通信指挥中心工程基础底板大体积混凝土施工万案(25页).docx
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编号:717079
2023-07-26
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1、xx改建工程东二区塔台、住宅楼工程基础底板大体积混凝土施工万案中建一局四公司三xx危改工程经理部一、概况1二、大体积磴温度裂缝分析1(一)混凝土温度应力和收缩应力的计算1(二)结论5三、防止大体积混凝土产生裂缝的措施6(一)混凝土原材料的选择7(二)施工措施7四、施工部署8(一)混凝土的供应8(二)碎设备和机具的投入3(三)劳动力组织9(四)现场组织5(五)混凝土的浇筑5(六)混凝土的测温11(七)混凝土的养护6五、施工体会11一、概况xx通信指挥中心工程位于西城区二环东侧金融街开发C区5号地块, 地下3层,地上19层,其中裙房6层,总建筑面积58637 m2,结构类型为框- 剪,基础为筏基(2、上反梁反南北长81.4n),东西长71. 2m,基础埋深一14. 7m (筏 基下皮标高)。底板大局部区域厚度为1m,其中核心筒部位(EK/38轴)为 1.6m, C-D/1-2轴区域为1.4m。底板混凝土标号为C35 S8,底板混凝土总量 为8500e 全部采用商品碎。基础梁(反梁)尺寸为1.5X2m、1.5X1. 4m、1.0 X2. 0mo底板配筋:下层钢筋32200 (双向),上层钢筋25200 (双向),其 中核心筒附加钢筋:下层中32400 (双向),上层25200。本工程设计要求底板一次浇筑,不留施工缝,一次性浇筑8500 n?这么大量 的混凝土,我公司尚属首次,技术要求高,现场3、组织和混凝土供应、调度难度大, 为确保底板大体积混凝土的顺利浇筑,我们经过严格的计算,编制了详细的施工 方案,精心组织,经过连续作业48h,终于成功的完成了底板混凝土的浇筑,且 施工质量一流,赢得了业主、监理、设计的一致的好评,同时为下一步施工奠定 了良好的基础。二、大体积碎温度裂缝分析(一)混凝土温度应力和收缩应力的计算大体积混凝土施工的关键是控制裂缝的产生,尤其对于超大体积混凝土,难 度较大,为验算由温差和混凝土收缩所产生的温度应力是否超过当时的基础混凝 土极限抗拉强度,我们进行了严格的防裂理论计算,以便制定相应的防裂措施, 从而确保底板碎质量。根据C35 S8配合比设计,普425#水泥34、98kg,水泥发热量335kj/kg, 7月 份施工平均气温为25,混凝土浇筑温度控制在28以内。1 .硅最终绝热温升398x3350.97x2400398x3350.97x2400=57. 3式中几一校最终绝热温升;W一每立方米碎水泥用量;Q.一每公斤水泥水化热量;C砂比热;丫一碎密度。2 .税内部不同龄期温度(1)求不同龄期绝热温升碎块体的实际温升,受到碎块体厚度变化的影响,因此与绝热温升有一定的 差异。根据水电科学院资料,算得水化热温升与税块体厚度有关的系数8值,如 下表。不同龄期水化热温升与砂厚度有关系数值:期厚正、3d6d9d15d21d27d1. 0m0. 360. 290. 175、0. 050. 011. 6 m0. 490.460. 380.210. 120. 05Tt=Th g式中工一税不同龄期的绝热温升Th一砂最高绝热温升一不同龄期水化热温升与碎厚度有关值经计算列于下表:不同龄期的绝热温升()龄期(d)369152127绝热温升 (Tt)1. 0m20. 6316. 629. 742. 870. 571. 6m28. 0826. 3621.7712. 036. 882. 87(2)不同龄期碎中心最高温度T nax = Tj + Tt式中Ta一不同龄期碎中心最高温度;一一碎浇筑温度;一不同龄碎绝热温升。计算结果列于下表:不同龄期睑中心最高温度龄期(d)13691526、1 27温度1m2848. 6344. 6237. 7430. 8728. 57()1. 6m2856. 0854. 3649. 7740. 0334. 8830. 87由上表可知,混凝土到36d左右,内部温度最高。3.磴温度应力本底板面积大,按外约束为二维时的温度应力(包括收缩)来考虑计算。(1)各龄期般的收缩变形值及收缩当量温差各龄期收缩变形&y(t) =&(;(1-e ,) X Mi XM2 XXMn式中&,(t)一龄期t时碎的收缩变形值;心一砂的最终收缩值,取3. 24X10 7;Mt. M2Mn各种非标准条件下的修正系数。本工程根据用料及施工方式修正系数取值如下表:修正系数取值MlM7、2M3MIM5M6M7M8M9MIO积M1.250. 931.001.211.201.091.041.401.000. 902.41经计算得出收缩变形见下表:各龄期险收缩变形值龄期(d)369152127收缩变形值&y(t)X10 62345.567. 1108.6147.7184.6各龄期收缩当量温差将性的收缩变形换算成当量温差U)=&y(t)/式中一各龄期税收缩当量温差(C);&、(t)各龄期碎收缩变形;一碎的线膨胀系数,KioxioVCo计算结果列于下表:各龄期收缩当量温零龄期(d)I 3 I 6 I 9 I 15 I 21 I 而当量温差Ty(t)2. 304. 556.7110. 88、614. 7718. 46(2)各龄期碎的最大综合温度差 T(t)=+ T(t)+Ty(t)-Tq式中AT(t)各龄期役最大综合温差;一碎浇筑温度,取28;T(t)一龄期t时的绝热温升;一龄期t时的收缩当量温差;一碎浇筑后到达稳定时的温度,取平均气温25。计算结果列下表:各龄期税最大综合温度差(3)各龄期性弹性模量龄期(d)369152127综合温差AT(t)1. 0m19. 0518. 6316. 2015. 7718. 151. 61n24. 0225. 1224. 2221.8822. 3623. 37E(t)=EE-/华式中E(t)一役龄期t时的弹性模量(MPa);反一碎最终弹性模量(9、MPa), C35碎取3. 3X104(MPa)计算结果见下表:役龄期t时的弹性模量(4)砂徐变松驰系数、外约束系数、泊桑比及线膨胀系数龄期(d)3t:9152127弹性模量 E(t) X1010. 781.371.832. 442. 803.01松驰系数,根据有关资料取值见下表:险龄期t时的松驰系数外约束系数(RJ,取Rk=0.4。龄期(d)369152127松驰系数Sh(t)0. 5700.5190. 4620.4110. 3740. 336碎泊桑比(U),取0. 15。碎线膨胀系数(。),aMZ10X10-6/ro不同龄期性的温度应力1一式中。一龄期t时研温度(包括收缩)应力;Eg一龄期10、t时碎弹性模量;Q一碎线膨胀系数; T(t)一龄期t时役综合温差;口一碎泊桑比;出一龄期t时碎松驰系数;息一外约束系数。计算结果见下表:不同龄期磴温度(包括收缩)应力(二)结论龄期(d)369152127温度应力。(MPa)1. 0m-0. 400-0. 6230. 6440. 7450. 895温度应力。(MPa)1. 6m-0. 503-0. 8400. 9631.0331. 1021. 112根据经验资料,我们把混凝土浇筑后的15d作为较开裂的危险期。C35 碎:28d RL=1.6(MPa)而现在15d性温度应力:底板厚L 0m处,6=S745Ma底板厚L 6m处,% = 1。33因为11、同龄期能 RL(15d)=0. 75RL= 1. 2 (MPa)勺(is.)_ 1.2 _所以: 七一二而石=L6A1.15 (抗裂平安度)1.2T = T=1161.15 (抗裂平安度)结论:由上述结果可知,对于1.0m的底板,只要能满足混凝土内外温差不 大于25,混凝土底板内不会产生贯穿性裂缝;对于1.6m厚的底板,尽管能满 足抗裂平安度,但富余量不大,所以应相应采取一定措施,做到万无一失。三、防止大体积混凝土产生裂缝的措施由于底板碎施工在7月份,当时的气温比拟高,平均气温25C,最高气温达37,这对大体积浇筑不利,为防止大体积碎产生裂缝,控制住内部温度与外界 温度之差不大于25,我们针对12、本工程特点特采取以下技术措施:一、 混凝土原材料的选择4 .选择良好级配的骨料,严格控制砂、石的含泥量,砂、石含泥量超标的 禁止使用。(4)水泥:普通硅酸盐425#;(5)砂子:中砂,含泥量三3%;(6)石子:采用520卵石,含泥量VI%。5 .外加剂的选择对于大体积做,尤其是超大体积碎,外加剂的选用至关重要,我们经过反复 研究,对几种膨胀剂如UEA-M、HEA、FS等外加剂的性能进行比照,并根据搅拌 站以往施工经验,决定采用HEA碎防水剂(缓凝型)。掺量为水泥用量的12.5%, 缓凝时间8h0这种外加剂,具有抗渗、补偿收缩、缓凝、延迟水化热峰值等功 效,有效的防止混凝土内部裂缝的产生。实践证13、明,使用这种外加剂是很成功的。6 .掺入一定配比的粉煤灰掺用I掺为水泥用量的16. 7%,这不但 降低校内部水化热,改善混凝土的和易性,增加可泵性,而且节约水泥用量。 二、施工措施4 .混凝土采用分层浇筑。混凝土采用自然流淌分层浇筑,每层碎浇筑厚度 控制在50cm左右,在上层混凝土浇筑前,使其尽可能多的向外界散发热量, 降低混凝土的温升值,缩小混凝土的内外温差及温度应力。5 .严格控制混凝土的坍落度(1416cm),进行混凝土的二次振捣,减少混 凝土的收缩值,增加混凝土的密实度,提高混凝土的抗裂性能。6 , 及时排除混凝土在振捣过程中产生的泌水,消除泌水对混凝土层间粘 结能力的影响,提高混凝土14、的密实度及抗裂性能。7 .混凝土的外表处理:由于泵送混凝土外表的水泥浆较厚,在混凝土浇到 顶面后,及时把浮浆赶跑,浇筑23h后,用刮杆初步按标高刮平,用木抹子 反复(至少3次)搓平压实,使混凝土在硬化过程初期产生的收缩裂缝在塑性 阶段就予以封闭填补,以控制混凝土外表龟裂。8 .混凝土的养护(1)对于 1.0m 厚底板,TlTs-25 =48. 63 -25 =23. 63 ,由 TT产23. 63-25=-1. 37可知,佐即使不采取措施,混凝土内外温差都不会大于 25,这局部底板的养护方法为直接浇水,使碎外表始终保持湿润。(2)对于 1.6m 厚底板,二Tmax-25=56. 08-25c=15、31.08,这局部校采 用蓄水养护。由于为带反梁结构,蓄水养护很方便。蓄水深度的计算:r二XM(Xa、-7;)上 7007;+0.28We(r)式中:R一混凝土外表的热阻系数(K/W);X一混凝土维持到指定温度的延续时间(h), X=10x24=240h;M混凝土构筑物的外表系数(1/m);L一碎外表温度();丁皿一位中心平均最高温度();k一传热系数修正值,取1.3;一混凝土浇筑振捣完毕开始养护的温度(C);W一混凝土每of中的水泥用量(kg), W=398kg;Qe混凝土在指定的龄期内水泥的水化热(KJ/kg), Q=335KJ/kg。=0.70(1/加)M占 44-75xL6x2 + 716、1.2x1.6x2 + 44.75x7L2VT皿一 Tb=25所以 R=240x25xl.3/ (700x25+0. 28x398x335) =0. 142K/W蓄水深度:hs=RXs式中hs:混凝土外表的蓄水深度(ni);k :水的导热系数,取0.58W/mk。hs =0. 142x0. 58ao. 09m=9cm所以施工时混凝土外表的蓄水深度为9cm。采用蓄水养护,能保证水泥的水化用水,从而充分保证混凝土质量,尤其是 在强度和密实性方面,可以有效的防止混凝土裂缝的产生,同时,利用顶面的蓄 水来减缓表层混凝土与外界环境温度进行热交换的速度,降低混凝土内外温差, 防止混凝土温度应力的产生。四、17、施工部署(一)混凝土的供应由于混凝土量很大,我们选择了公司中心搅拌站和中建一局搅拌站这两家商 品混凝土搅拌站来集中供料。由公司中心搅拌站统一协调、调度砂的供应,且直 接对工程负责,从而防止了多头对外。为了确保混凝土的质量,两家搅拌站使用 同一品牌、同一标号的水泥,外加剂(HEA)和粉煤灰掺和料也使用同一品牌底板碎的施工时间为98年7月25日(星期五)晚8: 00开始,到27日晚8: 00结束,历时48h。(二)砂设备和机具的投入4 .混凝土泵的平均泵送量Qi的计算根据有关经验公式,碎输送泵的平均输出量Q1的计算如下:21 = 2max xaxeQi碎泵的平均输出量(m/h);a-配管系数,0.18、80.9;e-作业效率,0.50.7。本工程采用的砂泵的平均输送能力为60 m7h, a=0.85, e取0. 7。/. Qi=60x0. 85x0. 735m3/ho5 .混凝土泵的布置现场布置6台混凝土泵(其中两台汽车泵)。理论上浇筑所需时间为:8500/ (6x35) 41h,实际浇筑时间为48h0混凝土泵布置详见附图。6 .混凝土运输车辆的配置每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车辆数:式中N:混凝土罐车台数(台);Q1:每台混凝土泵的实际平均输出量(m3/h);S:混凝土搅拌运输车平均行驶速度(km/h);L:混凝土搅拌运输车往返距离(km);T1:每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间(19、min)。所以加(竺等+ 30)勺。台 险机械设备投入见下表:序号机械名称规格、型号单位数量备注4混凝土地泵大象牌,60m7h台6其中两台为汽车泵5混凝土运输车6mV辆辆60准备3辆机动6振捣棒(1)5030艮艮18 4另准备3根备用(三)劳动力组织将劳动力分白班和夜班两大班,每班按地泵的数量分成小组,每班劳动力安 排见下表:序号工种每组人数共计人数备注1混凝土工530包括下料、平仓、振捣2架子工212安拆泵管和拆架子3抹灰工318混凝土外表搓光4木工3看模5钢筋工2混凝土浇筑时看筋6测量工2控制标高和核对尺寸7养护1养护、测温等7指挥2指挥车辆8下灰212碎泵处下灰9试验工2作碎试块10其他20、5合计92(四)现场组织本工程底板混凝土量大,地处金融街、二环以内,这给混凝土运输和现场组 织带来了难度,又由于是超大体积混凝土施工,技术要求高,为了确保第一块底 板大体积混凝土的顺利浇筑和浇筑质量,工程经理部专门成立了以工程经理为首 的大体积混凝土领导小组,浇筑之前召开了专题交底会和发动大会。由于充分的 准备工作,为大体积碎的成功浇筑奠定了良好的基础。第一章、工程概况3第二章、施工部署3第三章、底板混凝土裂纹控制措施7(五)混凝土的浇筑4.碎浇筑前的准备工作:(5)底板钢筋内必须彻底清理干净,不得有渣土、杂物及积水。(6)墙、柱插筋位置和底板标高的控制墙、柱插筋位置的控制:为了保证墙、柱插筋21、的绝对准确,把墙、柱边线放 出来,用红油漆标注在基础梁或底板的钢筋上,柱根部保证有一道定位箍筋、墙 根部保证有一道定位水平筋和底板钢筋焊接牢固,同时柱、墙钢筋上部至少绑扎 一道定位箍筋和水平筋。在浇筑混凝土过程中,测量工和看筋人员随时复查墙、 柱插筋位置,以防发生偏位。底板标高的控制:在底板钢筋上焊设立筋,在立筋上统一用红油漆标注+0. 3m 线,用刮杠找平标高,找平过程中随时用水平仪进行复测,严格控制板面标高。(7)浇筑之前,先用与混凝土成分相同的砂浆湿润泵管。(8)现场备用一局部减水剂,当混凝土坍落度达不到要求时,可以掺入适量 的减水剂,经搅拌车搅拌后,再进行浇筑。5 .混凝土浇筑方法混凝22、土采取分层浇筑的方法,每层浇筑的厚度控制在50cm左右。厚1.6m的 底板分三层浇筑,厚1. 0m的底板分两层浇筑。浇筑方向:六台泵并肩从东往西 进行,所有泵尽量共同推进,步骤基本一致。为不使上下两层产生施工冷缝,要 在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土,并采取二次振捣法,在振捣上一层 时,应插入下层中5cm左右,以消除两层之间的接缝。6 .混凝土的振捣根据混凝土泵送时自然形成的坡度,在每个浇筑带的前后、中部布置三道振 动器,这样通过混凝土的振动流淌到达均匀铺坍的要求。振动器的振捣要做到快 插慢拔。快插是为了防止先将外表混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现 象;慢拔是为了使混凝土填满振动23、棒抽出时所造成的空洞。振动器插点要均匀排列,可采用“行列式”或“交错式”的次序移动,不应 混用,以免造成混乱而发生漏振,一般插棒间距40cm50cm。每一插点要掌握 好振捣时间,过短不易捣实,过长可能引起混凝土产生离析现象。每点振捣时间 应视混凝土外表呈水平不再显著下沉,不再出现气泡,外表泛出灰浆为准,一般10 每点振捣时间为1530s。(六)混凝土的测温为了有效的控制混凝土内外温差,使混凝土内外温差不大于25。防止混凝 土裂缝的产生,性必须测温。木工程测温管采用镀锌铁皮卷制而成,直径。15, 长度按测温埋设详图加工。测温管下端封口,上端露10cm,管内装入机油,塞 紧管口密封,混凝土浇筑6124、0h后开始测温,采用100玻璃温度计进行测温。 测温管布置详见附图。其中4、6测温点要埋三根测温管,测三处温度,即外表、 1/2处、底部。混凝土的测温频率:(1)龄期5d内,每2h测温一次;(2)龄期674d内,每4h测温一次;(3)龄期1528d内,每8h测温一次。现场派专人负责测温,测定的温度随时记录,并把数据及时反应给技术负责 人,以便检查税内外温差是否超过250测温时同时测量混凝土体内、体表、 大气和混凝土的入模(浇筑)温度。碎的浇筑温度是指碎浇筑振捣后,在碎 50lOOmm深处的温度。(七)混凝土的养护混凝土外表压光后1218h内进行养护。厚1. 0m的底板直接采用浇水养护, 现场派25、专人进行浇水,使硅外表始终保持潮湿。厚1.6m的底板采用蓄水养护, 蓄水深度为9cm。进行蓄水养护时一定要注意水温,防止因水温过低而使校内外 温差大于25,采用分次灌水,直至到达蓄水深度。养护时间持续28d。五、施工体会电信工程大体积碎成功浇筑的技术及经验,值得很好的借鉴和推广。目前, 大多数工程的基础底板面积和厚度都较大,按常规或从设计上考虑应留设施工后 浇带(待两边校到达设计强度后浇筑)和永久性后浇带(待主体结构施工完且结 构稳定后浇筑),通常后浇带处的处理比拟困难,既要采取加设钢板止水带等防 水措施,模板支设、清理、保护、钢筋除锈等工作不易进行,后浇带处的股不能 马上浇筑,给施工带来不便26、,同时后浇带处的碎要采用比原设计高一个等级的微 膨胀性浇筑,增加额外费用,如果后浇筑带处理不当,给底板防水抗渗带来隐患,11 且结构整体性不太好,这是结构师所不希望的。电信工程底下3层,地上19层, 其中裙楼5层,原初步设计主楼与裙楼之间留设1m宽的后浇带,结构整体性不 太好,后经设计院和业主的反复论证,决定取消后浇带,这无疑是对施工方的一 次考验,我们无论从理论计算还是到实践操作,都经过周密细致的准备,精心部 署,有针对性的采取措施。本工程基础底板施工完毕后经一年的观察未发现任何 裂缝,总结其原因:(1)硅防水剂HEA (缓凝型)的使用,推迟了水化热峰值,降低硅内部温度, 同时由于它的微膨胀性,补偿税内部收缩,提高了碎的防裂抗渗性能。(2)外掺 和料粉煤灰的使用,减少水泥用量,降低水化热,改善混凝土的和易性。(3)采 用蓄水养护,既经济又方便,险顶面的蓄水减缓了表层混凝土与外界环境温度进 行热交换的速度,降低混凝土内外温差,防止混凝土温度应力的产生,同时蓄水 养护保证了水泥的水化用水,从而充分保证混凝土质量,尤其是在强度和密实性 方面,有效的防止混凝土裂缝的产生。(4)充分的前期准备,施工中精心组织、 严格管理,为碎的抗裂提供了组织保证。