武汉某商务楼地下室底板大体积混凝土施工方案

武汉市****区城市建设综合开发公司****大厦工程承台大体积砼施工方案一、工程概况****大厦工程座落在武汉市****区****大道**号，由“****建筑设计院”设计，为办公商务楼。本工程为钢筋混凝土框架剪力墙结构，建筑面积：23559㎡，其中地上21686㎡，地下1873㎡，地下1层，地上24层。建筑檐高为96.5m。大楼地下一层为六级甲类人防地下室，平时为车库，战时藏人。建筑抗震设防烈度为6度，建筑防火分类为一类，耐火等级为一级。人防抗力等级为甲类核六级，防化等级丙级。设计使用年限为50年，屋面防水等级2级，防水层耐久年限15年。本工程设计为框架－剪力墙结构（部分框支框架），基础为桩基础。抗震设防烈度为6度，结构抗震等级：主楼框架为三级，框支柱为一级，框支粱为二级，加强部位剪力墙为一级，一般部位剪力墙为三级，加强部位从基础面到标高26.97m；建筑抗震设防类别为丙类。结构安全等级为二级。混凝土强度等级：框架柱、剪力墙、粱、板：30.47m以下为C40，30.47～61.97为C35，61.97以上C30；承台C40。本工程地下室承台最大厚度为2.6米，最小厚度为1.1米，底板砼厚度为0.4米，混凝土量约为1800m3，属于大体积混凝土，混凝土强度等级为C40，抗渗等级为S8。为保证大体积混凝土的施工质量，针对大体积混凝土易产生水化热力反映和裂缝的主要原因，即：⑴水泥水化热引起的温度应力和温度变形；⑵内外约束条件的影响；⑶外界气温变化的影响；⑷混凝土的收缩变形。为确保砼浇筑质量项目部主要从施工技术和施工组织管理方面着手解决难题，在施工技术上，应从选料、配合比设计、施工方法、测温监控、混凝土养护等方面采取综合性的措施，有效地克服大体积混凝土的裂缝；从施工组织管理上，精心组织，协调指挥，针对筏板施工的实际情况，混凝土采用商品混凝土，罐车运输，混凝土输送泵输送等技术，以解决混凝土一次性浇筑量大的问题。C40级超厚大体积混凝土浇筑，为避免混凝土产生有害结构裂缝，在原材料选用与配合比设计，混凝土供应与浇筑，混凝土内部温度检测与表面养护等方面采取了有效的措施。

基础底板混凝土强度高，厚度和体积大，施工时正值寒冷冬季，突出难度如下：

降低大体积混凝土内部最高温度和控制混凝土内外温度差在规定限值(25℃)以内，存在3个极不利因素：①承台混凝土超厚，要一次性浇筑，混凝土内部温度不易散发；②混凝土强度等级高，一般需用硅52.5或硅42.5水泥，水化热高；③冬季施工，环境温度低，混凝土内表温差大。在这些因素综合作用下，混凝土内部必然形成较高的温度，存在着产生裂缝的危险。为防止混凝土产生裂缝(表面裂缝和贯穿裂缝)，就必须从降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能这两方面综合考虑。为此，我们编制了较为完整的施工方案。二、施工准备工作大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的砼内外温度差产生温度热应力裂缝。因此需要从材料选择上、施工工艺上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础承台大体积混凝土顺利施工。1、材料选择（1）水泥：因本工程大体积砼施工在冬季，应选用产生的干收缩较小的普通硅酸盐水泥，有利于砼裂缝的控制，因此确定采用标号为42.5#的普通硅酸盐水泥，，通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。所使用水泥必须有出厂合格证，并按规定对水泥进行取样检验，其各项指标必须符合规范要求。（2）粗骨料：采用碎石，粒径5-25mm，含泥量不大于1.选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。（3）细骨料：采用中砂，巴河砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5.选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。（4）粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%.粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在10%以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。（5）外加剂：设计无具体要求，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，混凝土每立方米混凝土2kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。2、混凝土配合比（1）混凝土采用由中建****商品混凝土有限公司的混凝土搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据图纸设计及现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配，且必须满足以下要求；⒈确保混凝土强度达到C40，抗渗等级为S8。⒉水灰比控制在0.45-0.50,塌落度控制在16-18cm，混凝土在满足泵送要求的坍落度的前提下，最大限度控制水灰比；⒊掺入适量的1级粉煤灰；4.严格控制混凝土初、终凝时间，初凝时间大于45分钟，终凝时间小于10小时。5.砂率宜控制在38%-42%。6.在满足混凝土强度的前提下，尽量减少水泥用量，降低水化热。（2）混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。（3）粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。3、现场准备工作（1）基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。（2）将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。（3）浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、草席、毡布等应提前准备好。（4）项目经理部应与建设单位联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明用。（5）管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。三、大体积混凝土温度和温度应力计算（计算附后）根据施工规范要求，对基础承台混凝土进行温度检测；基础承台混凝土中部中心点的温升高峰值，该温升值一般略小于绝热温升值。一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不在升温，并且开始逐步降温。规范规定，对大体积混凝土养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内；当设计无具体，要求时，温差不宜超过25度；本工程设计无具体要求，即按规范执行。表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。（一）温度预测分析：

保温层覆盖厚度的计算计算砼内外温差公式：TC=Tmax–Tb其中：Tc-----内外温差值。Tmax---砼内可能产生的最高温度。Tb-----砼表面薄膜下温度。（1）混凝土最高温升值Tmax=62.365(2)养护材料厚度δ=0.5Hλ(Ta-Tb)*K/λ1(Tmax-Ta)=0.5*1.3*0.14*(32.365-27)*1.6/2.3*(62.365-32.365)=0.0113M选用一层毡布加一层塑料薄膜覆盖保温，可满足要求。(二)砼的抗裂计算1.砼的降温系数2.6米厚大体积砼承台，保温为100mm厚，一层毡布、一层塑料布。h'－砼虚厚度，h'=(Kλ)/βλ－砼导热系数：2.33w/(mk)K－计算折减系数，K=0.666β=1/[(δ/K1λ1)+(1/βq)]δ－保温材料的厚度，δ＝0.88λ1-保温材料导热系数，λ1＝0.28βq－空气层传热系数，取23w/(m2k)K1－传热系数的修正系数Β＝1.42

0.96J/Kgρ－砼质量密度2400Kg/m3e－常数

2.718m－经验系数

天ξ(t)－降温系数为简化计算，并考虑粉煤灰的放热T(21)=16.0℃

T(27)=11.13℃T(30)=10.8℃3.各龄期砼收缩变形值εy(t)=εy0(1-e-0.01t)×M1……M10M1～M10

考虑各种因素的修正系数εy0－标准状态砼最终收缩值

εy(6)=0.134×10-4

εy(12)=0.134×10-4

εy(18)=0.134×10-4

εy(24)=0.134×10-4

E(6)=1.36×104

E(12)=2.15×104

E(18)=2.61×104E(21)=2.76×104

E(27)=2.96×104

2.温差的计算2.1浇筑温度－Tj，平均大气温度Tq根据气象资料武汉平均大气温度，取8℃中心温度Tz2.2砼表面温度砼采用草帘袋保温，根据砼中心温度的计算，Tb=Tq+(4h'/M2)×(H-h')×ΔT(t)Tq－平均大气温度，取8℃H－砼计算厚度ΔT(t)－一定时间，砼中心温度与外界大气温度之差h'－砼虚厚度，h'=(Kλ)/βλ－砼导热系数：K－计算折减系数，K=0.666β－δ－保温材料的厚度，δλβK1－传热系数的修整系数β15天后，去掉保温βTb(3)=50.78℃Tb(12)=48.2℃Tb(21)=30.01℃Tb(30)=29.4℃2.3砼的截面温度计算因为砼截面横断面上不同高度处，温度不一样，故计算砼温度变化应以截面上平均温度的变化为依据。截面温度T(3)=57.8℃T(12)=54.5℃T(21)=12℃T(30)=8.5℃由于本工程大体积砼施工主要在12月至1月份，根据以往大体积砼的施工经验，结合武汉地区年平均气温情况，12月至1月份室外温度较低，砼的原材在砼中的水化热是由于水与水泥的化学反应引起的，水化热造成大体积砼的中心温度大大高于外界温度，导致大体积砼内外温差过大，容易引起砼的开裂。砂、石中含泥量过大，也会加大砼的收缩变形，从而引起砼的开裂。石子粒径偏小、砂细度太大都会加大水泥用量而增加水化热。因而在原材选择上做了如下考虑：1.选择中低热水泥。考虑到实际情况和大体积砼的强度等级C40，选择普通硅酸盐水泥；2.严格控制砂、石的含泥量。砂含泥量控制3%以内，石子含泥量控制在1%以内。综合考虑施工具体情况后，石子粒径定为5－31.5mm，砂选用中砂(怀州水洗窦罗砂)。3.大体积砼的浇筑需避开雨天，为了降低环境温度，浇筑初期，现场周围洒水，基坑壁洒水。四、混凝土的搅拌混凝土的搅拌由中建****商品混凝土有限公司的混凝土搅拌站集中搅拌。混凝土的生产应严格掌握好各种原材料的配合比，将其重量误差控制在以下范围内：水泥控制在±2%以内；砂石控制在±3%以内；水、外加剂溶液控制在±2%以内。混凝土的搅拌时间，自全部拌合料装入搅拌筒内起到卸料为止，一般不少于90～120s。随着天气的变化，应做好砂、石含水量的检测工作，特别是雨天，并随时调整配合比的用水量和砂石用量。五、混凝土的运输和输送混凝土的运输采用混凝土搅拌运输车将混凝土运至现场。砼运输车辆应满足混凝土浇筑的连续性。在施工中，如果遇到混凝土运输车堵车和混凝土输送泵车故障等不可遇见的事故造成混凝土施工中途断档时，超过两小时时，首先将已浇筑的的混凝土振捣完成，留置施工缝。同时联系商砼站，如是运输故障，迅速增加其他运输车辆，保证供应。如是输送泵故障，在两小时内不能维修好的情况下，增调其他泵车更换，确保大体积混凝土施工不中断施工。六、混凝土的浇筑1、施工段的划分及浇筑顺序基础承台砼浇筑，根据现场实际情况，采用分层浇筑的办法，完成验收后，及进进行砼浇筑，浇筑完成后，做好砼的测温工作，确保承台无裂缝。2、混凝土浇筑方案：

由于承台混凝土厚达到2.6m，内部水化热温升偏高，内表温差和降温速率不易控制，同时考虑基坑支护已有偏移，必须尽快浇筑承台，故确定混凝土浇捣分三个阶段进行；第一阶段浇捣周边小承台；第二阶段浇捣大承台的下层部分；第三阶段在大承台的下层部分浇捣后，紧接着分层大承台。

2.1混凝土浇筑：

为了使混凝土浇筑不出现冷缝，要求前后浇筑混凝土搭接时间控制在5小时内(初凝时间>8小时)。浇筑时，分层浇筑，分层捣实，每层厚度500mm左右。每层的间隔时间以混凝土还未初凝为准。砼浇灌过程中施工员应随机抽查砼的坍落度，对不合格的砼作退货处理，以确保砼浇灌质量。砼振捣时，应遵循快插慢拔、插点均匀的原则，振动器的移动间距以450mm左右为宜，每点振捣时间为20－30秒。每振捣完一段落，应随即用铁锹摊平拍实。混凝土浇灌应连续进行，不允许随意设施工缝隙，因此，混凝土浇筑前经详细计算安排浇筑次序、流向、浇筑厚度、宽度、长度及前后浇筑的搭接时间，实施了以下浇筑主案。

2.1.1.第一阶段：一台混凝土输送泵(另备用1台)，10辆罐车，另备用2辆，每个承台独立浇筑。

2.1.2.第二阶段：自东向西采用斜面分层(分四层)浇筑，用“一个坡度、薄层浇筑，一次到顶”的方法。采用一台输送泵(另备用1台)布料，18辆罐车，另备用5辆。每台输送泵控制范围6m。

2.1.3.第三阶段：

2.1.3.1.承台从东向西顺序浇捣，从5-6轴浇捣至3-4轴。每台输送泵控制范围6m宽度浇筑前进。

2.1.3.2.余下部分均按每道6m宽度，厚度500mm左右浇筑前进。本阶段采用一台输送泵布料(另备用1台)，18辆罐车，另备用5辆。

3.3.混凝土振捣要及时，同时不漏振，但也不能过振，防止离析。

3.4.混凝土表面处理：

大体积混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后3—4h内初步用水长刮尺刮平，初凝前用铁滚筒碾压2遍，再用木抹子搓平压实，以控制表面龟裂，并按规定覆盖养护。3、泵送混凝土施工注意事项本工程混凝土基本上全部采用泵送混凝土，因此在施工中应注意以下要求：碎石（砾石）的最大粒径与输送管内径之比不宜大于1:3(1:2.5),选用粒径为1～3cm的石子；砂选用中粗砂，砂率宜控制在40～45%;现场混凝土的塌落度宜为15～17cm；混凝土内宜掺加适量的泵送剂、减水剂等外加剂，另外，根据现场的情况随时调整混凝土的配合比；在混凝土泵送以前，应先开机用水润湿整个管道，而后泵入水泥砂浆，使管壁处于充分润滑状态，再正式泵送混凝土；输送管线宜直，转弯宜缓，接头应严密，向下倾斜的管道，应防止空气混入而产生堵塞；当泵送停止时间超过45分钟或混凝土出现离析现象时，应立即用压力水或其他方法清洗管内混凝土；在混凝土泵送过程中，受料斗内应有足够的混凝土，以防吸入空气产生堵塞；如遇堵塞，应使用反泵运转，浆混凝土吸回料斗，除去空气后再正转压送。4、混凝土施工中应注意以下下几点：⑴熟悉外加剂技术资料（使用性能）及说明书，以及水泥砂石材质说明，严把原材料质量关，严禁不合格的施工材料流入施工现场。⑵监督砼搅拌站搞好砼试配工作：以工程所用材料，参考普通砼的配比，在与现场同条件情况进行试配，对砼的抗渗、抗压性能检测，求得外加剂的最佳渗量，以及最佳防渗效果下的砼级配。⑶加强施工管理，严格进行外加剂的制备、储存、使用，对砼配制进行现场监察，发现问题及时解决。（4）混凝土浇筑不应留冷缝，保证浇筑的交接时间，应控制在初凝前。

（5）保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，严防漏振及过振。

（6）及时发出温控警报，做好覆盖保温及保湿工作，但覆盖层也不应过热，必要时应揭开保温层，以利于散热。

（7）保证混凝土供应，确保不留冷缝。

（8）做好现场协调、组织管理，要有充足的人力、物力、保证施工按计划顺利进行。5、砼的取样和试块留置砼的取样和试块留置按有关规定进行，本工程计划留置抗压试块8—10组，抗渗试块三组。砼取样由专职取样员进行，现场监理监督，制作后的试块及时送工地标养室养护。6、.健全施工组织管理：

在制订技术措施和质量控制措施的同时，还落实了组织指挥系统，逐级进行了技术交底，做到层层落实，确保顺利实施。七、混凝土的养护为防止混凝土内外温差过大，造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝，必须对混凝土采取养护措施，由于全部混凝土浇筑完毕需要较长时间，为保证先浇筑部分混凝土能够及时养护，应随混凝土的浇筑进度，前期采用薄膜覆盖养护，在混凝土浇筑完毕并达到初凝过后，混凝土的养护时间不少于14天。（1）砼浇筑施工期间，气温在00C以下，混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先在混凝土表面覆盖一层毛毡，然后在上面覆一层塑料薄膜。（2）新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。（3）柱、墙插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大或受冻。（4）停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后，可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉，使混凝土散热。（5）第一阶段施工完毕后，在承台混凝土表面覆盖保温材料，同时在浇筑后4—5h采取间断浇热水的措施，尽量控制温差。其间出现过温差>25℃，及时采取了措施(水温加高，并用碘钨灯照射)，温差控制在25℃内。

（6）第二阶段与第三阶段的施工间断很短，几乎连续浇筑。当第三阶段混凝土浇捣后4—5h内(根据实践表明，在混凝土初凝前及时覆盖，效果更好。)，表面抹面后，浇温水保养后，表面及时铺一层塑料薄膜，中间覆盖1—2层麻袋，上面再铺一层塑料薄膜进行保温。在养护期间，随时检查混凝土表面的干湿情况及温差(内表温差达23℃时就发警报)，及时浇水保持混凝土温润。其间大承台温差大于25℃，采取了灯照和上搭2m高塑料保温棚，将温差控制在25℃内。八、混凝土的测温本工程地下室承台厚度达2.6m，属于大体积混凝土，因此需严格控制承台混凝土的内外温差，避免超过25度而产生温度裂缝。为了随时了解和掌握各部位混凝土在硬化过程中水泥水化热所产生的温度变化情况，防止混凝土在浇筑、养护过程中出现内外温差过大而产生裂缝，以便随时采取有效措施，使混凝土的内外温差控制在允许范围（25度）内，确保混凝土的施工质量，对承台混凝土采用温度计测温方法进行监测和控制。使测温点布置具有一定的代表性，能够比较全面地反映混凝土内温度的变化情况，在底板高度断面分承台底、中、面三种情况布设测温点，在平面分边缘和中间两种情况布置测温点。布置在板底或板面的测温点应布置在离板底面200mm或板顶面100mm高度的位置，板断面中间的测温点布置在板高度断面的正中位置，测温点布置数量根据承台的大小来确定，具体位置详见附图《砼测温测点布置图》。玻璃水银温度计测温孔用Φ20mm的薄壁钢管预埋在不同的深度位置上留出，钢管底部先用铁板焊上，上部用木塞塞紧，防止水泥砂浆和水进入，钢管与钢筋骨架焊牢。测温必须按编号顺序进行，并按事先准备好的表格记录所测数据，混凝土测温时间，在混凝土浇筑完毕6小时后开始测，以后每隔2～4小时测一次，在测试过程中随时进行校验，同时应对大气温度进行测量。在测温前，应先将温度计插入预埋的钢管内，并将钢管上口用木塞塞紧，让温度计在管内停留时间不少于5min。当温度计从管中抽出时，迅速在显示温度的刻度处用手指卡住，立即读出温度值。监测时间不少于15天。九、钢筋定位加固措施本工程基础为承台筏板复合基础，如何保证承台部位内的柱、剪力墙竖向主筋不位移，确保工程施工质量有着密切的关系，故针对本项目施工过程中的质理控制，制定如下措施：1、柱主筋竖向的定位，依据承台内基础放线和柱位周边线确定柱十字相交中心线，依据中心线在承台底筋上口50-100处设置定位箍筋，并用电焊点焊，把定位箍筋与承台底筋点焊成一整体，承台内图纸设计中部或上部设置网片钢筋，采用同样方法，在中部或上部定位箍筋，然后依据图纸柱的主筋，将主筋插入定位箍周