筏基施工技术总结.docx
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筏基施工技术总结
基础大体积砼施工技术总结
1、工程概况
昆明顺城工程位于昆明市五华区,北临东风西路,南临云南省商会,东临崇仁街,西临沿河路,处于繁华市中心,紧邻街道、居民区、商铺。
本工程规划用地面积为54003m2,总建筑面积为369957m2,其中地上部分247914m2,地下部分122043m2,由我公司施工的南区工程主要包括5栋住宅楼及其裙楼、地下室等,总建筑面积约为265682m2。
南区工程整体分为D区、E区、F区三个区,整体工程为地下3层,地上裙楼部分D区为5层、E区为3层、F区为4层;其中1#、2#楼位于D区,3#楼位于E区,4#、5#楼位于F区;1#、2#、3#、4#主楼为30层,5#楼为31层。
±0.000标高相当于绝对标高1891.50m。
本工程1-5#主楼基础为筏板基础,1#、2#、4#楼筏厚厚度为2000mm,其中在核心筒部位筏板厚度为2200mm,3#、5#楼筏板厚度为2200mm。
裙楼部分为独立基础加抗水板,其中D区底板厚度为1000mm,E、F区底板厚度为800mm,独立基础砼厚度为1000mm。
纯地下室部分为柱下独立柱基础加抗拔桩。
2、施工总体部署
(1)本工程混凝土为商品混凝土,地下室砼浇筑量非常大,浇筑过程中沿纵向由北向南进行。
在施工每一小区域的时候,浇筑时应在遵循主浇筑方向的同时,还应遵循由深至浅的浇注原则,将每块区域浇筑完毕,避免出现施工冷缝。
(2)各队施工先后顺序为:
土建一队:
第一施工区→第二施工区→第三施工区→第四施工区→第五施工区→第六施工区
土建二队:
第一施工区→第二施工区→第三施工区→第四施工区→第五施工区→第六施工区
具体见地下室底板分区图。
(3)各区域内底板施工先后顾序为:
各区域内施工顺序本着由深到浅的原则进行,即先施工深基坑,即本工程为电梯井与集水井部分,后施工底板。
(4)工艺流程
电梯井、集水坑、底板外侧砖胎模砌筑→后浇带部位底板下防水及保护层施工→后浇带部位底板下钢筋绑扎→后浇带部位底板下混凝土浇筑→底板钢筋绑扎→墙、柱插筋及预埋件安装→模板安装→钢筋、预埋件、模板验收→测温管的布置→测温管布置验收→混凝土浇筑→混凝土表面处理→保温养护(测温)。
3、原材料控制
水泥:
水泥选用的是水化热较低的矿渣水泥,水泥用量必须经试验确定最佳水泥用量,防止水泥水化热过大。
石子、砂子:
控制石子、砂子的含泥量不超过1%和3%。
外加剂:
本工程地下室底板及外墙采用CH-BU膨胀剂(掺加量为水泥用量的6%-8%),FGHI-20000抗裂纤维(掺加量为0.8kg/m3),以提高砼抗裂抗渗性能。
水:
采用生活用水。
4、施工方法
(1)浇筑前必须认真核对混凝土浇筑申请单,商品混凝土浇筑配合比单、随车小票,并做好坍落度的现场测试工作(每2~3h测一次),严禁向混凝土中加水,发现问题及时与搅拌站取得联系解决。
如因停滞时间过长导致初凝的混凝土坚决退回。
(2)混凝土标高、平整度控制:
预先用水平仪抄平,抄出底板+500线,用红油漆标注在四周墙、柱筋上。
混凝土浇筑时将所标注点拉线控制标高,以此线为准用刮杠找平,再用木抹子提浆二遍,反复抹压数遍,终凝前用木抹子打磨,压实、搓毛。
(3)浇筑时,按混凝土浇筑平面布置图布设泵管,泵送混凝土前,先泵水60~90Kg冲洗,再压送与混凝土同配合比的减石混凝土1.5m3,确保泵管全部湿润畅通,方可进行泵送混凝土,泵送间歇时间较大或混凝土产生离析时,立即用压力水将泵管内的残存混凝土清除干净。
(4)底板砼按后浇带位置分区浇筑,采用3~4台混凝土泵进行混凝土的输送,砼浇筑采取斜面分层推进,一次从底到顶,即采用自然流淌形成斜坡的浇筑方法,能较好地适应泵送工艺,减少混凝土输送管道的拆除、冲洗和接长的次数,提高混凝土泵送效率,保证上、下层接缝。
(5)由于底板面积较大,采用斜面分层浇注,斜面分层浇注每层厚300~350,坡度一般取1:
6~1:
7。
混凝土浇注从低处开始,沿长边方向自一端向另一端推进,逐渐上升。
浇注时,要在下一层混凝土初凝之前浇注上一层混凝土,避免产生冷缝,并将表面泌水及时排走。
斜坡的水平长度控制在15m以内,必要时可在下部设挡板,见泵送混凝土斜面分层浇筑示意图。
(6)在泵送砼浇灌带布置4~5台插入式振捣器,为防止集中堆料,先振捣出料点的砼,使之形成自然坡度,然后成行列式由下而上再全面振捣,插点要均匀排列,每一插点振捣时间以20~30秒为宜,一般以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆和不再冒气泡时,不显著下沉,表示已振实,即可停止振捣。
每次移动距离不超过振捣器作用半径的1.5倍(约400mm)。
在斜面底部和边角处要加强振捣,振捣器与砖膜边缘距离不得超过0.5倍振捣器有效作用半径,且不得漏振,并尽量不碰撞钢筋和预埋管件。
图:
泵送混凝土斜面分层浇筑示意
(7)振捣混凝土时振捣器插点要均匀,不得漏振。
钢筋较密处必要时可用撬棍配合施工,然后将钢筋复位。
(8)浇筑底板混凝土时,每隔半小时,采取在混凝土初凝时间内,又把浇筑混凝土进行一次重复振捣,以排除砼因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水份的空隙,提高混凝土与钢筋之间的握裹力,增加密实度,提高抗裂性。
浇筑成型的混凝土表面水泥砂浆较厚,在浇灌后2~3h内按设计标高用刮尺刮平,在初凝前将混凝土表层抹平、压实,使混凝土表面密实,以避免沉缩裂缝。
(9)底板混凝土振捣时,由于采用泵送商品混凝土,将会产生泌水现象,可利用底板上的集水井收集,用水泵及时抽出坑外,大面积的混凝土浇灌在斜坡及模板(砖膜)处出现的泌水情况,在施工到最后,改变混凝土浇灌方向,与原坡面形成集水坑,用软管水泵排水,见下图。
(10)混凝土浇灌终凝后,应即刻进行养护,采用一层麻袋、一层塑料薄膜、二层草席保温(注:
当底板厚度为800mm和1000mm时采用二层草席保温,当底板厚度为2000mm和22000mm时采用四层草席保温)。
在底板周边砌筑10cm高挡水坎,白天(气温较高)时采用覆盖麻袋并蓄水(约5cm高)养护,夜间(气温较低时)将蓄水放出,在湿麻袋表面覆盖塑料薄膜并用二层或四层草席(根据混凝土厚度确定)保温覆盖;当白天气温低于10℃时,将蓄水放出并在湿麻袋表面覆盖塑料薄膜并用二层或四层草席(根据混凝土厚度确定)保温覆盖;进入12月份以后为防止夜间混凝土表面温度下降过多,为保证底板混凝土内外温差不超过25℃,根据现场实际情况,如接近临界点,将采取增加铺盖一层草席保温的应急预案,养护时间不少于14天。
5、混凝土施工的温度测控
(1)保温养护或蓄水养护均应在底板砼终凝后,砼表面尚未升温前进行,将底板砼的内外温差控制在25℃以内,基础周边利用底板周边高出的砖模围护蓄水。
(2)玻璃温度计测温:
每个测温点位由三根间距各为100mm呈三角形布置,分别埋于距板底200mm,底板中处及距砼表面100mm处测温管构成。
测温点位间距不大于6m,测温管使用φ20薄壁水管加工,下端封闭,上端开口,管口高于底板面50~100mm。
测温管内灌注2/3管深机油,每个测温管内放置一根玻璃测温计。
(3)现场挂编号标志,测温延续时间自砼浇筑始至撤保温后为止,暂定测温时间为14d,测温时间间隔为:
砼浇筑后1~3d为2h一次,4~7d为4h一次,其后为8h一次。
测温应作详细记录并整理绘制温度曲线图,温度变化情况及时反馈,当各种温差达到18℃时应预警,22℃时应报警。
(4)测温管端应用软木塞封堵,在放置和取出温度计时打开,温度计应系线绳垂直吊到管底,停留不少于3min后迅速查看。
(5)砼硬化期的实测温度应符合下列要求
砼表面温度(表面以下100或50mm处)与砼表面外50mm处的温度差不大于25℃;
拆除保温层时砼的表面与大气温差不大于20℃。
6.混凝土温度计算
顺城(南区)基础为C50P8混凝土浇注的大体积混凝土。
浇筑厚度分别为0.8M、1.0M、2.0M、2.2M。
不同的浇筑块厚度有不同的升温及散温特性。
浇注块薄,水化热温升阶段缩短,最高温度的峰值出现较早,并且有很快的降温趋势;浇筑块厚,则水化热温升阶段较长,最高温度峰值出现时间滞后,且保持时间较长。
混凝土内部的实际水化热温升还与外界气温及保温措施有关。
外界气温越高,保温措施越好,混凝土内部热量越不易散发,因此水化热温升阶段较短,最高峰值出现的时间更早,并且持续时间更长。
不同的浇筑块厚度,决定不同的浇筑块降温系数。
因此浇筑块厚度分别为0.8M、1.0M、2.2M时将出现不同的水化热升、降温及持续温度保持性质。
但上述三种浇筑厚度的混凝土绝热温升峰值均将出现在浇筑后的3-5天之间。
之后将逐渐降温。
顺城(南区)大体积混凝土强度等级C50P8,采用60天龄期后期强度配合比。
每M3混凝土水泥用量390Kg,使用国资东骏水泥有限公司P.O42.5水泥,厂家提供的水化热为299Kj/Kg(7天),用胶凝材料复合体(水泥:
矿粉:
粉煤灰=390:
80:
80)送省建材质检站实测水化热为228Kj/Kg,折合水泥水化热321.5Kj/Kg。
本工程底板砼预计浇筑时间为07年11月至12月。
据去年同期昆明地区实际气温的统计值:
11月平均气温14.2℃,夜间平均8.7℃,昼间平均19.8℃,12月平均气温10.6℃,夜间平均5.5℃,昼间平均15.6℃;混凝土浇筑温度到实际浇筑时可控制在20℃左右。
a)、混凝土的绝热温升
T(t)=
=
=52.9℃
W-每M3混凝土水泥用量(Kg/M3)
Q-每公斤水泥水化热量Kj/Kg.K
C-混凝土比热,取值0.97Kj/Kg.k
P-混凝土密度,取值2445Kg/M3
T(t)-在t龄期时的混凝土绝热温升
计算时龄期取值七天
b)、混凝土内部实际最高温度
Tmax=Tj+T(t).ξ
Tj-混凝土浇筑温度(℃)
T(t)-在t龄期时混凝土的绝热温升(℃)
ξ-不同浇筑块厚度的降温系数
浇筑块厚度
(M)
不同龄期(d)时的ξ值
2
3
4
5
6
9
12
15
0.8
0.33
0.35
0.35
0.34
0.28
0.16
0.08
0.04
1.0
0.35
0.36
0.36
0.35
0.29
0.17
0.09
0.05
2.2
0.55
0.60
0.63
0.64
0.63
0.58
0.48
0.38
混凝土7天龄期绝热温升52.9℃浇筑温度Tj=20℃
浇筑块厚度
(M)
不同龄期(d)时混凝土内部最高温度(℃)
2
3
4
5
6
9
12
15
0.8
37.4
38.5
38.5
38.0
34.8
28.5
24.2
22.1
1.0
38.5
39.0
39.0
38.5
35.3
28.9
24.8
22.6
2.2
49.1
51.7
53.3
53.8
53.3
50.7
45.4
40.1
c)、混凝土表面温度
δ-保温层厚度采用一层麻袋、一层塑料薄膜、二层草席保温,取值20mm
-保温材料导热系数,草席取值0.14W/M.K
βq-空气层传热系数,取值23W/M2.K
β=
=5.4
虚设厚度h'=K
=0.666
=0.29M
-混凝土热导率,取值2.33W/M.K
β-保温层传热系数(W/M2.K)
K-计算折减系数0.666
温度计算中采用的计算厚度H=h+2h'
H-混凝土温度计算厚度
h-混凝土的实际厚度
h'–混凝土的虚厚度
①、浇筑厚度为2.2M时
h'=0.29M
H2.2=2.2M+2×0.29M=2.8M
Tw(
)=Tq+
x(H–x)△T(
)
Tw(
)-龄期
时,计算厚度为X外的混凝土温度(℃)
Tq-龄期
时,大气的平均温度(℃)
△T(
)-龄期
时,混凝土内部最高温度与外界气温之差(℃)
当X=h'时,即可求得混凝土表面温度
Tb2.2(
)=Tq+
h'(H-h')△T(
)
Tb2.2(
)龄期
时,混凝土表面温度
Tb2.2(
)=Tq+
×0.29(2.8-0.29)△T(
)
=Tq+0.37△T(
)
②、浇筑厚度为1.0M时
h'=0.29M
H1.0=1.0M+2×0.29M=1.58M
Tb1.0(
)=Tq+
h'(H-h')△T(
)
=Tq+0.60△T(
)
③、浇筑厚度为0.8M时
h'=0.29M
H0.8=0.8M+2×0.29M=1.38M
Tb0.8(
)=Tq+
h'(H-h')△T(
)
=Tq+0.66△T(
)
进入11月份以后,昆明地区日温差加大,夜间最低气温下降,将致使在相同保温状态下的混凝土内、表面温差加大。
11月份夜间平均气温8.7℃时
龄期(天)
2
3
4
5
6
9
12
15
浇筑
厚度
0.8M
内部最高(℃)
37.4
38.5
38.5
38.0
34.8
28.5
24.2
22.1
表面
(℃)
27.6
28.4
28.4
28.0
25.9
21.8
18.9
17.5
差值
(℃)
9.8
10.1
10.1
10.0
8.9
6.7
5.3
4.6
浇筑
厚度
1.0M
内部最高(℃)
38.5
39.0
39.0
38.5
35.3
28.9
24.8
22.6
表面
(℃)
26.6
26.9
26.9
26.6
24.7
20.8
18.4
17.0
差值
(℃)
11.9
12.1
12.1
11.9
10.6
8.1
6.4
5.6
浇筑
厚度
2.2M
内部最高(℃)
49.1
51.7
53.3
53.8
53.3
50.7
45.4
40.1
表面
(℃)
23.6
24.6
25.2
25.4
25.2
24.2
22.3
20.3
差值
(℃)
25.5
27.1
28.1
28.4
28.1
26.5
23.1
19.8
12月份夜间平均气温5.5℃时
龄期(天)
2
3
4
5
6
9
12
15
浇筑
厚度
0.8M
内部最高(℃)
37.4
38.5
38.5
38.0
34.8
28.5
24.2
22.1
表面
(℃)
26.6
27.3
27.3
27.0
24.8
20.7
17.8
16.5
差值
(℃)
10.8
11.2
11.2
11.0
10.0
7.8
6.4
5.6
浇筑
厚度
1.0M
内部最高(℃)
38.5
39.0
39.0
38.5
35.3
28.9
24.8
22.6
表面
(℃)
25.3
25.6
25.6
25.3
23.4
19.5
17.1
15.8
差值
(℃)
13.2
13.4
13.4
13.2
11.9
9.4
7.7
6.8
浇筑
厚度
2.2M
内部最高(℃)
49.1
51.7
53.3
53.8
53.3
50.7
45.4
40.1
表面
(℃)
21.6
22.6
23.2
23.4
23.2
22.2
20.3
18.7
差值
(℃)
27.5
29.1
30.1
30.4
30.1
28.5
25.1
21.8
以上计算表明,11月、12月份夜间气温降低,若仍采用一层麻袋、一层塑料薄膜、二层草席保温,夜间混凝土表面温度下降过多,将使浇筑块厚度2.2M的混凝土内部最高温度与表面温度间的温差超过25℃,温差应力导致混凝土开裂的概率加大。
预案措施:
根据水化热估算情况,进一步加厚保温层草席厚度。
由原二层草席保温增至四层(δ加=40mm)。
β加=
=3.04
虚设厚度h'加=0.51M
计算厚度H加=3.22M
TW加(
)=Tq+0.53△T(
)
保温层由二层草席增至四层11月份夜间平均气温8.7℃时
龄期(天)
2
3
4
5
6
9
12
15
浇筑
厚度
2.2M
内部最高(℃)
49.1
51.7
53.3
53.8
53.3
50.7
45.4
40.1
表面
(℃)
30.1
31.5
32.3
32.6
32.3
31.0
28.2
25.3
差值
(℃)
19.0
20.2
21.0
21.2
21.0
19.7
17.2
14.8
保温层由二层草席增至四层12月份夜间平均气温5.5℃时
龄期(天)
2
3
4
5
6
9
12
15
浇筑
厚度
2.2M
内部最高(℃)
49.1
51.7
53.3
53.8
53.3
50.7
45.4
40.1
表面
(℃)
28.6
30.0
30.8
31.1
30.8
29.5
26.6
23.8
差值
(℃)
20.5
21.7
22.5
22.7
22.5
21.2
18.8
16.3
计算后可知,保温层增至四层(厚度40mm)后,即便是12月份夜间平均气温5.5℃时,浇筑块厚度2.2M的混凝土内部最高温度与表面温度之间差值基本在规范要求的安全范围内。
可见低气温时,保温措施尤显重要。
以上计算是把大体积混凝土温度场作为一个静态系统处理的结果,实际上温度场系统是动态的、随机的。
混凝土表面温度的影响因素很多,除混凝土本身的性质,结构形状外,还有养护方法、气温波动、空气对流、太阳辐射、保温材料干燥、潮湿状态等很多因素。
以上估算值与实际值可能受一些意外因素影响产生误差。
影响计算的主要因素有:
⑴、水泥水化值的离散性、波动性,将影响混凝土的绝热温升值T(t)。
⑵、混凝土浇筑温度Tj受气候影响的不确定性,以及不同浇筑块厚度的降温系数ξ的变异性,(ξ值为浇筑块裸露,直接向外散热时的取值,当混凝土覆盖保温层后,ξ值将变大。
)将影响混凝土内部实际最高温度(趋势升高)。
⑶、保温层的干燥、潮湿状态将影响保温材料导热系数
。
最终影响虚设高度h',使混凝土表面温度与计算值偏离。
以上热工计算仅只能指导测温及保温养护的管理。
实际保温养护需由测温结果指导。
d)、C50P8大体积混凝土浇筑质量保证
⑴、水泥采用水化热中等,且与外加剂适应性良好的东骏水泥P.O42.5。
(东骏P.O42.5水化热3d249Kj/Kg,7d299Kj/Kg。
)
⑵、采用初凝时间15小时左右的缓凝高效减水剂,保证大体积混凝土分层施工的连续性,并适当推迟水化热的高峰期。
⑶、用29%的矿物掺和料(矿渣粉、粉煤灰)取代水泥,降低混凝土绝热温升。
因大体积混凝土能聚集水化热,混凝土实体成熟度将早于试块,取样试块宜以60天龄期或90天龄期作为强度判定依据。
⑷、严格控制集料的含泥量,严格控制混凝土单方用水量,严格控制混凝土的水胶比,在保证混凝土强度的前提下,尽量降低混凝土单方水泥用量。
⑸、拒绝使用温度高的新鲜水泥,尽量降低混凝土的浇筑温度。
⑹、浇筑厚度0.8M、1.0M的大体积混凝土内部最高温度及表面温度的差值较易控制。
浇筑厚度2.2M的大体积混凝土存在一定的控温风险。
⑺、同时做好0.8M、1.0M、2.2M浇筑厚度的基础的施工准备,选择气温最低时段,优先考虑浇筑厚度2.2M的基础,尽量降低混凝土浇筑温度。
⑻、浇筑厚度2.2M的基础时,混凝土终凝后及时覆盖麻袋并及时浇水养护,同时监控混凝土内部最高温度及表面温度差。
在温差小于20℃之内,尽量不采取保温覆盖措施(估计48小时内),增加混凝土内部热量散发,待内部最高温度与表面温度差接近20℃时再采取保温覆盖措施。
用于保温的草席应保持干燥,减少热量传导,保证保温效果。
昼间气温高时,可根据测温情况适时揭开草席,增加混凝土内部的热量散发。
夜间气温低时,须根据测温情况适时覆盖保温。
⑼、浇筑厚度0.8M、1.0M、2.2M的大体积混凝土时,混凝土终凝后可蓄水养护48小时,0.8M、1.0M浇筑厚度的基础蓄水养护时间可适当延长。
⑽、浇筑大体积混凝土时宜用分层斜向赶浆法浇筑。
每次浇筑的厚度不宜超过500mm,浇筑上层混凝土之前需对下层混凝土进行二次振捣,上层混凝土振捣时,振动棒须深入下层混凝土。
分层浇筑,二次振捣可有效提高混凝土的匀质性、密实性,提高混凝土的极限拉伸值,有助抵抗裂缝的产生。
⑾、混凝土初凝二次抹面后,应及时覆盖浸透水的湿麻袋一层,面层覆盖黑色塑料薄膜,上面再覆盖二层干草席保温。
根据测温情况再作适当的增减调整。
浇筑厚度2.2M的基础时,须做好再增二层干草席(共四层)的保温预案。
⑿、在大体积混凝土浇筑前,在浇筑厚度的下层、中层、上层分设多组均匀分布的测温点(每100m2最少设置一组)。
并设专职人员测温及增减保温层,保证混凝土层间及内外温差不超过25℃,并作好相应记录,测温时如遇温差超过20℃,接近危险值时应及时加强保温措施,防止出现温差裂缝。
⒀、混凝土逐渐降温,温差趋小后,应及时浇水继续保湿养护不少于14天。
⒁、高强度混凝土属富混凝土,浆体体积为满足泵送要求较为富余,实际施工时可考虑一定比例的抛石措施(试验证明抛石200kg/m3以内能保证混凝土良好的和易性),在保证结构强度的前提下,进一步降低混凝土绝热温升。
抛石宜采用粒径为5-25mm,干净、干燥的碎石,需均匀散布,并振捣混合均匀。
⒂、大体积混凝土在保证浇筑层间温差的情况下,较宜于采用蓄水养护。
对于浇筑厚度2.2M的基础,须特别关注蓄水养护转换至草席保温养护的时间(由实际测温确定)。
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