大體積混凝土水化熱計算公式

1、九、基礎混凝土澆筑專項施工方案江蘇廣興建設集團有限公司基礎混凝土澆筑專項施工方案工程名稱：鎮(zhèn)江新區(qū)平昌新城配套公建工程編制：審核：批準：江蘇廣興建設集團有限公司鎮(zhèn)江新區(qū)平昌新城配套公建工程項目部2012 年 3 月 14 日基礎混凝土澆筑專項施工方案第一節(jié)、工程概況一、工程概況【本方案針對重要施工技術措施節(jié)點的分部分項工程的特點及要求進行編寫】鎮(zhèn)江新區(qū)平昌新城配套公建工程； 工程建設地點：鎮(zhèn)江新區(qū)平昌新城平昌路；屬于框剪結構；地上 12層；地下 1層；建筑高度： 44.65m；標準層層高： 3.6m ；總建筑面積： 25000平方米；總工期： 450天。本工程由鎮(zhèn)江瑞城房地產(chǎn)開發(fā)有限公司投資建

2、設，常州市規(guī)劃設計院設計，鎮(zhèn)江市勘察設計院地質勘察， 鎮(zhèn)江興華工程建設監(jiān)理有限責任公司監(jiān)理，江蘇廣興集團有限公司組織施工；由胡金祥擔任項目經(jīng)理，周道良擔任技術負責人。本工程地下室基礎為帶人防核 6防6、二級防水等級要求的人防地下室， 地下室主體結構混凝土強度等級：基礎底板為 C35，地下室頂板、梁為 C30，地下室墻、柱均為 C40，地下車道底板混凝土為 C35，側壁為 C40。地下室底板、外墻、地下車道底板及側板、 單層車庫頂板、 覆土頂板及水池圍護結構均需采用 P6抗?jié)B混凝土，地下室底板、外墻、頂板采用補償收縮混凝土， 后澆帶采用膨脹混凝土，地下室混凝土在混凝土中摻入抗裂纖維。本工程地下室

3、底板厚度 600mm/800mm （主樓位置） ，地下室板墻厚度分別為 200mm/250mm/300mm/450mm（詳見地下結施 13墻定位及配筋圖），板墻澆筑高度 3.8m/4.4m（詳見頂板施工圖）?！颈竟こ痰叵率一A混凝土標號眾多， 抗?jié)B、膨脹、纖維等外加劑的參數(shù)以及使用位置，不同型號混凝土澆筑節(jié)點處的處理要嚴格參照圖紙結構總說明中4.1.3要求進行施工】二、施工要求1、確保混凝土施工在澆筑時期內安全、質量、進度都達到優(yōu)質工程標準。2、本工程混凝土澆筑施工質量技術措施控制重點： （ 1）、大體積混凝土水化熱的處理；（ 2）、地下室后澆帶防水措施。第二節(jié)、編制依據(jù)混凝土結構工程施工質量

4、驗收規(guī)范 GB50204-2002 混凝土外加劑應用技術規(guī)范 GB50119-2003 地下工程防水做法蘇 J02-2003及江蘇廣興集團有限公司以往類似工程的施工方案和本工程相關施工設計圖紙等。第三節(jié)、施工計劃材料與設備計劃本工程基礎混凝土按后澆帶劃分三個區(qū)域：（ 1）以 3# 樓為主， 2-F 軸以北后澆帶劃分；（ 2）以 2# 樓為主， 2-A 軸以北后澆帶劃分；（ 3）以 1# 樓為主， 2-A 軸以南后澆帶劃分。1、混凝土澆筑以商品混凝土泵送澆搗，投入4 臺振動棒， 2 臺平板振動器，1 臺混凝土收光機，水泵 4 臺，自吸泵 2 臺等其他小型工具。機修人員必須在機械使用前對所有機械進

5、行檢查養(yǎng)護， 在澆筑混凝土過程中， 安排人員進行定時檢修。2、養(yǎng)護混凝土使用的塑料薄膜以及覆蓋用的草袋，水管等養(yǎng)護材料。3、對預拌混凝土的要求與預拌混凝土攪拌站簽訂供應合同，對原材、外加劑、混凝土坍落度、初凝時間、混凝土罐車在路上運輸?shù)茸鞒鰢栏褚?。A、對預拌混凝土坍落度的要求混凝土攪拌站根據(jù)氣溫條件、 運輸時間、運輸?shù)缆返木嚯x、 混凝土原材料 （水泥品種、外加劑品種等）變化、混凝土坍落度損失等情況來適當?shù)卣{整原配合比，確?；炷翝仓r的坍落度能夠滿足施工生產(chǎn)需要，確?；炷凉|量。當氣候變化時，要求混凝土預拌站提供不同溫度下、單位時間內坍落度損失值，以便現(xiàn)場能夠掌握混凝土罐車在現(xiàn)場的停置時

6、間。 并且可以根據(jù)混凝土澆筑情況隨時調整混凝土罐車的頻率。 澆筑混凝土時， 攪拌站派一名調度現(xiàn)場調配車輛。同時鑒于現(xiàn)場處的特殊地理位置，項目安排人員協(xié)調現(xiàn)場內外的交通問題。對到場的混凝土實行每車必測坍落度，實驗員負責對當天施工的混凝土坍落度實行抽測，混凝土工長組織人員對每車坍落度進行測試，負責檢查每車的坍落度是否符合預定預拌混凝土坍落度的要求，并做好坍落度測試記錄。 如遇不符合要求的，退回攪拌站，嚴禁使用。B、對預拌混凝土的添加劑的要求項目部安排一名技術員到混凝土攪拌站根據(jù)設計圖紙及合同要求進行外加劑的配料，在混凝土攪拌過程中做好不同種類、 不同型號混凝土外加劑添入量統(tǒng)計表，嚴格按照設計施工圖

7、紙要求進行添加，確保混凝土的質量。本工程混凝土要求商品混凝土廠家所用水泥、 砂石、外加劑、摻和料等材料。必須具有市技術監(jiān)督局核定的法定檢測單位出具的堿含量和集料活性檢測報告，無檢測報告的材料攪拌混凝土禁止使用。第四節(jié)、施工工藝技術施工方法1、墻、柱混凝土澆筑墻、柱混凝土澆筑前要先填30-50mm 與混凝土同配比去石子砂漿或減半石混凝土，后混凝土分層澆筑、分層振搗，每次澆筑厚度不大于 500mm ，澆筑厚度采用尺桿配手把燈或激光手電配振動棒上做出分層尺寸標記加以控制。 混凝土振搗采用趕漿法， 保證新老混凝土接槎部位粘結良好， 上下層的間隔時間不應超過 2h。墻洞口兩側混凝土高度保持一致，必須同時

8、下灰、同時振搗，以防止洞口變形，大洞口下部模板開口補充振搗， 后封閉洞口留設透氣孔。 振搗棒不得觸動鋼筋和預埋件，除上面振搗外下面要有人隨時敲打模板檢查， 振搗時注意鋼筋密集及洞口位置不得出現(xiàn)漏振、 欠振和過振。 為保證混凝土密實， 混凝土表面應以出現(xiàn)翻漿、不再有顯著下沉、不再有大量氣泡上泛為準。墻體澆筑時振搗棒每隔6m 放一臺，不得來回搬動。2、梁、板混凝土梁板按框架格順序澆筑，每框架格先將梁根據(jù)高度分層澆筑成階梯形，當達到板底位置時即與板的混凝土一起澆搗， 隨著階梯形的不斷延展， 則可連續(xù)向前推進，傾倒混凝土方向與澆筑方向相反。梁板及梁底部位要 50 插入式振搗棒振搗密實， 振搗時不得觸動

9、鋼筋和預埋件。梁節(jié)點鋼筋較密時要用你小直徑振搗棒振搗， 并加密棒點， 板采用平板振搗器振搗密實，澆筑板的混凝土虛鋪厚度要略大于板厚，振搗完畢后用 1.5m-4m 刮杠刮平，用木抹子抹平，并拉線檢查板面標高，嚴格控制平整。底板混凝土采用斜面分層澆筑法進行澆筑。澆筑時間由下層端部開始逐漸上移，循環(huán)推進，每層厚度300mm ，通過標尺桿進行控制。夜間施工時，尺桿附近要用手把燈進行照明； 澆筑時要在下一層混凝土初凝之前澆搗上一層混凝土并插入下層混凝土5cm ，以避免上下層混凝土產(chǎn)生冷縫，同時采取二次振搗法保持良好接槎， 提高混凝土的密實度。 底板混凝土澆筑至標高后，在終凝前用抹光機反復擠壓， 防止由于

10、應力集中而導致的沉縮裂縫的出現(xiàn)?；炷潦掌胶?， 即涂刷養(yǎng)護液，在用塑料膜覆蓋，加蓋阻燃草簾兩層養(yǎng)護14 天。底板大流動性砼在澆筑和振搗過程中， 必然會有游離水析出順砼坡面下流至坑底。為此，應在基坑變設置集水坑，通過墊層找坡使泌水流至集水坑內，用潛水泵過濾出的泌水排出坑外。 同時在混凝土下料時， 保持中間的混凝土高于四周邊緣的混凝土，這樣經(jīng)振搗后，混凝土的泌水現(xiàn)象得到克服。 當表面泌水消去后，用木抹子壓一道， 減少混凝土沉陷時出現(xiàn)沿鋼筋的表面裂紋。 由于泵送砼表面水泥漿較厚，澆筑后須在砼初凝前刮尺抹面和木抹子打平， 可使上部骨料均勻沉降，以提高表面密實度， 減少塑形收縮變形， 控制砼表面龜裂，

11、也可減少砼表面水分蒸發(fā)，以終凝前為準，終凝時間可用手壓法把握。1000m 3，故每 200m 3在底板混凝土施工階段，混凝土連續(xù)澆筑方量大于為取樣單位。每取樣單位取五組試塊，其中三組為3d、7d 、28d 強度試塊，另兩組為同條件試塊；抗?jié)B以每 500m 3 混凝土為取樣單位，每取樣單位取兩組試塊，每組 6 塊。3、施工縫處混凝土澆筑施工縫必須待已澆筑混凝土的抗壓強度不小于1.2Mpa 且不小于留置施工縫48 小時，才允許繼續(xù)澆筑。留置施工縫處的混凝土必須振搗密實，其表面不磨光，并一直保持濕潤狀態(tài)。 在繼續(xù)澆筑混凝土前， 施工縫混凝土表面必須進行鑿毛處理，剔除浮動石子， 并徹底清除施工縫處的松

12、散游離的部分， 然后用壓力水沖洗干凈，充分濕潤后，刷 1：1 水泥砂漿一道，澆筑之前先預鋪同比減石子水泥砂漿，再進行上層混凝土澆筑，混凝土下料時要避免靠近縫邊，縫邊人插搗，使新舊混凝土結合密實?；炷帘砻嫣幚碓诨炷翝仓?2-3h 左右進行，按混凝土澆筑標高用長刮尺刮平，在初凝前用鐵滾筒個碾壓數(shù)遍或提漿機， 覆蓋模保濕，等混凝土二次收水后，用木抹多次打磨壓實。 然后覆蓋塑料薄膜和麻袋薄膜養(yǎng)護。 養(yǎng)護層施工時， 考慮出混凝土表面豎向鋼筋分割。 在豎向鋼筋籠內填滿養(yǎng)護材料。 在第二次混凝土澆筑前，對混凝土路表面進行鑿毛處理。用壓力水沖洗干凈。4、后澆帶施工方案4.1 、模板安裝后澆帶兩側采用快易收

13、網(wǎng)口作為側模，用扎絲綁于同向水平鋼筋，并支設 12500 的附加立筋支擋收口網(wǎng)，支撐鋼筋通過縱向鋼筋連成一體。4.2 、后澆帶結構處理在底板混凝土澆筑時，需注意分層澆筑厚度和振動棒距側模的距離。為防止混凝土振搗中水泥漿流失嚴重，需限制振動棒距離側模的距離不得小于40cm 。為保證側?；炷恋拿軐崳刹捎娩撯F輔助搗實。4.3 、后澆帶的保護筏板混凝土澆筑后，及時對后澆帶進行清潔，同時為防止垃圾、雜物及施工用水進入后澆帶， 在后澆帶兩側分別砌一皮磚， 在磚上覆蓋多層板， 所有縫隙用防水砂漿賭嚴。樓板或框架后澆帶用多層板覆蓋保護，防止雜物墜入。地下室后澆帶處的支撐架自成體系，不得與其他支撐架有任何連

14、接，該支撐架必須在后澆帶施工完成，且混凝土強度達到 100% 時方可拆除。4.4 、后澆帶混凝土施工時間嚴格按照設計總說明制定的原則執(zhí)行。 在后澆帶澆筑之前，剔鑿后澆帶處混凝土，徹底清除松散游離部分，并用壓力沖洗干凈，清除鋼筋浮銹，調整鋼筋，充分濕潤后，刷 10-15 厚 1：1 水泥砂漿一道，再進行后澆帶處混凝土的施工。采用比原構件混凝土強度等級高一級的膨脹混凝土，膨脹混凝土澆筑后養(yǎng)護時間為 28h ，前 14h 蓄水養(yǎng)護，后 14h 用草簾覆蓋澆水養(yǎng)護。后澆帶混凝土采用預拌混凝土， 后澆帶采用混凝土泵輸送。 振搗采用分層式，制動器采用插入式振動棒， 振動方法為交錯式， 振實至表面無沉落，

15、表面浮漿呈水平無氣泡上冒為止，同時設專人旁站，杜絕過振或漏振。A、地下室外墻后澆帶施工地下室外墻后澆帶采用專門鋼板網(wǎng)作為側模，用扎絲綁于同向水平鋼筋上，并支設附加短鋼筋支擋鋼板網(wǎng)。支設墻內后澆帶處模板，必須保證支設質量，防止混凝土澆筑時產(chǎn)生漲模、爆模、流漿等現(xiàn)象發(fā)生。地下室外墻后澆帶開始施工時，先采用人工剔鑿施工縫，并采用高壓水清理干凈后澆帶， 調整鋼筋，然后采用提高一個等級的微膨脹混凝土澆筑。 具體施工方法與筏板后澆帶施工方法相同。B、樓板后澆帶施工樓板后澆帶和支撐單獨配置，在澆筑該處混凝土之前，兩側樓板的模板和支撐不拆。分隔采用鋼材網(wǎng)， 并用梳子狀模板和短木枋支擋。 樓板鋼筋與梳孔間隙用海

16、綿條填實，防止砂漿污染后澆帶模板和鋼筋，影響樓板觀感質量。在結構施工期間，用木板覆蓋后澆帶，防止雜物墜入。施工后澆帶前，人工剔鑿并清理干凈后澆帶， 調整鋼筋，然后采用提高一個等級的微膨脹混凝土澆筑。具體施工方法與筏板后澆帶施工方法相同。5、大體積混凝土水化熱的處理大體積混凝土施工的主要技術難點是防止混凝土表面裂縫的產(chǎn)生。造成大體積混凝土開裂的主要原因是干燥收縮和降溫收縮。處于完全自由狀態(tài)下的混凝土，出現(xiàn)再大的均勻收縮， 也不會在內部產(chǎn)生拉應力。 當混凝土處在地基等約束條件下時，內部就會產(chǎn)生拉應力， 當拉應力超過當時混凝土的抗拉強度時， 混凝土就會開裂。制定大體積混凝土施工技術方案或措施的主要目

17、的在于防止混凝土圬工主體產(chǎn)生溫差（溫度收縮、膨脹）裂紋。施工技術措施的主要手段是控制混凝土的水化熱量，以達到限制混凝土主體內部與混凝土表面、 混凝土表面與外界環(huán)境溫度差值。大體積混凝土裂縫的原因很多。 其中由混凝土水化熱造成溫差裂縫是主要因素。混凝土澆筑之后，內部水化熱溫度迅速升高（澆筑的厚度越大、其內部水化熱溫升值越大）、膨脹，而表面溫度升幅較小，使內部的膨脹受到表面的約束，形成表面受拉而內部受壓的狀態(tài)。當混凝土水化熱溫度下降后， 其內部溫度下降幅度要比表面降溫幅度大的多，相應的內部冷卻收縮比表面大的多，內部的收縮仍受到表面的約束。 冷卻收縮的拉應力超過了原來的壓應力，使內部壓應力變?yōu)槔瓚?/p>

18、，同樣使表面由拉應力變?yōu)閴簯?。由于混凝土的抗拉強度很低，當混凝土出現(xiàn)的拉應力超過其抗拉強度 （特別是早期抗拉強度很低） 時，就會產(chǎn)生裂縫。這種裂縫早期多出現(xiàn)在表面上，晚期多出現(xiàn)在內部。 當表面溫度突變收縮時， 也會產(chǎn)生收縮裂縫。 根據(jù)混凝土熱工計算可知， 混凝土抵抗溫差裂紋的限度不超過+25oC 。在具體施工中一般控制在+20oC 以內。計算混凝土內最大溫升據(jù)資料介紹，有三種計算公式，其一為理論公式：Tmax= Wc x Q x （1e- nt ） x （ 1）另一個為經(jīng)驗公式：Tmax = Wc /10+ FA/50當混凝土厚度超過3 m式改為：（ 2）時，計算值與實測值偏差過大。建議把上

19、述經(jīng)驗公Tmax =Wc x Q x 0 .83/C+FA/50 （ 3）公式（ 1）可計算各個齡期混凝土中心溫升，從而計算每個溫度區(qū)段內產(chǎn)生的應力，還可找出達到溫升峰值的齡期， 從而推定采取養(yǎng)護措施的時間。 但在介紹該公式的資料中并沒有詳細說明其適用范圍。該公式似乎未能把大體積混凝土的散熱條件和平面尺寸的影響因素充分考慮進去。如能根據(jù)不同情況調整 m 和的取值，可能會使計算值更接近實際。在該工程中，按公式（ 1）計算的結果與后來的實測值偏差較大，升溫峰值出現(xiàn)的時間也比實測值偏后。據(jù)了解，其它工程的計算也有類似情況。公式（ 2）計算較簡便，在該工程中計算值較實測值偏差較小，但無法據(jù)此計算應力，

20、也找不出升溫峰值出現(xiàn)的時間。因該工程混凝土厚度是 1 .2 m ，若按公式（ 3）計算，計算值最接近實測值。三個公式，三種結果。在考慮施工、養(yǎng)護方案時，均按最不利的情況考慮，以求穩(wěn)妥。3 .2 混凝土中心溫度值T1=T2+ T（t），因為 T（t）計算值較高，夏季的澆筑溫度 T1 應采取措施降下來。如果不采取水中加冰等降溫措施，計算得：混凝土拌合溫度：Tc=Ti.Wi. 。 Ci/Wi.Ci=29.1。混凝土出機溫度：Tj=Tc 0.16 （Tc Td ）=30.1 ?；炷翝仓囟龋篢jT1+ （Tq T1） （ A1+A2+）=29 .7 。這個溫度是晝夜平均澆筑溫度，如果白天最高氣溫是3

21、5，這時的澆筑溫度 Tj = 31 .4 。為了降低 Tj，采取如下措施：料場石子進倉前用涼水沖洗，水泥在筒倉內存放 15 d 以上，晴天泵管用濕巖棉被覆蓋，氣溫高時拌合水中加冰降溫。其中，拌合水中加冰效果最好?？梢姡渴够炷翝仓囟认陆?1，平均要使拌合水溫下降近 6。要使混凝土澆筑溫度下降 3，至少每 m3 混凝土要加 0冰 40 kg. 無論如何，在工程中實際澆筑溫度 Tj，都不能超過 32 。4、確定保溫材料的厚度，預測混凝土表面溫度據(jù)公式（ 3 ）計算，混凝土中心最大溫升達 47 .3 ，假如澆筑溫度是 30 ，混凝土中心溫度將達 77 .3 。如果環(huán)境平均溫度 Tq=（35 +2

22、3 ） /2=29 。兩者平均溫差將有 48 .3 ，這是無論如何不能允許的。解決辦法是在混凝土開始降溫時，在其表面覆蓋保溫材料， 使表層混凝土溫度提高， 達到減小混凝土內表溫差的目的。一般規(guī)定：混凝土內表溫差 T1 T225對于較厚的混凝土，此溫差值可適當放寬。由此可見，即使在炎熱的夏季，大體積混凝上在降溫階段要“保溫 ”養(yǎng)護。經(jīng)過計算，提出兩種養(yǎng)護方案供施工時選擇。一種是蓋一層塑料薄膜和一層3 cm 厚的防水巖棉被。另一種是蓄水 2cm 12cm 養(yǎng)護，深度隨當時混凝土內外溫差增減。前者的優(yōu)點是保溫性能較好， 可縮小混凝土內表溫差， 減慢降溫速度， 從而有利于混凝土抗裂，但缺點是可能因降溫

23、速度過慢而延長養(yǎng)護時間； 但如遇環(huán)境溫度驟降造成混凝土內表溫差過大時，較難采取臨時加強保溫的措施。實際施工中采用了第一種養(yǎng)護方案， 養(yǎng)護效果很好。 塑料薄膜很有效地保證了混凝土表面的潮濕， 既保證了表層混凝土的強度增長， 又使前 3 周的降溫階段不致出現(xiàn)干燥收縮，還保證了微膨脹劑充分發(fā)揮補償收縮的作用。巖棉被的效果也恰到好處， 當混凝土表面溫度過高， 不利于降溫時， 局部揭開巖棉被加快降溫。下過幾場大雨后，巖棉被被水浸透，導熱系數(shù)增大，使混凝土澆筑后 3 周的降溫速度始終較好地控制在 1 .3 0C/d 1 .5 0C/ d 范圍之內。大體混凝土控制水化熱技術措施主要有：1、分層多次澆筑，避開

24、混凝土集中水化熱量。當設計沒有特殊要求時，可以將大體積混凝土水平分層多次澆筑成型。每一層澆筑厚度不宜超過2m ，盡量控制在最薄程度。兩層之間澆筑時間差應躲過混凝土產(chǎn)生水化熱高峰時間，混凝土水化熱產(chǎn)生的高峰時間一般在終凝以后3 5 天，兩層澆筑間隔時間應控制在7 天。兩層之間應在強度達到規(guī)范要求后進行鑿毛，并設置抗剪力鋼筋。2、采用低水化熱水泥，降低混凝土的水化熱量。優(yōu)先采用大壩水泥，次之采用礦渣水泥，不宜使用硅酸鹽水泥和普通水泥。3、減少水泥參量，降低混凝土水化熱量。施工配合比優(yōu)先使用中粗砂和較大粒徑碎石。在結構沒有特殊要求的條件下， 可以摻加一些片石。 片石參量不宜超過圬工總量的 25 ，片石石質強度應滿足施工技術規(guī)范要求。4、采用低溫拌合水，以降低混凝土攪拌、入模溫度，混凝土入模溫度最好控制在 +5+15oC ，不宜超過 +20oC 。其他拌合物應存儲在陰涼環(huán)境下， 避免陽光暴曬。在當?shù)氐叵滤|檢驗滿足混凝土施工要求時， 可將地下水直接進行混凝土攪拌，已利用地下水的低溫。當環(huán)境日平均氣溫較高時（一般超過 +30oC ），增加制冰