1、建筑工程大体积砼施工工法一、前言随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，建筑业也得到空前的发展，建筑工程逐步向“高耸新”方向发展，一些高层建筑和超高层建筑逐渐成这一个城市的标志性建筑，这些建筑的基础均需采用箱形基础或筏板基础等的大体积砼。虽然目前我国对大体积砼尚无明确定论，但一般以结构断面最小尺寸在800mm以上，水化热引起的砼内最高温度和外界气温之差超过25的砼统称为大体积砼。如果在施工时大体积砼影响了结构安全，造成的损失将是十分巨大的，造成的社会影响将是非常严重的二、大体积砼的特点：砼的组成材料一般由水泥、砂、石，以及一些掺加料经过复杂的化学反应形成的建筑结构非匀质性材料，它具有较高的抗压
2、强度，良好的耐久性以及抗拉强底低、抗变形能力差，易开裂的特点三、施工中的注意事项：大体积砼在施工中应尽量避免砼水化热产生的内外温差过大，在施工当中应注意以下问题：1、水泥水化热水泥在水化过程中要产生大量的热量，是大体积砼内部热量的主要来源。由于大体积砼截面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散失，使砼内部的混度升高。砼内部的最高温度，大多发生在浇筑后的35d，当砼的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力。当砼的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝，这就是大体积砼要注意的主要事项。2、外界气温变化大体积砼在施工期间，外界气温的变化对大体积砼有重大影响。砼内部温度是由浇筑温度、水泥水化热
3、的绝热温度和砼的散热温度三者的叠加。外界温度越高，砼的浇筑温度也越高。外界温度下降，尤其是骤降，大大增加外层砼与砼内部的温度梯度。 3、砼的收缩变形砼的拌合水中，只有约20的水分是水泥水化所必需的，其余80要被蒸发。砼中多余水分的蒸发是引起砼体积收缩的主要原因之一。 四、大体积砼施工措施我们对大体积砼在夏季施工中的困难进行了分析，避免在砼施工中温度带来的不便。一原材料要求：1、水泥：选用水化热低和安全性好的水泥，如矿渣水泥、火山灰水泥，并在满足设计强度要求的前提下，尽可能减少水泥用量，以减少水泥的水化热。2、骨料A、石子、砂子的含泥量不超过1和3。B、在砼中掺加一定数量的毛石，减少水泥用量，同
4、时毛石可吸收砼中一定的水化热，这是防止大体积砼产生裂缝的良好措施。C、夏季施工时采用遮阳设备或洒冷水的办法降低骨料的温度。3、外加剂：A、在砼中掺加粉煤灰或减水剂，来代替水泥化为骨料填充料，减少水泥用量。B、在砼中掺加缓凝剂，推迟水化热的峰值期。C、在砼中掺加适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使砼得到补偿收缩，减少砼的温度应力。二施工方法1、分层分段施工法：当砼浇筑水平面积大或浇筑路线较长，水平浇筑时间超过砼初凝时间，设计单位又不允许采用分层浇筑时，我们可以采用砼斜面分层分段法施工，即砼水平浇筑一层后，返回浇筑第2屋砼，并使第2层砼超前第一层砼不少于1m的距离，重新浇筑时均未超过初凝时间，以使砼分成几
5、个层次，较快的散失热量，并使浇筑后的砼分布均匀，避免温度应力集中。如下图：2、分层施工法。这种方法是指把浇筑的砼分成几个薄层，每个薄层浇筑完毕后，间歇57天，尽量散失砼热量后，再浇筑下一层的方法，但这种方法必须经过设计单位同意，并采取上下2层砼结合措施时方可采用。3、温度控制法：（1）原材料在气温炎热时采用降温法，通过骨料用冷水浇或遮阴，以及采用搅拌用水容器中加入冰块的办法，来降低原材料温度。（2）砼浇筑前，根据天气情况对浇筑砼进行热功计算，根据计算结果和浇筑后的情况，分别采用保温法或降温法，如表面温度散热快，温度低，采用保温法，如表面温度高，采用浇水降温法，如内部温度过高时，通过向砼内设置的
6、盘管注入冷循环水降低温度，但不论那一种办法均需保证砼内部温度与表面温度差小于25，砼表面温度与砼表面气温小于25。这也是我们在砼浇筑完毕后对砼所能进行的唯一控制技术指标。三改善约束条件1、设置永久性伸缩缝将超长的现浇钢筋砼结构分成若干段，减少约束体与被约束体之间的相互制约，以期释放大部分变形，减少约束应力。2、设置后浇带将大体积砼分成若干段，有效地削减温度收缩应力。同时也有利于散热，降低砼的内部温度。后浇带间距一般为2030m，带宽1.0m左右，砼浇筑3040d后用砼封闭。3、设置滑动垫层在垫层砼上，先铺一层低强度水泥砂浆，以降低新旧砼之间的约束力。以上措施均需在设计单位同意后方可采用。五、大
7、体积砼的设计计算在大体积砼施工前35天内，要注意收集骨料的技术指标、温度状况以及气温情况，根据收集的结果进行砼热功计算，确定所采用的养护、保温（降温）措施，并随时根据现场情况调整。1、砼拌合物温度计算：TcTiwc/wcTi拌合物用料的温度Wc拌合物用料的质量Tc拌合物温度2、砼浇筑温度TjTc+（TgTc）AiTg大气温度Tj浇筑温度Ai温度损失系数，其值按下列选用：（1）砼出罐温度计算TITc0.16（TcTa）式中 TI砼出罐温度（）Tc砼拌合温度（）Ta砼搅拌棚温度（）（2）混凝土浇筑温度计算Tj=Tc+(Tg-Tc)(A1+A2+A3A11)式中 Tj砼浇筑温度（）Tc砼拌合温度（）
8、Tg室外平均气温（）A1+A2+A3A11温度损失系数，其值按下列考虑：砼装、卸、转运，每次A0.032。砼运输时A，为运输时间（min），值按表如下：砼运输时热损失值运输工具砼容积（m3）搅拌运输车开敝式自卸汽车封闭式自卸汽车保温手推车不保温手推车吊 斗61.42.00.150.751.00.00420.00370.00170.0070.010.0015浇筑过程中A0.003，为浇筑时间（min）。（3）砼的绝热温升计算T=Th(1-m)式中：T在龄期时砼绝热温升（）;Th砼的最终绝热温升（）;m随水泥品种、比表面及浇筑温度而异;砼的龄期（d）；常数，为2.718.3、砼的绝热温度：因水泥一
9、般在浇筑后水化热温度最大，因此我们计算了3天龄期的砼内部的绝热温度。Tt=WQ（1-m）/cp式中 Tt砼绝热温度W每立方米砼中的水泥用量C砼的比热，取0.97Kj/Kgk计算P砼的密度，取240Kg/m3计算Q每公斤水泥水化热量Kj/Kg,如下表：水泥品种发热量 Kj/Kg225#275#325#425#525#普通水泥201243289377461矿渣水泥188205247335m随水泥品种、表面及浇筑温度而异，m值选用如下表，中间温度选用插值法。龄期：浇筑温度51015202530m0.2950.3180.3400.3620.3840.4064、砼内部的最高温度：TmaxTj+Tt不同浇
10、筑厚度不同龄期的降温系数，表如下：浇筑层厚度（m）不同龄期（d）时的值369121518212427301.01.251.502.503.004.000.360.420.490.650.680.740.290.310.460.620.670.730.170.190.380.590.630.720.090.110.290.480.570.650.050.070.210.380.450.550.030.040.150.290.360.460.010.030.120.230.300.370.080.190.250.300.050.160.210.250.040.150.190.245、砼表面温度计算
11、Tb()=Tq+h1（Hh1）T()Tb()龄期时的表面温度Tq大气温度H砼的计算厚度：Hh+2h1h砼的实际厚度h1砼的虚厚度h1k/k计算折减系数，取0.666砼导热系数，取2.33w/mk模板及保温层的传热系数（w/m2k）保温材料厚度保温材料导热系数：见下表空气传热系数：取23w/m2kT()龄期时的砼内最高温度同外界气温之差，T= Tmax-Tq6、比较：Tmax、Tb()、T()X的关系TmaxTb()25Tb()T()X25T()X：龄期时的保温层下气体温度。如满足上述两个不等式，则采取如下措施可以控制大体积砼施工，如不满足则需从原材温度和保温或降温措施上考虑措施以满足上述两个不
12、等式。7、砼所需保温材料厚度计算： 满足6中两个不等式后，根据下式计算所需的保温材料厚度；保温材料厚度H砼计算厚度保温材料导热系数砼表面温度砼浇筑 后35d平均气温传热修正系数取132.0，视保温材料的透风性能和风力情况而定。六、施工工艺1、砼拌制：砼原材料采用电子或磅秤严格进行计量，采用强制式搅拌机进行搅拌，搅拌时间符合规定，并使砼搅拌均匀。2、砼浇筑：由于大体积砼的浇筑方量大，一般均采用砼输送泵进行输送，输送时注意以下事项：A、布料设备出口不得向模板内侧面直冲布料，也不得直冲钢筋骨架。B、浇筑水平结构砼时，不得在同一处连续布料，应在23m范围内水平移动布料，且宜垂直于模板布料。C、为防止砼
13、发生离析，砼的自由落差高度不得大于2.0m。3、砼振捣砼采用机械振捣。振动棒的操作要求做到快插慢拔。在振捣过程中，要将振动棒上下略有抽动，以使上下砼振捣均匀。每个振点振捣时间以2030秒为宜，且以砼表面呈水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准，不得有漏振、欠振、过振现象。振捣过程中要防止振动模板，并尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等。然后用刮杆刮平，在初凝前用平板振动器二次振捣，排除因砼泌水而在粗骨料和水平钢筋下部产生的水份和空隙，防止砼沉落而出现裂缝。平板振动器的移动间距，保证覆盖已振实边缘部分。4、砼养护（1）养护时间：为保证砼在适宜的硬化条件下，防止在早期由于干缩产生裂缝，在大体
14、积砼浇筑完毕，并抹平后立即铺一层塑料膜并用30mm厚草帘加以覆盖，养护时间不少于14天。（2）砼测温为了掌握砼的升温和降温的变化规律以及各种材料在各种条件下的温度影响，对砼及时进行温度监测控制。A、测温孔布置：沿浇筑的高度方向在砼的底部、中部和表面，如图所示设置。平面布置在边缘和中间，测温孔采用预埋管（20mm，铜管底部铆死，防止水进入铜管内）。B、在砼温度上升阶段，每隔4小时测一次；下降阶段，每隔8小时测一次，同时要测大气温度。在14天的养护时间内，每天测温不少于2次。C、所有测温孔均相应编号，并进行砼内部不同深度和表面温度的测量，可分上、中、下依次排列。D、测温记录交技术负责人阅鉴、分析，
15、作为对砼施工质量控制的依据。应及时控制砼内外两个温度，同时验证计算值与实测值的差别，以便撑握其动态。E、当温差超过25时，及时加强保温或延缓拆除保温材料，防止砼产生温差应力和裂缝。七、季节性施工措施根据气象资料，如大体砼施工期间大气温度高，为降低砼入模温度，采取以下措施降温。1、对砂、石子进 行洒水降温。2、在泵机水箱内放置冰块，将搅拌水温控制在15以下。3、砼输送管采用麻布片缠绕，防止阳光暴晒造成砼输送过程中升温。并每隔一定时间洒水湿润。4、在砼浇筑地点架设遮阳网，遮阳网采用钢架杆支承，用铁丝斜拉至四周剪力墙架体上。5、对未浇筑至标高的砼，为防止砼表面水份蒸发造成硬化，在初凝前时间内盖上彩条布遮阳。八、施工机具砼输送泵、强制式搅拌机、平松振动器、振捣棒、木槎板等。九、质量标准和要求1、温度测量工作必须由专人负责，及时准确的测量以保证测量数据的准确性。2、严格控制砼内部温度，砼表面温度，砼表面大气温度，温差在25以内。十、工程实例：2002年，临沂广场世纪城工程基础垫层，由于基层为岩石，地形起伏较大，砼厚度大，最厚处有3.2m，通过大体积砼施工工法与应用，取得了很好的效果，并为我们在主楼基础筏板（厚度为1.8m，一次浇筑）施工积累了丰富的经验，出色的完成了施工任务，保证了工程质量。
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