厚大體積混凝土

1、地下室大體積砼施工一、工程概況黑龍江現(xiàn)代文化藝術(shù)產(chǎn)業(yè)園由A、B棟高層住宅樓，C棟多層住 宅樓，D棟商住混合樓，E、F棟商服、G棟電信辦公大樓組成以及地 下車庫(kù)部分組成。建筑平面不規(guī)則，地上2-31層，地下1層，為全 現(xiàn)澆框架剪力墻結(jié)構(gòu)。因?yàn)锳、B棟為地上31層的高層，其基礎(chǔ)采用 整體筏板型，筏板設(shè)計(jì)厚度為1.7m，電梯井集水坑附近局部厚度達(dá) 到2.4m和3.75m，其砼量A棟約為2650m3, B棟約為2500立方米。 砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30，抗?jié)B等級(jí)為P6。該混凝土為大體積混凝土， 為避免混凝土產(chǎn)生有害結(jié)構(gòu)裂縫，本工程采用的降溫方案為預(yù)埋循環(huán) 水降溫系統(tǒng)。不僅如此，在原材料選用與配合比設(shè)計(jì)、

2、混凝土供應(yīng)與 澆筑以及混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)與表面養(yǎng)護(hù)等方面采取有效的控制措 施，從而來(lái)保證了混凝土工程的施工質(zhì)量和工程的預(yù)期效益。二、施工情況介紹本工程A、B棟基礎(chǔ)筏板混凝土設(shè)計(jì)厚度為1.7m，具體筏板厚度 分布情況見附圖一。施工時(shí)為春季天氣多變，突出難度如下：降低大體積混凝土內(nèi)部最高溫度和控制混凝土內(nèi)外溫度差在規(guī) 定限值(25C)以內(nèi)，存在3個(gè)極不利因素：承臺(tái)混凝土超厚，要一次性成型，混凝土內(nèi)部溫度不易散發(fā)；混凝土強(qiáng)度等級(jí)高（強(qiáng)度為C30 , P6），而哈爾濱市難以采購(gòu)礦渣硅酸鹽水泥，需用復(fù)合硅酸鹽水泥（PC42.5），水化熱高；哈爾濱地區(qū)春季晝夜差較大，早晚大氣溫度變化很大，環(huán)境溫度溫 差大

3、，混凝土內(nèi)表溫差大；砼降溫期間溫差難以控制。在這些因素綜合作用下，混凝土內(nèi)部則會(huì)形成較高的溫度梯度， 存在著產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫的危險(xiǎn)。為防止混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫（表面裂縫 和貫穿裂縫），就必須從降低混凝土溫度應(yīng)力和提高混凝土本身抗拉 性能這兩方面綜合考慮。為此，把超厚大體積混凝土工程施工列為本 項(xiàng)目的目前工作重點(diǎn)。三、大體積砼的施工技術(shù)措施（一）溫度控制計(jì)算假設(shè)筏板周邊沒有任何散熱和熱損失條件（現(xiàn)場(chǎng)為磚地模且在砼 施工時(shí)周邊分層回填夯實(shí)），水化熱全部轉(zhuǎn)化成溫升后的溫度值，在 混凝土表面覆蓋一層麻袋作為保溫層，則混凝土水化熱絕熱溫升值為 （混凝土在3-3.5d的水化熱為峰值，則取3d砼溫度）：計(jì)算參數(shù)：

4、混凝土為C30 P6,使用水泥為復(fù)合硅酸鹽水泥為PC42.5則每立方米砼的水泥用量mc=340kg /m3每公斤水泥水化熱Q=364KJ/kgC30P6 混凝土的比熱 c=0.97 KJ/kg.KC30P6 混凝土的密度 p =2400 kg/m3混凝土澆筑溫度按T。=22C考慮?；炷翜囟扔?jì)算：1、3d最大水化熱絕熱溫升值Tm = m XQ/(cXp )=340X364/ (0.97X2400) =53.16C2、3d混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度水化熱不同齡期與澆筑塊厚度的關(guān)系澆筑塊厚度/m不同齡期(d)時(shí)的Z值369121518212427301.00.360.290.170.090.050.0

5、30.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.590.480.380.290.230.190.160。153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24注：本表適用于混凝土澆筑溫度為203OC時(shí)的工程。T3=TO+T (t) g混凝土厚度按1.7m查表，3d時(shí)當(dāng)厚度為1.5m的時(shí)g =0.49,當(dāng)厚度 為2.50m的時(shí)候g

6、=0.65使用內(nèi)插法：g =0.49+ (0.65-0.49) / (2.5T.5)X( 1.7T.5) =0.533d 水化熱溫升：T (3) g =53.16X0.53=28.2 C混凝土內(nèi)部最高溫度為：T3=T+T (3) g =22+28.2=50.2 C3、混凝土表面溫度Tb(t)=T+ (4/H2) h(H- h?)AT(t)混凝土表面采用3cm草袋保溫養(yǎng)護(hù)，則查得入j0.14,空氣導(dǎo)熱系數(shù)B23W/mK傳熱系數(shù)B=1=1= 4Z & + 10.03 + 10.21 + 0.04li 所 017 23 q砼的虛鋪厚度混凝土導(dǎo)熱系數(shù)A取2.33W/mkK 取 0.666人233h =

7、 K = 0.666 x =0.388mP4混凝土計(jì)算高度 H=h+2 h=2+2X0. 388=2.24m大氣平均溫度T按18C考慮 aT(t)= T3- T=50.2-18=32.2C混凝土表面溫度為：二(3)=18+ (4/2.242)X0.388X(2.24-0.388) 32.2=26.66C4、溫度差計(jì)算混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差：T3 -Tb=50.2-26.66=23.5425C混凝土表面溫度與大氣溫度之差：Tb- T =26.66-18=8.66 V25C表面溫差和混凝土梯度均能滿足要求，需在表面采用一層3cm的草袋 保溫。但是由于計(jì)算溫差為23.54C，較為接近25C,為

8、保證施工質(zhì) 量，需在1.7m的筏板范圍內(nèi)設(shè)置一層循環(huán)水降溫管，在深度較深的 集水坑加深區(qū)域設(shè)置兩層循環(huán)水降溫管。（二）大體積砼澆筑的技術(shù)措施根據(jù)前面計(jì)算公式可知：大體積砼溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、厚度、 內(nèi)外溫度差及地基的約束情況具有直接情況，由于底板長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度較大的情況下，必須采取一些專門措施控制溫度應(yīng)力，才能 達(dá)到無(wú)縫施工的目的，根據(jù)我公司多年的大體積砼施工經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合 本工程的具體特點(diǎn)，制定以下施工措施：1、原材料選用水泥：C30大體積混凝土應(yīng)選用水化熱較低的水泥，并盡可能減少水 泥用量。本工程選用了硅酸鹽復(fù)合水泥，即PC 42.5水泥。細(xì)骨料：根據(jù)試驗(yàn)采用II區(qū)中砂。粗骨料：在

9、可泵送情況下，選用粒徑5-40連續(xù)級(jí)配石子，以減少水 泥用量和混凝土收縮變形。含泥量：在大體積混凝土中，粗細(xì)骨料的含泥量是要害問(wèn)題，若骨料 中含泥量偏多，不僅增加了混凝土的收縮變形，又嚴(yán)重降低了混凝土的抗拉強(qiáng)度，對(duì)抗裂的危害性很大。因此骨料必須現(xiàn)場(chǎng)取樣實(shí)測(cè)，石 子的含泥量控制在1 %以內(nèi)，砂的含泥量控制在1.5 %以內(nèi)。摻合料:采用添加粉煤灰技術(shù)。項(xiàng)目部根據(jù)試驗(yàn)選定才用一級(jí)粉煤灰， 在混凝土中摻用的粉煤灰不僅能夠節(jié)約水泥，降低水化熱，增加混凝 土和易性，而且能夠大幅度提高混凝土后期強(qiáng)度，大大降低了混凝土 前3天的水化熱。外加劑：（1）擬采用補(bǔ)償收縮砼，以膨脹補(bǔ)償收縮。UEA砼膨脹劑是一種鋁酸鈣

10、砼膨脹劑，在水泥中摻一定比例的UEA可配置成補(bǔ)償收縮砼，其最佳摻量為8%12% （替代水泥率）， 其限制膨脹率約為（25）X104，在適當(dāng)限制條件下可導(dǎo)入0.3 0.9Mpa的自應(yīng)力。對(duì)于UEA砼的施工應(yīng)注意的以下問(wèn)題：1）澆筑前，與砼供應(yīng)商密切聯(lián)系，配合比計(jì)量要準(zhǔn)確，攪拌時(shí) 間要比普通砼沿長(zhǎng)3060秒鐘。2）為充分發(fā)揮膨脹效能，實(shí)時(shí)和充分的保濕養(yǎng)護(hù)最為重要，砼 澆筑后，應(yīng)在終凝兩小時(shí)開始帶水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為717天。3）要求振搗密實(shí)，不要過(guò)振和漏振。4）摻不同品種外加劑對(duì)補(bǔ)償收縮砼總會(huì)產(chǎn)生不同效果，因此使用不當(dāng)時(shí)必須先試驗(yàn)確定。（2）由于混凝土體積較大，澆筑時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)摻緩凝劑，摻量按規(guī)定和試

11、驗(yàn)確定；（3）摻入適量減水劑，減少混凝土拌合的用水量，減水劑中陰離子 表面活性劑，對(duì)水泥顆粒有明顯的分散效應(yīng)，并可使水的表面張力降 低而起加氣作用。因此在砼中摻加一定比例的減水劑，不僅可以改善 砼的和易性，而且可以減少水和水泥的用量，從而減少了水化熱。2、減少砼收縮，提高砼的極限抗拉能力1）改進(jìn)施工工藝，進(jìn)行二次振搗，能排除砼因泌水在粗骨料、水平 鋼筋下部生成的水份和空隙，增加砼的密實(shí)度，減小內(nèi)部微裂和提高 砼強(qiáng)度，這要求掌握好兩次振搗的間隙，控制方法為：將運(yùn)轉(zhuǎn)著的振 動(dòng)棒以其自身重力逐漸插入砼進(jìn)行振搗，拔出時(shí)仍能自行閉合，而不 會(huì)在砼中留有孔洞。否則不能進(jìn)行二次振搗。2）由于大體積砼內(nèi)泌水較

12、多，若不排除，容易影響強(qiáng)度，因此砼泵 送時(shí)，優(yōu)先供應(yīng)中間泵位，使?jié)仓释还绦舞偳锻七M(jìn)，以便使砼泌水 隨著砼澆筑而流向兩側(cè)，再用離心泵及時(shí)排出泌水，在收頭處澆筑時(shí) 采用反向澆筑，使泌水形成積水溝，便于抽除。3、采取抗裂縫構(gòu)造措施本工程底板設(shè)計(jì)上配有受力面筋和底筋，但是根據(jù)我公司多年實(shí) 踐證明，在大體積砼中適當(dāng)配置小直徑間距的溫度筋，對(duì)砼的抗裂具 有較大作用。為了使砼更好地抵抗拉應(yīng)力，我們將在圖紙會(huì)審時(shí)建議 設(shè)計(jì)院在砼中部配置一層溫度筋（8/150雙向）。4、在上下兩層鋼筋網(wǎng)片之間預(yù)埋0 32的循環(huán)水降溫管，在3.75m 和2.4m厚的集水坑加深區(qū)域預(yù)埋兩層（距加深區(qū)坑底1m和2m）循 環(huán)水降溫管

13、，在1.70m厚的筏板范圍內(nèi)預(yù)埋一層（距板底850mm）循 環(huán)降溫水管。在筏板澆筑時(shí)和澆筑完畢后幾天內(nèi)使用測(cè)溫點(diǎn)測(cè)量板厚 范圍內(nèi)不同深度處的溫度，如果超過(guò)25C的溫差，則往循環(huán)水管內(nèi) 泵入水，來(lái)降低混凝土內(nèi)部溫度，以達(dá)到降低混凝土內(nèi)外溫差的效果。 循環(huán)水降溫管的布置詳見附圖二。5、控制大體積砼溫升根據(jù)前述大體積砼裂縫產(chǎn)生原因可知：大體積砼由于前期（一般 在三天以內(nèi)）水泥水化使內(nèi)部溫升過(guò)高，內(nèi)外溫差過(guò)大，造成降溫期 間收縮受約束而產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)砼抗拉強(qiáng)度后會(huì)產(chǎn)生裂 縫。因此控制水泥水化熱引起的溫升，即可減少降溫期溫差，這對(duì)降 低溫度應(yīng)力，防止產(chǎn)生溫度裂縫有顯著的作用。6、大體積砼澆筑與

14、養(yǎng)護(hù)階段的溫控措施1）采用分層分段方法進(jìn)行連續(xù)澆筑，分層連續(xù)澆筑一方面便于 振搗，另一方面可利用砼層散熱。2）盡量選擇氣溫較低環(huán)境下攪拌制作砼，以降低砼的入模溫度 而減小砼內(nèi)外溫度差。3）當(dāng)澆筑時(shí)外界氣溫過(guò)高時(shí)，該可采用在輸送管上加蓋草袋并 噴冷水，砼攪拌車到場(chǎng)等待時(shí)往攪拌罐上噴冷水的措施來(lái)控制砼的澆 筑溫度。7、做好保溫保濕及測(cè)溫工作（1）保溫是大體積砼施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目的是降低大體積砼 內(nèi)外溫度差以降低砼內(nèi)部溫度應(yīng)力，其次是降低砼表面的降溫速度， 充分利用后期砼的抗拉強(qiáng)度，以提高砼受外約束的抗裂能力，以達(dá)到 控制溫度裂縫的目的。另外，為了防止砼表面脫水開裂也必須進(jìn)行保 濕養(yǎng)護(hù)，同時(shí)與測(cè)溫

15、配合，一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi)外溫差始終控制在規(guī)定范圍內(nèi), 另外底板承臺(tái)、地梁采用磚模做側(cè)模也有利于砼保溫。（2）砼測(cè)溫。為了掌握大體積砼升溫和降溫的變化規(guī)律，以及 各種材料在各種條件下溫度影響，需要對(duì)砼進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)控制。測(cè)溫點(diǎn)布置：沿底板澆筑的厚度布置在底部、中部、和表面， 垂直監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距為8001000MM，平面監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在底板的邊緣和中 部，平面測(cè)點(diǎn)間距一般為6M,測(cè)溫點(diǎn)布置時(shí)，距邊角和表面應(yīng)大于 50MM。采用預(yù)留測(cè)溫度孔方法測(cè)溫時(shí)，測(cè)溫孔布置見附圖三。測(cè)溫制度：在砼溫度上升階段每24小時(shí)測(cè)一次，恒溫階段 溫度下降階段每8小時(shí)測(cè)一次，同時(shí)應(yīng)測(cè)大氣溫度。所有測(cè)溫孔均應(yīng)編號(hào)，進(jìn)行砼內(nèi)部不同深度和表明溫度

16、的測(cè)量， 同時(shí)應(yīng)填寫大體積砼測(cè)溫記錄，交項(xiàng)目工程師閱簽，并作為對(duì)砼施工 質(zhì)量的控制依據(jù)。測(cè)溫工具的選用：為了及時(shí)控制砼內(nèi)外兩個(gè)溫差，以及校驗(yàn)計(jì) 算值與實(shí)測(cè)值的差別，隨時(shí)掌握砼溫度動(dòng)態(tài)，宜選用熱電偶溫度計(jì)， 同時(shí)還應(yīng)配合普通溫度計(jì)，以便進(jìn)行校驗(yàn)，采用熱電偶溫度計(jì)，其插 入底板的深度不應(yīng)小于熱電偶外徑的610倍。測(cè)溫過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度差超過(guò)25C時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行保溫和循 環(huán)水降溫。四、砼澆筑的一般性措施1、澆筑前應(yīng)檢查混凝土送料單，核對(duì)混凝土配合比，確認(rèn)混凝 土強(qiáng)度等級(jí)，檢查混凝土運(yùn)輸時(shí)間，測(cè)定混凝土坍落度，必要時(shí)還應(yīng) 測(cè)定混凝土擴(kuò)展度，在確認(rèn)無(wú)誤后再進(jìn)行混凝土澆筑。2、砼自吊斗口下落的自由傾落高度不得超過(guò)2M，如超過(guò)2M時(shí) 必須采取措施。澆筑豎向結(jié)構(gòu)砼時(shí)，如澆筑高度超過(guò)2.5M時(shí)，應(yīng)采取串筒、導(dǎo)管、溜槽或在模板側(cè)面開施工洞口。3、澆筑砼時(shí)應(yīng)分段分層進(jìn)行，每層澆筑高度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 鋼筋疏密決定。一般分層高度為插入式振動(dòng)器作用長(zhǎng)度的1.25倍， 最大不超過(guò)500mm，平板振動(dòng)的分層厚度為200mm。4、使用插入式振動(dòng)器應(yīng)快插慢拔，插點(diǎn)要均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)， 按順序進(jìn)行，不得遺漏（一般為300100mm），振