土木工程施工(下)-8特殊混凝土施工技術(shù)

土木工程施工(下)-8特殊混凝土施工技術(shù)第一頁(yè)，共40頁(yè)。大體積混凝土施工技術(shù)建筑工程大體積砼常出現(xiàn)的部位：厚大的地下室底板（特別是電梯井筒部位）、樁頂承臺(tái)梁、轉(zhuǎn)換梁或板、內(nèi)筒外框架超高層的大截柱等。橋梁工程大體積砼常出現(xiàn)的部位：橋大直徑樁基礎(chǔ)、懸索橋的錨碇和橋塔的一些部位、斜拉橋橋塔的一些部位、連續(xù)梁橋的墩臺(tái)梁等。第二頁(yè)，共40頁(yè)。1大體積混凝土的定義美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)的定義：任何就地澆筑的大體積混凝土其尺寸之大，必須采取措施解決水化熱及隨著引起的體積變形問(wèn)題，以最大限度減少開(kāi)裂。日本建筑學(xué)會(huì)的定義：結(jié)構(gòu)斷面尺寸最小在80cm以上，水化熱引起混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差，預(yù)計(jì)超過(guò)25℃的混凝土。第三頁(yè)，共40頁(yè)。2.大體積砼的裂縫（1）表面裂縫（2）收縮裂縫大體積混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫，按其深度一般分為表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫（3）影響溫度應(yīng)力、溫度裂縫的因素很多，主要有以下幾點(diǎn):

①水泥水化熱②外界氣溫變化③約束條件④砼的收縮變形第四頁(yè)，共40頁(yè)。3.大體積砼施工措施體內(nèi)最高溫度點(diǎn)（1）大體積砼內(nèi)部溫度變化規(guī)律入模溫度、最高溫度及出現(xiàn)的時(shí)間、升溫階段及降溫階段養(yǎng)護(hù)注意的問(wèn)題第五頁(yè)，共40頁(yè)。(2)砼最高溫度的估算

砼內(nèi)部最高溫度:Tmax=Tj+W/10+F/50Tj——砼入模溫度W——單方砼的水泥用量（kg/m3）F——單方砼的粉煤灰用量（kg/m3）公式考慮了水泥用量及粉煤灰用量對(duì)砼最高溫度的影響。澆筑塊體的厚度、初期澆筑溫度的變化等影響因素沒(méi)能反映。該公式一般只作為初步估算，要精確計(jì)算需采用其它方法。第六頁(yè)，共40頁(yè)。(3)設(shè)計(jì)方面考慮的措施1．合理的平面立面設(shè)計(jì)，避免截面的突變，從而減少約束應(yīng)力。2．合理的布置分布鋼筋，盡量采用小直徑、密間距，變截面處加強(qiáng)分布鋼筋3．避免用高強(qiáng)混凝土，盡量選用中低強(qiáng)度混凝土，采用60天或90天強(qiáng)度4．采用滑動(dòng)層減少基礎(chǔ)的約束。5．混凝土結(jié)構(gòu)上下表面布置螺紋鋼筋或冷軋扭鋼筋網(wǎng)片。第七頁(yè)，共40頁(yè)。（4）大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì)①．水泥品種:選用水化熱較低的425或525礦渣水泥。②．水泥用量：盡最大限度減少水泥用量，同時(shí)參照水泥廠的水泥強(qiáng)度歷史資料。③．水灰比（水膠比）：④．混合材：粉煤灰、礦渣、火山灰、超細(xì)礦粉等⑤．外加劑：摻入高效復(fù)合減水劑。⑥．砂石骨料：骨料：選用粒徑5～31.5mm的碎石，砂子的細(xì)度模數(shù)在2.5以上的中、粗砂。⑦．微膨脹劑：混凝土水灰比、脹劑的摻量、混凝土的養(yǎng)護(hù)、混凝土的密實(shí)程度、減水劑種類(lèi)、膨脹劑的應(yīng)用。第八頁(yè)，共40頁(yè)。（5）施工工藝方面的措施①.控制混凝土拌合料的出機(jī)溫度和澆筑溫度。②.混凝土的拌制

1）保證混合材的質(zhì)量，加強(qiáng)材質(zhì)檢驗(yàn)，進(jìn)行混凝土試配，根據(jù)試配結(jié)果確定。

2）外加劑及膨脹劑摻量準(zhǔn)確，摻量誤差控制總摻量的±1％以下。

3）攪拌均勻。

4）加料順序③.混凝土的輸送④.澆筑方法:1）分層連續(xù)澆筑2）推移式澆筑法

3）混凝土密振搗4）泌水處理第九頁(yè)，共40頁(yè)。大體積砼澆筑完畢，分兩次收水，用木蟹將表面搓毛，防止表面的收縮裂紋。第十頁(yè)，共40頁(yè)。大體積砼澆筑完畢，分兩次收水，用木蟹將表面搓毛，防止表面的收縮裂紋。第十一頁(yè)，共40頁(yè)。（5）混凝土的養(yǎng)護(hù):①降溫法②蓄水養(yǎng)護(hù)③保溫法:基礎(chǔ)底板養(yǎng)護(hù)：1)板面覆蓋薄膜，草袋，所需層數(shù)由計(jì)算確定。2)覆蓋方法：板表面混凝土澆筑結(jié)束，約過(guò)12～20小時(shí)后，鋪草袋或薄膜。3）先覆蓋草袋或薄膜應(yīng)根據(jù)季節(jié)、混凝土的配合比設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)時(shí)間等確定?？罩袧仓澹?）模板一般應(yīng)選用木模板或膠合板2)根據(jù)測(cè)試結(jié)果，一層膠合板模板內(nèi)外溫差約15℃，采用兩層模板或中間夾薄膜或懸掛草袋防止空氣流動(dòng)過(guò)快3）底模板在鋪設(shè)，根據(jù)我們的測(cè)試實(shí)踐，在底模板下、木枋上鋪設(shè)1～2層塑料薄膜第十二頁(yè)，共40頁(yè)。（6）．溫度跟蹤監(jiān)測(cè)，信息化施工①測(cè)試混凝土的澆筑溫度，即混凝土的拌合料的溫度②可采用北京建工院發(fā)展中心生產(chǎn)的溫度測(cè)試儀，溫度探頭預(yù)先埋入大體積砼內(nèi)?；虿捎闷渌臏y(cè)溫方法③測(cè)點(diǎn)布置原則：測(cè)點(diǎn)須具有代表性，能全面反映大體積砼內(nèi)各部位的溫度④測(cè)溫點(diǎn)布置：根據(jù)大體積混凝土的對(duì)稱(chēng)性，取其對(duì)稱(chēng)部分布置溫度測(cè)點(diǎn)⑤測(cè)溫制度：測(cè)溫從砼澆筑后24h開(kāi)始，升溫階段每2h測(cè)一次，降溫階段每4h測(cè)一次，7天后，每8h測(cè)一次。⑥大體積混凝土的上下表面溫度是指上表面以下、下表面以上混凝土內(nèi)5cm。第十三頁(yè)，共40頁(yè)。布置電子溫度探頭。第十四頁(yè)，共40頁(yè)。監(jiān)控測(cè)試草袋保溫層下混凝土表面溫度。第十五頁(yè)，共40頁(yè)。記錄大體積混凝土澆筑后的溫度變化全過(guò)程，進(jìn)行實(shí)時(shí)溫控。第十六頁(yè)，共40頁(yè)。4.工程實(shí)例（1）南京婁子巷高層住宅2m厚轉(zhuǎn)換板的施工結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層采用厚度為2m的砼板，該板底面+23.55m，施工面積約1313m2，砼澆筑量約1300×2=2600m3，板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40。轉(zhuǎn)換板混凝土一次澆筑完成，不留施工縫，不設(shè)后澆帶。施工時(shí)間夏季。（1998.8）（2）南京陸軍指揮學(xué)院安居工程2.1m轉(zhuǎn)換板的施工結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層采用厚度為2.1m的砼厚板，厚板中鋼工字梁勁性骨架。該板底面位于+8.10m，施工面積約

2，砼澆筑量約3700m3，板砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C50。1800m施工時(shí)間為冬季。(2001.1.9)第十七頁(yè)，共40頁(yè)。南京婁子巷高層商住樓2m厚砼轉(zhuǎn)換板施工澆筑砼時(shí)，應(yīng)注意加載對(duì)稱(chēng)，宜對(duì)稱(chēng)澆筑，并注意泵管的抖動(dòng)影響第十八頁(yè)，共40頁(yè)。澆筑砼時(shí)，氣溫為30℃，采用地下水?dāng)嚢瑁靡慌_(tái)砼泵自攪拌泵送，另用一臺(tái)重力式攪拌機(jī)結(jié)合塔吊輔助運(yùn)輸。第十九頁(yè)，共40頁(yè)。婁子巷轉(zhuǎn)換板平面第二十頁(yè)，共40頁(yè)。婁子巷高層轉(zhuǎn)換板某點(diǎn)溫度變化婁子巷D07幢轉(zhuǎn)換板4號(hào)點(diǎn)斷面溫度變化曲線圖8070605040302010時(shí)間度板面中上板中中下板底環(huán)境溫度0板面中上板中中下板底環(huán)境溫度溫5.2243.756.962.160.157.230.15.2349.762.367.365.759.7305.2449.562.267.165.559.5335.2549.959.965.163.557.2305.2650.658.262.360.455.5295.2749.456.86057.553.521.55.2849.155.45855.852.227.75.2947.853.756.153.950.622.55.3044.251.654.35248.927.35.3141.248.251.65047.431.86.136.746.549.748.746.1326.234.943.247.346.643.632.56.335.241.344.944.441.434.16.435.740.542.942.440.332.56.5

3539.540.940.439.232.36.635.238.439.640.937.931.56.734.136.938.637.635.9346.8

3335.536.337.534.8356..931.936.93636.13431第二十一頁(yè)，共40頁(yè)。南京宏安高層商住樓2.1m厚鋼骨砼轉(zhuǎn)換板施工2001年1月13日澆筑2.1m厚轉(zhuǎn)換板，兩天半澆完第二十二頁(yè)，共40頁(yè)。2001年1月13日澆筑2.1m厚轉(zhuǎn)換板時(shí)，氣溫為0℃，注意澆筑前的砼配合比論證優(yōu)化，澆筑后保溫和保濕養(yǎng)護(hù)。第二十三頁(yè)，共40頁(yè)。南京陸軍指揮學(xué)院轉(zhuǎn)換板平面測(cè)溫點(diǎn)第二十四頁(yè)，共40頁(yè)。南京陸軍指揮學(xué)院轉(zhuǎn)換板溫度變化南京陸指安居樓轉(zhuǎn)換板4號(hào)點(diǎn)斷面溫度變化曲線圖706050度板面板中板底底模側(cè)模#REF!40溫302010時(shí)間0板面底模板中側(cè)模板底#REF!1.1121.944.643.335.842.511.1236.245.457.133.247.31.1346.544.759.327.549.11.1444.543.759.423.249.31.15

4343.358.822.949.21.1640.242.15721.848.51.17

3841.154.420471.1835.239.252.720.346.11.1933.637.747.917.843.31.231.636.945.316.841.51.21

3134.244.715.240.91.2226.133.641.113.837.91.2325.732.34013.537.51.2422.53237.310.236.41.2522.128.936.89.235.91.2619.227.133.58.132.61.2716.725.930.58.229.51.2816.224.328.98.228.21.2916.223.626.78.227.4第二十五頁(yè)，共40頁(yè)。（3）南京江北醫(yī)院底板的施工南京市江北醫(yī)院的混凝土底板厚度分別為1100mm、600mm，⑦軸線地梁為

2，砼1600×1400mm。施工面積約2000m

3，底板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度澆筑量約1500m為C35S8。板砼各部分的中心最高溫度分別為：60cm厚34.5℃；1.1m厚51.5℃；1.4m厚暗梁61.5℃。底板砼在整個(gè)施工過(guò)程中內(nèi)外溫差均小于25℃，且大部分時(shí)間均小于20℃。第二十六頁(yè)，共40頁(yè)。江北醫(yī)院底板平面7200216007200288001200012131413200600030006000678916151080136

82226

4360121131044572003600021600505011001100測(cè)點(diǎn)布置：1、9、13、15測(cè)點(diǎn)布置：2、10、6、7、1450測(cè)點(diǎn)布置：3、4、11、8、12、16江北醫(yī)院混凝土底板溫度測(cè)點(diǎn)布置圖110000第二十七頁(yè)，共40頁(yè)。江北醫(yī)院底板溫度變化江北醫(yī)院底板1.4m暗梁內(nèi)溫度變化情況（圖3〕7060504030表面最高表面最低中心最高中心最低底面最高底面最低溫20100度時(shí)表面最高表面最低中心最高中心最低底面最高底面最低間1234567891047.847.161.461.255.955.647.944.261.557.856.355.141.73657.551.854.951.134.533.150.247.1514930.731.746.342.94745.930.930.542.140.145.142.129.529.638.637.641.540.52727.136.23539.136.826.422.934.333.536.736.225.121.932.831.336.134.8第二十八頁(yè)，共40頁(yè)。1.混凝土墻體結(jié)構(gòu)的施工引起墻體結(jié)構(gòu)裂縫的客觀原因：一是混凝土的內(nèi)外溫差，二是混凝土自身的收縮。（1）設(shè)計(jì)方面的措施①．墻體養(yǎng)護(hù)困難，因此構(gòu)造配筋應(yīng)增強(qiáng)，配筋率宜不低于0.5％，同時(shí)采取直徑小、間距不大于150mm，提高混凝土的極限拉伸變形值和分散收縮應(yīng)力值。②．墻與柱的連接處，宜插入1－1.5m的水平增強(qiáng)鋼筋。③．留置后澆縫④．墻體內(nèi)設(shè)置誘導(dǎo)縫⑤．采用中低強(qiáng)度的混凝土第二十九頁(yè)，共40頁(yè)。2.配合比設(shè)計(jì)(1)．配制高性能混凝土，配合比設(shè)計(jì)思想與大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì)類(lèi)似。(2)．墻體厚度大，要重點(diǎn)考慮混凝土內(nèi)的最高溫度。(3)．細(xì)骨料選細(xì)度模數(shù)2.7－3.1之間。第三十頁(yè)，共40頁(yè)。3.施工措施①．混凝土的澆筑宜一次澆筑到頂，不出現(xiàn)施工冷縫。混凝土供應(yīng)能力大、拌合料緩凝時(shí)間足夠長(zhǎng)、墻體不太長(zhǎng)，可分層分圈澆筑。②．振搗必須充分，避免出現(xiàn)沉縮裂縫、收縮裂縫。③．模板拆除時(shí)間根據(jù)混凝土墻體的具體情況及混凝土的配合比確定。拆模后墻體宜懸掛草袋噴水養(yǎng)護(hù)，或派專(zhuān)人24小時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)。④．澆筑混凝土前，最好將模板澆水濕透，保證表面混凝土充分水化。⑤．地下室外墻可盡快回填土，以利于保溫保濕。⑥．柱與墻的連接部位應(yīng)充分振搗。第三十一頁(yè)，共40頁(yè)。樓面大面積混凝土的施工技術(shù)樓面大面積混凝土的施工主要解決混凝土的收縮引起的裂縫問(wèn)題1設(shè)計(jì)措施（1）．采用螺紋鋼筋或冷軋扭鋼筋（2）．板面采用雙層細(xì)而密的構(gòu)造鋼筋，超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)可采用部分預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償收縮混凝土。（3）．有條件設(shè)置后澆縫。（4）.設(shè)置加強(qiáng)帶。第三十二頁(yè)，共40頁(yè)。2.混凝土配合比設(shè)計(jì)（1）.配制高性能混凝土，配合比設(shè)計(jì)思想與大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì)類(lèi)似。重點(diǎn)考慮：低收縮，高抗拉強(qiáng)度混凝土是解決超大面積混凝土結(jié)構(gòu)收縮裂縫的主要措施，通過(guò)合理的混凝土配合比設(shè)計(jì)，新型復(fù)合外加劑使用，活性摻合料摻入，合理的施工工藝，改善混凝土性能；減少混凝土收縮，提高抗拉強(qiáng)度及耐久性。（2）.大面積混凝土配合比設(shè)計(jì)中，需加入膨脹劑。（3）．充分重視混凝土原材料的質(zhì)量。第三十三頁(yè)，共40頁(yè)。3.施工措施（1）．生產(chǎn)工藝1）加強(qiáng)原材料的品質(zhì)檢驗(yàn)。控制砂石含泥量、級(jí)配。2）嚴(yán)格控制配料的稱(chēng)量精度。計(jì)量允許偏差不應(yīng)超過(guò)限制。3）在夏季高溫氣候下施工，采取措施降低混凝土的入模溫度。增加骨料堆倉(cāng)高度，減少太陽(yáng)對(duì)骨料的輻射；安排在夜間澆筑混凝土；在氣溫較高難以達(dá)到要求時(shí)，攪拌過(guò)程中通過(guò)加入冰粒降低混凝土溫度。4）充分拌和。高性能混凝土水膠比小，拌和水量少，膠凝材料用量多，充分強(qiáng)力拌和一定時(shí)間，采用強(qiáng)制式攪拌，攪拌時(shí)間延長(zhǎng)30s—60s。第三十四頁(yè)，共40頁(yè)。（2）混凝土施工工藝1）．振搗方式:防止“早振”及“過(guò)振”。2）．混凝土表面處理,樓應(yīng)采取反復(fù)抹壓多次，利于解決塑性裂縫。。3）．澆筑與養(yǎng)護(hù)方法4）．根據(jù)具體情況設(shè)置膨脹變形帶（加強(qiáng)帶）第三十五頁(yè)，共40頁(yè)。工程實(shí)例1．南京國(guó)際展覽中心

2,建筑面積8.5萬(wàn)m2；二層樓工程占地11.57萬(wàn)m面采用超長(zhǎng)、薄板預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，主展廳的樓面為不設(shè)