大体积砼施工方案.docx
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大体积砼施工方案
大体积砼施工方案
一、工程概况2
二、混凝土裂缝产生的原因2
三、混凝土的原材料控制2
1、具有微膨胀效果的高效缓凝型减水剂3
2、粗骨料选择3
3、细骨料选择4
4、骨料的搅拌温度4
5、粉煤灰4
6、配合比控制4
四、混凝土裂缝预控办法5
1、施工机械、材料和人员应能保证连续浇筑砼5
2、严格控制混凝土的出厂温度。
6
3、输送泵管处理办法6
4、砼分层浇筑方法(斜面分层法)7
5、混凝土震捣9
6、混凝土的泌水处理10
7动态控制11
8、面层搓平11
五、混凝土的养护措施12
1、混凝土筏板面层养护12
六、混凝土测温办法12
1、混凝土内部水化热所产生应力计算及温度差计算13
2、塑料薄膜厚度(计算及取值按建筑施工计算手册第11章)14
3、测温点布控14
4、测温监控15
七、施工缝的处理16
八、雨季施工注意措施16
九、施工中应注意的问题17
十、施工安全措施17
一、工程概况
8#主楼筏板厚度均为1400mm,约为801m³混凝土(筏板混凝土量);8#附属车库底板厚度为300mm,混凝土量约为195m³;共计996m³。
8#的J-7几何尺寸3600*3600*800、J-8几何尺寸3800*3800*900、J-9几何尺寸4000*4000*900,J-7、J-8、J-9独立柱高度≥800mm,亦属于大体积混凝土,需按大体积混凝土方案施工。
为保证工程质量,必须采取措施控制大体积混凝土裂缝,提高其抗渗抗裂性能。
二、混凝土裂缝产生的原因
混凝土是由多种材料组成的非均质材料,它具有较高的抗压强度,良好的耐久性及抗拉强度低,抗变形能力差,易开裂的特性。
大体积混凝土由于结构截面大,水泥用量大,水泥水化时释放的水化热会产生较大的温度变化,这种温度变化会使混凝土内部温度显著提高,而混凝土表面由于散热较快,温度较低,这样砼结构会形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就会产生裂缝。
同时,混凝土表面降温时,由于降温产生的温差,加上混凝土多余水分蒸发产生的干缩,受到地基和结构边界条件的约束时,会产生很大的收缩应力(拉应力),当该拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面会产生贯穿裂缝,带来很大危害。
三、混凝土的原材料控制
基于混凝土裂缝产生的原因,我公司对商混站原材料要求拟用低热、高标号水泥品牌。
水泥水化热大小,对混凝土的温度起决定性影响,而水泥水化热量大小取决于水泥品种及其所含的矿物成份,水泥中硅酸三钙(简称C3S)及铝酸三钙(简称C3A)含量愈高,发热量愈大,水化速度也愈快,出现温峰值也较早,选用的水泥应采用低水化热低碱水泥,所使用的水泥品种的铝酸三钙含量应少于8%。
应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,大体积混凝土施工所用水泥其3d的水化热不宜大于240kJ/kg,7d的水化热不宜大于270kJ/kg;水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%。
细骨料宜采用中砂,其细度模数宜大于2.3,含泥量不宜大于3%;粗骨料宜选用粒径5-31.5mm,并应连续级配,含泥量不宜大于1%。
拌和水用量不宜大于175kg/m³,粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%;矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50%;粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%;水灰比不宜大于0.50;砂率宜为35%-42%。
、具有微膨胀效果的高效缓凝型减水剂
具有微膨胀效果的高效缓凝型减水剂具有高效减水效果、降低水化热、改善混凝土的和易性、提高混凝土的抗裂性和抗渗性、改善混凝土泌水性和保水性、和具有良好的可泵送性等效果。
、粗骨料选择
采用以自然连续级配良好的粗骨料配制混凝土,如此配置的混凝土有较好的和易性,并可以减少用水量和水泥用量,以及提供较高的抗压强度。
优先选用5~31.5mm连续级配的石子,符合筛分曲线要求,减少混凝土干缩。
其指标如下:
名称
指标要求
备注
压碎指标
<10%
含泥量
≤1%
泥块含量
<0.2%
骨料中针状和片状颗粒含量
<10%
(重量比)
、细骨料选择
细骨料以中砂为宜,要求搅拌混凝土前对粗、细骨料进行冲洗,尽量减少含泥量。
其指标如下:
名称
指标要求
备注
含泥量
≤3%
泥块含量
<0.2%
氯离子含量
小于0.03%
细度模数
>2.3
、骨料的搅拌温度
对骨料进行浇水降温,降低混凝土出机和入模温度。
、粉煤灰
掺入适量的粉煤灰可以减少水泥用量,从而减少水泥的总体水化热,改善混凝土的和易性,对减少砼的裂缝控制有很大好处。
1、配合比控制
本工程拟采用泵送混凝土,砂率应在35%~42%之间,在满足可泵送前提下,尽量降低砂率。
坍落度在满足泵送条件下,尽量选用小值,塌落度选择在16。
配合比一经确定,未经试验人员同意改动配合比,不得随意增减用水量,以确保砼的整体质量均匀稳定。
四、混凝土裂缝预控办法
、施工机械、材料和人员应能保证连续浇筑砼
本工程选用搅拌站供应商品混凝土。
搅拌站的生产能力>120m3/h。
共用混凝土运输车约8辆,为保证大体积混凝土质量必须连续浇筑,要求搅拌站必须保证基础混凝土的连续供应,为防止机械故障、停电等意外事件发生,搅拌站应准备好自备发电机组等有效解决方案。
要求搅拌站严格控制原材料质量,搅拌时间至少2min。
要求初凝时间大于8h。
当混凝土运输车进入现场严禁加水。
为保证砼能够连续浇筑,不出现施工缝或冷缝。
施工机械不仅要准备充分,而且要考虑发生故障时的修理时间,现场备用一台砼罐车和一台泵车、8条振动棒(3条备用),此外还要备用一台发电机,其功率最小保证一台塔吊、一台砼输送泵车、5条振动棒和部分照明用电。
在浇筑砼两天前应把所需的材料、施工机械运到现场。
保证水电供应、机械配备,必须做到连续施工;并且联系好商混站。
浇筑大体积混凝土施工设备如下:
混凝土施工机械
数量
备注
砼搅拌站搅拌机
2台
1台备用
混凝土输送罐车
8台
2台备用
发电机
1台
地泵
1台
HBT50
振动棒
8根
HZXφ50
抽水泵
1台
φ100
工作班的人数如下:
工种
木工
振捣工人
找平工人
钢筋工
电工
养护工
试块员
后台
工人小计
管理人员
人数
4人
8人
8人
2人
1人
1人
1人
2人
27人
4人
合计:
工人27人,管理人员4人
、严格控制混凝土的出厂温度。
a).在商混站安排人员负责查看石子温度。
并定时测量砂子、石子的温度。
达不到要求时,应浇水降温。
b).每次装混凝土时,对混凝土搅拌车的搅拌罐进行淋水降温。
c).到施工现场时,对等待的每辆商混搅拌罐浇水降温。
、输送泵管处理办法
泵管在使用过程中会吸收辐射热,管道与砼磨擦也会产生热量,不定期在输送管上浇冷水降温,保证在浇筑砼过程中泵管温度不会过高。
根据该工程混凝土浇筑量、质量、工期等条件的要求,采用一台天泵输送。
a、夜间施工时,准备良好的照明条件,危险区域设置警示标志。
b、混凝土搅拌运输车在运送途中,搅拌筒应保持慢速转动。
c、在给混凝土泵喂料时应配合泵送均匀进行,且应使混凝土保持在集料斗内高度标志线以上。
d、混凝土拌和物在运输后如出现离析,必须经过二次搅拌。
当塌落度不能满足要求时,应二次掺加减水剂进行搅拌,严禁直接加水。
e、泵车旁由材料员检查每车砼质量,严禁将质量不合格的混凝土入泵。
泵送作业注意事项:
a.泵机在用水泥砂浆湿润的过程中,应及时输入混凝土拌和料,以防空气进入。
b.泵送作业刚开始时应缓慢压送,同时应检查泵机运转是否正常,输送管接头是否漏浆。
如发现异常应立即停泵检查。
c.泵机料斗上应装有滤网,并派专人检查以防大块石子进入,堵塞泵管。
d.泵送混凝土时,混凝土应充满料斗,料斗内混凝土面不得低于料斗口20cm。
泵送工作因混凝土供应不上而暂停时,应每隔l0min反泵一次,以免混凝上发生沉淀堵塞泵管。
、砼分层浇筑方法(斜面分层法)
依据砼输送能力、大承台的面积、砼浇筑量,对大承台浇筑砼进行分层,使砼以同一坡度薄层浇筑,循序推进,一次到顶,每次分层厚度按400~500mm分层浇筑,并要保证砼覆盖已浇筑砼的时间不得超过砼初凝时间。
这样避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长,提高了泵送效率,简化了混凝土的泌水处理,保证了上下混凝土不超过初凝时间。
对筏板进行分层后,砼浇筑时各层间应有适宜的间歇时间,使得在不产生冷缝的前提下,上层混凝土覆盖到下层的混凝土上时,下层混凝土水化热已进行了一段时间,热量已散发一部分,这样可以降低混凝土内部的一部分水化热。
筏板砼分层浇筑示意图如下:
分层厚度第一层500、第二层500、第三层400。
首先浇筑核心筒1400mm高,接着从东北角到西南角浇筑,浇筑时注意及时接核心筒这块混凝土,杜绝分块终凝。
大体积混凝土的浇筑,根据整体连续浇筑的要求,结合结构尺寸的大小、钢筋疏密、混凝土供应条件,选用机械情况等本工程施工中将采用整体一次浇筑的施工方法,并逐层上移,以保证分层混凝土之间的施工质量。
每台混凝土泵每小时浇筑30m3。
采取循序渐进的浇筑方法,但要保证上、下层浇筑间隔不超过初凝时间。
浇筑混凝土应连续进行,采用斜面式薄层浇捣,一次浇筑完成,同时泥工开始进行收面工作。
振捣:
混凝土采用机械振捣,根据混凝土泵送时自然形成坡度的实际情况,在每个浇筑带的前、后各布置两道振捣器,泵车配备4个φ50插入式振捣器,另外再配备4个备用插入式振捣器。
第一道布置在卸料点,主要解决上部的振捣;第二道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土的密实。
为防止混凝土集中堆积,先振捣出料口处的混凝土,使之形成流淌大约1:
8坡度,然后全面振捣。
在卸面上各振捣点严格控制振捣时间(20s)、移动间距(400mm)和插入深度,每个浇筑带配专人指挥振捣工作,防止漏振。
振捣时要尽量避免碰撞钢筋等。
、混凝土震捣
根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况,在每个浇筑带的前、中、后布置三道振动器,在下料完成后开始振捣。
第一道布置在混凝土卸料点,主要解决上部混凝土的捣实,第二道布置在混凝土坡脚处,确保下部混凝土的密实,第三道在坡度的中部保证砼的坡度和密实性。
随着混凝土浇筑工作的向前推进,振动器也相应跟上,以确保整个高度混凝土的质量。
斜面长度增加后,振动棒也要相应增加个数。
施工管理人员在现场监督工人认真捣实混凝土,提高混凝土的密实度,减少砼骨料之间的空隙。
混凝土振捣操作要点为:
a.混凝土自出口下落的自由倾落高度不得超过2米;
b.振动棒的操作,要做到"快插慢拔"。
在振捣过程中,宜将振动棒上下抽动,以使上下振动均匀,每点振动时间一般为15S~20S为宜,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。
移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍(一般为30~40cm)同时还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。
c.振捣时应避免碰撞钢筋、模板等,发现有变形、移位,各有关工种相互配合进行处理。
d.混凝土浇筑时设专人负责墙、柱插筋的保护工作。
随时对变形、移位的插筋进行修复。
并在混凝土收面之前将浇筑时溅在钢筋上的混凝土浆随时清理干净。
e.混凝土表面处理:
浇筑混凝土之前应在墙、柱等抄平,高出筏板上平50cm标高线,作为浇筑混凝土表面收面的标高控制线。
混凝土表面应进行二次收面。
由于泵送混凝土表面水泥浆较厚,在浇筑完混凝土后先按标高用长刮尺刮平浮浆。
然后收面不少于2遍,使其表面密实,然后用塑料薄膜覆盖,减少混凝土表面的水分散发,消除塑性裂缝。
、混凝土的泌水处理
大流动性混凝土在浇筑、震捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混
凝土坡面下流到坑底。
泌水会因振捣而改变混凝土中水的含量及冲洗掉混凝土面的水泥浆,对混凝土具有较大的危害,解决办法如下:
施工筏板浇筑时,后浇带处设置一集水坑,混凝土浇筑时使大部分泌水随着混凝土浇筑向前推进被赶至集水坑集中抽水。
当混凝土大坡面的坡脚接近另一侧筏板时,改变混凝土浇筑方向,即从顶端往回浇筑,与原斜坡相交成一个集水坑,这样集水坑逐步在中间缩小成水潭,用软轴泵及时排除(集水坑布置见下图),采用这种方法排除最后阶段的所有泌水。
浇筑时由北向南浇筑。
动态控制
施工现场严格监控预拌混凝土的各项指标,随时向现场施工的负责人进行通报,并及时对现场出现的混凝土品质问题进行处理。
试验人员随时抽查砼的坍落度,目测砼的和易性,如发现砼有离析或初凝现象把砼清退出场。
1、面层搓平
筏板砼浇筑完成后,初步用铝合金大杠刮平砼后,及时用木
抹子将砼表面抹平,待砼收水后,用木抹子搓平两次,以闭合砼面层的收缩裂缝。
大体积泵送混凝土,其表面水泥浆较厚,在混凝土浇筑结束后要认真处理。
经4~5小时左右,初步按标高用长尺刮平,约12小时后覆盖塑料膜并蓄水养护。
五、混凝土的养护措施
1、混凝土筏板面层养护
自然气温条件下(高于5℃),对于一般塑性混凝土应在浇筑后10-12h内,用塑料薄膜覆盖,并及时浇10mm水养护,以保持混凝土具有足够湿润状态。
浇水养护时间不少于14d,以减少升温阶段内外温差,防止产生温度裂缝,并可防止混凝土表面脱水产生干缩裂缝,使水泥顺利进行水化,提高混凝土的抗裂缝能力。
六、混凝土测温办法
砼的内部温度用电子测温仪测温,浇筑砼时预埋测温管,设置上中下三种高度,得出砼内部的温度与外界温度差值,按结构设计总说明要求,如果其差值超过250C时进行特殊养护。
、混凝土内部水化热所产生应力计算及温度差计算
以最不利的条件进行计算,既不考虑混凝土的热传导,且以前七天的水化热全部不进行传导进行计算内部中心温度的最大值。
砼内部中心温度最大值:
T(t)=CQ/cρ(1—e-mt)(建筑施工计算手册第11章)
T(t):
混凝土浇注完t时间,混凝土的绝热温升值(0C)
C:
每立方米混凝土水泥用量(公斤),C30P8的水泥取305公斤/每立方米
Q:
每公斤水泥水化热量,七天的取377千焦耳/每公斤
C:
混凝土的热比,为0.96
ρ:
混凝土的质量密度,取2400公斤/立方米
m:
为经验系数取0.4
t:
混凝土浇注后至计算时的天数,取7。
T(t)=CQ/cρ(1—e-mt)=305Χ377Χ(1—e-2.8)/(0.96Χ2400)
=46.90C
7天混凝土的弹性模量:
E(t)=E0(1—e-0.09t)(建筑施工计算手册第11章)
E(t):
计算时混凝土的弹性模量
E0:
混凝土最终的弹性模量
E(t)=E0(1—e-0.09t)=3.0Χ10000Χ0.467=1.40Χ10000
混凝土的变形应力:
σ=E(t)αΔTS(t)R/(1-v)(建筑施工计算手册第11章)
σ:
混凝土的温度应力
α:
混凝土的线膨胀系数(混凝土结构设计规范第4.1.8条)取1Χ10-5
ΔT:
最大的综合温差ΔT=T(t)—Th(按50C计算)ΔT=T(t)—Th=46.9-5=41.90C
S(t):
混凝土徐变影响系数,取0.4。
R:
混凝土的外约束系数,取0.4。
V:
混凝土的泊松比,取0.15。
σ=E(t)αΔTS(t)R/(1-v)=1.4×0.1×41.9×0.4×0.4/0.85=1.104〈1.43/1.15=1.24(牛顿/平方毫米,混凝土7天的抗拉强度)
达到允许拉力时的温度差:
1.24/(1.4×0.1×0.4×0.4/0.85)=47.10C
经过以上验算,若不进行保温养护,理论计算温差为47.10C时,将会产生裂缝。
控制温差在450C以下时,可保证不产生温度裂缝。
但按规范和图纸要求,温差应控制在250C以内。
、塑料薄膜厚度(计算及取值按建筑施工计算手册第11章)
δ=0.5Ηλ(Τa-Τb)k/λ1(Τmax-Τa)
δ—养护材料厚度
λ—养护材料导热系数,取0.04w/m.k
λ1——混凝土导热系数,取2.3w/m.k
Τmax——混凝土中的最高温度,取71.9℃Τmax=T(t)+Τ0,Τ0为混凝土浇筑入模温度,取25℃。
Τa——混凝土表面温度取25℃
Τb——混凝土达到最高温度时的大气平均温度,取20℃
K—传热系数修正值,取1.3
Η—结构物的厚度,取1.4米
δ=0.5×1.4×0.04×(25-20)×1.3/(2.3×(71.9-25)=1.7mm
覆盖两层塑料膜即可满足要求,为保证施工质量,拟定在塑料膜上再加10mm蓄水养护。
、测温点布控
(1)测温点布置图。
(见附图)
(2)测温记录
第1天~第7天每1小时测温一次;
第8天~第14天每3小时侧温一次
各龄期实测内部温度值与理论最大内部温度比较表
龄期(d)
比值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Tt
实测值
Tmax
理论值
71.9
基础中心与基础上表面保温养护内外升降温变化表
龄期(d)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
混凝土中心
温度(℃)
水底温度
(℃)
水面温度
(℃)
混凝土中心
与上部温
差(℃)
混凝土上部
与水底温
差(℃)
水底、水面温差(℃)
1、测温监控
对测温监控要求:
大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率、环境温度及温度应变的测试,在混凝土浇筑后7天内,每昼夜可不少于24次;以后可按每昼夜6-8次进行测试;混凝土浇筑体的外表温度,应以混凝土外表以内50mm处的温度为准;混凝土浇筑体底面的温度,应以混凝土浇筑体底面上50mm处的温度为准。
七、施工缝的处理
1.本工程基础底板混凝土施工时,水平施工缝留在高出底板与筏板上表面500mm高的墙体上,垂直施工缝留置于设计的后浇带处。
2.防水混凝土结构内部的各种钢筋或绑扎铅丝不得接触模板。
地下室外墙上固定模板用的螺栓必须有止水环。
八、雨季施工注意措施
在混凝土施工阶段,大雨来临之际不得浇筑混凝土。
平时要及时掌握天气的变化情况,特别是在雷雨、大风之际,更应注意,以保证混凝土连续浇筑的顺利进行,确保混凝土质量。
雨季钢筋混凝土施工还应注意以下几点:
混凝土搅拌站要勤测砂、石含水率,保证混凝土配合比满足设计、施工要求,雨天浇筑混凝土,应减小混凝土的坍落度。
混凝土中掺加的粉煤灰应注意防雨、防潮。
准备足够量的塑料布,对新浇筑的混凝土遇雨时可及时进行覆盖防护,或及时用塑料薄膜覆盖在已浇筑的混凝土表面上。
避免雨淋,造成水泥浆流失降低强度,下大雨时停止露天作业。
九、施工中应注意的问题
1、对商品混凝土应严格控制水灰比、塌落度。
2、细部构造处理是防水的薄弱环节。
施工前应审核图纸,特殊部位如:
后浇带、施工缝、预埋件等细部要精心处理。
3、混凝土中掺减水剂时,应加强初期养护,但是混凝土中掺入缓凝减水剂时,混凝土应在终凝以后才能浇水养护。
4、混凝土入模之前应检查混凝土,不得分层离析。
5、混凝土浇筑时,应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况,当发现有变形、移位时,应立即停止浇筑,并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。
6、加强气象预测预报的联系工作。
在混凝土施工阶段应掌握天气的变化情况,准备好浇筑过程中的抽水设备的防雨物资,以保证混凝土连续浇筑的顺利进行,确保混凝土质量。
一十、施工安全措施
1.施工中保证边坡稳定,防止边坡坍塌。
2.夜间施工,配备足够的照明设施。
3.边坡围护做1.8米栏杆和30cm高的挡板。
4.电工管理好临时用电线路和电动机械的安全用电防护。
5.施工期间严禁向坑内抛弃物品。
6.悬挂各种安全、文明施工警示标牌。
7.严禁混凝土沿路抛洒;混凝土搅拌车出工地门保证车轮干净。
8.现场设置沉淀池,禁止污水外流。
9.其它按城市创建要求进行。
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