27桩承台大体积混凝土施工方案.doc

昆明新机场旅客过夜用房工程

27桩承台大体积砼
施工专项方案

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江西建工第四建筑有限责任公司
二O一一年九月

目 录

一、工程概况

二、承台大体积混凝土配合比

三、承台大体积混凝土所用材料

四、承台大体积混凝土浇筑方法

一、工程概况
本工程2#核心筒基础，27桩承台长约37.5m，宽10.6m，厚2m，砼量约790m3，属大体积混凝土，设计强度等级C30，抗渗等级S8。
二、承台大体积混凝土配合比
本工程大体积混凝土采用云南筑高砼有限公司的商品砼，经与该公司实验室负责人商定，通过试配，选定的砼最佳配合比作为施工配合比。
三、承台大体积混凝土所用材料
1、水泥采用P·S 42.5矿渣水泥
2、砂采用天然砂，其含泥量控制在1.0%～1.5%内
3、石采用5～31.5碎石，其含泥量控制在1%以内
4、掺合料采用矿粉或粉煤灰，掺量通过试验确定
四、承台大体积混凝土浇筑方法
1、大体积混凝土配合比用粉煤灰或矿粉作为掺合料，水泥采用P.S42.5矿渣水泥，用量设270kg/m3,粉煤灰用量为41kg/m3，其最高温升及最大温度应力测算如下：
最大绝热温升：Tmax=mc. Q0/cρ（1-e-mt）=68.06℃，
mc：每m3混凝土中水泥用量，取270Kg/ m3；
Q0：水泥28天的累积水化热，查表得Q0=375kJ/ Kg；
C：混凝土比热，查表得C=970 J/ Kg.K；
p:混凝土比重,取2400 Kg/ m3.
e:常数2.718
t:混凝土龄期（d）
m:系数、随浇筑温度改变，取0.384
实际最大温升Tt=0.65 Tmax=44.24℃,大于大体积混凝土允许最大内表温差值25℃；
最大温度应力:δmax=EαT[1-1/(βL/2)]S，其中β=(Cx/H.E)-2
E:各龄期混凝土弹性模量,单位:N/mm2；
α：混凝土线膨胀系数，取α=1×10-5/℃
T：结构计算温差；
Cx:阻力系数，考虑基层为桩基，取Cx=0.121N/ mm3；
H:基础厚度, H=2000mm；
L：基础长度，L=37500mm；
S：应力松弛系数，按龄期选用。
经计算,得出混凝土最大温度应力δmax=4.3MPa,大于混凝土抗拉强度ft=2.0MPa。
由上述计算结果可知，在基础27桩承台混凝土工程施工中，必须采取温控措施，防止混凝土中出现裂缝。
2、混凝土裂缝控制措施：
根据工程特点，基础27桩承台采用“内降外蓄”的方法来控制混凝土内外温差。“内降”即采用在混凝土中预埋循环水管，通过循环水管对混凝土内部降温；“外蓄”措施为通过覆盖养护，减小混凝土表层热量散发速度。
循环水管布置：
循环水管采用DN50钢管，分两层绑扎固定在承台中部，管道长度为316m，其平面布置见下图。

循环水管进水口及出水口都高出砼面300mm，接头用丝口连接。在混凝土浇筑前，先对循环水管进行水压试验，确认接头处不漏水后，方可浇筑混凝土。
在混凝土浇筑24h后，接通循环水，对混凝土内部进行降温。使用自来水作为循环水，流量在20m3/h以上，流出的循环水排入集水井用潜水泵排出。
3、循环水管降温能力的测算：
混凝土内部最大的温升为Tmax=44.24℃,砼内外温差控制在25℃以内，循环水管内循环水升温按10℃计算，基础27桩承台砼量为790m3,循环水流量为20m3/h，现计算混凝土浇筑后连续降温72小时内循环水带走热量能否将混凝土内部最大温升控制在25℃以内（此计算未考虑混凝土内部温度向外表散发的因素）。
根据资料查得砼及水的比热分别为：
C砼=970J/Kg.k, C水=4186.8J/Kg.k；
砼及水的比重为： ρ砼=2400Kg/ m3，ρ水=1000Kg/ m3；
砼降温值及水升温值分别为： t砼=19.24℃，t水=10℃。
循环水管72小时水流量为 m水=20×72=1440m3，
带走热量为： Q水= C水ρ水m水t水=60290×106J
砼降温19.24℃需带走热量为：
Q砼=C砼ρ砼m砼t砼=50793×106J。由以上计算结果可知本工程所采用的循环水管能满足大体积混凝土温控要求。
在混凝土升温及降温过程中，可通过控制循环水的流量，来控制混凝土的降温速度。在浇筑3天后，混凝土开始降温，此时混凝土内部降温速度要求控制在1.5℃/d，在混凝土浇筑7天后，混凝土内部降温速度控制在2-3℃/d之间。当混凝土内外温差降到20℃以内时，可停止使用循环水降温。
4、“外蓄”措施
“外蓄”措施即为通过覆盖养护，提高表层混凝土温度。
基础27桩承台混凝土采用保温养护。混凝土终凝后，在混凝土表面铺一层塑料薄膜一层麻袋进行养护；在测得混凝土内外温差接近25℃时，在混凝土表面
加铺二层麻袋和一层塑料薄膜进行保温。
在养护过程中，白天当外界气温较高时，可揭开麻袋，加快混凝土散热速度，晚上将草袋重新覆盖。当混凝土内外温差降至20℃以下时，可揭去草袋，在养护至第7天时，拆除底板侧模，浇水养护。
混凝土养护至15天后，可终止养护。
5、混凝土温度监测：
基础27桩承台混凝土具有超厚、量大、高温的特点，根据本工程的实际情况，测温点沿承台中线布置3个测温点，每点分别在混凝土底部、中部及表面布置测温探头，底部及表面的测温仪距混凝土面300mm。测温采用XMT-121型电子测温仪，并对所测数据进行分析处理，测温点布置见下图所示。
混凝土浇筑完毕后开始测温，每4小时完成一次测温，并填写测温记录，24小时循环测试、监控，对各测点定时定点测温，3天后每8小时测量一次，直至混凝土内外温差降至20℃以下。在混凝土养护过程中，一旦发现混凝土内外温差超过20℃，立即通知技术部门采取措施。

6、混凝土的生产和浇筑
本工程混凝土使用商品砼，使用臂长45m汽车泵直接向现场输送混凝土入模，8台ZN50振动棒振捣。混凝土出机温度控制在22℃以内，入模温度控制在25℃以内，塌落度控制在140~160mm以内。
承台混凝土浇筑由东向西分层浇筑，一次到顶的施工方法。
沿承台纵向中心线两边对称布置8台插入式振动棒，在混凝土浇筑时，沿混凝土斜面，从上至下分层振捣。振动棒插入点间距控制在500mm以内，要求插点均匀，振动棒距离侧模不得小于200mm，快插慢抽，每一处振到混凝土面不再下沉及冒气泡、开始泛灰浆为止，并严禁漏振。
在混凝土浇筑、振捣过程中，混凝土表面上泛的泌水在沿混凝土斜面流到坡底后要及时清除。
混凝土面浇筑到设计标高后，用刮尺刮平，用木抹抹平压实。在混凝土初凝后至终凝前时间段内，用铁抹对混凝土表面进行抹平压光三遍，防止混凝土表面出现干缩裂缝。

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