合川华地大体积混凝土施工方案.doc
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4、法规 1.3国家强制性标准、施工验收规范、规程 本工程执行的国家施工质量验收规范一览表标 准 编 号标 准 名 称GB50164-92砼质量控制标准GB50202-2002地基与基础工程施工质量验收规范04G101-3砼结构施工图(筏形基础)GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范GB50209-2002建筑地面工程施工质量验收规范JGJ18-2003钢筋焊接及验收规程JGJ/T10-95砼泵送施工技术规程JGJ107-96钢筋机械连接通用技术规程GB50300-2001建筑工程施工质量验收统一规范 GB50496-2009 大体积砼施工规范JGJ5999 建筑施工安全检查标准
5、1.4 工艺标准及操作规程 1.5我司已建同类工程的施工管理、施工组织、施工技术经验、施工工艺方法 2.编制说明 2.1本工程大体积混凝土施工方案的编制对象为A、B、C三栋塔楼的筏板基础 2.2筏板基础混凝土施工的重点和难点 由于A、B、C三栋塔楼的筏板基础属大体积砼结构,且施工期也正处于秋季,如何控制好筏板砼在水化过程中内外温差不大于25,防止砼出现温度应力裂缝和干缩裂缝的产生,是筏板基础施工的重点之一。 二、工程概况 1.工程简介工程名称:合川华地领域住宅小区工程 建设单位:重庆华川置业有限公司 设计单位:重庆市设计院监理单位:重庆建新建设工程监理咨询有限公司施工单位:重庆建工住宅建设有限
6、公司 2.工程概况 本工程位于合川区政府北面,中南路和下南路间。该工程建筑面积:63439.11m2(其中地上53872.77,地下9563.34),结构形式:框剪结构。建筑占地面积5280m2,建筑抗震设防烈度为6度,基础按非抗震等级考虑。0.000设计标高相对绝对高程212.60m。 本工程使用功能为:负一层主要为地下停车库,部分层高5.7m,另一部分3.9m层高;裙房两层为商业用房, A、B、C三栋塔楼为住宅,各栋三十一层,层高3.0m;D栋为六层员工宿舍,宿舍部分层高主要为3.7m。基础设计为直径500mm螺杆灌注桩,裙房部分桩顶设承台,每栋塔楼部分桩顶设筏板。每栋塔楼部分筏板基础中:
7、核心筒部位筏板为2.0m厚,核心筒部位以外筏板为1.6m厚。A栋筏板最长35.6m、最宽20.6m、周长112.4m、面积679.02m2,B栋筏板最长36.1m、最宽24m、周长120.2m、面积820.52m2,C栋筏板最长33.4m、最宽28.7m、周长124.2m、面积958.58m2。 1.6m厚筏板内配25150双层双向钢筋,2.0m厚筏板内配25125双层双向钢筋。 筏板砼为C30、P6。三、施工准备 1.施工人员组织 1.1管理层:由项目经理总体负责,负责施工人员、劳动力的组织工作,落实材料、设备、架模等施工准备工作。技术负责人负责编制施工方案及技术措施,并对工长进行技术交底,
8、施工负责人对施工过程进行检查督促。并设施工员、质量员、安全员进行实施、检查、控制。 1.2作业层:选择技术熟练的工人组成:木模工、钢筋工、砼工等班组,设电工2名, 1名焊工专门配合施工。砼浇筑按两工作班作业,每工作班必须保证2个砼司棒工,电工必须保证在施工现场内。 2.机具设备准备大体积混凝土一般要求连续施工,确保大体积混凝土的整体性和施工质量,施工中使用商品混凝土,配用泵车将砼泵送入模,采用插入式振动棒进行振捣;机械设备应有备用。 3. 其它准备落实商品砼的配合比,必须确保商品混凝土供应;现场用电必须落实,确保不停电或有停电的应急措施;了解天气预报,严禁在大风、大雨等恶劣天气情况下浇大体积砼
9、,应尽量避开雨天。大体积混凝土施工气温宜在1030之内进行浇筑。四、大体积混凝土裂缝的种类及其产生原因 1. 裂缝种类大体积混凝土内出现的裂缝,按其深度一般可分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝三种。贯穿性裂缝切断了结构断面,破坏结构整体性、稳定性和耐久性等,危害严重。深层裂缝部分切断了结构断面,也有一定危害性。表面裂缝虽然不属于结构性裂缝,但在混凝土收缩时,由于表面裂缝处断面削弱且易产生应力集中,能促使裂缝进一步开展。我国的混凝土结构设计规范,对钢筋砼一般来说,由于温度收缩应力引起的初始裂缝,不影响结构的瞬时承载能力,而对耐久性和防水性产生影响。对不影响结构承载能力的裂缝,为防止钢筋锈蚀、混凝土
10、碳化、酥松剥落等,应对裂缝加以封闭或补强处理。混凝土结构的最大允许裂缝宽度亦有明确规定:室内正常环境下的一般构件为0.3mm;露天或室内高湿度环境为0.2mm。 对于基础、地下或半地下结构,裂缝主要影响其防水性能。当裂缝宽度只有0.10.2mm时,虽然早期有轻微渗水,经过一段时间后一般裂缝可以自愈。裂缝宽度如超过0.203mm,其渗水量与裂缝宽度的三次方成正比,渗水量随着裂缝宽度的增大而增加甚快,为此,对于这种裂缝必须进行化学灌浆处理。2. 产生裂缝的原因 大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝,是其内部矛盾发展的结果。一方面是混凝土由于内外温差产生应力和应变,另一方面是结构的外约束和混凝土各质点
11、间的约束(内约束)阻止这种应变。一旦温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度,就会产生裂缝。总结过去大体积混凝土裂缝产生的情况,可知道产生裂缝的原因如下: 2.1水泥水化热 水泥在水化过程中要产生一定的热量,是大体积混凝土内部热量的主要来源。由于大体积混凝土截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,所以会引起急骤升温。水泥水化热起的绝热温升,与混凝土单位体积内的水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期按指数关系增长,一般在10d左右达到最终绝热温升,但由于结构自然散热,实际上混凝土内部的最高温度,大多发生在混凝土浇筑后的35d。 混凝土的导热性能较差,浇筑初期,混凝土的弹性模量和强度都很低,对水化热
12、急剧温升引起的变形约束不大,温度应力也就较小。随着混凝土龄期的增长,弹性模量和强度相应提高,对混凝土降温收缩变形的约束愈来愈强,即产生很大的温度应力,当混凝土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。 2.2约束条件 结构在变形变化时,会受到一定的抑制而阻碍其自由变形,该抑制即称“约束”。如前所述,约束分为外约束与内约束。大体积混凝土由于温度变化产生变形,这种变形受到约束才产生应力。在全约束条件下,混凝土结构的变形,应是温差和混凝土线膨胀系数的乘积,即T,当超过混凝土的极限拉伸值p时,结构便出现裂缝。由于结构不可能受到全约束,且混凝土还有徐变变形,所以温差在25甚至30情况下混凝土
13、亦可能不开裂。 无约束就不会产生应力,因此,改善约束对于防止混凝土开裂有重要意义。 2.3外界气温变化 大体积混凝土施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土开裂有重大影响。混凝土的内部温度是浇筑温度、水化热的绝热温升和结构散热降温等各种温度的叠加之和。外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也愈高;如外界温度下降,会增加混凝土的降温幅度,特别在外界温度骤降时,会增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度,这对大体积混凝土极为不利。 温度应力是由温差引起的变形造成的.温差愈大,温度应力也愈大. 大体积混凝土不易散热,其内部温度有时高达80以上,而且延续时间较长,为此研究合理温度控制措施,对防止大体积混凝土内外温差
14、悬殊引起过大的温度应力,显得十分重要。 2.4 混凝土的收缩变形 混凝土的拌合水中,只有约20的水分是水泥水化所必须的,其余的80都要被蒸发。 混凝土在水泥水化过程中要产生体积变形,多数是收缩变形,少数为膨胀变形,这主要取决于所采用的胶凝材料的性质。混凝土中多余水分的蒸发是引起混凝土体积收缩的主要原因之一。这种干燥收缩变形不受约束条件的影响,若存在约束,即产生收缩应力。 混凝土的干燥收缩机理较复杂,其主要原因是混凝土内部孔隙水蒸发变化时引起的毛细管引力所致。这种干燥收缩在很大程度上是可逆的。混凝土产生干燥收缩后,如再处于水饱和状态,混凝土还可以膨胀恢复达到原有的体积。 除上述干燥收缩外,混凝土
15、还产生碳化收缩,即空气中的CO2与混凝土水泥石中的Ca ( 0 H ) 2 反应生成碳酸钙,放出结合水而使混凝土收缩。五、混凝土浇筑前的裂缝控制计算 1. 混凝土温度的计算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。 1.1混凝土的绝热温升:式中:混凝土的绝热温升()每混凝土的水泥用量(),取425Q水泥28天水化热,查建筑施工手册第四版第二册表10-81。c混凝土比热970J/()e为常数,取2.718混凝土容重2400()混凝土龄期(d)常数,与水泥品种、浇筑时温度有关查建筑施工手册第四版第二册表10-82,=0.362 由于37天水化热温度最大,故计算龄期分别按3d、7
16、d的绝热温升,混凝土浇筑厚度2米。混凝土绝热温升:(3d)=425314000(12.718-0.3623)/(9702400)=37.95 (7d)= 425354000(12.718-0.3627)/(9702400)=59.46 1.2 混凝土中心温度:式中:T1(t)t龄期混凝土中心计算温度 () 混凝土浇筑温度()(t)龄期降温系数,查建筑施工手册第四版第二册表10-83。又混凝土浇筑温度:式中:混凝土拌合温度(它与各种材料比热及初温度有关),按多次测量资料,有日照时混凝土拌合温度比当时温度高5-7,无日照时混凝土拌合温度比当时温度高2-3,我们按3计。混凝土浇筑时的室外温度(十一月
17、中旬,室外平均温度以20计)1+2+3+.n温度损失系数:1混凝土装卸,每次1=0.032(装车、出料二次数)2混凝土运输时,2=(A查施工计算手册表11-7。式中:为6滚动式搅拌车,其温升0.0042,混凝土泵送不计。为运输时间(以分钟计算),从商品混凝土公司到工地约30分钟。)3浇筑过程中,3=0.00360=0.18=23+(2023)(0.064+0.126+0.18)=2330.37=21.89则混凝土内部中心温度: =21.89+37.950.57=43.52=21.89+59.460.54=54.09 1.3凝土表层温度(表面下50100处)温度 1.3.1保温材料厚度(或蓄水养
18、护深度其计算公式见建筑施工手册第四版第二册10-7-2) 式中:砼结构的实际厚度(); 所选保温材料导热系数W/(),可查建筑施工手册第四版第二册表10-84;混凝土表面温度(); 施工期大气平均温度();混凝土导热系数,取2.33 W/();计算得混凝土最高温度();计算时取:-=20 -=20(计算时可取-=1520 -=2025) 传热系数修正值,取1.32.0,查建筑施工手册第四版第二册表10-85。 Kb=1.3 木模板 : =0.520.23201.3/(2.3320) =0.128米 草垫或麻袋: =0.520.14201.3/(2.3320)=0.078米 油毡: =0.520
19、.05201.3/(2.3320) =0.028米 1.3.2混凝土表面模板及保温层的传热系数 式中 混凝土表面模板及保温层等的传热系数/();各保温材料厚度();各保温材料导热系数/()空气层的传热系数,取23/()。 =1/(0.128/0.23+0.078/0.14+0.028/0.05+1/23)=9.1/() 1.3.4混凝土虚厚度式中 混凝土虚厚度(m);折减系数,取2/3;混凝土导热系数,取2.33/() =(2/3)(2.33/9.1)=0.17 1.3.5混凝土计算厚度式中:混凝土计算厚度();混凝土实际厚度()。=2+20.17=2.34 1.3.6混凝土表层温度式中 混凝
20、土表面温度(); 施工期大气平均温度(); 混凝土中心温度();=20+40.17(2.34-0.17)43.52-20/=27.37=20+40.17(2.34-0.17)54.09-20/=30.68-=43.52-27.37=16.15-=54.09-30.68=23.41说明我们采取以上保温措施是有效的。 2. 应力计算 2.1地基约束系数(根据本工程特点不计算地基约束系数;如果有地基约束的大体积砼时,地基约束系数计算方式参照建筑施工手册第四版10722的公式进行计算。) 2.2砼干缩率和收缩当量温差 2.2.1 混凝土干缩率 式中t龄期混凝土干缩率标准状态下混凝土极限收缩值,取3.2
21、410-4各修正系数,查建筑施工手册第四版表10-88。=3.2410-4 (1-2.718-0.03)1.250.931.001.250.880.21.000.61=1.510-6同样计算可得: y(9)=4.3510-6 y(15)=7.010-6 y(21)= 9.610-6根据水泥品种所得的修正系数根据水泥检测报告查出水泥细度所得的修正系数根据骨料品种所得的修正系数根据水灰比(w/c)所得的修正系数,根据水泥浆量所得的修正系数水泥浆量=(水泥+水)/(水泥+骨料+砂+水)注:重量比根据养护时间所得的修正系数根据当地气候的相对湿度所得的修正系数根据L/F所得的修正系数L底板混凝土截面周长
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