超长大体量基础底板混凝土浇筑施工组织与管理.pdf

第 4 翥 第 期 2 0 12 年 2 012 月 建A rc巩fcA-T e技c hV o l 4 3 N o 1 1 N O V 2 0 2 A rc h ite c tu re T e c h n o lo g y 9 7 7 ， ， 。 超长大体量基础底板混凝土浇筑施工组织与管理 任锦龙 ，张健 ，张 龙 ( 北京建T集团有限责任公司 ， 1 0 0 0 5 5， 北京 ) 摘要 ： 中 国人 寿研发 中心F 一 0 5 地块 ( 数据 中心 ) 工程为筏形基 础 ， 底板 面积约 2 5 0 0 0 m ， 混 凝土 用量约 3 3 0 0 0 m ， 且时值冬期施工。施工中通过科学划分流水段、 合理安排人员及车辆 、 精确控制混凝土各项指标， 确保 了数据中心工程基础底板质量及工期要求。 关键词： 大体积混凝土； 基础底板； 测温； 流水段； 浇筑 中图分类号 ： T u7 5 5 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 0 4 7 2 6 2 0 1 2 ) 1 1 - 0 9 7 7 0 4 CONS T RUCT I oN TE CHNI QUE F oR CoNC RET E P oURI NG oF SUPERLARGE FoUNDATI oN S LAB REN Ji n -l o n g，ZHANG J i a n，ZHANG L o ng ( B e i j i n g C o n s t r u c t i o n E n g i n e e r i n g G r o u p C o ， L t d ，1 0 0 0 5 5 ，B e i j i n g ，C h i n a ) A b s t r a c t ： C h i n a L i f e C e n t e r F - 0 5 B l o c k(D a t a C e n t e r)p r o j e c t a d o p t s r a f t f o u n d a t i o n w h o s e b o t t o m s l a b c o v e r s a n a r e a o f a b o u t 2 5 0 0 0 m p o u r e d wi t h a b o u t 3 3 0 0 0 m c o n c r e t e i n wi n t e r Du r i n g c o n s t r u c t i o n， s c i e n t i f i c d i v i s i o n o f c o n s t r u c t i o n s e c t i o n， r e a s o n a b l e a r r a n g e me n t o f l a b o r a n d v e h i c l e a n d a c c u r a t e c o n t r o l o f v a r i o u s c o n c r e t e i n d e x e s a r e r e a l i z e d t o e n s u r e t h e f o u n d a t i o n s l a b q u a l i t y a n d c o n s t r u c t i o n s c h e d u l e o f t h e p r o j e c t Ke y wo r ds ：ma s s i v e c o n c r e t e；f o u n d a t i o n s l a b；t e mp e r a t u r e t e s t ；c o n s t ruc t i o n s e c t i o n；p o u tin g 中国人寿研发中心F 一 0 5 地块( 以下简称“ 数据中 心” )工程基础形式为筏形基础 ，基础底板东西长 2 2 5 9 m， 南北宽1 1 1 6 5 m， 属于超长 、 大体量基础底板 ， 平均底板厚约1 5 m； 基础底板厚度为7 0 0 m m， 承台处 大体积混凝土厚度分别为 l 4 0 0 ， l 7 0 0 ， 1 9 0 0 ， 3 6 0 0 ， 4 6 0 0 m m 等， 底板面积约2 5 万m 2 。 项目部于1 2 月至次年 1 月( 春节前) 完成了全部基础底板 的混凝土施工 ， 共计 浇筑混凝土3 3 0 万m 。 1 施工重点及难点 ( 1 )基础底板体量大， 局部承台截面尺寸超大， 达 1 8 m x l 3 8 m ， 混凝土最厚部位达4 m。 ( 2 )本工程基础底板施工处于冬期施工期间， 对 混凝土的施工要求高， 分层浇筑、 混凝土养护 、 混凝土 内部温度裂缝控制等各方面均须控制到位，才能保证 混凝土质量。 ( 3 )受到施工场地限制，本工程南侧最窄部位距 槽边不到5 0 0 m m。西侧留置有土方施工期间斜道， 整 个现场无循环车道 ， 车辆无法到达南侧 ， 南侧流水段混 凝土浇筑基本只能依靠地泵 ，故混凝土浇筑施工控制 难度大。 ( 4 )由于各流水段混凝土量均较大，东西施工区 收稿 15 1 期 ： 2 0 1 2 0 7 0 6 作者简介： 任锦龙( 1 9 7 1 一 ) ， 男， 北京市人， 高级工程师， 北京建工集团直 属二部副总工程师 e - ma i l ： j i n l o n g r e n s i n a C O I lfL 域同时浇筑混凝土时， 现场车辆众多， 车辆调度、 混凝 土供应车辆不间断、 地泵的正常工作等情况。 各环节须 控制到位。 2 施工组织管理 2 1 流水段划分 按施工组织设计的总体部署将大体积混凝土浇筑 的流水段划分为东西2 个施工区域，东区7 个流水施工 段， 西区8 个流水施工段。具体浇筑顺序见图1 。 施工 区域划分线 流水段划分线 | u一 东 一 东 一 。 东一 V 东一 、 东一 东 一 东一I 图 1 数据中心施工分区及流水段划分示意 2 2 混凝土搅拌站选择 按本工程最大段混凝土工程量约为3 0 0 0 m 的原 则， 根据混凝土的凝固时间等因素考虑， 选择的搅拌站 须具备以下条件。 ( 1 ) 生产工艺符合国家标准 ， 有国家二级企业以 9 7 8 建筑技术 第 4 3卷第 1 1期 上资质， 质量体系健全， 日产在3 0 0 0 m 。 以上。 ( 2 )运距在2 0 k m以内 ，能保证车次充足供应； 出 站后须在2 h 内到达浇筑现场 。 ( 3 )混凝土质量保证稳定 、选用的供应商须在材 料选用上保持一致 ， 混凝土的主要参数须相同。 同时要 求搅拌站根据试验室配合比以及当日砂石含水率测定 结果确定混凝土各种材料用量。 2 3 施工机械管理 据底板混凝土工程量的要求，每区浇筑时以汽车 泵为主 ， 至少配合2 台地泵共 同浇筑 ， 每台地泵浇筑速 度为2 0 3 5 m ； 每台汽车泵浇筑速度为5 0 6 0 m 3 h 。 施 工时平均浇筑速度为1 0 0 m 3 h 左右， 单流水段浇筑时间 为3 0 h 左右。 2 3 1 机械及车辆数量计算 按1 0 0 m 3 h 的浇筑需要 ，混凝土往返运距为4 0 k m 搅拌运输车数量， 混凝土泵连续作业时， 每台混凝土泵 所需配备搅拌运输车的数量为 ： n ( 1 )地泵所需的混凝土搅拌运输车辆 = ， ， 、 导+ ) = ( 3 0 1 5 ) x ( 4 0 1 5 + 0 3 ) = 6 ( 辆) ； 、 n ( 2 )汽车泵所需的混凝土搅拌运输车辆 = lrT f ， 、 + = ( 5 5 1 5 ) x ( 4 0 1 5 + 0 3 ) = 1 1 ( 辆) 。 式中： 为混凝土搅拌运输车辆数； Q 为每台混凝 土泵的实际平均输出量( m ) ； V 为每辆混凝土搅拌运 输车的容量 ( m s ) ； 为混凝土搅拌运输车往返运距 ( k m) ； Js 为搅拌运输车平均行车速度 ( k m h ) ； 为每辆 混凝土搅拌运输车总计停歇时间( h ) 。 实际施工时，为每台输送地泵配备6 辆搅拌运输 车， 汽车泵配备1 1 辆搅拌运输车， 总搅拌运输车共计6 2 + 1 1 = 2 3 ( 辆) ， 则总配备搅拌运输车辆数为 总 = 2 3 + 3 = 2 6 ( 辆) ， 其中3 辆为备用。 2 3 2 泵车、 泵管布置 ( 1 )泵车布置。在施工现场北侧安排3 台地泵 ， 东 侧安排 1 台地泵 ， 两侧安排1 台临时地泵 ； 其中1 ， 2 ， 5 号 地泵主要负责西区混凝土浇筑， 3 ， 4 号地泵主要负责东 区混凝土浇筑。在流水段内布设半径旋转为1 5 m 左右 的布料机， 结合汽车泵和塔式起重机一起配合浇筑。 ( 2 )泵管布置。 泵管布置原则为满足工程要求； 便 于混凝土浇筑和保证安全施工； 便于清洗管道、 排除故 障和装拆维修； 尽量缩短管线长度； 少用弯管和软管。 1 )垂直管布置采用搭设扣件脚手架固定垂直管 ， 架体横、 竖杆搭配扣紧， 并与护坡桩上的工字钢腰梁拉 结 ， 水平至作业面。 2 )水平管铺设。弯管处用混凝土墩0 4 8 x 3 5 钢 管地锚固定弯管。施工时， 把泵管接至施工部位， 由远 至近进行布料和混凝土浇筑， 边浇筑边撤管。 且注意泵 管不能直接压在钢筋 、 模板及预埋件 上 ， 应每隔2 0 m 用钢管搭设支撑架把泵管垫高1 2 In ， 用以固定水平泵 管， 方便拆除堵管、 装拆和清洗管道。 3 )泵管固定。泵管与拖式输送泵接口部位， 该处 受到的冲击力最大， 采用埋入地下的混凝土墩固定。 每 层间做好夹板固定， 水平管与立管交接处9 0 。 弯管受冲 击力最大， 须固定牢固。 4 )泵管的安装、拆卸主要靠塔式起重机进行倒 运 ， 工人配合。 地泵及泵管立面布置见图2 。 图2 泵管在基础底板上布置示意 2 3 3 人 员组织安排 浇筑底板混凝土时每段配备专业工长进行现场指 挥， 为保证车辆的流畅行驶， 搅拌站和施工现场各派2 名调度， 指挥车辆行走路线， 避免压车。正在进行浇筑 作业的地泵配备两名司机， 浇筑混凝土期间， 须保证东 西两施工区域各自至少有两台罐车在现场，同时现场 备一套泵管 ， 安排专职看泵管人员 ， 随时监测泵管在施 工中的变化， 防止泵管堵塞等突发l青况。 各段混凝土施 工人员分昼夜两批部署， 每批人员分成三四组( 表1 ) 。 表1 流水段施工分组 振 捣 组 看护模板、 泵管组 压光收面组 白班人数 ( 位) l 6 4 l 0 夜班人数 ( 位) 1 5 4 9 2 4 混凝土相关材料基本要求 混凝土坍落度在1 6 0 1 8 0 m m， 由于处于冬期施工 阶段， 将初凝时间延长为8 - 1 0 h ， 搅拌时间须大于4 0 s ， 掺人粉煤灰量为2 0 。 2 0 1 2 年 1 1 月任锦龙， 等： 超长大体量基础底板混凝土浇筑施工组织与管理 9 7 9 原材料要求如 下：水泥采用普通硅酸盐低水化热 的水泥， 水泥强度等级不低于P 0 4 2 5 ， 最小水泥用量 不少于3 0 0 k g m ， 水灰比不大于1 ：2 。粗骨料采用碎石 骨料 ， 骨料清洁 、 干净 ， 碎石或卵石的粒径宜为5 4 o m m， 粗骨料含泥量不大于1 ； 细骨料使用中砂 ， 含泥 量不大于1 5 ， 泥块含量不得大于0 5 。为降低水化 热适量增加粉煤灰的掺量并采用一级粉煤灰。本工程 选用聚羧酸系外加剂， 针对不同部位的特点和设计要 求合理添加必要的膨胀剂、 减水剂和防冻剂等外加剂。 3 主要施工措施 3 1 混凝土浇筑 大体积混凝土基础底板的整体性要求高， 每个流 水段须连续浇筑。施工时必须分层浇筑 、 分层振实， 保 证上下层混凝土在初凝前结合好。 ( 1 )大体积底板混凝土浇筑时分层厚度不大于 4 0 0 m m。 0 7 m 厚混凝土分为2 层施工， 1 4 0 1 9 0 m 厚混 凝土分为5 层 施工 ， 3 6 0 ， 4 6 0 I n 厚混凝土分 为8 1 2 层 施工。 ( 2 )为避免混凝土向一侧流动导致钢筋水平推力 过大而产生位移， 混凝土浇筑时下料部位应距已浇筑 混凝土6 m 以上， 使新浇筑的混凝土有向两侧流动的空 间( 图3 ) 。 图 3 混凝土浇筑分层不意 3 2 浇筑过程中要求 承台混凝土浇筑时，混凝土输送泵的泵管末端设 置长度约3 m 软管， 用人工向泵管两侧拖动。独立承台 混凝土先分层浇筑到板底设计标高， 适当间歇， 在混凝 土初凝前继续分层浇筑上部混凝土。 振捣采用直径7 0 m m 和5 0 m m 振动棒 ， 插人式振动 器作用半径不宜大于振捣器作用半径的1 5 倍， 即小于 5 0 0 m m ； 各振点的延续时间以表面呈现浮浆和不再沉 落、 不再有气泡产生为准， 振捣时应避免碰触钢筋。上 层混凝土振捣时，振动棒要插入下层混凝土5 0 I n m 以 上， 以保证混凝土的整体生 。 由于泵送混凝土表面水泥浆较厚 ，每次底板混凝 土施工安排4 人的抽水小组，必要时采用2 台小型吸水 高压泵将基坑内积水和混凝土中的浮浆等抽入现场排 水系统。 在混凝土浇筑后、 初凝前初步按标高用长刮尺 刮平， 然后用木抹子反复抹压数遍 ， 使其表面密实， 在 终凝前再用铁抹子压光， 防止混凝土产生裂缝。 按连续供应超过1 O 0 0 m 的大体积混凝土， 每2 0 0 m 3 制作一组标养试件， 要进行见证取样 ； 浇筑前书面通知 监理工程师配合做好见证取样。 3 3 后浇带部位施工 基础底板后浇带采用双层快易收口网作为侧模， 并用扎丝绑于同水平钢筋。 因底板厚度较大， 在后浇带 两侧壁支设竖向附加短钢筋支挡快易收口网， 附加支 撑钢筋为 1 4 ， 布设间距为4 0 0 m m 。 底板后浇带混凝土浇筑：因采用怏易收口网作为 后浇带侧模， 在底板混凝土浇筑时， 需注意分层浇筑厚 度和振动棒距快易收口网的距离。为防止混凝土振捣 中水泥浆流失严重，需限制振动棒距离快易收口网的 距离不得小于4 0 c m 。 为保证快易收口网处混凝土的密 实， 可采用钢钎辅助捣实。 底板混凝土浇筑后 ， 及时对后浇带 内进行清洁 ， 同 时为防止垃圾 、 杂物及施工用水进入届浇带 ， 在后浇带 两侧底板顶上分别砌一皮砖 ， 在砖上覆盖木胶合板， 所 有砖缝隙用防水砂浆堵严。 后浇带混凝土采用比相应部位提高一个强度等级 的微膨胀混凝土，为提高后浇带混凝土抗渗及抗收缩 能力， 使用复合型混凝土外加剂。 后浇带微膨胀混凝土 浇筑后养护时间不少于1 5 d 。 3 4 混凝土测温点布置 以结构后浇带的分格块来布点，温度监测点以最 先浇筑的分格块为测温区。 在测温区内温度监测点呈 平面布置。以最先浇筑的西区第1 流水段为例 ： 水平向 在基础底板布置4 个点， 在正中间设置1 个测温孔； 基础 承台梁、 承台布置1 2 个点， 各监测点沿其厚度方向分别 布置了3 个测温孔，共布置1 6 个混凝土测温监测位置， 共埋设4 0 个温度传感器 ( 图4 中阴影部分为不同板厚 区域) 。 竖向沿底板的高度布置上部测温点、 中部测温点、 下部测温点，具体布置如下 ： 4 个基础底板厚为0 7 0 m 的监测点，沿板厚方向在正中间安装1 个温度传感器 ， 距底板上表面为3 5 e m。1 0 个在基础承台梁、 承台厚为 1 7 0 m的监测点， 沿基础承台梁、 承台厚方向安装3 个 温度传感器， 距承台、 承台梁上表面分别为0 2 0 ， 0 8 5 ， 1 5 0 m 。 2 个基础承台厚为1 9 0 m 的监测点， 沿基础承台 梁、 承台厚方向安装3 个温度传感器， 距承台、 承台梁上 表面分别为0 2 0 ， 0 9 5 ， 1 7 0 m； 并在测温区域中心设置1 个环境温度测温点， 专门负责该区域的大气环境测温。 同时设置专职测温工及技术管理人员，测温工应 建筑技术 第 4 3卷第 1 1 期 蛙 j 露 鼍 = = l ， 0 。 I 一 一 - _一 I 一 嚣 一 _ 图 4 基础底板水平测温 点布置乐意 将当日测温表项日填写完整并签名后，及时交给技术 管理人员，以便准确推算温度变化趋势和检查测温记 录的真实性 ，并根据监测数值变化确定是否增加覆盖 或采取其他措施。 通过测温导线进行测温 ，真实反映混凝土块体 的 里外温差、 降温速度及环境温度， 通过混凝土内外温度 的不停变化来进行混凝土养护保温层材料的调整， 从 而保证混凝土强度、 质量等方面的要求。 测温具体要求 表2 。 表2 测温 要求 测温项 目 具体测温 时间要求 出罐温度测量 ff 2 h 入模 温度测量 l 2 h 1 7 2 h ( 浇筑后3 d 以内) 大体积 混凝土测温 1 7 6 h ( 浇筑后6 8 d 1 室外百叶箱测温 1 7 6 h 3 5 混凝土养护 3 5 1 混凝 土保温验算 为保证基础底板混凝土不因水化热的作用导致表 面产生裂缝，专门对混凝土养护所需要的保温层进行 计算 ， 具体过程如下。 混凝土表面拟采用覆盖 1 层0 2 mm 厚的塑料布和2 层5 0 ram的防火草帘覆盖养护。 ( 1 )模板及保温层的传热系数8 = 1 6 从 l 概 = 0 9 5 1 W ( W K ) ， 式中： 为各保温层材料厚度； A 为 各保温层材料热导率； 卢 为空气层热导率 ， 取值2 3 W ( m K ) 。 ( 2 )混凝土虚铺厚度h = K x A = I 5 3 4 ( m ) ， 式中： A 为混凝土热导率 ， 取2 3 3 W ( m ： - K) ； 为折减 系数 ， 取2 3 。 ( 3 )混凝土计算厚度H = h + 2 h = 7 6 6 8 ( m) 。 ( 4 )混凝土表面温度T 2 ( t ) = T q + 4 x h 1 ( 日 一 h 1 ) ( 一 H ： = 3 7 1 2 1 ( ) 。式中： 为混凝土 中心温度 ： 由以 上计算得4 9 2 3 0 ； 为 施工期大气平均温度 ， 取一 9 。 ( 5 )z T 2 = 1 2 1 0 9 ( o c ) ， 没有超过规定的2 5 。 综上所述 ，本丁程底板大体积混凝土施T需采取 覆盖1 层0 2 m m Fg的塑料布和2 层5 0 m m 的草帘子养护， 即可保证施工质量 。 3 5 2 保温施工注意事项 在混凝土浇筑后 ， 混凝土强度未达到 1 2 MP a 前不 允许上人施工。混凝土二次抹面压实后应立即覆盖保 温 ， 先在混凝土表面覆盖 1 层塑料薄膜 ， 然后在上面覆 盖两层草帘子。 柱 、 墙插筋部位是保温的难点， 要特别注意盖严， 防止造成温差较大。墙柱插筋时应预先在局部墙体中 线放置双层 1 5 I X 1 宽塑料薄膜 ， 下层薄膜待混凝土二次 抹压届及时覆盖 ， 上层薄膜距承台面3 0 0 h i m高位置形 成暖棚 ；纵横墙交接处及堵头处应注意上层薄膜须覆 盖严密 ， 形成封闭暖棚， 再覆盖双层草帘。 混凝土的养护时间自混凝土浇筑开始计算 ，不得 少于1 4d ， 保温覆盖层 的拆除应分层逐步进行 ， 当混凝 土的表面温度与大气温差小于2 0 时， 方可全部拆除。 4 结语 施工前掌握好人 、 机 、 料 的组织和安排 ， 施 T中严 格按施工措施执行 ， 各流水段分层 、 连续浇筑 ， 且随浇 筑随振捣， 振动棒插入深度必须到位， 养护 、 测温 二 作 按规定时间间隔认真执行 ， 各环节均不能马虎大意 ， 只 有所有人员和工序相互配合合理 、 恰 当， 才能保证整个 生产施工的正常运转 ， 才能保证丁程质量 。 参考文献 1 江 正荣 建 筑施工 计算手册 M 第2 版 北 京 ： 中国建筑 l ： 、I 业 出版 社 ， 2 0 0 7 2 G B 5 0 2 0 4 -2 0 0 2 ， 混凝土结构工程施T质量验收规范 s j 3 唐冰， 张萌， 刘听昕 某工程大体积混凝土承台底板裂缝防治 J 建 筑技术 2 0 1 1 4 2 ( 2 ) ： 1 7 8 1 7 9