基础底板大体积砼工程施工方案版温控.docx
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基础底板大体积砼工程施工方案版温控
顺德区碧桂园西苑泛翠庭二期6#及附属地下车库
基础承台大体积砼工程温控
施
工
方
案
编制单位:
汕头市建安实业(集团)有限公司
日期:
二0一0年元月二十二日
编制依据
1、工程施工合同等技术文件;
2、由广东博意建筑设计院有限公司设计的该项目基础底板结构工程施工图。
3、现场施工条件、周边环境、施工季节条件概况。
4、国家及地方相关现行施工法规、规程标准。
5、政府有关管理规程、规定。
6、本公司有关管理规章制度,指导书以及该类工程施工经验。
7、本公司拟投入施工力量。
目录
一、工程条件和概况
二、施工顺序安排
三、工程材料和机械设备安排
四、施工准备工作
五、大体积砼热工计算
六、温变监测
七、温控技术措施
八、砼施工及温控平面布置图
九、作业详细附图
一、工程概况和作业条件
(一)大体积基础承台工程概况
本工程地下室底板平面呈矩形布置,长114.85m,宽44.04m,由三条横向后浇带将整个底板自东向西分为四个区块,基础承台属大体积范畴的主要有CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6、CT7等群桩承台,分别位于各区块内(并位于各区块南侧),承台与地下室底板连成一体,最大承台(CT2、CT7)的体积:
厚*长*宽约为1600×18000×16000,混凝土体积较大,均采用强度等级C30、抗渗等级P8的补偿收缩型砼浇捣。
(二)现场施工作业条件
地下室地底板按设计后浇带分成四个区块进行流水作业施工,底板砼施工前各分区地胎模、钢筋安装施工已完成,砼施工机械设备、运输设备和线路准备工作就绪。
二、施工顺序安排
底板砼施工顺序,按设计分区,自东向西分为四个施工段施工,每段砼浇捣顺序自南向北推进,即先进行大承台区域的底板施工,在进行大型承台砼施工时,砼入槽采取踏步状方式.(分四层进行,每层厚度40cm,步宽控制在3m以内)。
严格控制砼入槽速度。
三、工程材料和机械设备安排
(一)施工机械设备:
采用商品混凝土施工,计划通过两台HBT-60C拖式混凝土泵输送入模,另利用塔吊布料作为补充,以确保砼连续施工并避免施工冷缝的出现。
(二)商品砼工程材料要求
1、选料要严格控制质量
(1)水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥;
(2)石子选用5~25mm碎石,含泥量≤2%;
(3)选用中砂,含泥量≤2%;
(4)水采用自来水;
(5)外加剂建议采用缓凝性高效减水剂和微膨胀剂。
外加剂应有如下特点和技术性能:
a.缓凝性高效减水剂掺入后与不掺外加剂的砼相比坍落度提高10cm,降低水化热,凝结时间延长约2~4小时,不泌水不离析。
b.微膨胀剂(UEA或AEA)在水泥中掺量为2%左右,膨胀率为0.02-0.04%,抗掺标号最高可达S20,达到抗裂防渗效果。
c.空白砼相比,后期强度稳定上升,对钢筋无锈蚀,对水质无影响。
(6)砼掺加料:
优质粉煤灰,掺加量控制在水泥用量约10-20%。
2、严格控制各种原材料的配合比:
原材料重量误差限值不应大于:
(1)水泥、掺和料±2%;
(2)粗、细骨料±3%;
(3)外加剂溶液±2%。
四、施工准备
除按一般泵送混凝土施工前必须进行的程序进行机具准备、技术准备和现场准备外,尚应注意做好附属材料和辅助设备的准备工作,如足够的草袋、抽水泵及测温器材等。
五、大体积砼热工计算
每台每小时平均砼输送量为50立方米(则Q=50×M3)
根据该工程实际及所拟浇筑方向,计算砼浇筑时每层最大需求量:
Q=(∑b1×h1+∑b2×h2+∑b3×h3)×d/sin12°
b1,h1───浇筑带穿过承台宽,高
b2,h2───浇筑带穿过梁宽,高
b3,h3───浇筑带穿过底板宽,高
d───斜向分层厚度,分4层浇筑,d=0.4m
12°───砼自然休止角
查看有关施工图(承台底板平面图及剖面图),取浇筑量较大者,估算出:
b1=28m,h1=1.6m,b2=2.0m,h2=0.8m,b3=3.0m,h3=0.35m
∑b1×h1=28×1.6=44.8m3
∑b2×h2=2.0×0.8=1.6m3
∑b3×h3=3.0×0.35=1.05m3
∴Q=(44.8+1.6+1.05)×0.4/sin12°
=92.23m3
利用两台砼泵,每小时约额定泵100m3的砼量,基本能满足一次浇捣要求。
热工计算(注:
下列计算所用的公式及图表参见《高层建筑施工手册》和《建筑施工计算手册》。
底板砼施工拟于2010年3月份左右进行,室外平均气温取15℃。
1、拌制温度Tc
每立方米,C35,S12砼原材料配合比及温度、比关见表一、表二:
表一每立方米砼含原材料重量(kg)(配合比数据)
名称
水
水泥(42.5级)
砂
石
外加剂
重量
164
290
690
1144
6.8
表二原材料温度、比热
材料名称
重量(W)
kg
比热©
(kj/kg.k)
W×C
(KJ/℃)
材料温度
Ti(℃)
Ti×W×C
(KJ)
水
164
4.2
688.8
15
10332
水泥
290
0.84
243.6
20
4872
砂
690
0.84
579.6
25
14490
石子
1114
0.84
935.8
25
23395
砂石含水量
25
4.2
105
18
1890
混合料
95
0.84
79.8
20
1596
合计
2632.6
56575
则砼拌和温度Tc
Tc=∑Ti×W×C/∑W×C=56575/2632.6=21.49℃
b.砼出罐温度Ti
一般情况砼运输车始终处于搅拌阶段,所以拌和温度应同于出罐温度即:
Ti=Tc=21.49℃
c.砼浇筑温度
Ti=Ti+(Tq-Ti)(A1+A2+A3)
Tq=为环境温度,取Tq=18℃
A1,A2,A3为温度损失系数
装卸二次:
A1=0.032×2=0.064
现场运输二分钟,A2=0.00037×2=0.0074
浇捣十分钟,A3=0.003×10=0.003
合计损失:
A1+A2+A3=0.01014
Ti=21.49+(18-21.49)×0.01014
=21.45℃
d.砼绝热温升
按经验估计,约3~7d内砼内部水化温度达到最高值,故计算龄期3~7d的绝热温升.砼浇筑厚取最大承台厚,每公斤42.5R级普硅水泥水化热量Q=461KJ/KG,单方水泥用量W=290KG,砼的比热c=0.97KJ/KJ.K,砼密度ρ=2400kg/m3,浇筑温度Ti=21.45℃,龄期3~7d时,查表计算平均值
1-e-mτ=0.897
所以Tτ=WQ(1-e-mτ)/Cρ
=(290×461×0.897)÷(0.97×2400)
=51.11℃
当浇筑层厚1.6m时,查表取ξ=0.50
所以T3=Tτ×ξ=51.11×0.50=25.56℃
则砼内部最高温度Tmax=Ti+T3=21.45+25.56=47.01℃
e.砼表面温度Tb(τ)
保温措施采用麻袋覆盖结合蓄水(深度5cm),计算仅取水作保温材料.
保温层隔热系数β
β=1/(∑δi+/λi+1/βq)
其中δi──保温材料厚度,水为0.05m
λi──保温材料厚度系数,水为0.58W/M.K
βq──空气层传热系数,βq=23W/M.K
所以β=1/(∑δi+/λi+1/βq)=4.63W/m2.K
砼的虚铺厚度h′=Kλ/β
其中K为计算折减系数,取0.666
λ为砼导热系数,取2.56
所以h′=Kλ/β=0.37m
则砼计算厚度H=h+h′
h为砼实际厚度,取最大厚度1.6m
则H=h+h′=1.97m
△T(τ)=Tmax-Tq=47.01-18=29.01℃
表面温度Tb(τ)=Tq+4×h′×(H-h′)×△T(τ)/H2
=18+4×0.37×(1.97-0.37)×29.01/1.972
=22.43℃
结论:
砼中心最高温度与表面温度之差Tmax-Tb(τ)=24.58℃<25℃,符合规范要求,砼表面温度与大气温度(取寒风南下气侯夜间最低温值Tqmin=5℃)之差Tb(τ)-Tqmin=19.58℃<25℃,亦符合规范要求.故只要按要求做好保温工作,则可不需采取其他措施,即可满足大体积砼浇筑的温度要求.
六、温变监测
1、测温点(组)布置
每组测温点分别采用Φ25线管,下端砸扁加焊,上端用木塞封闭200至300水柱。
水柱中心距承台分别为(1/3)h-100、(2/3)h-100、h-100(h为承台厚度,详见作业附图),即一组可沿浇筑高度测量大型承台底部、中部及表面的温度,平面布置在边缘和中部。
平面测点间距为4~5m,采用热电偶温度计进行测量,测点距边角侧面大于50mm。
(2)在砼温升阶段每4h测一次,温降阶段8h测一次,同时测大气温度。
在测温过程中发现温差超过25℃时,应迅速采取有力措施,以防止砼内部产生太大温差应力导致裂缝。
当砼内外部温差值稳定后并出现减少倾向时可终止温变监测工作。
七、温控技术措施
1、砼浇筑流向及分层方法
大体积砼施工中,在与地基浇在一起,由于温度及温变梯度,受下部地基的限制或本身变形量的不同而产生约束应力,应力过大将导致开裂,故在砼施工中应解决两个课题。
①合理的施工流向及分层分段,以使水化热能尽快散失,并确保振捣的密实性,浇筑方向详见附图。
②避免砼浇筑过程中出现的施工冷缝。
根据本工程有为数较多的大型承台的实际情况,为了更好地保证地下底板与承台之间的整体性,似采用斜面阶梯分层法,以设计后浇带为分界线,把底板分为四个施工段,每段一次性连续浇捣施工,承台斜向分层厚度约为50cm。
根据泵送砼塌落度在12至16cm的特性,砼的自然休止角度根据施工经验可控制在10至15°,计算中采用12°。
2、浇筑时间的选择
本工程大体积砼施工,一般宜在低温≤30℃条件下进行。
本工程底板工期设定于元月,平均气温在15℃左右,偏安全取18℃。
为了确保施工质量,必须进行详细热工计算,并采取相应的降温措施,以使浇筑质量符合规范要求。
3、内外约束的缓解
为了减少大体积砼底板的内外约束,浇筑前宜在基层设置滑移层。
根据我公司的工程实践经验,建议浇筑前在原垫层上分区铺一层厚2~4cm低强度水泥砂浆(现场视具体情况而定),以降低新旧砼之间的约束力(原垫层面标高控制在稍低于原设计标高2~4cm)。
4、砼的机械振捣
振捣棒的操作,做到“快插慢拔”,在振捣过程中宜让振捣棒上下略微抽动,使上下振动均匀,每点振捣时间以20至30s为准,确保砼表面不再明显下沉,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。
对于分层部位,振捣棒应插入下层5cm左右以消除两层之间的接缝。
5.砼的养护
为了保证新浇砼有适宜的硬化条件,防止在早期由于干缩而产生裂缝,大体积砼在浇筑完后12h内覆盖和浇水,养护时间为14天。
为缩小砼表面温度与内部温度的差值,采取保温法,一般用麻袋及薄膜覆盖,再洒水、喷水进行养护。
6.防止温度裂缝的技术措施
当实测温差超过规范要求时,应选用如下措施以降低温差:
a.要求砼供应商采用低温水搅拌砼,对骨料进行预冷,对原材料堆场加盖防止日晒,以降低砼出料温度。
b.要求砼供应商选用:
低热水泥、高效缓凝型减水剂,降低砼水化热。
c.减少浇筑层的厚度,利用浇筑面加快散热。
d.改善现场通风条件以助散热。
e.加强保温覆盖措施,必要时利用碘钨灯对砼表面加热。
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