大体积超长地下室结构混凝土浇筑施工方案.docx

大体积超长地下室混凝土浇筑施工方案目录一、 编制依据1二、 工程概况1三、 施工总体安排2（一）组织机构2（二）施工准备2（三）施工工艺6（四）混凝土测温及温度计算10四、大体积超长地下室混凝土施工的主要问题15五、混凝土裂缝的预防措施16六、质量保证措施18七、混凝土质量标准19八、安全施工措施19附图一：测温点布置图20附图二：施工平面布置图22附图三：三四流水段浇筑方向示意图23一、编制依据1.1 、施工组织设计1.2 、中化六建总部科研办公大楼项目施工图1.3 、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（2011版）1.4 、大体积混凝土施工规范（GB50496 2009 ）1.5 、高层建筑施工手册（第二版）1.6 、超长地下室混凝土结构防裂技术规定1.7 、补偿收缩混凝土应用技术规程JGJ/T178-2009 二、 工程概况2.1、本项目位于东津新区 CBD 中心区，基地面积 18839m2，用地面积11855.75 m²；建筑总面积约为 55187 ；地下室二层，建筑面积16091；地上 21 层，建筑面积 39096 ，高度 99.3 m。2.2、基础工程：地下室底板长 105.925m,宽 80.4m,地下室筏板浇筑混凝土9500m³，主楼筏板厚度为 2m;地下室主楼采用桩基+平板式筏板，砼标号 C40P8；裙楼地下室采用桩基承台+筏板形式，桩基承台厚度1.25m，筏板厚度 0.75m。，主楼与裙楼的基础过渡段筏板宽厚度 1m。2.3 、外加剂：地下室超长结构，为防止混凝土收缩影响需在地下室底板、地下一层梁面、地下室外墙、地下室顶板混凝土中添加 SY-K 膨胀纤维抗裂防水剂。2.4 、施工缝：在主楼区设置沉降后浇带，其他区域设置收缩后浇带（详见附图二）。三、 施工总体安排（一）、组织机构项目施工总工设工质钢木砼焊地下室为本工程的关键部位，因此项目部将筏板基础大体积超长地下室结构混凝土施工作为重点工序施工。项目部制定了以项目经理为组长，项目施工经理、总工程师为副组长，项目技术员、施工员、质检员、材料员、安全员及混凝土班组长为成员的质量领导小组。见附图:一：大体积超长地下室混凝土浇筑组织架构图（二）、施工准备1、 基坑降水施工期间应注意基坑降水，在降水施工期间，控制水位标高为最深基底以下 0.5m。2、施工流水段的划分根据基础平面布置图，按照图纸设计的沉降后浇带和收缩后浇带位置将基础底板划分为四个流水段分段浇筑，一流水段:10-15 轴交E-1/0A 轴，二流水段：1-9 轴交 E-1/0A 轴，三流水段:10-15 轴交M-E 轴，四流水段：1-9 轴交 M-E 轴。其中第一、二流水段筏板厚度 0.75m 少量 1m 筏板，第三、四流水段筏板厚度 2m，少量 1m 筏板。各流水段混凝土方量及标号见下表：各流水段混凝土方量及标号一览表：序号编号砼体积（m3）标号部位备注1一流水段1678C35(P8)裙楼抗渗抗裂砼2二流水段2027C35(P8)裙楼抗渗抗裂砼3三流水段3331757C35(P8)C40(P8)裙楼主楼抗渗抗裂砼抗渗抗裂砼4四流水段11042519C35(P8)C40(P8)裙楼主楼抗渗抗裂砼抗渗抗裂砼各流水段划分见下附图二：3、施工机具本工程超长地下室底板混凝土浇筑配备56m 臂长汽车泵1 台作为机动填充地泵移管时的间隙，浇筑边角、施工缝等较薄处混凝土，该泵每小时泵送能力80m3，考虑降效因素后每小时泵送能力60m³。HBT60型混凝土地泵二台布置于基坑东西两侧，单台泵送能力 60m³每小时， 考虑转管移管等因素后每小时泵送能力 30m³。现场浇筑时每一流水段使用一台汽车泵和一台地泵同时浇筑，特别是在第三、四流水段有两种标号混凝土时，每一泵送设备只能泵送一种标号的混凝土，其共同工作每小时浇筑混凝土量 90m³。振捣设备：插入式振动器 8 台，其中 4 台备用，另准备照明灯具12 套,木抹子 10 把，平锹12 把。两台施工塔吊作为地泵移管时的运输工具。3、施工人员每班设施工班组负责人 4 名，钢筋、模板值班工人各 4 人，摊料4 人，混凝土振捣 6 人，混凝土刮平、搓毛、压光 10 人，电工、机修工各 1 人，混凝土标号核对人员 2 人。4、材料准备4.1 本工程混凝土均采用商品混凝土，由华新建山商品混凝土站供应，已签订混凝土供应合同。供货方必须满足混凝土强度等级以及抗渗标准的要求，同时还应按设计要求负责掺加一定比例的抗裂外加剂，负责提供质量保证资料，并保证及时供应混凝土，确保有充分的后勤保障能力。混凝土的供应在施工过程中必须保证连续不间断，根据现场实际输送能力，搅拌站每小时供应的混凝土量不应低于 120m ³。4.2 地下室混凝土材料的要求：主楼桩基+平板式筏板混凝土的强度等级为 C40、抗渗等级为P8；裙楼混凝土的强度等级为 C30、抗渗等级为 P84.3 膨胀纤维抗裂防水剂水中 14 天的的膨胀混凝土限制膨胀率1.5x10-4 （后浇带部位的混凝土限制膨胀率2.5x10-4）；纤维混凝土的限裂等级不低于二级；5、其他准备（1） 浇筑混凝土之前，要先通知建设、监理、设计、监督站等有关部门对筏板基础钢筋进行验收，验收合格后进行混凝土浇筑。（2） 做好测温孔的安置以及记录工作。（3） 做好预防天气变化的覆盖材料(塑料布、雨衣)及降水、排水措施。（4） 组织项目工程技术管理人员学习施工规范、验收评定标准，熟悉施工图纸，编制详细的施工技术交底，引测筏板顶标高+50cm 水平标高控制线。（三）施工工艺1、本工程筏板大体积超长地下室结构混凝土浇筑期间所处的天时比较有利。根据大体积混凝土施工规范要求，大体积混凝土入模温度宜控制在 30以下，且不宜低于 5。现阶段日间平均温度处于 1015左右，夜间平均温度处于 7，有利于混凝土的浇筑。2、配制大体积混凝土所用水泥的选择及其质量，应符合下列规定：（1） 所用水泥应符合现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175-2007 的有关规定，当采用其他品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定；（2） 应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其 3d 天的水化热不宜大于 240kJ/kg，7d 天的水化热不宜大于 270kJ/kg。（3） 当混凝土有抗渗指标要求时，所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于 8%；（4） 所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于 60。（5） 骨料的选择，除应符合国家现行标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ 52 的有关规定外，尚应符合下列规定：A 细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于 2.3，含泥量不大于 3%； B 粗骨料宜选用粒径 531.5mm，并连续级配，含泥量不大于 1%； C 应选用非碱活性的粗骨料；(6) 粉煤灰和粒化高炉矿渣粉，其质量应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB 1596 和用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T 18046 的有关规定。(7) 所用外加剂的质量及应用技术，应符合现行国家标准混凝土外加剂GB 8076、混凝土外加剂应用技术规范GB 50119 和有关环境保护的规定。(8) 外加剂的选择除应满足大体积混凝土施工规范第 4.2.5 条的规定外，尚应符合下列要求：A 外加剂的品种、掺量应根据工程所用胶凝材料经试验确定； B 应提供外加剂对硬化混凝土收缩等性能的影响；C 耐久性要求较高或寒冷地区的大体积混凝土，宜采用引气剂或引气减水剂。(9) 拌合用水的质量应符合国家现行标准混凝土用水标准JGJ 63 的有关规定。3、 配合比设计大体积混凝土配合比设计，除应符合现行国家现行标准普通混凝土配合比设计规范JGJ 55 外，尚应符合下列规定：（1） 采用混凝土60d 或 90d 强度作为指标时，应将其作为混凝土配合比的设计依据。（2） 所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜低于160mm。（3） 拌和水用量不宜大于 175kg/m3。（4） 粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的 40%；矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的 50%；粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的 50%。（5） 水胶比不宜大于 0.50。（6）砂率宜为 3840%。（7）拌合物泌水量宜小于 10L/m3。4、在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验； 必要时其配合比设计应当通过试泵送。5、在确定混凝土配合比时，应根据混凝土的绝热温升、温控施工方案的要求等，提出混凝土制备时粗细骨料和拌和用水及入模温度控制的技术措施。6、混凝土浇筑工艺（1） 三四流水段筏板面积都在 2000 左右，砼量都在 2000m³ 以上，就算按照分层厚度 200mm 计算，每层浇筑混凝土量 400m³左右，水泥初凝时间按三小时，根据现场泵送能力每小时 100m³则三小时供应仅 270m³左右，不能满足施工规范要求，所以只能采用整体推进式浇筑方式以保证浇筑的连续性和施工质量。第二层混凝土第一层混凝土整体推移式浇筑混凝土示意图（2） 第三流水段混凝土量 2090m³，使用一台地泵和一台汽车泵进行浇筑（浇筑平面布置见附图），地泵主要负担汽车泵不能浇筑的部位以及电梯井井底以下混凝土浇筑，汽车泵承担四周剪力墙及电梯井基坑周围混凝土分层浇筑。总原则是由深到浅浇筑，先浇筑电梯井，再浇筑主楼筏板，最后浇筑附楼部分和剪力墙。浇筑总用时预计36 小时完成。（3） 第四流水段混凝土量 3600m³，使用一台地泵和两台汽车泵进行浇筑（浇筑平面布置见附图），同样的，地泵主要负担汽车泵不能浇筑的部位以及电梯井井底以下混凝土浇筑，汽车泵承担四周剪力墙及电梯井基坑周围混凝土分层浇筑。总原则是由深到浅浇筑，先浇筑电梯井，再浇筑主楼筏板，最后浇筑副楼部分和剪力墙。基坑西侧汽车泵分两次站位，第一次先站在 9/M 轴外侧，第二次站在 5/M 轴外侧，浇筑总用时预计 48 小时完成。7、混凝土养护（1）养护是大体积混凝土施工过程的关键性工作，养护的目的是保持适宜的温度和湿度，控制混凝土内外温差及降温速度，促进混凝土强度的正常发展和防止有害裂缝的产生。应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温度控制在设计要求的范围以内。当设计无具体要求时，温差应控制在 25 的范围内。保温是为了保持混凝土表面温度不至过快散失，减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝，亦可充分发挥混凝土的潜力和材料的松弛性。使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。保湿的作用是使尚在混凝土强度发展阶段，潮湿的条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，亦可使水泥的水化顺利进行，提高混凝土的极限拉伸强度。对大体积混凝土面，一般在混凝土表面抹平后应立即覆盖一层塑料薄膜，对混凝土进行保湿养护，以防止水分蒸发过快产生干缩裂缝。根据温度温度计算， 在混凝土终凝后需覆盖两层保温棉，进行保温养护。温差过大，或降温不利时，可采用用水浸透保温层，增大导热系数的方法，控制温差和降温速度。对于大体积砼来说养护时间一般不少于 14 天。8、混凝土试块的留置现场按 200m3 留置一组混凝土试块。常温条件下，留置两组：1）同条件一组；2）28 天标养一组。防水混凝土抗渗试块按规范规定每单位工程不得少于 2 组。考虑本工程重要性，每一流水段按规定取 2 组防水混凝土抗渗试块。（四）、混凝土测温及温度计算为加强砼内外温度的测试保证大体积砼的质量，砼测温时布设测试点进行 24 小时连续测温，以便根据温度变化情况及时采取必要的技术措施。布点方式及顺序：测点的布置以控制底板的中心最高温度，表面最低温度为准，1、测温制度A、砼拌制过程应对使用的砂、石、水泥、粉煤灰、水等要进行温度测量，并做好记录，每班要对出罐温度进行测量，商品砼由砼搅拌站现场质检员检测砼出罐车和入模温度。B、浇筑养护过程测温，浇筑后 6 小时开始 24 小时连续测温，前三天温升阶段 2 小时测一次，降温开始后可 4 小时测一次，14 天后改为 8 小时测一次，每次测温同时测定大气温度并真实填写测温记录表。2、根据测温来控制砼内外温差和砼表面与大气的温差A、控制砼的入模温度：在浇筑砼时每两小时检查砼入模温度如发现与原控制温度出现较大的波动时要测量砼集料温度，找出造成波动的原因并采取针对性的措施使入模温度在原控制范围（主要措施是调整拌合水的温度）。B、监测砼内部（中心与表面下 50mm 处）温差：不能超过 25 C、注意砼表面（表面以下 50 处）与大气（混凝土表面外 50处）的温差：不能超过 25D、混凝土降温速度不大于 1.5/dE、撤除保温层时混凝土表面与大气温差不大于 25要注意防止砼表面温度和大气温度之差过大，另外在洒水养护时水温和砼表面温度不宜相差过大。3、做好砼底板浇筑和养护期间的砼内外温度的测量和保温大体积砼为防止由于内部温差超过 25而发生裂缝，必须监测砼内部的温度，并及时采取不同的保温措施，控制砼内部温差不超过25，这是大体积砼施工的重要环节，一定要充分准备、认真监测并做好记录。对于主楼基础混凝土，应使用温度计监测内部温度。A、采用温度计监测砼内部温度。B、测温孔的布置：平面点位控制测量，布孔原则为边、中、偏中。每个平面测点埋设上、中、下三根测温管并配测温计，测温管选用 DN32 镀锌钢管，每组三根，相互间距 100mm。各测点平面距离约10m。C、上下表面测点距底板顶、底面 50mm，中点设在板厚的中间。D、每点的温度计用塑料管套好，上下口密封严实，预先放入测温管内，以保护温度计不被破坏。E、测点的布置：表面温度测点，测点距上表面 50 中间温度测点，测点距上表面 1000mm 底面温度测点，测点距下表面 50 所有测温孔进行编号以便进行砼内部不同深度及表面温度的测量。设经过培训，责任心强的专人进行定时测设并记录，作为对砼施工质量的控制依据。在测温过程中，当发现内外温度差超过 25应及时加强保温， 防止砼产生温差应力和裂缝。4、温度计算混凝土浇筑后，3 天内达到最高温度，只要保证其内外温差小于25，即可有效控制砼裂缝的出现。A、混凝土的绝热温升计算T(t)=mcQ/C式中：T(t)混凝土的最终绝热温升（），一般在 3 天达到最大值；Q 水 泥 水 化 热 ，377kJ /kg； mc每立方米混凝土水泥用量，按配合比取 325kg； m 经 验 系 数 ， 取 0.4； C混凝土的比热，1.05kJ/kg·k； 混凝土的密度，2400kg/m3；由此可得：T（3）=325*377/1.05×2400=48.62B、混凝土最高温度计算Tmax=T（3）+T0式中：Tmax混凝土最高温度（）； T（3）混凝土 3 天的绝热温升； T0混凝土浇筑温度（15）；Tmax= T(3) +T0=48.62+15=63.62C、混凝土表面温度计算Tb(t)=Tq+4h'（Hh'）Tt/H2式中：Tb(t)龄期 t 时，混凝土的表面温度（）； Tq龄期 t 时，大气的平均温度（18）； H 混 凝 土 的 计 算 厚 度 ，H=h+2h'； H=2+2*0.62=3.24h 混 凝 土 的 实 际 厚 度 2m； h'=k×/ h'混凝土的虚厚度（0.62m）； 混凝土的导热系数，2.33w/m·k k计算折减系数，取 0.666； 保温层的传热系数，取 2.5 w/m·kTt龄期 t 时，混凝土绝热温升值与大气温度的差值。Tt=48.62-18=30.62带入公式计算h'=k×/=0.62Tb(t)=Tq+4h'（Hh'） Tt/H2=18+4*0.62(3.24-0.62)30.62/3.24*2=33.48 混凝土的内外温差T=TmaxTb(t)=63.62-33.48=30.14内外温差偏大，需进行强制降温D、混凝土表面与大气温差T'= Tb(3)-18=33.48-15=18.48温差不大，但需要采取保温。5 保温计算保 温 层 厚 度 按 下 式 计 算 ： 0.5h.x（T2-Tq）Kb/（TmaxT2）=0.5*2*0.04*（33.48-18）*1.3/2*（63.62-33.48）=0.5*2*0.04*15.48*1.3/2*23.14=0.017m 0.017m0.02m采用 20mm 厚保温（棉被）层完全满足保温要求式中：保温材料厚度（0.02m）h 混 凝 土 厚 度 （2m） x所选保温材料导热系数0.04W/(m.k) T2混凝土浇注体表面温度（） Tq混凝土达到最高温度（浇注后 3d5d 的大气平均温度（）T2-Tq 可 取 1520 Kb传热系数修正值，取 1.3。混凝土导热系数，W/ m.k) (1.512.33 之间取 2) Tmax混凝土浇注体内达到的最高温度Tmax-T2可取 2025四、大体积超长地下室结构混凝土施工的主要问题(1) 泌水现象：由于混凝土分层分段浇筑，使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。(2) 干燥收缩裂缝：混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。(3) 温度裂缝：水泥水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出502J 的热量，如果以水泥用量 350550kg/m3 来计算，每方混凝土将放出 1750027500kJ 的热量，从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的基础上，通常升高 35左右，如果浇筑温度为 28，则混凝土内部温度将达到 65左右。如没有降温措施或浇筑温度过高， 混凝土内部的温度还会更高。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的 35d，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力， 当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝。(4) 施工冷缝：因大体积混凝土的混凝土浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停电、停水及其它恶劣气候条件等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。五、混凝土裂缝的预防措施1、对预拌混凝土提出混凝土配合比的材料质量要求，明确使用低水化热的 PO42.5R 级普通硅酸盐水泥，石子采用线膨胀系数较小的石灰岩质碎石，粒径控制在 530 之间，含泥量小于 1%。细骨料采用含泥量较低的中粗砂，细度模数为 2.53.2，含泥量小于 3%。2、掺加级磨细粉煤灰，掺加缓凝剂，掺加 UEA 混凝土微膨胀剂。3、分区域分层连续浇筑，不留竖向施工缝。如果必须留置施工缝时大型桩台、筏基采用水平分层（段）浇筑时，应在分层（段）浇筑的接口处水平施工缝下设一道不小于12200 的水平向钢筋网，另预埋12500X500 的竖向插筋，锚固长度和伸出段均为 35d。局部体积较大，厚度较厚的混凝土，应及时采取有效保温措施，防止混凝土内外温差引起裂缝。4、加强混凝土的振捣，现浇底板和顶板振捣完毕后，用铁滚筒压两遍，终凝前用木抹子搓二遍铁抹子一遍进行抹面，提高混凝土的密实度，减小收缩变形。5、对混凝土浇筑完成后设专人用塑料布覆盖浇水养护。6、混凝土浇筑时间应尽量避开当日的高温时间，对混凝土的输料管采取覆盖浇水的降温方法。7、严格控制水灰比和坍落度。在施工现场对每车混凝土进行坍落度的实测。凡超过要求坍落度值的±30mm 的不允许卸料。8、加强现浇混凝土板的早期养护，混凝土终凝后 12h 内即开绐派专人适量浇水覆盖养护，养护期为 14 昼夜。9、大体积混凝土养护降温措施在三、四流水段主楼部分 2m 厚筏板砼内埋设循环水管强制降温，在距砼上下表面 1000mm 的位置，水平布置 1 道 DN32 镀锌管，水平管之间间距 600mm。进水口处与施工现场供水管网相连，使用变频增压泵根据测温结果调整水压与流量，24 小时循环供水降温，出水口处直接排至基坑内降水井内抽出基坑。(示意图如下)降温水管安装完成后，应进行通过水试验，发现有渗漏及时修理确保不被堵塞。除使用循环水管强制降低混凝土内部温度外，做好混凝土表面保温也很关键。本工程根据计算，除使用薄膜进行表面保湿外，还要使用 50mm 厚保温棉覆盖混凝土表面，以达到降低混凝土内外温差的目的。六、质量保证措施1、施工前制定严密的施工措施和各项操作细则，进行周密部署和组织，加强技术交底的执行检查和监督。2、认真做好施工日记，对原材料，混凝土浇捣情况，人员组织、部位、气象条件作好记录，以便作为分析问题的依据。3、外加剂的掺加种类及掺量根据实际由试验室试配确定，施工中定时分别在搅拌站和泵送前测定混凝土坍落度，根据实测情况做适当调整。4、加强混凝土泵送指挥系统，专人负责泵送过程的指挥和联络。5、现场对振捣工进行应知应会考核，合格的振捣手方可上岗振捣， 对振捣手定岗定责，奖惩分明。6、加强混凝土养护，特别是早期养护，保持混凝土初凝湿润状态。七、混凝土质量标准1、混凝土表面平整，洁净，颜色均匀一致，无明显气泡。2、混凝土无蜂窝，麻面，露筋，夹渣，粉化现象。3、混凝土面无凹凸不平，缺棱掉角质量问题。4、棱角方正，通顺一致，阴阳角垂直度方正允许偏差为 2mm，立面垂直度允许偏差 3mm。八、安全施工措施1、现场设置专职安全员一名，负责砼浇筑时的安全管理工作。2、施工时对工人进行安全技术交底，教育工人自觉做好砼浇筑过程中的安全防护，牢固树立"安全第一、预防为主"的思想，文明施工。3、 所有施工人员及操作人员必须佩带安全帽，砼泵处必须搭设防雨棚。4、现场施工用电及照明设施有专业电工负责管理。工人不得擅自违章操作。5、架子搭设必须牢固，满足施工需要。架子使用前须经安全员及班组负责人检查验收后方可使用。6、所有在作业者必须提高安全防护意识，振动棒手必须佩戴绝缘手套及胶鞋。附图一（测温点布置图）：10712569843大体积超长地下室结构砼施工方案附图二：施工平面布置图中化六建总部科研办公大楼项目经理部大体积超长地下室混凝土浇筑施工方案256m4附图三：第三、四流水段浇筑方向示意图m565mm2413m