大体积防水混凝土工程冬季施工方案施工组织

分部分项工程实例五【大体积防水混凝土工程冬期施工组织设计实例】PAGEPAGE15一、工程概况本工程是一座集商业、文娱、餐饮、办公及公寓为一体的现代化建筑，地下3层，地上31层，总建筑面积近15万m2。地下工程和首层至3层结构形式主要为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，局部采用无梁楼盖体系，4层及以上结构形式为现浇钢筋混凝土剪力墙结构。本工程地下2、3层中部为汽汽车库，四周周为机房，地地下1层主要为游游泳池、电影影院、歌厅、保保龄球、餐厅厅及超级市场场等商业设施施。该工程±0.00以上四周形形成4幢8～31层的塔楼，4幢塔楼从转转角处向两侧侧自下而上逐逐渐收分，中中心部位形成成一个花园内内广场。首层层至3层主要为商商业及办公用用房，4层起为公寓寓。本工程基础为天天然满堂筏板板基础，四周周基础设计埋埋深-12.550m，中心部位位基础设计埋埋深-11.77m。基础底板板东西长153.7766m，南北宽128.6606m，基础底板板被后浇带划划分为5个施工段。基基础底板厚度度为1.80m和1.00m二种，采用C25、P12防水混凝土土，整个基础础底板的混凝凝土量约为300000m3。二、冬期施工工准备工作大体积混凝土的的施工技术要要求比较高，特特别是冬期施施工中要防止止混凝土因水水泥水化热引引起的温度差差产生温度应应力裂缝。因因此需要从材材料选择上、技技术措施上等等有关环节做做好充分的准准备工作，才才能保证基础础底板大体积积混凝土顺利利施工。（一）材料选择择(1)水泥：：考虑普通水水泥水化热较较高，特别是是应用到大体体积混凝土中中，大量水泥泥水化热不易易散发，在混混凝土内部温温升过高，与与混凝土表面面产生较大的的温度差，使使混凝土内部部产生压应力力，表面产生生拉应力。当当表面拉应力力超过早期混混凝土抗拉强强度时就会产产生温度裂缝缝，因此确定定采用水化热热比较低的矿矿渣硅酸盐水水泥，标号为为425号，通过掺掺加合适的外外加剂可以改改善疑土的性性能，提高混混凝土的抗渗渗能力。(2)粗骨料料：采用碎卵卵石，粒径5～40mm，含泥量不不大于1%。选用垃径径较大、级配配良好的石子子配制的混凝凝土，和易性性较好，抗压压强度较高，同同时可减少用用水量及水泥泥用量，从而而使水化热减减少，降低混混凝土温升。(3)细骨料料：采用中砂砂，平均粒径径大于0.5mm，含泥量不不大于5%。选用平均均粒径较大的的中、粗砂拌拌制混凝土比比采用细砂拌拌制混凝土可可减少用水量量10%左右，同时时可相应减少少水泥用量，使使水泥水化热热减少，降低低混凝土温升升，并可减少少混凝土的收收缩。(4)粉煤灰灰：由于混凝凝土的浇筑方方式为泵送，为为了改善混凝凝土的和易性性便于泵送，考考虑掺加适量量的粉煤灰。按按照规范要求求，采用矿渣渣硅酸盐水泥泥拌制大体积积粉煤灰混凝凝土时，其粉粉煤灰取代水水泥的最大限限量为25%。粉煤灰对对降低水化热热、改善混凝凝土和易性有有利，但掺加加粉煤灰的混混凝土其早期期抗拉强度及及早期极限拉拉伸值均有所所降低，对混混凝土抗渗抗抗裂不利，因因此粉煤灰的的掺加量控制制在10%以内，采取取外掺法，即即不减少配合合比中的水泥泥用量。每立立方米混凝土土掺加Ⅱ级粉煤灰35kg。(5)外加剂剂：根据设计计单位提出的的二种外加剂剂，通过分析析比较及过去去在其他工程程上的使用经经验，确定采采用防裂型FS－H混凝土防水水剂，掺量为为水泥重量的的8%。该防水剂剂不含氯盐，对对钢筋无锈蚀蚀影响，掺入入混凝土中能能明显提高硬硬化后的混凝凝土抗渗性能能，同时还具具有减水、降降低水化热峰峰值、对混凝凝土收缩有补补偿功能，可可提高混凝土土的抗裂性。（二）混凝土配配合比(1)混凝土土采用由搅拌拌站供应的商商品混凝土，因因此要求混凝凝土搅拌站根根据现场提出出的技术要求求，提前做好好混凝土试配配。(2)混凝土土配合比应通通过试配确定定。按照国家家现行《混凝凝土结构工程程施工及验收收规范》、《混混凝土配合比比设计规程》及及《粉煤灰混混凝土应用技技术规范》中中的有关要求求进行设计。如如征得设计单单位、建设单单位、工程监监理的同意，设设计配合比时时可利用混凝凝土60d或90d的后期强度度，以满足减减少水泥用量量的要求。(3)粉煤灰灰采用外掺法法时仅在砂料料中扣除同体体积的砂重。另另外在进行混混凝土试配时时考虑到不同同厂牌号水泥泥的供应情况况，以满足施施工的要求。（三）现场准准备工作(1)基础底底板钢筋及柱柱、墙插筋应应分段尽快施施工完毕，并并进行隐蔽工工程验收，然然后在钢筋上上覆盖一层苫苫布，以防地地基土受冻或或降雪后不易易清除。(2)基础底底板上的预留留机坑、积水水坑及后浇带带部位采用组组合钢模板支支模，不合模模数的，部位位采用木模板板支模。(3)将基础础底板上表面面标高抄测在在柱、墙钢筋筋上，并作明明显标记，供供浇筑混凝土土时找平用。(4)浇筑混混凝土时预埋埋的测温管及及保温所需的的塑料薄膜、岩岩棉被、苫布布等应提高准准备好。(5)现场准准备100kVVA的发电机组组一台作为备备用，以保证证突然停电时时供钢筋焊接接、振捣混凝凝土及施工照照明使用。另另外在供应混混凝土较大的的搅拌站也准准备100kVVA的发电机组组一台作为备备用，以维持持突然停电时时搅拌站的正正常运行。(6)管理人人员、施工人人员、后勤人人员、测温人人员、保温人人员等昼夜排排班，紧守岗岗位，各负其其责，保证混混凝土连续浇浇筑的顺利进进行。三、大体积混混凝土温度和和温度应力计计算在大体积混凝土土施工前，必必须进行温度度和温度应力力的计算，并并预先采取相相应的技术措措施控制温度度差值，控制制裂缝的开展展，做到心中中有数，科学学指导施工，确确保大体积混混凝土的施工工质量。（一）温度计计算搅拌站提供的混混凝土每立方方米各项原材材料用量及温温度如下：水泥：367kkg，11℃；砂子：730kkg，13℃，含水率为3%；石子：10833kg，9℃，含水率为2%；水：195kgg，9℃；粉煤灰：35kkg，11℃；外加剂：27kkg，11℃。1.混凝土拌合合物的温度T0＝[0.99(mceTce＋msaTsa＋mgTg)+4.22Tw(mw－ωsamsa－ωgmg)＋c1(ωsamsa＋Tsa＋wgmmgTg)－c2(wsamsa＋wgmg)]÷［4.2mw＋0.9(mce＋msa＋mg)］式中T0———混凝土拌合合物的温度(℃)；mw、mce、msa、mg——水、水泥、砂砂、石的用量量(kg)；Tw、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂砂、石的温度度(℃)；wsa、wg———砂、石的含含水率(%)；c1、c2———水的比热容(kJ/kkg·K)及溶解热(kJ／kg)。当骨料温度＞00℃时，C1=4.2，C2=0；≤0℃时，c11=2.1，c2=335。为计算简便，粉粉煤灰和外加加剂的重量均均计算在水泥泥的重量内。T0＝[0.99(429××11＋730×113＋1083××9)＋4.2×99(195－3%×7330－2%×10833)＋4.2(33%×7300×13＋2%×10083×9))－0]÷[44.2×1995＋0.9(4299＋730＋1083))]==10.3℃2.混凝土拌合合物的出机温温度T1=T0－00.16((T0－Ti)式中T1——混混凝土拌合物物的出机温度度(℃)；Ti——搅拌棚棚内温度(℃)。T1=10.33－0.16((10.3－14)＝10.9℃3.混凝土拌合合物浇筑完成成对的温度T2＝T1－((att＋0.0322n)(T1－Ta)式中T2——混混凝土拌合物物经运输至浇浇筑完成时的的温度(℃)；a——温度损失失系数(h-1)；tt——混凝土土自运输至浇浇筑完成时的的时间(h)；n——混凝土转转运次数；Ta——运输时时的环境气温温(℃)。T2＝10.99－(0.255×0.7＋0.0322×3)[110.9－(－4)]=66.9℃混凝土拌合物浇浇筑完成时的的温度计算中中略去了模板板和钢筋的吸吸热影响。有有关的计算可可以参照《混混凝土结构工工程施工质量量验收规范》GB50224-20002中的附录三三。4.混凝土最高高温升值Tmax＝T22＋mce/10＋F/50式中Tmax———混凝土最高高温升值(℃)；mce——水泥泥用量(kg)；F——粉煤灰用用量(kg)。Tmax＝6..9＋367/110＋35/50＝44.3℃该温度为基础底底板混凝土内内部中心点的的温升高峰值值，该温升值值一般都略小小于绝热温升升值，一般在在混凝土浇筑筑后3d左右产生，以以后趋于稳定定不再升温，并并且开始逐步步降温。5.混凝土表面面温度规范规定：对大大体积混凝土土的养护，应应根据气候条条件采取控温温措施，并按按需要测定浇浇筑后的混凝凝土表面和内内部温度，将将温差控制在在设计要求的的范围以内；；当设计无具具体要求时，温温差不宜超过过25℃。由于混凝土内部部最高温升值值理论计算为为44.3℃，因此将混混凝土表面的的温度控制在在20℃左右，这样样混凝土内部部温度与表面面温度，以及及表面温度与与环境温度之之差均不超过过25℃。表面温度度的控制可采采取调整保温温层的厚度。6.保温材料厚厚度计算保温材料采用用岩棉被，基基础底板的厚厚度按1.8m计算，保温温用的岩棉被被厚度计算如如下：δ＝0.5Hλλ(Ta－Tb)·K/λ1（Tmax－Ta）式中δ——养护护材料所需的的厚度(m)；H——结构物的的厚度(m)；λ——养护材料料的导热系数数(W／m·K)；λ1——混凝土土的导热系数数(W／m·K)，取2.3W／m·K；Tmax——混混凝土中的最最高温度(C)；Ta——混凝土土与养护材料料接触面处的的温度(℃)，当内外温温差控制在25℃时，则取Ta＝Tmax－25℃；Tb——混凝土土达到最高温温度时的大气气平均温度(℃)；K——传热系数数的修正值。δ＝0.5×11.8×0..05×[220－(－4)]×11.3/2..3×(444.3－20)＝0.0255(m)保温材料采用一一层3cm厚的岩棉被被。1m厚的基础底底板由于表面面至中心点的的距离更近，其其表面的温度度会更高一些些，保温层的的厚度可相应应减薄些。（二）温度应应力计算混凝土浇筑后118d左右，水化化热量值基本本达到最大，所所以计算此时时由温差和收收缩差引起的的温度应力。1.混凝土收缩缩变形值计算算εy(t)＝εε0y(1－e-0.011t)×M1×M2×M3×……×M10式中εy(t)——各龄期混凝凝土的收缩变变形值；ε0y——标准准状态下的混混凝土最终收收缩值，取值值3.24××10-4;e——常数，为为2.718；t——从混凝土土浇筑后至计计算时的天数数；M1、M2、MM3……M10——考虑各种非非标准条件的的修正系数，按按《简明施工工计算手册》表5-55取用。根据已知条件和和查表5－55，取值如下下：M1＝1.255，M2、M3、M5、M8、M9均为1，M4＝1.21，M6＝0.93，M7＝0.77,,M8=0.900εy(18)＝＝3.24××10-4(1－2.7188-0.011×18)××1.25××1×1.221×O.993×0.777×0.990=0..520×110-42.混凝土收缩缩当量温差计计算Ty(t)＝－－εy(t)／α式中Ty(t))——各龄期混凝凝土收缩当量量温差(℃)，负号表示示降温；εy(t)———各龄期混凝凝土的收缩变变形值；α——混凝土的的线膨胀系数数，取1.0×110-5。Ty(18)＝＝－0.5200×10-44/1.0××10-5＝－5.2℃3.混凝土的最最大综合温度度差△T＝T2＋22Tmax/3＋Ty(t)－Th式中△T——混混凝土的最大大综合温度差差(℃)；T2——混凝土土拌合物经运运输至浇筑完完成时的温度度(℃)；Tmax——混混凝土最高温温升值(℃)；Ty(t)———各龄期混凝凝土收缩当量量温差(℃)；Th——混凝土土浇筑后达到到稳定时的温温度，一般根根据历年气象象资料取当地地年平均气温温(℃)。△T＝－6.99－2×44..3/3－5.2＋12＝－29.6℃℃4.混凝土弹性性模量计算E(t)＝Eee(1-e-0.099t)式中 E(t))——混凝土从浇浇筑后至计算算时的弹性模模量(N／mm2)；Ee——混凝土土的最终弹性性模量(N／mm2)，可近似取28d的弹性模量;t——混凝土从从浇筑后到计计算时的天数数。E(18)＝2.80××104(1-e-0.099×18)＝2.2466×104N／mm25.混凝土温度度收缩应力计计算由于基础底板两两个方向的尺尺寸都比较大大，所以需考考虑两个方向向所受的外约约束来进行计计算σ＝－E(t))·α·△T·H(t)·R/（1－ν）式中σ——混凝凝土的温度应应力(N／mm2)；H(t)——考考虑徐变影响响的松弛系数数，按《简明明施工计算手手册》中表5-57取用；R——混凝土的的外约束系数数，当为岩石石地基时，RR=l；当为可滑滑动的垫层时时，R=0；一般土地地基取0.25～0.5；ν——混凝土的的泊松比，取取0.15。σ＝－2.2446×1044×10×110-6×29..6×0.3389×0..3/(1－0.15))＝－0.9133N／mm2采用425号矿矿渣水泥拌制制的混凝土，在在养护温度20℃左右，龄期18d时的强度可可达到设计强强度的85%左右，掺加加了FS－H防水剂以后后，龄期18d时的混凝土土强度可达到到设计强度的的95%以上。C25混凝土的抗抗拉强度设计计值为1.3N／mm2，设计强度度的95%为1.2355N／mm2。K＝1.2355/0.9113＝1.35＞1.15满足要求式中 K——抗抗裂安全度。四、大体积混凝凝土施工（一）施工段的的划分及浇筑筑顺序由于基础底板尺尺寸比较大，另另外基础底板板的厚度为二二种厚度，因因此基础底板板有后浇带。后后浇带将基础础底板划分为为五部分，每每部分为一个个自然施工段段，并编号为为A、B、C、D、E段，混凝土土的浇筑顺序序为A、B、C、E、D段。（二）模板基础底板外侧四四周砌筑240mm厚砖墙，然然后抹1∶2.5水泥砂浆找找平层，采用用逆作卷材防防水，在卷材材上抹1∶2.5水泥砂桨保保护层当作外外侧的模板。基基础底板上的的预留机坑、积积水坑及后浇浇带部位采用用组合钢模板板支模数有部部位采用木模模板支模。（三）钢筋钢筋加工分两处处进行。φ22及φ22以上的钢筋筋采用锥螺纹纹连接，在现现场进行下料料及锥螺纹套套丝，以减少少钢筋的运输输量。其余的的钢筋均在生生活区钢筋加加工场进行下下料、弯曲成成型，然后用用车运到现场场。由于基础础底板配筋层层数多，需提提前加工焊接接不同高度的的钢筋马凳。后后浇带部位的的钢筋按图施施工，不得任任意甩搓及割割断，为了能能在后浇带内内支拆模板，在在指定部位割割断上层钢筋筋设置出人孔孔，此部位的的钢筋在后浇浇带施工时进进行补强处理理。基础底板板钢筋施工完完后进行柱、墙墙插筋施工，柱柱、墙插筋应应保证位置准准确。每施工工段的基础底底板钢筋及柱柱、墙插筋施施工完毕，组组织一次隐蔽蔽工程验收，然然后方可浇筑筑混凝土。（四）混凝土浇浇筑(1)混凝土土采用商品混混凝土，用混混凝土输送泵泵将混凝土泵泵送到浇筑地地点，需采用用4台输送泵车车，其中一台台布料杆长度度为32m，一台布料料杆长度为24m，另外二台台布料杆长度度为18m。泵车布料料杆够不到的的部位，采取取铺设泵送管管道，先铺至至最远的浇筑筑地点，随浇浇筑随拆管。各各台泵车浇筑筑区域划分及及浇筑方向根根据上述各施施工段的划分分进行。B、C、D施工段浇筑筑方法与A施工段对称称。E施工段位于于基础底板的的中部，各型型号的泵车布布料杆均够不不到浇筑地点点，因此沿长长边方向铺设设三条输送管管道，由东向向西进行浇筑筑。(2)混凝土土浇筑时应采采用“分区定点、一一个坡度、循循序推进、一一次到顶”的浇筑工艺艺，根据泵车车布料杆的长长度，划定浇浇筑区域，每每台泵车负责责本区域的混混凝土浇筑。浇浇筑时先在一一个部位进行行，直至达到到设计标高，混混凝土形成扇扇形向前流动动，然后在其其坡面上继续续浇筑，循序序推进。这种种浇筑方法能能较好地适应应泵送工艺，使使每车混凝土土均浇筑在前前一车混凝土土的坡面上，确确保每层混凝凝土之间的浇浇筑间歇时间间不超过规定定的时间。同同时可解决频频繁移动泵车车的问题，也也便于浇筑完完的部位进行行覆盖保温。(3)混凝土土浇筑应连续续进行，间歇歇时间不得超超过3.5h，如遇特殊殊情况，混凝凝土在3.5h仍不能继续续浇筑时，需需采取应急措措施。即在已已浇筑的混凝凝土坡面上插插φ12短钢筋，长长度1m，间距500mm，呈梅花状状布置。同时时将混凝土表表面用岩棉被被覆盖保温，以以保证混凝土土表面不受冻冻。(4)混凝土土浇筑时在每每台泵车的出出灰口处配置置3～4台振捣器，因因为混凝土的的坍落度比较较大，在1.8厚的底板内内可斜向流淌淌12m远左右，2台振捣器主主要负责下部部斜坡流淌处处的振捣密实实，另外1～2台振捣器主主要负责顶部部混凝土的振振捣。(5)由于混混凝土坍落度度比较大，会会在表层钢筋筋下部产生水水分，或在表表层钢筋上部部的混凝土产产生细小裂缝缝。为了防止止出现这种裂裂缝，在混凝凝土初凝前和和混凝土预沉沉后采取二次次抹面压实措措施。(6)规范规规定：大体积积粉煤灰混凝凝土每拌制500m3至少成型1组试块。现现场按每浇筑筑500m3混凝土制作3组试块，二二组压7d强度向工程程监理报当月月工程量用；；1组压28d强度归技术术档案用；1组作为60d强度备用。(7)防水混混凝土抗渗试试块按规范规规定每单位工工程不得少于于2组。考虑本本工程比较大大，每个施工工段制作2组，A～E五个施工段段共制作10组抗渗试块块。（五）混凝土测测温(1)基础底底板混凝土浇浇筑时应设专专人配合预埋埋测温管。测测温管的长度度分别为0.26m、0.5m、0.7m、0.gm、1.0m、1.2m、1.6m七种规格，分分别埋置在不不同的部位。测测温点的布置置及测温管的的型号见图9－30。短的测温温管采用薄铁铁皮卷制，长长的测温管采采用φ15薄壁钢管，管管的下端都要要堵严，防止止渗进水。测测温管应按测测温平面布置置图进行预埋埋，预埋时测测温管应与钢钢筋绑扎牢固固，以免位移移或损坏。测测温管的上口口应用棉丝塞塞好，防止溅溅进水泥浆。测测温管应插标标志旗，便于于保温后查找找。(2)配备专专职测温人员员，按三班考考虑。对测温温人员要进行行培训及安全全交底。测温温人员要认真真负责，按时时按孔测温，不不得遗漏或弄弄虚作假。测测温记录要填填写清楚、整整洁，换班时时要进行交接接。(3)测温工工作应连续