大体积混凝土施工方案.docx
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大体积混凝土施工方案
辽宁省人民医院改扩建门诊病房综合楼工程
大体积混凝土专项施工方案
第一章编制依据
1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002;
2、《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138—2001;
3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002;
4、《混凝土结构设计规范》GB50010—2002;
5、《地下混凝土结构防裂技术规程》J11513-2009
6、《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009
7、本工程施工图纸;
8、本工程施工组织设计
第二章工程概况
第一节工程概况与质量目标
1、工程名称及相关单位
(1)工程名称:
辽宁省人民医院改扩建门诊病房综合楼项目
(2)工程地址:
沈阳市沈河区文艺路33号辽宁省人民医院院内
(3)建设单位:
辽宁省人民医院
(4)设计单位:
辽宁省建筑设计研究院
(5)勘察单位:
中冶沈勘工程技术有限公司
(6)监理单位:
沈阳市工程建设监理咨询有限公司
(7)施工总承包单位:
浙江宝业建设集团有限公司
2、工程概况
本工程为辽宁省人民医院改扩建门诊病房综合楼项目工程,其中地上16层,局部(电梯机房)17层,裙房为6层和4层。
地下2层,建筑占地面积8349.11㎡,建筑总面积为105000㎡。
地上建筑面积为72416㎡,地下建筑面积为32585㎡。
建筑总高度为69.4m,其中四层裙房高度为20.9m,六层裙房高度为30.5米。
本工程地下室二层及设备夹层,总高度为10.8m,层高分别为4.50m、4.50m、1.8m,地下室外墙、底板及顶板均为自防水混凝土,抗渗等级P10。
其中地下室底板、顶板、外墙、水池侧壁应采用补偿收缩混凝土,采用SY-K纤维抗裂防水剂,抗渗等级大于P10。
地下室底板外墙混凝土强度等级为C35,±0.000设计标高相当于绝对标高43.80m.
质量目标:
合格,确保“世纪杯”,争创“鲁班奖”。
安全目标:
确保安全生产无重大事故。
施工现场安全防护达标率100%,综合优良率≥90%,完善安全措施,提高安全意识,杜绝死亡、重伤事故的发生,一般工伤事故率不超过1.2‰。
文明施工目标:
确保辽宁省建筑安全文明施工标化工地。
环保目标:
使用环保材料,创绿色环保示范工地,不影响市容市貌。
科技进步目标:
为实现上述工程质量、工期、安全、文明施工等目标,充分发挥科技是第一生产力的作用,在工程施工中积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备和现代化管理技术。
第二节本工程地下室基坑底板的详细概况
一、工程地下室底板的砼强度等级C35,抗渗等级为P10,由于本工程地下室面积两个方向尺度均较大,约为:
194m×97.8m。
为减少砼硬化时产生的收缩,地下室底板砼采用补偿收缩砼,混凝土外加剂要求如下:
1,外加剂有关技术标准,施工要求需满足GB23439—2009“混泥土膨胀剂”及相应施工规范要求。
2.本工程地下室外掺膨胀剂用于补偿收缩,强度不高于C35的混泥土中外掺膨胀剂可采用
型,要求水中7d限制膨胀率不小于0.025(×10-2);要求空气中21d限制膨胀率不小于-0.02(×10-2);强度高于C35的混泥土中外掺膨胀剂可采用Ⅱ型,要求水中7d限制膨胀率不小于0.05(×10-2);要求空气中21d限制膨胀率不小于-0.01(×10-2);掺量正根据试验确定,同时底板砼中另掺入抗裂聚丙烯纤维(0.9~1.2kg/m³)以增强抗裂性,聚丙烯纤维等外加剂选用其质量符合GB/T21120-2007的要求。
3,外加剂的掺量应综合厂方推荐掺量,使用要求,施工条件,混泥土原料等因素通过实验确定。
二、本工程底板面积约15780m²,按设计划分的后浇带将底板共分成三个施工区块十五个小块(详见后浇带划分图示),其中施工区以三个沉降型后浇划分,三号区块为主楼所在区块,为本工程大体积砼浇筑的核心区块,所占面积约3390m²,一次性浇筑总砼量约6200m³,电梯基坑最厚处的砼1.80m,本次大体积浇筑砼方案即以三号区块作为阐述的重点.其他三地块均以三号地块施工方案为模板进行砼浇注。
第三章大体积砼的特点及裂缝产生的主要原因
第一节大体积砼具有以下特点
一、混凝土结构厚,体形大、钢筋密、混凝土数量多;本工程基础底板三号区块一次性砼浇筑量达6200m³,且底板厚达1.80m。
二、大体积砼处于在底板结构,常处于潮湿或与水接触的环境条件下。
因此,除了需要满足强度外,还必须具有良好的耐久性和抗渗性,还要求具有耐侵蚀性等性能。
三、大体积混凝土强度等级比较高。
单位水泥用量较大,截面尺寸较大,水化热和收缩容易造成结构的开裂。
四、大体积砼由于其水泥水化热不容易很快散失,蓄热于内部,使温度升高较大,容易产生由温度引起的裂缝。
因此对温度进行控制,是大体积砼施工最突出的问题。
必须处理或解决由于水泥产生的水化热所引起的砼体积变化,以便最大限度地减少砼裂缝。
第二节裂缝产生的原因
一、建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于其结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致大体积钢筋混凝土产生裂缝的主要原因,这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种:
1、表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成温差梯度,使混凝土内部产生应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土的抗拉强度而引起的。
2、贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其它结构边界条件的约束时引起的拉应力,超过混凝土的抗拉强度时所可能产生的贯通整个表面的裂缝。
这两种裂缝不同程度上都属有害结构使用性能的裂缝。
二、建筑工程中的大体积混凝土由于其高强度早期收缩较大,这是由于高强度混凝土中已有30%~60%矿物细掺合料替代水泥,高效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%~2%,水胶比为0.25~0.40,改善了混凝土的微观结构,给高强度混凝土带来许多优良特性,但其负面效应最突出的是混凝土收缩裂缝几率增多。
第四章大体积混凝土施工措施
本工程三号区块底板一次性浇筑砼量达6200m³,砼底板厚达到1.80m,属于超厚、超大的大体积砼浇筑,为了有效控制本工程底板大体积砼浇筑过程中及浇筑后有害裂缝的出现和发展,必须从组成混凝土的各种材料选用、外加剂的选用,砼配合比、砼的加工运输到现场的浇筑等一系列过程进行的控制,并采取其他技术措施,才能最大限度的减小砼的水化升温,延缓降温速率,减少混凝土收缩,提高混凝土的极限拉伸强度,改善约束和设计构造方面全面考虑,结合实际采取相应的措施,确保本工程地下室底板大体积砼的符合设计及使用的要求,确保工程的总体质量。
以下为大体积砼浇筑的各项施工准备及采取的各项措施。
第一节材料准备
一、水泥:
使用普通硅酸水泥,水泥的含碱量控制在0.6%以下,根据试配确定掺量,水泥用量宜控制在380kg以下。
所用水泥均应符合设计要求及GB175-2007《通用硅酸盐水泥》标准。
二、外加剂、掺合料,选择、用量及施工由实验确定:
三、骨料:
1、石子:
优先采用碎石,最大粒径31.5㎜,连续级配,累计筛余量为:
20~31.5㎜,30%;10~20㎜,80%;5~10㎜,95%;石子含泥量在1%以下,泥块含量0.5%以下。
等级为I级。
石子应符合GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石》标准,
2、砂:
选用河砂,不得采用海砂配制。
细度模数2.8~3.5之间,砂的含泥量在2%以下,等级为I级。
砂应符合GB/T14684-2001《建筑用砂》标准,
四、其它各项指标:
1、水灰比:
0.4~0.5;
2、混凝土砼强度为C35,施工配合比的抗渗等级为P8级;
3、砂率:
40~55%;
4、混凝土膨胀率控制在2.0×10-4;
5、混凝土的坍落度140mm左右;
6、混凝土的初凝时间,根据现场条件确定。
以上的砼各项技术指标要求由本工程的商品砼供应商杭州建宏商品混凝土生产厂家,结合实际进行试配并最后确定混凝土的最终配合比。
第二节浇筑安排
一、根据三号区块底板的平面布置,横向最大约89.45m,纵向最大约41.2m,砼浇筑量约6200m³,经与商品砼生产厂家沟通,结合现场班组的施工人员的按排,拟在该区块进行砼浇筑时布置三台固定泵。
(见泵机布置平面图)
二、合理布置混泥土泵车,二台布置在北大门空地,一台固定泵,因现场场地狭小,泵机均需布置在文艺路旁边,故在浇筑前应与有关部门沟通,并在浇筑过程中做好相应的车辆指挥、卫生保洁、安全通行、文明施工等的各项措施,由东向西进行浇筑,由南向北直至浇筑完毕。
三、砼班浇筑人员按排,每台泵配9个人(一个放料,四个布料,2个振捣,2个平整),配备二个班组共54个人轮换作业,因本次砼浇筑约在5月左右,天气比较热,砼体量大,大体积砼浇筑时劳动强度很大,另安排15人作为机动,在作业人员的按排上确保砼的连续浇筑。
四、时间按排,本次砼浇筑量较大约6200m³,正常情况下,按每台泵30m³/h计算,三台泵每天可完成砼2000m³的浇筑,考虑到在砼供应过程中及施工操作过程其它因素,故按每天1600m³计算,本次砼浇筑约需四整天时间。
五、在大体积混凝土内部设置必要时可设置温度配筋,在截面突出和转折处,增加斜向构造配筋,以改善应力集中,防止裂缝出现(本工程上述二种配筋设计单位已考虑设计)。
六、在大体积砼内部设置测温孔,测温孔均布置在电梯基坑厚度较大部位,测温水管采用钢筋支撑架相连接,形成一个整体,测温孔分底部测温孔与中部测温孔两种,这些测度孔待砼的水化热基本消失后用水泥浆液灌注密实。
测温孔的布置具体详见图示。
第三节大体积砼的浇筑
一、浇筑砼的模板、钢筋及管线等应事先全部安装完毕,经检查合格并办理预、隐检手续。
二、浇筑砼所用的泵管架子及走道应支搭完毕,并经检查合格。
三、商品砼公司材料供应及设备均能满足本次大体积砼浇筑的需要,砼浇筑的天气适合砼的浇筑,与各主管部门沟通协调明确,现场配备发电设备,班组人员、振捣器具已准备就绪,塔吊运转正常。
四、砼配合比通知单已由商品砼公司提交到,坍落度数据已掌握,坍落度筒及试模已准备就绪。
五、项目部对班组,班组对工人已进行全面施工技术交底。
做到项目管理人员心中明确,一线工人心中明确。
六、泵送砼前,先向料斗内加入与砼配比相同的水泥砂浆,润滑管道后即可开始泵送砼。
开始泵送时,泵送速度宜放慢,油压变化应在允许值范围内,待泵送顺利时,才用正常速度进行泵送。
泵送期间,料斗内的砼量应保持不低于缸筒口上100mm,到料斗口下150mm之间为宜,避免吸入效率低,容易吸入空气而造成塞管,太多则反抽时会溢出并加大搅拌轴负荷。
砼泵送宜连续作业,当砼供应不及时,需降低泵送速度,泵送暂时中断时,搅拌不应停止。
当叶片被卡死时,需反转排除,再正转、反转一定时间,待正转顺利后可继续泵送。
泵送中途若停歇时间超过20min,管道又较长时,应每隔5min开泵一次,泵送小量砼,管道较短时,可采用每隔5min正反转2-3个行程,使管内砼蠕动,防止泌水离析,长时间停泵(超过45min)气温高、砼坍落度小时可能造成塞管,宜将砼从泵和输送管中清除。
在高温季节泵送,宜用湿麻袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。
七、砼必须连续浇筑,一般应分层浇筑,分层捣实。
本工程三号区块砼最厚部位达1.80m,必须采用分层浇筑法,分层浇筑时必须控制分层砼厚度不超过1.0m,且上下层砼浇筑间隔不得超过砼的初凝时间,分层砼浇筑时采用斜面分层法浇筑,本大体积砼浇筑按排三台泵机,三台泵机浇筑时应预先计划各自的浇筑区域和浇筑顺序。
班组人员应分工明确、互相配合、统一指挥,极大的发挥汽车泵的机动能力,控制好分层砼浇筑的间隔时间,确保砼的浇筑质量。
八、振捣棒的操作要做到“快插慢拔”,快插是为了防止先将表面砼振实,而与下面砼发生分层离析现象;慢拔是为了使砼能填满振动棒抽出时所造成的空洞。
在振捣过程中,宜将振动棒上下略有抽动,以便上下振动均匀。
每一插点要掌握好振捣时间,过短不易振实,过长可能引起砼产生离析现象,一般每点振捣时间为20-30s,且隔20-30min后,进行第二次复振。
浇筑砼每振捣完一段,应用平板振动器压振一遍,并用长刮尺按测设出的地坪标高刮平,用铁板拍压,木蟹搓平。
九、浇捣混凝土,应经常观察模板,钢筋、预留孔和埋件,发现问题随时纠正。
基础墙板止水钢板以下部份与板不能连续浇筑,在水平交接处,应适当间歇1-2h,待混凝土振实,再继续浇筑,以防“吊脚”。
十、泵送完毕,应立即清洗砼泵,布料器和管道,管道拆卸后按不同规格分类堆放。
第四节大体积混凝土的测温与养护
一、测温目的:
国家标准GB50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定:
对大体积混凝土的养护应根据气候条件采取温控措施,并按需要测定浇注后的混凝土表面和内部温度,将温差控制在设计要求范围内,当设计无具体要求时,温差不超过25oC.
大体积混凝土施工时,混凝土内部热量较难散发,外部表面热量散发较快(在夜间及下雨更甚),内部和外部热胀冷缩过程相应会在混凝土表面产生拉应力。
温差大到一定程度,混凝土表面拉应力超过当时的混凝土极限抗拉强度时,在混凝土表面会产生有害裂缝,有时甚至贯穿裂缝。
另外,混凝土硬化后随温度降低产生收缩,由于受到地基约束,会产生很大的约束力,当超过当时的混凝土极限抗拉强度时,也会产生裂缝。
为了了解基础大体积混凝土内部由于水化热引起的温度升降规律,掌握基础混凝土中心与表面、表面与大气温度间的温度变化情况,以便采取必要的措施,当温度梯度超过30oC时应严防混凝土出现裂缝。
当温度梯度低于20oC时,则可以取消混凝土表面的保护措施,以便进行后道工序施工。
为此通过测温仪器对本工程大体积混凝土进行测温变化的监测。
经验表面,在各个季节,虽然环境温度有很大差异,导致混凝土最高温度不同,但大体积混凝土的绝对水化热温升一般均在50左右范围内。
减少温度裂缝的技术手段一般可采用调整水泥品种与外掺剂、改良混凝土级配,利用后期强度来控制混凝土的温度与改善约束条件,而采用先进测温手段则为决定技术措施提供了先决条件。
通过先进的测温、控温手段,可以及时了解到混凝土内部与自然温度的实际差异,通过采用相应的技术措施,能将温差控制在25oC,(22时预报警,采取加盖保温覆盖物办法),可以有效的消除由于温度因素造成的混凝土有害裂缝。
二、测温设备
详见监测公司提供监测设备
三、测温前准备工作
1、在基坑外距测温区较近处设置一个简易控温室,用以防雨、防风、防盗。
2、测温控制室内配置电箱220V一个。
3、测温探头按布置要求埋入,将导线引至测温控制室并与测温仪连接,校验正确。
4、浇捣前测出各测温探头的初始温度值,并作好记录。
5、浇捣前测出大气温度及入模混凝土温度并作好记录。
6、对浇注人员提出保护测温探头与导线的注意事项。
四、测温点布置
在大体积砼内部设置测温孔,测温孔均布置在电梯基坑厚度较大部位,,测温孔的设置与钢筋支撑架相连接,形成一个整体,测温孔分底部测温孔与中部测温孔两种,这些测度孔待砼的水化热基本消失后用水泥浆液灌注密实。
五、测温阶段的要求
1、自混凝土入模至浇捣完毕的四天期间内每隔二小时测温一次,以后每隔四小时测温一次。
一般十~十四天后可停止测温,或温度梯度<20度时,可停止测温。
2、每测温一次,应记录、计算每个测温点的升降值及温差值。
3、当混凝土中心温度差超过22度时,必须向现场施工管理人员报警。
当超过25℃时,现场施工方必须采取有效技术措施。
4、测温人员应坚守岗位,认真操作,加强责任心,并仔细作好记录。
5、非测温人员不得随意进入测温控制室。
六、温控措施
1、保温覆盖物:
特选保温覆盖物如下:
2、普通塑料簿膜:
宽幅,厚度0.6mm一层及麻袋。
3、覆盖时间:
(1)塑料簿膜覆盖应及时,在砼浇捣过程中逐步覆盖先浇捣完部分,平整后即先铺设。
(2)铺完塑料簿后铺设麻袋:
需覆盖一层,另一层备用。
4、覆盖及掀麻袋方式:
覆盖时塑料簿膜幅与幅之间接缝处应有5cm重迭,每只麻袋之间应有10cm重迭。
插筋垂直方向应盖麻袋一层。
麻袋量一般不宜成片掀去,应在测温设备监测下以夹花方式掀去1/2或1/3。
测温详见专项监测方案。
第五节砼浇筑的质量标准
一、混凝土表面平整,无露筋,蜂窝和麻面现象。
二、混凝土试块在标准条件下养护28d的抗压强度符合设计要求。
三、砼浇筑质量记录齐全:
混凝土试块试验报告、测温记录、混凝土施工日记。
四、允许偏差
项次
项目
允许偏差(mm)
1
轴线位移
15
2
截面尺寸
+5-10
3
标高
±20
4
表面平整度
8
5
预留洞中心线位置偏移
15
第五章后浇带施工措施
第一节后浇带图纸要求说明
根据基础平面图纸显示,用沉降后浇带的型式分成三个区域,每个区域又根据温度后浇带和膨胀加强带细分共15个小块,沉降型后浇带必须等主楼主体结构施工完成,沉降观测数据稳定后符合设计要求后才能进行封堵浇筑。
第二节后浇带的模具支设、钢筋绑扎、止水带施工
一、后浇带的钢筋绑扎应严格按设计要求进行,钢筋规格、数量、加工符合设计要求,钢筋位置正确,固定止水带的钢筋绑扎牢固,并用电焊进行进一步的固定,电焊时应注意对橡胶止水带的保护,确保电焊产生的火化、焊渣不对止水带产生质量上的影响,钢板止水带应位置正确,连接焊接处焊缝严密、饱满,定位牢固,以上的止水材料必须确保表面无污染。
二、后浇带的侧向位置的支模方式因钢筋较密,不采用木模支设,而改用双层钢丝网用钢筋夹住后形成网片代替侧模,钢丝网的模数较小,正好挡住砼浇筑时的浆液,浇筑后基本就从网格中流出一些浆液水,浇筑完成后马上进行清理
三、砼浇筑时后浇带部位应浇筑密实,没有峰窝、孔洞等砼的质量缺陷,浇筑完成后即该进行后浇带部位的清理工作。
四、后浇带的保护,后浇带浇筑完成后,清理干净,抽取结水,尽量保持后浇带部位的干燥,不结水,并在浇筑前留好集水洞,方便结水的清理,清理完成后,进行履盖,后浇带表面整条的履盖采用支模用的成板进行履盖,后浇带的宽度为一米,成板裁成1.2m宽,成板与后浇带边沿的底板砼固定,固定采用角钢,角钢与砼底板连接,成板再与角钢用自攻螺丝连接,两成板接缝处用小成板盖信,防止垃圾进入后浇带。
五、后浇带的浇筑,沉降型后浇带等主楼主体结构完成,各种沉降观测数据稳定,达到设计要求后进行浇筑,浇筑前,将后浇带部位的盖板拆住,后浇带内部全部清理干净,对钢筋及止水钢板的表面应特别清理,确保砼浇筑后与钢筋、止水片的粘结牢固,排除结水,并确保后浇带部位在浇筑时及砼凝结过程中没有压力水或自流入流入后浇带施工部位,后浇带的砼采用C40补偿收缩砼,此砼的配合比必须严格试配,符合设计要求,浇筑完成后,用铁板打压平整,待凝固后按大体积砼的保养要求,对砼进行养护。
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