大體積混凝土澆筑施工技術(shù)

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,目錄,一、工程簡介,二、施工難點(diǎn),四、工程附圖,五、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),三、施工措施和計(jì)算,一、工程簡介：,重慶萬豪國際會(huì)展大廈位于解放碑鬧市區(qū)，是重慶市渝中半島形象設(shè)計(jì)中兩組超高層建筑群之一，為西南第一高樓，是一幢集停車、商業(yè)、公寓、辦公、會(huì)展為一體的綜合性建筑。地下五層，地上七十三層，總建筑,182893m,2,，總建筑高度為,333m,。采用鋼,混組合框架,核心筒結(jié)構(gòu)體系，塔樓區(qū)域采用鋼結(jié)構(gòu)，七層以下為鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，裙房區(qū)域采用框架,剪力墻鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。,塔樓基礎(chǔ)底板厚度為,4.5m,（電梯井處厚,6m

2、,），長、寬均為,25.8m,?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為,C40,，抗?jié)B等級(jí)為,S8,。一次性澆筑混凝土方量為,2800m,3,，為超厚大體積混凝土。,二、施工難點(diǎn),1,、筏板厚度為,4.5m,，最厚處,6m,，一次性澆筑方量,2800m,3,。,2,、施工期間大氣溫度高，平均氣溫在,30,以上。,3,、重慶建筑市場沒有礦渣水泥。,5,、加冰降低混凝土入模溫度，采用循環(huán)水降低溫度峰值。,4,、重慶地區(qū)沒有中砂，只有細(xì)沙。,三、施工措施：,1,、澆筑前的準(zhǔn)備工作,首先，選定在生產(chǎn)能力、技術(shù)力量、服務(wù)質(zhì)量等方面全面衡量的重慶市慶陽混凝土攪拌公司，由該公司統(tǒng)一進(jìn)行材料的采購工作，由監(jiān)理、業(yè)主和施工三方對采購

3、的材料進(jìn)行抽樣檢查。,其次，摻加,JY-1,高效減水劑，以減小水泥用量，改善和易性，推遲水化熱的峰期值。加入,ZY,膨脹劑，使混凝土得到補(bǔ)償收縮。,根據(jù)大體積混凝土的特性，為了避免產(chǎn)生有害裂紋，我公司從澆筑前準(zhǔn)備、澆筑前裂縫控制計(jì)算、澆筑過程控制和澆筑后養(yǎng)護(hù)四方面著手考慮。,再次，由慶陽混凝土攪拌站試驗(yàn)室確定配合比及外加劑用量，并報(bào)甲方、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工單位五方進(jìn)行綜合討論其合理性。在水泥品種上，因重慶地區(qū)無礦渣水泥，只能采用普通硅酸鹽（,P.O42.5,），并加入適量的摻加粉煤灰和礦渣粉取代部分水泥，減小水泥用量，改善混凝土的塑性和可泵性；在粗骨料的選用卵石保證骨料連續(xù)積配，使混凝土具有較好

4、的和易性和較高的抗壓強(qiáng)度。細(xì)骨料選用機(jī)制砂（細(xì)度模數(shù),3.5,）和細(xì)砂（細(xì)度模數(shù),1.2,）混合砂。嚴(yán)格控制砂、石的含泥量，石子的含泥量控制在小于,1%,，砂的含泥量控制在小于,2%,。,第四，我方要求混凝土入泵塌落度嚴(yán)格控制在,18020mm,，控制水泥的進(jìn)場時(shí)間（提前兩天），控制水泥溫度；對機(jī)制砂、石子進(jìn)行噴淋，降低砂、石溫度；在攪拌時(shí)采用冰水?dāng)嚢?；運(yùn)輸中對罐車進(jìn)行隔熱措施和澆筑時(shí)對輸送泵管覆蓋隔熱，要求混凝土入模溫度不得高于,30,，保證混凝土質(zhì)量。,第五，為了防止混凝土出現(xiàn)表面裂縫，經(jīng)與甲方、設(shè)計(jì)協(xié)商，在,30cm,面層中配置,12,單層雙向鋼筋。,第六、混凝土設(shè)計(jì)配合比,水泥,碎石,

5、混合砂,粉煤灰,礦渣,水,ZY,膨脹劑,JY-1,減水劑,杜拉,纖維,280,1200,560,100,60,180,30,6.66,1,重量比,12.61,54.05,25.33,8.11,導(dǎo)熱,系數(shù),（,）,2.218,2.908,3.082,0.609,比熱,（,c,）,0.536,0.708,0.745,4187,a,、混凝土導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算,=,=1/100,（,12.612.218+54.052.908+25.233.082+8.110.6,）,=2.678w/mk,b,、混凝土比熱計(jì)算,C=,=1/100(12.610.536+54.050.708+25.230.745+8.114.

6、178),=0.978KJ/kg.k,c,、熱擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算,a=,=2.678/0.9782370,=1.1610,6,m,2,/s,2,、混凝土澆筑前裂縫控制計(jì)算,其中：查表得石子最大粒徑,20,，混凝土的密度,=2370,d,、本工程采用加冰代替部分拌和水，以降低混凝土澆筑入模溫度和最高溫度。 澆筑混凝土期間沒有雨情，測定砂含水率為,5,，石含水率為,1,。,Tc=45 Tw=31 Ts=40 Tg=36,如在施工過程中天氣炎熱，使砂、石溫度升高，可采用加大加冰以保證混凝土入模溫度低于,30,。,To=,=,=28.1 ,e,、混凝土水化熱溫升值計(jì)算,最終絕熱溫升值,Th=,=280377

7、/0.9782370=45.5,水化熱絕熱溫升值：,T,（,t,）,=,（,1-e,-nt,）,T=1d 1-e-nt=0.334 T1= Tmax0.334=15.2,T=2d 1-e-nt=0.556 T2= Tmax0.556=25.3,T=3d 1-e-nt=0.704 T3= Tmax0.704 =32.03,T=4d 1-e-nt=0.803 T4= Tmax0.803=36.54,T=5d 1-e-nt=0.869 T5= Tmax0.869=39.54,T=6d 1-e-nt=0.913 T6= Tmax0.913 =41.54,T=7d 1-e-nt=0.942 T7= Tm

8、ax0.942 =42.86,T=8d 1-e-nt=0.961 T8= Tmax0.961=43.73,T=9d 1-e-nt=0.974 T9= Tmax0.974 =44.32,T=10d 1-e-nt=0.983 T10= Tmax0.983 =44.73,T=11d 1-e-nt=0.989 T11= Tmax0.989 =45,T=12d 1-e-nt=0.992 T12= Tmax0.992 =45.14,T=13d 1-e-nt=0.995 T13= Tmax0.995 =45.27,T=14d 1-e-nt=0.997 T14= Tmax0.997=45.36,T=15d 1

9、-e-nt=0.998 T15= Tmax0.998 =45.41,T=16d 1-e-nt=0.999 T16= Tmax0.999=45.45,考慮表面散熱情況的不同齡期水熱溫升值為：,T=3d =0.74 Th=33.67 T(3)=To+ T(t),=63.67,T=6d =0.73 Th=33.22 T(6)=To+ T(t),=63.22 T6=0.15,T=9d =0.72 Th=32.76 T(9)=To+ T(t),=62.76 T9=0.46,T=12d =0.65 Th=29.58 T(12)=To+ T(t),=59.58 T12=3.18,T=15d =0.55 Th

10、=25.03 T(15)=To+ T(t),=55.03 T15=4.55,T=18d =0.46 Th=20.93 T(18)=To+ T(t),=50.93 T18=4.1,T=21d =0.37 Th=16.84 T(21)=To+ T(t),=46.84 T21=4.09,f,、混凝土各齡期收縮變形值的計(jì)算：,（,15d,、,18d,、,21d,）,M,1,M,2,M,3,M,4,M,10,M,1,=M,2,=M,3,=1,；,M,4,=1.15,；,M,5,=1,；,M,6,=0.96,；,M,7,=1.1,；,M,8,=0.86,；,M,9,=1,；,M,10,=0.68,；,T=

11、15d =3.110,5,T=18d =3.6710,5,T=21d =4.2210,5,g,、各齡期混凝土彈性模量計(jì)算：,（,15d,、,18d,、,21d,）,E,(t),=E,c,(1-e,-0.09t,),T=15d E,(15),=2.5510,4,(1-e,-0.0915,)=1.8910,4,T=18d E,(18),=2.5510,4,(1-e,-0.0918,)=2.0510,4,T=21d E,(21),=2.5510,4,(1-e,-0.0921,)=2.1610,4,h,、混凝土的溫度收縮應(yīng)力,T=21d T=30+2/345.51+4.22-15=49.55,=,=1

12、.21,0751.8=1.35,小于,75%,混凝土抗拉強(qiáng)度，不會(huì)出現(xiàn)裂縫,R,取,0.32,，在做完墊層后刷一道瀝青作滑移層，在四周貼苯板以減少四周及基底的約束力。,3,、澆筑過程中控制：,首先，罐車運(yùn)送混凝土從出攪拌機(jī)開始要求,1h,內(nèi)必須運(yùn)至施工現(xiàn)場，如混凝土已初凝，責(zé)令退場，現(xiàn)場嚴(yán)禁加水使用，每臺(tái)地泵邊必須有兩臺(tái)罐車等待澆筑。,其次，筏板基礎(chǔ)采用平面分層和斜面分層結(jié)合的施工方法，可以減少泵管拆除。為防止混凝土表面開裂，我方要求底板全部摻加杜拉纖維，但由于業(yè)主只同意底板上下,1m,范圍內(nèi)要求摻加杜拉纖維，中間,2m,范圍不加。這樣，整個(gè)底板分成,4,層澆筑，每層厚度,1m,，每層內(nèi)部再按

13、,斜面分層,，每層厚度為,50cm,?；炷翝仓捎玫雇耸綕仓?，分成,3,條澆筑帶，每個(gè)澆筑帶寬度為,8.6m,，同時(shí)從同一方向進(jìn)行澆筑。,再次，使用,50,插入式振搗棒要慢插快拔，插點(diǎn)呈梅花型布置，按順序進(jìn)行，不得遺漏。移動(dòng)間距不得大于,45cm,（振搗棒作用半徑的,1.25,倍）。振搗上一層時(shí)插入下一層混凝土,5cm,以消除兩層間的接縫。振搗時(shí)間以混凝土表面出現(xiàn)浮漿及不出現(xiàn)氣泡、下沉為宜。當(dāng)混凝土出現(xiàn)泌水現(xiàn)象時(shí)將水趕至低洼處，用大功率抽水泵及時(shí)的抽出混凝土產(chǎn)生的,泌水,和基坑內(nèi)的雨水,。,最后，對已澆筑的混凝土，采取每隔半小時(shí)，進(jìn)行一次二次振搗，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的

14、水分和空隙，提高混凝土與鋼筋之間的握裹力，增強(qiáng)密實(shí)度，提高抗裂性。澆筑成型后按設(shè)計(jì)標(biāo)高用刮尺刮平，在初凝前用木抹子抹平、壓實(shí)，以閉合收水裂縫。,4,、澆筑完畢后的養(yǎng)護(hù)工作,首先，筏板基礎(chǔ)混凝土養(yǎng)護(hù)除表面蓄水養(yǎng)護(hù)措施，另在混凝土內(nèi)部采用循環(huán)冷卻水降溫方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)派專人進(jìn)行。,a,、內(nèi)部養(yǎng)護(hù)采用循環(huán)水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，主要在筏板基礎(chǔ)旁邊砌筑一水池。冷卻水用的循環(huán)水管采用普通鋼管加工制成，循環(huán)水管主管管徑為,150mm,，支管管徑為,48mm,，整個(gè)基礎(chǔ)布置,4,層冷卻水管，水管每層間距,1m,，每層水管水平間距為,2m,邊管距基槽邊為,0.75m(,詳見,循環(huán)管布置圖,),。每層水管在安裝完畢時(shí)，

15、必須進(jìn)行壓水試驗(yàn)，以檢驗(yàn)水管連接的嚴(yán)密性。循環(huán)冷卻時(shí)水管內(nèi)的流量控制在,15,20L/min,范圍內(nèi)，水管內(nèi)的水流方向每,12h,變換一次，每隔半個(gè)小時(shí)進(jìn)行循環(huán)一次，每次循環(huán)冷卻時(shí)間為半小時(shí)。,b,、外部養(yǎng)護(hù)是在混凝土表面先覆蓋一層塑料薄膜，再覆蓋濕麻袋一層，再混凝土表面蓄水深,20cm,進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。蓄水時(shí)主要將混凝土內(nèi)部循環(huán)完的冷卻水（水溫可達(dá)到,60,）排到底板表面，這樣利用混凝土內(nèi)部的循環(huán)水對混凝土表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以有效降低混凝土內(nèi)外的溫差，也節(jié)約了對養(yǎng)護(hù)水的加熱措施的經(jīng)濟(jì)投入。,c,、混凝土表面蓄水深度計(jì)算,保證混凝土內(nèi)外溫差控制在,20,以內(nèi)，采取內(nèi)部循環(huán)水降低內(nèi)部混凝土溫升和表面蓄水

16、養(yǎng)護(hù)，保證表面溫度。,=20240.631201.3058/70030,+0.28377,=0.09m0.2m,其次，為了掌握基礎(chǔ)內(nèi)部實(shí)際溫度的變化情況，對基礎(chǔ)內(nèi)外部及進(jìn)出水管進(jìn)行測溫記錄，以確?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)工作，并同時(shí)控制冷卻水的水流方向。在筏板基礎(chǔ)中取具有代表性的部位布置測溫點(diǎn)，每個(gè)測溫點(diǎn)分別測,4,個(gè)不同深度的溫度，同時(shí)還應(yīng)測量大氣溫度。測溫采用自動(dòng)測溫器，從混凝土澆筑,24,小時(shí)后開始監(jiān)測，在混凝土處于升溫階段時(shí)按每,2h/,次進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)混凝土內(nèi)處于降溫階段時(shí)每監(jiān)測，并作好記錄。每天大氣溫度則每隔,6h/,次監(jiān)測。直到混凝土中心溫度與大氣溫度差值穩(wěn)定在,20,范圍內(nèi)，則不再進(jìn)行測溫。

17、試驗(yàn)人員將每天測溫情況及時(shí)向項(xiàng)目部技術(shù)主管匯報(bào)。,再次，根據(jù)記錄的溫度值變化，在筏板基礎(chǔ)澆筑完畢后，內(nèi)部溫度開始快速上升，在持續(xù),8,天后，混凝土內(nèi)部溫度才緩緩的回降，直到,8,月,26,日混凝土內(nèi)部溫度才符合規(guī)范要求，因此不再對其進(jìn)行測溫監(jiān)控。,5,、施工總結(jié),粗細(xì)骨料的良好級(jí)配將改善混凝土的和易性，提高混凝土的密實(shí)度。采用雙摻技術(shù)，一方面代替部分水泥，降低水化熱，一方面改善混凝土的和易性。,基礎(chǔ)的內(nèi)外溫差值控制在,20,，在一定的技術(shù)措施配合下，達(dá)到了這一指標(biāo)，混凝土未產(chǎn)生有害裂縫。,基礎(chǔ)內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，通水冷卻過程中混凝土降溫速率為,2,3 /d,。經(jīng)抗裂理論驗(yàn)算，施工中的降溫和收縮不

18、會(huì)引起混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫。,筏板混凝土澆筑后未發(fā)現(xiàn)有害裂縫，取得甲方、監(jiān)理、設(shè)計(jì)一致好評(píng)，已于,2004,年,10,月,24,日由市質(zhì)檢站驗(yàn)收通過。,四、工程附圖,循環(huán)水管安裝布置圖,溫度檢測點(diǎn)布置圖,電梯井,五、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),1,、底板混凝土于,2004,年,7,月,21,日開始，澆筑過程中嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行，,3,臺(tái)混凝土輸送泵進(jìn)行澆筑，因采用原槽澆筑，混凝土總方量達(dá)到了,3000m3,用時(shí),40,小時(shí)。因混凝土中摻加粉煤灰代替水泥用量，共節(jié)省：水泥成本費(fèi)（,230,元,/,噸,3000m30.1,噸,/ m3 =69000,元）,礦渣粉煤灰成本費(fèi)（,50,元,/,噸,3000m30.1,

19、噸,/m3=15000,元）,=54000,元。,2,、基礎(chǔ)底板采用平面分層澆筑方法，有效的減少了泵管的拆除次數(shù)，耗時(shí)減少,6,小時(shí)，減少了混凝土覆蓋間隔時(shí)間，避免了底板混凝土出現(xiàn)施工縫，共節(jié)?。赫駬v人工費(fèi)用,+,泵管安費(fèi)用,=15000,元。,3,、基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)時(shí)，內(nèi)部的循環(huán)水管用鋼管加工而成，表面養(yǎng)護(hù)水采用循環(huán)后的熱水，共節(jié)省：水管成本費(fèi)（,1500m4m/,根,155,元,/,根,1500m3.843800,元,/,噸,=36237,元）,+,表面養(yǎng)護(hù)水費(fèi)用（,27m27m0.2m3.1,元,/m3=452,元）,+,加熱時(shí)點(diǎn)費(fèi)用（,50,度,/,天,10,天,0.5,元,/,度,=250,元）,=36939,元。,