抗渗大体积混凝土工程施工方案

抗渗大体积混凝土工程

1）工程简述

本工程地下室基础采用筏板基础，地下二层，底板部分厚度为----，采用标号----、抗渗等级----的混凝土，根据有关资料和国内施工实践，混凝土的温升和温差与表面散热系数有关，单面散热的结构断面厚度超过75cm，双面散热超过100cm，预计水化热引起的混凝土内外最高温差超过25℃的混凝土结构称为大体积混凝土。其特点就是工程条件复杂、施工技术要求高，其水化热引起的混凝土内部温度较一般的混凝土大的多，如何控制混凝土内外温差和温度变形造成的裂缝，是建筑工程大体积混凝土施工的关键问题，其应采用温度差值和温度应力双控制的方法确保混凝土的质量。本工程基础底板厚度达到------，而且是属于有抗渗要求的特殊混凝土，其对混凝土密实度和耐久性较高，为防止因底板大体积混凝土内部温度过大（超过25℃）而产生温度应变裂缝就显得尤为重要。为此对底板混凝土的温度、抗裂度进行验算，防止混凝土内外温差超过25℃、抗裂度安全等，以及对混凝土的配合比、施工控制进行重点阐述和分析，以满足工程的高质量要求。

2）混凝土温度控制验算公式

A、混凝土拌和温度的计算值：

Tc′∑WC=∑TiWC

Tc′-----混凝土的拌和温度（℃）

W--------各种材料的重量(Kg)

C--------各种材料的比热（KJ/Kg.K）

Ti-------各种材料的现场初始温度（℃）

-------每方混凝土中水的重量（Kg）取190 Kg

W

W

Wg-------每方混凝土中碎石的重量（Kg）取1100Kg

Ws-------每方混凝土中砂的重量（Kg）取718Kg

Wc-------每方混凝土中水泥的重量（Kg）取400 Kg

Tw-------搅拌用水的现场温度（℃）取18℃

Tg-------搅拌用碎石的现场温度（℃）取18℃

Ts-------搅拌用砂的现场温度（℃）取18℃

Tc-------搅拌用水泥的现场温度（℃）取18℃

Cw-------水的比热（KJ/Kg.K）取4.2 KJ/Kg.K

Cg-------碎石的比热（KJ/Kg.K）取0.837 KJ/Kg.K

Cs-------砂的比热（KJ/Kg.K）取0.837 KJ/Kg.K

Cc-------水泥的比热（KJ/Kg.K）取0.837 KJ/Kg.K B、混凝土浇筑温度计算：

T ｊ=Tc+（Tq-Tc）（A

1

+A

2

+A

3

+….. +A

i

）

C、混凝土浇筑后三天的绝热温升：

根据混凝土温度变化曲线以及以往工程测温记录可知混凝土浇筑三天后其温度最高，所以计算以龄期T=3天计算。

T

ｉ

=WQ/Cρ(1-e-mｔ)

D、混凝土内最高温度：

Tmax=T

ｊ+T

ｉ

ξ

E、混凝土表面三天后温度

T

(b)三天=Tq+4/H2×h′(H—h′)ΔT

（三天）

以上式中：

Tq----大气平均温度取18℃（气象台提供）

Q-----每公斤水泥的水化热

H-----混凝土的计算厚度（m），H=h+2h′

h------混凝土的实际厚度

h′-----混凝土的虚厚度h′=Kλ/β

T------混凝土浇筑后至计算时的天数为3天

λ-----混凝土的导热系数

K------计算折减系数

β-----模板及保温层的传热系数（W/M2K）

β值是与δi、λi、βq有关的模板及保温层的传热系数

F、混凝土内外温差：

混凝土表面与内部温差：

T （3）=Tmax-T (b)(三天)

混凝土表面与环境温差：

T （3），=T (b)(三天)-Tq

G ：混凝土抗裂度验算

温度应力计算公式：

σ=Εt αΔT/(1-μ)S h(t)×R k

σ-------混凝土的温度（包括收缩）应力 Mpa

Εt ------混凝土龄期T=3时的弹性模量Mpa

α------混凝土的线膨胀系数

ΔT----—混凝土的最大综合温差，按下式计算

ΔT=Tj+2/3T (t)+T y(t)-T q

Tj-------混凝土的浇筑温度为

T (t) -----混凝土在龄期T=3时水化热绝热温升

T y(t) ----混凝土收缩当量温差

T q ------混凝土浇筑时的大气平均温度

S h(t -----考虑徐变影响的松弛系数

R k ------混凝土外约束系数

μ-----混凝土的泊松比取

Εt =Eh(1-e -0.09t )=)

其中：Eh 为C40混凝土的弹性模量

T y(t) =-εy (1-e -0.01t )×M1×M2×M3×…Mn/α

其中：εy 混凝土在标准条件下极限收缩值

M1、M2、M3、…Mn 为不同条件下修整系数，

ΔT=Tj+2/3T (t)+T y(t)-T q

3）施工控制要点：

由计算公式得出，大体积混凝土施工内外温差值主要取决于水泥的水化热及施工时外部大气温度，在施工中可根据具体情况采用低水化热的水泥，在混凝土表面覆盖草袋及塑料薄膜，进行混凝土的保温、保湿养护。施工过程中，应进行底板抗渗大体积混凝土的温度测设，以确保混凝土内外温差控制在25℃以内，防止因突变原因（如气温骤变等）造成混凝土内外温差过高，可及时采取技术措施进行补救，防止温度应力裂缝的产生。

4）抗渗大体积混凝土浇筑

（1）浇筑方案确定

本工程基础底板采用商品混凝土，四台拖式混凝土泵，四台布料杆在施工作业面旋转布料，混凝土分层浇筑、二次机械振捣，采用保温保湿的养护措施。（2）施工准备

施工现场内照明准备与备用发电机调试：为了保证夜间施工，施工现场内四周安装照明用碘钨灯。为了防止停电或电路故障，现场备放一台120KW发电机，混凝土施工前，应先发电并与现场电路接通调试无误。

混凝土浇筑前，应对模板和隐蔽项目分别进行预检和隐检验收，检查合格后才可进行下道工序施工。进行脚手架的质量检查及验收，作好验收记录。

熟悉施工图纸，对作业层班组进行大体积混凝土浇筑、振捣、养护、保温、测温等操作规程进行技术交底。由于大体积混凝土浇筑属于连续作业，施工班组轮换作业，作好劳动力组织及调配。

浇筑高度控制：现场用卡尺严格控制每层混凝土的浇筑厚度，每层浇筑厚度不超过50cm。

混凝土搅拌原料储备足够，混凝土搅拌站的机械设备作了施工前的检查与维修，以及保温用的草袋、塑料薄膜已经准备充分。

（3）混凝土浇筑

A、混凝土浇筑应分层浇筑，逐层水平向前推进，每层浇筑厚度不超过60cm，每

层浇筑间隔时间不得超出上层混凝土的初凝时间（混凝土的初凝时间一般为1～1.5h），并待上一层混凝土二次振捣之后进行浇筑，每层浇筑应闭合，在浇筑接茬处应振捣到位。根据《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》（JGJ6-99）第6.6.8条“大体积混凝土宜采用斜面式薄层浇筑，利用自然流淌形成斜坡”

的规定，确定底板混凝土浇筑采用“分两层浇筑、一个坡度、斜薄层浇筑、往返推进、两次到顶”的浇灌方法，使混凝土自然流淌形成斜坡。在每条浇筑带的前、中、后布置3道振动棒，前道振动棒布置在底排钢筋处和混凝土的坡脚处，确保混凝土下部的密实；后道振动棒布置在混凝土的卸料点，解决上部混凝土的捣实；中部振动棒使中部混凝土振捣密实，并促进混凝土流动。并进行二次振捣。底板混凝土浇筑示意图如下：

B、泵送浇筑混凝土时，不得在同一处连续布料，应在布料杆的旋转半径4～9m

范围内水平旋转布料，逐步向前推进，而且布料杆的出口离模板内侧面不小于50mm，且不得向模板内侧面直冲布料，也不得直冲钢筋骨架，混凝土自御料口的自由倾落高度不超过2米,超过2米时,应采用串筒顺导混凝土，保证混凝土不发生离析现象。本工程共设二台独立式布料杆，独立杆与固定泵直接相连布料，底板大体积混凝土浇筑布料杆布置及移动示意图如下：

面不在明显下沉、不在出现气泡、表面泛出灰浆为准，而且应插入下层混凝土50mm左右，以消除二层之间的接缝。为增加混凝土的密实度和提高抗裂性能，应采用二次振捣方法。第一次振捣时，由于泵送混凝土塌落度较大自然形成的坡度也较大，因此应在坡顶、坡中和坡脚布置两道振捣器，一道布置在卸料处，主要解决上部混凝土的振捣，另一道布置在混凝土坡脚处，确保下部混凝土的密实。进行第二次振捣的关键是如何确定适宜的振捣时间。适宜的振捣时间是指在混凝土初凝前经振捣后尚能使其恢复塑性状态的时间。

这个时间与水泥品种、水灰比、塌落度、混凝土的初凝时间、施工时的气温等多种因素有关，应经过试验确定。简单的试验方法是将运转着的振捣棒，以其自身的重力逐渐插入混凝土中进行振捣，如果混凝土仍可恢复塑性的程度使振捣棒小心地拔出时混凝土仍能自行闭合，而不会在混凝土中形成孔穴，这时进行二次振捣是最适宜的时间。为准确判定二次振捣时间，本工程将派公司试验室到现场作贯入阻力试验，根据有关资料介绍，当标准贯入阻力达到350N/cm2以前进行二次振捣是有效的，且不会损伤已成型的混凝土。参考基础混凝土浇筑的二次振捣时间为浇筑后40-50min。振捣过程要全面仔细，禁止因出现漏振而导致蜂窝、麻面等混凝土施工质量事故。操作人员的操作台采用≤2.0米长的脚手板直接搭在水平横向钢筋上，禁止直接踩踏钢筋。

D、泌水和浮浆的处理。对大体积混凝土施工由于采取分层泵送浇筑浇筑，上下

层之间间隔时间较久，分层之间很容易产生泌水或浮浆现象，所以要组织人力随时注意人工用勺清浆，另外可通过调整混凝土的坍落度（必须在一定的水灰比能保证混凝土强度达到设计要求C35强度的情况下）可减少浮浆和泌水，防止因浮浆而形成水平施工缝。

E、混凝土养护。当混凝土浇到板顶标高后，应用2m长木刮杠将混凝土表面找平，

且控制好板顶标高。然后用木抹子拍打、搓抹两遍，在混凝土终凝之前进行收浆压光。为防止底板混凝土升降温速度过快形成温度收缩裂缝和早期脱水造成表面干缩裂缝，本工程采取保温保湿养护，养护由专人负责。浇筑完成后，表面搓平，搓平次数不少于三次。能上人时，在其表面先铺一层塑料布,再覆盖一层草袋或两层草袋保温并洒水养护，每天浇水次数不少于四次。待混凝土内温度逐渐下降至内外温差小于15℃，而且温度下降并趋于平衡时方可，可拆拆除养护。

6）大体积混凝土测温

（1）测温方案。本工程采用采用JDC-2型接触式热电偶电子测温仪，其测温精度为±0.5℃，其原理是利用热电效应的关系量测测体温度，具有测量精度

高、测点布设方便等特点，能够满足大体积混凝土温度测设要求，它是通过预埋固定在混凝土内的测温导线，导线一头伸出混凝土结构外侧，再通过配套的显示仪表读测数据。基础大体积混凝土测温的目的是了解大体积混凝土内部温度的变化，防止混凝土的温度差值超过25℃，或及时采取各种补救措施，确保抗渗混凝土的耐久性和质量满足工程设计要求。

（2）测点布置。为了全面反映、了解大体积混凝温度场的变化情况，应根据结构物的具体情况埋设测温点，测温点的位置必须具有代表性。应从浇筑结构的断面尺寸、平面尺寸进行测点布置，在浇筑平面方向上的测点距离一般为5000～8000㎜，在底板厚度方向上布置上、中、下三点，测温点距边距底板上下皮表面距离应≥50㎜，另外，为积累大体积混凝土的温度资料，施工时，还可有针对性地增加一些布点。测温点布置如下图所示：

（3）测温方案实施。对于混凝土的测温时间及测温频度，目前尚无具体规定，根据混凝土初期生温较快，混凝土内部的温升主要集中在浇筑后的3～5d，一般在3d之内温升可达到或接近最高峰值，另外，混凝土内部的最大温升，是随着结构物厚度的增加而增高根据工程实际情况和结构特点，确定确定的测温项目和测温频度如下：

A、记录搅拌车中倒出时的混凝土温度，每3h测记一次;

B、施工现场大气环境温度，每2h测记一次;

C、混凝土浇筑完成后，立即测记混凝土浇筑成型的初温度，以后按以下要求测

记：

第1--5d 每2h测记一次;

第6--15d 每4h测记一次;

以后每8h测记一次。

大体积混凝土施工温度测记要设专人负责，并做出测温成果即做出温度变化曲线图，及时做好信息的收集和反馈工作，遇有特殊情况（气温骤降或混凝土内外温差接近25℃时）要及时报告现场主管技术工程师，采取紧急保温措施。7）大体积混凝土浇筑预案措施

本工程使用的混凝土全部为场外自拌混凝土，为了保证施工现场混凝土的连续浇筑，特采取如下预案措施：

（1）本工程基础底板大体积混凝土施工时，应联系一家搅拌能力较大、质量信誉较好的商品混凝土搅拌站作为本工程供料用的混凝土搅拌站。

（2）场外搅拌站应根据混凝土用量作好搅拌用料的储备工作，混凝土开盘之前，应作好搅拌机械的检查、维修和保养工作。

（3）为保证现场停电后能连续浇筑混凝土，在工地备用120kw发电机组一台，并通过发电调试。

（4）浇筑混凝土前，应先与气象部门联系，掌握气象变化情况，使混凝土浇筑避开恶劣天气。