大体积混凝土综合项目施工专项方案.doc

一、编制根据
《混凝土构造工程施工及验收规范》
《普通混凝土配合比设计规程》
《地下工程防水技术规范》
《混凝土拌合用水原则》
《底板大体积混凝土施工工艺原则》
《混凝土泵送施工技术规程》
二、工程概况
深圳市嘉里建设广场二期总承包工程位于深圳市福田中心区，益田路与福华路交叉口，东侧为嘉里建设广场一期，北侧为香格里拉国际酒店。本工程占地面积7900.80m2，总建筑面积102948.54 m2，由地下三层、地上四十一层构成，地上总高度200m，属框架-筒体构造。依照本工程构造施工图纸，地下室底板厚度为900或1100，因此Ⅰ―Ⅳ区底板及基本为大体积混凝土构造，其中核心筒大承台为超大体积混凝土构造，截面高度mm，局部4400mm，平面尺寸24350mm×26000mm，承台位置为3～6/B～E。其他承台平面尺寸4000mm×3700mm～10250mm，承台厚度3200mm/2800mm。
依照本工程大体积混凝土特点，针对核心筒大承台大体积砼编制本方案。
三、大体积砼方案论证
针对本工程大体积混凝土特点，并结合深圳市商品砼水泥、粉煤灰使用状况，基本都未采用低水化热矿渣硅酸盐水泥，普通采用普通硅酸盐水泥，通过与商品砼搅拌站多次沟通，并结合大体积混凝土自身特点，普通三天混凝土内部达到最高温度，此外通过内掺二级粉煤灰和S95级磨细矿渣粉，有效减少单方混凝土水泥掺量，以达到减少水化热、减少混凝土内部温度目，同步通过各种外加剂（减水剂、膨胀剂）掺入，有效防止混凝土自开裂，增强抗渗性能。混凝土内部温度最高可至64.6℃。详见第四某些：大体积混凝土绝热温升计算。
依照混凝土内也许达到最高温度，并结合大体积混凝土特点和工期规定，通过认真研究，我司拟订对底板及核心筒大承台混凝土进行一次性浇筑（若分两次浇筑，施工缝解决、养护难度比较大且时间长〈影响工期〉，此外混凝土厚度对内部最高温度影响相差不大，故优选一次性灌溉）。

四、大体积混凝土绝热温升计算
4.1大体积混凝土计算模型选用
依照关于资料，可以为大体积混凝土温升值可以近似达到其绝热温升峰值，即基本底板在其侧壁四个方向上是绝热。本工程基本底板底面为100mm 厚细石混凝土垫层，其下是厚度无穷大地基土，有一定含水率，比热容比较大，且可以传递一某些热量，对于减少混凝土内部温度是有利，为计算以便，咱们假定基本底板沿基底表面方向是绝热。 　　
承台上表面，在混凝土浇筑完毕后多采用保温法或蓄热法养护使大体积混凝土上表面温度缓慢下降并控制内外温差在25℃以内。保温法是在终凝大体积混凝土上表面覆盖一定厚度保温材料，如草袋、麻袋、塑料布（重要功能保湿）等。蓄热法是运用热容量大材料（普通多采用水），在终凝大体积混凝土底板上表面蓄积一定厚度。这两种办法均有效地减小了混凝土上表面热损失速率，从而减小了大体积凝土上表面降温速率，使混凝土承台上表面温度与核心混凝土温度相比，不至于减少太多、太快（特别是在大体积混凝土降温阶段），并使承台上表面温度与其核心温度之差始终控制在不大于规范容许值25℃以内，从而防止大体积混凝土因内外温差过大引起变形差裂缝。但由于大体积混凝土承台上表面保温层厚度或蓄水层厚度不也许也没有必要做很厚，且承台核心到上表面厚度也不是很大，因而大体积混凝土承台上表面不能被以为是绝热，而应属于单向一维散热状态。由于承台上表面保温层、蓄热层影响，大体积混凝土承台上表面即不是完全绝热状态，也不是完全散热状态，而应属于一种单向一维不完全散热状态，大体积混凝土承台别的五个方向（基底表面及四周侧壁）处在完全绝热状态。大体积混凝土上表面保温层或蓄热层厚度和材质导热系数就直接影响着大体积混凝土承台上表面温度和核心温度。因而在温度计算中，一定要考虑保温层、蓄水层厚度和导热系数对大体积混凝土底板上表面温度和核心温度影响。
4.2大体积混凝土绝热温升及保温层厚度计算办法　　
1、大体积混凝土上表面保温层或蓄热层等效虚厚度h′可按如下公式计算：
h′=k·λ/β
式中：
k—折减系数，取2/3。
λ—混凝土导热系数，取2.33 [W /（m·k）]。
β—混凝土表面模板及保温层等传热系数[W /（m 2·k）]，β 值可由下式计算：
　β=1/[Σδi/λi+1/βq]。
式中：
δi—各保温材料厚度（m ）。　
λi—各保温材料导热系数[W /（m·k）]。
βq—空气层传热系数，取23 W /（m 2·k）。 　
　 厚度为虚厚度（ h′）混凝土层与原实际承台厚度为h混凝土层共同组合成一种厚度值为H（ H =h+ 2h′）混凝土承台，这个厚度H 称为计算厚度。
2、大体积混凝土承台完全绝热状态时核心温升值Th计算 　　 　
　大体积混凝土完全绝热状态下核心温升值可以由如下公式计算： 　　　　　　　　Th=（mC +K×F）Q/c·ρ
　式中：
Th—混凝土最大绝热温升；
mC—混凝土中水泥（涉及膨胀剂）用量（㎏/m3）；
F—混凝土活性掺合料用量（㎏/m3）；
K—掺合料折减系数。粉煤灰取0.25-0.30；
Q—水泥28d水化热（kJ/kg）；
c—混凝土比热，取0.97[kJ/（kg·K）]；
ρ—混凝土密度，取2400（㎏/m3）；
3、大体积混凝土承台核心最高温度值Tmax 计算
大体积混凝土承台单向不完全散热状态下核心最高温度Tm ax 可以按如下公式计算：
　Tmax=Tj+T1
式中：
Tmax—大体积混凝土核心最高温度值（℃）；
Tj—大体积混凝土浇筑温度，普通混凝土浇筑温度Tj 等于当天最高大气温度Tq 或比当天大气温度高0～3℃，即Tj=Tq+0～3（℃）；
T1—大体积混凝土上表面单向不完全散热核心温升值（℃）。
4、大体积混凝土承台上表面温度Tb 计算：
大体积混凝土上表面温度Tb 普通是指混凝土表面或表面下0～0.2m 处混凝土温度，该温度可按如下公式计算：
　　Tb = Tq +4/H 2h′[H -h′]（Tmax -Tq） 　　
式中：Tb—大体积混凝土上表面温度（℃）；
　Tq—混凝土测温期间当天最高气温度（℃）。
4.3本工程核心筒大承台绝热温升计算　　
工程地下室底板厚度局部较厚，按2.6m厚度进行计算，因基本底板采用C35S8 抗渗混凝土，依照商品砼搅拌站所提供砼配合比，每立方米C35S8掺量如下：
水：水泥：砂：石：Ⅱ级粉煤灰：S95级磨细矿渣粉：外加剂
=168：250：1040：1030：88：62： 11.4
水泥采用普通硅酸盐P.O 42.5 级，其单位重量水化热（Q=543kJ/kg）。
4.4本工程大体积混凝土完全绝热状态下核心温升值:
Th=（mC +K×F）Q/c·ρ
=（250+0.28×135）×375/(0.97×2400)
=47.97℃ 　
大体积混凝土终凝后，其上表面先覆盖一层δi=0.0005m 厚塑料布，并覆盖两层麻袋0.04m 厚，浇筑期间当天最高气温Tq =32℃，入模温度Tj= 32℃考虑：
其表面保温蓄热层为塑料布δ1=0.0005m ，λ1=0.035w /m·k，表面两层麻袋厚度δ2=0.04m，传热系数λ2=0.14 w /m·k，保温蓄热层传热系数β： 　　
β=1/[Σδi/λi+1/βq]
=1/[0.0005/0.035+0.04/0.14+1/23]
=2.911W/（m2·k）。
保温蓄热层等效虚厚度:
h′=（2/3）·（2.33/β）
=0.534m。
h=2.6m 厚底板计算厚度:
H = h+2h′=2.6+2×0.534=3.668m 。
H =3.668m 厚底板单向完全散热状态下与完全绝热状态下核心温升值之比ξ，ξ=0.68。
因而底板单向不完全散热状态下核心温升值:
T1=ξTh=0.68×47.97
=32.62℃
底板单向不完全散热状态下核心最高温度值
Tmax= Tj+ T1=32+32.62=64.62℃。 　
混凝土表面温度为混凝土表面下0.1m 处温度，
依照公式： 　
Tb = Tj +4/H 2h′（H -h′）（Tmax -Tq）
=32+4/3.6682×0.534×(3.668-0.534) ×（64.62-32）
=48.23℃
混凝土表面温度与混凝土内部温度温差:
Δ1=64.62℃-48.23℃=16.39℃＜25℃
混凝土表面温度与大气温度温差:
Δ2=48.23℃-32℃=16.23℃＜25℃
故核心筒大承台在浇筑混凝土时需要覆盖两层麻袋和一层塑料薄膜即可满足规范和图纸规定温差规定。
五、混凝土浇筑顺序
结合本工程核心筒承台和底板分布特点，拟订如下混凝土浇筑顺序，见下图：

从东向西斜面分层一次性浇筑成型，每层浇筑厚度控制在500mm，其层间间隔时间应尽量缩短，层间最长时间间隔应不不不大于混凝土初凝时间。

六、大体积混凝土组织办法
成立以项目经理为组长，项目书记、项目总工、项目副经理为副组长，各有关工长及班组长为成员大体积混凝土施工保障办法安排值班及职责状况如下：
白班
徐超
全面管理责任
余明
环境、安全主管、对外协调
狄彬
生产、技术组织、解决突发事件和核心技术难题
杨军
现场施工组织和协调，及时发现和解决问题
李俊
动力、机械保障
陈晓玉
材料保障及质量验收
朱明
大体积混凝土测温组织
晚班
梁丽忠
生产组织、解决突发事件和核心技术难题
张家政
现场施工组织和协调，及时发现和解决问题
张志平
材料保障及质量验收
张青
环境、安全突发事件解决、安全隐患排查解决
曹赞忠
大体积混凝土测温组织
其他人员照常上班，值班人员必要履行工作交接制度，白班上班时间7：30~20:00，晚班上班时间19:30~8:00，工作时间重叠半小时以备交接，后班人必要到场并移送清晰后前班人方可退场。
木工看模、钢筋工看筋在混凝土浇筑过程中全程跟踪，应付突发事件。砼工轮班作业，每班砼工保证20人。
在浇筑之迈进行全员交底，并严格按本方案实行。
七、大体积混凝土保温办法及温度监测
7.1大体积混凝土保温办法
依照本工程大体积混凝土绝热温升计算,需要覆盖一层麻袋和一层塑料薄膜，在混凝土终凝后两小时内浇水并覆盖塑料薄膜和一层麻袋，依照混凝土测温成果加盖第二层（在混凝土内部最高温度和表面温度以及大气温度温差在容许范畴内尽快散热，加快工期）。
7.2大体积混凝土裂缝成因分析及对策
1、在混凝土升温阶段易产生表面裂缝
大体积混凝土在硬化期间水泥水化过程，会释放大量水化热，使混凝土中心及基本块中部区域产生很高温度(基本块厚度越大，温度越高)，而混凝土表面和边界受气温影响，温度较低，这样形成较大内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当温差超过一定限度，其所产生温度应力极易使新浇筑混凝土产生裂缝，依照规范和图纸规定，规定温差控制在250C以内。
2、在混凝土降温阶段易产生收缩裂缝
当混凝土降温时，混凝土由于逐渐散热而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水水化和蒸发，以及胶质体胶凝等作用，增进了混凝土收缩。这两种收缩在进行时由于受到基底及构造自身约束，以致产生较大收缩应力(拉应力)，当这种收缩应力超过一定限度，其所产生温度应力就会在新浇筑混凝土基本中产生收缩裂缝．这种收缩裂缝有时会贯穿混凝土基本全断面，成为构造性裂缝。

7.3测温点设立和大体积混凝土测温
7.3.1测温点布置
（1）测温点布置原则
测温点必要具备代表性，能全面反映大体积混凝土各部位温度，从大体积高度断面考虑，应涉及底面、中心和上表面，从平面考虑应涉及中部和边角区。
（2）测温点布置
依照以上布置原则和核心筒大承台构造特点，拟定如下测温点平面布置图，平面分别在7处测温点，每处测温分上中下再设立三个测温点，每处测温点分别处在承台底面以上200mm，中部和顶面如下200mm。

7.3.2测温安排
鉴于大体积混凝土温度变化是一种平缓变化过程，在一段时间内温度不会突变，检测温度时间间隔只要不大于混凝土每升高一度时间就可以，因而，咱们依照有关规定进行测温，即从混凝土浇筑完毕后4小时开始测温，在升温阶段每2小时测温一次，着重报告混凝土中心与表面以及表面与环境温度之间温差，在降温阶段每6小时测温一次，测温结束时间均以各部位温差进入安全范畴（ΔT≤25℃），可以撤除保温办法为条件。
7.3.3测温注意事项
测温必要指派专人负责，不得漏测，不得提前或滞后监测；
每次对最高温度、表面温度和大气温度进行测温，对测温实测数据进行波动分析，要剔除不合理数据。
7.3.4数据整顿
在每次测温时须记录所有监测数据，每测18次对数据进行整顿，并绘制成表格和测温曲线，对测温曲线进行成果分析，以预测温度发展趋势，表格样式见附件。
温度时间曲线

目 录
一、编制根据 1
二、工程概况 1
三、大体积砼方案论证 1
四、大体积混凝土绝热温升计算 2
4.1大体积混凝土计算模型选用 2
4.2大体积混凝土绝热温升及保温层厚度计算办法 3
4.3本工程1#承台绝热温升计算 4
4.4本工程大体积混凝土完全绝热状态下核心温升值: 5
五、混凝土浇筑顺序： 6
六、大体积混凝土组织办法 6
七、大体积混凝土保温办法及温度监测 7
7.1大体积混凝土保温办法 7
7.2大体积混凝土裂缝成因分析及对策 7
7.3测温点设立和大体积混凝土测温 8