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1、中建一局四公司 底板大体积混凝土施工工艺总结前言：由于科学技术的发展，工业与民用建筑特别是高层建筑中大型设备基础、地下构筑物、沉箱和沉井等等，往往大都采用大体积混凝土建造。为了使大体积混凝土施工达到令人满意的效果以及如何控制温差过大和裂缝的出现，一直是工程技术界长期关心和研究的重要课题。北京世界金融中心底板已施工完毕，通过近半月的施工以及后来近一个月的观察，从收集的一些数据中可以看出底板大体积混凝土施工的一些规律，于是就写了下来，作为经理部对底板施工阶段工作的总结，也希望能够起到抛砖引玉的作用，为公司后序工程底板大体积混凝土施工提供一些经验。1、工程概述北京世界金融中心工程是我公司承接的特大型
2、项目。总建筑面积为m2，地下3层，地上32层，高为165m。整个筏板基础长106.8m，宽93.4m，被“后浇带”一分为二。基础底板厚2m，混凝土为C40、S12，28d龄期，总方量为14000m3。考虑到现场场地狭窄，并结合底板抗裂的施工设计要求和动机时光的要求，将底板混凝土施工分为四段，其中第I段混凝土量为4900m3、第II段混凝土量为5300 m3、第III段混凝土量为2600 m3、第IV段混凝土量为1200 m3，每段混凝土均为一次连续浇筑完成。I、II、III段底板混凝土已于97年1月18日2月4日浇筑完成。2、施工前的各项技术、施工准备措施迄今为止在冬季一次连续浇筑5300 m
3、3混凝土是我公司有史以来最大的一块，公司总部和项目经理部都很重视，多次开会研讨浇筑方案并制定了切实可行的实施方案。在整个底板施工过程中，大体积混凝土裂缝控制对底板施工至关重要。项目工程技术部编制了详细的底板施工方案，并经各方多次讨论。在底板大体积混凝土施工中主要从以下几个方面进行施工技术准备。2.1从理论上验算控制混凝土裂缝出现的依据大体积混凝土产生裂缝的原因是很复杂的，而且往往是各种因素的综合，为防止混凝土产生裂缝，结合大体积混凝土裂缝的“抗放结合”理论，应着重在如何控制混凝土内外温差、延缓降温速度、减少混凝土的收缩等方面采取一系列技术措施。2.1.1从设计方面采取技术措施a:设置“后浇带和
4、施工缝”。本工程通过设置“后浇带及施工缝”来控制由于混凝土温差和收缩引起的裂缝发展，并达到不设永久性伸缩缝的目的。b:在底板垫层作两层APP卷材防水，起到滑动层作用，这样可以减少地基对基础的阻力系数，从而大大削减温度应力，为防止大体积混凝土裂缝起到很好的作用。c:由于一些好的施工设想业主和监理不同意，只能作罢。如本想在确保混凝土后期强度可靠增长的条件下，采用60d龄期混凝土强度代替28d龄期来控制温升速度，推移温升峰值出现时间。经过计算，若采用60d龄期混凝土强度，水泥可减少40kg，水化热可降低10C左右，对控制底板大体积混凝土裂缝出现很有帮助。2.1.2从理论计算控制裂缝由于底板分为四段进
5、行混凝土的浇筑，取最大的一块进行控制裂缝计算，取第II段进行验算。由于底板采取保温养护，要求混凝土内外温差不大于25C，且在养护阶段混凝土中心温度一般在浇筑后34内为最高，因此取混凝土浇筑后第3天来验算底板大体积混凝土裂缝。 (1)混凝土最大水化热绝对温升：根据计算公式，其中W=344kgm3，Q=461KJkg，C=0.96KJkgC，R=2450kgm3。 Tmax=WQ/CR =344461/0.962450 =67.43C(2)混凝土入模温度本工程要求混凝土入模温度为Ti=10C。(3)混凝土第3天时内部最高温度T3= Tmax Ti =67.430.75+10=60.57C(4)混凝
6、土表面温度通过温度场进行计算知：Ti=Tq+4X(H-X)DT(t)/H2 =0+41.2(4.4-1.2)(48.41+14-0)/4.42 =0.7962.41 =49.30C (5)混凝土的弹性模量 E(t)=E0(1-e-0.09t)混凝土的收缩变形值：e(t)= e0)(1-e-0.01t) M1M2M10 M1M10为各种非标准条件的修正系数。其中：M1=1.25, M7=0.88, M6=0.93。 M2、M3、M4、M5、M8、 M9、 M10均为1则e=3.2410-4(1-e-0.03)1.023=0.09810-4混凝土3天收缩当量温差为Ty=(-0.1910-4)/(1
7、.010-5)=-1C混凝土3天的弹性模量为: E3=3.25104(1-2.718-0.27)=0.77104N/mm2混凝土的最大综合温差为： DT=-10-50.57-1+0=-61.57C(6)则混凝土3天时降温收缩应力为：其中1.20为混凝土3天时抗拉强度s=0.510.20.7710410-561.57/0.85=0.73N/mm21.15 其中1.15为混凝土抗裂安全指数因此，基础底板在养护期间不会出现收缩裂缝。2.1.3从养护上采取措施保温养护是大体积混凝土施工的关键环节。保温养护目的主要是降低大体积混凝土浇筑的里外温差值来降低混凝土块体的自约束应力，其次是降低大体积混凝土浇筑
8、块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束应力时的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。a:温度控制有两种方法，一种为降温法，另一种为保温法。根据两种方法的施工工艺并结合现场实际情况，本工程底板保温采取保温法进行温度控制。即通过覆盖保温材料进行温度控制。保温材料为再生塑料布和阻燃草袋子。b:保温材料厚度计算：根据规范要求本工程内外温差控制在25C内。经计算基础中心最高气温为61.57C，则混凝土与保温材料接触面处温度。 Tmax=61.57-25=36.57C施工时的平均气温 Tb=0C阻燃草袋子的传热系数为0.12W/m.k，混凝土导热系数为2.3W/m.k，再生
9、塑料布导热系数为0.05W/m.k则保温层厚度为：h =0.5Hl1K(Tmax-Tb)/l2DT =0.520.111.5(36.57-0)/(2.325) =0.10m即要求保温层厚度为100mm。l1：保温材料导热系数 K ：传热系数修正系数K=1.5Tmax：混凝土与保温材料接触面温度Tb：施工时室外气温 DT：混凝土控制内外温差 l2：混凝土导热系数 H : 底板厚度c:根据保温层厚度计算值并根据现场实际情况，本工程底板采用综合蓄热法养护。在混凝土表面覆盖一层塑料布，再覆盖两层阻燃草袋子，在浇筑4h内覆盖。在养护期间，根据要求进行底板混凝土温度测量，并填写好测温记录表。d:底板侧面采
10、用砖胎膜进行保温养护。2.2从混凝土施工配合比看原材料的选取2.2.1根据设计要求和工程实际情况其混凝土施工配合比的思路为：a:为了避免裂缝，降低水化热，相应减少水泥用量。b:满足设计C40、S12要求，选择混凝土外加剂种类。c:利用低水灰比，提高混凝土的密实度。d:满足现场泵送要求，混凝土坍落度的确定。e:冬季施工，考虑大体积混凝土水化热大，不采用防冻剂。2.2.2经我公司中心试验室和混凝土搅拌站多次试验，确定底板混凝土C40、S12配合比，并经业主和监理认可。 底板C40、S12配合比 单位：公斤/m3水泥水砂石UEARH-8粉煤灰3441806581111435.15642.2.3水泥选
11、用邯郸产水化热较低的普通硅酸盐525#水泥，且厂家必须提供水泥出厂合格证。2.2.4外加剂：在商品混凝土中掺入天津产UEA膨胀剂，通过UEA的微膨胀性，来填扑混凝土中的缝隙，实现混凝土结构的自防水，控制温差裂缝。在混凝土中掺入适量的高效缓凝型减水剂RH-8，可减小新拌混凝土的泌水率，延缓混凝土的凝结和降低温升的目的。在不增加拌合用水量的条件下增大混凝土的坍落度，增加流动性，从而获得良好的可泵性。2.2.5掺加料：混凝土中掺入一定数量的粉煤灰，由于粉煤灰呈球状起润滑作用，不仅能代替部分水泥，还能改善混凝土的工作性、和易性和可泵性，降低混凝土中的水泥水化热量，控制裂缝出现。2.2.6粗、细骨料：本
12、工程混凝土中尽可能用530mm级配的碎卵石，这样可以减少用水量，混凝土的收缩和泌水可随之减少，且砂、石含泥量应分别小于3%和1%。2.2.7大体积混凝土施工配合比的一个关键是坍落度。坍落度随混凝土的水灰比增大而增大，坍落度大，混凝土强度低，收缩增加；反之亦然。为了满足底板抗裂和便于泵送，混凝土坍落度确定为1820cm。2.2.8根据浇筑后的混凝土抗压报告知，7天混凝土强度为设计强度的78%，28天混凝土强度为设计强度的110%，均能满足设计规范要求。2.3从施工方面采取技术措施2.3.1底板混凝土的浇筑方式采用踏步式的斜面分层浇筑，循环推进，每层浇筑厚度控制在500mm以内，一次浇筑到顶的浇筑
13、方法，减少混凝土的暴露面积。浇筑时，要在下一层混凝土初凝之前浇捣上一层混凝土，不使上下层之间产生施工缝，并采取二次振捣法，以保持良好接槎，提高混凝土的密实度和减少内部微小裂缝。分层连续浇筑的好处一是便于振捣，易于保证混凝土浇筑质量；二是利用浇筑层面进行散热，从而降低混凝土内部温度，减少内外温差，削减温度应力。详见图2-1。2.3.2利用地泵、溜槽、塔吊来加快混凝土浇筑速度，并配备足够的震动棒，及时振到，不使混凝土产生冷缝。2.3.3做好混凝土振捣过程中的泌水处理。泌水使混凝土表面产生大量的浮浆并损坏混凝土各层之间的粘结能力，造成混凝土质量不均匀，容易形成混凝土表面裂缝，影响混凝土的表面质量。因
14、此在两侧模板底部和上部留出预留孔，能及时排除混凝土表面的泌水，这样可以提高混凝土的质量，以减少混凝土表面裂缝。2.3.4在混凝土浇捣至标高时，要专门安排抹灰工用长刮尺刮平多余浮浆，初凝前用木抹子打平，进行第二次压光，这对控制混凝土表面裂缝的出现很重要。2.3.5“后浇带和施工缝”的处理在第I、II段之间留置垂直施工缝，第I、III段之间留置后浇带。后浇带和施工缝留成企口形式，采用木模，详见图2-2。拆除施工缝模板后贴两道BW止水条。在混凝土浇筑前清除松散的石子，以利混凝土的浇筑。2.3.6降低混凝土浇筑温度浇筑温度是混凝土内部最高温度的重要组成部分。降低混凝土浇筑温度就相应的降低混凝土内部最高
15、温度，这对减少混凝土内外温差，控制裂缝开展很有好处。本工程要求混凝土搅拌站严格控制混凝土出机和入模温度。要求出机温度为11C，入模温度为10C。2.3.7利用溜槽浇筑混凝土在第I、II段各搭设了两部溜槽来加快混凝土浇筑速度。经过统计平均每5分钟浇筑一辆混凝土罐车。可以大大加快浇筑速度，减少现场压车现象，避免混凝土坍落度的损失，改善混凝土浇筑质量。但由于利用溜槽浇筑混凝土易产生离析现象，应及时派人进行此处的振捣，易于石子流动，保证混凝土质量。2.4组织协调准备措施在各段混凝土施工前，项目经理部组织公司总部有关人员、分包人员开会共同研讨混凝土施工细节，针对有可能出现的问题做了详细讨论说明。项目工程技术部编制了详细的各段混凝土施工技术交底，为混凝土的顺利浇筑作好了充足准备。2.4.1由
