基础大体积混凝土冬期施工.doc

基础大体积混凝土冬期施工
北京阳光广场是一座集商业、文娱、餐饮、办公及公寓为一体的现代化建筑。该工程地下3层，地上最高31层，总建筑面积约15万m2。基础设计埋深－l2.50m，基础底板东西长147m，南北宽124m，厚度为l~l.8m，属于大体积钢筋混凝土基础工程，采用C25、S12防水混凝土，整个基础底板混凝土量约3万m
第1章 冬期施工准备工作
该工程基础底板平面尺寸及厚度都较大，又处于冬期施工，应认真对待温度应力及温度控制问题，防止混凝土因水化热过大产生温度裂缝，要从技术、材料上等有关环节做充分准备。
7-2-1-1材料选择
1. 水泥：按施工规范中防水混凝土对水泥材料的要求，宜采用普通硅酸盐水泥，标号不低于425号，但考虑到大体积混凝土水化热高，宜采用水化热较低的水泥。经分析，防止产生温度裂缝是主要的，掺外加剂可改善混凝土性能，提高抗渗防水能力。因此确定选用矿渣硅酸盐水泥，标号为425号，并确保为大窑水泥。
2. 砂子：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于3%。
3. 石子：采用碎卵石，粒径5~40mm，含泥量不大于1%。
4. 粉煤灰：为便于泵送，考虑掺加适量粉煤灰。按规范要求，粉煤灰取代水泥的最大限量为30%，考虑粉煤灰对降低水化热有利，而对混凝土抗渗不利，故不采取等量取代法，而采取外掺法，每立方米混凝土掺加30㎏。
5. 外加剂：根据设计提供的两种外加剂，确定采用FS-H防裂型及FS-D早强抗冻型外加剂，适用温度为0~－10℃两种。该外加剂具有明显的抗渗功能，还具有降低水化热峰值的效果，对混凝土收缩有明显的补偿作用，同时还有提高强度、节约水泥的作用。该外加剂不含氯盐，对钢筋无锈蚀影响。其掺量为水泥重量的8%。
7-2-1-2混凝土供应
由于混凝土需求量大（80~100m3/h）故选定距现场较近的2个搅拌站供应混凝土。
7-2-1-3混凝土配合比
由于2个搅拌站同时供应混凝土，故要求搅拌站提前做好混凝土试配，且配合比应大致相同，以免造成混凝土强度的较大波动。
7-2-1-4现场准备
1. 由于底板混凝土施工处于冬季最寒冷时期，因此做完防水保护层后应在其上加以覆盖。放线时掀开，施工完后再行覆盖，以防地基土受冻起拱。
2. 钢筋绑扎及插筋施工完毕后，须做好隐检验收并办理手续。
3. 抹立面（侧壁）防水层的砂浆保护层。
4. 若钢筋绑扎后至浇筑混凝土前遇雪，应及时在钢筋上满铺苦布，以免因雪进入钢筋骨架内无法清除而影响质量及进度。
5. 现场应安装发电机，以防停电影响混凝土连续施工，并保证昼夜施工用电。
第2章 主要施工工艺
7-2-2-l施工段的划分及流水顺序
施工按后浇带分为5段，即A、B、C、D、E段，见图7-2-1。
施工顺序为先浇筑塔吊部位混凝土，为安装塔吊做好基础。然后按A、B、C、D、E顺序依次浇筑。
7-2-2-2模板
底板外围砌240mm厚砖墙充当模板，在浇筑混凝土前须做好回填，以增加墙体模板强度。中间E段及后浇带采用木脚手板充当模板，在后浇带中用木方做支顶。
7-2-2-3钢筋
钢筋由料厂加工，Φ22以上钢筋采用锥螺纹连接，Φ22以下采用搭接焊。钢筋施工完毕经验收合格后方可浇筑混凝土。
7-2-2-4混凝土浇筑工艺
1. 两个搅拌站提供32m、l7m臂长混凝土输送泵车各1台，另有2台备用，混凝土供应量分别为1000m3/d和500 m3/d，每天混凝土供应总量约1500 m3。A、B、C、D各段需混凝土量约6000 m3，E段约5800 m3。两站施工区域划分详见图7-2-2（以A段为例）。B、C、D段浇筑方法同A段布置。E段采用泵车与配管进行施工。
2. 混凝土入模温度宜控制在7~12℃，若超出此范围应将混凝土泵车退回，这一点须严格执行。要求每辆混凝土运输车到现场后均进行温度测定。
3. 混凝土初凝时间为3.5h，施工人员可据此安排施工及混凝土的养护。
4. 商品混凝土坍落度大，特别是上口浇筑点，插入振捣器后，混凝土在1.8m高度内可斜向流淌10~12m，甚至更长一些，即使浇筑厚度1m，流淌距离也难以控制，不可能在3.5h之内又覆盖一层混凝土，且施工时正值冬季严寒季节，薄层混凝土抗冻能力差，故未采用分层浇筑方法，而采取“分段定点、一个坡度、层层浇筑、一次到顶”的方法。这种自然流淌形成的斜坡混凝土的浇筑方法能较好地适应泵送混凝土，但须保证上下层混凝土在不超过初凝时间内连续浇筑。
5. 大体积混凝土施工易产生裂缝，其原因很多，但温度裂缝是主要原因之一，因此施工时应严格控制配合比和出罐温度，既要保证混凝土早期不受冻，又要保证混凝土内部与表面温差不超过25℃，混凝土表面与环境温度差不超过25℃。
6. 混凝土振捣：根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带前后布置2台振捣器，中间布置1台。一台布置在混凝土的卸料点，主要用于上部混凝土的捣实；由于底皮钢筋间距较密，另一台布置在混凝土的坡脚处，以确保下部混凝土的密实。为确保整个高度内混凝土质量，对混凝土振捣工艺进行了改进，即对浇筑后的混凝土在振动界限以前给予二次振捣，以排除混凝土内因泌水在粗骨料水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减小内部微裂，提高混凝土密实度。
混凝土二次振捣的恰当时间是将运转着的振捣棒以其自身的重力逐渐插入混凝土中进行振捣，如混凝土仍可恢复塑性（将振捣棒小心拔出时混凝土仍能自行闭合而不会在混凝土中留下孔穴），这时施加二次振捣是适宜的。因此要求振捣者认真执行混凝土操作规程，注意观察混凝土的施工状态。
7.应急措施：若混凝土在3.5h以上不能连续浇筑时，则应在已浇筑的混凝土面上插入1m长的Φ12钢筋，间距500mm，按梅花形布置，然后沿钢筋上端覆盖岩棉被，将岩棉被卷塞在钢筋之间，尽可能堵严，且尽量缩小空间，以保证混凝土表面不受冻（图7-2-3）。
第3章 混凝土的测温与养护
1. 培训专职测温人员进行安全交底，备齐测温计、测温管及标志旗，测温管长0.26~1.6m，标志旗100个。测温点的布置详见图7-2-4。浇筑混凝土时要根据段位插测温管，测温管应与钢筋绑牢，以免浇筑时位移或漏孔位。保温及测温工作要持续到混凝土温度与大气平均温度差在15℃以内，混凝土强度达设计强度的85%以上，并经技术部门同意方可终止。
2. 对混凝土温度应预先计算，为保温措施的确定和材料的准备提供理论依据。经计算，l层5m厚岩棉被即可满足保温要求。因此在每步每段浇筑的混凝土达到能上人的强度后应及时覆盖保温。为避免岩棉被因吸水而影响保温效果，在混凝土表面先覆盖一层塑料薄膜。
墙体插筋处的保温措施不可忽视，其外侧用岩棉被堆角，并用40cm宽的岩棉条铺在钢筋中间。
7-2-4管理措施
1. 所有混凝土原材料均须经检验，合格后方可使用。混凝土配合比及外加剂掺量要准确，需专人负责。
2. 严格按冬季施工的各项规范、规定及方案进行施工。
3. 混凝土浇筑前须清除基槽内的冰雪及杂物，浇筑过程中须注意在下一层混凝土的温度下降到+5℃之前及3.5h内，必须浇筑上一层混凝土，以保证混凝土的连续浇筑和混凝土内部温度在正常范围内。
7-2-5测温记录整理与分析
理论计算与施工情况相比（混凝土的搅拌温度、浇筑温度、最高温升值）基本一致。最高温为422℃（图7-2-5），只有个别点达到47℃。计算最高温值为44.5℃，现场表层温度值25℃2℃，完全满足大体积混凝土对温度制度的要求。从温度曲线看，混凝土的中心与表面温度差均在20℃以内，表面与大气温度超过了25℃，但因采取了保温措施，且与预计的温度大致相近，故认为符合规定。
从测温资料来看，采用矿渣水泥配制的混凝土，浇筑后24h开始大量产生水化热，最高值出现在72~l20h，因此对大体积混凝土施工，早期的温度监测非常重要。测温记录还表明，在升温阶段，混凝土内部的最低温度均发生在后浇带、边、角处，皆因该位置受环境气温变化影响较大，所以应对边角和不易覆盖的部位加强保温，以防由于温度散失过快而产生裂缝。
测温记录表明，底板混凝土的温度变化在控制范围内，也证明上述考虑和采取的各项措施是可行的。7-2-6实施效果和施工体会
从混凝土施工过程来看，施工安排在12月31日至次年1月31日，但实际仅用了15d，混凝土量为29937m3，其各项指标均达到要求。选择这个季节进行施工是有利的，不用将粗细骨料预冷，降低了混凝土的入模温度，同时也降低了混凝土的最高温升值，有利于避免温度裂缝。
为确保工程质量，在理论计算中未考虑外加剂FS的作用，但从混凝土7d抗压试验报告看，FS防裂、减水、提高早期强度、降低水化热的作用是非常明显的。