25大体积砼冬季施工方案.doc

大体积混凝土施工专项方案
一、编制依据
1、延边园丁新村北区工程2#、5#楼施工组织设计。
2、地下室底板施工图纸。
3、国家有关的规范、标准、规程、图集。
序号
名称
编　　　　号
1
规程
规范
标准
法规
砼结构工程施工质量验收规范 GB50204—2002
地基与基础工程施工及验收规范 GB50202—2002
建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300—2001
大体积混凝土施工规范 GB50496-2009
混凝土强度检验评定标准 GBJ107
混凝土外加剂应用技术规范 GB50119-2003
混凝土泵送施工技术规程 (JGJ/T10-95)
施工现场临时用电安全技术规程（JBJ46—2005）
建筑机械安全技术规程（GBJ33—86）
2
其它
本企业内部质量、安全、环境程序文件，企业标准及管理制度
高层建筑施工手册及其它参考文件资料
二、工程概况
本工程位于延吉市军民路以北，光进街以西，场地交通便利，施工现场的 “三通一平”基本完成，施工现场交通条件便利，本工程基础为筏板基础，强度等级：地下室底板混凝土：C30，抗渗等级：P6；板厚1100，这种大体积混凝土底板施工具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点，故底板大体积混凝土浇筑做为一个施工重点和难点认真对待。大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小，防止和降低裂缝的产生和发展。
三、工艺流程
人员配备、物质检验、配合比申请→技术交底、办完工序交接手续→过程控制→成品保护→质量评定→质量记录

四、 监控要点
1、配合比：包括原材料、坍落度、砂率、水灰比、外加剂
2、大体积混凝土的整体性连续性：包括连续浇灌、接茬严密、自由倾高度不大于0.45m等。
3、养护与测温：施工时及时养护，确保内部与外部温差小于25℃。避免产生裂缝。
五、施工措施
5.1技术准备
底板混凝土浇筑日期在11月份，正值冬期施工，在混凝土施工过程中要控制混凝土的中心温度，防止混凝土出现温度裂缝。
混凝土的中心温度通过两方面的措施进行控制，一是降低混凝土的水化温升，二是提高混凝土入模浇筑温度，具体措施有以下几条：
1、混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合施工规范各有关的规定。
2、混凝土的配合比、原材料计量、搅拌、养护和必须符合施工规范的规定。
3、砼试块的取样、制作、养护和试验必须符合规范要求，其强度必须达到规范标准。
4、对设计不允许有裂缝的结构，严禁出现裂缝
5、确定采用阶梯式递进分层浇筑方法，每浇筑层50cm，紧接着施工第二层，每层施工宽度6米左右。
6、为了加强混凝土施工质量，混凝土采用商品混凝土。
7、施工中在混凝土二分之一厚度水平位置预盘PPR塑料管，间距1000mm一道，PPR塑料管两端露出基础外1000mm，当混凝土水化温度超过规范允许范围，将管内注水，以降低混凝土水化热（详见水管平面布置图）。
5.2优化配合比
1、配合比要求
为降低水化热，水泥采用低水化热的普通硅酸盐水泥。为了降低混凝土内部温升，在满足混凝土强度、耐久性、抗渗性的条件下，把水泥用量降低，降低水化热，同时掺入一定量粉煤灰，“分解”水化热，改善混凝土和易性。掺入粉煤灰，可保证设计强度不变的情况下，延长混凝土凝结时间，避免施工裂缝出现，掺入粉煤灰可降低混凝土徐变、干缩性和热膨胀系数，提高抗泌水性和抗离析性，混凝土抗渗性能显著增加，对抑制碱集料反映也有效果。
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含量不宜大于8%；
骨料的选择，除应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52的有关规定外，尚应符合下列规定：
① 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%；
② 粗骨料宜选用粒径5～31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%；
③ 应选用非碱活性的粗骨料；
大体积混凝土配合比设计，除应符合现行国家现行标准《普通混凝土配合比设计规范》JGJ 55外，尚应符合下列规定：
① 所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜低于160mm。
② 拌和水用量不宜大于175kg/m3。
③粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%.
④砂率宜为38～42%。
⑤拌合物泌水量宜小于10L/m3。
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。在确定混凝土配合比时，应根据混凝土的绝热温升、温控施工方案的要求等，提出混凝土制备时粗细骨料和拌和用水及入模温度控制的技术措施。
3、外加剂、掺和料选用
采用高效缓凝减水剂和MPC膨胀剂，调整混凝土凝结时间使其满足施工要求，保证混凝土整体性浇筑，同时加长混凝土内部散热过程，避免温度裂缝。所有掺合料和外加剂等均选用绿色环保型产品，且无污染、无毒害、无氨类等，并经检测合格产品。
不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用表 表5.2.1-1
泵送高度（m）
30以下
30～60

坍落度（mm）
100～140
140～160

5.3 办理好工序交接手续
（1）做好模板尺寸、刚度检验，做好模板工程的预检记录。
（2）进行钢筋绑扎质量检验，做好隐检记录。
（3）模内清理干净，净水冲洗，钢筋避免油迹和灰迹污染。
（4）模板支设
模板采用多层板与木方组合模板，横、竖背楞均采用木方。竖楞间距600mm，底部横楞间距300mm，上部横楞间距550mm。
5.4混凝土温度组成及计算
1、底板混凝土温差计算
水泥水化热引起的绝热温升与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期增长按指数关系增长，混凝土内部的最高温度多数发生在浇筑后的3-5天，一般在3-5天接近于最终绝热温升，在计算中取t=3
根据底板要求选取计算模型为：坍落度160mm、混凝土入模温度5℃、大气平均温度-5℃，
其他相关数据依据相应的数表查得。
本配合比采用普通硅酸盐水泥P.042.5水泥，最终水化热380KJ/kg。
1、混凝土内部最终绝热温升Th
计算公式为Th =（WQ/Cr）×（1-e-mt）
=（354+53×0.25）×380/(0.96×2400) ×1= 60.57℃
W——水泥用量，含粉煤灰的有效量，折减系数取0.25（kg/m³）
Q——水泥的水化热380KJ/kg
C——混凝土的比热0.96J/（kg.K）
r——混凝土的容重2400kg/m³
m——与水泥品种、浇注时温度有关的经验系数，取0.295
t——龄期，d

2、混凝土拌和物的浇注温度
根据延吉市地区气候条件，混凝土浇注时大气温度按 -5℃计算。
3、混凝土内部中心实际最高温度（℃）Tmax
Tmax=Tj+Thx=5.0+60.57×0.506=35.65℃
Tj——混凝土入模温度，取5.0℃
x—— 不同底板厚度，不同龄期的降温系数，取0.506（查表根据1.1M的板厚按内插法计算）
4、混凝土的表面温度
Tb（t）=Tq+4h’（H-h’）DT（t）/H²
Tq——环境温度取-5℃
DT（t）— 混凝土内部与外界气温之差
DT（3）=Tmax-Tq=35.65-(-5)=40.65℃
H——为底板计算厚度，底板以单面暴露于空气中的平板看待，混凝土基础底板实际厚度h=1.1m
h’——混凝土结构虚厚度h’=kl/b
k为计算折减系数，取0.666；混凝土导热系数l=2.33w/mk；b为保温层的传热系数，b=1/（∑（di/li）+1/bq），砼浇筑完后表覆盖一层塑料布养护，di为各种保温层的厚度，l为保温材料的导热系数，l=0.0882，bq为空气层的传热系数，取5.59 w/mk，则b=5.59w/mk
需要采取保温保湿养护 ，表面覆盖草苫，草苫上覆盖塑料薄膜。
经计算h’=kl/b=0.666*2.33/5.59=0.28m
则H=h+2h’=1.6+2*0.28=2.16m
所以：
Tb（t）= Tq+4h’（H-h’）DT（t）/H²
=(-5)+4×0.28（2.16-0.28）×40.65/2.16²
=13.35℃
5、混凝土结构实体内外温差值
混凝土内、表最大温差DT1=35.65-13.35=22.3℃＜25℃
6、混凝土表面温度与环境温度差值
DT2=13.35-（-5）=18.35℃＜20℃
符合规范要求。
5.4温度控制措施
5.4.1、 混凝土温度控制的要求
(1) 混凝土养护要求
为保证新浇筑的大体积混凝土有适宜的硬化条件，防止混凝土干缩产生裂缝，大体积混凝土应在浇筑完毕12~18小时后及时养护，养护期间应保持混凝土表面湿润。
大体积混凝土养护时间 表5.4.1
水 泥 品 种
养护时间（d）
普通硅酸盐水泥
14
火山灰质水泥、矿渣水泥、
21

(2)养护时温差要求
养护期间，混凝土的中心温度与表面温度的温差应小于25 oc，混凝土表面温度与大气温度的温差应小于20 oc。经计算结构有足够抗裂能力时，不大于25 ~30 oc。
5.4.2、温度控制的方法
为了使混凝土内外温差不超过20~25 oc的允许界限，延缓收缩和后期缓慢地降温，使混凝土获得必要的强度抵抗温度应力，采用散状和层状材料保温法和循环水降温法。
（一）散状和层状材料保温法
（1）保温材料选用
保温材料根本工程特点、气温、施工条件选用。
a: 混凝土结构表面。
气温在15oc以上时，采用层状材料或湿砂、锯末等散状材料。低温或冬季时，采用多种或多层层状材料。
b：混凝土结构四周
模板采用木质材料，模板外侧维护松散回填土。
（二）内部循环水降温法
在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度，满足基础允许的温差。
（1）冷水管材料及制作安装
为了减少弯头和接头数目，冷水管按建筑物基础长度，预先做成一定长度的直段，管与管之间的接头用套管连接，使用前必须做接头密封性通水试验。
（2） 冷却管布设
冷水水平管距基础四周、基础深度均55cm，按蛇形布置，水平管间距1.0m～2m,交错排列

（3）冷却水

PPR预埋水管矩形布置示意图
冷却水采用天然河水或地下水，冷却水与混凝土之间的温差限制在22 oc以内，以防止引起管四周混凝土拉应力，导致裂缝。
5.5施工现场准备
5.5.1机具设备
结构支模、钢筋绑扎、机械连接、焊接以及混凝土拌制、运输、浇筑等需要的机具设备，可根据不同工程对象按通常混凝土施工要求设置。但保证连续浇筑，不得出现冷缝。
5.5.2测温准备
1、测温设备
温度测定仪器
温度测定仪棒式玻璃制水银温度计。在埋设集成温度传感器前应对仪器进行环氧树脂密封老化处理。温度测定仪布置位置及编号见温度测定仪平面布置图。

温度测定仪平面位置示意图
2、用φ48的脚手架钢管或其他无缝钢管作为棒式玻璃制水银温度计的测温管，管壁厚度以2mm为宜，内径为30~50mm，按所需长度量截取，其一端比钢管外径大10mm的圆钢板焊牢密封，使其不能漏水。布置于绑扎好的钢筋网架上，并焊牢。防止外界气温影响,管口用木块塞好。管内灌水，深度为100~150 mm。一个测温管只反映一个测温点的数据。测温管布置于混凝土基础二分之一厚度处。
5.6 混凝土现场施工
混凝土现场施工包括搅拌、运输、入模、浇筑等过程，根据大体积混凝土的特点，在保证混凝土具有良好的和易性和拌合温度两个指标要求条件下，在操作中要突出一个“快”字，以满足结构整体连续浇筑。
1、混凝土运输
（1）确保出混凝土量能保证工程一次连续浇捣完毕
（2）运输用商混车进行砼泵送；
（3）混凝土出机到浇筑完毕之间的时间不能超规范允值。
2、混凝土浇筑
（1）为适应浇筑时合理安排施工程序，采用斜面分层浇筑方法，每层浇筑厚度控制在500mm内，且控制混凝土均匀上升，避免大高差，循序渐进、一次性到顶。与下层混凝土时间间隔不超过4h，以不出现冷缝为原则。
（2）采用二次振捣工艺，以提高混凝土的密实和抗拉强度，减少收缩，并有利于散热。并严格控制振捣时间和插入深度，必须保证前后振捣能塑性闭合，否则不能进行第二次振捣，振捣区搭接范围50～100cm。
1. 振捣中产生的泌水和浮浆及时排出。
2. 对模板周边的混凝土进行重复振捣，以保证拆模时不出现蜂窝。
3.在浇至标高时，注意控制板上皮标高和平整度，在混凝土初凝后，终凝前，混凝土表面呈塑性时，用平板式振动器二次复振，再用木抹子压实2～3遍。
3、混凝土的测温
（1）砼浇筑后及时进行砼的测温工作，全面了解混凝土在强度发展过程中内部的温度状况，并且根据温度梯度变化情况可定性定量的指导施工，防止温度裂缝出现。根据土建工程大体积混凝土的特点和施工经验，实测的内部中心与表面的温差值宜控制在25℃以内。
（2）、应按规范规定的时间间隔测温，每次测温后应立即汇总整理出混凝土内温度场与温差数值，提供给技术部门，以指导现场施工。
4、混凝土养护
（1）养护是大体积混凝土施工过程的关键性工作，养护的目的是保持适宜的温度和湿度，控制混凝土内外温差及降温速度，促进混凝土强度的正常发展和防止有害裂缝的产生。应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温度控制在涉及要求的范围以内。当设计无具体要求时，温差应控制在25℃的范围内。保温是为了保持混凝土表面温度不至过快散失，减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝，亦可充分发挥混凝土的潜力和材料的松弛性。使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。保温的作用是使尚在混凝土强度发展阶段，潮湿的条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，亦可使水泥的水化顺利进行，提高混凝土的极限拉伸强度。对大体积混凝土面，一般在混凝土表面抹平后应立即覆盖一层塑料薄膜，对混凝土进行保湿养护，以防止水分蒸发过快产生干缩缝。根据温度情况可在塑料薄膜上覆盖麻袋片，进行保温养护。温差过小，或降温不利时，可采用用水浸透保温层，增大导热系数的方法，控制温差和降温速度。
砼养护时的温度控制
（1）常用的为保温法：常用草袋、塑料布、蓄水法。正常施工（即气温在16～30℃左右），一般采用铺二层草帘并浇水，蓄水法为在砼达到终凝后在砼上表面蓄以一定高度的水进行养护。对于大体积砼来说养护时间一般不少于15天。
5、混凝土试块的留置
现场按大体积混凝土一次性浇筑留置试块（每200m³留置一组标养，一组同条件试块）
6、混凝土的温度监测
（1）需要监测的温度。需要监测的温度包括大气温度、混凝土结构表面温度、
混凝土内温度。

（2）测温制度。测温应有专人负责。混凝土升温阶段每2~4小时测一次，温度下降阶段每8小时测一次。测温延续时间为9~15天。

5.5内部循环水降温
冷却水管直径d=25㎜,纵横排列间距1.5m，水温度12oc，水的比热Cs=4.2 k J ／k g.k,水重力密度γs=1000㎏／m3, λ=3.15wm.k,冷水流量qs=0.9 m3／h,导温系数α=0.115 m2／d,每根管长L=29.5m,混凝土导热系数
α=0.115 m2／d 见基础冷却水循环管布置图。

采用有关涉及图表法计算混凝土中的最大温度。
冷水管冷却范围D=0.95m,logD／d=log950／25=1.77。
混凝土导温折算系数：α＇=αlog100／log1500／25=0.115×2／1.77=0.1 3。α＇t／D2=0.13τ／1.52=0.058t。
3.6×λι／Csγsqs=3.6× 3.15×29.5／4.2×1000 ×0.9=0.177
查x—3.6×λι／Csγsqs 图得冷水管散热残留比x值，见表7.4.3-1

不同龄期冷却水管散热残留比x 表7.4.3-1
t（d）
0.5
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
α＇τ／D2
0.029
0.087
0.145
0.203
0.261
0.319
x
0.93
0.85
0.77
0.68
0.62
0.55

龄期t(d)
1
2
3
4
5
6
T(t)
15.35
26.65
35.05
41.27
45.88
49.3
混凝土的绝热温升表 表7.4.3-2

表中T(t)= mcＱ( 1－e- mt )/cρ=361×377×（1－2.718- 0.3 ×t）／0.96×2400
查F0—Ca2图得表7.4.3-3表，表中F0 =αt／h2=0.115×t／1.52=0.05t
不同龄期的F0和 Ca2 表7.4.3-3
龄期t(d)
0.5
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
F0
0.025
0.075
0.125
0.175
0.225
0.275
Ca2
0.75
0.58
0.46
0.37
0.25
0.28

表14.1.3-4 考虑表面和冷却水管同时散热后的水化热温升计算

从表中可知最高温升发生在第三天，其混凝土最高温度也同样发生在第三天，则第三天的残温比：Ca1=0.18, Ca2=0.46, x=0.77, Ca1x=0.18×0.77=0.139Ca2x=0.46×0.77=0.357, (1－Ca1x)=0.861(1－x)Ca2=0.146。
表面盖一层草苫。△T(t)=10oc Tb=△T(t)+Tq m=10+20=30oc。
平均最高温度 : Tm=(Tp－Tb) Ca2x／(1－Ca1)+(Tq －Tb) Ca2／(1－Ca1)+ T(t) ／(1－Ca1)+ Tb =(18－30 )×0.35／(1－0.135)+(20－30) ×0.77／(1－0.135)+16.8 ／(1－0.135)+30=34.5oc。
表中平均最高温度为（33.5+34+37+35+36+35+34.5+35.5+35）／9=35 oc。计算与实测温度接近，符合精度要求。混凝土内外温差：35-30＝5＜25oc。混凝土表面与大气温差30—20＝10＜20oc。符合温控要求。
基础混凝土最大降温收缩应力: σ= -Ecα△T.S(t) R / (1－νc)=-3×104×1.0×10-5 ×（-35+14）×0.3×0.32/（1-0.2）=0.76 N/㎜2<75%×1.57=1.18 N/㎜2,，1.18/0.76=1.55>1.15。基础不出现裂缝，符合要求。
六、 质量验收标准
本方案应遵守以下标准：
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002
《地下工程防水技术规范》GB50108—2001
《混凝土结构设计规范》GB5001—2002
《地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002
《普通砼配合比设计规程》JGJ 55－2000
《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005
七、 安全文明施工
7.1施工人员进入现场应戴安全帽，操作人员应精神集中，遵守有关安全规定。
7.2使用振动棒时应穿胶鞋，湿手不得接触开关，电源线不得有损。
7.3各种设备处于完好状态，机械设备运转部位有安全防护装置。
7.4混凝土输送泵的管道应连接支撑牢固，试送合格后才能正式输送，检修时
必须卸压。
7.5临电采用“三级配电，两级保护”。
7.6在基坑四周搭设防护栏杆，栏杆应搭设牢靠稳固，以防止倒塌伤人。
八、 环保措施
8.1混凝土浆液妥善处理，避免污染周围环境。
8.2施工现场机械噪音应符合噪音限制规定，白天不大于75dB，夜晚不大于
55dB。否则在机械上加蔽音罩。
8.3为防止施工现场尘土飞扬，施工道路应硬化，基地干土应撒水湿润土。
8.4水泥袋要及时收集堆放，不得散落。
8.5办公、生活区与施工现场隔离，生活垃圾要妥善处理，不要造成污染。
九、 劳动组织
每班配置管理人员4名，施工人员15~30名。

人 员 配 置 表
人员组成
人数
职责
项目经理
1
负责组织施工、协调现场
技术员
1
负责施工技术工作
质检员
1
负责施工质量检查验收
测温员
1
负责温度监测
材料员
1
负责组织材料进场及管理
安全员
1~3
负责现场安全工作
养护工
1~3
负责混凝土养护
混凝土搅拌工
2
负责混凝土搅拌
混凝土振捣工
5~8
负责混凝土浇筑振捣