中山某大型綜合建筑工程大體積混凝土施工方案

一、工程概況本工程常年展廳、會議中心閥板FB1、FB1A、FB1B、FB2面積較大，且板厚均達到了兩米，已屬于大體積混凝土，混凝土強度等級為C40，抗?jié)B等級為S8。大體積混凝土施工是本工程的施工控制要點之一，需要從混凝土施工的部署、混凝土的原材選擇和優(yōu)化配合比、混凝土的供應、攪拌、測溫、防裂控溫養(yǎng)護等方面采取先進的施工技術(shù)和措施來確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量，避免因水化熱和收縮引起的裂縫。二、施工準備1、技術(shù)準備（1）材料要求采用降低水泥用量的方法來降低混凝土的絕對溫升值，可以使混凝土澆筑后的內(nèi)外溫差和降溫速度控制的難度降低，也可降低保溫養(yǎng)護的費用，這是大體積混凝土配合比選擇的特殊性。水泥采用普通硅酸鹽水泥，所用的水泥應進行水化熱測定，水泥水化熱測定按現(xiàn)行國家標準《水泥水化熱試驗方法（直接法）》測定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化熱不大于250t。／kg。采用5～31.5mm顆粒級配的石子，控制含泥量小于1％。采用中、粗砂，控制含泥量小于2％。摻合料的使用，主要是粉煤灰，可以提高混凝土的和易性，大大改善混凝土工作性能和可靠性，同時可代替水泥，降低水化熱。外加劑的使用，外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑?；炷林袦p水劑，不僅使混凝土工作性能有了明顯的改善，同時又減少拌和用水，節(jié)約水泥，從而降低了水化熱。一般泵送混凝土為延緩凝結(jié)時間，降低水化熱產(chǎn)生的集中性，要加緩凝劑，反之凝結(jié)時間過早，將影響混凝土澆筑面的粘結(jié)，易出現(xiàn)層間縫隙，使混凝土防水、抗裂和整體強度下降。為了防止混凝土的初始裂縫，應在混凝土配比中加入適量膨脹劑，通過混凝土膨脹在內(nèi)部建立拉應力，抵消部分內(nèi)部的溫度壓應力。（2）混凝土配合比底板澆筑前進行混凝土的試配，重點解決混凝土施工中摻合料、外加劑摻量控制和降低混凝土水化熱問題?；炷僚淞系谋壤龖詼p少水化熱為原則，加入適量的粉煤灰及礦渣粉替代部分水泥。加入礦渣粉后，混凝土的初凝時間得到一定的延長，達到6～8個小時?；炷僚浜媳葢鶕?jù)使用的材料通過試配確定。水灰比應≤0.45。砂率應控制在0.4～0.45，坍落度應根據(jù)配合比要求嚴加控制，坍落度的增加應通過調(diào)整砂率和摻用減水劑或高效減水劑解決，嚴禁在現(xiàn)場隨意加水以增大坍落度。提前要求商品混凝土攪拌站把試配結(jié)果報送到項目經(jīng)理部，由項目總工程師審核，報監(jiān)理、業(yè)主、設計審查認可。混凝土摻合料和外加劑等的性能或種類，必須經(jīng)權(quán)威檢測機構(gòu)檢測合格的廠品，并報監(jiān)理、業(yè)主、設計工程師認可后方準使用。（3）大體積混凝土工程施工前，應對施工階段大體積混凝土澆筑塊體的溫度、溫度應力及收縮力進行驗算，確定施工階段大體積混凝土澆筑塊體的升溫峰值、內(nèi)外溫差（不超過25℃）及降溫速度(不超過3℃／d)的控制指標，制訂溫控施工的技術(shù)措施。2、施工準備（1）勞動力準備項目經(jīng)理部對每次底板大體積混凝土的澆筑、養(yǎng)護等各項工作做出總部署，安排包括分包單位在內(nèi)的白班、夜班兩套人員，管理、監(jiān)督控制混凝土的施工過程、施工順序、底板混凝土的施工質(zhì)量。（2）材料準備做好每次混凝土澆筑工程量計劃，使攪拌站按現(xiàn)場要求準備好預拌混凝土。組織好混凝土養(yǎng)護所需的塑料薄膜、阻燃草簾或草袋、灑水膠皮管和其他材料進場，以及防雨物資和排水設備。（3）施工機具準備底板混凝土澆筑前，擬準備的機具有：車載泵、尖鍬、平鍬、插入式振搗棒、木抹子、鋁合金長刮杠、鐵磙子等。所有機具均應在澆筑混凝土前進行檢查，同時配備專職技工，隨時檢修。序號名稱數(shù)量備注1車載泵2臺SY5120HBBC90G2混凝土汽車輸送泵泵1臺SY5420THHB型（臂長長37m）3D125高壓泵管管300mD1254混凝土運輸車30臺8m3/車5潛水泵2臺抽水6真空泵2臺泌水抽除7插入式振搗器30臺?50（4）現(xiàn)場準備在澆筑前做好充分的準備工作，責任工程師根據(jù)專項施工方案向施工班組的工人進行詳細的技術(shù)交底，同時檢查機具、材料準備，保證水電的供應，要掌握天氣季節(jié)的變化情況。檢查安全設施、勞動力配備是否妥當，能否滿足澆筑要求。依據(jù)施工圖、軸線控制網(wǎng)校核墻、柱、梁等軸線、邊線及門洞口位置尺寸線。按照規(guī)范和設計要求綁扎完底板鋼筋和墻、柱插筋，并驗收合格。支設好電梯井、集水坑、底板錯臺處等模板。混凝土養(yǎng)護所需塑料薄膜、阻燃草簾、草袋等材料按計劃組織進場。澆筑混凝土用的架子及馬道已支搭完畢，泵管已搭設完畢并經(jīng)檢查合格。在大體積混凝土澆筑前三天以書面形式通知混凝土攪拌站，要寫清澆筑混凝土的時間、部位、數(shù)量、混凝土強度等級及有無抗?jié)B要求、要求坍落度等。根據(jù)澆筑的部位、時間的不同，來確定所需罐車的具體臺數(shù)，并合理安排罐車行走路線，保證混凝土的連續(xù)供應，混凝土的連續(xù)澆筑。3、組織準備大體積混凝土施工由于施工難度較大，協(xié)調(diào)管理要求很高，必須做好施工管理的組織準備。在施工前，現(xiàn)場將成立混凝土施工指揮管理小組，明確每一個小組成員在施工準備、混凝土場內(nèi)外運輸、混凝土布料、澆筑、養(yǎng)護、測溫、試驗等各階段、各方面的職責，使職責明確，責任到位，使每一個施工環(huán)節(jié)都有人管理協(xié)調(diào)。在混凝土澆注期間，技術(shù)人員對混凝土生產(chǎn)廠家的原料、質(zhì)量規(guī)范化、計量溫度以及坍落度進行跟蹤檢查、記錄。同時也要求混凝土生產(chǎn)廠家派調(diào)度到施工現(xiàn)場，加強與攪拌站的聯(lián)系，確?；炷凉B續(xù)、穩(wěn)定。商品混凝土到達現(xiàn)場后要進行全面的、仔細的檢查，若混凝土拌合物出現(xiàn)離析、分等現(xiàn)象，則應對混凝土拌和物進行二次攪拌，但不允許加水進行攪拌。對到場的混凝土實行每車必測坍落度，由現(xiàn)場工程師組織實驗員對坍落度進行測試，并做好測試記錄。若不符要求時應退回攪拌站，嚴禁使用?，F(xiàn)場工程師應詳細記錄每車混凝土裝車時間、進場時間、開卸時間、澆筑完成時間，以便準確了解供應情況及混凝土質(zhì)量是否穩(wěn)定?；炷吝\輸罐車到達率必須保證每臺混凝土泵至少有一臺罐車等待澆筑，現(xiàn)場與攪拌站保持密切聯(lián)系，隨時根據(jù)澆筑進度及道路情況調(diào)整車輛密度。為保證現(xiàn)場澆筑秩序，對混凝土泵和罐車分別編號，對口供應，并設專人指揮。炎熱季節(jié)，泵管采取覆蓋澆水的措施，降低混凝土入模溫度。整體澆注完畢或每段底板澆注完畢后，立即統(tǒng)計混凝土小票，并與圖紙計算用量或預算用量做比較。發(fā)現(xiàn)問題，找出原因，予以糾正。三、施工措施1、澆筑方式本工程混凝土采用車載泵進行澆筑，并采用平面分條，斜面分層，薄層澆注，循序退打，一次到頂?shù)臐仓椒?，邊澆筑邊拆泵管?、澆筑要求（1）混凝土的斜面分層厚度不大于500mm，且其層間的間隔時間應盡量縮短，必須在上一層混凝土初凝之前將下層混凝土澆筑完畢。同時在上層混凝土振搗時，將振動棒插入下層表面下50㎜左右使上下層連成一體。當層間間隔時間超過混凝土的初凝時間，層面應按施工縫處理。（2）為保證振搗密實，每個澆注帶配備6臺插入式振搗器，根據(jù)自然形成的流淌坡度，分前、中、后各布置2臺振動器。第一道布置在混凝土卸料點，振搗手負責出管混凝土的振搗，使之順利通過面筋流入底層。第二道設置在中間部位，振搗手負責斜面混凝土的密實。第三道設置在坡角及底層鋼筋處，因底層鋼筋間距較密，振搗手負責混凝土流入下層鋼筋底部，確保下層鋼筋混凝土的密實。（3）有埋管部位及表面有粗大鋼筋部位，振搗之后、初凝之前易在混凝土表面出現(xiàn)沉縮裂縫，應及時采用人工三次壓抹予以消除。處理之后，為防止水分繼續(xù)蒸發(fā)使混凝土表面干縮，應立即進行表面覆蓋和保濕養(yǎng)護。（4）混凝土澆筑時，注意嚴防其它部位混凝土進入后澆帶內(nèi)，以免影響設置效果。澆筑混凝土前的潤管砂漿必須棄置，拆管、排除故障或其它原因造成廢棄混凝土嚴禁進入工作面，嚴禁混凝土散落在尚未澆筑的部位，以免形成潛在的冷縫或薄弱點，對作業(yè)面散落的混凝土、拆管倒出的混凝土、潤管漿等應用吊斗吊出場外。（5）在混凝土澆筑過程中，應及時清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般較大，泌水現(xiàn)象也較嚴重，不及時清除，將會降低混凝土的質(zhì)量。故采取如下措施進行處理：在澆筑過程中，流向基坑周邊（即流向磚胎模方向）的泌水用潛水泵抽走；流向集水井和后澆帶的泌水，用真空泵抽到地面，經(jīng)過沉淀后再送入雨水管道。3、面層處理在混凝土澆筑2h后按標高用長刮尺初步刮平后，木抹子壓實抹面，用鐵滾子碾壓數(shù)遍，然后用木抹壓實收光。之后立即覆蓋一層塑料布，塑料布的搭接不少于100mm，在鋼筋頭周圍再覆蓋一層塑料布，將混凝土表面蓋嚴，以減少水分的損失，保溫保濕。四、混凝土的養(yǎng)護1、混凝土澆筑后，應及時做好混凝土保溫工作，最后一遍抹壓完后，立即采用塑料薄膜進行覆蓋，上覆濕草袋，材料厚度或?qū)訑?shù)視施工溫度和測溫記錄通過相關(guān)計算確定，并灑水養(yǎng)護。混凝土全部澆筑完畢后，開始蓄水養(yǎng)護，蓄水深度8cm。保溫養(yǎng)護的持續(xù)時間，應根據(jù)溫度應力（包括混凝土收縮產(chǎn)生的應力）加以控制、確定，但不得少于14d。蓄水時在集水井坑上四周用磚砌筑180㎜高，并用水泥砂漿抹面，保證底板表面的蓄水深度。養(yǎng)護期間集水井和后澆帶的四壁由專人進行澆水養(yǎng)護，保證混凝土表面的濕潤。2、在混凝土養(yǎng)護期間，應及時根據(jù)混凝土的測溫情況及施工情況對混凝土的養(yǎng)護措施進行調(diào)整，增減保溫層的厚度，確?；炷恋膬?nèi)外溫差小于25℃。五、混凝土的施工現(xiàn)場溫控監(jiān)測1、為了隨時了解和掌握大體積混凝土各部位混凝土在硬化過程中水泥水化熱產(chǎn)生的溫度變化情況，防止混凝土在澆筑、養(yǎng)護過程中出現(xiàn)內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生裂縫，以便于及時調(diào)整保溫措施，調(diào)整養(yǎng)護時間，采取有效技術(shù)措施，使混凝土的內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)及降溫速率小于3℃/d，特對本底板基礎(chǔ)大體積混凝土做溫度監(jiān)測。2、測試設備:測溫采用便攜式建筑電子測溫儀，測溫時將便攜式儀表、測溫探頭、測溫線配合使用，作好測溫點位的編號及溫度測量記錄，以便隨時發(fā)現(xiàn)問題。3、測溫點布置（具體點位詳見《大體積混凝土筏板測溫點布置圖》）（1）溫度監(jiān)測的布置范圍以所選混凝土澆筑塊體平面圖對稱軸線的半條軸線為測溫區(qū)（對長方體取較短的對稱軸線），在測溫區(qū)內(nèi)溫度測點呈平面布置。（2）平面測溫點布置按照混凝土澆筑方向、澆筑時間的不同，結(jié)合同一時間澆筑的不同區(qū)域?qū)φ盏臋z測要求按照10m間距進行布設。（3）測溫線的放置：將4分塑料管鋸成每段2.5m長，豎直固定于鋼筋上，為保證導線測頭不與鋼筋發(fā)生接觸，沿塑料管由上至下分別在0.55m、1.45m、2.35m處鋸出豁口，使導線測頭探出。同時在導線插頭上用不同顏色油漆進行編號，并用大的塑料管在上頭做封口，從而保證導線不人為或施工中無意損壞。（4）測溫點的上點距混凝土表面100mm，下點距底面100mm，中間點取縱向幾何中心。由帶測溫感應片的測溫導線將內(nèi)部溫度情況反映至儀器里。如下圖所示：測溫導線示意圖測溫導線示意圖100100H測溫導線布置剖面圖混凝土測溫導線示意圖和測溫導線布置剖面圖4、溫度監(jiān)測測溫從混凝土澆筑至要求標高開始，連續(xù)不間斷進行溫度監(jiān)測。溫度上升過程中每4h測一次，溫度達到最高點并且穩(wěn)定時每8h測一次。溫度開始下降后，每12h測一次至測試結(jié)束，特殊情況可以隨時檢測。如上表面與中心溫度差接近25℃時，及時通知現(xiàn)場總值班，采取保溫措施。在混凝土的內(nèi)外溫差值基本穩(wěn)定，并繼續(xù)監(jiān)測一周后，確保表面保溫保濕覆蓋層拆除不會導致內(nèi)外溫差值急聚上升時方可停止對混凝土的監(jiān)測。六、相關(guān)計算（一）混凝土中心溫度估算

采用42.5＃硅酸鹽水泥配制混凝土，并在混凝土中摻加粉煤灰和礦渣粉，C40/S8混凝土的水泥用量為300kg/m3，粉煤灰和礦渣粉的用量均為80kg/m3。

按下式可估算出混凝土的絕熱最高溫升：

Thmax＝mc·Q/c·ρ

式中Th為最高絕熱溫升(℃)

mc為每公斤水泥的水化熱(J/kg)，425#硅酸鹽水泥取375×103J/kg

Q為單方混凝土中水泥和外加劑的總用量(Kg/m3)，

c為混凝土的比熱，一般取c＝0.96×103J/kgC

ρ為混凝土的容重，取ρ＝2400kg/m3,故

Tmax

＝48.83(℃)

基礎(chǔ)混凝土處于散熱條件下，考慮上下表面二維散熱，一層塑料薄膜保濕養(yǎng)護，及草袋保溫養(yǎng)護，取2000mm厚混凝土的散熱影響系數(shù)為0.65，則混凝土因水泥水化熱而引起的溫升值為：

Th＝48.83×0.65＝31.74℃摻加粉煤灰和礦渣粉后，可大量降低水泥用量，從而降低混凝土的中心溫度，根據(jù)有關(guān)資料表明，粉煤灰對大體積混凝土水化熱的影響為其重量的1/50，本工程混凝土中粉煤灰的用量為80kg/m3，即由粉煤灰與水泥反應引起的水化熱的溫升值僅為1.6℃左右。

由此可以估算出本工程底板大體積混凝土由膠凝材料水化反應引起的溫升值為：31.74＋1.6＝33.34℃根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件及向商品混凝土公司咨詢，設定混凝土的入模溫度為30℃，則預計混凝土中心的最高溫度為：

33.34＋30＝63.34℃（二）養(yǎng)護材料厚度計算養(yǎng)護材料的厚度按下式計算：

δ＝0.5h·λx（T2－Tq）Kb/λ（Tmax－T2）

式中為養(yǎng)護材料所需的厚度(m)

λx為所選保溫材料導熱系數(shù)[W/（m·K）]，假定用草袋作為保溫材料，則λx＝0.14w/(m.K)

Tmax為計算得混凝土最高溫度（℃），即63.34℃T2為混凝土表面溫度（℃），養(yǎng)護要求混凝土的內(nèi)外溫差不大于25℃，則：T2＝63.34－25＝38.34℃Tq為施工期大氣平均溫度（℃），取25℃λ為混凝土導熱系數(shù)，取2.33W/（m·K）Kb為傳熱系數(shù)修正值，取1.6，h為結(jié)構(gòu)物的厚度(m)

則保溫養(yǎng)護材料厚度＝5.0cm，即草袋的鋪設厚度應為5cm。（三）蓄水養(yǎng)護

混凝土終凝后，在其表面蓄存一定厚度的水。由于水的導熱系數(shù)為0.58W/(m.K)，具有一定的隔熱保溫效果，這樣