大體積砼施工方案教材

中設(shè)建工集團(tuán)有限公司大體積砼施工方案溫州市安居工程瑤溪住宅區(qū)西地塊（四組團(tuán)）B11a、B11b(幼兒園)大體積砼施工方案編制人：審核人：審批人：編制單位：中設(shè)建工集團(tuán)有限公司編制時(shí)間：二零一三年四月十一日大體積砼施工方案一、工程概況本工程建設(shè)地點(diǎn)位于溫州市龍灣區(qū)瑤溪鎮(zhèn)永勝村。工程由溫州市安居房開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)發(fā)，中設(shè)建工集團(tuán)有限公司項(xiàng)目管理總承包,溫州市建設(shè)監(jiān)理有限公司監(jiān)理，浙江工業(yè)大學(xué)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，由溫州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站、安全監(jiān)督站監(jiān)督五方主體的質(zhì)量與安全行為。工程為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，地下一層，地上十一層，地下室建筑面積為19342平米，地上建筑面積為55824.3平米，本工程由1~8棟樓及幼兒園，樓層層高分別為14.7米、34.7米、35.6米和37.7米。二、大體積防水砼的澆筑、養(yǎng)護(hù)（一）砼的澆筑1、大體積基礎(chǔ)澆筑（1）大體積混凝土基礎(chǔ)的整體性要求高，一般要求混凝土連續(xù)澆筑，一氣呵成。施工工藝上應(yīng)做到分層澆筑、分層搗實(shí)，但又必須保證上下層混凝土在初凝之前結(jié)合好，不致形成施工縫。在特殊的情況下可以留有基礎(chǔ)后澆帶。即在大體積混凝土基礎(chǔ)中預(yù)留有一條后澆的施工縫，將整塊大體積混凝土分成兩塊或若干塊澆筑，待所澆筑的混凝土經(jīng)一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)干縮后，再在預(yù)留的后澆帶中澆筑補(bǔ)償收縮混凝土，使分塊的混凝土連成一個(gè)整體?；A(chǔ)后澆帶的澆筑，考慮到補(bǔ)償收縮混凝土的膨脹效應(yīng)，當(dāng)后澆帶的直徑長(zhǎng)度大于50m時(shí)，混凝土要分兩次澆筑，時(shí)間間隔為5-7d。要求混凝土振搗密實(shí)，防止漏振，也避免過(guò)振?；炷翝仓?，在硬化前1-2h，應(yīng)抹壓，以防沉降裂縫的產(chǎn)生。（2）混凝土澆筑根據(jù)整體性要求、結(jié)構(gòu)的大小、鋼筋疏密、混凝土供應(yīng)等具體情況，選用如下澆筑方式：斜面分層：適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度超過(guò)厚度的三倍。振搗工作應(yīng)從澆筑層的下端開(kāi)始，逐漸上移，以保證混凝土施工質(zhì)量。分層的厚度決定于振動(dòng)器的棒長(zhǎng)和振動(dòng)力的大小，也要考慮混凝土的供應(yīng)量大小和可能澆筑量的多少，一般為20-30cm。1）基礎(chǔ)底板采用分條、分段、斜面分層、連續(xù)推進(jìn)、自然流淌、一次到頂?shù)幕炷翝仓桨浮?）在基坑?xùn)|北面和東南面分設(shè)泵組。在450mm厚底板平面內(nèi)水平布置泵管（輔以梭槽），分別由北向南澆筑混凝土。3）根據(jù)混凝土泵送時(shí)的自然坡度情況，在每段砼澆筑前后布設(shè)2套振搗器。隨著混凝土向前推進(jìn)澆筑，振搗器相應(yīng)跟進(jìn)。4）混凝土澆筑約3～4h后，初步按標(biāo)高用長(zhǎng)括尺括平，在初凝前用鐵滾桶縱橫碾壓數(shù)遍，待混凝土收水沉實(shí)后，用木抹子搓平混凝土表面，封閉其收水裂縫，然后間隔覆蓋2層塑料布、2層草袋保溫、保濕。2、砼的供送方法及每小時(shí)計(jì)劃供應(yīng)量的確定。1現(xiàn)場(chǎng)各種作業(yè)場(chǎng)地、機(jī)具和材料按施工總平面布置圖劃定的區(qū)域和地點(diǎn)、操作和堆放，并在筏板基礎(chǔ)砼澆筑前在場(chǎng)內(nèi)非挖區(qū)域內(nèi)澆筑20cm厚砼地坪，以保證車(chē)輛正常進(jìn)出。123大體積澆筑完成后4～5h左右，初步按標(biāo)高用長(zhǎng)括尺括平，在初凝前(本工程砼初凝時(shí)間為6h)用鐵滾筒碾壓數(shù)遍。再用木抹抹平壓實(shí)，以閉合收水裂縫，澆筑完畢12小時(shí)內(nèi)覆蓋兩層雙層訂袋，并加蓋塑料布一層。（二）大體積防水砼的養(yǎng)護(hù)方案為了進(jìn)一步摸清大體積砼水化熱的大小，不同深度溫度升降的變化規(guī)律，隨時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部溫度和表面溫度，有的放矢的采取相應(yīng)的技術(shù)措施確保工程質(zhì)量。采取在砼澆筑完3h內(nèi)蓋塑較薄膜一層，再蓋草袋一層，或僅在表面蓋草袋二層淋水，側(cè)面蓋一層草袋，進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。在砼養(yǎng)護(hù)澆筑后14天，按以往施工經(jīng)驗(yàn)，砼內(nèi)部溫度會(huì)發(fā)生陡降，按有關(guān)規(guī)范規(guī)定在控制在5℃/天以內(nèi)，在此期間將加強(qiáng)測(cè)溫，以保證砼質(zhì)量。三、大體積防水砼的施工本工程住宅樓地下室底板450mm厚的底板屬大體積砼，在施工期間必須采用相應(yīng)的基礎(chǔ)底板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C35，抗?jié)B標(biāo)號(hào)等級(jí)為P8，厚度450mm，底板砼總體積約9123m3，按大體積施工工藝組織施工。在混凝土中摻加微膨脹劑和聚丙烯抗裂纖維。底板混凝土施工期間按施工計(jì)劃安排正值寒期、雨季，要采取相應(yīng)的雨期、寒期施工措施。一）底板混凝土施工時(shí)的技術(shù)關(guān)鍵（一）基于底板混凝土防水抗?jié)B的設(shè)計(jì)要求，在混凝土中摻加微膨脹劑和聚丙烯抗裂纖維，改善混凝土自身的各項(xiàng)性能，控制其內(nèi)部約束應(yīng)力產(chǎn)生的收縮裂縫。（二）實(shí)行混凝土分層連續(xù)澆筑，按緩凝時(shí)間控制每層混凝土覆蓋周期，確保混凝土層間不出現(xiàn)冷縫。（三）采用覆蓋保溫法養(yǎng)護(hù)和微機(jī)控溫技術(shù)，控制澆筑后混凝土表面和內(nèi)部溫度差不超過(guò)25℃，降溫速率低于2℃/d，避免混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)期間出現(xiàn)溫度收縮裂縫。（四）控制混凝土拌合物的出機(jī)溫度和入模溫度，加強(qiáng)覆蓋保溫措施，保證其正溫下，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)值不低于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的30%。二）混凝土裂縫的形成和控制混凝土結(jié)構(gòu)物的裂縫可分為微觀裂縫和宏觀裂縫。微觀裂縫是指那些肉眼看不見(jiàn)的裂縫，主要有三種，一是骨料與水泥石粘合面上的裂縫，稱(chēng)為粘著裂縫；二是水泥石中自身的裂縫，稱(chēng)為水泥石裂縫；三是骨料本身的裂縫，稱(chēng)為骨料裂縫。微觀裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中的分布是不規(guī)則的、不貫通的。反之，肉眼看得見(jiàn)的裂縫稱(chēng)為宏觀裂縫，這類(lèi)裂縫的范圍一般不小于0.05㎜。宏觀裂縫是微觀裂縫擴(kuò)展而來(lái)的。因此在混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫是絕對(duì)存在的，只是應(yīng)將其控制在符合規(guī)范要求范圍內(nèi)，以不致發(fā)展到有害裂縫?；炷两Y(jié)構(gòu)的宏觀裂縫產(chǎn)生的原因主要有三種，一是由外荷載引起的，這是發(fā)生最為普遍的一種情況，即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的；二是結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫，這是由于結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)與計(jì)算假設(shè)模型的差異引起的；三是變形應(yīng)力引起的裂縫，這是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起結(jié)構(gòu)變形，當(dāng)變形受到約束時(shí)便產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生變形時(shí)，在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間，都會(huì)受到相互影響、相互制約，這種現(xiàn)象稱(chēng)為約束。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)截面較厚時(shí)，其內(nèi)部溫度和濕度分布不均勻，引起內(nèi)部不同部位的變形相互約束，這樣的約束稱(chēng)之為外約束；當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)物的變形受到其他結(jié)構(gòu)的阻礙所受到的約束稱(chēng)為外約束。外約束又可分為自由體、全約束和彈性約束。建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)所承受的變形，主要是因溫差和收縮而產(chǎn)生的。本工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫兩種。表面裂縫是由于混凝土表面和內(nèi)部的散熱條件不同，溫度外低內(nèi)高，形成了溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，表面的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度而引起的。貫通裂縫是由于大體積混凝土在強(qiáng)度發(fā)展到一定程度，混凝土逐漸降溫，這個(gè)降溫差引起的變形加上混凝土失水引起的體積收縮變形，受到地基和其他結(jié)構(gòu)邊界條件的約束時(shí)引起的拉應(yīng)力，超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)所可能產(chǎn)生的貫通整個(gè)截面的裂縫。這兩種裂縫不同程度上，都屬有害裂縫。高強(qiáng)度的混凝土早期收縮較大，這是由于高強(qiáng)度混凝土中以30%～60%礦物細(xì)摻合料替代水泥，高效減水劑摻量為膠凝材料總量的1%～2%，水膠比為0.25～0.40，改善了混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，給高強(qiáng)混凝土帶來(lái)許多優(yōu)良特性，但其負(fù)面效應(yīng)最突出的是混凝土收縮裂縫幾率增多。高強(qiáng)混凝土的收縮，主要是干燥收縮、溫度收縮、塑性收縮、化學(xué)收縮和自收縮?；炷脸醅F(xiàn)裂紋的時(shí)間可以作為判斷裂紋原因的參考；塑性收縮裂紋大約在澆筑后幾小時(shí)到十幾小時(shí)出現(xiàn)；溫度收縮裂紋大約在澆筑后2到10d出現(xiàn)；自收縮主要發(fā)生在混凝土凝結(jié)硬化后的幾天到幾十天；干燥收縮裂紋出現(xiàn)在接近1年齡期內(nèi)。干燥收縮：當(dāng)混凝土在不飽和空氣中失去內(nèi)部毛細(xì)孔和凝膠孔的吸附水時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生干縮，高性能混凝土的孔隙率比普通混凝土低，故干縮率也低。塑性收縮：塑性收縮發(fā)生在混凝土硬化前的塑性階段。高強(qiáng)混凝土的水膠比低，自由水分少，礦物細(xì)摻合料對(duì)水有更高的敏感性，高強(qiáng)混凝土基本不泌水，表面失水更快，所以高強(qiáng)混凝土塑性收縮比普通混凝土更容易產(chǎn)生。自收縮：密閉的混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度隨水泥水化的進(jìn)展而降低，稱(chēng)為自干燥。自干燥造成毛細(xì)孔中的水分不飽和而產(chǎn)生負(fù)壓，因而引起混凝土的自收縮。高強(qiáng)混凝土由于水膠比低，早期強(qiáng)度較快的發(fā)展，會(huì)使自由水消耗快，致使孔體系中相對(duì)濕度低于80%，而高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)較密實(shí)，外界水很難滲入補(bǔ)充，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生自收縮。高強(qiáng)混凝土的總收縮中，干縮和自收縮幾乎相等，水膠比越低，自收縮所占比例越大。與普通混凝土完全不同，普通混凝土以干縮為主，而高強(qiáng)混凝土以自收縮為主。溫度收縮：對(duì)于強(qiáng)度要求較高的混凝土，水泥用量相對(duì)較多，水化熱大，溫升速率也較大，一般可達(dá)35—40℃，加上初始溫度可使最高溫度超過(guò)70—80℃一般混凝土的熱膨脹系數(shù)為10×10-6/℃，當(dāng)溫度下降20—25℃時(shí)造成的冷縮量為2—2.5×10-4，而混凝土的極限拉伸值只有1—1.5×10-4，因而冷縮常引起混凝土開(kāi)裂?；瘜W(xué)收宿，水泥水化后，固相體積增加，但水泥一水體系的絕對(duì)體積則減小，形成許多毛細(xì)孔縫，高強(qiáng)混凝土水膠比小，外摻礦物細(xì)摻合料，水化程度受到制約，故高強(qiáng)混凝土的化學(xué)收縮量小于普通混凝土。當(dāng)混凝土發(fā)生收縮并受到外部或內(nèi)部約束時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，并有可能引起開(kāi)裂。對(duì)于高強(qiáng)混凝土雖然有較高的抗垃強(qiáng)度，可是彈性模量也高，在相同收縮變形下，會(huì)引起較高的拉應(yīng)力，而由于高強(qiáng)混凝土的徐變能力低，應(yīng)力松弛量較小，所以抗裂性能差。（一）、大體積混凝土溫度計(jì)算公式1、最大絕熱溫升Th=(mc+K·F)Q/c·ρ=（359+0.25*73.8）375/0.97*2400=60.8℃2、混凝土中心計(jì)算溫度T1（t）=Tj+Th·ε(t)=12℃+60.8℃*0.03=13.8℃（二）應(yīng)力計(jì)算公式1、混凝土干縮率1）混凝土干縮率εY(t)=εY0(1-e-0.01t)M1·M2···M10=3.24*10-4*(1-2.718-0.01*28)*1.0*1.13*1*1*2.25*0.93*0.88*1.2*1*0.76=6.85-3（三）平均整澆長(zhǎng)度（伸縮縫間距）1、混凝土極限拉伸值εp=7.5ft(0.1+μ/d)10-4(lnt/ln28)=7.5*300(0.1+0.0076/25)*10-4(log2.718*28/log2.718*28)=0.2252、平均整澆長(zhǎng)度[Lcp]=1.5√h·E(t)/Cx·arch[｜α△T∣/(｜α△T∣-｜εp∣=1.5√1.2·3.0*104/0.8·arch[｜1*10-5*6∣/(｜1*10-5*6∣-｜0.225∣=85四、大體積防水混凝土控制溫度和收縮裂縫的技術(shù)措施一）降低水泥水化熱和變形1）選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合水泥等。本工程選用粉煤灰硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥,在無(wú)以上水泥的情況下，采用普通硅酸鹽水泥摻加10%-15%的粉煤灰進(jìn)行澆筑。2）充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，減少每立方米混凝土中水泥用量。根據(jù)試驗(yàn)每增減10㎏水泥，其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升降1℃左右。3）使用粗骨料，盡量選用粒徑較大、級(jí)配良好的粗細(xì)骨料；控制砂石含泥量；摻加粉煤灰等摻合料或摻加相應(yīng)的減水劑、緩凝劑，改善和易性降低水灰比，以達(dá)到減少水泥用量、降低水化熱的目的。4）在基礎(chǔ)內(nèi)部預(yù)埋DN48鋼管，對(duì)混凝土水化熱溫度進(jìn)行測(cè)量。5）在拌合混凝土?xí)r，還可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補(bǔ)償收縮，減少混凝土的溫度應(yīng)力。6）改善配筋。為了保證每個(gè)澆筑層上下均有溫度筋，可建議設(shè)計(jì)人員將分布筋做適當(dāng)調(diào)整。溫度筋宜分布細(xì)密，一般用7）設(shè)置后澆縫。當(dāng)大體積混凝土平面尺寸過(guò)大時(shí)，可以適當(dāng)設(shè)置后澆縫，以減小外應(yīng)力和溫度應(yīng)力；同時(shí)也有利于散熱，降低混凝土的內(nèi)部溫度。二）降低混凝土溫度差3）在混凝土入模時(shí)，采取措施改善和加強(qiáng)模內(nèi)的通風(fēng)，加速模內(nèi)熱量的散發(fā)。三）加強(qiáng)施工中的溫度控制1）在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，緩緩降溫，充分發(fā)揮徐變特性，減少溫度應(yīng)力，夏季應(yīng)注意避免暴曬，注意保濕，冬期應(yīng)采取措施保濕覆蓋，以免發(fā)生急劇的溫度梯度發(fā)生。2）采取長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，延續(xù)降溫時(shí)間和速度，充分發(fā)揮混凝土的應(yīng)力“松弛效應(yīng)”。3）加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)與管理，隨時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化，內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內(nèi)，及時(shí)調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過(guò)大，以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)。4）合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過(guò)程中均勻上升，避免混凝土拌合物堆積過(guò)大高差。（四）底板混凝土溫度控制措施1）為控制混凝土內(nèi)外溫差低于25℃，決定采用2層塑料布間隔2層草袋，形成多層空氣腔，進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。2）采用溫度計(jì)進(jìn)行砼內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)，可便于隨時(shí)掌握砼底板內(nèi)外溫和降溫速度，預(yù)測(cè)其溫度的彎化趨勢(shì)，適時(shí)增減砼表面覆蓋層的厚度。3）溫度監(jiān)測(cè)1、采用溫度計(jì)進(jìn)行底板混凝土溫控過(guò)程的24h連續(xù)監(jiān)測(cè)；2、測(cè)溫點(diǎn)選擇在底板平面內(nèi)1/4區(qū)域布置，凹凸折角和混凝土底板側(cè)面及底板中心各部位，分別代表性地布設(shè)測(cè)溫點(diǎn)，分上、中、下3層或5層設(shè)置；3、測(cè)溫在砼溫度上升階段每2～4h測(cè)一次，溫度下降階段每8h測(cè)一次，同時(shí)測(cè)大氣溫度。（五）改善約束條件，削減溫度應(yīng)力1）采取分層或分塊澆筑大體積混凝土，合理設(shè)置水平或垂直施工縫，或在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)計(jì)施工后澆帶，以放松約束程度，減少每次澆筑長(zhǎng)度的蓄熱量，防止水化熱的積聚，減少溫度應(yīng)力。2）對(duì)大體積混凝土基礎(chǔ)與地基，或基礎(chǔ)與厚大的混凝土墊層之間設(shè)置滑動(dòng)層，如采用平面澆瀝青膠鋪砂、或刷熱瀝青或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位設(shè)置緩沖層，如鋪設(shè)30～50㎜厚瀝青木絲板或聚苯乙烯泡塑料，以消除嵌固作用，釋放約束應(yīng)力。（六）提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度1）選擇良好級(jí)配的粗骨料，嚴(yán)格控制其含泥量，加強(qiáng)混凝土的振搗，提高混凝土密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，減小收縮變形，保證施工質(zhì)量。2）采取二次投料法，二次振搗法，澆筑后及時(shí)排除表面積水，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，提高混凝土早期或相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量。3）在大體積混凝土基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置必要的溫度配筋，在截面突變和轉(zhuǎn)折處，底、頂板與墻轉(zhuǎn)折處，孔洞轉(zhuǎn)角及周邊，增加斜向構(gòu)造配筋，以改善應(yīng)力集中，防止裂縫的出現(xiàn)。五、C35、P8混凝土配合比設(shè)計(jì)（一）材料選用1、水泥采用42.5號(hào)硅酸鹽水泥；2、考慮混凝土可塑性，采用碎石粒徑為1～3cm，含泥量小于1%；3、選用細(xì)砂，含泥量小于2%；（二）混凝土施工配合比混凝土強(qiáng)度等級(jí)水泥（425號(hào)）UNF-7細(xì)砂1～3cm碎石底板C351.000.0181.682.62注：坍落度為18～22cm,初凝時(shí)間大于6h，抗?jié)B等級(jí)為P8。六、防止大體積砼裂縫的主要施工措施澆筑大體積基礎(chǔ)混凝土?xí)r，由于凝結(jié)過(guò)程中水泥會(huì)散發(fā)出大量的水化熱，因而形成內(nèi)外溫度差較大，易使混凝土產(chǎn)生裂縫。因此，必須采取措施。1、合理選擇砼的配合比，盡量選用水化熱低和安定性好的水泥，并在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下，盡可