立磨大体积混凝土专项施工方案.doc

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广西鱼峰水泥股份有限公司4＃线水泥粉磨资源综合利用节能技改工程立磨车间工程

大体积砼专项施工方案

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编制时间:2010年 月 日

目录

一、工程概况 1
二、施工准备工作 1
三、大体积混凝土温度和温度应力计算 （计算附后） 3
四、大体积混凝土施工 3
五、质量保证措施 8

11

一、工程概况
本工程为广西鱼峰水泥有限公司4＃线年产100万吨/a水泥粉磨车间技改工程立磨车间工程，建设地点位于广西鱼峰水泥有限公司厂区内。
本工程有立磨基础14.735m×15.95m,底标高▽—4.00m，基础面标高▽±0。00；基底持力层为第3层硬塑状红粘土,fak=230kPa。
二、施工准备工作
大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础大体积混凝土顺利施工.
1、材料选择
(1)水泥:考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，便混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力.当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥，标号为525＃,通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。
（2）粗骨料:采用碎石，粒径5-25mm，含泥量不大于1。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好，抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升.
（3）细骨料：采用中砂，山砂 （45%）+人工砂 (55%），平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10％左右,同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。
(4）粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25％.粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在10以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量.
(5)外加剂:设计无具体要求时，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，混凝土确定采用“山峰牌”（减水剂）,每立方米混凝土2kg,减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。
2、混凝土配合比
（1）混凝土采用由鱼峰水泥厂供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。
（2）混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计.
3、现场准备工作
（1)基础上的地坑、积水坑采用组合钢模板支模，不合模数部位采用木模板支模。
(2）浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、草席等应提前准备好。
(3）项目经理部应与建设单位联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明用.
(4）管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。
三、大体积混凝土温度和温度应力计算 （计算附后）
根据业主及设计要求,对基础混凝土进行温度检测；基础混凝土中部中心点的温升高峰值，该温升值一般略小于绝热温升值。一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不在升温，并且开始逐步降温。规范规定，对大体积混凝土养护，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，将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体，要求时,温差不宜超过25度；本工程设计无具体要求，即按规范执行。表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。
四、大体积混凝土施工
基础厚度h=4000mm，产生的巨大水泥水化热,如不采取针对性的施工措施，将可能给工程留下隐患。
1）垫层施工
混凝土由砼泵运送至所需地点。垫层的标高、平整一定要严格控制,具体方法是在垫层区域设置水泥砂浆灰饼，用灰饼控制垫层标高。垫层表面要用平板振捣器振捣，并要用木抹子将其搓平。
垫层施工完毕后其标高要经过复查、确认无误后方可进行下道工序。
2)底板混凝土浇筑及养护
（1）基础混凝土浇灌量很大，要求一次浇筑完成。为减小浇灌强度(即每小时浇灌混凝土量），采取斜面分层,薄层灌注,自然流淌，连续浇筑到顶的方法,混凝土初凝时间为3h计，每层浇灌厚度为40cm，自然流淌坡度为1：6.
（2)基础混凝土的运输和浇灌采用泵送方案,混凝土采取斜面分层向前推进，一次从底到顶。
(3）采用固定式泵,基础外的输送管道用扣件钢管架支承并固定，基础底板上的管道利用搭设在基础内的扣件式钢管架及钢筋支架固定，直接铺设脚手架作为操作平台，随浇随拆除管道并清洗。
（4）混凝土浇筑采取1条作业线，斜坡分层，循序前进，一次到顶的浇筑方法,即采用自然流淌形成斜坡混凝土的浇筑方法，能较好地适应泵送工艺，减少混凝土输送管理拆除、冲洗和接长的次数，提高泵送效率，保证上下层接缝。每层浇筑厚30～40cm，混凝土自然形成的坡度，必要时可在下部设挡板.在每个浇灌带的前后布置4～5台插入式振动器，其中2台振动器布置在泵管出料口处，负责上中的振捣，其余布置在中部及坡角处。为防止集中堆料,先振捣出料点处的混凝土，使形成自然坡度，然后成行列式由下而上再全面振捣，严格控制振捣时间、振动点间距和插入深度。
（5）混凝土振捣时，在斜坡底部及模板处上部会出现大量泌水，可采取在侧模板下口预留出水口或集水井，也可在施工到最后时，改变混凝土浇筑方向，与原坡面形成集水坑，用水泵排除方法处理.
(6）浇筑时，每隔半小时,采取在混凝土初凝时间内，对已浇筑的混凝土进行一次重复振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，增强密实度，提高抗裂性.浇筑成型后的混凝土表面水泥砂浆较厚，应按设计标高用刮尺括平，在初凝前用木抹子抹平、压实,以闭合收水裂缝。
3）大体积混凝土温控及养护
(1）本工程要求不出现温度收缩裂缝，应对混凝土内温度场情况进行监测,控制混凝土表面与内部的温度差不超过25℃，方法是在基础对称轴上布置测点（点与点间距不大于4m，高度方向点与点距离为0。5m）,在三维方向不同部位深度埋设热电阻传感器，用混凝土温度测定记录仪进行施工全过程的跟踪和监测，以便随时采取措施，保证工程质量。
（2)本工程为大体积混凝土底板，水泥水化热在内部产生的最高温度值Tmax可按下式估算:
Tmax=T0+W·Q·ξ/c·p
为减少混凝土的水化热温升，降低混凝土的浇灌温度,减少基础的约束,提高混凝土的极限抗拉强度，减少温度收缩应力，预防裂缝的出现，根据施工具体条件拟采取以下技术措施：
①要求选用中热425号矿渣水泥配制混凝土，减少混凝土凝结时的发热量。
②在混凝土中掺加水泥用量2.98%的外加剂，可降低水泥用量10%，减低水化热量,并减缓浇灌速度，有利于散热。
③利用混凝土后期强度（90d、180d），降低水泥用量34kg左右.
④作好混凝土的原材料检验，控制骨料粒径和含泥量，进行混凝土配合比优化设计，加强搅拌和操作控制,混凝土薄层浇筑，并进行二次振捣，以配制优质混凝土，提高混凝土的极限拉伸强度。
(3）大体积砼的养护
混凝土在浇筑完后3h内,在混凝土上面先盖一层塑料薄膜,再盖草袋一层，或仅在表面盖草袋二层淋水,侧面盖一层草袋，进行蓄热温养护，根据测温情况，适当延长养护、拆模时间，提高混凝土的拆模强度，减少混凝土表面的温度梯度。应缓慢降温，充分发挥混凝土的徐变松弛效应，削减温度收缩应力。必要时用填松土或加盖草垫护盖养护，基础施工完毕后，应抓紧基坑侧面的回填土,以防止长期暴露,导致降温收缩与干缩共同作用，使应力叠加。
4)附则：大体积砼温度处理
在基础底板内部预埋冷却水管，通入循环冷却水，强制降低砼水化热温度。采用Ф48钢管作为冷却水管，间距1500㎜,详见冷却水管预埋示意图.

5）、混凝土测温
（1）基础混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管。测温点约布置见下附图。测温线应按测温平面布置图进行预埋，预埋时测温管与钢筋绑扎牢固，以免位移或损坏。每组测温线有2根(即不同长度的测温线）在线的上断用胶带做上标记，便于区分深度。测温线用塑料带罩好，绑扎牢固，不准将测温端头受潮。测温线位置用保护木框作为标志，便于保温后查找。
（2）配备专职测温人员，按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。
（3)测温工作应连续进行，每测一次，持续测温及混凝土强度达到时间，并经技术部门同意后方可停止测温。
（4）测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人,以便及时采取措施。
（5）测温采用液晶数字显示电子测温仪，以保证测温及读数准确.

五、质量保证措施
1、大体积砼裂缝控制措施：
(1) 从原材料上方面：
1）水泥：在施工中优先选用水化热较低的水泥及尽量降低单位水泥用量。
2）掺合料及外加剂：掺入掺合料及外加剂以改善砼的工作性能，降低一定的水泥用量，从而降低水化热。
3）粗细骨料：优化粗细骨料级配选用5~40mm的石子，增大骨料粒径，减少用水量，采用中粗砂，严格控制砂石含泥量,砂石含泥量超过规定，不仅增加了砼收缩,同时又降低了砼抗拉强度，对砼抗裂缝不利，石子含泥量控制在1%以内，砂含泥量控制在3%以内。
4)严格控制砼出机温度及浇灌温度：炎热季节施工，应经常喷洒水雾，降低石子的温度，有效降低砼出机温度。
(2） 砼施工方面:
1）采取薄层浇筑，随后采取保温养护，砼振捣时间宜5～15S，采用二次振捣技术，提高砼密实度,二次振捣砼就是在砼即将凝固时，在适当的时间内给予再振捣，以减少内部微裂和提高砼密实度进而提高砼抗裂性能。两次振捣的时间间歇(2小时左右为宜）应掌握好，否则容易破坏砼内部结构。砼硬化前1～2h，砼表层应抹压拍实，防止沉降裂缝产生。
2）砼养护：砼养护应保持潮温养护，以减少内外温差，覆盖两层草袋经常洒水,保温保湿养护14天.
3)模板拆除：严格控制拆模时间，避免拆模后引直较大的温差.从而产生很大的拉应力。基础拆模后，基础暴露时间不宜过长，应尽快回填。
2、其他保证措施
1、拌制混凝土的原材料均需进行检验，合格后方可使用。同时要注意各项原材料的温度，以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。
2、在混凝土搅拌站设专人掺入外加剂，掺量要准确。
3、施工现场对商品混凝土要逐车进行检查，测定混凝土的坍落度和温度，检查混凝土量是否相符。混凝土温度应控制在l～l寸之间，同时严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水.
4、设专人负责测温及保养的管理工作，发现问题应及时向项目技术负责人汇报。
5、浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净.
6、加强混凝土试块制作及养护的管理，试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护.

大体积混凝土温度和温度应力计算

（1）、计算参数： 基础底板C30。平面尺寸15。2m×15m，厚度4m,砼量1000。施工期5月底6月初。日平均气温取25℃，属夏季施工。
所用材料:
材料名称
水泥
矿粉
粉煤灰
水泥
水泥
水
减水剂
规格
P。Ⅱ42。5
S95
Ⅲ级
中砂
5-31.5mm
\
\
用量(Kg/m3）
268
56
80
770
1060
170
7.4
（2） 、求砼拌和温度
每m3砼原材料重量、温度、比热、及热量计算见下表:
材料名称
重量(Kg）
比热（Kj/kg。k）
材料温度（℃）
热量（KJ）
水泥（掺合料）
404
0。84
23
7806
砂
770
0.84
26
16817
石
1060
0。84
25
22260
砂的含水量
38
4.2
20
3192
石的含水量
11
4。2
20
924
拌和水
121
4。2
20
10164
合记
2404

61163

则砼的拌和温度Tc=ΣTiWC/ΣWC=61163/2404=25.5℃
(3)、砼出罐温度Ti
取Ti=Tc=25。5℃。
(4）、砼浇筑温度
由搅拌站将砼装入砼运输车运至砼浇筑地点需20min，由砼运输车卸入砼泵内,浇筑完毕约需10min.
则砼浇筑温度Tj:
混凝土装卸料两次：A1=0。032×2=0。064
混凝土运输时间20分钟:A2=0。0042×20=0.084
浇捣完毕需10分钟:A3=0。003×10=0.03
Tj=Tc+（Tq-Tc）×（A1+A2+A3）
=25。5+(25-25.5）×(0。064+0。084+0.03）
=25.4℃
其中 Tq—室外平均温度.
（5)、砼绝热温升
由于砼3天时水化热温度最大，故计算3d的绝热温升，砼浇筑层厚度4m。
3d时42.5水泥每公斤发热量314KJ/kg，则砼最终绝热温升为

其中 c—砼比热 ，取值0。97KJ/kg。k
ρ—砼密度取2400kg/
(6)、砼内部的实际最高温度：
混凝土浇筑厚度取4米，取。

其中ξ—不同的浇筑块厚度，不同龄期时的降温系数。
混凝土中心最高温度与表面温度之差：，超过25℃。
为了减少和避免开裂，采取综合措施降低内外混凝土的温差。