金融中心樁基工程大體積混凝土專項(xiàng)施工方案

金融中心樁基工程大體積

混凝土專項(xiàng)施工方案

目錄

第1章編制依據(jù).............................................1

1.1編制依據(jù).....................................................1

第2章工程概況............................................2

2.1工程概況.....................................................2

2.2巨型樁概況...................................................3

2.3巨型樁樁芯混凝土概況........................................4

第3章巨型樁樁芯大體積混凝土配合比試驗(yàn)...................5

3.1巨型樁大體積混凝土配合比試驗(yàn)................................5

3.2大體積樁芯混凝土熱工計(jì)算...................................12

3.2.1大體積樁芯混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的基本原理..........................12

3.2.2樁芯大體積混凝土施工期溫度分析..................................12

3.3N304樁溫度監(jiān)測(cè)試驗(yàn).........................................21

3.4巨型樁溫控反分析結(jié)果........................................24

第4章大體積混凝土施工...................................25

4.1澆筑前施工準(zhǔn)備.............................................25

4.2巨型樁混凝土澆筑的難點(diǎn)分析.................................31

4.3巨型樁混凝土澆筑............................................31

4.4施T溫度控制措施及溫度監(jiān)測(cè)方案.............................34

4.4.1混凝土施工過(guò)程溫度控制措施......................................34

4.4.2溫度監(jiān)測(cè)方案.....................................................36

4.5施工進(jìn)度計(jì)劃...............................................42

第5章大體積混凝土施工質(zhì)量管理及安全措施................43

5.1施工質(zhì)量保證措施...........................................43

5.1.1質(zhì)量控制體系.....................................................43

5.1.2施工過(guò)程質(zhì)量控制程序............................................44

5.1.3巨型樁澆筑質(zhì)量保障措施..........................................45

5.1.4應(yīng)急保障措施....................................................52

5.2安全施工保障措施............................................55

第6章文明施工、環(huán)境保護(hù)措施............................58

6.1環(huán)境保護(hù)措施...............................................58

6.2施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)保措施...........................................58

6.3文明施工保證體系及措施.....................................60

第1章編制依據(jù)

1.1編制依據(jù)

1)施工組織設(shè)計(jì)依據(jù)挖孔樁施工圖、合同及現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況，以及相關(guān)規(guī)范等

進(jìn)行；

2)《平安國(guó)際金融中心樁基工程招標(biāo)文件》，深圳平安物業(yè)投資管理有限公

司，2009年8月；

3)《平安國(guó)際金融中心項(xiàng)目巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告書(shū)》(電子文件)，深圳市

長(zhǎng)勘勘察設(shè)計(jì)有限公司，2009年6月；

4)《平安國(guó)際金融中心項(xiàng)目初勘補(bǔ)充報(bào)告》(電子文件)，深圳市長(zhǎng)勘勘察設(shè)

計(jì)有限公司，2008年12月；

5)深圳地鐵一期工程購(gòu)物公園站(施工圖)，鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院，2009年

10月提供；

6)深圳地鐵一期工程購(gòu)物公園站(竣工圖)，地鐵公司，2009年10月提供;

7)平安國(guó)際金融中心項(xiàng)目樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)文件，深圳平安物業(yè)投資管理有限公司，

2010年8月提供；

8)平安國(guó)際金融中心項(xiàng)目基坑支護(hù)工程施工圖，深圳平安物業(yè)投資管理有限

公司，2010年8月提供；

9)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)；

10)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)；

11)《大體積混凝土施工規(guī)范》(GB50496-2009)；

12)《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》JGJ/T10-95；

13)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)；

14)《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》(JGJ33-2001)；

15)《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ59-99；

16)《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46；

17)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002；

18)《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》，王鐵夢(mèng)著.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2UU9年7月；

19)《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制一一“王鐵夢(mèng)法”應(yīng)用實(shí)例集》，徐榮年，徐欣嘉

編著.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2010年5月；

20)現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況，我公司歷年來(lái)施工經(jīng)驗(yàn)。

第2章工程概況

2.1工程概況

平安金融中心由中國(guó)平安人壽保險(xiǎn)股份有限公司投資運(yùn)設(shè)，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)單位為中建國(guó)

際（深圳）設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司。

本項(xiàng)目位于深圳福田區(qū)1號(hào)地塊。處于益田路、福華路、中心二路、福華三路所圍

地塊內(nèi)。場(chǎng)地東側(cè)益田路地下有在建的廣深港客運(yùn)專線，從地下采用盾構(gòu)推進(jìn)形式，北

測(cè)福華路地下1號(hào)線地鐵已經(jīng)投入使用，有地鐵豎井，地下室結(jié)構(gòu)與地鐵出入口連通。

南側(cè)是福華三路，為次干道；西側(cè)為城市支路中心二路，中心二路西側(cè)是大型購(gòu)物廣場(chǎng)

COCOPARKo場(chǎng)地位置詳見(jiàn)圖2T：

圖2-1場(chǎng)地位置示意圖

本項(xiàng)目主要功能是高端租售型辦公樓、大型綜合商業(yè)中心和相應(yīng)的配套設(shè)施。擬建

建筑物塔樓高度588nl（按單塔115層考慮），裙房建筑高度W52m（共10層）；本項(xiàng)目

總用地面積為18931.74nA總建筑面積460776.0m*塔樓建筑面積為328530m2,采

用結(jié)構(gòu)形式為帶外伸臂的混合結(jié)構(gòu)，其中塔樓標(biāo)準(zhǔn)層將采用鋼筋混凝土-鋼樓承板組合

嘍板設(shè)計(jì)。塔樓的荷載通過(guò)核心筒、8根超級(jí)柱及周邊的鋼管柱傳至地基；裙樓采用剪

力墻加框架結(jié)構(gòu)。擬建建筑物設(shè)計(jì)使用年限為50年。設(shè)5層地下室，主要用途為商業(yè)、

車(chē)庫(kù)、機(jī)電用房、人防、輔助用房，建筑面積84528nl2。

本項(xiàng)目場(chǎng)地周?chē)缆返慕^對(duì)標(biāo)高為6.22?7.51m,建筑±0.00相當(dāng)于黃海高程

7.12m。地下室底板面相對(duì)標(biāo)高為-28.80m。基坑支護(hù)型式采用支護(hù)樁+混凝土雙圓內(nèi)支

聾，止水方式采用旋噴樁或擺噴墻+袖閥管灌漿。整個(gè)地下室采用樁筏基礎(chǔ)，塔樓范圍

筏板厚4.5m,塔樓范圍外筏板厚1.0m。土方完成面，即孔樁開(kāi)孔標(biāo)高為-28.0m。

2.2巨型樁概況

本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用人工挖孔樁，總樁數(shù)為167根，樁徑分別為8000mm、5700mm.

2000mm、1800mm1600nim、1500mm和1400mm。巨型樁總計(jì)24條，其中樁徑為&0m的

巨型樁8條，柱徑為5.7m的巨型樁16條，其余為樁徑1.4m?2.0m的普通樁。巨型樁

平面布置見(jiàn)下圖。

AZH118.0/9.SA2H1I8.0/9.5

乙312135.1Z-3i221.7

17N.18

Zl.…心|”",0?H2|V/?.OA?H2|i,7/7.0AZHzIs,T/T,O?丁

1m2z-tt?I?TQJxx,八Q，"了LU""2

A^.2J22.0飛—

N24N.19

h.iN.2X.4

AZH2I5.7/7.0A2H215.7/7.0A2H2.5.7/7.OAZH2I5J/7,Q

1

；-33.223.7Z-H.225.7<-33.2121.7<55,223.4

fl「「

r'iw4口?"L1■I_"piv—"

AZH2I5J/7.QAZH215J/7.0A2H2I5.7/7.0AZH?I$.7/7.0

z-35.2?27^Z-33.2?25.5(33.2119.1-35.2117.0

A1N.t2

AZH2I$J/7.QA2H2I5J/7.0AZH2I5.7/7.0AZH2|$J/7.Q

75.212.5<33,2155.5z-5S.2?20.57.2h3.9

“產(chǎn)1|&0四,

4—

AZH1le.0/9.5---------HrU-MA/-W.2?13.2

2Z5ill}IJ79J

NN.20

AjHI|W9.5

/骷.2?16.1

AZMIB.O/9,S

732*>

在1成任/拄步左直徑

mu參"長(zhǎng)

圖2?2巨型樁平面布置圖

2.3巨型樁樁芯混凝土概況

巨型樁樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C45商品混凝土，預(yù)估澆筑方量約為20522mL巨

型樁澆筑方量計(jì)算結(jié)果列于下表。

表2-1巨型樁混凝土澆筑方量統(tǒng)計(jì)表

征號(hào)樁徑（m）預(yù)估樁長(zhǎng)（m）舲用量（m3）

N15.720.2550.2

N25.723.9644.6

N35.723.9644.6

N45.724.7664.9

N55.723.7639.5

N65.725.7690.5

N75.721.7588.4

N85.723.4631.7

N95.727.8743.9

N105.725.5685.3

Nil5.729.1777.2

N125.717.0468.5

N135.733.5889.3

N145.735.3935.2

N155.720.5557.8

N165.713.9389.5

N178.03b.11813.4

N188.021.71140.2

N198.024.61285.9

N208.013.2713.2

N218.016.1858.9

N228.030.91602.4

N238.027.91451.7

N248.022.01155.3

合計(jì)20522

第3章巨型樁樁芯大體積混凝土配合比試驗(yàn)

3.1巨型樁大體積混凝土配合比試驗(yàn)

為保證大體積混凝土施工質(zhì)量，混凝土原材料需滿足以下要求。

1、骨料

粗骨料：粗骨料的最大粒徑對(duì)混凝土可靠性影響很大，為了提高混凝土可靠性，選

用5-25面連續(xù)級(jí)配粗骨料，其針、片狀顆粒含量不大于15%,含泥量不大于0.5機(jī)

細(xì)骨料：砂子采用中砂或中粗砂，粒徑在0.315mm以下的粗骨料所占比重為15%~

20%,含泥量不大于1%<?

2水泥

大體積混凝土結(jié)構(gòu)引起的裂縫最主要的原因是水泥水化熱的大量積聚使混凝土出

現(xiàn)早期升及后期降溫現(xiàn)象。為此在施工中應(yīng)采用中低熱水泥，水泥的堿含量小于0.6%。

對(duì)其進(jìn)行安定性、凝結(jié)時(shí)同、輕度、比表面積、燒失量、減含量、水化熱、三氧化

硫、不溶物等進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果必須全部合格。巨型樁混凝土用水泥在攪拌站的入機(jī)溫度

不大于60C,從而降低混凝土拌合物的溫度，進(jìn)一步降低大體積混凝土最終溫度。

3、摻合料

在混凝土中摻加減水劑和粉煤灰，以減少水泥用量，以后改善混凝土和易性和可泵

4,延遲水化熱釋放的速度，延緩水泥水化，推遲凝結(jié)時(shí)間，進(jìn)而降低混凝土早期水化

熱。同時(shí)還可減少混凝土自身體積收縮，有利于防裂。

摻合料選用n級(jí)以上粉燥灰，礦粉比表面積不大于4500m7kgo粉煤灰要求細(xì)度

（0.045mm方孔篩篩余）不大于25,需水量比不大于105%,氧化鈣含量不大于2.5%且體

積安定性合格。礦物摻合料在運(yùn)輸與存儲(chǔ)中，要求設(shè)明顯的標(biāo)記，以防止與水泥等其它

粉狀材料混淆。

4、外加劑

使用深圳本地生產(chǎn)的緩凝高效減水劑，減水率20%以上，水泥凈漿流動(dòng)度200mm以

上，減少混凝土的溫度應(yīng)力。使用前必須先做試驗(yàn)，不得出現(xiàn)假凝、速凝、分層或離析

現(xiàn)象。

5、水

要求攪拌站采用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》的自來(lái)水或者地下水。

與我公司合作的混凝土供應(yīng)商（安托山混凝土有限公司、東大洋建材有限公司南山

分公司）分別對(duì)本工程大體積混凝土進(jìn)行了配合比試驗(yàn)，所采用的原材料分述如下。

1、安托山混凝土有限公司

（1）選用由大型旋窯水泥廠生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定、水化熱相對(duì)較低的水泥。針對(duì)本工

程，選用海星小野田公司提供的日本小野田P.042.5水泥。該水泥質(zhì)量穩(wěn)定可靠，鋁酸

三鈣含量低于8%,這對(duì)減少混凝土的早期水化熱是極為有利的，減少混凝土的早期水

化熱可降低裂縫產(chǎn)生的可能性。該公司在深圳設(shè)有大型中轉(zhuǎn)庫(kù)，能保證大方量混凝土澆

筑時(shí)的水泥供應(yīng)。

表37水泥物理性能檢測(cè)表

凝結(jié)時(shí)間min安抗壓強(qiáng)度Mpa抗拉強(qiáng)度Mpa

比表面積標(biāo)準(zhǔn)稠度

定

nV7kg初凝終凝用水量％3d28d3d28d

性

合

35614319025.534.259.17.19.3

格

（2）為了降低混凝土的早期水化熱，采用【I級(jí)以上粉煤灰和S95級(jí)礦粉作為礦物

活性摻合料。粉煤灰和礦粉有二次水化反應(yīng)膠凝作用，用粉煤灰和礦粉取代部分水泥可

以降低水化熱總量，特別是可以推遲和降低早期水化熱的溫峰和峰值，減輕裂縫產(chǎn)生的

危險(xiǎn)。同時(shí)，微粒的填充密實(shí)和微觀級(jí)配作用可顯著改善接口的微觀結(jié)構(gòu)，從而提高蹌

抗?jié)B能力和抗氯離子能力，其流動(dòng)性和粘聚性也可得到改善。

表3-2粉煤灰物理E性能檢測(cè)表

細(xì)SO3含量

檢測(cè)指標(biāo)需水量比%燒失量%游離氧化鈣％含水量用

度％%

檢測(cè)值7.4922.002.110.880.1

表3-3礦渣粉物理性能檢測(cè)表

密度比表面積活性指數(shù)％

流動(dòng)度比％so,含量%燒失量％含水量%

g/cm:,m2/kg7d28d

2.88418771081000.361.670.1

（3）采用緩凝高效減水劑，降低混凝土的用水量，減少游離水，減少毛細(xì)孔隙使

舲致密提高從而提高混凝土的強(qiáng)度。安托山自產(chǎn)緩凝高效減水劑ATS-SP1是為了適應(yīng)不

同的工程及混凝土技術(shù)要求的情況下開(kāi)發(fā)出來(lái)的。ATS-SP1減水率高，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，

在工程中使用取得了很好的效果。并能根據(jù)工地的要求靈活地調(diào)整減水劑的凝結(jié)時(shí)間和

坍落度損失等指針以滿足施工需要。

表3-4減水劑檢測(cè)表

氯離子密度硫酸鈉凝結(jié)時(shí)間差min

含固量與PH值總減量％

含量%g/cnf含量％初凝終凝

28.066.80.121.1574.065.32+125+135

（4）使用安托山石場(chǎng)生產(chǎn)的5-25mm碎石。該碎石顆粒級(jí)配良好，石粉含量低（含

泥量為零），對(duì)裂縫控制極為有利。

表3-55-25mm碎石物理性能檢測(cè)表

篩孔直徑mm25.020.016.010.05.002.50

累計(jì)篩余%129589599100

含泥量%（石粉）泥塊含量％針片狀含量%—

0.40.13—

（5）選用混合砂。目前深圳攪拌站基本采用河砂，但河砂質(zhì)量有時(shí)波動(dòng)較大，特

別是含泥量和氯離子含量。為了確保混凝土用砂質(zhì)量的穩(wěn)定，充分發(fā)揮混凝土供應(yīng)商現(xiàn)

有的人工砂資源，人工砂含泥量、氯離子含量為零，并含有一定量的對(duì)混凝土和易性和

密實(shí)性有利的石粉，因此采用河砂與人工砂比例為7：3的混合砂，大大降低了混凝土

用砂的含泥量和氯離子含量，更能保證混凝土質(zhì)量。

表3-6砂子物理性能檢測(cè)表

篩孔直徑mm5.002.501.250.6300.3150.1600.080底盤(pán)

累計(jì)篩余%21432528797—100

細(xì)度模數(shù)含泥量%（石粉）泥塊含量％氯離子含量%級(jí)配區(qū)

2.82.01.00.017II

2、東大洋建材有限公司南山分公司

（1）水泥：中材（云?。┨焐絇.042.5水泥,28天強(qiáng)度50-53MPa,7天水化熱289j/g；

表3-7水泥4物理性能檢測(cè)表

抗拉強(qiáng)度Mpa

比表面積凝結(jié)時(shí)間min標(biāo)準(zhǔn)稠度安定抗壓強(qiáng)度Mpa

m2/kg用水量%性

初凝終凝3d28d3d28d

35613520026.8合格—51.67.19.3

（2）礦粉：廣西柳鋼S95級(jí)磨細(xì)礦渣粉，28天活性指數(shù)大于95%；

表3-8礦渣粉物理性能檢測(cè)表

密度比表面積活性指數(shù)％

流動(dòng)度比%燒失量％含水量%

g/cm:lm7kg7d28d

2.8846985—982.10.5

（3）粉煤灰：深圳媽灣電廠II級(jí)粉煤灰;

表3-9粉煤灰物理性能檢測(cè)表

細(xì)S0：,含量

檢測(cè)指標(biāo)需水量比%燒失量%

度％%

檢測(cè)值23.1996.221.98

（4）砂：東莞中砂，含泥量小于1%;

表370砂子物理性能檢測(cè)表

篩孔直徑mm5.002.501.250.6300.3150.1600.080底盤(pán)

累計(jì)篩余先511245789100—100

細(xì)度模數(shù)含泥量外（石粉）泥塊含量%氯離子含量％級(jí)配區(qū)

2.70.60.30.009II

（5）碎石：惠州5-25mm連續(xù)粒級(jí)花崗巖碎石，壓碎指標(biāo)小于10%；

表3-115-25mm碎石物理性能檢測(cè)表

篩孔直徑mm25.020.016.010.05.002.50

累計(jì)篩余%221589699100

含泥量外（石粉）泥塊含量%針片狀含量％—

0.50.23.8—

（6）外加劑：深圳五山N型緩凝高效減水劑。

表3-12減水劑檢測(cè)表

氯離子密度硫酸鈉凝結(jié)時(shí)間差min

含固量％PH值總堿量%

含量第g/cm'含量%初凝終凝

29.59.00.0041.1683.15.0+180+245

由于本工程既要減少混凝土的收縮，保證混凝土的強(qiáng)度，又要降低混凝土內(nèi)部水泥

水化反應(yīng)產(chǎn)生的巨大熱量是個(gè)重點(diǎn)。因此在水泥以及外加劑的選擇上將制定專向的措

施。

根據(jù)混凝土公司提供的C45混凝土配合比資料，大體積混凝土原材料及每立方用料

見(jiàn)下表：

表374C45混凝土原材料表

材料名稱水水泥煤灰礦粉減水劑混合砂碎石

日本

安產(chǎn)地深圳媽灣柳鋼安托山安托山安托山

小野田

托

山規(guī)格自來(lái)水P.042.5II級(jí)S95ATS-SP1II區(qū)中砂5-25mm

東廣東云浮

產(chǎn)地深圳媽灣柳鋼深圳五山東莞惠州

大天山

洋規(guī)格自來(lái)水P.042.5II級(jí)S95N型中砂5-25mm

表375C45混凝土配合比表

供應(yīng)試配減水設(shè)計(jì)坍落備注

水水泥煤灰礦粉砂石

商編號(hào)劑度mm

安托T701252601005012.306831150120+10直卸

山T691522701005013.447351060140±20泵送

東大T67150290608010.327201080140±20泵送

洋T6814528060809.667001115110±20直卸

試配試驗(yàn)過(guò)程照片如下:

圖3T泵送配合比塌落度試驗(yàn)圖3-2泵送塌落度檢測(cè)

圖3-3直卸配合比塌落度試驗(yàn)圖3-4直卸塌落度檢測(cè)

圖3-5浮漿試驗(yàn)圖3-6浮漿厚度測(cè)量

圖3-77天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試塊圖3-87天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

圖3-914天抗壓強(qiáng)度試塊圖37014天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

圖37128天抗壓強(qiáng)度試塊圖37228天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

各配合比試驗(yàn)結(jié)果列于下表。

表376安托山配合比試驗(yàn)結(jié)果

試臉抗壓強(qiáng)度MPa

配合比設(shè)計(jì)坍落度mm實(shí)測(cè)坍落度mm

編號(hào)R7R15R29

T70C4570-9012052.160.574.1

T69C45120-16019045.957.864.0

表377東大洋配合比試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)抗壓強(qiáng)度MPa

配合比設(shè)計(jì)坍落度mm實(shí)測(cè)坍落度mm-

編號(hào)R3R7R28

T67C45140±2018040.351.355.1

T68C45110±2015041.051.557.5

根據(jù)工程特點(diǎn)，由攪拌站進(jìn)行混凝土試配?；炷僚浜媳韧瑫r(shí)按28d強(qiáng)度進(jìn)行試配,

計(jì)算時(shí)適當(dāng)提高混凝土標(biāo)準(zhǔn)差。通過(guò)對(duì)比選擇保證能夠同時(shí)滿足兩個(gè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度性能的配

合比?？煽紤]摻加粉煤灰，改善預(yù)拌混凝土的和易性和減少坍落度損失，砂率控制在

38%左右。降低混凝土中水泥和水的用量，降低水泥反應(yīng)水化熱，同時(shí)摻加粉煤灰以降

低單方水泥用量，進(jìn)一步降低混凝土的水化熱和收縮，消耗混凝土中部分堿性物資，預(yù)

防堿-集料反應(yīng)。

通過(guò)適量摻配礦渣粉與粉煤灰，采用5-25mm粗骨料的合理?yè)脚洌瑖?yán)格控制原材料

拌制溫度，降低混凝土入模溫度等手段降低單方用水量，降低水泥用量，并適當(dāng)延長(zhǎng)混

凝土凝結(jié)時(shí)間，降低水化熱與延饋溫升峰值出現(xiàn)的時(shí)間，保證混凝土的后期強(qiáng)度，并改

善混凝土的和易性與耐久性。

3.2大體積樁芯混凝土熱工計(jì)算

3.2.1大體積樁芯混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的基本原理

由于水泥水化過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱量，所以混凝土在澆筑后的溫度都有

一定程度的升高。隨著水化熱的逐漸減少及發(fā)熱量的散發(fā)，混凝土的溫度就會(huì)慢慢的降

低。一般大體積混凝土溫度在3-7天內(nèi)呈上升趨勢(shì)，以后溫度逐漸下降，一般經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)

的時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定溫度。

混凝土在升溫過(guò)程中體枳膨脹，受到基巖（或相鄰部位）的約束產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力；降

溫過(guò)程中體積收縮，受到基巖（或相鄰部位）約束產(chǎn)生的拉應(yīng)力。但由于早期混凝土彈

，生模量較小，受到約束后產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力也較小，后期彈性模量大，受到約束后產(chǎn)生的

拉應(yīng)力也較大，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于早期預(yù)壓應(yīng)力，致使混凝土開(kāi)裂。溫度控制的目的就是通

過(guò)一定措施，減小混凝土的降溫幅度及降溫梯度，降低溫度應(yīng)力，確?；炷恋耐暾裕?/p>

從而保證施工質(zhì)量。

3.2.2樁芯大體積混凝土施工期溫度分析

大體積混凝土澆筑后，根據(jù)實(shí)測(cè)溫度值和繪制的溫度升降曲線，分別計(jì)算各降溫階

段產(chǎn)生的混凝土溫度收縮拉應(yīng)力，其累計(jì)總拉應(yīng)力值，如果未超過(guò)同齡期的混凝土抗拉

強(qiáng)度，則表示所采取的抗裂措施能有效的控制預(yù)防裂縫的出現(xiàn)，不至于引起樁身出現(xiàn)貫

穿性裂縫；如超過(guò)該階段的混凝土抗拉強(qiáng)度，則應(yīng)采取加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)和保溫措施，使緩慢降

溫和收縮，提高該齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度、彈性模量和發(fā)揮徐變特性等，以控制裂縫的

出現(xiàn)。一般混凝土澆筑后其溫度變化可用下圖表示：

深圳2009年月平均氣溫(C)

表378深圳2009年月平均氣溫表

月份123456789101112

2009年14.915.618.722.525.727.S28.62S.227.224.720.416.4

巨型樁混凝土澆筑時(shí)間在6-7月份進(jìn)行，澆筑時(shí)的大氣最高溫度將超過(guò)309,在

巨型樁澆筑前對(duì)普通樁混凝土的溫度進(jìn)行了測(cè)試，每方混凝土攪拌時(shí)加入80kg冰屑后

昆凝土出機(jī)溫度為21.5℃,運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后混凝土出運(yùn)輸車(chē)溫度為25.29，經(jīng)泵管輸送至

入模的溫度為26.8℃。根據(jù)《大體積混凝土施工規(guī)范》(GB50496-2009)第5.6.2條規(guī)

定：炎熱天氣澆筑混凝土?xí)r，宜采取遮蓋、灑水、拌冰屑等降低混凝土原材料的措施,

混凝土入模溫度宜控制在30C以下。所以本方案巨型樁大體積混凝土熱工計(jì)算的入模

溫度取30(,具體計(jì)算過(guò)程如下。

1、混凝土溫度應(yīng)力分析

(1)混凝土最終絕熱溫升

cp

式中T(t)一混凝土最終絕熱溫升；

m°一每立方米混凝土膠凝材料用量；

Q一每公斤膠凝材料放出的水化熱量，Q=kQ“，根據(jù)配合比粉煤灰和礦粉的參

量，K取0.95,Q.取水泥7天水化熱291KJ/kg；

C—混凝土比熱，取LOkJ/(kg-'C)；

P一混凝土密度(2400kg/m3)o

m—與水泥品種、澆筑溫度有關(guān)的系數(shù)，取0.4小；

t一齡期(7d)o

經(jīng)計(jì)算列于下表。

表379混凝土最終絕熱溫升(°C)

試配編號(hào)T70T69T67T68

T(t)44.3645.4446.5245.44

(2)混凝土內(nèi)部不同齡期溫度

①求不同齡期絕熱溫升

混凝土塊體的實(shí)際溫升，受到混凝土塊體厚度變化的影響，因此與絕熱溫升有一定

的差異。水化熱溫升與混凝土塊體厚度有關(guān)的系數(shù)自值，如表所示。

不同齡期水化熱溫升與混凝土厚度有關(guān)系數(shù)自值。

表3-20不同齡期水化熱溫升與混凝土厚度有關(guān)系數(shù)4值

混凝土厚不同齡期水化熱溫升與澆筑混凝土厚度降溫系數(shù)(

度(m)3d6d9d12d15d18d2Id24d27d30d

2.500.650.620.590.480.380.290.230.190.160.15

3.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.19

4.000.740.730.720.650.550.460.370.30.250.24

由于木工程樁體積混凝土深度小者十幾米，大者三十多米，如果按照班長(zhǎng)作為混凝

土厚度，則大體積混凝土厚度將大于10m,若按樁徑作為大體積混凝土厚度，則大體積

混凝土厚度達(dá)到8.0m和5.7%無(wú)論按照何種厚度現(xiàn)有的研究成果中都未有大于4m厚

度的4值。但是通過(guò)研究4值參數(shù)表可以知道，隨著厚度的增加4值的遞增率將逐漸減

少，根據(jù)以上數(shù)據(jù)的差值推算，厚度大于8m時(shí)自值的遞增值將小于0.01,對(duì)計(jì)算的影

響將很小，故我們根據(jù)現(xiàn)有的資料推算到了5-8m時(shí)的自值。

表3-215-8m不同齡期水化熱溫升與混凝土厚度有關(guān)系數(shù)4值

混凝土厚不同齡期水化熱溫升與澆筑混凝土厚度降溫系數(shù)，

度(m)3d6d9d12d15d18d2ld24d27d30d

40.740.730.720.650.550.460.370.30.250.24

50.770.760.760.70.60.530.410.330.280.27

60.780.770.770.720.630.580.430.340.290.28

70.790.780.780.730.650.610.440.350.30.29

80.790.780.780.730.650.630.440.35030.29

由公式T,=T(t)?e

式中T,一混凝土不同齡期的絕熱溫升；

T(t)一混凝土最高絕熱溫升；

自一不同齡期水化熱溫升與混凝土厚度有關(guān)值。

經(jīng)計(jì)算列于下表。

表3-22不同齡期的絕熱溫升(C)

齡期(d)36g12151821242730

絕T7035.034.634632.428.827.919.515.513.312.9

熱T6935.935.435433.229.528.620.015.913.613.2

溫T6736.836.436434.030.329.420.516.314.013.9

升T6835.935.435.433.229.528.620.015.913.613.6

②不同齡期混凝土中心最高溫度

Tmax=Tj+Tt

式中Tmax一不同齡期混凝土中心最高溫度;

Tj一混凝土澆筑溫度；

TI一不同齡混凝土絕熱溫升。

計(jì)算結(jié)果列于下表。

表3-23不同齡期混凝土中心最高溫度(匕)

齡期(d)136912151821242730

T703065.064.664.662.458.857.949.545.543.342.9

中心

T693065.965.465.463.259.558.650.045.943.643.2

取高

T673066.866.466.464.060.359.450.546.344.043.9

溫度

T683065.965.465.463.259.558.650.045.943.643.2

注：第1天表示為混凝土澆筑入模溫度。

(3)混凝土溫度應(yīng)力

本樁芯硅按外約束為二維時(shí)的溫度應(yīng)力(包括收縮)來(lái)考慮計(jì)算。

①各齡期混凝土的收縮變形值及收縮當(dāng)量溫差

a.各齡期收縮變形值

￡y(t)=€oy(l-e00n)XM1XM2X……XMn

式中：*(t)一齡期t時(shí)混凝土的收縮變形值；

一混凝土的最終收縮值,取4.0X107c；

Ml、M2……Mn各種非標(biāo)準(zhǔn)條件下的修正系數(shù)。

本工程根據(jù)用料及施工方式修正系數(shù)取值如下表。

表3-24修正系數(shù)取值

修正系數(shù)MlM2M3M4M5M6M7M8M9M10Mil

T701.01.10.851.23-1.181.310.831.30.971.0

試配T691.01.10.941.39-1.181.310.831.30.971.0

編號(hào)T671.01.070.921.36-1.181.310.831.30.981.0

T681.01.070.921.35-1.181.310.831.30.981.0

注：其中M5的取值為：M5=l.11(Id)、1.U(2d)、1.09(3d)、1.07(4d)、L04(5d)、

L0(7d)、0.96(10d),0.93(14-180d)o

經(jīng)計(jì)算得出收縮變形值列于下表。

表3-25不同齡期收縮變形值

齡期(d)36912151821242730

24.045.261.680.196.4114.0131.1147.7163.7179.4

T70

X106X106X1VX106X106xio6XIO6xio6xio6xio6

29.955.277.8100.0120.3142.3163.7184.4204.4223.9

收縮T69

X10小xio^XK)Yxio^xio^xio6xio^xio6xio-xio6

變形

28.351.