平安金融中心桩基工程大体积混凝土专项施工方案

xxx项目桩基工程大体积混凝土专项施工方案PAGEI目录TOC\o"1-2"\h\z\u第1章编制依据 11.1编制依据 1第2章工程概况 22.1工程概况 22.2巨型桩概况 32.3巨型桩桩芯混凝土概况 4第3章巨型桩桩芯大体积混凝土配合比试验 63.1巨型桩大体积混凝土配合比试验 63.2大体积桩芯混凝土热工计算 14第4章大体积混凝土施工 254.1浇筑前施工准备 254.2巨型桩混凝土浇筑的难点分析 304.3巨型桩混凝土浇注 314.4施工温度控制措施及温度监测方案 34第5章大体积混凝土施工质量管理及安全措施 465.1施工质量保证措施 465.2安全施工保障措施 59第6章文明施工、环境保护措施 626.1环境保护措施 626.2施工现场环保措施 626.3文明施工保证体系及措施 65PAGE4编制依据编制依据施工组织设计依据挖孔桩施工图、合同及现场踏勘情况，以及相关规范等进行；《平安国际金融中心桩基工程招标文件》，深圳平安物业投资管理有限公司，2009年8月；《平安国际金融中心项目岩土工程详细勘察报告书》(电子文件)，深圳市长勘勘察设计有限公司，2009年6月；《平安国际金融中心项目初勘补充报告》(电子文件)，深圳市长勘勘察设计有限公司，2008年12月；深圳地铁一期工程购物公园站（施工图），铁道第三勘察设计院，2009年10月提供；深圳地铁一期工程购物公园站（竣工图），地铁公司，2009年10月提供；平安国际金融中心项目桩基础设计文件，深圳平安物业投资管理有限公司，2010年8月提供；平安国际金融中心项目基坑支护工程施工图，深圳平安物业投资管理有限公司，2010年8月提供；《混凝土结构设计规范》(GB50010-xxxx)；《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-xxxx）；《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）；《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-xxxx；《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-xxxx）；《建筑施工安全检查标准》JGJ59-xxxx；《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46；《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-xxxxx；现场踏勘情况，我公司历年来施工经验。工程概况工程概况平安金融中心由中国平安人寿保险股份有限公司投资建设，国内设计单位为中建国际（深圳）设计顾问有限公司。本项目位于深圳福田区1号地块。处于益田路、福华路、中心二路、福华三路所围地块内。场地东侧益田路地下有规划中广深港客运专线，从地下采用盾构推进形式，预计2011年施工，北侧福华路地下1号线地铁已经投入使用，有地铁竖井，地下室结构与地铁出入口连通。南侧是福华三路，为次干道；西侧为城市支路中心二路，中心二路西侧是大型购物广场COCOPARK。场地位置详见图2-1：图2-1场地位置示意图本项目主要功能是高端租售型办公楼、大型综合商业中心和相应的配套设施。拟建建筑物塔楼高度588m（按单塔115层考虑），裙房建筑高度≤52m（共10层）；本项目总用地面积为18931.74m2，总建筑面积460776.0m2；塔楼建筑面积为328530m本项目场地周围道路的绝对标高为6.22～7.51m，建筑±0.00相当于黄海高程7.12m。地下室底板面相对标高为-28.80m。基坑支护型式采用支护桩+混凝土双圆内支撑，止水方式采用旋喷桩或摆喷墙+袖阀管灌浆。整个地下室采用桩筏基础，塔楼范围筏板厚4.5m，塔楼范围外筏板厚1.0m。土方完成面，即孔桩开孔标高为-28.0m。巨型桩概况本工程基础设计采用人工挖孔桩，总桩数为167根，桩径分别为8000mm、5700mm、2000mm、1800mm、1600mm、1500mm和1400mm。巨型桩总计24条，其中桩径为8.0m的巨型桩8条，桩径为5.7m的巨型桩16条，其余为桩径1.4m～2.0m的普通桩。巨型桩平面布置见下图。图2-2巨型桩平面布置图巨型桩桩芯混凝土概况巨型桩桩身混凝土强度等级采用C45商品混凝土，预估浇筑方量约为27960m3，其中巨型桩浇筑方量约20522m3。巨型桩浇注方量表2-1巨型桩混凝土浇注方量统计表桩号桩径（m）预估桩长（m）砼用量（m3）N15.720.2550.2N25.723.9644.6N35.723.9644.6N45.724.7664.9N55.723.7639.5N65.725.7690.5N75.721.7588.4N85.723.4631.7N95.727.8743.9N105.725.5685.3N115.729.1777.2N125.717.0468.5N135.733.5889.3N145.735.3935.2N155.720.5557.8N165.713.9389.5N178.035.11813.4N188.021.71140.2N198.024.61285.9N208.013.2713.2N218.016.1858.9N228.030.91602.4N238.027.91451.7N248.022.01155.3合计20522巨型桩桩芯大体积混凝土配合比试验巨型桩大体积混凝土配合比试验为保证大体积混凝土施工质量，混凝土原材料需满足以下要求。1、骨料粗骨料：粗骨料的最大粒径对混凝土可靠性影响很大，一般要求：碎石最大粒径不得超过泵管内径的1/3，卵石最大粒径不得超过泵管内径的1/2.5。为了提高混凝土可靠性，可选用5-25mm连续级配粗骨料，其针、片状颗粒含量不大于15%，含泥量不大于0.5%。细骨料：砂子采用中砂或中粗砂，粒径在0.315mm以下的粗骨料所占比重，一般不少于15%，最好能达到20%，含泥量不大于1%。2水泥大体积混凝土结构引起的裂缝最主要的原因是水泥水化热的大量积聚使混凝土出现早期升及后期降温现象。为此在施工中应尽可能采用中低热水泥，水泥采用水化热低水泥；水泥的碱含量小于0.6%；水泥的水化热3天小于240kJ/kg，7天小于270kJ/kg。对其进行安定性、凝结时间、强度、比表面积、烧失量、碱含量、水化热、三氧化硫、不溶物等进行检验，结果必须全部合格。巨型桩混凝土用水泥在搅拌站的入机温度不宜大于60℃，从而降低混凝土拌合物的温度，进一步降低大体积混凝土最终温度。3、掺合料在混凝土中可掺加减水剂和粉煤灰，以减少水泥用量，以后改善混凝土和易性和可泵性，延迟水化热释放的速度，放热峰也较推迟减少温度应力，减小大体积混凝土过程中的冷接缝的可能性。掺合料选用Ⅱ级以上粉煤灰，矿粉比表面积不大于4500m2/kg。粉煤灰要求细度(0.045mm方孔筛筛余)不大于25，需水量比不大于105%，氧化钙含量不大于2.5%且体积安定性合格。矿物掺合料在运输与存储中，要求设明显的标记，以防止与水泥等其它粉状材料混淆。4、外加剂使用深圳本地生产的缓凝高效减水剂，减水率20%以上，水泥净浆流动度200mm以上，减少混凝土的温度应力。使用前必须先做试验，不得出现假凝、速凝、分层或离析现象。5、水要求搅拌站采用符合现行国家标准《混凝土拌合用水标准》的自来水或者地下水。与我公司合作的混凝土供应商（安托山混凝土有限公司、东大洋建材有限公司南山分公司）分别对本工程大体积混凝土进行了配合比试验，所采用的原材料分述如下。1、安托山混凝土有限公司（1）选用由大型旋窑水泥厂生产的质量稳定、水化热相对较低的水泥。针对本工程，选用海星小野田公司提供的日本小野田P.O42.5水泥。该水泥质量稳定可靠，铝酸三钙含量低于8%，这对减少混凝土的早期水化热是极为有利的，减少混凝土的早期水化热可降低裂缝产生的可能性。该公司在深圳设有大型中转库，能保证大方量混凝土浇注时的水泥供应。表3-1水泥物理性能检测表比表面积m2/kg凝结时间min标准稠度用水量%安定性抗压强度Mpa抗拉强度Mpa初凝终凝3d28d3d28d35614319025.5合格34.259.17.19.3（2）为了降低混凝土的早期水化热，采用Ⅱ级以上粉煤灰和S95级矿粉作为矿物活性掺合料。粉煤灰和矿粉有二次水化反应胶凝作用，用粉煤灰和矿粉取代部分水泥可以降低水化热总量，特别是推迟和降低早期水化热的温峰和峰值，减轻裂缝产生的危险。同时，微粒的填充密实和微观级配作用可显著改善接口的微观结构，从而提高砼抗渗能力和抗氯离子能力，其流动性和粘聚性也可得到改善。表3-2粉煤灰物理性能检测表检测指标细度%需水量比%烧失量%SO3含量%游离氧化钙%含水量%检测值7.4922.002.110.880.1表3-3矿渣粉物理性能检测表密度g/cm3比表面积m2/kg活性指数%流动度比%SO3含量%烧失量%含水量%7d28d2.88418771081000.361.670.1（3）采用缓凝高效减水剂，降低混凝土的用水量，减少游离水，减少毛细孔隙使砼致密提高从而提高混凝土的强度。安托山自产缓凝高效减水剂ATS-SP1是为了适应不同的工程及混凝土技术要求的情况下开发出来的。ATS-SP1减水率高，质量稳定可靠，在工程中使用取得了很好的效果。并能根据工地的要求灵活地调整减水剂的凝结时间和坍落度损失等指针以满足施工需要。表3-4减水剂检测表含固量%PH值氯离子含量%密度g/cm3硫酸钠含量%总碱量%凝结时间差min初凝终凝28.066.80.121.1574.065.32+125+135（4）使用安托山石场生产的5-25mm碎石。表3-55-25mm筛孔直径mm25.020.016.010.05.002.50累计筛余%129589599100含泥量%（石粉）泥块含量%针片状含量%0.40.13（5）选用混合砂。目前深圳搅拌站基本采用河砂，但河砂质量有时波动较大，特别是含泥量和氯离子含量。为了确保混凝土用砂质量的稳定，充分发挥混凝土供应商现有的人工砂资源，人工砂含泥量、氯离子含量为零，并含有一定量的对混凝土和易性和密实性有利的石粉，因此采用河砂与人工砂比例为7：3的混合砂，大大降低了混凝土用砂的含泥量和氯离子含量，更能保证混凝土质量。表3-6砂子物理性能检测表筛孔直径mm5.002.501.250.6300.3150.1600.080底盘累计筛余%21432528797100细度模数含泥量%（石粉）泥块含量%氯离子含量%级配区2.82.01.00.017Ⅱ2、东大洋建材有限公司南山分公司（1）水泥：中材（云浮）天山P.O42.5水泥，28天强度50-53MPa，7天水化热289j/g；表3-7水泥物理性能检测表比表面积m2/kg凝结时间min标准稠度用水量%安定性抗压强度Mpa抗拉强度Mpa初凝终凝3d28d3d28d35613520026.8合格51.67.19.3（2）矿粉：广西柳钢S95级磨细矿渣粉，28天活性指数大于95%；表3-8矿渣粉物理性能检测表密度g/cm3比表面积m2/kg活性指数%流动度比%烧失量%含水量%7d28d2.8846985-982.10.5（3）粉煤灰：深圳妈湾电厂II级粉煤灰；表3-9粉煤灰物理性能检测表检测指标细度%需水量比%烧失量%SO3含量%检测值23.1996.221.98（4）砂：东莞中砂，含泥量小于1%；表3-10砂子物理性能检测表筛孔直径mm5.002.501.250.6300.3150.1600.080底盘累计筛余%511245789100100细度模数含泥量%（石粉）泥块含量%氯离子含量%级配区2.70.60.30.009Ⅱ（5）碎石：惠州5-25mm连续粒级花岗岩碎石，压碎指标小于10%；表3-115-25mm碎石物理性能检测表筛孔直径mm25.020.016.010.05.002.50累计筛余%221589699100含泥量%（石粉）泥块含量%针片状含量%0.50.23.8（6）外加剂：深圳五山N型缓凝高效减水剂。表3-12减水剂检测表含固量%PH值氯离子含量%密度g/cm3硫酸钠含量%总碱量%凝结时间差min初凝终凝29.59.00.0041.1683.15.0+180+245由于本工程既要减少混凝土的收缩，保证混凝土的强度，又要降低混凝土内部水泥水化反应产生的巨大热量是个重点。因此在水泥以及外加剂的选择上将制定专向的措施。根据混凝土公司提供的C45混凝土配合比资料，大体积混凝土每立方用料见下表：表3-14C45混凝土配合比表供应商试配编号水水泥煤灰矿粉减水剂砂石设计坍落度mm备注安托山T701252601005012.30683115070-90直卸T691522701005013.447351060120-160泵送东大洋T67150290608010.327201080140±20泵送T6814528060809.667001115110±20直卸试配试验过程照片如下：图3-1泵送配合比塌落度试验图3-2泵送塌落度检测图3-3直卸配合比塌落度试验图3-4直卸塌落度检测图3-5浮浆试验图3-6浮浆厚度测量图3-77天抗压强度试验试块图3-87天抗压强度试验图3-914天抗压强度试块图3-1014天抗压强度试验图3-1128天抗压强度试块图3-1228天抗压强度试验各配合比试验结果列于下表。表3-15安托山配合比试验结果试验编号配合比设计坍落度mm实测坍落度mm抗压强度MPaR7R15R29T70C4570-9012052.160.574.1T69C45120-16019045.957.864.0表3-16东大洋配合比试验结果试验编号配合比设计坍落度mm实测坍落度mm抗压强度MPaR3R7R28T67C45140±2018040.351.3--T68C45110±2015041.051.5--根据工程特点，由搅拌站进行混凝土试配。混凝土配合比同时按28d强度进行试配，计算时适当提高混凝土标准差。通过对比选择保证能够同时满足两个设计强度性能的配合比。可考虑掺加粉煤灰，改善预拌混凝土的和易性和减少坍落度损失，砂率控制在38%左右。降低混凝土中水泥和水的用量，降低水泥反应水化热，同时掺加粉煤灰以降低单方水泥用量，进一步降低混凝土的水化热和收缩，消耗混凝土中部分碱性物资，预防碱-集料反应。通过适量掺配矿渣粉与粉煤灰，采用5-25mm粗骨料的合理掺配，严格控制原材料拌制温度，降低混凝土入模温度等手段降低单方用水量，降低水泥用量，并适当延长混凝土凝结时间，降低水化热与延缓温升峰值出现的时间，保证混凝土的后期强度，并改善混凝土的和易性与耐久性。与我公司合作的混凝土公司在这些领域进行深入的研究并具有丰富的工程实践，如京基金融中心人工挖孔桩（单桩C50混凝土用量约2000立方）、京基金融中心底板大体积C50混凝土的供应、会展中心工程、深圳会议展览中心、市民中心广场地下停车库、地铁二期工程的十几个车站、深港西部信道旅检大楼港方部分工程（按英标要求）、新怡景商业中心、西部信道侧接线工程、沃尔玛亚洲总部、福田交通综合枢纽中心、京基金融中心、深圳证券交易营运中心工程等重大工程，供应过程与工程质量均取得施工单位与业主、监理的一致好评。工程名称桩芯混凝土等级最大直径（m）备注京基金融中心C505.698层时代财富广场C404.252层大体积桩芯混凝土热工计算大体积桩芯混凝土温度裂缝产生的基本原理由于水泥水化过程中的化学反应产生大量的热量，所以混凝土在浇筑后的温度都有一定程度的升高。随着水化热的逐渐减少及发热量的散发，混凝土的温度就会慢慢的降低。一般大体积混凝土温度在3-5天内呈上升趋势，以后温度逐渐下降，一般经过较长的时间才能达到稳定温度。混凝土在升温过程中体积膨胀，受到基岩（或相邻部位）的约束产生预压应力；降温过程中体积收缩，受到基岩（或相邻部位）约束产生的拉应力。但由于早期混凝土弹性模量较小，受到约束后产生的预压应力也较小，后期弹性模量大，受到约束后产生的拉应力也较大，并且远远大于早期预压应力，致使混凝土开裂。温度控制的目的就是通过一定措施，减小混凝土的降温幅度，降低温度应力，确保混凝土的完整性，从而保证施工质量。桩芯大体积混凝土施工期温度分析大体积混凝土浇筑后，根据实测温度值和绘制的温度升降曲线，分别计算各降温阶段产生的混凝土温度收缩拉应力，其累计总拉应力值，如果未超过同龄期的混凝土抗拉强度，则表示所采取的抗裂措施能有效的控制预防裂缝的出现，不至于引起桩身出现贯穿性裂缝；如超过该阶段的混凝土抗拉强度，则应采取加强养护和保温措施，使缓慢降温和收缩，提高该龄期混凝土的抗拉强度、弹性模量和发挥徐变特性等，以控制裂缝的出现。一般混凝土浇筑后其温度变化可用下图表示：图3-13混凝土温度变化过程曲线深圳2009年月平均气温（℃）表3-17深圳2009年月平均气温表月份1234567891011122009年14.915.618.722.525.727.828.628.227.224.720.416.4预计今年1-6月份施工时，大气最高温度为30℃左右，混凝土浇筑温度控制在331、混凝土温度应力分析（1）混凝土最终绝热温升（1-e-mt）式中T(t)—混凝土最终绝热温升；mc—每立方米混凝土胶凝材料用量；Q—每公斤胶凝材料放出的水化热量，Q=kQo，根据配合比粉煤灰和矿粉的参量，K取0.95，Qo取水泥7天水化热291KJ/kg；C—混凝土比热，取1.0kJ/（kg·℃）；ρ—混凝土密度（2400kg/m3）。m—与水泥品种、浇注温度有关的系数，取0.4d-1；t—龄期（7d）。经计算列于下表。表3-18混凝土最终绝热温升（℃）试配编号T70T69T67T68T(t)44.3645.4446.5245.44（2）混凝土内部不同龄期温度①求不同龄期绝热温升混凝土块体的实际温升，受到混凝土块体厚度变化的影响，因此与绝热温升有一定的差异。水化热温升与混凝土块体厚度有关的系数ξ值，如表所示。不同龄期水化热温升与混凝土厚度有关系数ξ值。表3-19不同龄期水化热温升与混凝土厚度有关系数ξ值混凝土厚度（m）不同龄期水化热温升与浇筑混凝土厚度降温系数ζ3d6d9d12d15d18d21d24d27d30d2.500.650.620.590.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.30.250.24由于本工程桩体积混凝土深度小者十几米，大者三十多米，如果按照桩长作为混凝土厚度，则大体积混凝土厚度将大于10m，若按桩径作为大体积混凝土厚度，则大体积混凝土厚度达到8.0m和5.7m。无论按照何种厚度现有的研究成果中都未有大于4m厚度的ξ值。但是通过研究ξ值参数表可以知道，随着厚度的增加ξ值的递增率将逐渐减少，根据以上数据的差值推算，厚度大于8m时ξ值的递增值将小于0.01，对计算的影响将很小，故我们根据现有的资料推算到了5-8m时的ξ值。表3-205-8m不同龄期水化热温升与混凝土厚度有关系数ξ值混凝土厚度（m）不同龄期水化热温升与浇筑混凝土厚度降温系数ζ3d6d9d12d15d18d21d24d27d30d40.740.730.720.650.550.460.370.30.250.2450.770.760.760.70.60.530.410.330.280.2760.780.770.770.720.630.580.430.340.290.2870.790.780.780.730.650.610.440.350.30.2980.790.780.780.730.650.630.440.350.30.29由公式Tt=T（t）·ξ式中Tt—混凝土不同龄期的绝热温升；T(t)—混凝土最高绝热温升；ξ—不同龄期水化热温升与混凝土厚度有关值。经计算列于下表。表3-21不同龄期的绝热温升（℃）龄期(d)36912151821242730绝热温升T7035.034.634.632.428.827.919.515.513.312.9T6935.935.435.433.229.528.620.015.913.613.2T6736.836.436.434.030.329.420.516.314.013.9T6835.935.435.433.229.528.620.015.913.613.6②不同龄期混凝土中心最高温度Ｔmax＝Tj＋Tt式中Tmax—不同龄期混凝土中心最高温度；Tj—混凝土浇筑温度；Tt—不同龄混凝土绝热温升。计算结果列于下表。表3-22不同龄期混凝土中心最高温度（℃）龄期(d)136912151821242730中心最高温度T703368.067.667.665.461.860.952.548.546.345.9T693368.968.468.466.262.561.653.048.946.646.2T673369.869.469.467.063.362.453.549.347.046.9T683368.968.468.466.262.561.653.048.946.646.2注：1d为混凝土浇筑温度。（3）混凝土温度应力本桩芯砼按外约束为二维时的温度应力(包括收缩)来考虑计算。①各龄期混凝土的收缩变形值及收缩当量温差a.各龄期收缩变形值εy(t)＝ε0y(1-e-0.01t)×M1×M2x……×Mn式中：εy(t)—龄期t时混凝土的收缩变形值；ε0y—混凝土的最终收缩值，取4.0×10-4/℃；M1、M2……Mn各种非标准条件下的修正系数。本工程根据用料及施工方式修正系数取值如下表。表3-23修正系数取值修正系数M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10M11试配编号T701.01.10.851.23-1.181.310.831.30.971.0T691.01.10.941.39-1.181.310.831.30.971.0T671.01.070.921.36-1.181.310.831.30.981.0T681.01.070.921.35-1.181.310.831.30.981.0注：其中M5的取值为：M5=1.11（1d）、1.11(2d)、1.09(3d)、1.07(4d)、1.04(5d)、1.0(7d)、0.96(10d)、0.93(14-180d)。经计算得出收缩变形值列于下表。表3-24不同龄期收缩变形值龄期(d)36912151821242730收缩变形值T7024.0×10-645.2×10-661.6×10-680.1×10-696.4×10-6114.0×10-6131.1×10-6147.7×10-6163.7×10-6179.4×10-6T6929.9×10-655.2×10-677.8×10-6100.0×10-6120.3×10-6142.3×10-6163.7×10-6184.4×10-6204.4×10-6223.9×10-6T6728.3×10-651.9×10-673.0×10-694.1×10-6113.7×10-6134.4×10-6154.6×10-6174.1×10-6193.1×10-6211.5×10-6T6828.0×10-651.5×10-672.6×10-693.2×10-6112.5×10-6133.1×10-6153.0×10-6172.4×10-6191.2×10-6209.4×10-6b.各龄期收缩当量温差将混凝土的收缩变形换算成当量温差式中—各龄期混凝土收缩当量温差(℃)；εy(t)—各龄期混凝土收缩变形；—混凝土的线膨胀系数，取1.0×10-5/℃。表3-25各龄期收缩当量温差(℃)龄期(d)36912151821242730当量温差Ty(t)T702.404.526.168.019.6411.4013.1114.7716.3717.94T692.995.527.7810.0012.0314.2316.3718.4420.4422.39T672.835.197.309.4111.3713.4415.4617.4119.3121.15T682.805.157.269.3211.2513.3115.3017.2419.1220.94②各龄期混凝土的最大综合温度差ΔT(t)＝Tj＋T(t)＋Ty(t)-Tq式中ΔT(t)—各龄期混凝土最大综合温差；Tj—混凝土浇筑温度，取33℃T(t)—龄期t时的绝热温升；Ty(t)—龄期t时的收缩当量温差；Tq—混凝土浇筑后达到稳定时的温度，取施工时气温30℃各龄期混凝土最大综合温度差计算结果列于下表。表3-26各龄期混凝土最大综合温度差(℃)龄期(d)36912151821242730综合温差ΔT(t)T7034.9737.0938.7340.5842.2143.9747.1845.6848.9450.51T6936.2838.8141.0743.2945.3247.5249.6651.7353.7355.68T6737.8040.1642.2744.3846.3448.4150.4352.3854.2856.12T6836.0938.4440.5542.6144.5446.6048.5950.5352.4154.23③各龄期混凝土弹性模量E(t)＝Eh(1-e-0.09t)式中E(t)—混凝土龄期t时的弹性模量(MPa)；Eh—混凝土最终弹性模量(MPa)，C45混凝土取3.35×104(MPa)。混凝土龄期t时的弹性模量计算结果列于下表。表3-27混凝土龄期t时的弹性模量龄期(d)36912151821242730弹性模量E(t)T700.79×1041.40×1041.86×1042.21×1042.48×1042.69×1042.84×1042.96×1043.06×1043.12×104T690.79×1041.40×1041.86×1042.21×1042.48×1042.69×1042.84×1042.96×1043.06×1043.12×104T670.79×1041.40×1041.86×1042.21×1042.48×1042.69×1042.84×1042.96×1043.06×1043.12×104T680.79×1041.40×1041.86×1042.21×1042.48×1042.69×1042.84×1042.96×1043.06×1043.12×104④混凝土徐变松驰系数、外约束系数、泊松比及线膨胀系数a.松驰系数，根据有关资料取值列于下表。表3-28混凝土龄期t时的松驰系数龄期(d)369121518212427松驰系数Sh(t)0.5700.5200.480.4400.4110.3860.3680.3460.330b.外约束系数(R)按一般土地基，取R=0.5；c.混凝土泊松比(μ)取0.15；d.混凝土线膨胀系数(α)α取1.0×10-5/℃。⑤不同龄期混凝土的温度应力式中σ(t)—龄期t时混凝土温度(包括收缩)应力；E(t)—龄期t时混凝土弹性模量；α—混凝土线膨胀系数；ΔT(t)—龄期t时混凝土综合温差；μ—混凝土泊松比；Sh(t)—龄期t时混凝土松驰系数；R—外约束系数，按一般土地基，取R=0.5。不同龄期混凝土温度(包括收缩)应力计算结果列于下表。表3-29不同龄期混凝土温度(包括收缩)应力(MPa)龄期(d)369121518212427温度应力σ(t)T700.931.592.032.322.532.692.902.752.91T690.961.592.162.422.722.903.053.122.91T670.961.722.222.542.782.963.103.163.22T680.961.652.132.442.672.852.993.043.11（4）混凝土抗裂计算C45混凝土28天抗拉强度实测值均大于5MPa，取5.0MPa进行计算。不同龄期混凝土ftk(t)=ftk(1-e-γt)。γ—系数，取值为0.3。经计算不同龄期混凝土抗拉强度列于下表。表3-30不同龄期混凝土抗拉强度龄期(d)369121518212427抗拉强度(MPa)2.974.174.474.864.944.984.995.005.00不同龄期混凝土抗裂性能：经计算不同龄期混凝土抗裂系数为表3-31不同龄期混凝土抗裂系数龄期(d)369121518212427抗裂系数T703.192.622.202.091.951.851.721.821.72T693.092.622.072.011.821.721.641.601.72T673.062.422.011.911.781.681.611.581.55T683.092.532.101.991.851.751.671.641.61《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）要求防裂安全系数K=1.15，从上表计算结果可以看出，要求T70、T69、T67、T68四个配合比混凝土的抗裂安全系数均大于1.15，满足规范要求。（5）混凝土内外温差计算T2（t）＝Tq＋4·h'（H－h'）[T1（t）－Tq]/H2式中：T2（t）——混凝土表面温度（℃）；Tq——施工期大气平均温度（℃）取值为30℃H——混凝土计算厚度（m），本工程以桩直径为计算厚度；T1（t）——混凝土中心温度（℃）。根据以上计算取最高值，分别为68.0、68.9、69.8、68.9（℃）；h'——混凝土虚厚度（m）；h'＝k·λ/β；k——折减系数，取2/3；λ——混凝土导热系数，取2.33[W/（m·K）]；β——混凝土模板及保温层的传热系数(W/m2·K)，由于是大体积混凝土如未采取保温措施时，此处取空气的平均传热系数5W/m2·K。混凝土表层温度计算结果列于下表。表3-32混凝土表层温度(℃)试配编号T70T69T67T68混凝土表层温度35.6635.8035.9335.80混凝土中心最高温度列于下表。表3-33混凝土中心最高温度(℃)试配编号T70T69T67T68混凝土中心最高温度68.068.969.868.9混凝土内外温差列于下表。表3-34混凝土内外温差(℃)试配编号T70T69T67T68内外温差32.3433.1033.8933.10大体积混凝土施工规范要求混凝土的内外温差应控制在不大于25℃的范围内，所以要对大体积混凝土采取保温措施。（6）入模温度取35℃计算结果考虑到巨型桩桩芯混凝土浇注当天最高温度可能会突破30℃，取当天最高温度为32℃，混凝土入模温度取35℃进行计算，计算结果如下。表3-35入模温度35℃不同龄期混凝土中心最高温度（℃）龄期(d)136912151821242730中心最高温度T703570.069.669.667.463.862.954.550.548.347.9T693570.970.470.468.264.563.655.050.948.648.2T673571.871.471.469.065.364.455.551.349.048.9T683570.970.470.468.264.563.655.050.948.648.2注：1d为混凝土浇筑温度。入模温度35℃时，其绝热温升、温度应力计算、抗裂计算结果同入模温度取33℃的计算结果。入模温度35℃时，混凝土表面温度、中心最高温度、内外温差计算结果如下：表3-36入模温度35℃混凝土表层温度(℃)试配编号T70T69T67T68混凝土表层温度37.6637.9337.9337.93表3-37入模温度35℃混凝土中心最高温度(℃)试配编号T70T69T67T68混凝土中心最高温度7070.971.870.9表3-38入模温度35℃混凝土内外温差(℃)试配编号T70T69T67T68内外温差32.3432.9733.8732.97（7）混凝土配合比确定根据试配试验结果，T70、T69、T67、T68四个配合比混凝土的抗压强度都能满足要求，在此前提下，为减小混凝土由于降温而产生的温度应力，优选混凝土放热量小的配比。从前面的计算结果可以看出，直卸配合比T70水化热小于T68，泵送配合比T69水化热小于T67，固当巨型桩大体积混凝土采用直卸的方式浇灌时，选用T70作为本工程大体积混凝土的配合比，当采用泵送进行浇灌时，选用T69作为大体积混凝土的配合比。大体积混凝土施工浇筑前施工准备1、浇筑前应将孔内的垃圾，泥土等杂物及钢筋上的油污清除干净，并检查钢筋的保护层垫块是否垫好，钢筋的保护层垫块是否符合规范要求。2、由商品混凝土搅拌站试验室确定配合比及外加剂用量。3、浇筑砼用架子、走道及工作平台，安全稳固，能够满足浇筑要求。（一）孔内浇筑操作平台布设浇筑前应在孔内搭设临时操作平台，操作平台垂直间距2m。平台采用100×100方木搭设于主筋上，搭设长度不小于200mm，方木间距900mm，上铺250×900竹胶板。当混凝浇筑面距离操作平台约500mm时，拆卸下一级施工平台，浇筑工人上移至上一操作平台浇筑振捣施工。浇筑平台搭设示意图如下图。图4-1巨型桩灌注砼剖面图图4-2巨型桩灌注砼俯视图（二）浇筑设备准备及人员安排1、巨型桩浇筑前应根据混凝土浇筑强度，配备足够的浇筑设备。首先计算出每条巨型桩桩芯混凝土方量：，为保证混凝土能连续浇筑，根据不同桩径的巨型桩配置的人员及主要设备如下表：表4-1巨型桩砼浇灌主要设备配备表桩号桩径（m）预估桩长（m）砼用量（m3）砼供应量地泵(30m3砼运输车(7m3Φ100震动棒（台）浇灌用时（h）直卸（m3/h）泵送（m3/h）台数辆次/hN15.720.2550.2206021356.8N25.723.9644.6206021358.1N35.723.9644.6206021358.1N45.724.7664.9206021358.1N55.723.7639.5206021358.0N65.725.7690.5206021358.6N75.721.7588.4206021357.4N85.723.4631.7206021357.9N95.727.8743.9206021359.3N105.725.5685.3206021358.6N115.729.1777.2206021359.7N125.717.0468.5206021355.9N135.733.5889.32060213511.1N145.735.3935.22060213511.7N155.720.5557.8206021357.0N165.713.9389.5206021354.9N178.035.11813.42060213922.7N188.021.71140.22060213914.3N198.024.61285.92060213916.1N208.013.2713.2206021398.9N218.016.1858.92060213910.7N228.030.91602.42060213920.0N238.027.91451.72060213918.1N248.022.01155.32060213914.4两家混凝土供应商从搅拌站到达工地的往返运输时间均需1h，每台砼车从进场到出场的灌注时间需20分钟，由于塞车以及现场各种不利因素的影响考虑耗时10分钟，所以每台砼车从搅拌站到工地的往返总耗时为1.5h。上表计算出的砼车为每小时灌注80m3混凝土所需的砼运输车辆次，考虑到运距、塞车、现场排队等候等因素的影响，从混凝土搅拌站发出的砼运输车需要1.5×13=20辆次由于部分巨型桩混凝土浇灌方量大，浇灌时间最长达23h，为保证桩芯砼的灌注质量，现场管理人员分为2组，具体人员及岗位安排见表4-2。2、现场另外准备状态良好的卷扬机5套，发电机1台，以应急施工过程中出现的问题。3、浇筑桩芯混凝土时，采用3个串筒浇灌，其中2个用2台30m3/h的地泵供应混凝土，另外一个采用直浇方式（混凝土车在孔桩边直接向串筒送料）。为了合理安排混凝土车的进出顺序，委派专人指挥车辆，泵送料砼车统一由2#门进场，直卸料砼车统一由4#门进场，所有砼车由4#门出场。根据基坑第一道支撑限载分布图确定现场砼车排队的排队位置，砼车在现场的排队等候区域及行驶路线图4-3巨型桩混凝土车分流示意图4-2巨型桩浇注人员配备组号现场管理人员组号现场管理人员人员岗位人员岗位1组史新鹏组长2组周赞良组长荣科副组长李永辉副组长谢军邦技术员易恒技术员陈俊生安全员张宁晓安全员王浩然施工员徐胜和施工员王旭施工员李光勇施工员李冠华施工员汤斌施工员何平实验员洪永峰实验员供应商实验员供应商实验员汤新军物资供应部丘秉祥物资供应部张祖芳砼车进出场指挥丘少文砼车进出场指挥张祖荣砼车现场线路指挥李大林砼车现场线路指挥4、混凝土浇筑前，仔细清理泵管内残留物，确保泵管畅通，仔细检查井字架加固情况。5、提前签订商品混凝土供货合同，签订时需说明具体供应时间、标号、所需车辆数量及间隔时间，特殊要求如抗渗、防冻剂、入模温度、坍落度、水泥及预防混凝土碱集料反应所需提供的资料等。6、施工工具准备齐全，用电设备进入施工面。7、混凝土浇筑前，对混凝土浇筑班组做施工方案学习及技术交底，对重点部位单独交底。（三）巨型桩混凝土浇筑前的地下水处理根据地质报告显示：挖孔桩主要穿越的地层为全风化、强风化、中风化及微风化，而强风化为相对较强的透水层。前期完成的基坑支护已经将止水帷幕打入了中风化，在强风化中基本形成了第一道止水屏障，巨型桩桩端进入微风化后，强风化地层中的孔桩护壁形成了第二道止水屏障，大大降低了强风化的渗水量。浇筑前的孔内排水可以采用明排抽水。根据现场情况，在浇筑前将孔内水引至低洼处，并设置2-3台30m3潜水泵抽水，抽水完成后便可浇筑混凝土。（四）封底混凝土与桩芯混凝土的接缝处理桩芯混凝土浇筑前对封底混凝土的接缝的处理，应采取以下措施：(1)对封底表面混凝土先应清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子，使其表面均匀的露出粗骨料；(2)为确保接缝处混凝土的粘结质量，在浇筑桩芯混凝土时，必须先将封底混凝土凿毛，使接缝处粗糙，清除凿出的砼碎块后再进行桩芯混凝土的浇筑，以保证接缝处的粘结质量。巨型桩混凝土浇筑的难点分析巨型桩是本工程的是主要施工难点，巨型桩最大桩身直径达8.0m，预计最长桩长约35米，在如此巨大的孔桩中浇筑混凝土也成为本工程混凝土浇筑的一大难点。巨型桩与普通桩身混凝土相比具有体型大，钢筋密，混凝土数量多，工程条件复杂和施工技术要求高的特点。除了必须满足混凝土的强度、刚度、整体性和耐久性等要求，如何控制温度变形裂缝的发生和发展外还表现在以下几点：如何在巨大的孔桩中安全的浇筑混凝土；如何配置相应的人工及设备，保证混凝土连续浇筑。巨型桩混凝土浇注（1）混凝土的分层浇筑大体积混凝土采用分层浇筑的方法，每层厚度约500mm，从下至上依次浇筑，混凝土浇筑时必须保证第一层混凝土初凝前进行第二层混凝土浇筑。搅拌车在卸料之前，要求高速运转1分钟，确保进入地泵受料斗的混凝土质量均匀。混凝土浇筑振捣分层示意图如图4-4所示。（2）混凝土的振捣混凝土振捣采用振动棒振捣，要做到“快插慢拔”，上下抽动，均匀振捣，插点要均匀排列，插点采用并列式和交错式均可；插点间距为300～400mm，插入到下层尚未初凝的混凝土中约50～100mm，振捣时应依次进行，不要跳跃式振捣，以防发生漏振。每一振点的振捣延续时间15～30秒，使砼表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。每台泵车进料量要及时反映到调度室，按浇捣总量及时平衡搅拌车进入各泵位，基本做到浇捣速度相同，齐头并进。为使砼振捣密实，AZH1巨型桩每个串筒出料口各配备2台振动棒，第二圈钢筋以内配备3台振动棒；AZH2巨型桩每个串筒出料口各配备1台振动棒，第二圈钢筋以内配备2台振动棒。在振捣过程中要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度)。图4-4混凝土浇筑振捣分层示意图混凝土由大斜面分层下料，分皮振捣，每皮厚度为50cm左右，采用“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的方法确保避免出现施工冷缝。如下图：后振捣棒中振捣棒后振捣棒中振捣棒前振捣棒图4-5分段浇筑图（3）砼表面处理大体积砼的表面水泥浆较厚，且泌水现象严重，应仔细处理。对于表面泌水，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将水引向低洼边部，处缩为小水潭，然后用小水泵将水抽至附近排水沟。如下图所示。图4-6浇筑表面处理图图4-6浇筑表面处理图（4）取样与试件留置根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）第7.4.1条之规定：结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的试件，应在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合下列规定：1、每拌制100盘且不超过100m32、每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次；3、当一次连续浇筑超过1000m3时，同一配合比的混凝土每200m4、每一楼层、同一配合比的混凝土，取样不得少于一次；5、每次取样应至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。同条件养护试件的留置组数除应考虑用于确定施工期间结构构件的混凝土强度外，还应根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》第10章及附录D的规定：同一强度等级的同条件养护试件，其留置的数量应根据混凝土工程量和工程重要性决定，不宜少于10组，且不应少于3组。同条件养护试件拆模后，应放置在靠近相应结构构件或结构部位的适当位置，并应采取相同的养护方法。表4-3巨型桩试件预留统计表桩号桩径（m）预估桩长（m）砼用量（m3）试块预留（组）标养试件同条件养护时间N15.720.2550.233N25.723.9644.644N35.723.9644.644N45.724.7664.944N55.723.7639.544N65.725.7690.544N75.721.7588.433N85.723.4631.744N95.727.8743.944N105.725.5685.344N115.729.1777.244N125.717.0468.533N135.733.5889.355N145.735.3935.255N155.720.5557.833N165.713.9389.522N178.035.11813.41010N188.021.71140.266N198.024.61285.977N208.013.2713.244N218.016.1858.955N228.030.91602.499N238.027.91451.788N248.022.01155.366施工温度控制措施及温度监测方案混凝土施工过程温度控制措施1、混凝土浇筑过程的温度控制措施混凝土浇筑方法：由于孔桩工程要求一次浇筑完成，不能留施工缝，孔桩内混凝土采用斜面分层方式浇筑，并符合下列规定：混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定。本工程中采用500mm厚度进行浇筑，根据混凝土公司供应能力测算，500mm厚浇筑时间小于1小时，远远未超过混凝土初凝时间。要防止因间隔时间过长产生“冷缝”。2、混凝土的拌制、运输为防止水泥水化热峰值的提前上升，必须采用缓凝及降温措施，冷水拌制混凝土是其中的一个措施，当夏季时，当外界气温炎热时，应在砂石料堆上采用覆盖材料遮挡阳光，以降低骨料的温度，同时可采用其它的冷却制度来降低混凝土的入模温度，具体计算过程可参见《混凝土冬期施工规程》中的各种材料对混凝土出机温度影响的公式，来确定各种材料的温度，以达到控制本方案规定的入模温度要求。必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度的要求，并应符合下列规定：(1)本大体积混凝土施工时，混凝土的坍落度以工作性控制，在和易性较好的范围内取小值，泵送混凝土满足泵送规范要求。(2)混凝土在不同时节浇筑时，均要采用缓凝型混凝土，应控制混凝土的初凝时间达到6h-8h之间或更长时间。混凝土中缓凝剂的掺量要根据施工时的气温确定，以现场实测试验来确定不同浇筑温度与环境温度下混凝土的缓凝剂掺量，以达到规定的缓凝时间。不可超量使用。(3)当炎热季节浇筑时，混凝土搅拌场、站应对砂、石骨料采取遮阳、降温措施。3、振捣采用插入式机械振捣器内部振捣的方法，注意两个方面的操作要点，一是垂直振捣和斜向振捣；二是振捣器要“快插慢拔”。不可过振与漏振。振捣方向应与混凝土流动方向相反，防止同向时出现重复振捣现象。4、泌水处理在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝土表面的泌水。在大体积混凝土浇筑过程中，混凝土表面泌水现象普遍存在，为保证混凝土的浇筑质量，要及时清除混凝土表面泌水的清除工作，不及时清除，将会降低混凝土的质量。如出现严重的泌水现象，调整方法如下：①适当调整混凝土配合比；②改善施工工艺；③在相应位置设排水孔排除泌水。5、雨天施工由于个别巨型桩单桩浇筑的时间长达23h，在施工过程中可能会遇到雨天施工。浇筑过程中切不可使混凝土在受到雨水淋蚀，故采用以下措施：搭设遮雨棚，遮雨棚采用Φ48钢管搭设，在顶处覆盖帆布。搭设大样如下图所示：图4-7遮雨棚简图在桩口边设置排水沟，离桩口距离30cm以上；6、混凝土养护在尽量减少混凝土内部温升的前提下，大体积混凝土的养护是一项关键大工作，必须切实做好。养护主要是保持适宜的温度和湿度条件，混凝土的保温措施常常也起保湿的效果，因此兼收两方面的效果。（1）保温养护从温度应力的观点出发，保温养护的目的有两个，一是减少混凝土表面的扩散热，减少混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝；其二是延长散热时间，充分发挥混凝土强度的潜力和材料的松弛特性，使平均总温差对混凝土产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿性裂缝。在每次混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，并应符合下列规定：①保温养护应使混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求；②保温养护持续时间，应根据温度加以控制、确定，但不得少于14d。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行；③保温养护过程中，应保持混凝土表面的湿润；④保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时，可全部拆除；⑤桩芯混凝土的浇筑应该根据封底混凝土测温结果决定浇筑时间，但不超过7d。桩芯混凝土浇筑应在封底混凝土表面温度降至与上层混凝土入模温度的温差不超过（2）养护材料塑料薄膜、草袋、麻袋、土工布等材料可作为保温材料覆盖混凝土和模板，覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算，养护保温材料厚度δ的计算如下。本工程保温材料选用塑料薄膜+麻袋，采用在麻袋上下各铺设一层塑料薄膜的形式进行保温。δ=0.5Hλ1（Ta－Tb）Kb/λ(Tmax－Ta)式中：δ—保温材料厚度（m）；λ1—保温材料的导热系数，见表4-4，用麻袋保温，取λ1=0.1w/（m·k）；λ—砼的导热系数，取λ=2.33w/（m·k）；Tmax—砼中心最高温度，直卸配合比T70取Tmax=68.0℃，泵送配合比T69取Tmax=68.9℃Ta—砼与保温材料接触面处的温度，Ta=Tmax－25；Tb—砼达到最高温度时大气平均温度，取Tb=30℃；Kb—传热系数的修正值，取K=1.3，见表4-5；H—砼的实际厚度，取巨型桩直径H=8.0m；0.5H—指中心最高温度向边界散热的距离，其距离为砼实际厚度的1/2。表4-4保温材料导热系数材料名称导热系数λ材料名称导热系数λ建筑钢材58矿棉、岩棉0.031-0.065钢筋砼2.33油毡0.05水0.58泡沫塑料0.035-0.047木模板0.23膨胀珍珠岩0.019-0.065麻袋0.10空气0.03草袋0.14保温土工布0.187表4-5传热系数修正值保温层种类K1K21纯粹由容易透风的材料组成（如：草袋、稻草板、锯末、砂子）2.63.02由易透风材料组成，但在砼面层上再铺一层不透风材料2.02.33在易透风保温材料上铺一层不易透风材料1.61.94在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料1.31.55纯粹由不易透风材料组成（如：油布、帆布、胶合板）1.31.5将数据代入式：δ=0.5Hλ1（Ta－Tb）Kb/λ(Tmax－Ta)得：配合比T70砼养护保温材料厚度δ=0.116m，配合比T69砼养护保温材料厚度δ=一层麻袋厚为2cm，所以当混凝土浇注完以后，采用6-7层麻袋加二层薄膜进行保温养护，以确保保温养护的效果。在实施过程中，保温层的实际厚度应根据实时温度监测的结果视温差大小而调整图4-8巨型桩保温养护剖面图养护时，先在桩芯混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，然后再覆盖麻袋，最后在麻袋上面再覆盖一层塑料薄膜。塑料薄膜遮盖要严密，搭接长度不得小于150mm，麻袋的搭接长度不得小于100mm，且上、下层麻袋之间的（3）保湿养护保湿养护的作用是：首先刚浇灌不久的混凝土，尚处于凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面的脱水而产生干缩裂缝；其次混凝土在保温（25-40℃）及潮湿条件下可使水泥的水化作用顺利进行，提高混凝土极限拉伸和抗拉强度，早期抗拉能力上升很快。混凝土浇捣后，之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。混凝土的养护目的，一是创造各种条件使水泥充分水化，加速砼硬化；二是防止砼成型后暴晒、风吹、寒冷等条件而出现的不正常收缩、裂缝等破损现象。①养护方法混凝土养护方法和适用条件详见表4-5。表4-5混凝土养护方法分类和适用条件方法分类适用（工作）条件洒水人工泼洒平面斜面均可，但耗水量大、用工多喷雾适用于平面，耗水量小，管理方便自流适用于斜坡面或侧面蓄水只适于平面，养护效果较好覆盖湿砂只适于平面，但增加清渣工作量湿草席、麻袋、土工布等平面、垂直面均可，可兼保温效果在混凝土浇筑完毕初凝前，立即进行喷雾养护，喷雾工具采用农用喷雾器。喷雾养护如下图4-9所示。②养护检查要求每隔2h检查一次养护的情况，气温高时加密巡查，检查内容为：巨型桩桩芯混凝土表面湿润状态、混凝土表面发白面积、侧面湿润状态、流水养护流水状况。图4-9混凝土喷雾养护示意图（4）温控在大体积混凝土养护过程中，应对混凝土块体内外温差和降温速度进行监测，现场实测在大体积混凝土施工中是一重要环节，根据现场实测结果可随时掌握与温控施工控制数据有关的数据(内外温差、最高温升及降温速度等)，可根据这些实测结果调整保温养护措施以满足温控指标的要求。温度监测方案大体积混凝土的温控施工浇筑过程中应进行混凝土浇筑温度的监测，在养护过程中应进行混凝土浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测，采用仪表测温。监测会给施工及时提供信息反映大体积混凝土浇筑块体内温度变化的实际情况及所采取的施工技术措施效果，为在施工过程中及时准确采取温控对策提供科学依据。1、测温过程中的一般概念(1)混凝土的浇筑入模温度：系指混凝土振捣完成后，位于浇筑层混凝土上表面以下50mm-100mm深处的温度。(2)混凝土中部温度：指混凝土结构小尺寸断面中部距侧面大于2m以上处温度。(3)混凝土浇筑块体的外表面温度(通常成为混凝土表面温度)：系指混凝土外表面以内50mm处的温度为准。(4)混凝土浇筑块体的底表面温度(通常成为混凝土底部温度)：系指混凝土浇筑块体底表面以上50mm处的温度为准。(5)混凝土环境温度：规定为护壁外岩土环境中的温度值。2、测温系统测试方法采用热电偶法及电阻测温法，测温元件及测温仪表的选择主要是保证测温元件与仪表有足够的精度和可靠性以满足温控施工的需要。根据以往的施工实践经验，仪表的温度记录的误差不大于±1℃，测温元件的测温误差不大于±0.3℃，就可满足大体积混凝土温控施工过程中监测的需要。但是在测温元件的筛选及测温元件的安装应严格按照以下黑体双横线条文的规定执行，否则将会引起测试误差过大或元件失效而无法取得所需要的数据。另外，在混凝土浇筑过程中，要注意保护测温元件及其引线，避免测温元件失效。铜-康铜热电偶型温度传感器及电阻型温度传感器技术要求：(1)温度传感器的测温相对误差应不大于0.3℃；(2)温度传感器安装前，必须经过浸水24h后，按本条一款的要求进行筛选；(3)温度传感器必须保证良好的绝缘性能。信号传感器技术指标规定要求(1)温度记录的误差应不大于±0.5℃；(2)测温仪器应具有自动记录功能，可与计算机连网，可进行数据时时传输任务；(3)必须具有强抗干扰性能，特别是强抗电磁信号干扰能力；(4)测温仪表的性能和质量应保证施工阶段测试的要求，可长时间连续工作。图4-8便携式混凝土温度测试3、大体积混凝土块体温度监测点布置温度监测点的布置，以真实地反映出混凝土块体的里外温差、降温速度及环境温度为原则，一般原则是：混凝土的角、边及混凝土的中心位置，所布置的测点应均匀分布，最好是等距离间隙，以便易于计算混凝土的降温速度及其混凝土内部的温度场分布。测点的布置及测试制度应能概括混凝土内部温度场和温度应力场以及内表温差，环境温度等的变化情况，便于发现问题及时采取措施。本工程具体按下列方式布置温度传感器：(1)温度监测点布置范围以所选混凝土浇筑块体平面图对称轴线的半条轴线为测温区，在测温区内温度测点呈平面布置；(2)温度监测的位置与数量根据桩体内温度场的分布情况及温控的要求确定；(3)较大尺寸桩身平面半条对称轴线上，温度监测点的点位应不少于2处；(4)沿混凝土浇筑块体厚度方向，每一点位的测点数量，宜不少于3点；(5)保温养护效果及环境温度监测点数量应根据具体需要确定；根据以上布置原则，本工程的温度监控点布置如下：本工程，在每个巨型桩的每个截面布置一处测温点，沿半径方向划分为3个断面，每个断面布置一个温度监测点，参见图示。从混凝土浇筑层的下表面温度测试点开始依次编号为：1、2、3。2号测点为本孔桩的中心点，1号测点为上表面温度监测点，埋设位置位于距离表层混凝土50-100mm，3号点为下表面温度监测点，距离封底混凝土约50-100mm；1号测点与2号测点之间及2号测点与3号测点之间以5-6m等距离放置测点。桩身的3个测区的编号为：A、B、C，A测区为平面中部测区取在桩孔中心处，B取在桩半径方向中心处，C为桩半径方向距离护壁0.5m处。图4-10巨型桩身砼温度检测点示意图4、测温传感器的安装及保护测温传感器的安装及保护应符合下列规定：安装与测试：(1)选用的温度传感器必须符合本方案规定选取原则，经检验合格后，按布置图进行编号，以3～5个热电偶传感器作为一个测区，编号可按方案确定编号方法对应编号。(2)测温传感器安装位置应按要求准确布设，固定牢固；(3)固定后立即测试线路的通畅性；(4)测温传感器与导线连接良好，并进行绝缘处理，要确保绝缘质量；(5)导线连接完毕再次进行线路工作性测试，确保线路的连接正确与通畅；(6)引出导线应集中布置，加钢管保护措施进行保护，确保在整个测试过程中线路的安全性，防止断路、短路问题出现；(7)温度传感器必须混凝土浇筑前完成安装；(8)整个安装完成后应进行联机验证测试，调试整个测温系统的工作情况。线路保护：混凝土浇筑过程中，混凝土下料时不得直接冲击温度传感器及其引出线；振捣时，振捣器不得触及温度传感器及其引线。5、测温结果的处理测温工作应指派专人负责，24小时连续测温，尤其是夜间当班的测温人员，更要认真负责，因为温差峰值往往出现在夜间。每次测温结束后，应立刻整理、分析测温结果并给出结论。在混凝土浇筑的7天以内，测温负责人应每天向业主、监理、现场技术组报送测温记录表，7天以后可2天报送一次。在测温过程中，一旦发现混凝土内外温差大于25℃，立即在巨型桩桩芯混凝土上面搭设脚手架，用碘钨灯加温。6、测温记录要求表4-6测温记录要求表序号时间测温要求1第1天~第5天每2小时测温一次2第6天~第9天每4小时测温一次3第10天~第14天每8小时测温一次4第15天~第28天每24小时测温一次7、各龄期实测内部温度值与理论最大内部温度比较表表4-7温度比较表龄期（d）比值36912151821242730TtTmax实测值理论值8、桩基中心与桩基上表面保温养护内外升降温变化表表4-8温变化表龄期（d）123456789101112131415混凝土中心温度（℃）表面温度（℃）大气温度（℃）混凝土中心与上部温差（℃）混凝土上部与表面温差（℃）表面与大气温差（℃）龄期（d）161718192021222324252627282930混凝土中心温度（℃）表面温度（℃）大气温度（℃）混凝土中心与上部温差（℃）混凝土上部与表面温差（℃）表面与大气温差（℃）9、测试结果分析与控制方法(1)温度控制处理系统根据温度测试结果分析混凝土内部温度变化情况，可根据施工现场需要，生成温度场随龄期变化全过程曲线，供工程人员参考。(2)控制指标：温控指标宜不大于下列数值：①混凝土浇筑块体在混凝土入模温度基础上最大温升值为35℃；②混凝土浇筑块体的内表温差（不含混凝土收缩的当量温度）为25℃；③混凝土浇筑块体的降温速率为1.0℃/d；10、测温制度(1)浇筑完毕的混凝土在10h后开始测试，测温一直持续到该混凝土温度开始下降稳定时刻为止，约7d左右。在浇筑期间及浇筑后4d，每2h测读一次，4d之后每4h测读一次，如需持续到14d，则以后每24h测读一次。(2)测试时间7d，可根据工程实际降温情况调整。(3)在混凝土的浇筑过程中每8h测试一次混凝土的入模温度，做好记录工作。大体积混凝土施工质量管理及安全措施施工质量保证措施质量控制体系科技为先、管理为重、质量为首、信誉为上。建立以项目经理负责制为中心的质量保证体系（见下图），按照ISO-9002质量保证模式及初检→复检→终检的三级检验制度对本标工程的施工质量进行全过程控制。项目经理部设质量管理办公室负责整个工程的质量控制，施工区设专职质检员，专门负责发现和解决本工程在各项目施工中存在的质量问题，并及时上报质量管理办公室。以此对整个施工过程进行质量控制，并对工程质量进行初检。项目质量管理领导小组下设质量管理办公室对工程质量进行复检。对复检合格的工程项目报请监理工程师对工程质量进行终检。总工程师总工程师经理项目经理目质量管理领导小组执行经理质检员工程技术部综合部计划合同部物资供应部劳资财务部工人作业组作业组作业组工人工人图5-1质量管理机构框图质量管理机构各主要单元的具体职能：项目经理全面负责忠实地履行施工合同中有关施工质量的义务和责任，对施工质量负直接责任。对聘用人员有指挥、解聘和因质量目标完成情况进行奖惩的权力。执行项目经理协助经理工作，在项目经理离开现场期间，全权负责工程的施工质量控制，代理行使项目经理的相关权力。项目总工负责组织及实施本合同的质量管理，审查、修订有关质量的各类计划及报表，直接深入施工现场，随时发现和解决施工中存在的问题，对施工全过程的质量负责。项目质量管理领导小组为保证工程质量，项目经理部成立以总工为组长的质量领导小组，从宏观上对施工质量进行控制。项目质量管理领导小组下设质管办。质管办以总工程师为主任，工程技术部部长为副主任，具体执行质量领导小组对各分项项目的质量目标要求和实施。工程部在总工程师领导下，按规定贯彻质量标准，具体负责本合同项目质量的制订与执行，对施工质量进行监督，负责内部施工程序的检查，收集整理汇总与质量有关的资料。有权对单元质量提出奖惩意见和处理意见，负责保持与质量、安全工程师的联系、协调。物供部在总工程师领导下，负责本合同范围内的物资，器材、设备的询价及经理审批购货合同的鉴定与采购，负责进货的质量控制、管理、仓储、保管、物资的发放与使用监督，做好相应的各种试验与记录，随时提交总工程师与监理工程师审查，保证材料质量与设备完好率。各作业班组按照经理部提出的质量、进度目标和要求，保质高效地完成工程施工。施工过程质量控制程序1、施工过程控制的一般程序图5-2施工过程控制一般程序图2、质量监督检查程序施工班组自检施工班组自检下一工序互检技术负责人检查质检负责检查签认记录符合要求隐蔽工程验收质量评定进行下一工序图5-3质量监督检查程序图巨型桩浇筑质量措施本工程人工挖孔巨型桩桩身混凝土强度为C45，桩孔AZH2直径为5700mm、AZH1直径为8000mm，这决定了单桩施工要求一次性无间断浇筑混凝土上千立方，属于巨型桩混凝土施工。由于其特殊的工程结构特点，控制的主要难点在于混凝土收缩、裂缝的控制与桩身成型的均匀性。根据这些特点，制定以下针对性方案。配合比设计方针根据大量工程实践，大体积混凝土产生裂缝的主要因素可以划分为材料、结构、施工技术三大方面。从材料方面来说，引起裂缝的主要原因是胶凝材料水化反应和收缩。必须采取有效措施降低水化温升、减小混凝土芯表温差，合理较小混凝土收缩变形引起的应力。从桩身均匀性的控制方面，采取较小的施工塌落度，尽量减小砂率，采用低水灰比是配合比设计中需要重点考虑的因素。综合以上，采取如下措施：1、优化配合比，减少水泥用量；2、通过双掺粉煤灰与矿渣粉取代部分水泥，并可改善混凝土的塑性和可泵性，降低水化热，延缓温升峰值的出现，提高混凝土密实度；3、使用缓凝高效减水剂，降低单方用水量，减少混凝土收缩并可适当延长混凝土的凝结时间，防止混凝土早期强度快速增长，延缓温升峰值出现时间；4、适当降低混凝土的入模温度；5、严格砂、碎石的含泥量，并尽量采用大石生产，因为其比表面积较小，胶凝材料的用量相对较低；6、在满足施工性能的情况下，尽量降低砂率，以保证桩身均匀性。原材料的选择与控制1、水泥：选用P.042.5水泥，质量稳定，水化热低;2、粉煤灰：选用深圳妈湾电厂的II级以上粉煤灰，需水量小，28天活性指数75%以上。3、矿粉：选用S95级矿渣粉，需水量低，28天活性指数100%以上；4、选用混合砂：目前深圳搅拌站基本采用河砂，但河砂质量有时波动较大，特别是含泥量和氯离子含量。为了确保混凝土用砂质量的稳定，充分发挥混凝土供应商自有的人工砂资源，人工砂含泥量、氯离子含量为零，并含有一定量的对混凝土和易性和密实性有利的石粉，因此采用河砂与人工砂比例为7：3的混合砂，大大降低了混凝土用砂的含泥量和氯离子含量，更能保证混凝土质量。堆场有顶棚遮盖，可防日晒雨淋，有利于材料温度、质量的稳定；5、碎石：选用采用5-25mm粒径碎石复配，使其达到连续级配，堆场同样有顶棚遮盖，必要时向骨料喷射水雾或者使用前用冷水冲洗。由于是砼供应商自有的碎石生产线，故可调整碎石的生产工艺生产颗粒级配很好的碎石。也可根据工地实际施工的需要，调整碎石的生产工艺生产适合工程需要的各种规格的碎石。6、外加剂：采用深圳产的缓凝高效减水剂，降低混凝土的用水量，减少游离水，减少毛细孔隙使砼致密提高从而提高混凝土的强度。生产控制以及质量检测与控制1、原材料计量胶凝材料、砂、石子、外加剂、水必须经过计量后才能投入搅拌机。计量器具经深圳市计量所强制计量检定，每半年一次。计量误差符合标准GB14902-94要求。2、原材料质量控制1）水泥严格按国家标准进行批量检测，对检测资料做到实时统计分析，即使是水泥个别指针的小幅度波动，也会直接反映到质控人员，对主要指针建立了相应的质量波动因素，能够直观地反映出来。定期进行水泥生产砼的试验试配验证工作，考查水泥与其它原材料的适应性情况以及配合比的实用性。使用过程中，严格控制水泥的库存周期，按照先到先用的原则，确保水泥能够在有效期内，质量变化最小的情况下用于生产。水泥每批取样时均留有封存样品，以便于质量问题追溯。2）减水剂每批减水剂均取样进行规定项目试验，并存样备查。定期进行减水剂减水效果砼试配验证，从最终产品考查减水剂性能。3）粉煤灰、矿粉每车粉煤灰均取样检测细度并存样备查，合格后方可入库。粉煤灰气力输送入库过程中进行两次抽检复验