超高层综合办公楼底板大体积混凝土及钢筋工程施工方案58页.doc
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2024-09-04
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1、超高层综合办公楼底板大体积混凝土及钢筋工程施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月 目 录1、编制依据及工程概况51.1、编制依据51.2、采用标准规范目录51.3、分项工程概况62、施工准备72.1、技术准备72.2、商品混凝土的技术要求82.2.1、材料82.2.2、坍落度92.2.3、配合比92.2.4、和易性92.2.5、初凝、终凝102.2.6、对碱-集料的要求102.2.7、混凝土试配102.3、场地及交通准备102.3.1、交通条件102.3.2、场地准备112.3.3、场外交通维持112.2、3.4、场内交通维持112.4、施工资源配置112.4.1、输送泵选择112.4.2、输送泵配备数量122.4.3、劳动力配置132.4.4、机械设备配置132.4.5、主材、周转材料及辅助材料143、施工部署143.1、混凝土浇筑方式选择153.2、施工区段划分及施工顺序153.3、混凝土输送泵施工平面布置164、施工方法174.1、混凝土工程174.1.1、混凝土浇捣174.1.2、标高控制184.2、模板施工194.2.1、底板及承台模板194.2.2、电梯井基坑、集水坑模板194.3、钢筋施工204.3.1、底板钢筋204.3.2、底板钢筋支架受力计算22(1)、参数信息:22(2)、3、支架横梁的计算23(3)、支架立柱的计算24(1)、参数信息25(2)、支架横梁的计算26(3)、支架立柱的计算284.3.3、墙柱插筋294.4、混凝土施工作业面泌水处理304.5、混凝土连续浇筑验算304.6、混凝土的泵送304.7、泵管加固324.8、特殊部位施工334.8.1、施工缝334.8.2、TC交T3轴电梯基坑侧壁钢筋施工354.9、大体积混凝土养护364.10、大体积混凝土温度异常处理措施374.11、混凝土试块留置375、混凝土热工计算385.1、混凝土表面温度裂缝控制计算385.1.1、混凝土的绝热温升385.1.2、混凝土的内部最高温度395.1.3、混凝土表面最高温度4、(考虑保温材料的保温作用之后)395.1.4、温度差405.1.5、混凝土浇筑体表面保温材料厚度计算405.2、自约束裂缝控制热工计算405.3、外约束裂缝控制热工计算425.3.1、混凝土浇筑前裂缝控制计算426、温度监测446.1、混凝土测温系统组成及工作原理446.1.1、测温系统构成441、监测仪表443、传输电缆444、温度测杆446.1.2、测温系统工作原理446.2、测温点布置456.3、测温点的预埋466.4、测温频率477、施工质量技术保证措施477.1、聚丙烯纤维混凝土的质量控制477.1.1、生产过程质量控制477.1.2、施工过程质量控制487.2、混凝土的运输487.5、3、原材料及掺合料的质量控制487.4、现场组织507.5、入模温度控制507.6、混凝土浇筑507.7、坍落度控制517.8、混凝土养护517.9、混凝土裂缝的控制527.9.1、底板大体积混凝土裂缝形成原因527.9.2、底板大体积混凝土裂缝的控制527.10、突发情况质量保证措施538、安全文明施工及环保措施548.1、安全管理制度548.2、安全保证措施558.2.1、个人安全的防护558.2.2、施工机械(具)安全施工措施558.3、环境保护措施561、 编制依据及工程概况1.1、 编制依据1、XXXX交流中心二期工程1#楼项目施工图纸;2、与本工程相关的现行国家规范、规程及技术标准6、;3、福建省及XX市颁布现行的法律、法规,以及规章制度;4、施工现场及周边环境的情况。5、ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系、OSHMS18001职业安全健康管理体系标准;我单位质量、环境及职业安全健康管理手册、程序文件及其支持性文件。 1.2、 采用标准规范目录序号标准名称标准编号1建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20022混凝土结构设计规范GB50010-20023工程测量规范GB50026-20074混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20025钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499.2-20076混凝土质量控制标准GB50164927预拌混7、凝土GBl4902948硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GBl7519999矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥GBl344199910普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-200211混凝土外加剂应用技术规范GB50119-200312混凝土泵送施工技术规程JGJ/G10-9513高层建筑箱形与筏形基础技术规范JGJ6-9914普通混凝土配合比设计规程JGJ55-200015大体积混凝土施工规范GB50496-200916混凝土拌合用水标准JGJ63-8917钢筋焊接及验收规程JGJ18-200318钢筋焊接接头试验方法标准JGJ/T27-200119钢筋机械连接通用技8、术规程JGJ107-200320地下工程防水技术规范GB50108-200821施工现场临时用电安全技术规范JBJ46-200522建筑机械使用安全技术规程JGJ33-20011.3、 分项工程概况本工程底板分项工程概况如下:名称尺寸备注长、宽98.8182.03面积8105 mP2P砼总方量13326 mP3P底板砼强度等级C35掺微膨胀剂底板抗渗等级P12底板标高-16.10、-17.15核心筒电梯井-15.95集水坑、吸水槽-15.15电梯大堂-14.95其他部位主楼外底板厚度0.65m绝大部分区域0.85m(轴局部)0.9m与大厦衔接处变截面主楼底板厚度1.8m电梯基坑2.5m集水坑、9、吸水槽2.85m电梯基坑3m、3.3m、3.5m、3.8m电梯大堂4m电梯大堂之外U底板分区划分及浇筑方量示意图2、 施工准备2.1、 技术准备施工前应进行图纸会审,提出施工阶段的综合抗裂措施,制订关键部位的施工作业指导书。应对工人进行专业培训,并应逐级进行技术交底,熟悉图纸中该部位施工的工程概况,板厚、面积、方量。同时应建立严格的岗位责任制和交接班制度。大体积混凝土施工前要对混凝土的模板和支架、钢筋工程、预埋管件验收并在合格的基础上进行。施工现场设施应按施工总平面布置图的要求按时完成,场区内道路应坚实平坦,必要时,应与市政、交管等部门协调,制订场外交通临时疏导方案。施工现场的供水、供电应满足10、混凝土连续施工的需要,当有断电可能时,应有双路供电或自备电源等措施。要对选定的商品混凝土站进行实地考察,对其加工程序、生产环节、原材料采购渠道、生产供货能力、路程远近、交通运输道路畅通情况,混凝土供应保障措施都要进行考核,确保商品混凝土的供应能力及产品质量没有问题。大体积混凝土的供应能力应满足混凝土连续施工的需要,不宜低于单位时间所需量的1.2倍。用于大体积混凝土施工的设备,在浇筑混凝土前应进行全面的检修和试运转,其性能和数量应满足大体积混凝土连续浇筑的需要。混凝土的测温监控设备宜按本规范的有关规定配置和布设,标定调试应正常,保温用材料应齐备,并应派专人负责测温作业管理。在施工之前要注意季节性11、气象资料的收集,进行分析,因本工程主楼区底板混凝土浇筑时间都为2天,宜选择在连续晴朗的天气浇筑。 2.2、 商品混凝土的技术要求2.2.1、 材料 1、 水泥根据大体积混凝土施工规范,大体积混凝土所用水泥必须满足以下要求:底板混凝土使用中、低热硅酸盐42.5水泥,所用水泥其3d 的水化热不宜大于240kJ/kg,7d 的水化热不宜大于270kJ/kg。底板混凝土为抗渗混凝土,所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%;2、 粗细骨料细骨料宜采用中砂,其细度模数宜大于2.3,含泥量不大于3%,粗骨料宜选用粒径531.5mm,并连续级配,含泥量不大于1%;应选用非碱活性的粗骨料;3、 外加剂使用缓凝型的高12、效减水剂改善混凝土的流动性,降低混凝土的单方用水量。采用微膨胀剂来补偿混凝土收缩。所用外加剂的质量及应用技术,应符合现行国家标准混凝土外加剂GB 8076、混凝土外加剂应用技术规范GB 50119 和有关环境保护的规定。4、 掺合料掺加一定量的粉煤灰和粒化高炉矿渣粉,其质量应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB 1596 和用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T 18046的有关规定。5、 拌和用水拌合用水的质量应符合国家现行标准混凝土用水标准JGJ 63 的有关规定。2.2.2、 坍落度参照大体积混凝土施工规范(GB504962009)的规定,本工程大体积混凝土配合比设计为1413、U+U2cm,搅拌站应根据气温条件、运输时间(白天或夜天)、运输道路的距离、混凝土原材料(水泥品种、附加剂品种等)变化、混凝土的坍落度损失情况来调整原配合比,确保混凝土浇筑时的坍落度能够满足施工生产需要,保证混凝土供应质量。2.2.3、 配合比本工程底板混凝土为防水混凝土,应采用混凝土60d 强度作为混凝土配合比的设计依据。拌和水用量不宜大于175kg/mP3P。粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%;矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50%;粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%。水胶比不宜大于0.55。砂率宜为3842%。 拌合物泌水量宜小于10L/mP3P。2.214、.4、 和易性为了保证混凝土在浇筑过程中不离析,要求混凝土要有足够的粘聚性,要求在泵送过程中不泌水、不离析。坍落度经时损失要求两小时小于40mm。扩展度不小于45mm。2.2.5、 初凝、终凝为了保证底板混凝土的连续浇筑,避免出现施工冷缝,要求商品混凝土的初凝时间保证在10小时以上;为了保证后道工序的及时插入,要求混凝土终凝时间控制在12小时以内。2.2.6、 对碱-集料的要求本工程混凝土碱含量按类工程控制,配制混凝土时,应使用C种碱活性集料,掺加矿粉掺合料、低碱外加剂等措施。并应对混凝土碱含量进行评估。2.2.7、 混凝土试配在混凝土制备前,应进行常规配合比试验,并应进行水化热、泌水率、可泵15、性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验;必要时其配合比设计应当通过试泵送,根据试泵送结果来调整或者优化配合比。初步设计出配合比如下: 配合比水泥水砂石缓凝高效减水剂二级粉煤灰JYQ高效膨胀剂矿渣粉聚丙烯纤维砂率水胶比用量26715968710309.797191020.6400.34重量比10.62.573.86003630.360.070.38/2.3、 场地及交通准备2.3.1、 交通条件1)场内:基坑内本工程场地北侧及西侧地块均未开工,场地宽敞,基坑北侧空地道路已硬化,可作为混凝土泵车及罐车的运输通道; 2)场外:本工程东侧为环岛路,西侧为规划公共绿地,南侧东部为XX国际会议中心16、,北侧为XX城项目和待开发建设用地。本工程混凝土浇筑时主要运输通道为环岛东路及纵二路,该两处道路车流较少,运输通畅。2.3.2、 场地准备根据周边市政道路的交通流量的分布情况,场内交通线路,主楼底板混凝土每次浇筑时最多需要配备6台输送泵,可以将输送泵布置在基坑北侧20m外空地上,由于现场空地较大,交通组织较为简单,可满足混凝土罐车就位布置需要。2.3.3、 场外交通维持底板大体积需要24小时连续浇筑,混凝土施工前要与混凝土罐车沿途路线的交警取得联系,有效沟通,获得批准,在XX市禁行时段(早上7:00-9:00,晚上17:00-20:00禁止货车)适当放行。 另外还要安排一个人负责与全部混凝土搅17、拌车司机保持联系,了解罐车的行进状态,罐车在路途中遇到问题,及时赶赴现场,加以解决。了解罐车到达现场的时间,以便作合理安排。2.3.4、 场内交通维持混凝土搅拌车到达现场后,由现场保安人员进行指挥,在出入口处设两名保安维持交通,全程采用对讲机进行指挥,以保证进场车辆按规定位置停靠,不能进场的在大门口指定区域停靠等候,在道路宽度或者场地不够情况下,场内施工完毕的车辆出场后,停靠等候的车辆才能进场,防止无序进出,阻碍交通,延误时间。2.4、 施工资源配置2.4.1、 输送泵选择根据混凝土体量的分布情况和工程进度的需要,地下室底板混凝土浇筑选择HBT60C混凝土输送泵,其性能参数如下表:HBT60C18、混凝土输送泵性能参数表序号性能指标单位数值1理论混凝土输送量(低压)m/h702理论混凝土输送量(高压)m/h433理论混凝土输出压力(低压)m/h9.24理论混凝土输出压力(高压)m/h15.75液压系统压力Mpa326转速r/min15007柴油机主动力kw1108上料高度mm13209料斗容积m0.610外型尺寸mm66852085207211理论泵送高度m2502.4.2、 输送泵配备数量底板第二次浇筑时混凝土工程量最大,为4900mP3P,计划48小时,以实际45小时计,每小时混凝土浇筑量为109 mP3P,计算泵车数量如下: 混凝土泵的实际平均输出量Q1=Qmax =700.80.19、6=33.6mP3P/hN1=Qn/ Q1= 109/33.6=3.24,取4台。 式中: N1-混凝土输送泵车需用台数 Q1-每台混凝土泵的实际平均输出量QBnB-混凝土浇筑数量(mP3P/h)Qmax-每台混凝土泵的最大输出量 -配管条件系数,可取 -泵车作业效率,根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输出管和布料停歇等情况,可取,取0.6每台泵车需搅拌车数量计算公式: N2= 式中: Q1-每台混凝土泵的实际平均输出量 (mP3P/h) N2-每台泵车需配搅拌的数量; V-混凝土搅拌运输车容量(mP3P) L-搅拌站到施工现场往返距离(km),取20km S-搅拌运输车20、车速(km/h);一般取30,本工程取40 km/h T1-一个运输周期总的停车时间(h),取0.5hN2=3.73,取4台每台输送泵需配备搅拌运输车台数nB1B=4(台);共需配备搅拌运输车:16(台);根据计算结果,主楼基础底板大体积混凝土浇筑需HBT60C型拖式输送泵为4台,另外根据实际情况联系12台泵车作为备用,搅拌站总共需配置混凝土输送车16台。2.4.3、 劳动力配置根据工程量及工程整体安排,进行合理的劳动力安排,要使主楼底板施工按计划完成,各专业需要投入的劳动力数量见下表:工 种人 数备 注钢筋工90随施工进度调整木 工30混凝土工40防水工20机电安装工15电焊工5合 计20021、2.4.4、 机械设备配置按照工程进度及工程量安排合理的机械,以满足施工要求,机械设备配置按照下表:序号设备名称规格型号数量国别/产地功 率(kw)生 产1塔 吊K50/502台沈阳150450t.m2砼输送泵HBT60C6台(2台备用)武汉9070mP3P/h3泵管系统D=1254套南京4振捣棒ZN5030根广东1.455平板振动器ZW74台湖南1.56钢筋切断机GQ-406台江苏47钢筋弯曲机WQ-404台浙江38钢筋调直机JK-34台江苏29电动套丝机15-504台江苏410砂轮切割机SQ-40-1Q3台山东311潜水泵H=30m10台福建0.812压刨MB-1052台四川413圆盘锯M22、J-1348台山东314经纬仪TDJ2E6台上海15全站仪GTS-602/L2台日本16自动安平水准仪AT-G66台日本2.4.5、 主材、周转材料及辅助材料底板施工阶段所需主材、周转材料及辅助材料见下表:序号材料名称数量进场时间1钢筋3500t2010.0405,分批进场2混凝土13326mP3P2010.0405,分批进场318mm多层胶合板2000mP2P2010.044焊条20包2010.05065氧气、乙炔各两瓶2010.046蒸压灰砂砖10万块2010.047钢管20t2010.0405,分批进场8快易收口网16200mP2P2010.049止水螺杆2000根2010.0410钢筋23、支架(槽钢)16a 655.2m,11.3T,16b 420m,8.3T2010.0511钢筋支架(角钢)70#,7*6*8,4360m,27.95T2010.05123003钢板止水带650m2010.0413保湿塑料薄膜9000mP2P2010.0414防雨塑料薄膜9000 mP2P2010.0415麻袋7500 mP2P2010.043、 施工部署3.1、 混凝土浇筑方式选择1区主楼区底板分两次浇筑,第一次浇筑至钢结构预埋螺栓定位钢圈以下50mm标高,根据钢管柱柱脚大样图(图2),第二次浇筑的厚度为2250mm,第一次各区域浇筑的厚度因主楼底板板厚不同而不同,对于主楼外板厚小于2000m24、m但是落在1区的范围,当第二次浇筑时同主楼区一起施工。分层浇筑时,都是从一个方向向另外一个方向推移,利用多台泵多点连续式进行,避免先后衔接不上出现施工冷缝。U图2第一次浇筑的混凝土总方量为8334 mP3P-4900 mP3P=3434mP3P,计划浇筑时间为40h,投入泵车3台(另外准备一台泵车备用),混凝土搅拌车12台。第二次浇筑混凝土总方量为4900 mP3P,计划浇筑时间为48h,投入泵车4台(另外准备12台泵车备用),混凝土搅拌车16台。3.2、 施工区段划分及施工顺序本工程基础底板被后浇带分为7个部分,根据各区面积及混凝土浇筑方量分为1区、2-1区、2-2区、3-1区、3-2区、325、-3区等六个区(见底板混凝土浇筑分区及方量图)。底板混凝土浇筑时施工顺序为3-1区3-2区3-3区,进行流水施工。底板混凝土概况a-a剖面图b-b剖面图1区板顶标高14.95m、15.15m、-15.95m、16.10m;板厚1.7m、2.5m、2.8m、3m、3.3m、3.5m、3.8m、4m 等多种;承台最大截面为CT7:620036001400mm;混凝土强度等级C35P12;混凝土浇筑量8334 mP3P主楼底板混凝土两次浇筑,底板最大厚度为4000mm、承台厚度为1400mm。第一次浇筑的混凝土总方量为8334mP3P-4900mP3P=3434mP3P,计划浇筑时间为40h,投入泵26、车3台(另外准备12台泵车备用),混凝土搅拌车12台。第二次浇筑混凝土总方量为4900 mP3P,计划浇筑时间为48h,投入泵车4台(另外准备12泵车备用),混凝土搅拌车16台。3.3、 混凝土输送泵施工平面布置本工程地下室1区底板大体积混凝土共分两次浇筑,根据前面计算,第一次浇筑时布置3-5台混凝土输送泵,第二次浇筑时布置4-6台混凝土输送泵,布置在护壁桩北侧空地上,具体位置如下图所示:U底板大体积混凝土现场平面布置图注:混凝土运输车辆由环岛路大门进入,经过北侧围护桩上口14m宽临时道路,右拐进入围墙北侧空地,罐车对布置在此的砼输送泵供料,考虑到围护桩龄期较长,4-6台输送泵拟在围墙外布置,27、输送泵和罐车布置尽量分散,且距基坑边距离要大于20m,并在浇筑混凝土过程中定期进行支护桩变形监测,发现问题及时反映并采取相应处理措施。4、 施工方法4.1、 混凝土工程4.1.1、 混凝土浇捣本工程主楼区域底板分两次施工,先绑扎底板底筋和第3层钢筋(从上往下数)(钢筋分别为40100,双层双向;16200),采用70号7*6*8的等边角钢支撑,将底板周边 22150的封闭钢筋绑扎后焊接于水平筋上,钢管柱柱脚螺栓预埋及定位钢圈固定插入施工,钢筋及柱脚螺栓验收后,浇筑底层混凝土至-17.20,充分养护等强度达到1.2Mpa后可将底层混凝土凿毛,清理干净后开始绑扎第1层和第2层钢筋(钢筋分别为32228、00双层双向,16200 ),钢管柱柱脚(即为第1节钢管柱,出底板面2.5m)吊装同期插入施工,钢筋及钢结构验收合格后,浇筑上层混凝土。根据本工程大体积混凝土的特点,采用整体分层连续浇筑或推移式连续浇筑,配备4台HBT60C混凝土输送泵由轴向轴方向按1:61:10的坡度分层浇筑。采用分段分层布料、分段分层振捣的施工方法进行施工,混凝土一次浇筑的厚度为500mm,分段的长度为10米,尽量延长上下层混凝土的覆盖时间,让混凝土充分散热,但上下层浇捣间歇时间不得超过混凝土初凝时间,布料时在23m范围内水平移动泵管且垂直于模板布料,混凝土采用插入式高频振动棒进行振捣,进行上层混凝土振捣时插入下层的深度不29、少于50mm,振动棒的移动间距以400mm为宜,应尽量避免碰撞钢筋,振动棒每一振点的振捣时间,一般控制时间为1530s,时间过短,混凝土不易振实,过长会引起混凝土离析,混凝土振捣应注意“快插慢拔不漏点”。每根泵管配备3根插入式振动棒,分别布置在斜面的坡顶、坡中和坡脚。在混凝土浇筑后即将凝固前,在适当的时间和位置给予二次振捣,消除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙,增加混凝土的密实度,减少内部微裂缝和改善混凝土强度,提高抗裂性。砼浇筑到收尾阶段的泌水采用污水泵抽排至坑外。混凝土在初凝前用刮尺刮平和木抹子收光,并及时用塑料薄膜覆盖,防止混凝土表面水分过快散失出现干缩裂缝。4.1.230、 标高控制底板钢筋绑扎前,根据现场基坑外侧已布置的永久性标高控制线,将-3层底板标高控制线引至现场塔吊标准节上,钢筋绑扎好后,再引至底板墙、柱钢筋上,用红油漆标出该层+100cm 线。浇筑混凝土时每个开间用尼龙线拉对角线控制标高。4.2、 模板施工4.2.1、 底板及承台模板底板及承台采用砖胎膜,用MU7.5灰砂砖M5水泥砂浆砌筑。厚度根据开挖深度H确定,H700mm时砖胎膜120mm厚;高700mm h1200mm时,墙厚240mm;h1200mm时,墙厚370mm。承台CT4a、CT5、CT5a、CT6、CT7砖胎膜每隔3.5m设置构造柱(墙宽200mm),构造柱配置墙拉筋28500mm31、,砖胎膜内墙抹灰干燥后,进行防水层施工,然后再进行钢筋绑扎。4.2.2、 电梯井基坑、集水坑模板核心筒集水坑底标高有-16.10m、-17.15m,电梯基坑坑底标高-16.10m,电梯基坑、集水坑模板采用18mm厚木模板, 50100mm木枋,483.5mm钢管支撑加固。50100mm木枋钢管支撑U电梯基坑、集水井模板安装示意图U电梯基坑、集水井模板固定钢筋支架示意图底板积水井、电梯井周围无支撑物体,故该部位模板采用散拼吊模,主楞间距400mm,次楞间距250mm,阴角做200mm宽压脚板和50100mm木枋,上口和下口用调节撑对撑。4.3、 钢筋施工4.3.1、 底板钢筋本工程基础直径主要有32、受力钢筋采用直螺纹连接,底板、地梁、承台受力钢筋直径D18的钢筋接头采用直螺纹连接方式。D18的钢筋采用搭接或者单面焊接。各类构件受力钢筋搭接长度、锚固长度必须符合设计要求。 对于主楼基础底板钢筋,第一次浇筑混凝土时,第3排钢筋(16200 )采用70号7*6*8的等边角钢支撑,立柱间距为1.2m,横梁间距1.6m(平面布置见图-1)。不同区域第一次浇筑混凝土厚度不同,等边角钢支撑高度也不同,板厚为3000,3300(标高为-15.15),3500,3800(标高为-15.15),4000mm的区域第一次浇筑高度分别为750,1050,1250,1450,1750mm;角钢支架的高度为H(第一33、次浇筑高度)-钢筋直径。第二次浇筑混凝土时,面筋(32200双层双向),采用型钢支架支撑,横梁间距4m,立柱间距3m,横梁为16a槽钢,立柱为16b槽钢(平面布置图见图-2),板厚为650mm的区域采用马镫支撑。图-1U第3层钢筋角钢支架平面布置图图-2U面层钢筋槽钢支架布置图4.3.2、 底板钢筋支架受力计算第3层钢筋角钢支架受力计算(1)、参数信息:钢筋支架采用角钢焊接制的支架来支承上层钢筋的重量,控制钢筋的标高和上部操作平台的全部施工荷载。立柱和横梁都采用角钢,横梁斜撑采用钢筋,焊接成一片进行布置。对水平杆,进行强度和刚度验算,对立柱和斜撑,进行强度和稳定验算。 作用的荷载包括自重和施工34、荷载。 钢筋支架所承受的荷载包括上层钢筋的自重、施工人员及施工设备荷载。 上层钢筋的自重荷载标准值为 0.261kN/m 施工设备荷载标准值为 3.200kN/m 施工人员荷载标准值为1.600kN/m 横梁的截面抵抗矩 W=7.48cm3 横梁钢材的弹性模量 E=2.05105N/mm2 横梁的截面惯性矩 I=37.77cm4 立柱的高度 h=1.9m 立柱的间距 l=1.2m 钢材强度设计值 f=205N/mm2 立柱的截面抵抗矩 W=7.48cmP3(2)、支架横梁的计算 支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,支架横梁在小横杆的上面。 按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算35、支架横梁的最大弯矩和变形。 1.均布荷载值计算 静荷载的计算值 q1=1.20.261+1.23.200=4.153kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.600=2.240kN/m 支架横梁计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 支架横梁计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.084.153+0.102.240) 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.104.153+0.1172.240) 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.975136、06/7480.0=130.404N/mm2 支架横梁的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 静荷载标准值q1=0.261+3.200=3.461kN/m 活荷载标准值q2=1.600kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6773.461+0.9901.600)1200.04/(1002.05105377700.0)=1.052mm 支架横梁的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!(3)、支架立柱的计算 支架立柱的截面积A=8.16cm2 截面回转半径i=2.150cm 立柱的37、截面抵抗矩W=7.48cm3 支架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算,计算长度按上下层钢筋间距确定: 式中 立柱的压应力; N轴向压力设计值; 轴心受压杆件稳定系数,根据立杆的长细比=h/i,经过查表得到,=0.673; A立杆的截面面积,A=8.16cm2; f立杆的抗压强度设计值,f205N/mm2; 采用第二步的荷载组合计算方法,可得到支架立柱对支架横梁的最大支座反力为 经计算得到 N=4.64kN, =138.857N/mm2; 立杆的稳定性验算 =f,满足要求!面层钢筋槽钢支架计算(1)、参数信息钢筋支架采用槽钢焊接制的支架来支承上层钢筋的重量,控制钢筋的标高和上部操作平台的全部施工荷38、载。立柱和横梁都采用槽钢,横梁斜撑采用钢筋,焊接成一片进行布置。对水平杆,进行强度和刚度验算,对立柱和斜杆,进行强度和稳定验算。钢筋支架所承受的荷载包括上层钢筋的自重、施工人员及施工设备荷载。钢筋支架的材料根据上下层钢筋间距的大小以及荷载的大小来确定。 上层钢筋的自重荷载标准值为 5.840kN/m 施工设备荷载标准值为 8.000kN/m 施工人员荷载标准值为4.000kN/m 横梁的截面抵抗矩 W=108.3cm3 横梁钢材的弹性模量 E=2.05105N/mm2 横梁的截面惯性矩 I=866.2cm4 立柱的高度 h=1.9m 立柱的间距 l=3m 钢材强度设计值 f=205N/mm2 39、立柱的截面抵抗矩 W=116.8cm3立柱的间距 l=3m,采用16b的槽钢,横梁间距4m,采用16a的槽钢。(2)、支架横梁的计算支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,支架横梁在小横杆的上面。按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。 1.均布荷载值计算静荷载的计算值 q1=1.25.840+1.28.000=16.608kN/m活荷载的计算值 q2=1.44.000=5.600kN/m 支架横梁计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 支架横梁计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩40、计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.0816.608+0.105.600) 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.1016.608+0.1175.600) 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =20.844106/108300.0=192.465N/mm2支架横梁的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 静荷载标准值q1=5.840+8.000=13.840kN/m活荷载标准值q2=4.000kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.67713.840+0.9941、04.000)3000.04/(1002.051058662000.0)=6.080mm支架横梁的最大挠度小于3000.0/150与10mm,满足要求!(3)、支架立柱的计算 支架立柱的截面积A=25.15cmP2 截面回转半径i=6.100cm 立柱的截面抵抗矩W=116.8cm3 支架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算,计算长度按上下层钢筋间距确定: 式中 立柱的压应力; N轴向压力设计值; 轴心受压杆件稳定系数,根据立杆的长细比=h/i,经过查表得到,=0.915; A立杆的截面面积,A=25.15cm2; f立杆的抗压强度设计值,f205N/mm2;采用第二步的荷载组合计算方法,可得到支42、架立柱对支架横梁的最大支座反力为 经计算得到 N=40.54kN, =196.074N/mm2; 立杆的稳定性验算 =f,满足要求!4.3.3、 墙柱插筋本工程墙柱插筋主要为14、16、18、20、22、25mm,钢筋锚固到承台或者底板底部。钢筋混凝土墙、柱纵向钢筋伸入承台或基础内时,应满足锚固长度的要求,同时符合以下要求:基础高度h1200时,钢筋应全部伸至基础底面,且角部钢筋水平弯折长度150;基础高度h1200时,柱、剪力墙暗柱(端柱、短肢剪力墙)的角部钢筋伸至基础底面而且水平弯折150,其余的墙、柱钢筋满足锚固即可;不出地面的地下室钢筋混凝土墙,钢筋满足锚固长度即可;抗拔桩上承台对应的43、墙柱,承台范围内的墙柱钢筋应全部伸至承台底面且弯折150;在承台或基础内设置纵筋的稳定箍筋三道,确保纵筋定位牢固。且第一道箍筋与承台或基础焊接牢固。柱钢筋接头按照50%错开;第一道接头留设在板面上大于1000mm位置,底二道接头与第一道接头间距大于500mm并大于35d。1、 小承台面与大承台相邻,承台底与板底相平U承台底与板底相平时,承台底筋锚固大承台2、 底板附加筋在承台内锚固做法U底板附加筋在承台部位锚固做法3、 轴底板板厚变化部位U底板截面变化部位钢筋锚固做法4.4、 混凝土施工作业面泌水处理混凝土表面离析水以及沉积水对底板混凝土质量影响较大,如果施工过程中不及时排出,不但会影响混凝土44、的强度,而且会加剧混凝土的自身收缩,引起底板混凝土的裂缝,本工程拟在混凝土浇筑的过程中采取如下措施对沉积水、离析水进行排出:底板大体积混凝土浇筑时,表面会沉积少量的离析水和其他水流,拟计划将电梯井底坑做临时积水坑,施工过程中派专人将基坑内的沉积水用软管及时抽排至基坑外。4.5、 混凝土连续浇筑验算按平面图布置,4台输送泵泵管沿轴方向平行布置,在第一次和第二次混凝土施工时,输送泵的布料宽度为14米,混凝土初凝时间按10h考虑,底板混凝土分段分层浇筑,分层的厚度为0.5米,分层的长度按10米计算,则每层混凝土最大浇筑工程量为:10140.5 =70mP3P;混凝土的泵送能力按30mP3P/h计,上45、下两层浇筑的时间间隔为7030 = 2.34h10h,故混凝土施工作业面不会出现施工冷缝。4.6、 混凝土的泵送泵送混凝土时混凝土泵的支腿应完全伸出,并插好安全销。混凝土泵与输送管连通后,应按所用混凝土泵使用说明书的规定进行全面检查,符合要求后方能开机进行空运转。混凝土泵启动后应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。经泵送水检查确认混凝土泵和输送管中无异物后,应采用下列方法之一润滑混凝土泵和输送管内壁:1、泵送水泥浆,2、泵送水泥砂浆, 3、泵送与混凝土内除粗骨料外的其他成份相同配合比的水泥砂浆。润滑用的水泥浆或水泥砂浆应分散布料不得集中浇筑在同一处。开始46、泵送时混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度应先慢后快逐步加速,同时应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况,待各系统运转顺利后,方可以正常速度进行泵送。混凝土泵送应连续进行,如必须中断时其中断时间不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕所允许的延续时间,泵送混凝土时活塞应保持最大行程运转。泵送混凝土时,如输送管内吸入了空气,应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌排出空气后再泵送。泵送混凝土时,水箱或活塞清洗室中应经常保护充满水。在混凝土泵送过程中若需接长3m以上的输送管时,仍应预先用水和水泥浆或水泥砂浆,进行湿润和润滑管道内壁。混凝土泵送过程中不得把拆下的输送管内的混凝土撒落在未浇筑的地方。47、当混凝土泵出现压力升高且不稳定油温升高、输送管明显振动等现象,而泵送困难时不得强行泵送并应立即查明原因采取措施排除。可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等部位并进行慢速泵送或反泵防止堵塞。当输送管被堵塞时应采取下列方法排除:重复进行反泵和正泵逐步吸出混凝土至料斗中,重新搅拌后泵送。用木槌敲击等方法,查明堵塞部位,将混凝土击松后重复进行反泵和正泵排除堵塞;当上述两种方法无效时。应在混凝土卸压后,拆除堵塞部位的输送管,排出混凝土堵塞物后方可接管,重新泵送前应先排除管内空气后方可拧紧接头。在混凝土泵送过程中有计划中断时,应在预先确定的中断浇筑部位停止泵送,且中断时间不宜超过1h。当混凝土泵送出现非堵塞性48、中断时应采取下列措施:混凝土泵车卸料清洗后重新泵送,或利用臂架将混凝土泵入料斗,进行慢速间歇循环泵送,有配管输送混凝土时可进行慢速间歇泵送。固定式混凝土泵可利用混凝土搅拌运输车内的料进行慢速间歇泵送,或利用料斗内的料进行间歇反泵和正泵。向下泵送混凝土时应先把输送管上气阀打开,待输送管下段混凝土有了一定压力时方可关闭气阀。混凝土泵送即将结束前,应正确计算尚需用的混凝土数量并应及时告知混凝土搅拌站。泵送过程中废弃的和泵送终止时多余的混凝土应按预先确定的处理方法和场所及时进行妥善处理。泵送完毕时应将混凝土泵和输送管清洗干净。排除堵塞重新泵送或清洗混凝土泵时布料设备的出口应朝安全方向以防堵塞物或废浆高49、速飞出伤人。当多台混凝土泵同时泵送或与其他输送方法组合输送混凝土时应预先规定各自的输送能力。4.7、 泵管加固将混凝土输送泵就位,按照底板混凝土浇筑线路,布置输送管走向,输送管布置本着尽量缩短管线长度,少用弯管和软管的原则。本工程泵管从北边基坑侧壁垂直布置进入基坑时,采用48钢管搭成2m见方的钢管架从底板至地面对竖向输送管进行加固,基坑内水平输送管采用普通钢管搭设成支撑架,间隔2500mm设置一道,并用长钢管将其连成一体,以增加稳定性。固定底板面层的水平钢管脚手架在混凝土浇筑的过程中依次拆除,在底板大体积混凝土浇筑完成后,灯笼架由向轴依次拆除。4.8、 特殊部位施工4.8.1、 施工缝由于底板50、施工分区按后浇带进行划分,因此底板施工缝的留置位置与后浇带位置相同。每个区域施工时需将相邻区域的钢筋预留,其他留置措施与后浇带相同。1、 混凝土两次浇筑施工冷缝构造措施主楼底板第一次混凝土浇筑完,二次振捣到位,并搓毛之后,在混凝土面满插300mm长的14600的钢筋,插入深度不低于100mm,以增加上下层、前后两次浇筑的混凝土之间的连接。在第二层混凝土浇筑前,将底板大面积凿毛并清理干净。2、 外墙水平施工缝地下室墙体水平施工缝的留置:墙体与地下室底板一起浇筑500mm高,支设的外墙模板是吊模,内侧模板下口在墙筋上焊钢筋撑,外侧模板支撑在砖胎膜上,施工缝处加300mm宽3mm厚的止水钢板。水平施51、工缝混凝土浇灌前,应该将其表面浮浆和杂物清除,先铺净浆,再铺30mm或50mm厚的1:1水泥砂浆,或者涂刷界面处理剂,并且及时浇灌混凝土。U外墙水平施工缝做法3、 底板垂直施工缝本工程垂直施工缝主要为后浇带,后浇带混凝土封堵采用快易收口网作为侧模,用扎丝绑于水平钢筋上。因底板厚度较大,在后浇带两侧焊接14300*14 300的钢筋龙骨固定加固快易收口网,龙骨钢筋焊接在底板水平钢筋上。后浇带施工应在主楼结构顶板砼浇筑60天后施工,后浇带施工前,应该将其表面清理干净,并涂刷水泥净浆或者界面处理剂,并且及时浇灌微膨胀混凝土。U基础梁后浇带做法U底板后浇带做法4、 钢管柱柱脚施工缝处理U钢管柱柱脚平面52、大样图U钢管柱柱脚剖面大样图钢管柱定位螺栓及定位钢圈随第一次钢筋绑扎时预埋,第一层混凝土浇筑完成面距离定位钢圈底部5cm,等混凝土达到75%强度后,再用与墙柱同强度等级的高强灌浆料灌浆。4.8.2、 TC交T3轴电梯基坑侧壁钢筋施工该处电梯基坑坑底标高为-17.15,周长为22400,见S-202,S-205中4-4剖面,电梯基坑侧壁配筋为232200,下锚入电梯基坑标高-17.15以下底板1150mm,见集水坑侧壁侧壁配筋示意图。施工时可将侧壁钢筋断开,断开位置在第一次混凝土浇筑面以上500mm,800mm两截面,二次钢筋绑扎时用直螺纹套筒连接,可将该侧壁钢筋底部直锚改成弯锚,水平段长度为153、50cm,直接支撑在底板底筋上,见侧壁钢筋弯锚示意图。U集水坑侧壁侧壁配筋示意图U集水坑侧壁钢筋弯锚示意图4.9、 大体积混凝土养护为防止底板混凝土内外温差过大,导致贯通裂缝的产生,需要采取保温养护措施。第一次混凝土浇筑完采用蓄水养护的措施,第二次浇筑后采用保湿保温法养护。第一次养护:在一区外沿其他区域先砌筑25cm挡水坎,混凝土终凝以后,立即往蓄水区放水养护,采用现场施工用水,蓄水高度不低于20cm,水温不得低于25,防止混凝土表面温度过低。连续养护时间原则上不得低于5d,具体养护天数根据现场测温情况而定,当内外温差小于25,可放水改用常规洒水养护方式施工,总共养护时间不得低于14d。第二次54、养护:在混凝土初凝以后,在覆盖的塑料薄膜内混凝土表面喷洒少量水(洒水时间应在晴天中午),使混凝土内蒸发出的水分积在混凝土表面进行保湿养护,塑料薄膜上覆盖麻袋等,塑料薄膜和麻袋等覆盖时搭接长度应不小于20cm,保证保温层的整体密闭性。侧面(包括后浇带部位)满铺塑料薄膜进行保温养护。应连续养护不少于14d,保证塑料薄膜内时刻保持湿润状态,使水泥充分水化,达到需要的强度。地下室外墙浇筑高度为500mm高,可采用如下方法养护:沿地下室外墙内侧布置一圈直径15mm的PVC管道,在管子上每隔1m开设密布式小孔,对外墙进行喷雾式养护,保证其充分水化。4.10、 大体积混凝土温度异常处理措施做好混凝土浇筑过程55、和成型后养护措施,定时测温并做好记录,蓄水养护由于水的比热很大,晚上或者下雨天大气温度急剧下降后,混凝土表面水温不会过快下降导致混凝土内外温差过大,该养护方式基本不会出现内外温差超过25的情况。覆盖保温材料养护时,若混凝土内部最高温度与表面温度差达到25或者混凝土表面温度与大气温差达到20,采取以下措施进行避免和处理:要加大保湿养护的力度,保持塑料薄膜内时刻充分湿润,在麻袋表面再盖一层塑料薄膜,薄膜上再覆盖毛毯或麻袋,上述塑料薄膜和毛毯等覆盖时搭接长度应不小于20cm。以降低保温材料的综合导热系数,减小混凝土内外温差,此外,要增加养护周期,保持连续25天养护,保持内部温度综合降每天在1.5度以56、下。4.11、 混凝土试块留置在砼浇筑过程中,未经项目总工程师同意,任何人不得随意变动配合比。砼试块留量:依据地下防水工程质量验收规范(GB50208-2002),每500mP3P留置一组抗渗试块(每组6个),每一工作班不少于一组。按混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)要求留设抗压试块和同条件试块。同一配合比、同一台班、每100m取一组抗压强度试件,当一次连续浇筑超过1000mP3P时,同一配合比的混凝土每200m取样一组(每组3个)。5、 混凝土热工计算考虑到主楼基础底板混凝土厚度最大为2.25m,且强度等级为C35,理论上该处混凝土内部温度最高,容易产生裂缝,所以将此57、部位混凝土作为范例进行热工计算。底板混凝土配合比暂定为:水泥267kg,水159kg,砂687kg,石1030kg,粉煤灰97kg,矿渣粉102kg,外加剂28.7kg。具体数据待进场后调整。5.1、 混凝土表面温度裂缝控制计算大体积混凝土结构施工应该使混凝土中心与表面温度、表面温度与大气温度之差在允许范围内,则可控制混凝土裂缝的出现。5.1.1、 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:Th=mcQ(1-eP-mtP)/(C)式中:Th混凝土的绝热温升()mc每立方混凝土的水泥用量(kg/m3),取267kg/mP3Q每公斤水泥28天的58、水化热,本工程为P.O42.5水泥,查计算手册,Q=461kJ/kgC混凝土比热0.96kJ/(kgK);混凝土容重2400/mP3P;t混凝土龄期(天),;m常数,与水泥品种、浇筑时温度有关,取0.406;e常数,e=2.718自然对数的底;经过计算,得到3天,5天,7天混凝土最高水化热绝热温升:ThB3B=37.6,ThB5B=46.4,ThB7B=50.3。5.1.2、 混凝土的内部最高温度Tmax(t) =Tp+Th(t)式中T1(t)混凝土t龄期内部最高温度();分别取3、5、7天计算;Tp混凝土浇筑温度(),取30;混凝土t龄期的散热系数,混凝土厚度为2.2m,3天,5天,7天分别59、计算得B(3)B=0.602,B(5)B=0.582,B(7)B=0.556;按上式计算,3天,5天,7天的结果为Tmax352.6,Tmax557,Tmax757.97。5.1.3、 混凝土表面最高温度(考虑保温材料的保温作用之后)Tb(t)=Tq+4(H- h)hTHP2H=h+2h=2.2+20.22=2.68h=k/t=0.672.33/7.15=0.22Tb(7)=25+4(2.68-0.22)0.22( 57.97-25)/2.682P=34.94本工程混凝土表面保温层拟采用一层塑料薄膜和一层麻袋。=1/()=7.15混凝土表面保温层的传热系数(W/m2K);-各种保温材料的厚度-60、各种保温材料的导热系数-空气导热系数,可取23w/(m2.K)式中Tb(t)-混凝土表面最高温度();Tq大气的平均温度(); H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;T混凝土中心温度与外界气温之差的最大值;混凝土的导热系数,此处可取 2.33Wmk;k计算折减系数,根据试验资料可取0.67;5.1.4、 温度差中心温度与表面温度之差Tmax- Tb=57.97-34.94=23.03,小于25混凝土表面温度与大气温度之差Tb- Tq=34.94-25=9.94,小于20故知,满足防裂要求。5.1.5、 混凝土浇筑体表面保温材料厚度计算=0.5hi(Tb-Tq)K/(Tmax61、-Tb)i保温材料导热系数,麻袋取0.14w/m.k,塑料薄膜取0.05 w/m.k;h混凝土实际厚度;混凝土导热系数取2.33w/(m.k);Tb计算得混凝土表面温度37.88;Tq室外平均气温取25;Tmax计算得混凝土最高温度57.4;K传热系数修正值2.0;经计算得=4.65cm。采用先铺设一层薄膜然后覆盖一层麻袋,覆盖总厚度4.65cm,满足保温覆盖厚度要求。5.2、 自约束裂缝控制热工计算浇筑混凝土时,由于水化热作用,中心温度高,与外界接触的表面温度低,当混凝土表面受天气影响急剧冷却收缩时,外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束,使表面产生拉应力。由于温度产生的最大拉应力可按62、下式计算=0.667E(3)110P-5P/(1-0.15)= 0.6670.7510P4P110P-5P24.9=1.25 N/mmP2=0.6671.1510P4P110P-5P22.3=1.71N/mmP2P=0.6671.487104110P-5P23.03=2.28N/mmP2第t天的混凝土弹性模量按下式计算E(t)=EC(1-eP-0.09tP)E(3)=0.991.023.1510P4 P (1-2.718P-0.093P)= 0.991.023.1510P4 P 0.237=0.7510P4E(5)=0.991.023.1510P4 P(1-2.718P-0.095P)= 0.63、991.023.1510P4 P0.362=1.1510P4PE(7)=0.991.023.1510P4 P(1-2.718P-0.097P)= 0.991.023.1510P4 P0.4674=1.48710P4P混凝土抗拉强度按下式计算fBtkB(t)= fBtkB(1-eP-P) fBtkB(3)= fBtkB(1-2.718P-P)=2.2(1-2.718P-0.33P)=1.306N/mmP2PfBtkB(5)= fBtkB(1-2.718P-P)=2.2(1-2.718P-0.35P)=1.708N/mmP2PfBtkB(7)= fBtkB(1-2.718P-P)=2.2(1-2.64、718P-0.37P)=1.930N/mmP2混凝土浇筑体的内外温差按下式计算=Tmax(t)-Tb(t)Tm(t)-龄期为t时,混凝土浇筑体内的最高温度,可通过温度场计算或者实测求得。Tb(t)-龄期为t时,混凝土浇筑体表的最高温度,可通过温度场计算或者实测求得。从上可知,前3天混凝土温度拉应力小于对应龄期的混凝土抗拉强度,不会出现表面裂缝,但从第5天开始,温度拉应力逐渐大于对应龄期的混凝土抗拉强度,需要再覆盖一层塑料薄膜以减小内外温差。5.3、 外约束裂缝控制热工计算5.3.1、 混凝土浇筑前裂缝控制计算 一、计算原理 (依据 :大体积混凝土基础或结构(厚度大于1m)贯穿性或深进的裂缝,主65、要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的。混凝土因外约束引起的温度(包括收缩)应力(二维时),一般用约束系数法来计算约束应力,按以下简化公式计算: 式中 混凝土的温度(包括收缩)应力(N/mm2); E(t)混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量(N/mm2),一般取平均值; 混凝土的线膨胀系数,取1.010-5; T混凝土的最大综合温差()绝对值,如为降温取负值;当大体积混凝土基础长期裸露在室外,且未回填土时,T值按混凝土水化热最高温升值(包括浇筑入模温度)与当月平均最低温度之差进行计算;计算结果为负值,则表示降温,按下式计算: 计算所得,综合温差T=11.31度 T0混凝土的浇筑66、入模温度(); T(t)浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值(),按下式计算: 计算所得,绝热温升值T(t)=50.30度 Ty(t)混凝土收缩当量温差(),按下式计算: 计算所得,收缩当量温差Ty(t)=-1.92度 Th混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度,一般根据历年气象资料取当年平均气温(); S(t)考虑徐变影响的松弛系数,一般取; R混凝土的外约束系数,当为岩石地基时,R1;当为可滑动垫层时,R0,一般土地基取; c混凝土的泊松比。 二、计算: 取S(t)=0.20,R1.00,=110-5,=0.15。 1) 混凝土7d的弹性模量由式: 计算得: E(7)=1.47104 2) 最大67、综合温差 T=11.31 3) 基础混凝土最大降温收缩应力,由式: 计算得: =0.39N/mm2 4) 不同龄期的抗拉强度由式: 计算得: ft(7)=1.12N/mmP2 5) 抗裂缝安全度: K=1.12/0.39=2.871.15 满足抗裂条件6、 温度监测为及时掌握混凝土内外温差及温度应力,及时调整保温措施,调整养护时间,保证混凝土内外温差小于25及降温速率小于3/d,根据大体积混凝土的施工要求,将对主楼基础底板施工进行大体积混凝土的信息化测温工作。6.1、 混凝土测温系统组成及工作原理6.1.1、 测温系统构成1、监测仪表采用日本进口的TDS-303/530型数据采集仪,该仪器具有68、自动化程度高,采集速度快,分析处理功能强大等特点,可同时进行最多1000个点的温度采集,其每个测点的数据扫描时间仅为0.06秒。2、敏感元件特制防水性、绝缘性、抗冲击性能良好的温度传感器。3、传输电缆具有良好抗电磁干扰性能的数据传输电缆。4、温度测杆埋入砼内部的温度传感器外加钢管保护形成温度测杆。5.监测系统框图温度敏感元件数据传输电缆接线箱打印分析软件数据采集仪6.1.2、 测温系统工作原理数据传输线将各个现场数据采集器和数据适配器串联起来,数据适配器负责计算机和各个现场数据采集器之间进行数据通讯,计算机软件通过对数据适配器的控制和收发数据,能控制各个现场数据采集器的运行,并采集各个现场数据69、采集器的测量数据,然后进行汇总、处理。6.2、 测温点布置监测布点按照兼顾均匀布点与重点布点的原则,同时在可能出现较大温差的部位布置测杆。由于主楼承台分2次浇筑完毕,在平面布置上测杆分2次布设,每次共布置13根测杆,平面上呈梅花形布置,每个测杆分上、中、下3个测点,每个测点均布置备用点,底板浇筑一次共计布置78个测点;两次总计共布置156个测点。其中上测点距砼上表面50100mm,中测点位于混凝土底板竖向中心位置,下测点距砼下表面50100mm。同时还设置大气温温测点。对于板厚为1.4m的区域,进行3天、5天、7天的内外温差计算(计算方法同5.1节),知道其内外温差小于25,不再布置测温点。具70、体测温点的平面布置详见下图。U1区底板测温点平面布置示意图U测温点竖向布置示意图测温系统的安装和调试:传感器按测温点布置方案,固定在钢筋上;传感器的导线,通过排线钢管引到计算机控制室。电缆线的排布应按布点方案,并尽量避免施工损坏和影响施工为原则下进行;系统在正式测温之前进行一天的系统调试,使其状态完全满足要求。6.3、 测温点的预埋地下室底板核心区部分共设测温点13 处,每处分别设3 个测温孔,按上、中、下埋设,在混凝土浇筑之前埋设25*25*1.2mm 的镀锌方钢管,下端用2mm 厚的铁板封严, 打上密封胶,并与底板钢筋焊接固定, 测点引出孔用防水密封胶密封;并在测点引出孔上方加上止水环。镀71、锌钢管高出混凝土板面10cm ,管口用木塞封闭,以防水进入。6.4、 测温频率测温延续时间自混凝土浇筑始至拆除保温层后为止,同时不少于20d。里表温差、降温速率及环境温度及温度应变的测试,监测频率浇筑后17天为1次/2 h、其后为1次/4h,入模温度的测量,每台班不少于2次。测温点按图编号,并在现场挂编号标志,测温作详细记录并整理绘制温度曲线图,温度变化情况应及时反馈和处理。根据混凝土温升规律,制定以下测温频率:养护时间测 温 时 刻1-7天6:00、8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00、20:00、22:00、24:00、2:00、4:007天-6:00、1072、:00、14:00、18:00、22:00、2:00 、4:007、 施工质量技术保证措施大体积混凝土的浇筑是本工程的施工重点,也是施工难点,根据大体积混凝土的施工特点,本工程主要从以下几个方面确保混凝土施工质量:7.1、 聚丙烯纤维混凝土的质量控制7.1.1、 生产过程质量控制掺入少量的聚丙烯纤维会增加混凝土的匀质性,提高混凝土的抗裂性、抗渗性、抗冲击性,本工程掺量为0.6kg/mP3P,保证聚丙烯纤维长度为1519mm。混凝土搅拌时间搅拌时间视搅拌方法、搅拌机种类而异,可以与不加聚丙烯纤维混凝土搅拌时间基本相同或稍稍延长。搅拌时可先将砂、石、水泥与水在搅拌机内均匀拌合后再加入纤维,亦可先将73、纤维与砂、石、水泥干拌后再加水湿拌,整个搅拌时间较拌制普通混凝土适当延长12min。为改善拌合物的和易性,可掺适量的引气剂、减水剂或高效减水剂,也可掺入不超过10%的粉煤灰。拌合好的纤维混凝土由搅拌站运至工地,时间不应超过30min;否则应在混凝土运到工地后再加入聚丙烯纤维。7.1.2、 施工过程质量控制聚丙烯纤维总表面积很大,其表面要吸附水,加入聚丙烯纤维会增加拌合料的粘稠度,降低坍落度。如果发现施工浇筑有困难时,一般不宜增加用水量,而应采用高效缓凝减水剂。由于聚丙烯纤维能保持水分,泌水速度减缓,因此收面工序宜适当推后,应比普通混凝土更接近终凝时再进行。聚丙烯纤维混凝土在相同配合下,H坍落度74、H比普通混凝土降低30%左右,且泌水速度降低,需进行二次H振捣H,收面作业应适当加强。7.2、 混凝土的运输1)搅拌车在装料前应将筒内的积水排干净再装料。2)选择一家备用混凝土搅拌站,保证发生意外情况下混凝土的连续供应。3)搅拌车行走路线应有预备线路,以防止塞车、堵车时间过长,造成混凝土坍落度损失过大。4)运输过程中,坍落度损失或离析严重,当塌落度损失后不能满足施工要求时,应该加入原水灰比的水泥浆或掺加减水剂进行快速搅拌,搅拌时间应不小于120s;严禁直接加水。经补充外加剂或快速搅拌已无法恢复混凝土拌和物的工艺性能时,不得浇筑入模。5)通过试验,混凝土从出料到现场浇筑完成不宜超过1.5h。(搅75、拌站出料单上应注明出车时间)如时间过长,经检测坍落度和扩展度损失过大,须同上条处理。7.3、 原材料及掺合料的质量控制为确保混凝土供应商所供应的混凝土全部满足要求,对大体积商品混凝土的原材料以及混凝土掺合料的技术性能具体要求如下:分 类项 目具体要求材料要求水泥选用信誉良好的大厂家生产的合格水泥,且必须按相关要求进行检验合格方可使用,根据泵送大体积混凝土的施工特点,应选用保水性好,泌水性小的水泥,水化热较小的水泥,我们拟采用42.5级普通硅酸盐水泥。大体积混凝土施工所用水泥其3天的水化热不宜大于240kJ/kg,7天的水化热不宜大于270kJ/kg。当混凝土有抗渗指标要求时,所用水泥的铝酸三钙76、含量不宜大于8%。所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于60。粗骨料石子选用碎石或卵石,石子的最大粒径不应大于25mm,针片状颗粒含量不大于10%,含泥量小于1%,泥块含量小于0.5%,压碎指标值不应大于12%,选用5mm25mm连续级配的粗骨料。细骨料细骨料选用含泥量不大于1%,泥块含量不得大于0.5%,细度模数在2.63.0之间的区中粗河砂。粉煤灰为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。为了防止混凝土水化热过大使内部温度过高出现温度裂缝,在满足强度、耐久性及施工性能的前提下尽量减少水泥的用量,掺加一定量的粉煤灰取代部分水泥以降低混凝土的水化温升。掺合料掺加二级粉煤灰、高炉矿渣粉等77、活性掺合料。减水剂为了保证混凝土的工作性和解决大体积混凝土的水化热问题,外加剂必须使用缓凝型的高效减水剂改善混凝土的流动性,并应符合国家现行标准的规定。必须做好外加剂与水泥之间的相容性试验,合格方可使用。膨胀剂加入膨胀剂可补偿因大体积混凝土自身收缩而带来的变形,可以补偿因温差和干缩产生的内应力,可以降低混凝土的水化热,对保证工程质量及保证建筑物耐久性有利。技术要求坍落度要求混凝土入泵坍落度14+U2cm,坍落度过大,混凝土的自身收缩可能会较大,结构易开裂;过小,影响混凝土的施工性能,难于保证混凝土施工质量。凝结时间为了保证混凝土的连续浇筑,避免出现施工冷缝,要求商品混凝土的初凝时间保证在10小78、时以上。和易性混凝土和易性、保水性好,不离析、不泌水,利于施工从而保证混凝土质量。配合比混凝土的自身收缩和材料质量有关外,还和配合比的设计有关,优化配合比,掺加具有一定活性的矿物掺合料取代一部分水泥,可以改善拌合物的和易性、可泵性、减少泌水、降低水化热,减少了混凝土的自身收缩,在拌制混凝土时掺入适量的聚丙烯纤维,可以增加混凝土抗裂缝的能力。采用混凝土60天或90天强度作为指标时,应将其作为混凝土配合比设计依据。拌合水用量不宜大于175kg/mP3P。粉煤灰的掺量不宜超过胶凝材料用量的40%;矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50%;粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%79、。水胶比不宜大于0.55。砂率为38%42%。拌合物泌水量宜小于10L/mP3P7.4、 现场组织现场组织严密,保持道路畅通,车辆调度有方,确保现场混凝土输送车能满足输送泵连续泵送的要求,做到运送混凝土的输送车到现场及卸料浇筑完成时间不大于1h。现场作业面施工有序,作业面连续浇筑无施工冷缝,混凝土浇筑由轴向轴后退浇筑,混凝土振捣密实不超振、不漏振,底板积水及时抽排,大面基本无积水。合理安排调度混凝土运输车辆及混凝土浇筑的人员,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。7.5、 入模温度控制通过控制混凝土的入模温度,来控制混凝土内部最高温度,防止混凝土内部80、温度过高产生温度裂缝,非常必要,依据混凝土质量控制标准,混凝土的入模温度不宜超过35。为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度,降低砼出料口的温度,可采取如下措施:首先对粗H骨料H洒水降温,细H骨料H用彩条布覆盖防止阳光直射。在生产混凝土时用冰块降低用水温度,搅拌时用低温水对运输车罐体、泵送管道进行冷却。7.6、 混凝土浇筑混凝土的浇筑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,整体连续浇筑时宜为300500mm。整体分层连续浇筑或推移式连续浇筑,应缩短间歇时间,并在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕。层间最长的间歇时间不应大于混凝土的初凝时间。混凝土的初凝时间应通过试验确定。当层间间隔81、时间超过混凝土的初凝时间时,层面应按施工缝处理。混凝土浇筑宜从低处开始,沿长边方向自一端向另一端进行。当混凝土供应量有保证时,亦可多点同时浇筑。串筒架设:底板第二次浇筑混凝土厚度为2.25m,所以采用串筒将混凝土自泵管出口送至作业面,以减小自由落差,防止混凝土离析、分层。混凝土坡茬留设主楼基础底板混凝土浇筑过程中厚度变化区域,详见下图。U坡茬留置剖面图振捣棒布置情况:在每个下料口布置一个振捣班组,沿流淌方向每隔5m 布置一台振捣棒,保证混凝土分层振捣到位。7.7、 坍落度控制由于砼使用泵送运输,坍落度要求为14U+U2cm,底板砼初凝时间10小时。现场试验人员要经常抽测砼的坍落度,每班不少于两82、次,并作好记录。如出现异常,及时通知技术部与搅拌站有关人员联系、处理。7.8、 混凝土养护第一次养护时,采用蓄水养护,蓄水养护应该注意如下问题:1、 要保证养护用水的深度在20cm,周边的挡水不能有渗漏的情况,否则会产生蓄水深度达不到要求的高度,同时产生水的流动,这些都将使水温降低与混凝土表面产生更多的热交换,加快混凝土表面温度的下降,从而加大混凝土中心和表面温度的温差。2、 保证养护用水的温度不得低于25,宜分次灌水达到最终的蓄水深度,以控制水温。第二次养护时,采用保温保湿养护,并应符合下列规定:1、 应专人负责保温养护工作,并应按本规范的有关规定操作,同时应做好测试记录;2 、保湿养护的持83、续时间不得少于14d,应经常检查塑料薄膜或麻袋的完整情况,当有大风大雨天气,要提前将塑料薄膜和麻袋用重物压住,防止被风吹翻,混凝土表面温度降低或者干燥。3 、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。4、在混凝土浇筑完毕初凝后,宜立即进行洒水养护工作。5、塑料薄膜、麻袋、阻燃保温被等,可作为保温材料覆盖混凝土和模板,当实测结果不满足温控指标的要求时,应及时调整保温养护措施。7.9、 混凝土裂缝的控制7.9.1、 底板大体积混凝土裂缝形成原因混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起84、的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。现将本工程的不同结构部位容易出现裂缝类型及其形成原因列表如下:结构部位易产生的裂缝类型裂缝的形成原因影响因素底板大体积混凝土温度裂缝干缩裂缝塑性裂缝温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温差达到2526时,混凝土内便会产生大致在1MPa左右的拉应力)。当85、拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。与混凝土施工环境温度、养护措施及混凝土配合比有关。7.9.2、 底板大体积混凝土裂缝的控制底板大体积混凝土的裂缝主要是温度裂缝、干缩裂缝和塑性裂缝,因此在控制底板大体积混凝土裂缝时主要针对以上裂缝产生的原因采取措施:尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等;减少水泥用量,将水泥用量控制在300kg/mP3P以下;降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.5以下;改善骨料级配,控制粗细骨料的含泥量,掺加粉煤灰或高效减水剂等来取代部分水泥,减少单方混凝土中的水泥用量,降低水化热,另外在掺加一定量的具有86、微膨胀作用的掺合料也可以防止裂缝的产生;改善混凝土的搅拌加工工艺,可以搅拌水中加入适量冰块,并将骨料和水泥进行降温,从而降低混凝土的入模温度;浇筑前应认真规划浇筑顺序,避免约束和不均匀的沉降,从而产生裂缝,相反,采取恰当的浇筑顺序会减少开裂。正确进行混凝土振捣,使用振捣棒时绝对禁止用振捣棒横拖赶动混凝土拌和物。否则必然造成离下料口远处砂浆过多而开裂。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间;大体积混凝土要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束;混凝土运到工地后应立即检测坍落度,并尽快浇筑。如发现坍87、落度不足,不得擅自加水,应当在技术人员指导下用追加减水剂的方法解决;加强混凝土养护,混凝土浇筑后,在终凝后及时浇水养护,并覆盖塑料薄膜和麻袋保温,并适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却;7.10、 突发情况质量保证措施因本工程底板最大厚度为4000mm,主楼区域分次浇筑,第一次浇筑量为3434m3,第二次浇筑量为4900mP3P,先后计划投入HBT60C型混凝土输送泵4台、6台(2台备用),预计浇筑完成分别需用40小时,48小时,因时间较长,为了保证砼浇筑的连续性,避免一些意外情况发生影响混凝土的浇筑,将分别采取以下应对措施:砼浇筑之前如接到市政停电通知,施工现场应根据停电时间合理安排砼浇88、筑时间,避开停电时间。如在砼浇筑过程中遇到突然停电时,应立即起用施工现场配备的发电机,将已浇筑的砼振捣密实;如停电时间不超过3小时,可待来电时连续浇筑,如停电时间超过3小时,应在适当位置留设施工缝,并及时清理出输送泵内的砼。在砼浇筑前,提前收集计划浇筑期间的天气状况,尽量避免大雨等恶劣天气,此外也要尽量安排在低温天气浇筑。如在砼浇筑过程中突然遇到大暴雨时,应根据施工缝留设部位及时停止浇筑砼,用准备好的防雨棚布等及时覆盖,并做好抽水、排水工作;且刚浇筑完成的砼不能进行振捣,待雨停后用与此处砼成分相同的水泥浆浇筑在表面后再进行振捣。如在砼浇筑过程中遇到爆模时,应立即停止此范围的砼浇筑,并及时拆除相89、应已破坏的模板,把现场清理干净,调整钢筋,经验收后重新封模进行浇筑。8、 安全文明施工及环保措施8.1、 安全管理制度在施工生产过程中贯彻“安全第一,预防为主”的安全工作方针。提高施工人员的安全生产意识,通过经常性的安全生产教育,使施工人员牢固树立“安全为了生产,生产必须安全”和“人人为我,我为人人”的安全工作思想。实行“施工生产安全否决权”,对于影响施工安全的违章指挥及违章作业,施工人员有权进行抵制,安全员有权停止施工并限期进行整改,在整改后,需经安全员检查同意后方能恢复施工。 安排施工任务的同时必须进行安全交底,按照安全操作规程及各项规定的要求进行施工。安全交底要求有书面资料,有交底人和接90、受交底人签字,并整理归档以备查。对新工人和变换工种工人进行安全教育,使之熟悉本工种的安全操作规程,特殊工种人员要经过专业培训,考试合格后发上岗证并持证上岗。坚持班前安全活动,并做好记录,班前班后进行安全自查,发现现场安全隐患及时处理,报告现场管理人员直至项目经理,待安全隐患处理完后方可施工。现场施工用电严格按照施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)的有关规定及要求进行布置与架设,并定期对闸刀开关、插座及漏电保护器的灵敏度进行常规的使用安全检查。施工机械设备的设置及使用必须严格遵守建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)的有关规定。设备防护罩、各种限位器及漏电保护装置等安全91、防护设施必须齐全、有效,并按照各种施工机械设备的使用要求与有关规定进行维修保养。塔吊安装完毕须后,委托具有相应资质的检测机构进行验收。经验收合格后方可投入使用,未经验收或者验收不合格的不得使用。8.2、 安全保证措施8.2.1、 个人安全的防护施工前,工长必须对工人有安全交底。严禁酒后上班。进入施工现场工人都要戴安全帽,其中砼振捣工必须穿雨鞋,戴绝缘手套。夜间施工,施工现场及道路上必须有足够的照明,现场必须配置专职电工24小时值班。砼泵管出口前方严禁站人,以防砼喷出伤人。8.2.2、 施工机械(具)安全施工措施塔吊塔吊的安全装置(四限位、两保险)必须齐全、灵敏、可靠,指挥信号采用对讲机联系。各92、部位应经常检查、维修、保养、运转正常。塔吊的钢丝绳、滑轮、吊钩、机械传动各部件应经常检查、维修、保养、运转正常。塔吊的附着件应严格按照塔吊安装方案进行预埋、安装。塔吊在遇有六级以上大风、大雨、大雾时应停止作业。施工时,塔吊司机应严格遵守操作规程和安全注意事项,严格执行“十不吊”规定。木工机械圆锯、平面刨(手压刨)各种安全生产防护装置应齐全、灵敏、可靠。凡长度不长于30cm,厚度大于锯片半径的木料严禁用圆锯裁割。其它机具弯钢机、断钢机应严格执行机械设备的保养规程和操作规程。输送泵各种安全及监测指示、仪表等装置必须按规定接零、接地,做到一机一闸一漏电保护器,配电箱做到一箱一锁,现场配电按三级漏电保93、护。现场照明电线路必须架空,严禁在钢筋上拖拉电线。泵机运行时,机手不得离岗,并经常观察压力表、油温等是否正常。泵管连接,由专人操作,其他人不得随意搭接。砼泵送过程中定时、定人检查连接件及卡具有无松动现象。泵送过程中应经常注意液压油温度,当油温升到85C时,应立即停止泵送,进行冷却,使油温降低后方可继续泵送。泵送过程中,经常注意水箱中的水温,当温度过高时,水温35C时,应及时换水。8.3、 环境保护措施噪声施工噪声包括现场施工产生的噪声和车辆运输产生的噪声。施工过程针对夜间施工噪声扰民问题,做好安民告示工作,办理夜间施工许可证,避免周围居民投诉。确定施工场地合理布局、优化作业方案和运输方案,保证94、施工安排和场地布局考虑尽量减少施工对居民生活的影响,减少噪声的强度和敏感点受噪声干扰的时间。大气污染对易产生粉尘、扬尘的作业面,制定操作规程和洒水降尘制度,适当洒水,保持湿度。合理组织施工、优化工地布局,使产生扬尘的作业、运输尽量避开敏感点和敏感时段。严禁在施工现场焚烧任何废弃物和会产生有毒有害气体、烟尘、臭气的物质。水泥等易飞扬颗粒散体物料应尽量安排库存内存放,堆土场、散装物料露天堆放场要压实、覆盖。固体尘埃设置洗车槽,车辆出场冲洗车轮,车轮出工地不得携土上路。在施工前做好施工道路的规划和布置,临时施工道路基层要夯实、路面硬化。剩余料具、包装及时回收、清退。对可再利用的废弃物尽量回收利用。各类垃圾要及时清扫、清运,不得随意倾倒,一般要求每班清扫、每日清运。施工现场内无废弃砂浆和混凝土,运输道路和操作面落地料及时清用,砂浆、混凝土倒运时应采取防撒落措施。严禁乱倒垃圾、乱卸或用于回填。