大体积混凝土施工专项方案.doc
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1、大体积混凝土施工专项方案一、 编制依据1.1 菏泽大剧院结构施工图纸、图纸会审、 1.2施工组织设计1.3混凝土施工规范二、 工程概况及特点 菏泽大剧院工程为框架结构,建筑高度为23.75米,舞台最高点为34.45米,地上1层,其中局部4层,地下1层,舞台基坑最深为10米。基础均采用钻孔灌注桩基础。与普通混凝土相比其主要工程特点是:1)基础混凝土底板工程量大,有5670立方米。 2)单体承台混凝土体积大,承台梁密集,多为基板下的暗梁3) 舞台基板结构厚度达到950mm厚,钢筋密,混凝土工程量大,预埋件多,单块预埋件比较重; 4)施工精度要求高,质量要求严。三、 工艺流程人员配备、物质检验、配合
2、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、 监控要点配合比:包括原材料、坍落度、砂率、水灰比、外加剂。4.1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。4.2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材料准备5.1.1水泥优选水化热较低的矿渣水泥、火山灰质水泥、粉煤灰水泥。如采取措施保证混凝土发热量不增加的前提下,可选用普通硅酸盐。水泥有出厂合格证及合格实验报告,严格控制水泥安定性。石子的最大粒径与输送管之比 表5.1.2-1石子品种泵送高度(m)石子最大粒径与输送管径之比碎石501
3、:3.0501001:4.01001:5.0卵石501:2.5501001:3.01001:4.05.1.2骨料 骨料应符合普通混凝土有关质量标准,还应注意以下几点:(1)有害杂质砂石中不得有云母、粘土、淤泥、白云石、石灰块,这些杂质在混凝土中消化膨胀,使混凝土发生开裂剥落。(2)品种和粒径细骨料宜采用中砂,粗骨料宜采用粒径较大的石子,以利于混凝土密实,减少水泥用量,降低水化热。如采用泵送混凝土,石子粒径、级配和形状对混凝土拌合物有重要的影响。石子的最大粒径与输送管的管径之比有直接关系,见表5.1.2-1。(3)含泥量大体积混凝土中,泥量过多增加混凝土的收缩,降低强度和抗裂性。砂子含泥量小于3
4、%。石子含泥量小于1%。5.1.3外加剂及掺合料(1)减水剂。有出厂合格证,掺量必须经过实验试配,一般适宜掺量0.2%0.3%,不超过5%,误差0.5%。宜以液体形式掺入。(2)泵送剂泵送剂应有出厂合格证和使用说明书。掺量应按照说明书要求,防止少掺或超掺,以免造成堵泵。(3)粉煤灰应掺I级粉煤灰(见表5.1.3-1),掺量必须经过实验试配。按检验批验收,检验收批以昼夜连续供应200t相同等级的粉煤灰为一批,不足200t的按一批序 号指 标粉煤灰级别1细度(0.045mm方孔筛的筛余)不大于1220452烧适量(%)不大于58153三氧化硫(%)不大于3334需水量比(%)不大于58155含水率
5、(%)不大于11不规定粉煤灰指标 表5.1.3-15.1.4循环水冷却管。冷却水管宜采用直径1950mm的钢管或铝管。优选采用铝管,易于弯曲,避免了弯头连接,减少漏水点。5.2技术准备5.2.1、混凝土配合比(1)水泥用量水泥品种选用符合要求。在满足设计要求的强度等级(含利用混凝土后期强度)以及施工条件允许的前提下,水泥用量降到最低。(2)石子级配采用的石子品种、粒径符合5.1.2-1中第2条的要求,颗粒级配宜采用连续级配,以增加混凝土密实度。(3)混凝土坍落度混凝土坍落度在满足强度前提下,一定满足施工的要求,确保混凝土振动后里实外光。当水泥用量(相应的水灰比)与坍落度发生矛盾时,适当增大坍落
6、度,调整水泥用量,以满足施工操作的要求,利于混凝土振捣密。泵送混凝土的坍落度按国家现行标准混凝土泵送施工技术规程的规定选用。对不同泵送高度,入泵时混凝土的坍落度按表5.2.1选用。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306060100100以上坍落度(mm)100140140160160180180200(4)外加剂在大体积混凝土中掺入减水剂,增大混凝土的坍落度,改善和易性和保水性,提高泵送效率;有缓凝作用,可进行二次振捣,提高混凝土的整体性。常用外加剂有普通型木质素硫酸钙、AF型减水剂。掺量必须试 5.2.1-1 5.2.2办理好工序交接手续(1)做
7、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。5.2.3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600mm。模板支设方法见上图。5.3混凝土温度组成及计算在大体积砼施工中,经常出现的问题是温度变形裂缝,不能仅凭经验用温差控制裂缝,而应该通过科学的计算,采取“温差温度应力”双控的方法,避免结构物出现温度裂缝。混凝土浇筑成型后,经历着从初始浇筑温度,上升到最高温度,最后下降到稳定温度。包括拌和温度、浇筑温度、最高水化热绝热温度、
8、表面温度。(1)混凝土拌和温度:混凝土拌和温度,又称出机温度,由各种原材料提供。石子的温度影响最大,砂子、水次之,水泥最小。混凝土拌和温度降低措施:(a)采用低温水或冰水搅拌混凝土。(b) 对骨料喷冷水。(c)对骨料进行覆盖或设置遮阳棚避免日光直晒。(d)在早晨或夜晚搅拌。(e)掺加相应的缓凝型减水剂 (2)混凝土浇注温度:浇筑温度是混凝土拌和出机后,经运输、浇灌、振捣成型时的温度。与外界温度有关,当气温高于拌合温度时,浇注温度比拌合温度高,气温低于拌合温度时,则相反。这种热量(或热量)的损失随运输工具、运输时间、运转时间、运转次数、振捣时间而变化。(3)绝热温升:绝热温升是结构四周没有任何热
9、交换,水泥水化热全部转化为温度升高,与水泥用量、混凝土的热学性能有关,并随时间变化。(4)混凝土内部温度:大体积混凝土实际处于上下表面一维散热状态,温升值比按绝热状态计算的小。混凝土浇筑厚度越薄,水化热温升阶段越短,最高温度值出现也越早,散热降温也越快;反之,厚度越大,水化热温升阶段越长,最高温度值出现的也慢,散热也越慢。同时混凝土内部温度与大气温度也有关系,大气温度高,散热慢,温度最高值出现时间早。(5)温度计算见工程实例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121
10、8小时后及时养护,养护期间应保持混凝土表面湿润,如在夏季,避免阳光直照,混凝土表面应加盖草苫。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2025 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
11、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或竹质材料,模板外侧挂层状材料或采用带填充材料的模板。(2)混凝土表面保温材料需要厚度计算见工程实例。(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材料按5.1.4条选用。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,配上U形管,分组编号,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
12、验。(2) 冷却管布设冷水管距基础四周、基础上下均50cm,按蛇形布置,中心距离1.5m3.0m,交错排列;上、下水管间距1.53.0m,并且通过立管相连,(图1)(3)冷却水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。通水流量为0.91.5L/h。若水温高,可加冰调整。(4)水管冷却温度场计算水管冷却温度场计算采用图表近似估算法,见工程实例。5.5温度应力控制措施大体积混凝土的结构贯穿性或深进裂缝,主要是由平均降温引起收缩应力造成按上述温控法控制外,还有设计构造技术措施进行控制。5.5.1、设计构造技术措施由于基础结构受到
13、桩、地基的约束,随着对温度、收缩变形的约束越大,产生温度应力也越大,易产生贯穿性结构裂缝。采用“抗、放”措施。(1)设置滑动层。在垫层上铺设三元乙丙柔毡、毡砂隔离层、塑料布、纤维布加滑石粉或细砂。(2)在底板上下层主筋外布置8mm50mm双向抗裂筋,增强表面抗裂能力。(3)按规范要求在结构上设置温度伸缩缝(后浇带)。在室内或土中的地下室的现浇混凝土结构超过30m,露天的超过20m的,设置伸缩(后浇带)。5.5.2、温度应力计算见工程实例。5.6施工现场准备5.6.1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。
14、但保证连续浇筑,不得出现冷缝。5.6.2测温准备1、测温设备(1)温度测定仪器温度测定仪有热电偶、电阻温度计、棒式玻璃制水银温度计等。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。采用热电偶测温时,还应配合普通温度计进行校核。(2)温度测定仪器的设置所有温度测定仪器的埋设,必须按测温布置图进行编号。a:热电偶的埋设热电偶的埋设以35个为一个测点,35个测点为一个区,每个热电偶均得编号,并在埋设前进行测试检验。热电偶必须在钢筋绑扎完毕和混凝土浇注前安好,需绑扎在横向较粗钢筋的下侧,测温线应绑在钢筋上, 其温感部位应处于测温点位置,并不得与钢筋直接接触。按照施工平面位置的布点,用一根大于
15、12的钢筋,其长度为浇注层厚度加2030mm,温度传感器采用钢丝固定,且与钢筋之间要有隔离层温度传感器采用钢丝固定,且与钢筋之间要有隔离层。测温线插头留在外面,并用塑料袋罩好,避免潮湿,保持清洁,留在外面的测温线长度应大于20cm, 并按上中下顺序分别绑扎,每组测温线在线的上段做上标记, 便于区分深度。(图2)b: 棒式玻璃制水银温度计的设置用48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3050mm,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
16、灌水,深度为100150 mm。一个测温管只反映一个测温点的数据。分上、中、下管,上管底距混凝土基础面150 mm,中管底位于基础1/2厚度,下管底距基础底150 mm。上、中、下管的水平间距为2.55m。(图3) 六、 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。6.1混凝土供料6.1.1混凝土的搅拌(1) 保证商砼的原材料和试配材料一致。(2) 搅拌站自动计量系统和其他计量器具经法定计量部门鉴定合格。(3)搅拌时间按规定执行。(4)进行热工
17、计算,以保证混凝土入模温度在528之间,在这个范围内尽量靠下限,914之间为宜。6.1.2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。6.2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
18、捣,振捣区搭接范围50100cm。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23遍。6.3混凝土的测温(1)一般常用玻璃温度计测温。一般采用外径38的铁管,铁管底部需焊上铁板,上部用木塞塞紧,以防水浸泡。测温一般为12小时一测,连续测温不少于12天,尤其注意3天5天的测温,这时温升达到或接近最高峰值,在砼施工过程中每隔4小时侧一次。原材料温度和拌和温度及环境气温填写好专门的测温纪录。测温孔的布设,在每一浇注层每
19、个承台最少设二个点。(2)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。(3)根据平面形状尺寸、厚度等不同情况,合理、经济地布设测温点,绘出测温点布置图,指派专人进行砼的测温工作。(4)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。6.3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
20、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,
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