化情况，确定进入冬期施工的准确日期，编制好大体积混凝土施工方案。

购买有关冬期施工的规范、规程等书籍，并组织施工作业队伍学习有关冬期施工的规定，以便有关人员及时掌握冬期施工的有关要求。

作好冬期施工中混凝土的配合比工作。

C35P8混凝土配合比

材料

水泥

细骨料

粗骨料

水

外加剂1

粉煤灰

澎内传PNC803

总容重kg

每m³用量kg

330

750

1100

156

16.10

70

3

2425.1

重量比

1.00

2.27

3.33

0.39

0.048

0.21

0.009

4.2现场准备

1、根据实物工程量，提前组织有关机具和保温材料进场。

2、作好临时用水的水管及消防管的保温防冻工作，管线暴露在室外的用50mm厚岩棉包裹，并用防水丝布缠紧。

3、现场门卫室墙体上设天气告示牌，在气象局定制未来7天的天气预报，由试验员每天定时公布天气预报，以便在寒流、下雪、大风等天气到来前作好各项保温防冻措施。

4、冬施前，安全总监组织各部门有关人员对现场脚手架进行检查，查看脚手架各节点连接是否牢靠，支架部分是否稳定可靠。

各种通道及上人坡道要钉好防滑条。

5、对各种机械，如塔吊、混凝土输送泵、对焊机、套丝机、电焊机等进行检查，查看运转是否正常，保温是否到位。

6、严格控制临时用水，避免地面结冰。

7、其它工程根据总劳动力安排准备。

4.3机械准备

本工程基础底板混凝土浇筑期间考虑使用2台中联重科57米臂长汽车泵，6辆混凝土运输车。

1、混凝土泵的实际平均输出量，可根据混凝土泵的最大输出量，配管情况和作业效率，按下式计算：

Q1=Qmax•α１•η

式中：

 Q1 　―― 每台混凝土泵的实际平均输出量（m³/h）；

Qmax　―― 每台混凝土泵的最大输出量（m³/h）；

α１　　　―― 配管条件系数，可取0.8～0.9；

η　　―― 作业效率，根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输出管和布料停歇等情况，可取0.5～0.7。

计算得Q1=Qmax•α１•η=80×0.9×0.7=50.4m³/h.

2、当混凝土泵连续作业时，每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车台数，可按下式计算：

Ｎ＝Q1/V（L/S0+Tt）

式中：

 N ―― 混凝土搅拌运输车台数（台）；

Q1―― 每台混凝土泵的实际平均输出量（m³/h）；

V ―― 每台混凝土搅拌运输车的容量（m³）；

 S0 ―― 混凝土搅拌运输车平均行车速度（km/h）；

 L ―― 混凝土搅拌运输车往返距离（km）；

Tt ―― 每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间（h）。

计算得N=Q1/V（L/S0+Tt）=50.4/12（5/40+0.3）=1.79,考虑到大体积混凝土浇筑期间，混凝土连续浇筑施工的需要，不宜低于单位时间所需量的1.2倍，因此混凝土搅拌运输车取3台。

南北两边共6台商混车。

现场泵车主要按照施工区段需要分布在建筑南北两侧环形道路上，此图以浇筑A1区筏板混凝土为例，对泵车扎地做一示意，混凝土汽车泵平面布置示意图见附图2。

4.4材料准备

材料部门在进入冬期施工前做好所需各项材料的准备工作，材料进场后做好各项材料的验收、保管、发放工作。

各项冬施材料需用情况如下表所示，现场施工中如遇其它所需材料，向材料部门提出计划后另行购置，冬施期间的主要材料见下表4.4-1。

冬施主要材料表4.4-1

序号

冬施材料

单位

数量

用途

备注

1

保温棉被（50mm厚）

m2

38910

混凝土覆盖保温，周转考虑1.5倍

2

塑料薄膜

m2

9570

混凝土表面覆盖（一次性）

3

厚塑料布（0.4mm厚）

m2

38910

覆盖防风保温（砼表面）

4

红外测温仪

个

13

环境测温、温混凝土测温

5

铝箔岩棉（50mm厚）

m

800

临设水管、暖气管道保温

6

篷布（4mm）

m2

2000

原材区覆盖、防雪

7

彩条布

m2

5000

原材区覆盖、防雪

8

锅炉

个

1

烧热水

9

水箱

个

1

烧热水

10

Φ18

T

4

焊接火炉支架使用

三级钢

11

发电机

台

1

备用发电

500KW

12

棉衣、棉帽

套

630

13

棉鞋

双

630

14

手套

双

630

15

防风帆布

㎡

8000

搭设防风棚

16

电暖气

个

352

2000W

管理人员和工人

备注

以上材料品种及数量为冬施措施中的估用量，实际使用数量以现场购买量为准。

4.5人员准备

混凝土浇筑人员配备见表4.5-1。

混凝土浇筑人员配备表表4.5-1

序号

工种名称

人员数量

主要职责

备注

1

生产总指挥

1

总体安排与混凝土浇筑施工有关的人员、材料、设备等相关事项

2

技术总指挥

1

全面负责混凝土浇筑施工质量、技术问题的处理

3

混凝土浇筑总调度

1

负责浇筑现场人员、材料及设备的调度并对接政府环保、交警等执法部门

4

安全总负责

1

全面负责现场安全工作

5

现场安全管理

2

负责施工现场安全管理

6

混凝土浇筑队长

2

全面管理负责劳务作业层混凝土浇筑作业的人员调度、质量控制

7

振捣手

10

首次振捣及二次振捣

含配合工

8

混凝土工

15

找平、压实、拉毛等混凝土表面后期处理

9

木工

3

护模

10

钢筋工

3

护筋

11

电工

2

确保施工用电正常

12

试验工

2

负责混凝土试块制作及坍落度检查

13

混凝土保温覆盖

8

混凝土表面具备上人条件后及时覆盖保温养护

14

混凝土测温

2

负责混凝土测温及记录

15

总计

53

第五章施工方法

5.1施工流程

配合比设计→浇筑申请→汽车泵就位→混凝土浇筑→混凝土振捣→混凝土养护→混凝土测温。

5.2混凝土浇筑

筏板按照“跳仓施工法”将筏板分为9个施工区段进行流水施工作业，其中每个区段大约800～1200㎡，混凝土需用量在800～1400方，因此，本工程将每个区段按照“推移式连续浇筑施工”。

每个施工分区底板混凝土浇筑沿长边方向自一端向另一端进行,底板大体积混凝土每个分区浇筑顺序详见图5.2-1：

图5.2-1每个施工分区浇筑路线图

5.3混凝土振捣

本工程大体积混凝土振捣采用插入式振捣棒进行振捣，要配备足够数量及足够长度的振捣棒。

振捣棒应做到“快插慢拔”，在振捣过程中宜将振捣棒上下略为抽动，以使混凝土上下振捣均匀。

掌握好振捣时间，过短不易密实，过长能引起混凝土产生离析现象。

一般应视混凝土表面呈水平，不再显著沉降、不再出现气泡及表面泛出灰浆为准。

振捣棒插点要均匀排列，每次移动位置的距离应不大于振动棒作用半径的1.5倍。

振动器距模板不应大于振动器作用半径的0.5倍，又不能紧靠模板，且尽量避开钢筋，预埋件等。

5.4混凝土的保温养护

筏板混凝土为C35P8,筏板最厚为1.0m。

以下按照筏板计算保温层的厚度。

考虑环境温度分别在-10℃、-15℃、-20℃时的情况。

筏板混凝土养护措施，室外温度在-10℃以上时，覆盖两层塑料薄膜、一层50mm厚棉被，再覆盖一层0.4mm厚塑料布表面压实；室外温度在-15℃以下时，覆盖两层塑料薄膜和二层50mm厚棉，再覆盖一层0.4mm厚塑料布表面压实。

保温覆盖的时间以混凝土温度变化监测的情况而定，但不少于14天，详见9.1大体积混凝土裂缝控制施工计算。

5.5混凝土的测温

混凝土测温按表5.5-1要求。

混凝土测温内容见下表表5.5-1

序号

测温内容

测温时间

1

室外气温及环境温度

每昼夜2:

00、8:

00、14:

00、20:

00各测一次

2

混凝土浇筑、入模温度

每一工作班不少于4次

3

混凝土养护温度

达到抗冻临界强度前每2h测量一次，以后每6h测一次

1）测温孔布置及深度：

采用电子测温系统，详见附图3：

测温孔布置图。

2）测温要求

在入冬前建立测温组织，每日对大气温度、混凝土温度进行测温。

安排项目试验员进行专职测温。

专职人员要认真负责，确保测试数据真实可靠。

3）大气测温：

每天对大气温度进行监测，保存好测温记录。

现浇砼在测温时按测温孔编号顺序进行。

4）砼养护期间，测温员应按方案要求认真进行测温工作，做好记录，填写项目齐全，以备查阅。

5.6混凝土试块留置

进入冬期施工后，混凝土试件应比常温时增加不小于四组与结构同条件养护的试块，分别用于检查受冻前的混凝土强度、3天强度（检查强度是否达到1.2MPa）、7天强度（钢结构施工提供强度数据）、和转入常温养护28天后的混凝土强度，试验报告纳入竣工技术资料。

第六章质量标准及保证措施

6.1质量标准

砼浇筑前由质量员组织施工人员进行检查验收，检查模板的轴线位置、截面尺寸、标高、垂直度、支撑的牢固程度及模板拼缝的严密程度，对钢筋保护层、预埋件和预留洞进行检查，做好模板的预检、钢筋评定和隐蔽验收等工作，现浇结构和混凝土定位尺寸偏差应符合下表：

项目

允许偏差（mm）

轴线位置

基础

15

独立基础

10

墙、柱、梁

8

剪力墙

5

截面尺寸

＋8

－5

表面平整（2m长度上）

8

预埋设施中心线位置

预埋件

10

预埋螺栓

5

预埋管

5

预留洞中心线位置

15

6.2质量保证措施

1、控制预拌混凝土质量：

实施原材料进场检验制度，每次浇筑混凝土时，要求搅拌站将混凝土开盘鉴定及有关原材料的材质证明试验报告随第一辆罐车带至施工现场，混凝土工长、试验员、质检员应对其进行检查验收，核对无误后方可进行浇筑。

2、预拌混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合规范及有关规定，检查出厂合格证或试验报告是否符合质量要求。

3、混凝土的配合比、原材料计量、搅拌、运输、浇筑、养护和施工缝处理，必须符合施工规范规定。

4、混凝土试块的取样、制作、养护和试验要符合《混凝土强度检验评定标准》的规定。

5、混凝土应振捣密实；不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙、夹渣等缺陷。

6、施工挂牌制度

混凝土施工过程中在现场实行挂牌制，注明施工部位、管理人员、操作人员、混凝土分层厚度、混凝土浇筑高度、不同部位混凝土强度等级、主要操作方法等。

对现场不按规范、规程施工而造成质量问题的要追究有关人员的责任。

7、三检制度

坚持实行自检、互检、交接检制度。

混凝土浇筑前钢筋、模板均已验收合格。

浇筑竖向混凝土前，混凝土工应对木工支模情况进行一次交接检，主要检查所有拼缝是否严密，模板垂直度及支撑情况如何，如有问题存在，让木工及时进行整改，整改完毕前，不能浇筑混凝土。

8、混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过3～5h，同时已浇筑的混凝土表面温度在未被新浇筑的混凝土覆盖前不得低于相关规定。

第七章雨雪及大风天气措施

1、提前了解天气状况，雨雪天气不宜浇筑混凝土，如在浇筑过程中突遇大雨或大雪天气时，应及时在结构合理部位留置施工缝，并应尽快终止混凝土浇筑，对已经浇筑还未硬化的混凝土应立即进行覆盖，严禁雨水直接冲刷新浇筑的混凝土。

2、大风天气浇筑混凝土时，在作业面应采取挡风措施，混凝土表面一次抹压成型，及时覆盖塑料薄膜和保温材料，在保温养护中，应对混凝土的里表温差和降温速率进行现场监测，当实测结果不满足温控指标的要求时，应及时调整保温养护措施。

第八章安全保障措施

1、入冬前，项目组织现场人员进行冬施安全、消防教育。

制订安全生产和防滑、防冻、防火、防爆的具体措施，教育职工注意施工安全，严守各项规章制度。

2、施工中应把“安全第一”放在首位。

平时，所有工作人员必须注意防滑，防摔，穿暖衣服，带手套。

施工中严格按施工方案进行，不得违章作业，技术管理人员做好安全交底。

3、因冬季是失火等事件易发阶段，冬季施工领导小组必须提高对消防的重视程序，制定较详细的消防管理细则。

4、严格动火证的签发制度，用火操作必须经申请同意，并设专人看火，不得在超过审批的用火地点、时间外动火，并配合好消防器材和消防用水。

电焊施工前，必须向项目部提出书面申请，并且先清理周围易燃易爆物品，电焊施工时必须一人施工一人监护，施焊完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并有专人负责检查是否有燃烧的物品。

5、施工现场必须按方案要求做好防冻保温工作，注意天气预报，注意大风天气及寒流袭击对安全生产带来的影响。

6、现场保温材料一律采用保温棉被，设专人检查，消防场内易燃杂物，保证安全生产。

7、各种化学外加剂及有毒物品，油料等易燃物品，设专库存放，专人管理并建立严格的领取制度。

8、各种架子上人马道应牢固可靠并定期检修，大风及雪后要认真清扫、检查及消除隐患。

施工人员要做到遵章守纪，杜绝违章作业，违章指挥和冒险作业。

9、加强现场临时用电管理，严禁乱接线，加强平时的用电线路的检查，避免因线路老化造成漏电事故。

10、现场各重点部位（生活区、办公区、施工区、加工场、库房）按规定配备消防设施和消防器材（办公区、生活区按照一具/200m2、库房一具/25m2、施工区要有消防水、消防砂及一定数量的灭火器）。

办公区、生活区的灭火器、施工现场的消防水由总包统一布置，施工区域、库房由各分包单位自行负责。

11、库房及易燃物品堆放处，油漆配料房（库房必须有明显标识）等部位严禁烟火，任何人不得在以上库房10米范围内从事动火作业。

12、任何人和单位不得阻塞消防道路，设施周围3m不得堆放任何材料和其它物品，严禁随意动用或操作各种消防器材，严禁损坏各种消防设施、标志牌等。

13、施工现场严禁吸烟，吸烟者必须到允许吸烟的办公室或现场吸烟室吸烟，允许吸烟办公室要设置烟灰缸，吸烟室吸烟必须将烟头和火柴棍的用具放入烟灰桶。

15、在宿舍或休息室内，不准卧床吸烟，烟灰、火柴棍不得随地乱扔，必须放入烟灰桶内；严禁在木料堆放地、木工棚、材料库等部位吸烟。

16、电气焊作业必须由培训合格的专业技术人员操作，并申请动火证，工作时要随身携带灭火器材。

第九章相关计算及附图

附表1：

大体积混凝土裂缝控制施工计算

一、自约束裂缝控制计算书

1、计算原理

浇筑大体积混凝土时，由于水化热的作用，中心温度高，与外界接触的表面温度低，当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时，外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束，使表面产生拉应力，内部降温慢受到自约束产生压应力。

则由于温差产生的最大拉应力和压应力可由下式计算:

式中σt、σc──分别为混凝土的拉应力和压应力（N/mm2）；

E（t）──混凝土的弹性模量（N/mm2）；

α──混凝土的热膨胀系数（1/℃）

△T1──混凝土截面中心与表面之间的温差（℃），其中心温度按下式计算

计算所得中心温度为：

27.10度

ξ──混凝土的泊松比，取0.15－0.20。

由上式计算的σt如果小于该龄期内混凝土的抗拉强度值，则不会出现表面裂缝，否则则有可能出现裂缝，同时由上式知采取措施控制温差△T1就有可有效的控制表面裂缝的出现。

大体积混凝一般允许温差宜控制在20℃－25℃范围内。

2、计算

取E0=E0=3.15×104N/mm2,σ=1×10-5,△T1=17.10℃,ξ=0.15

混凝土在3d龄期的弹性模量,由公式:

计算得:

E（3）=0.75×104N/mm2

2）混凝土的最大拉应力由式:

计算得:

σt=1.00N/mm2

3）混凝土的最大压应力由式:

计算得:

σc=0.50N/mm2

4）3d龄期的抗拉强度由式:

计算得:

ft（3）=1.31N/mm2

结论:

因内部温差引起的拉应力不大于该龄期内混凝土的抗拉强度值，所以不会出现表面裂缝。

二、混凝土浇筑前裂缝控制计算书

1、计算原理

大体积混凝土基础或结构（厚度大于1m）贯穿性或深进的裂缝，主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的。

混凝土因外约束引起的温度（包括收缩）应力（二维时），一般用约束系数法来计算约束应力，按以下简化公式计算：

式中σ──混凝土的温度（包括收缩）应力（N/mm2）；

E（t）──混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量（N/mm2），一般取平均值；

α──混凝土的线膨胀系数,取1.0×10-5；

△T──混凝土的最大综合温差（℃）绝对值，如为降温取负值；当大体积混凝土基础长期裸露在室外，且未回填土时，△T值按混凝土水化热最高温升值（包括浇筑入模温度）与当月平均最低温度之差进行计算；计算结果为负值，则表示降温，按下式计算:

计算所得，综合温差△T=19.97度

T0──混凝土的浇筑入模温度（℃）；

T（t）──浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值（℃），按下式计算：

计算所得，绝热温升值T（t）=47.49度

Ty（t）──混凝土收缩当量温差（℃），按下式计算：

计算所得，收缩当量温差Ty（t）=-1.69度

Th──混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年平均气温（℃）；

S（t）──考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.3-0.5；

R──混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，R＝1；当为可滑动垫层时，R＝0，

一般土地基取0.25-0.50；

ξc──混凝土的泊松比。

2、计算:

取S（t）=0.30，R＝0.30,α=1×10-5,ξ=0.15。

1）混凝土3d的弹性模量由式：

计算得:

E（3）=0.75×104

2）最大综合温差△T=19.97℃

3）基础混凝土最大降温收缩应力,由式：

计算得:

σ=0.16N/mm2

4）不同龄期的抗拉强度由式:

计算得:

ft（3）=1.31N/mm2

5）抗裂缝安全度:

K=1.31/0.16=8.19>1.15计算满足抗裂条件

三、混凝土浇筑后裂缝控制计算书

1、计算原理:

弹性地基基础上大体积混凝土基础或结构各降温阶段综合最大温度收缩拉应力，按下式

计算：

降温时，混凝土的抗裂安全度应满足下式要求：

式中　　∑（t）──各龄期混凝土基础所承受的温度应力（N/mm2）；

　α──混凝土线膨胀系数，取1.0×10-5；

　ξ──混凝土泊松比，当为双向受力时，取0.15；

Ei（t）──各龄期综合温差的弹性模量（N/mm2）；

△Ti（t）──各龄期综合温差（℃）；均以负值代入；

　Si（t）──各龄期混凝土松弛系数；

　cosh──双曲余弦函数；

β──约束状态影响系数，按下式计算：

　H──大体积混凝土基础式结构的厚度（mm）；

　Cx──地基水平阻力系数（地基水平剪切刚度）（N/mm2）；

　L──基础或结构底板长度（mm）；

　K──抗裂安全度，取1.15；

　ft──混凝土抗拉强度设计值（N/mm2）。

2、计算

（1）计算各龄期混凝土收缩值及收缩当量温差

取εy0=4.0×10-4；M1=1.0；M2=0.93；M3=1.9；M4=1.0,则3d收缩值为:

εy（3）=εy0×M1×M2