大體積砼施工方案

1、安徽鹽業(yè)大廈工程地下室大體積砼施工方案工程概況安徽鹽業(yè)大廈工程座落于合肥市新站區(qū)勝利路與昌盛東路交叉口（勝利廣 場北側(cè)）。本建筑物集商業(yè)、辦公、住宅為一體，是一座大型的綜合性高層建筑物。該工程地下一層為大底盤地下室，建筑面積4980m2主要使用功能為車庫及部分設備用房；地上一、二層，建筑面積5680m2主要使用功能為商場；地上三二十三層稱為A座，建筑面積13208m2建筑高度為83.6m，主要使用功 能為辦公樓；地上三二十五層稱為B座（其中，局部為三-二十層，），20895m2 建筑高度為79.2m （局部三二十層的建筑高度為61.3m），主要使用功能為精品住宅樓；該工程總建筑面積44727平

2、方米，建筑占地面積為3695 m2點式布局,即A座辦公樓、B座住宅樓分別設立在地上二層商場的屋頂上。該工程建設安徽鹽業(yè)房地產(chǎn)開發(fā)有限責任公司，設計單位為安徽省建筑設 計研究院，監(jiān)理單位為中外建天利（北京）監(jiān)理咨詢有限責任公司，勘察單位 為冶金部華東勘察工程總公司，施工總承包單位為中鐵四局集團建筑工程有限 公司。二、本工程地下室砼特點承臺、基礎梁、負一層底板、頂板、剪力墻、柱混凝土強度等級均為 C35級。（地下室的底板、承臺、基礎梁、迎水面墻柱砼抗?jié)B等級為P8,地下室內(nèi)柱、頂板砼為非抗?jié)B砼） ，底板、基礎梁、承臺下的墊層砼強度等級為C15；地下室底板后澆帶砼設計強度等級為 C40膨脹補償收縮砼，

3、抗?jié)B等級為 P8。地下室結(jié)構(gòu)砼分為：地下室底板砼（承臺和基礎梁砼） 、地下室剪力墻、柱砼、地下室頂板砼； 其中，地下室鋼筋施工階段， 按照底板和頂板水平向后澆帶位置劃分 3 各施工段施工，分別為 :17 軸（第一施工段）、830軸（第二施工段）、3146 軸（第三施工段）；底板頂標高 -4.6m （小部分為 -3.9m、-2.2m ），底板厚400mm承臺高度分別有900mm1100mm1900mn不等，基礎梁高度為900mm地下室頂板高度為 -0.05m部分為 -0.55m、-1.2m、-1.45m、-0.5m 、-0.35m、-1.05m 、-1.3m、-0.15m、-0.85m）,板厚2

4、00;地下室墻厚300mm保護層厚度：底板、承臺、地梁、地下室側(cè)墻迎水面 40mm剪力墻保護層厚度15mm-0.03以下剪力墻每邊比圖示尺寸擴出10mm其它部位保護層厚度見03G101-1第 33 頁說明。三、大體積砼的鑒定范圍及力學工作原理目前，世界工程領(lǐng)域?qū)Υ篌w積砼沒有統(tǒng)一的定義，大體積砼在不同國家定義不同。美國定義：任何就地澆筑砼，若尺寸大，必須采取措施解決體積膨脹和水化熱，以便減小開裂為大體積砼。 日本定義：結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在 80cm以上，水化熱引起的砼最高溫度與外界氣溫差大于25 C為大體積砼。我國定義：砼結(jié)構(gòu)物實體最小尺寸大于或等于1m或預計會因水泥水化熱引起內(nèi)外溫差過大而導致裂

5、縫的砼（水化熱引起的砼最高溫度與外界氣溫差大于25C）。大體積混凝土由外荷載引起的裂縫的可能性很小，而混凝土硬化期間水化過程釋放的水化熱和澆筑溫度所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，由此產(chǎn)生的溫度應力和收縮應力，是導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素，即大體積混凝土由于水化熱作用，混凝土澆筑后將經(jīng)歷升溫期、降溫期和穩(wěn)定期三個階段，在這個階段中混凝土的體積亦隨之伸縮，若各塊混凝土體積變化受到約束就會產(chǎn)生溫度應力，如果該應力超過混凝土的抗裂能力，混凝土就會開裂。四、本工程地下室底板砼是否為大體積砼的論證地下室承臺、基礎梁、底板混凝土強度等級均為 C35級，砼抗?jié)B等級為P8,底板頂標高-4.6m （小部分

6、為-3.9m、-2.2m），底板厚400mm承臺高度分別有900mm 1100mm 1900mn不等，基礎梁高度為900mm根據(jù)施工進度安排及現(xiàn)場實際，上述部位砼施工階段正處于夏季高溫炎熱天氣，且結(jié)構(gòu)物實體尺寸很大。我們進行溫度和溫度應力計算，求證地下室砼水化熱引起的砼最高溫度與外界 氣溫差是否大于25 C。3.1. 地下室大體積砼溫度和溫度應力計算1. 砼內(nèi)部絕熱溫升值計算Th二WQCR=340< 461/0.97 X 2400=67.3 C式中：C35抗?jié)B（P8）砼水泥用量 W340kg/m,42.5水泥水化熱Q取461kJ/kg。砼比熱 C= 0.97 kJ/kg C,砼密度R取

7、2400kg/m；2. 砼澆筑后最高溫峰值Tmax=Tj + ThE =30+ 67.3 X 0.65=73.7 C式中：Tj為砼入模溫度，取施工現(xiàn)場平均 氣溫取2535C中間值30C。E - 散熱系數(shù)取 0.65。3. 砼的表面溫度砼齡期t時表面溫度Tb （t）受環(huán)境、養(yǎng)護、結(jié)構(gòu)厚度及砼性能等諸多因素影響,其近似值為（按采取保溫措施考慮）Tb (t )二Tq+ 4/H2 h ( H) T (t) =30+4/22X 0.1 X (2-0.1) X43.7=38.3 C式中：Tq-齡期t時環(huán)境溫度，取3 0CT（t） - 砼內(nèi)部溫峰值與環(huán)境溫度之差值 T (t)二Tmax-Tq=73.7-30

8、=43.7 CH- 大體積砼的計算厚度，H=h+hh -為大體砼的的實際澆筑厚度（按最大承臺厚度計算，取1.9m） h -大體積砼結(jié)構(gòu)虛厚度，（取0.1m）4. 砼內(nèi)表最大溫差值 T (t ) = Tmax-Tb=73.738.3=35.4 C經(jīng)過計算，該地下室砼水化熱引起的砼最高溫度與外界氣溫差為 35.4C，已經(jīng)超過規(guī)定設計控制值25C，且結(jié)構(gòu)物實體尺寸較大，符合大體積砼條件。施工中應采取相應措施，避免砼裂縫產(chǎn)生，特別是底板、承臺、地梁砼抗?jié)B防 裂要求高，因此有效地控制早期干縮裂縫、溫縮裂縫、降低溫度差，改變約束 條件，提高砼的抗拉力將是大體積施工中的關(guān)鍵。大體積混凝土施工主要難度在于如何

9、控制水化熱，避免混凝土開裂或造成過 大的溫度應力。為防止大體積混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生，主要從兩方面著手： 是從砼材料的選擇上采取措施，從源頭開始控制，通過優(yōu)化砼配合比，選用水 化熱低的水泥材料，摻用能降低砼水化熱以及砼中水泥用量的外摻料或外加劑， 采用溫度低的砼拌制用水，選用級配良好且含泥量少的粗骨料和細骨料等方法； 二是從施工技術(shù)上采取措施，通過降低砼出機（泵管）溫度和砼澆筑（入模） 溫度，在砼外表面采用保溫保濕養(yǎng)護，在砼構(gòu)件內(nèi)采取冷循環(huán)水降溫、合理劃 分砼澆筑順序和高度、選擇適宜的砼澆筑時間、砼澆筑時的天氣溫度等方法。從而，拿出全方位、多角度、深層次的方法措施提高混凝土材料本身的抗裂性、減小

10、外力、溫度、約束等作用在結(jié)構(gòu)內(nèi)外部產(chǎn)生的效應。但我門又必須要結(jié)合 現(xiàn)場實際考慮，采取合理有效、針對性和可操作性強的措施，才能優(yōu)質(zhì)、高效、 安全、低耗地實施大體積砼澆筑，并收到良好效果。五、本工程地下室大體積砼降溫防裂措施1. 砼材料選擇及其配合比的優(yōu)化本工程采用泵送商品砼，由專業(yè)資質(zhì)高的砼制品公司生產(chǎn)提供，根據(jù)大體積砼澆筑需要，我公司提前向砼制品公司提出設計配合比要求、原材料選用要 求、砼拌制要求等相關(guān)具體的技術(shù)要求。1.1 水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應用到大體積混凝土中，大量水 泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內(nèi)部溫度過高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差， 使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，表面產(chǎn)生

11、拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗 拉強度時就會產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用減性低、水化熱比較低和凝結(jié)時間 較長的 42.5 級礦渣硅酸鹽水泥（有出廠合格證、復試報告，其水泥的安定性和 物理性能要符合相關(guān)要求） ；1.2 砂（細骨料）：中（粗）砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少 用水量 10%左右，同時相應減少水泥用量， 使水泥水化熱減少， 降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。因此，確定采用級配良好的n區(qū)中砂（天然河砂），砂的 含泥量不大于 1%，細度模數(shù) 2.53.2 ；1.3 石子：宜選用粒徑較大、級配良好的碎石，由于增大了骨料的粒徑，減少 了水和水泥用量，砼的收縮和泌水隨之減少，

12、由于水泥用量減少，水化熱減少， 降低了砼的溫升，但骨料粒徑增大后容易引起砼的離析，因此必須調(diào)整好級配 設計，施工時加強振搗作業(yè)。本工程采用粒徑較大、級配良好的碎石，碎石含泥量不大于 1%，針狀和片狀顆粒含泥量不大于15%，碎石粒徑采取兩種級配520mm和 1631.5mm；1.4 水：采用天然可飲用的水或自來水，并宜選用涼水；1.5 粉煤灰（外摻料）：砼中摻入粉煤灰，不僅可以代替部分水泥，且可大大改進砼的和易性和可泵性，明顯地降低砼的水化熱，提高砼的耐久性，抗?jié)B性和后期強度。本地下室工程在砼中摻入一定比例的I級粉煤灰;1.6 地下室底板（含承臺、地梁）砼中均摻加合成纖維（外摻料），纖維體積率為

13、0.1%，滿足纖維砼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS38:2004的要求;1.7 減水劑（外加劑）：為滿足施工現(xiàn)場澆筑時砼的坍落度，如果單純增加單位用水量，不僅多用了水泥，加劇砼的干燥收縮，而且使水化熱增大，容易引起開裂，可摻加減水劑來解決。通過分析比較及過去在其它工程上的使用經(jīng)驗，本工程混凝土確定采用JM-W型（緩凝、泵送）砼高效減水增強劑”可降低水化熱峰值，具有大流動性，高減水率，早強和增強效果，并具有坍落度損失小，延緩早期水化熱，收縮率小和低氯離子含量、低硫酸鹽含量等特點；并對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。砼3天、7天強度可提高3 0%,且對鋼筋無銹蝕危害作用，滿足砼外加劑應用技術(shù)規(guī)

14、程（GB50119-2003 的要求；1.8膨脹劑：本工程地下室砼混凝土中摻加 UEA型膨脹劑，它具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能，并使用水量減少，UEA能提高混凝土的和易性和抗?jié)B防裂性；1.9. 混凝土原材料降溫措施根據(jù)由攪拌前混凝土原材料總熱量與攪拌后混凝土總熱量相等的原理,可知混凝土的出機溫度與原材料的溫度成正比,為此對砼的原材料采取降溫措施：將堆場石子連續(xù)澆水，使其溫度降至澆水后的25 C及以下，且可預先吸足水分，減少混凝土坍落度損失，堆高石子，底層取料；對砂子防止日曬，必要 時淋水冷卻，使之降溫，堆高砂子，底層取料，雖混凝土中水的用量較少, 但它的比熱最大，故盡可能

15、使用涼水。在攪拌站生產(chǎn)線的砂石料斗倉上勻設四面閉合的遮陽棚，確保砂石以相對較低的溫度進入攪拌機。水泥防止日曬,水泥使用前應充分冷卻，確保攪拌時時水泥溫度W50 C。2. 大體積砼施工技術(shù)措施2.1地下室大體積砼應合理的分段分層進行澆筑（水平向每4m劃分為一段，地梁、承臺每500mn左右劃分為一層，底板砼不分層），使砼高度均勻上升,砼澆筑應連續(xù)進行，間歇時間不能過長，在前層砼初凝前必須把后層砼澆上。地下室底承臺、 地梁、底板混凝土同時澆筑， 澆筑方法應由一端開始 （ 由遠到近） ，先澆筑承臺再澆筑梁，然后根據(jù)承臺和地梁高分層澆筑成梯形，當達到板底位置時再與板的混凝土一起澆筑，隨著階梯形不斷延伸，

16、混凝土澆筑連續(xù)向前進行。澆筑時，澆筑與振搗必須緊密配合，第一層下料慢些，梁底充分振實后再下二層料，用“趕漿法”保持水泥漿沿底底包裹石子向前推進，每層均應振實后再下料，梁底及梁側(cè)部位要注意振實，振搗時不得觸動鋼筋及預埋件?；炷磷暂斔捅霉芸谙侣涞膬A斜高度不得超過2m振動泵應快插慢拔，插點均勻排列或梅花狀排列，逐點移動，振動泵插入間距一般為400mn左右，振動上一層時插入下層5cm平板的移動應保證平板能覆蓋已振實部分的 邊緣，混凝土的振動：振動泵不宜振搗時間過長，大約在 1530秒，以混凝土開始出現(xiàn)浮漿且不再下沉、不冒氣泡為準，然后在 2030分后對其進行二次復振（用平板振器平穩(wěn)拖振兩次） ，用刮

17、尺槎平，木抹子扎毛抹平，在混凝土終凝前二次壓光。梁、承臺、底板鋼筋交接點鋼筋較密時，澆筑此處混凝土時宜用同標號細石混凝土，并用小直徑振動棒振搗。澆筑板虛鋪厚度應略大于板，用平板振搗器垂直澆筑方向來回振搗，厚板可用插入式振搗器順澆筑方向托拉振搗，同時要檢查板混凝土的厚度，振搗密實后，用木抹子找平。澆筑混凝土時不允許用振搗棒鋪攤混凝土。使用插入式振動器應快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動，按順序進行，不得遺漏，做到均勻振實。移動間距不大于振動棒作用半徑的1.5倍（一般為300400m）振搗上一層時應插入下層混凝土面 50mm以消除兩層間的接縫。平板振動器的移動部距應能保證振動器的平板覆蓋已振實部分

18、邊緣。2.2砼的抗拉強度遠小于抗壓強度，這是砼容易開裂的內(nèi)在因素。 普通砼極限拉伸離散性很大，因此在施工中必須創(chuàng)造條件，確保砼均勻密實。砼坍落度各車不要有大的差異，澆筑底板砼時坍落度可控制在100mm140mn坍落度大時會使表面鋼筋下部產(chǎn)生水分， 或表層鋼筋上部的砼產(chǎn)生細小裂縫。為防止這種裂縫，在砼初凝前和砼預沉后采取二次抹面壓實措施。砼澆灌時，攪拌車在卸料前，要求高速運轉(zhuǎn)一分鐘，確保進入泵車受料斗的砼質(zhì)量均勻。2.3當氣溫高于入倉溫度時，應加快砼運輸和入倉速度，減少混凝土在運輸和澆筑過程中的溫度回升?；炷凛斔凸芡庥貌荽陉?，并經(jīng)常灑水降溫。2.4入模溫度高的溫升值要比入模溫度低的溫升值大許

19、多?；炷恋娜肽囟葢暁鉁囟{(diào)整。避免砼入模前的鋼筋、底板基層、新澆筑混凝土受陽光直射，為降低最高溫升，應對模板及混凝土表面進行冷卻，如灑水降溫、避免暴曬等。或者應合理安排工期，盡量采用夜間澆筑砼。2.5底板、基礎梁、承臺砼降溫措施2.5.1本工程地下室底板厚 400mm基礎梁高度為 900mm承臺高度分別有900mm、1100mm、1900mm， 上述構(gòu)件在澆筑砼時，除注意上文所述及采取的一 系列措施外，并結(jié)合現(xiàn)場實際，主要采取在砼構(gòu)件表面進行保溫保濕養(yǎng)護措施， 而對于該工程的 CT1、CT2、CT3、CT4、CT5 承臺考慮其構(gòu)件截面尺寸和高度（1900m均過大，則采取保溫保濕養(yǎng)護措施和

20、在該承臺內(nèi)預埋冷卻水管進行冷循環(huán)水降溫相結(jié)合的措施，同時在該承臺中設置測溫設備。2.5.2 砼表面保溫保濕養(yǎng)護：混凝土養(yǎng)護包括濕度和溫度兩個方面。結(jié)構(gòu)表層混凝土的抗裂性和耐久性 在很大程度上取決于施工養(yǎng)護過程中的溫度和濕度養(yǎng)護。因為水泥只有水化到 一定程度才能形成有利于混凝土強度和耐久性的微結(jié)構(gòu)。目前工程界普遍存在 的問題。是濕養(yǎng)護不足，對混凝土質(zhì)量影響很大。濕養(yǎng)護時間應視混凝土材料 的不同組成和具體環(huán)境條件而定。對于低水膠比又摻用摻和料的混凝土，潮濕 養(yǎng)護尤其重要。在盡量減小砼內(nèi)部溫升的前提下，大體積砼的表面保溫保濕養(yǎng) 護是一項關(guān)鍵工作，養(yǎng)護主要是保持適宜的溫度和濕度條件，保溫的目的有兩 個

21、，一是減小砼表面的熱擴散，減小砼表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫； 二是延長散熱時間，充分發(fā)揮砼強度的潛力和材料松馳特性，使平均總溫差對 砼產(chǎn)生的拉應力小于砼的抗拉強度，防止產(chǎn)生貫穿性裂縫。潮濕養(yǎng)護的作用： 一是剛澆筑不久的砼，尚處在凝固硬化階段，水化的速度較快，適宜的潮濕條 件可防止砼表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫；二是砼在潮濕條件下可使水泥的水化作 用順利進行，提高砼的極限拉伸和抗拉強度，使早期抗拉能力增長很快?；炷翝矒v抹平壓實后（即在砼澆筑后 12 小時內(nèi)），隨即用在構(gòu)件砼上蓋 兩層麻袋（或廢舊毛毯），然后在其上面連續(xù)澆水養(yǎng)護不少于 14天（在此養(yǎng)護期內(nèi)的澆水次數(shù)應確保砼時刻處于濕潤狀態(tài)） ，此保濕保溫養(yǎng)護，可使保養(yǎng)水 通過砼表層由外向內(nèi)滲透進行內(nèi)部降溫，降低其砼構(gòu)件內(nèi)部水化熱，減少混凝土表面的熱擴散，延長散熱時間，減少混凝土內(nèi)外溫差。2.5.3 地下室 CT1、CT2、CT3、CT4、CT5 承臺砼的冷卻循環(huán)水降溫措施（內(nèi)溫控制法）2.5.3.1 冷卻水管的埋設及控制根據(jù)混凝土內(nèi)部溫度分布特征，根據(jù)通用做法，承臺混凝土一般2m以下布設一層冷卻水管，2m以上布設兩層冷卻水管，并依次類推，則本工程上述的1.9m 承臺在深度方向0.8m處布置一層冷卻水管。冷卻水管