大體積混凝土澆筑施工技術

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,目錄,一、工程簡介,,二、施工難點,四、工程附圖,五、技術經(jīng)濟指標,三、施工措施和計算,一、工程簡介：,重慶萬豪國際會展大廈位于解放碑鬧市區(qū)，是重慶市渝中半島形象設計中兩組超高層建筑群之一，為西南第一高樓，是一幢集停車、商業(yè)、公寓、辦公、會展為一體的綜合性建筑。地下五層，地上七十三層，總建筑,182893m,2,，總建筑高度為,333m,。采用鋼,—,混組合框架,—,核心筒結構體系，塔樓區(qū)域采用鋼結構，七層以下為鋼骨混凝土結構，裙房區(qū)域采用框架,—,剪力墻鋼筋混凝土結構。,塔樓基礎底板厚度為

2、,4.5m,（電梯井處厚,6m,），長、寬均為,25.8m,?；炷翉姸鹊燃墳?C40,，抗?jié)B等級為,S8,。一次性澆筑混凝土方量為,2800m,3,，為超厚大體積混凝土。,二、施工難點,1,、筏板厚度為,4.5m,，最厚處,6m,，一次性澆筑方量,2800m,3,。,2,、施工期間大氣溫度高，平均氣溫在,30℃,以上。,3,、重慶建筑市場沒有礦渣水泥。,5,、加冰降低混凝土入模溫度，采用循環(huán)水降低溫度峰值。,4,、重慶地區(qū)沒有中砂，只有細沙。,三、施工措施：,1,、澆筑前的準備工作,首先，選定在生產(chǎn)能力、技術力量、服務質量等方面全面衡量的重慶市慶陽混凝土攪拌公司，由該公司統(tǒng)一進行材料的采購工

3、作，由監(jiān)理、業(yè)主和施工三方對采購的材料進行抽樣檢查。,其次，摻加,JY-1,高效減水劑，以減小水泥用量，改善和易性，推遲水化熱的峰期值。加入,ZY,膨脹劑，使混凝土得到補償收縮。,,根據(jù)大體積混凝土的特性，為了避免產(chǎn)生有害裂紋，我公司從澆筑前準備、澆筑前裂縫控制計算、澆筑過程控制和澆筑后養(yǎng)護四方面著手考慮。,再次，由慶陽混凝土攪拌站試驗室確定配合比及外加劑用量，并報甲方、監(jiān)理、設計、施工單位五方進行綜合討論其合理性。在水泥品種上，因重慶地區(qū)無礦渣水泥，只能采用普通硅酸鹽（,P.O42.5,），并加入適量的摻加粉煤灰和礦渣粉取代部分水泥，減小水泥用量，改善混凝土的塑性和可泵性；在粗骨料的選用卵石

4、保證骨料連續(xù)積配，使混凝土具有較好的和易性和較高的抗壓強度。細骨料選用機制砂（細度模數(shù),3.5,）和細砂（細度模數(shù),1.2,）混合砂。嚴格控制砂、石的含泥量，石子的含泥量控制在小于,1%,，砂的含泥量控制在小于,2%,。,,,,,第四，我方要求混凝土入泵塌落度嚴格控制在,180±20mm,，控制水泥的進場時間（提前兩天），控制水泥溫度；對機制砂、石子進行噴淋，降低砂、石溫度；在攪拌時采用冰水攪拌；運輸中對罐車進行隔熱措施和澆筑時對輸送泵管覆蓋隔熱，要求混凝土入模溫度不得高于,30℃,，保證混凝土質量。,,第五，為了防止混凝土出現(xiàn)表面裂縫，經(jīng)與甲方、設計協(xié)商，在,30cm,面層中配置,φ,12,

5、單層雙向鋼筋。,第六、混凝土設計配合比,,水泥,碎石,混合砂,粉煤灰,礦渣,水,ZY,,膨脹劑,JY-1,,減水劑,杜拉,,纖維,,280,1200,560,100,60,180,30,6.66,1,重量比,12.61,54.05,25.33,,,8.11,,,,導熱,,系數(shù),,（,λ,）,2.218,2.908,3.082,,,0.609,,,,比熱,,（,c,）,0.536,0.708,0.745,,,4187,,,,a,、混凝土導熱系數(shù)計算,,,λ=,,,=1/100,（,12.61×2.218+54.05×2.908+25.23×3.082+8.11×0.6,）,,,=2.678w/m

6、k,,,b,、混凝土比熱計算,,,C=,,,=1/100(12.61×0.536+54.05×0.708+25.23×0.745+8.11×4.178),,=0.978KJ/kg.k,,c,、熱擴散系數(shù)計算,,a=,,,=2.678/0.978×2370,,=1.16×10,6,m,2,/s,2,、混凝土澆筑前裂縫控制計算,其中：查表得石子最大粒徑,20㎜,，混凝土的密度,ρ=2370,d,、本工程采用加冰代替部分拌和水，以降低混凝土澆筑入模溫度和最高溫度。 澆筑混凝土期間沒有雨情，測定砂含水率為,5,％，石含水率為,1,％。,Tc=45℃ Tw=31℃ Ts=40℃ Tg=36

7、℃,,,如在施工過程中天氣炎熱，使砂、石溫度升高，可采用加大加冰以保證混凝土入模溫度低于,30℃,。,,,,To=,,,,=,,,=28.1 ℃,e,、混凝土水化熱溫升值計算,,最終絕熱溫升值,Th=,=280×377/0.978×2370=45.5,℃,,水化熱絕熱溫升值：,T,（,t,）,=,（,1-e,-nt,）,,,T=1d 1-e-nt=0.334 T1= Tmax×0.334=15.2℃,,T=2d 1-e-nt=0.556 T2= Tmax×0.556=25.3℃,,T=3d 1-e-nt=0

8、.704 T3= Tmax×0.704 =32.03℃,,T=4d 1-e-nt=0.803 T4= Tmax×0.803=36.54℃,,T=5d 1-e-nt=0.869 T5= Tmax×0.869=39.54℃,,T=6d 1-e-nt=0.913 T6= Tmax×0.913 =41.54℃,,T=7d 1-e-nt=0.942 T7= Tmax×0.942 =42.86℃,,T=8d 1-e-nt=0.961

9、 T8= Tmax×0.961=43.73℃,,T=9d 1-e-nt=0.974 T9= Tmax×0.974 =44.32℃,,T=10d 1-e-nt=0.983 T10= Tmax×0.983 =44.73℃,,T=11d 1-e-nt=0.989 T11= Tmax×0.989 =45℃,,T=12d 1-e-nt=0.992 T12= Tmax×0.992 =45.14℃,,T=13d 1-e-nt=0.995 T13=

10、Tmax×0.995 =45.27℃,,T=14d 1-e-nt=0.997 T14= Tmax×0.997=45.36℃,,T=15d 1-e-nt=0.998 T15= Tmax×0.998 =45.41℃,,T=16d 1-e-nt=0.999 T16= Tmax×0.999=45.45℃,考慮表面散熱情況的不同齡期水熱溫升值為：,,T=3d §=0.74 Th=33.67 T(3)=To+ T(t),,§=63.67℃,,T=6d §=0.73 Th=33.22

11、 T(6)=To+ T(t),,§=63.22 △T6=0.15,,T=9d §=0.72 Th=32.76 T(9)=To+ T(t),,§=62.76 △T9=0.46,,T=12d §=0.65 Th=29.58 T(12)=To+ T(t),,§=59.58 △T12=3.18,,T=15d §=0.55 Th=25.03 T(15)=To+ T(t),,§=55.03 △T15=4.55,,T=18d §=0.46

12、Th=20.93 T(18)=To+ T(t),,§=50.93 △T18=4.1,,T=21d §=0.37 Th=16.84 T(21)=To+ T(t),,§=46.84 △T21=4.09,f,、混凝土各齡期收縮變形值的計算：,,（,15d,、,18d,、,21d,）,,,M,1,×M,2,×M,3,×M,4,……,×M,10,,M,1,=M,2,=M,3,=1,；,M,4,=1.15,；,M,5,=1,；,M,6,=0.96,；,M,7,=1.1,；,M,8,=0.86,；,M,9,=1,；,M,10,=0.6

13、8,；,,,T=15d =3.1×10,5,,T=18d =3.67×10,5,,T=21d =4.22×10,5,,,,,,,g,、各齡期混凝土彈性模量計算：,,（,15d,、,18d,、,21d,）,,,E,(t),=E,c,(1-e,-0.09t,),,T=15d E,(15),=2.55×10,4,(1-e,-0.09×15,)=1.89×10,4,,T=18d E,(18),=2.55×10,4,(1-e,-0.09×18,)=2.05×

14、10,4,,T=21d E,(21),=2.55×10,4,(1-e,-0.09×21,)=2.16×10,4,h,、混凝土的溫度收縮應力,,,T=21d △T=30+2/3×45.51+4.22-15=49.55℃,,,,=,,,=1.21,＜,075×1.8=1.35,,,小于,75%,混凝土抗拉強度，不會出現(xiàn)裂縫,,,R,取,0.32,，在做完墊層后刷一道瀝青作滑移層，在四周貼苯板以減少四周及基底的約束力。,,,,3,、澆筑過程中控制：,首先，罐車運送混凝土從出攪拌機開始要求,1h,內必須運至施工現(xiàn)場，如混凝土已初凝，責令退場，現(xiàn)場嚴禁加水使用，每臺地泵邊必須有兩臺罐車

15、等待澆筑。,,其次，筏板基礎采用平面分層和斜面分層結合的施工方法，可以減少泵管拆除。為防止混凝土表面開裂，我方要求底板全部摻加杜拉纖維，但由于業(yè)主只同意底板上下,1m,范圍內要求摻加杜拉纖維，中間,2m,范圍不加。這樣，整個底板分成,4,層澆筑，每層厚度,1m,，每層內部再按,斜面分層,，每層厚度為,50cm,。混凝土澆筑采用倒退式澆筑，分成,3,條澆筑帶，每個澆筑帶寬度為,8.6m,，同時從同一方向進行澆筑。,,,再次，使用,50,插入式振搗棒要慢插快拔，插點呈梅花型布置，按順序進行，不得遺漏。移動間距不得大于,45cm,（振搗棒作用半徑的,1.25,倍）。振搗上一層時插入下一層混凝土,5c

16、m,以消除兩層間的接縫。振搗時間以混凝土表面出現(xiàn)浮漿及不出現(xiàn)氣泡、下沉為宜。當混凝土出現(xiàn)泌水現(xiàn)象時將水趕至低洼處，用大功率抽水泵及時的抽出混凝土產(chǎn)生的,泌水,和基坑內的雨水,。,最后，對已澆筑的混凝土，采取每隔半小時，進行一次二次振搗，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋之間的握裹力，增強密實度，提高抗裂性。澆筑成型后按設計標高用刮尺刮平，在初凝前用木抹子抹平、壓實，以閉合收水裂縫。,4,、澆筑完畢后的養(yǎng)護工作,首先，筏板基礎混凝土養(yǎng)護除表面蓄水養(yǎng)護措施，另在混凝土內部采用循環(huán)冷卻水降溫方法進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時派專人進行。,,,a,、內部養(yǎng)護采用循環(huán)水進行養(yǎng)護，

17、主要在筏板基礎旁邊砌筑一水池。冷卻水用的循環(huán)水管采用普通鋼管加工制成，循環(huán)水管主管管徑為,150mm,，支管管徑為,48mm,，整個基礎布置,4,層冷卻水管，水管每層間距,1m,，每層水管水平間距為,2m,,邊管距基槽邊為,0.75m(,詳見,循環(huán)管布置圖,),。每層水管在安裝完畢時，必須進行壓水試驗，以檢驗水管連接的嚴密性。循環(huán)冷卻時水管內的流量控制在,15,～,20L/min,范圍內，水管內的水流方向每,12h,變換一次，每隔半個小時進行循環(huán)一次，每次循環(huán)冷卻時間為半小時。,b,、外部養(yǎng)護是在混凝土表面先覆蓋一層塑料薄膜，再覆蓋濕麻袋一層，再混凝土表面蓄水深,20cm,進行養(yǎng)護。蓄水時主要

18、將混凝土內部循環(huán)完的冷卻水（水溫可達到,60℃,）排到底板表面，這樣利用混凝土內部的循環(huán)水對混凝土表面進行養(yǎng)護，可以有效降低混凝土內外的溫差，也節(jié)約了對養(yǎng)護水的加熱措施的經(jīng)濟投入。,,c,、混凝土表面蓄水深度計算,,保證混凝土內外溫差控制在,20℃,以內，采取內部循環(huán)水降低內部混凝土溫升和表面蓄水養(yǎng)護，保證表面溫度。,,,,=20×24×0.631×20×1.3×058/700×30,,+0.28×377,,=0.09m≤0.2m,,其次，為了掌握基礎內部實際溫度的變化情況，對基礎內外部及進出水管進行測溫記錄，以確?；炷恋酿B(yǎng)護工作，并同時控制冷卻水的水流方向。在筏板基礎中取具有代表性的部位布

19、置測溫點，每個測溫點分別測,4,個不同深度的溫度，同時還應測量大氣溫度。測溫采用自動測溫器，從混凝土澆筑,24,小時后開始監(jiān)測，在混凝土處于升溫階段時按每,2h/,次進行監(jiān)測，當混凝土內處于降溫階段時每監(jiān)測，并作好記錄。每天大氣溫度則每隔,6h/,次監(jiān)測。直到混凝土中心溫度與大氣溫度差值穩(wěn)定在,20℃,范圍內，則不再進行測溫。試驗人員將每天測溫情況及時向項目部技術主管匯報。,,,,再次，根據(jù)記錄的溫度值變化，在筏板基礎澆筑完畢后，內部溫度開始快速上升，在持續(xù),8,天后，混凝土內部溫度才緩緩的回降，直到,8,月,26,日混凝土內部溫度才符合規(guī)范要求，因此不再對其進行測溫監(jiān)控。,5,、施工總結,粗

20、細骨料的良好級配將改善混凝土的和易性，提高混凝土的密實度。采用雙摻技術，一方面代替部分水泥，降低水化熱，一方面改善混凝土的和易性。,基礎的內外溫差值控制在,20℃,，在一定的技術措施配合下，達到了這一指標，混凝土未產(chǎn)生有害裂縫。,基礎內部預埋冷卻水管，通水冷卻過程中混凝土降溫速率為,2,～,3 ℃/d,。經(jīng)抗裂理論驗算，施工中的降溫和收縮不會引起混凝土的結構裂縫。,筏板混凝土澆筑后未發(fā)現(xiàn)有害裂縫，取得甲方、監(jiān)理、設計一致好評，已于,2004,年,10,月,24,日由市質檢站驗收通過。,,四、工程附圖,循環(huán)水管安裝布置圖,,,溫度檢測點布置圖,,電梯井,,,,五、技術經(jīng)濟指標,1,、底板混凝土于

21、,2004,年,7,月,21,日開始，澆筑過程中嚴格按照施工規(guī)范進行，,3,臺混凝土輸送泵進行澆筑，因采用原槽澆筑，混凝土總方量達到了,3000m3,,用時,40,小時。因混凝土中摻加粉煤灰代替水泥用量，共節(jié)?。核喑杀举M（,230,元,/,噸,×3000m3×0.1,噸,/ m3 =69000,元）,—,礦渣粉煤灰成本費（,50,元,/,噸,×3000m3×0.1,噸,/m3=15000,元）,=54000,元。,,2,、基礎底板采用平面分層澆筑方法，有效的減少了泵管的拆除次數(shù)，耗時減少,6,小時，減少了混凝土覆蓋間隔時間，避免了底板混凝土出現(xiàn)施工縫，共節(jié)?。赫駬v人工費用,+,泵管安費用,=15000,元。,,3,、基礎養(yǎng)護時，內部的循環(huán)水管用鋼管加工而成，表面養(yǎng)護水采用循環(huán)后的熱水，共節(jié)省：水管成本費（,1500m÷4m/,根,×155,元,/,根,—,1500m×3.84×3800,元,/,噸,=36237,元）,+,表面養(yǎng)護水費用（,27m×27m×0.2m×3.1,元,/m3=452,元）,+,加熱時點費用（,50,度,/,天,×10,天,×0.5,元,/,度,=250,元）,=36939,元。,