大体积砼施工方案
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目录一、工程概况 (2)二、编制依据 (2)三、基础底板混凝土施工 (2)四、大体积混凝土温度计算 (3)1、最大绝热温升计算公式 (3)2混凝土中心温度计算 (4)3、混凝土表层温度计算 (5)五、自约束裂缝控制计算 (6)六、外约束裂缝控制计算 (8)七、保温层厚度计算 (12)八、质量要求 (13)九、应注意的质量问题 (16)十、环保措施 (16)大体积混凝土施工方案一、工程概括本工程13#楼建筑面积地上9931.62㎡,建筑层数地下2层、地上11~18层,建筑总高度为52.8m ;14#楼建筑面积地上9538.8㎡,建筑层数地下2层、地上16~18层,建筑总高度为52.8m ;15#楼建筑面积地上4428.35㎡,建筑层数地下2层、地上10层,建筑总高度为29.6m ;20#楼建筑面积地上9783.84㎡,建筑层数地下2层、地上10~18层,建筑高度为52.8m;地下车库建筑面积16730㎡,地下一层。
主要结构类型为钢筋砼剪力墙,抗震设防强度为7度设防,建筑结构类别为3类,防火设计分类为高二类,建筑耐火等级为地上二级、地下一级,建筑耐久年限50年,屋面防水等级二级,地下车库防水等级二级。
外墙为面砖饰面,屋面为上平屋面,总工期:365天。
本工程由烟台市容大置业有限公司投资建设,烟台市建筑设计研究股份有限公司设计,烟台圣凯建设工程咨询有限公司监理,浙江省东阳第三建筑工程有限公司组织施工;由叶光洪担任项目经理,王锡华担任技术负责人。
二、编制依据1、《混凝土结构工程施工质量质量验收规范》GB50204-20022、《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-95三、基础底板混凝土施工13#、14#、15#、20#楼主楼为筏板基础,筏板厚度1200㎜。
筏板混凝土方量均为1000立方米。
为确保基础底板混凝土的施工质量,防止由于混凝土结构内部较大的内外温差和较大的降温速率所产生的有害裂缝,合理地选择混凝土用原材料和制定严密的施工技术措施,及时采取经济、有效、合理的防裂和养护措施。
本工程基础筏板施工时间在4月下旬至5月,为确保混凝土底板浇筑速度及质量,将组织两台混凝土输送泵施工,以确保在短时间内一次浇捣成功。
对于由于温度收缩造成的裂缝采取以下措施:①采用分层斜坡推进的方法浇混凝土,按40cm 厚一层分层斜坡推进浇筑。
②选用水化热低的水泥品种,使用级配良好粗骨料。
③做好保温工作,控制混凝土的内部温度与表面温度,以及表面温度与环境温度之差均不超过25℃。
④振捣棒的操作,要做到“快插慢拔”,在振捣过程中,宜将振捣棒上下略有抽动,每点振捣时间一般以20~30s 为宜,但应视混凝土表面呈水平,不再显著下沉,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。
分层浇筑时,振捣棒应插入下层5cm 左右,以消除两层之间的接缝。
⑤养护期间,新浇筑的混凝土在12h 内铺麻袋两层,以保证混凝土内外温度差不超过25℃,养护时间不少于10d 。
四、大体积混凝土温度计算工程的筏板基础混凝土设计强度等级为C30,采用商品混凝土,水泥定额用量为344kg/m 3,此处为保险起见,按370 kg/m 3考虑。
1、 最大绝热温升计算公式)(mt c d e I PC Qm T --⋅⋅=最终绝热温升 PC Qm T c d ⋅⋅=式中: m c —水泥用量, 370 kg/m 3Q — 每kg 水泥28d 水化热,按42.5普通水泥,取3d 为314KJ/ kg C — 混凝土比热,取0.97 KJ/ kg ·kρ — 混凝土密度,取2400 kg/m 3е— 常数为2.718 t — 龄期(d )m — 与浇筑时温度有关的经验系数,按浇筑温度5℃,查表得0.295 则C e l e I P C Q m T mt c ︒=⨯=-⨯⨯⨯=-⋅⋅=⨯--35587.06.59)(240097.0375370)(3295.03 C e l e I P C Q m T mt c ︒=⨯=-⨯⨯⨯=-⋅⋅=⨯--5.4983.06.59)(240097.0375370)(6295.06C e l e I P C Q m T mt c ︒=⨯=-⨯⨯⨯=-⋅⋅=⨯--4.5593.06.59)(240097.0375370)(9295.09C e l e I P C Q m T mt c ︒=⨯=-⨯⨯⨯=-⋅⋅=⨯--9.57971.06.59)(240097.0375370)(12295.012C e l e I P C Q m T mt c ︒=⨯=-⨯⨯⨯=-⋅⋅=⨯--6.58988.06.59)(240097.0375370)(15295.015C e l e I P C Q m T mt c ︒=⨯=-⨯⨯⨯=-⋅⋅=⨯--3.59995.06.59)(240097.0375370)(18295.081 最终绝绝热温升: C e I P C Q m T mt c ︒=⨯⨯=-⋅⋅=-6.59240097.0375370)(max 2.混凝土中心计算温度)()(t h j t l T T T ξ⋅+=式中: T j _____ Z 混凝土浇筑温度,取5℃)(t ξ _____ t 龄期降温系数,如下表:可得C T T T j l ︒=⨯+=⋅+=8.284.06.595)3(max )3(ξ C T T T j l ︒=⨯+=⋅+=9.223.06.595)6(max )6(ξC T T T j l ︒=⨯+=⋅+=7.1518.06.595)9(max )9(ξC T T T j l ︒=⨯+=⋅+=111.06.595)12(max )12(ξC T T T j l ︒=⨯+=⋅+=6.806.06.595)15(max )15(ξC T T T j l ︒=⨯+=⋅+=4.704.06.595)18(max )18(ξ3、混凝土表层温度1)混凝土表面保温层传热系数 ∑+=qβλδβ1111式中:δ — 保温材料厚度,取20mmλ — 保温材料导热系数,查表得0.14W/(m.K )βq __ 空气传热系数,取为23W/(m 2.K ) 则37.523114.002.011111=+=+=∑qβλδβ2)混凝土计算厚度′ H=h+2h ’ 其中h ’=k · λ/β式中:h —— 混凝土实际厚度 h ’ —— 混凝土虚厚度k —— 折减系数 取2/3λ —— 混凝土导热系数,取2.33W/(m ·K )则m k h 29.037.5/33.232/=⨯=⋅='βλm h h H 58.129.020.12=⨯+='+=3)混凝土表层温度 2)(1)(2/])[(4H T T h H h T T q t q t --'⋅+= 式中:T q _________施工时大气平均温度,取为5℃ 则CH T T h H h T T q q ︒=-⨯-⨯⨯+=-'-'⋅+=3.1958.1/)58.28()02958.1(29.045/])[(42)3(1)3(2C H T T h H h T T q q ︒=-⨯-⨯⨯+=-'-'⋅+=7.1558.1/)59.22()02958.1(29.045/])[(42)6(1)6(2C H T T h H h T T q q ︒=-⨯-⨯⨯+=-'-'⋅+=1158.1/)57.15()02958.1(29.045/])[(42)9(1)9(2C H T T h H h T T q q ︒=-⨯-⨯⨯+=-'-'⋅+=6.858.1/)511()02958.1(29.045/])[(42)12(1)12(2C H T T h H h T T q q ︒=-⨯-⨯⨯+=-'-'⋅+=2.758.1/)56.8()02958.1(29.045/])[(42)15(1)15(2C H T T h H h T T q q ︒=-⨯-⨯⨯+=-'-'⋅+=4.658.1/)54.7()02958.1(29.045/])[(42)18(1)18(2五、自约束裂缝控制计算大体积混凝土浇筑时,由于水化热作用, 中心温度高,表面温度低,引起混凝土外部质点与内部各质点相互约束,使表面产生拉应力,内部产生压应力。
由于温差产生的最大拉应力和最大压应力按下式计算:最大拉应力:v T E l-∆⋅=1321)1(ασ 最大压应力:vTE c -∆⋅=1311)1(ασ式中:E (l )_____混凝土弹性模量 α ——混凝土热膨胀系数1T ∆——混凝土截面中心与表面之间的温差v ——混凝土的泊松比,取0.17 则3天混凝土的最大拉应力和最大压应力为C T T T ︒=-=-=∆5.993.18.28)3(2)3(132253)3(/75.05.15.0][/05417.015.9101709932132mm N mm N v T E l l =⨯=〈=-⨯⨯⨯⨯=-∆⋅=-σασ2253)3(/75.0155.0][/27.017.015.9101709931131mm N mm N v T E c c =⨯=〈=-⨯⨯⨯⨯=-∆⋅=-σασ 6天混凝土的最大拉应力和最大压应力为2.77.159.22)6(2)6(16=-=-=∆T T T ℃=-⨯⨯⨯⋅=-∆⋅=-17.012.710112518321325)6(1νασE 0.72N/mm2<][1α=0.7×1.5=1.05 N/mm 2216αα==0.4 N/mm 2<][1α=0.7×1.5=10.5由上述二步计算知,最大压应力远远小于砼在该龄期的抗压强度,下面计算中略去此项计算。
9天混凝土的最大拉应力3.44.117.15)9(2)9(19=-=-=∆T T T ℃=-⨯⨯⨯⋅=-∆⋅=-17.013.4101166543213259)9(1νασT E 0.58 N/mm 2<][1α=0.85×1.5=1.2 N/mm 212天混凝土的最大拉应力4.26.811)12(2)12(112=-=-=∆T T T ℃=-⨯⨯⨯⋅=-∆⋅=-17.014.21011981232132512)12(1νασT E 0.38 N/mm 2<][1α=0.84×1.5=1.26 N/mm 215天混凝土的最大拉应力4.12.76.8)15(2)15(115=-=-=∆T T T ℃=-⨯⨯⨯⋅=-∆⋅=-17.014.11012222332132515)15(1νασT E 0.25 N/mm 2<][1α=0.88×1.5=1.32 N/mm 218天混凝土的最大拉应力0.11.64.7)18(2)18(118=-=-=∆T T T ℃=-⨯⨯⨯⋅=-∆⋅=-17.010.11012406332132518)18(1νασT E 0.19 N/mm 2<][1α=0.92×1.5=1.38 N/mm 2由以上计算得知,本例砼按既定定方式养护条件下,由于内外温差引起的自约束将不会出现裂缝。