住宅楼建筑大体积混凝土施工方案.doc
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1、住宅楼建筑大体积混凝土施工方案一万万六千万九十万九万九千四十、 本工程钢筋混凝土结构特点1 具有超大、超长结构属性根据国家现行标准混凝土结构设计规范规定,露天或埋在土中的钢筋混凝土结构。本工程地下结构各分区设永久伸缩缝,无疑属于超长、超宽结构(以下称超大结构)。2 具有大体积混凝土性质按照国家现行标准混凝土结构工程施工质量验收规范条文说明规定:混凝土构件最小断面尺寸大于或等于800mm,即按大体积混凝土考虑采取相应措施。本工程承台等构件最小断面尺寸不少已超过800mm,应属于大体积混凝土。按照我国混凝土结构裂缝专家王铁梦先生新的概念:任意体量的混凝土,其尺寸足以要求必须采取措施,控制由于水化热
2、及伴随的体积变形(收缩)引起的裂缝者称为“大体积混凝土”。所以,虽最小厚度小于800mm,如350mm厚剪力墙,150600mm的楼板,采用泵送商品混凝土现浇整体式结构都需要考虑水化热,收缩偏大的应力及相应措施,也应称它们为具有大体积混凝土的性质。因此本工程多数构件都属于这一范畴。3 地下工程防水要求高,防止裂缝至关重要本工程地下室为全埋式地下结构,而工程所处环境地下水位高、含水量丰富,某地区年降水量大,地下水源补充充足。因此本工程的防水功能对保证工程的正常使用是至关重要的,虽然钢筋混凝土结构外设有外包柔性防水层及刚性防水层两道设防,但如结构出现裂缝一会造成柔性防水层的拉断、剥离破坏,二会在地
3、下水压的作用下破坏,导致防水失效。故本工程防止钢筋混凝土结构裂缝特别是底板、外墙、顶板裂缝更是关键中的关键。4 本工程防止裂缝的有利因素本地下工程属于全埋式地下结构,这对控制混凝土结构引起的温度变形和后期收缩变形无疑是非常有利的;某地区昼夜间温差较小,一般均在10以内,年极端最高最低温度差也较之北方小,这对于防止钢筋混凝土结构的温度裂缝也是有利因素。二、 混凝土裂缝机理混凝土是多种集料浇筑成型的一种材料,它的主要特性是抗压强度高,能借助于模板浇筑成各种形状,与钢筋或预应力筋结合,发挥各自的优势,形成具有抗压、抗弯、抗剪等主要受力功能的结构件,其造价比钢结构低廉,比其它材料性价比高。这是混凝土能
4、够在近200年的时间里得到广泛应用和发展的主要原因。因此混凝土主要是一种良好的结构材料。混凝土的组成材料中,砂石起骨架作用,不参与化学反应,不会影响混凝土体积的变化。水泥浆体则通过一系列的物理、化学反应,逐渐硬化,将松散的砂石粘接在一起,组成坚固的混凝土整体。从水泥的水化机理看,水泥水化前后反应物和生成物的平均密度不同,水泥浆的总体积在水化过程中是不断减少的,这就是水泥浆的减缩作用,亦即自身水化收缩。正是由于这种水化收缩,使混凝土在由流塑性逐步固化、强度不断增长的情况下,内部也不可避免地产生了微观裂缝,见下图:混凝土微观裂缝电镜扫描图因此,混凝土的微观裂缝可以说是与生共有的,混凝土是一种带裂缝
5、工作的特殊材料,这种微观裂缝显然是无害的。但在结构受力、变形、环境等多种因素作用下,微观裂缝会逐步增大,由单独的微观裂缝变成连通的宏观裂缝,由不可见裂缝变成可见裂缝,由无害裂缝变成有害裂缝。控制或防止裂缝就是采取措施控制这种裂缝的变化,使其控制在一定允许范围内,在这个允许的一定范围内的裂缝即称为无害裂缝。各国规范对混凝土的裂缝宽度允许范围都做了相应规定,见下表。国际、国内混凝土结构允许裂缝宽度标准国名规范环境条件允许裂缝宽度(mm)日本土木学会标准海洋砼工程干湿交替0.15海水中0.20港湾设计规范海水中0.15其它环境0.20工业标准预应力砼管在设计荷载作用下0.050.2中国砼结构设计规范
6、(按一、二、三级控制)非预应力结构(三级)0.3预应力结构(一至三级)00.2美国ACI结构规范露天结构0.30室内结构0.40防水工程0.20俄国非腐蚀0.30弱腐蚀0.20中腐蚀0.20强腐蚀0.10法国正常环境0.40欧洲CEB重腐蚀作用0.10无防护结构0.20有防护结构0.30从表中对比可以看出,我国砼结构裂缝控制标准,在国际上属于较高水平。本工程属于地下结构,防水要求较高,应按国家规范规定从严控制,裂缝宽度应控制在0.20mm以下。三、 钢筋混凝土结构有害裂缝产生的原因分析和对策控制措施钢筋混凝土结构裂缝主要原因可归纳为三大类:一类是由荷载引起的裂缝,一类是由变形引起的裂缝,另一类
7、是由施工操作引起的裂缝。根据本工程的具体特点,主要将由施工操作引起的部分变形(收缩和干缩)以及材料选择不当或操作方法不当引起的裂缝进行分析,制定如下对策措施,见下表中具体措施在相关章节中有较详细叙述,这里只作了简单叙述。裂缝产生的主要原因分析及对策序号裂缝产生的原因原因分析本工程拟采取的对策控制措施1水泥品种选择我国建筑工程常用的三大水泥中,一般地讲:矿渣水泥、粉煤灰水泥收缩比普通水泥小。这是由于水泥厂掺加的矿渣和粉煤灰细度不够,比表面积小所致。但这又会造成水泥强度低、容易产生泌水,影响施工性能。混凝土生产商品化后,生产企业通常采取使用成分、质量较稳定的普通水泥,在生产过程中根据工程特点,自行
8、掺加矿物掺合料,即降低了成本又保证了混凝土性能,矿渣和、粉煤灰水泥生产越来越少,混凝土矿物掺合料产品应运而生。1、宜选用非早强型(非R型)普通硅酸盐、低碱、低水化热水泥,强度等级为42.5级。2、掺加符合国家标准的、级粉煤灰,以改善混凝土性能,降低水泥用量。3、选用与水泥和掺合料相融性好的萘系或聚羧酸系高效减水剂,降低用水量和水胶比。早强型(R)水泥比普通型水泥收缩较大,这是由于早强型水泥细度高,比表面积大,早期需水量大。会使混凝土早期失水,坍落度损失大,影响混凝土的工作性能,产生早期收缩裂缝增加等。2骨料选择强度高、级配良好、含泥量小的石子总表面积小,需要包裹的水泥浆少,能减少水泥用量,提高
9、混凝土的密实性;在级配良好的前提下,石子粒径越大水泥浆用量减少,但流动性较差;细砂总表面大、水泥需用量增加,粗砂虽水泥浆用量可减少,但容易产生泌水,降低工作性能;含泥量小的骨料能减少混凝土的收缩,提高砼的耐久性。1、本工程构件断面较大,可选择0.532连续级石子,强度、含泥量、针片状含量等指标应符合规范要求;自密实砼和构件最小断面较小、配筋密集的构件宜选用0.525或0.520的石子。2、砂应选择级配良好的中砂,细度模数控制在2.52.8范围内,其它指标应符合规范要求。3矿物掺合料选择常用的矿物掺合料有磨细矿渣和磨细粉煤灰都是来源相对广泛、价格较低的优质掺合料。二者相比磨细矿渣细度高、强度增长
10、快,但需水量相对高,收缩亦比磨细粉煤灰偏大,价格亦较高高。砼选用、级粉煤灰即可满足要求,收缩亦较小;必要时采用“混合双掺技术”即粉煤灰灰和矿渣双掺,能更好地改善砼性能。4外加剂选择高性能砼必须通过使用优质高效减水剂以减少用水量,改善砼的流动性和密实性才能实现。但由于目前外加剂种类多,生产厂家多,性能差别大,再者外加剂与水泥和掺合料的相融性也对砼的性能(特别是耐久性)影响较大。常用的萘系高效减水剂能满足配制一般要求的高性能砼,价格较低;聚羧酸系高效减水剂,是近年来从国外引近的新产品,性能好、掺量少,但价格较高。本工程一般混凝土宜选用萘系高效减水剂,但应选用23家信誉度高质量稳定的产品,在使用前对
11、拟选用的水泥和各种掺合料做多种掺量下的相融性试验,寻找掺量饱和点和最佳掺量以及对砼的强度增长、收缩、密实性和各项工作性的影响,选择最佳产品。5配合比设计配合比设计应首先在满足强度要求和工作性能的前提下,减少水泥用量和用水量,降低砂率、提高粗骨料含量、控制含气量,以减少砼的自收缩,降低绝对温升,延缓水化热峰值,提高砼的抗裂性、密实性和耐久性等。如我单位中标,将派本单位混凝土专家与拟定的商品混凝土搅拌站一起,根据本工程各部位的特点及设计要求和材料供应情况,研究确定配合比设计、试配方案。6施工原因砼拌合物质量控制砼拌合物质量差主要表现是:泌水、离析、坍落度不稳定或坍落度损失大、流动性差、粘聚性差或粘
12、聚性过大,夏季施工拌合物温度过高等。都会给浇筑带来困难,影响浇筑质量。使砼不密实、收缩增大,裂缝出现早、发展快,严重影响砼的质量。1、掺加聚炳烯纤维和微膨胀剂的砼应适当延长搅拌时间;2、聚炳烯纤维和微膨胀剂都会使砼流动性减小,增大坍落度损失,应经过试配确定影响程度,并采取相应措施。砼浇筑方法1、不分层浇筑,一次下料厚度过大,使振捣困难、气泡不能充分排出,影响砼密实;2、下料落差过大,造成混凝土离析或骨料与浆体分离;3、振捣不足、漏振或过振,使混凝土不密实或泌水;4、表面抹面收活过早是砼产生早期干缩裂缝的主因;表面抹面收活过迟,造成砼表面不平或起砂;5、入模温度过高造成砼特别是大体积砼内部温度增
13、长过快和峰值增大,容易产生内外温差过大,形成内部温度裂缝。1、大体积砼采取斜面分层法浇筑竖向结构严格分层浇筑、分层振捣,一次下料厚度控制在50cm以内;2、下料高度:砼浇筑时自由下落高度控制在2m以内,超过规定时,采取接长泵软管或使用溜槽或串筒下料。3、严格控制振捣插入间距在40cm以内,振捣时间控制在1530秒之内;大体积砼采取二次振捣措施。4、严格掌握砼表面收活时机,采取二次抹压技术,最后一道抹压收活控制在终凝之前完成(现场掌握是脚踩不下陷,表面又能揉搓出浆时,此时砼干燥较快,面积较大时应多加人力)。5、夏季施工拌合物温度超过32,砼搅拌时,应采取降温措施;现场泵送管应采取草帘或麻袋覆盖并
14、浇水降温。混凝土养护1、砼覆盖养护不及时或密封不严,造成表面过早失水,是造成表面干缩裂缝的主要原因;2、保湿养护时间不足,使砼造成表面收缩裂缝。3、浇筑过程中遇阵雨,即将终凝的未采取覆盖措施砼表面遭受雨淋,造成表面起砂。砼浇筑成型后保湿养护是防止裂缝的最有效手段,在水中养护或埋在土中的砼不会出现收缩裂缝。研究表明掺微膨胀剂的砼,如养护湿度或时间不够会造成更大的收缩。本工程拟采取如下养护措施:1、水平结构采取覆盖塑料薄膜密封保湿或蓄水养护;2、竖向结构柱拆模后采取塑料薄膜严密包裹养护;墙采用挂麻袋片浇水或布设喷淋管定时喷水养护。养护时间不少于14d。 剪力墙喷雾养护 浇水养护 覆膜保湿养护四、
15、大体积砼施工措施1 工程概况本地下底板工程施工中应按大体积混凝土考虑组织施工。2 商品混凝土质量控制措施(1) 混凝土供应商的选择从与我公司常年合作的资质及供应能力能满足本工程要求的供应商中选定4家作为本工程的混凝土签约供应及实验合作单位。(2) 原材及配合比的统一协调组织从我司与四家混凝土供应商常年合作的材料供应商中选择不少于三家作为我司的签约合作单位。在四家供应商中选定技术力量最强的一家设置混凝土试配实验室,确定最优配合比后协调三家统一原材及配比拌制供应混凝土。施工时因每次混凝土浇筑量很大,且浇筑频率很高,因此在结构施工时剩下一家作为备选,防止因混凝土供应不及时出现质量事故的意外情况。施工
16、前编制详细的混凝土需求计划,以保证混凝土能够及时顺利的进行浇筑。(3) 搅拌过程及进场混凝土的质量监控砼搅拌及进场质量监控序号监控项目监控措施1原材料的选用监控尽可能采用同一厂家、同一牌号的水泥;尽可能采用旋窑生产的水泥;与水泥生产厂家保持良好的联络,及时将使用情况反馈给生产厂家,并要求其及时提供必要的信息等,以利于搅拌站及时采取相应的工艺应变措施;将水泥强度富余量、水泥强度标准差、标准稠度用水量、初终凝时间、对多数减水剂的适应性和经时坍落度损失率等技术指标相结合,综合评价水泥质量的优劣。2设备监控管理定期对称量系统用砝码校验,遇质量异常波动时应及时复验,以保证混凝土按配合比准确地计量,同时必
17、须保持控制室、各称量控制系统的清洁,必须经常进行维护和保养,以确保生产控制系统的正常运行;认真做好搅拌机的维修保养工作,确保搅拌桨及其附件的完好,保证搅拌系统各项使用功能的正常。3人员的管理和培训建立健全各级岗位经济责任制和一系列规章制度,明确规定各级岗位对商品混凝土质量应负的责任,做到奖罚分明;必须选用胜任的技术负责人作为技术带头人和质量管理者,开展技术培训工作。4商品混凝土配合比的控制管理掌握原材料的品种规格、技术性能、质量及其波动情况、供应能力和价格等技术经济数据;掌握季节和天气情况(晴雨天、温湿度、日夜温差、风向、风速等);混凝土在生产前必须经过严格而系统的试配试验,并且区分试验室与现
18、场施工环境的差别,取得良好的试验效果,经技术负责人(总工程师)审核后才能应用于生产。5生产工艺的监控砂、石堆场必须有良好的排水设施,以免料堆底部积水,在使用铲车上料或皮带上料时易造成砂、石含水率波动较大,水灰比不准,混凝土拌合物和易性及强度都无法保证;砂、石必须按品种、规格分隔堆放,严防混料,避免影响混凝土配合比的准确执行;各种材料应标识清楚,特别是水泥、粉煤灰、外加剂贮缸,进料口应加盖上锁,并由专人管理,以防止进错料或受污染;生产前应先由试验室检测砂、石的含水率,同时观察砂的细度模数、级配及石的粒径、粒形、级配等情况,相应调整生产配合比;操作人员必须严格按照试验室签发的配合比进行操作,并由电
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