大体积混凝土施工

/地下室大体积混凝土施工施工平面分区及概况底板大体积混凝土概况1、根据施工总进度安排，以后浇带为界，底板大体积混凝土施工分5个区，详见右图。2、底板混凝土采用商品混凝土。3、底板混凝土各分区一次性浇筑，底板最大厚度为1200mm、承台最大高度为3600mm，局部达到7200mm。4、底板混凝土混凝土总方量37592m3。底板大体积混凝土施工平面分区图施工Ⅰ分区板顶标高－14.550m、－15.200m、－19.850m；板厚1200mm、800mm；地梁最大截面2000×2700mm；混凝土强度等级C40S10；混凝土浇筑量12952m3。施工Ⅰ分区混凝土分两次浇筑：1）第一次浇筑B13～B14/BQ～BL轴范围内承台混凝土至标高－19.850m，混凝土浇筑量为1520m3，投入输送泵数量2台、投入搅拌车数量10辆，浇筑22h（70m3/h）；2）第二次浇筑B13～B14/BQ～BL轴范围墙体－19.85至－15.75米。2）第三次浇筑混凝土至设计底板面标高，混凝土浇筑量为11432m3，投入输送泵数量8台，投入搅拌车数量24辆，浇筑41h（279m3/h）施工Ⅱ分区板顶标高－14.550m；板厚800mm；地梁最大截面800×1300mm；混凝土强度等级C35S10；混凝土总浇筑量：5310m3。每个区域约800m3每个区域单独浇筑计划投入输送泵数量2台；投入搅拌车数量10辆；每个区域计划浇筑12h（70m3/h）。计划施工顺序：14→16→17→19→20施工Ⅲ分区板顶标高－14.550m；板厚800mm；地梁最大截面800×1300mm；混凝土强度等级C35S10；混凝土中浇筑量6360m3。每个区域约1300m3每个区域单独浇筑计划投入输送泵数量2台；投入搅拌车数量10辆；每个区域计划浇筑19h（70m3/h）。计划施工顺序：11→6→7→8→9施工Ⅳ分区板顶标高－14.550m；板厚800mm；地梁最大截面800×1300mm；混凝土强度等级C35S10；混凝土总浇筑量6900m3。每个区域约1800m3.投入输送泵数量2台；投入搅拌车数量10辆；每个区域计划浇筑26h（70m3/h）。计划施工顺序：3→2→6→8→10施工Ⅴ分区板顶标高－14.550m；板厚800mm；地梁最大截面800×1300mm；混凝土强度等级C35S10；混凝土浇筑量6070m3。每个区域约1500m3.投入输送泵数量2台；投入搅拌车数量10辆；每个区域计划浇筑22h（70m3/h）。计划施工顺序：10→13→18→21混凝土浇筑能力计算混凝土输送泵需用台数计算采用公式N=qn/qmaxη进行计算，式中符号意义如下：qn—混凝土浇筑数量（m3/h），根据工期要求取每小时浇筑方量最大的施工Ⅰ分区底板进行计算，为279m3/h；qmax—混凝土输送泵车最大排量（m3/h），取60m3/h；η—泵车作业效率，一般取0.5～0.7，取0.58。则施工Ⅰ分区混凝土输送泵需用数量为：N=279/（60×0.58）=7.95台，取8台。混凝土搅拌运输车需用台数计算采用公式n=qm（60×l/v+t）/60Q进行计算，式中符号意义如下：qm—泵车计划排量（m3/h），按公式qm=qmaxηα计算，取60×0.58×0.8=27.84m3/h；取qm=28m3/hQ—混凝土搅拌运输车容量，取8m3；l—搅拌站到施工现场的往返距离，取12km；v—搅拌运输车车速，按平均取为40km/h；t—客观原因造成的停车时间，取12min；则每台混凝土输送泵需配备混凝土搅拌运输车台数为：n=28×（60×12/40+12）/（60×8）=1.75台，取3台；则施工Ⅰ分区共需8×3=24台混凝土搅拌运输车。考虑到设备故障及其他特殊情况，除要求混凝土泵的使用状况良好外，还要求施工现场放一台备用泵，搅拌站需配备5～10台备用搅拌运输车。场内交通组织和交通平面布置图各区域施工时的混凝土浇筑路线图大体积混凝土的浇筑浇筑要点1）大体积混凝土采用斜面分层、一次浇筑到顶，每层厚度300mm。2）每根泵管配备三台插入式振动棒，分别布置在斜面的坡顶、坡中和坡脚。3）砼浇筑到收尾阶段的泌水采用污水泵抽排至坑外。4）混凝土在初凝前用刮尺刮平和木抹子收光，终凝前进行二次收光。输送泵管的架设大体积混凝土热工计算考虑到核心筒承台处基础混凝土厚度最大，且强度等级为C40，理论上该处混凝土内部温度最高，所以取承台处的混凝土基础进行热工计算。施工配合比为：水泥310kg，水175kg，石1080kg，砂680kg，粉煤灰90kg，外加剂10.kg。相关数据（以10月份施工为例）：水温18℃、水泥温度32℃、砂子温度30℃、石子温度31℃、砂子含水率5%、石子含水率0%，搅拌棚内温度32℃、平均环境温度31.5℃、采用混凝土罐车运输，从混凝土出站到工地所需时间约为15分钟。混凝土拌合温度的计算：T0混凝土拌合物温度（℃）；mw用水量（kg）；mce水泥用量（kg）；msa砂子用量（kg）；mg石子用量（kg）；Tw水的温度（℃）；Tce水泥的温度（℃）；Tsa砂子的温度（℃）；Tg石子的温度（℃）;ωsa砂子含水率（%）；ωg石子含水率（%）；C1水的比热容（kJ/kg.k）；C2冰的溶解热（Kj/kg）；骨料温度大于0℃，C1=4.2，C2=0由上式计算得：T0=26℃混凝土拌合物经运输到浇筑时温度的计算：T2=T1(at1+0.032n(T1-Ta)；T2混凝土拌合物运输到浇筑时温度（℃）；T1混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h）；n混凝土拌合物运转次数（罐车-混凝土泵-入模，故n=2）；Ta混凝土拌合物运输时环境温度（℃）；α温度损失系数（h-1），当用混凝土搅拌车输送时，α=0.25由上式计算得：T2=26.8℃混凝土的绝热温升：水泥水化热引起的混凝土内部实际最高温度与混凝土的绝热温升有关。混凝土的绝热温升：T=W×Q0×（1-e-mt）/（C×r）式中：T—混凝土的绝热温升（℃）W—每立方混凝土的水泥用量（kg/m3），取340kg/m3Q0—每公斤水泥28天的累计水化热，查《大体积混凝土施工》P14表2-1，Q0=460240J/kgC—混凝土比热993.7J/(kg·K0)；r—混凝土容重2400㎏/m3；t—混凝土龄期（天）；m—常数，与水泥品种、浇筑时温度有关；e—常数，e=2.718自然对数的底；混凝土最高绝热温升：Tmax=340×460240/(993.7×2400)=65（℃）混凝土的内部最高温度：Tmax=Tj+W/η×ζ+F/50式中Tmax--混凝土内部最高温度（℃）；Tj--混凝土浇筑温度（℃）；W－一每立方米混凝土中水泥用量（kg／m3）；η--系数，随混凝土标号、最小尺寸而异，此处取10。ζ—混凝土的散热系数，混凝土厚度为3.6m，取ζ=1；F—每方混凝土中掺合料的掺量（kg/m3）；按上式计算，结果为Tmax＝63.3℃。Tbmax=Tq+4×(H-h＇)×h＇×△T／H2H=h+2×h＇h＇=K×λ/β式中Tbmax--混凝土表面最高温度（℃）；Tq--大气的平均温度（℃）；取28.5℃；H－一混凝土的计算厚度；h＇--混凝土的虚厚度；h--混凝土的实际厚度；ΔT－－混凝土中心温度与外界气温之差的最大值；λ--混凝土的导热系数，此处可取2.33W／m·k；k--计算折减系数，根据试验资料可取0.666；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；

以10月施工为例：Tq取28.5℃，h取3.6m计算混凝土的表面温度为Tbmax=37.1℃。混凝土的内外温差为63.2-37.1=26.1℃>25℃，所以必须采取表面覆盖保温措施。混凝土表面温度和大气的温差为37.1-28.5=8.6℃大体积混凝土测温、养护混凝土的测温系统测温系统原理测温采用全数字化电脑测温监控系统，在现场按测温点位置布设温湿度探头，由每个温湿度探头输出的直接为可联网数字信号，由线路直接传输至办公室内的电脑上，动态监测整个大体积混凝土水化热温度场，以便及时采取措施，保证温度分布均匀。测温系统布设简图组态软件组态软件网络布线模块端接器大体积混凝土的测温点布设1、测温点平面布置与砼浇筑方向平行纵向排列，塔楼核心筒承台处测温点在竖向间距约850mm布置5个温度传感器；其他区域底板竖向在板顶、板中和板底布置3个温度传感器。上测点距表面、下测点距底面均为100mm，并需对保温层和大气层中的温度进行监测。2、测试元件埋入砼后要注意保护，以免振捣棒碰坏，外露的线头用薄膜缠绕包裹，严防人为破坏。测温及养护养护方式1、由于在养护开始阶段，混凝土温升比较快，在第1～7天，测温每2个小时进行一次；第7～28天，测温每4个小时进行一次；28天以上每天测温两次。2、混凝土初步拟定采用两层薄膜夹两层草帘保温保湿养护，根据测温情况需要时再作调整。大体积混凝土质量控制措施原材料粗骨料选用5～25mm连续级配石子，含泥量＜1%，泥块含量＜0.5%，针状、片状颗粒含量＜10%，粗骨料的空隙率小于40%；细骨料用Ⅱ区中粗砂，含泥量＜1%，低含泥量可以减少混凝土自身的收缩，防止混凝土因收缩太大出现裂缝，级配好的骨料除可以改善混凝土拌合物的流动性外还可以降低单方混凝土的水泥用量，降低混凝土的水化热，可防止混凝土出现温度应力裂缝；选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥或中低热的硅酸盐水泥，避免因水泥水化热大使混凝土内部温度过高产生温度裂缝。双掺技术掺加具有一定活性的矿物掺和料，即在混凝土内掺加一定量的Ⅰ级磨细粉煤灰或磨细矿粉，在混凝土中加入适量磨细矿粉或具有一定活性的Ⅰ级磨细粉煤灰取代一部分水泥，不但可以降低单方水泥的水化热防止出现温度裂缝，还可以改善混凝土的施工性能，增大混凝土的密实度，提高混凝土耐久性。加入掺合料还可以降低拌合物中的C3A的浓度和碱的浓度，减少混凝土拌合物的泌水现象和坍落度损失，抑制混凝土中的碱—骨料反应。此外使用磨细矿渣粉和粉煤灰等工业废渣不仅可以取代部分水泥减少因水泥生产而消耗的能量和资源，还可以很大程度上减少因工业废渣的排放造成的环境污染，有保护环境的作用。和易性控制混凝土的坍落度，要求大体积混凝土的入泵坍落度为160mm±20mm，严禁在施工现场对混凝土加水,控制混凝土的单方用水量，天气变化时应根据砂、石的含水率的变化、气温的变化及时对混凝土的施工配合比进行调整。要求混凝土拌合物的初凝时间不小于9小时，坍落度经时损失1小时小于20mm，2小时小于40mm，不离析、不泌水。配合比设计在配合比设计中充分考虑大体积混凝土的特点，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。为降低水泥反应水化热，设计采用硅酸盐42.5MPa水泥，掺加大量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，同时粉煤灰可消耗混凝土中部分碱，可有效预防碱-集料反应。在配合比设计中掺加混凝土膨胀剂，根据掺加膨胀剂混凝土补偿收缩原理，利用自身的补偿收缩减小大体积混凝土体积收缩的影响，以降低混凝土开裂的可能性，同时以满足大体积混凝土的抗渗要求，掺加膨胀剂还可以推迟混凝土水化热峰值的出现时间，提高混凝土的抗裂性。入模温度为了防止混凝土内部温度过高产生温度裂缝，对混凝土的入模温度必须严格控制，炎热天气施工时避免阳光对砂、石的直接照射。为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度。最有效的方法是降低原料温度，混凝土中石子比热较小，但每立方米混凝土中石子所占重量最大，所以最有效的办法是降低石子温度。在气温较高时，为了防止太阳直接照射使砂石温度升高，可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚，除此之外，搅拌运输车罐体、泵送管道的冷却也是必要的措施。生产运输1)搅拌站在生产混凝土时要严格执行同一配合比，混凝土开盘前应对搅拌楼的所有计量设备进行校验，确保计量误差在规范允许范围内。根据气温条件、运输时间（白天或夜天）、运输道路的距离、砂石含水率变化、混凝土坍落度损失等情况,及时适当地对原配合比（水胶比）进行微调，以确保混凝土浇筑时的坍落度能够满足施工生产需要，混凝土不泌水、不离析，确保混凝土供应质量。2)炎热的天气时应采取相应的降温措施降低混凝土的入模温度，防止出现温度裂缝。3)混凝土搅拌运输车每次清洗后注意排净料筒内的积水，以免影响水胶比，同时还要注意将混凝土的运输时间控制在1小时内（根据天气及路程计算），以免坍落度损失过大，而影响混凝土的质量。确保混凝土的连续供应，防止间隔时间过长混凝土出现冷缝，影响基础的质量。浇注大体积混凝土前对混凝土运输车辆的行驶路线进行勘察，绘制行驶路线图，制定应急方案，确保混凝土施工时混凝土运输车辆不会受交通的影响。4)现场要合理安排调度混凝土运输车辆及混凝土浇注的人员，防止混凝土运输车在现场等待时间过长，影响混凝土的质量。确保入模混凝土的坍落度一致。严禁在现场对混凝土拌合物加水。试验员对每车的坍落度进行取样试验，对于坍落度不符合要求的混凝土严禁使用浇筑采用斜面分层浇筑法进行浇筑。浇筑工作由下层端部开始逐渐上移，循环推进，每层厚度300mm，通过标尺杆进行控制。夜间施工时，尺杆附近要用手把灯进行照明。浇筑时，要在下一层混凝土初凝之前浇捣上一层混凝土并插入下层混凝土面50mm，以避免上下层混凝土