博物馆基础工程大体积混凝土专项施工方案

第20页共20页编制依据1．建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）2．地下防水工程质量验收规范（GB50208-2002）3．XX博物馆施工图纸4．混凝土泵送施工技术规程（JGJ/T10—95）5．砼外加剂应用技术规程（DBJ01-61-2002）6．粉煤灰在砼和砂浆中应用技术规程（JGJ28-86）7、普通混凝土配合比设计规程（JGJ55—2000J642000）8、预防混凝土工程碱集料反应技术管理规定（试行）（京TY599）工程概况本工程占地面积14000m2，工程总建筑面积37930m2,总高度38.60m,共计5层,其中地下一层,地上4层。基础为钢筋砼筏板基础，主体为钢框架结构，楼板为组合混凝土楼板。抗震设防为八度。防水两道设防。基础和外墙采用强度定级C40、抗渗等级为P10的砼自防水，外加聚脂态APP改性沥青防水卷材，厚度为4mm，铺贴一层。本工程长度为145米，宽度为68米。本工程基础为筏板基础，地下室底板砼强度等级为C40，P10，底板厚1米,局部2米。砼量约7000m3。施工准备：、技术准备本工程基础有条形基础和筏板基础两种形式。条形基础由于截面较小，相对于筏板基础裂缝较容易控制。筏板砼截面积较大，厚度1000mm，局部2000mm。水泥水化过程中所释放出来的水化热较多，混凝土内外温差和砼收缩，以及外界约束条件的共同作用导致砼结构易出现裂缝。并且，本工程为博物馆工程，从使用角度考虑，在施工时不设后浇带。控制混凝土裂缝产生更是本工程的一个关键问题。筏板砼施工，主要是控制温度应力裂缝和混凝土自身收缩而产生的裂缝。大体积砼在施工中必须考虑温度应力的影响，关键是降低砼内部的水化热，减少内外温差，使温差控制在25度范围之内，避免发生裂缝。针对本工程而言，因建筑物超长，控制混凝土收缩变形更是控制混凝土产生裂缝的关键。混凝土产生裂缝主要有下面几方面的原因：1、水泥水化热。2、外界大气温度变化。3、砼的收缩。4、约束条件。对材料的技术要求如下：本工程采用商品混凝土。首先对附近的商品混凝土站进行有甲方、监理参加的考察和调研。考察和调研的内容包括搅拌站位置、距施工现场的距离、行车时间、路线数量、搅拌站资质、生产能力等进行招标。为保证本工程质量，对商品混凝土材料的要求如下：1、水泥：水泥水化过程释放出大量的水化热。为减小混凝土内外温差，首先选用低水化热水泥。但从工程质量及水泥稳定性角度考虑，本工程选用琉璃河产“长城”牌水泥。并充分利用砼的后期强度，减少水泥用量，并选择合适的时间段进行浇注均可达到降低内外温差的目的。粗骨料：应尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料。考虑到本工程混凝土采用泵送，因此不能选用大粒径的骨料。所以只能选用2.5粒径级配良好的骨料，根据北京建委的要求，应对地下工程必须预防碱集料反应的发生，必须选用B种低碱活性集料，混凝土碱含量控制在3kg/m3以内。3、细骨料：细骨料应符合国家现行标准《普通砼用砂选择标准及检验方法》的规定并应优选Ⅱ区砂。细骨料宜用水洗中砂，通过0.315mm筛孔的砂，不应少于15%。砂在运输和堆放过程中，应防止离析和混入杂质。水：拌制泵送砼所用的水，应符合国家现行标准《砼拌合用水标准》的规定。为降低水泥在水化过程释放的水化热，不使水化热过于集中，降低拌和水的温度是直接有效的措施之一。外加剂：缓凝剂为防止水泥水化热集中释放，使水化热达到峰值的时间延长，增加水泥的初凝时间，在混凝土拌和物中必须加缓凝剂，要求施工时初凝时间不低于10小时。但在日气温低于5℃时不宜使用。膨胀剂由于混凝土具有收缩的特性，收缩结果累计到一定程度导致混凝土产生裂缝。为防至混凝土产生裂缝，在拌制混凝土时应加膨胀剂，使混凝土收缩量与膨胀剂产生的膨胀量相当，膨胀量一般取不大于0.03%，即补偿混凝土的收缩。这是控制混凝土产生裂缝的关键。本工程选用中国建筑材料科学研究院研制的“中岩”牌系列膨胀剂。泵送剂为增强混凝土的可泵性，必须加入泵送剂。并且，泵送剂可代替部分水泥，混凝土中水泥用量相对减少，水泥产生的水化热相对降低，有利于大体积混凝土施工。减水剂混凝土收缩与混凝土拌和物中用水量有直接关系。混凝土坍落度大，水分挥发引起变形加剧，导致裂缝产生。使用减水剂，既能保证混凝土的坍落度，增强混凝土拌和物的和易性，又能减小由于水分散失引起的收缩。在施工现场由于运输等原因会出现坍落度损失，为满足要求，应用减水剂进行调整。6、掺合料：根据试验得知，每增减10kg水泥，其水化热将使砼的温度相应升降1度，因此，为了降低砼在凝结过程中的水化热，在符合技术要求的前提下，应尽可能的多掺加粉煤灰来代替水泥。粉煤灰的等级采用Ⅱ级。粉煤灰的掺量搅拌站应通过试配确定。7、外加剂及掺合料在使用前必须对厂家进行考察，厂家应具有相应的资质。外加剂及掺合料在本工程中使用前必须有相应的复试报告，其中的碱含量应符合要求。b）试验准备标养室准备在施工现场设置标准养护室，具体尺寸5100×3300，并配有恒湿恒温控制仪，保持室内的温度在20℃±2，相对湿度95%以上的标养环境。标养箱准备根据工程需要，现场设置YH—40B型标养箱一台。当有少量试块需标准养护时使用。3、试配：大体积砼工程试验室人员应对该项工序的工作应特别给予重视，并设专人负责。选出一个最佳的配合比作为施工配比。为保证本工程的施工质量，必须对补偿收缩进行实际验证。即在本工程施工现场，选定场地，进行模拟基础底板浇筑，以实际检验配比的实用性，检验补偿收缩的效果。试摸准备底板砼大约有7000m3，根据规范要求，连续浇筑每200m3取样一次。根据现在的气温，试块浇筑完毕后，8个小时后即可拆模。每台泵车每小时的浇筑量为50m3/小时，每4小时取样一组，浇筑时6台泵车同时开始，共需12组同时使用，考虑周转使用，共需抗压试模24组。抗渗试块每500m3取样一组，即每台泵车10个小时取样一组，考虑周转使用，共需抗渗试模8组。试块取灰点应选则在地泵或汽车泵在基础底板放灰口处和罐车放灰口处两个地点。同条件试块应用焊制的钢筋笼锁好放置在底板混凝土上，并于底板混凝土同时养护。4、砼塌落度选择砼的塌落度应控制在160±20mm，在满足泵送的前提下，降低水泥用量，增加粉煤灰的掺量，充分考虑砼的后期强度。从而降低水化热。由实验室在试配的基础上确定掺粉煤灰和其他外加剂的用量。坍落度为施工现场所需坍落度，不考虑出机后运输到施工现场的坍落度损失。开盘前的第一罐混凝土必须进行坍落度试验。5、测温准备大体积砼的测温工作是个非常关健的环节，根据内外温差的变化采取不同的的保温保湿措施。初凝后每2小时测温一次。本工程采用电子测温和人工测温两种方式。电子测温即采用预埋电偶感温片并由导线于电子测温仪相连，混凝土不同部位的温度变化直接由电子测温仪显示。根据混凝土内外温差的大小采取不同的保温保湿措施。人工测温主要是测量环境温度。根据环境温度与混凝土表面温度的温差大小采取不同的养护措施。建立测温管理制度。测温由专人负责并对温度值进行记录、统计分析。测温的原始记录应保存并不得更改。c）测量准备为加快施工进度，为流水作业创造条件，在混凝土强度达到1.2Mpa后，即开始进行测量工作，放出控制线。为保证施工质量，砼的截面尺寸及整个建筑内的标高精确，测量工作与砼浇筑同时进行，并且随时检查控制砼浇筑的厚度，控制底板表面的平整度等。配置电子经纬仪（带测距头）一台，水准仪2台，全站仪一台。项目部测量组4人，施工队测量人员6人。d）技术保证项目部组织以技术主管负责的技术保证体系，确保按施工方案组织施工，在施工过程中协调搅拌站与技术公司的配合，并检查施工的过程控制，控制到位，落实到人。在混凝土浇筑过程中，项目部技术负责人、技术公司技术人员、搅拌站技术人员组成技术核心，并与设计院保持畅通联系，随时解决施工过程中出现的问题。生产准备1、人员准备：为保证开盘后能连续浇筑，避免因人员不足而出现意外施工缝，特要求施工班组组织三班倒换施工。每班人员配置如下：钢筋工：12人木工：12人砼工：48人抹灰工：24人塔司：3人振捣棒修理工3人2、机具准备如下：见主要机械使用表砼泵车：8台(50m3/h)（2台备用）φ50振捣棒：12套（备用6套）水平仪：2台电子经纬（加测距头）：1台空压机：2台水泵：5台3、运输路线准备：以最大砼量7000m3计算，采用砼运输车，拌筒容积10m3，计需700车次砼。为保证砼供应，商砼站至少考虑3条线路，进行混凝土浇注前，所有司机应熟悉准备好的3条线路以保证砼运输连续供应的要求。罐车调度随时准备调动车辆，并全线路巡逻，遇有情况随时通知司机启用备用路线。4、水电准备砼浇筑完毕，需要大量的水进行砼养护，在基槽边1＃塔吊和3＃塔吊各设置2处水源。在进行砼浇筑前，应联系自来水公司。停水提前24小时通知，备足施工养护用水，保证砼的强度正常增长，避免因养护不到位造成裂缝出现。在砼浇筑期间，与电力部门保持畅通联系，做到停电早知道，早做安排。为以防万一，施工现场在进行砼浇筑期间，备柴油发电机一台，以保证停电时应急使用。5、养护准备大体积砼浇筑完后的最重要的工作就是保温保湿工作。现场设4人专职进行混凝土养护，不计养护次数，保持砼表面处于湿润状态。现场砌筑养护用水池一个，容积不小于50m3，水蓄满待用。养护用水管不少于500米。塑料布5000m2，混凝土表面覆盖保温被一层。根据测温分析结果，采取不同的保温保湿措施。6、商砼站准备底板由于混凝土用量较大，并且不考虑施工缝和后浇带，只能保持连续浇筑。为防止出现意外，应另准备一家商砼站作为备用厂家，应急时使用。两家商品混凝土搅拌站应使用同一厂家、同一品牌、同一标号的水泥，外加剂和掺合料也应相同。即使外加剂和掺合料不同，应提前做试验，保证不发生化学反应，以保证本工程的质量。7、不可抗力因素准备在进行砼浇筑前，与气象部门保持联系，选择无大风、降水概率较低的天气情况下进行，尽量避免在恶劣天气情况下施工。但由于自然的多变性，在出现不可抗力时，与设计、甲方、监理单位保持联系畅通，随时解决处理不可抗力因素带来的影响。施工部署每个砼泵车设一名负责人，负责商品砼的检验调控，兼控泵管的降温和维修工作。试验员两名，随时掌握砼的坍落度的变化及砼浇筑后的温度的监测工作，发现问题及时调整，按规定取样，保证取样的真实性。对接料人员提前培训，执行三人一机制度。现场浇注时，服从工长指挥。从四角及中间两点同时开始，浇注层的厚度每层不超过500mm组织施工。掌握层间搭接时间，浇注宽度不得超过10米，并应服从工长的指挥，严禁造成意外施工缝。在防水保护层上浇注砼前，按设计要求的标高轴线进行较正，经监理验收合格后再浇注砼。大体积砼基础整体性要求高，要求混凝土连续浇注。必须分段分层浇注。每段每层浇筑高度不超过500mm分层浇注，（7）混凝土浇注工期计算：按最大体积7000m3底板砼计算，长145m，宽68m，高1m，分两层浇筑，高2m处分4层浇筑。平行宽度方向铺设砼厚不超过500mm，初凝前10小时产量，10小时泵车输送砼量为500m3/h，,500/34/0.5/2=15m，即理论浇注宽度为15m。考虑倒车、换位等其他因素影响，浇注宽度不大于10m。如用6台砼泵车需23.3小时。考虑堵管、换车、换位等因素影响计划60小时浇注完。施工方法及技术措施1、降低砼入模温度大体积工程计划将在11月初进行施工，此时的气温较低，有利于大体积砼浇注。根据气象预报选择连续气温较低降水概率较低的天气进行浇筑砼。加强施工中的温度控制在砼入模之前应对基层进行洒水降温。在搅拌车到现场后，应尽量降低砼出罐温度。在砼浇注之后，作好混凝土降温保湿工作，使其缓慢降温，充分发挥徐变特性，降低温度应力。采取长时间养护，浇注完6小时开始养护（且根据现场实际情况进行调整）延缓降温时间和速度，既补充水化过程用水又吸收砼散发的热量，充分发挥混凝土的“力松驰效应”，为保证砼内外温差不超过规定值25℃，砼浇注之后，抹面在第三遍之后，立即覆盖一层塑料布及保温被。混凝土表面保持湿润状态，湿润养护不少于14天，做到即保湿又保温。加强测温和温度监测，实行信息化控制。安排专职测温员并作好记录，用电子测温仪测温，随时掌握砼内外的温度变化，内外温差控制在25℃以内，砼表面温度与大气温度的差值控制在25℃以内。及时调整保温及养护措施，使砼的温度和梯度不致过大，有效的控制有害裂缝的发生。初凝后要求2小时测温一次，并有详细的温度计录。并将温度变化绘制成比较直观的温度变化曲线。根据温度变化曲线推算水化热峰值到来的时间，提前做好准备。白天气温较高，混凝土应进行散热，要做好保湿工作；夜间气温较低，应做好保温工作。要求从建筑四角同时开始进行混凝土浇筑。在浇注中控制混凝土均匀上升，每层不超过500mm，避免砼堆积高差过大。结构完成后及时覆盖，避免砼表面长期暴露。随时观察混凝土的内外温差变化情况，根据温差变化，采取不同的养护措施。3、提高砼极限拉伸强度加强砼振捣，提高砼的密实度和抗拉强度减少收缩变形，保证施工质量。采取二次振捣法，浇注后及时排除表面积水。加强早期养护，提高砼早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。分层振捣，但又必须保证上下层砼在初凝前结合好，不致形成施工缝。混凝土浇注后，在硬化前1小时后按底板上控制标高线标高用刮杠刮平，因干缩裂缝大多出现在初凝前后，用木抹子反复搓压搓平不少于3遍。基础底板砼量约7000立方米，砼量大。为保证规范规定的砼浇注间歇时间不超过三小时（也就是初凝时间），按图纸要求，从四角及中间2点同时开始浇注。采用8台泵车同时作业，其中两台备用。并及时调整砼浇注宽度。保证砼浇注不间断，满足砼的浇注质量。每层浇筑厚度500mm。砼浇注到机坑和泵坑时，由于电梯井坑较多，个别部位混凝土体积较大，浇注该部位时，应调整浇注宽度，以不超过3米为宜，确保混凝土浇注质量。砼施工时应逐段逐层由两边向中间呈阶梯形向前推进，于中间回合。分层浇注。使用插入式振捣器应快插慢拔，插点均匀排列，逐点移动，按顺序进行，不得漏振或过振，做到均匀振实。移动间距不大于40cm，振捣上一层砼时插入下层5cm，消除两层间接缝。在进行第一层混凝土浇筑时，振动棒不得在防水保护层上振动，以免破坏防水层。振动棒上应有长度标志，每500mm一道线，操作人员能够知道进入混凝土的深度。施工缝留置：底板按图纸要求，一次浇注完毕。墙体的水平施工缝留置在高出梁顶面300mm的墙体上，并加设钢板止水带，规格为300×3。人防出口橡胶止水带应牢固安装在就位钢筋内。6、浇筑混凝土前应准备1000×2000×2的钢板4张。泵送砼必须连续作业，如发生故障，停歇时间超过45分钟或发生离析现象，应立即用压力水冲洗管内残留砼，将混凝土倒在准备好钢板上，并用塔吊提到地面上的指定地点。当坍落度不能满足施工要求时，由搅拌站技术人员采取技术措施，满足施工要求，其他人员不得进行调整，严禁直接加水。7、模板的刚度必须须保证，否否则会出现现平行模板板的裂缝。8、砼搅拌应均匀，有掺合料、外加剂应延长搅拌时间30秒。9、一定要控制早期期裂缝的发发生，施工工中在终凝凝之前一定定要对砼表表面进行多多次的搓压压，这样可可以避免混混凝土收缩缩裂缝，而而且还有利利于热量的的散发。见见下图：早期裂缝控制应力δt温度应力t硬化时间10小时10小时温度控制：根据据砼温度应应力和收缩缩应力的分分析，必须须严格控制制各项温度度指标在允允许范围内内，才不使使砼产生裂裂缝。仪器的选择：为为了保证测测温的准确确、方便、快快速，电子子测温仪及及相匹配的的埋入测温温元件。全全部测温孔孔均应按事事先作好的的测温孔平平面布置图图进行布置置。每个测测温点应埋埋设三个深深度。（第第一层距表表面150mmm，第二层层放在中间间，第三层层放在距底底面150mmm处）。第一排排测温点距距混凝土边边缘150mmm，第二排排距第一排排8米，测温点点间距8米，第三排排距第二排排10米，测温点点间距10米，第四排排距第三排排10米。（2）测温员：每班设设置两名测温员员，每间隔隔2小时测量量一次，在在试验员的的领导下严严格作好测测温记录。（3）测温措施：电子子测温仪必必须坚持24小时连续续测温。测测温工作从从砼浇筑完完成6小时开始，混凝凝土内部温温度与环境境温度温差差稳定小于于25℃时即可停停止测温。大体积砼在浇注注和振捣过过程中，上上涌的泌水水和浮浆顺顺砼坡面流流到坑底，随随着砼的推推进而被赶赶到基坑底底部，集中中从坑中排排除。12、本工程由于有有钢柱、钢钢骨混凝土土柱，柱均均生根于底底板混凝土土梁上。基基础梁高为为20000mm，基础底底板为10000mm，为保证证柱就位准准确，保证证施工质量量，经设计计院同意，基基础底板梁梁采用混凝凝土二次浇浇筑。在梁梁位置，混混凝土浇筑筑高度高出出底板20mmm—30mm，在混凝凝土强度达达到1.2MMpa以后，在进进行凿毛。在混凝土浇筑期期间，梁钢钢筋用彩条条布进行包包裹，以保保护钢筋不不被混凝土土污染。六、大体积混凝凝土裂渗控控制具体措施本工程程基础混凝凝土有抗渗渗裂要求，为为此，我项项目部专相相委托“中国建筑筑材料科学学研究院科科龙抗裂防防渗技术中中心”进行技术术承包，具具体详见“XX博物馆馆地下室工工程补偿收收缩混凝土土裂渗控制制技术方案案”。七、C40P10砼砼裂缝控制制计算。1、大体积砼裂缝产产生原因大体积砼裂缝产产生原因是是由于结构构断面大，水水泥用量大大，水泥水水化时释放放水化热会会产生较大大温度变化化和收缩作作用，由此此形成较为为复杂的膨胀和收缩应力力，导致砼砼产生裂缝缝，可产生生的裂缝主主要有两类类：一、表表面裂缝—砼浇筑后后水泥水化化热较大，使使砼温度上上升，当聚聚积在砼内内部的水化化热不易散散发时，砼砼内部温度度将明显升升高，而砼砼表面通常常散热较快快，形成内内外温差，使使砼内部产产生压力，表表面产生拉拉应力，当当拉应力超超过砼抗拉拉强度时，砼砼表面就会会产生表面面裂缝，此此外，当砼砼的塌落度度较大时，砼砼表面水分分蒸发引起起的体积收收缩，也会会使砼产生生裂缝。二二、贯穿裂裂缝—大体积砼砼降温时，由由于温度降降低，引起起砼体积收收缩，同时时砼多余水水分的蒸发发也会引起起体积收缩缩变形，但但受到地基基和结构边边界条件约约束，结构构内部便会会产生巨大大收缩应力力（拉应力力），当拉拉应力大于于砼抗拉强强度时，砼砼整人截面面就会产生生贯穿裂缝缝或称为结结构性裂缝缝，给工程程带来很大大危害。2、控制贯穿裂缝开开展的方法法2．1“放”的方法：减少约约束与被约约束体之间间相互制约约，以设置置永久性伸伸缩缝的方方法，将超超长的现浇浇钢筋砼结结构分成若若干段，以以释放大部部变形减少少约束应力力。这种方方法设计不不允许故不不予考虑。2．2“抗”的方法：采取措措施减少约约束与被约约束体之间间相对温度度改善钢筋筋砼收缩，提提高砼抗拉拉强度。3、底板砼裂缝控制制计算关于C40S10混凝凝土裂缝控控制计算大体积混凝土的的温差裂缝缝控制是底底板混凝土土在施工控控制中最重重要的一环环：根据普通砼对大大体积砼的的温度控制制，也就是是对砼中心心温度（T1）与砼表表面温（T2）与环境境大气的温温度（T3）之差出出控制在≤25℃的范围之之内。T1-T2≤25℃，T2-T3≤25℃，这样，大大体积普通通砼是可以以控制其温温差裂缝的的产生的。因为温差过大时时，砼产生生冷缩和干干缩而开裂裂，我们采采取补偿砼砼的冷缩和和干缩的方方法。也就就是加入膨膨胀剂，产产生微量膨膨胀而补偿偿砼的冷缩缩和干缩的的方法，使使砼的右控控制温差（25℃）的范围围放宽，有有得于砼施施工的进行行控制，而而不让砼产产生裂缝。例如：我们的膨膨胀剂的限限制膨胀率率是ε=3×110-4而砼的的膨胀系数数a=1.0××10-55℃从而产生生的当量温温度T=ε/a=30℃当使用的膨胀剂剂的底板砼砼为补偿其其控制温度度在25℃时，而使使砼开裂的的温差就放放大30℃从而产生生的当量温温度T=ε/a=30℃所以当普通砼厚厚度为1米时，不不会产生裂裂缝，而掺掺有膨胀剂剂的补偿收收缩砼厚度度可达3米不会产产生裂缝。因因此我们底底板为1—2米不会产生生温差裂缝缝。计算如下：3．1原材料所使用的水泥：：（普通水水泥）P.O42.55#粉煤灰（Ⅱ）组组及掺和料料（降低水水化热）高效缓凝减水剂剂：JG--5(减缓缓集中发热热)掺入膨胀剂（低低碱）ZYY（补偿收收缩）3．2配合比C40SS10W/C==0.433（搅拌站站提供参考考配合比）水泥水砂石子外加剂掺和料膨胀剂314185732101210.213423此砼为微膨胀砼砼3．3砼水化热绝热升升温值T(t)=Q0W/Cγ(L-e-mmt)绝热最高高温升Tmax=WWQ/CγQ—普通水泥泥水化热：：461KKJ/㎏W—每立方砼用量：：314KKgC—砼的比热：取00。96KJJ/（㎏.C0）P—砼的质量密度：：取2400㎏/m3e—自然常数：取22.7188t—7天则：T(t)=280××461//0.966×24000×(11-2.7718-00.3×77)=56.02××(1-00.1222)==49.22(C0)Tmaxx=56..02(略略)3．4各龄期砼收缩变变形值εy(t)=ε00y(l-e-00.0ltt)×M1×M2×·······MM10=3..24×110-4×(ll-e-00.01××7)×1.00×1.335×1..0×1..0×1..0×0..84×11.1×11.13××1..0×0..95=0..22×110-4×1..339=0..29466×10--43.5砼的收缩缩当量温差差（Ty(t))）Ty(t)=εyy(t)//α当α=1.0×10--5砼线膨胀胀系数则Ty(t)=εεy(t))/α=0.29466×10-4/1..0×100-5=2..946≈3℃3.6砼的各龄龄期的弹性性模量