基礎(chǔ)底板大體積砼夏季施工技術(shù)措施

1、基礎(chǔ)底板大體積砼夏季施工技術(shù)措施摘 要：通過(guò)某廣播電視中心地下室底板大體積混凝土的施工實(shí)踐，重點(diǎn)介紹了夏季施工大體積混凝土需要采取的施工方案和技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：大體積混凝土； 施工方案； 測(cè)溫； 養(yǎng)護(hù)7大體積混凝土施工技術(shù)在現(xiàn)代高層建筑的基礎(chǔ)部分中應(yīng)用越來(lái)越多，如何解決好大體積混凝土溫度應(yīng)力而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)裂縫仍然是當(dāng)前非常重要和關(guān)鍵的問(wèn)題。大體積混凝土有1）水泥用量大，砼強(qiáng)度高；2）配筋率高；3）長(zhǎng)厚比也較大；4）升溫快，降溫也快等特點(diǎn)。引起大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因是由變形引起，當(dāng)變形受到約束，在砼內(nèi)部引起應(yīng)力，當(dāng)該應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。1 工程概況某廣播電視中心大樓，主樓

2、為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，裙房為框架結(jié)構(gòu)，建筑面積16498.86m2，地下二層，地上十五層，總高度85.8m。該工程地下室基礎(chǔ)底板長(zhǎng)33.5m，寬23.5m，底板厚1.4m，混凝土澆筑總量達(dá)1200多m3，底板底鋼筋和面筋均為雙向25150，中間一層鋼筋為雙向14200，底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，抗?jié)B等級(jí)為P6。由于施工工期緊，要求底板混凝土一次澆筑成功，不留施工縫。該底板砼澆筑完畢經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)任何溫度裂縫，砼強(qiáng)度均符合設(shè)計(jì)要求，工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良。2 施工方案：2.1 混凝土采取攪拌站集中統(tǒng)一攪拌，砼輸送泵一次輸送到位的方法。2.2 混凝土澆筑方向和澆筑順序：混凝土采用斜面分層，一次平倉(cāng)連續(xù)施工的

3、方案，分層厚度500mm，根據(jù)攪拌站及輸送泵所處位置，確定混凝土沿長(zhǎng)邊方向澆筑（見圖2.1示）：每層澆筑混凝土量為：Q=b·h·d/sin19°其中：b:澆筑帶穿過(guò)筏板寬； h：澆筑帶穿過(guò)筏板高；d：為斜向分層厚度； 19°：為自然休止角。則Q=33.0×1.4×0.5/sin19°=71.0 m3圖2.1混凝土輸送泵每小時(shí)平均供應(yīng)15 m3砼，則每層砼澆筑需時(shí)間T=71.0/15=4.7小時(shí)，再考慮到混凝土振搗等其它因素，將砼緩凝時(shí)間定為8小時(shí)。3 施工準(zhǔn)備3.1 原材料選用：水泥選用耀縣水泥廠生產(chǎn)的“秦嶺牌”32.5R普

4、通硅酸鹽水泥；砂子選用細(xì)度模數(shù)在2.652.8之間，含泥量小于3%的灞河中砂；石子選用連續(xù)級(jí)配、含泥量小于1%的531.5 mm的蓮花寺碎石；粉煤灰選用渭河電廠的級(jí)磨細(xì)粉煤灰。3.2 配合比設(shè)計(jì)：3.2.1 優(yōu)化配合比：采用摻加粉煤灰、SP402減水劑和UEA微膨脹劑的方法優(yōu)化配合比。3.2.2 配合比的確定：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，公司中心試驗(yàn)室經(jīng)過(guò)反復(fù)試配，選用混凝土坍落度為160±20mm，緩凝時(shí)間為89小時(shí)，配合比為：水泥345kg；中砂653kg；碎石1162kg；粉煤灰76kg；UEAN膨脹劑34.5kg；SP402減水劑5.2kg；水180kg。水灰比：W/C=0.523.3 施

5、工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：現(xiàn)場(chǎng)建立統(tǒng)一攪拌站，配備兩臺(tái)500L混凝土攪拌機(jī)，一臺(tái)350L混凝土攪拌機(jī)備用。一臺(tái)HP1200電腦自動(dòng)計(jì)量配料機(jī)，二臺(tái)HBT60混凝土輸送泵（其中一臺(tái)備用）。4 熱工計(jì)算本底板混凝土澆筑正值夏季高溫天氣（2001年6月底），混凝土澆筑期間大氣最高37，平均氣溫32。4.1 混凝土拌合溫度：TC每立方米混凝土原材料重量、溫度、比熱及熱量詳見下表：材料名稱重 量(W)kg比 熱CkJ/kg·kW×C(kJ/)材料溫度Ti()Ti×W×C(kJ)水泥345.00.84289.83610432.8中砂653.00.84548.53418649.0碎

6、石1162.00.84976.133(30)32211.3(29283.0)粉煤灰76.00.8463.8342168.2UEA-N34.50.8429.034986.0水1804.2756.024(深井水20)18144.0(15120.0)合計(jì)2667.682732.0(75683.6)注：上表材料溫度一覽中括號(hào)前為太陽(yáng)直曬溫度，括號(hào)內(nèi)為采用降溫措施后的溫度。 不采取降溫措施的混凝土拌和溫度：Tc=Ti·W·C/W·C=82732.9/2667.67=31（）采用降溫措施的混凝土拌和溫度：Tc=Ti·W·C/W·C=75683.6

7、/2667.67=28.2()4.2 混凝土出罐溫度TI:因?yàn)轫艛嚢铏C(jī)房為敞開式，所以：TI =Tc=31() TI (降溫)=Tc=28.2()4.3 混凝土澆筑溫度Tj采用泵送混凝土、輸入澆筑地點(diǎn)需用10分鐘，澆筑10分鐘。Tj=Tc+(Tq-Tc)×(A1+A2+A3)A1、A2、A3為溫度損失系數(shù)。（溫度損失系數(shù)Q可查表5-7-2并計(jì)算，得知）裝卸料一次：A1=0.032×1=0.032泵送運(yùn)輸10分鐘：A2=0.0037×10=0.037澆搗10分鐘：A3=0.003×10=0.03則：A=A1+A2+A3=0.032+0.037+0.03=0

8、.099 取室外平均氣溫Tq=32計(jì)算。所以混凝土澆筑溫度：Tj=Tc+(Tq-Tc)×(A1+A2+A3)=31+(32-31)×(0.032+0.037+0.03)=31.1()Tj(降溫)= 28.2+(32-28.2)×(0.037+0.03)=28.6()根據(jù)規(guī)定，一般砼澆筑溫度不能大于30，因此原材料必須采取降溫措施，所以取Tj=28.6。4.4 砼絕熱溫升T計(jì)算：一般情況下，3天時(shí)水化熱溫度最大，故計(jì)算齡期3天的絕熱溫升，考慮到混凝土強(qiáng)度等級(jí)較低（C30）澆筑厚度較?。?.4m）且在夏季炎熱氣候下施工，混凝土絕熱溫升計(jì)算方法采用建工出版社高層建筑施工

9、手冊(cè)中提供的經(jīng)驗(yàn)公式（見下式）計(jì)算。T=W/10+F/50W每立方米混凝土水泥用量(kg/m3)F每立米混凝土中粉煤灰摻量(kg/m3)則：混凝土3天齡期絕熱溫升：T=345/10+76/50=36()。4.5 混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度Tmax: Tmax=Tj+T=28.6+36=64.64.6 混凝土表面溫度Tb()混凝土采用表面先覆蓋兩層麻袋（3cm厚），上面再覆蓋一層塑料薄膜進(jìn)行保溫。4.6.1 混凝土的虛鋪厚度：h=k·/i麻袋保溫厚度：取3cm；i麻袋導(dǎo)熱系數(shù)取0.14W/m·k；q空氣層傳熱系數(shù)取23 W/m2·k模板及保溫層的傳熱系數(shù)：=1/（i/i

10、+1/q）=1/(0.03/0.14+1/23)=4混凝土導(dǎo)熱系數(shù)：取2.33 W/m·k；K計(jì)算折減系數(shù)，取0.666混凝土的虛鋪厚度h=k·/=0.666×2.33/4 =0.388(m)4.6.2 混凝土計(jì)算厚度：h混凝土實(shí)際厚度1.4米混凝土計(jì)算厚度：H=h+2h=1.4+2×0.388=2.176m所以：齡期時(shí)，混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差：T=Tmax-Tq=64.6-32=32.6()4.6.3 混凝土表面溫度：Tb()=Tq+(4/H2)·h(H- h) T=32+4/(2.176)2×0.388×(2.1

11、76-0.388)×(64.6-32)=51.1()4.6.4 混凝土中心最高溫度Tmax與表面溫度Tb()之差Tmax-Tb()=64.6-51.1=13.5()4.6.5 混凝土表面溫度Tb()與大氣溫度Tq之差Tb()-Tq=51.1-32=19.1()結(jié)論：混凝土中心最高溫度Tmax與表面溫度Tb()之差：Tmax-Tb()=64.6-51.1=13.5(),未超過(guò)25的規(guī)定，符合要求?；炷帘砻鏈囟萒b()與大氣溫度Tq之差：51.1-32=19.1亦未超過(guò)25，符合要求。故不需要采取其它措施，即可保證質(zhì)量，不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。5 砼澆筑工藝5.1 砼振搗：根據(jù)混凝土泵送時(shí)自

12、然形成的流淌坡度，沿坡度布兩道振動(dòng)棒，第一道在混凝土卸料處，負(fù)責(zé)出管混凝土振搗密實(shí)，第二道布置在斜面中下部，確保中下部混凝土密實(shí)。振搗時(shí)搗棒應(yīng)直上直下，快插慢拔，插點(diǎn)均勻，插點(diǎn)間距控制在50cm以內(nèi)，防止離析和漏振。5.2 泌水處理：在墊層施工時(shí)，預(yù)先有意識(shí)地沿縱向和橫向做一定坡度，使泌水順墊層坡度流向電梯井坑，再用污水泵將水抽出至基礎(chǔ)周圍的排水溝內(nèi)。5.3 混凝土表面處理：混凝土初凝前用刮杠按設(shè)計(jì)標(biāo)高找平后，用木抹子抹壓；初凝后終凝前再用木抹子抹壓一遍，使砼表面更密實(shí)，閉合收水裂縫，避免收縮裂縫產(chǎn)生。6 防止溫度裂縫技術(shù)措施6.1 現(xiàn)場(chǎng)原材料采取以下降溫措施：6.1.1 砂、石場(chǎng)地搭設(shè)涼棚（

13、鋼管支架、彩條布蓋頂），防止砂、石受太陽(yáng)直曬。6.1.2 充分利用現(xiàn)場(chǎng)地下井水（井水溫度在20左右），用井水連續(xù)噴灑砂石，降低砂、石溫度，并用井水?dāng)嚢杌炷痢?.1.3 使用庫(kù)存水泥，禁止使用剛進(jìn)場(chǎng)不久的水泥。6.2 混凝土輸送管道上全部包上麻袋并澆水濕潤(rùn)，以防止混凝土輸送過(guò)程中溫度升高。6.3 混凝土測(cè)溫措施：6.3.1 測(cè)溫方法：采用簡(jiǎn)易測(cè)溫法，即在混凝土中預(yù)埋鋼管，用玻璃溫度計(jì)測(cè)溫，鋼管用48腳手架管，底口焊鐵板封死，上口高出混凝土面100mm，內(nèi)放300mm高度水，用木塞封口。6.3.2 測(cè)溫點(diǎn)布置：測(cè)溫點(diǎn)的布置考慮具有代表性，能全面反映大體積混凝土各部位的溫度。測(cè)溫點(diǎn)平面位置見下圖一

14、，沿澆筑的高度斷面布置在底面、中部和上表面三處三溫孔見下圖二。6.3.3 測(cè)溫要求：測(cè)溫工具：采用普通玻璃棒溫度計(jì)（固定在一小木棍上）測(cè)溫次數(shù)：自混凝土開始澆筑時(shí)起第一天至第五天，每2小時(shí)測(cè)一次，第六天至第十天每4小時(shí)測(cè)一次，第十一天至第十五天每8小時(shí)測(cè)一次，直至混凝土內(nèi)外溫度同大氣溫度一致后方可停止測(cè)溫。測(cè)溫要求：測(cè)溫管內(nèi)始終保持不少于30cm深的水，溫度計(jì)從測(cè)溫開始的第一次就放入測(cè)溫管內(nèi)，每次測(cè)溫時(shí)取出，堅(jiān)持快提慢放的原則，并及時(shí)快速的查看度數(shù)，并做好記錄。每次測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)應(yīng)由大氣溫度、塑料薄膜下溫度、麻袋下溫度、混凝土表面溫度、中心溫度和底部溫度六個(gè)數(shù)據(jù)組成。測(cè)溫人員應(yīng)按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行測(cè)溫，如

15、發(fā)現(xiàn)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)突變或養(yǎng)護(hù)不到位，應(yīng)及時(shí)通知技術(shù)負(fù)責(zé)人和養(yǎng)護(hù)人員及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施。6.4 混凝土養(yǎng)護(hù)措施因天氣炎熱，混凝土澆筑完后隨即蓋上塑料薄膜，防止混凝土失水，初凝后最后一遍抹壓完后在混凝土表面先蓋兩層浸濕麻袋，在麻袋上再覆蓋一層塑料薄膜，四周壓實(shí)。底板四周側(cè)面采用掛兩層浸濕麻袋片外加一層塑料薄膜方法保溫養(yǎng)護(hù)。6.5 混凝土測(cè)溫結(jié)果整理及分析測(cè)溫實(shí)際結(jié)果與理論計(jì)算基本一致，底板中心最高溫度平均為64±2，只有個(gè)別點(diǎn)（第14號(hào)測(cè)溫點(diǎn)）達(dá)到70。實(shí)測(cè)結(jié)果與理論計(jì)算對(duì)比見下表：底層溫度中心溫度(T2)表層溫度(T3)草袋下溫度(T4)薄膜下溫度(T5)大氣溫度(T6)實(shí)測(cè)理論計(jì)算實(shí)測(cè)理論計(jì)

16、算56±264±264.650±251.142±240±22835 T2-T1=64-56=8<25 T4-T5=42-40=2<25 T2-T3=64-50=14<25 T5-T6=40-28=12<25 T3-T4=50-42=8<25 全部達(dá)到規(guī)范要求從測(cè)溫資料得知，底板中心最高溫度基本上都出現(xiàn)在混凝土澆筑后的第40小時(shí)至44小時(shí)（即第二天晚上）而不是通常的第3天，分析原因是夏季施工大體積砼，混凝土入模溫度比較高，較之其它季節(jié)施工的混凝土能較早達(dá)到溫度峰值。7 施工效果該工程底板大體積混凝土通過(guò)對(duì)試塊檢驗(yàn)和非

17、破壞性檢驗(yàn)，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，至今底板未發(fā)現(xiàn)溫度伸縮裂縫，該基礎(chǔ)工程質(zhì)量評(píng)為優(yōu)良。8 結(jié)論8.1 夏季施工大體積混凝土比冬季施工質(zhì)量容易保證，因?yàn)橄募敬髿鉁囟容^高，砼表層溫度與大氣溫度之差較之冬季要小。8.2 夏季施工的厚度2.0m以內(nèi)大體積混凝土溫升計(jì)算采用經(jīng)驗(yàn)公式算出的結(jié)果比采用理論計(jì)算公式算出的結(jié)果更接近于實(shí)際。8.3 夏季施工大體積混凝土，控制混凝土入模溫度非常關(guān)鍵，而混凝土入模溫度與原材料本身（砂、石、水泥、外加劑、水）溫度直接相關(guān)，對(duì)砂、石采取遮陽(yáng)、灑水降溫等措施必不可少，有時(shí)甚至用冰水降溫。該工程現(xiàn)場(chǎng)有一口深水井，利用溫度較低的深井水（水溫1920）給砂石降溫和澆拌混凝土，有效地控制了混凝土入模