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行政中心大体积混凝土施工方案

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目 录
1．编制依据 1
2．工程概况 1
3.质量目标 2
4.工程特点及难点分析 2
5.混凝土配合比设计及要求 3
6.砼的运输 4
7.施工准备 5
8.施工进度 8
9.底板混凝土浇筑 8
10.混凝土测温 10
11.混凝土试块的留置 12
12.混凝土养护 12
13.大致积混凝土热工计算 12
14.砼裂缝控制理论计算 17
15.模板支设 19
16.钢筋工程和支撑架计算 21
17.技术质量控制措施 25
18.成品保护 26
19.安全环保措施 26
20.相关计算及附图 27
1．编制依据
1.1、 潜江市综合行政服务中心工程设计图纸及会审、 洽商、 变更文件;
1.2、 潜江市综合行政服务中心工程施工总承包合同及附件有关的工法工艺标准等;
1.3、 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202- ;
1.4、 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204- ( ) ;
1.5、 《地下防水工程质量验收规范》GB50208- ( 尚未实施) ;
1.6、 《大致积混凝土施工规范》GB50496- ;
1.7、 《建筑施工手册》( 第四版)
1.8、 中南企业内部相关标准及验收规范、 中南企业宪章及工艺工法、 精品工程做法等;
1.9、 现场场地情况、 施工环境、 自然条件等。
2．工程概况
2.1、 本工程为潜江市综合行政服务中心项目, 位于潜江市新城区, 兴隆路北侧, 横支二路南侧, 纵支二路纵支七路之间, 结构形式为框架结构, 基础为静压预应力管桩桩基。总建筑面积约为29988.3㎡, 地下面积为3897.6㎡, 地上面积为26090.7㎡。其中地下一层, 地上十二层, 首层层高6.00m, 准层层高4.00m ,总高度为57.1m。±0.000相当于黄海高程35.5米。本工程为一类建筑, 耐火等级为一级, 屋面防水等级为Ⅱ级, 地下室防水等级为一级, 抗震设防烈度为七度。
2.2、 本工程基础采用混凝土预应力管桩、 承台地梁加筏板基础, CT板厚1.2m、 1.5m、 FB厚2m、 电梯坑板厚为2.5m。底板砼为C40抗渗等级P8混凝土自防水, 工程结构安全等级二级。
2.3、 本工程砼均采用商品砼, 基础底板与后续开工项目之间设置施工后浇带, 基础部分根据图纸设计后浇带划分施工段。底板、 基础梁、 FB、 承台混凝土用量约6000m3。
3.质量目标
分项工程合格率为100%, 大致积砼温差控制在25℃以内。砼外观光洁度均匀一致, 外观平整, 表面无龟裂, 观感好, 钢筋及各种预埋螺栓、 预留孔位置准确。
4.工程特点及难点分析
4.1、 工程主楼底板厚度分别为2m、 1.2m、 1.5m、 0.35m, 局部属于大致积砼施工。工程施工时正值8~9月, 属于潜江市秋天季节, 9月份上旬的日平均气温经查历史资料大约为33℃, 混凝土出机温度不需特殊控制。但仍需注意控制水泥的温度不高于60℃( 除了影响混凝土出机温度外, 更重要的是影响水泥与外加剂的适应性, 造成混凝土坍落度偏小) , 水泥在储罐中储存不少于3天, 使水泥温度降低到40℃以下, 在高温时段, 对砂、 石进行撒水降温, 以降低拌和物的出机温度, 大致积砼温差控制较为困难。
4.2、 砼浇筑量及浇筑面较大, 地下室混凝土量约为6000m3, 最小的浇筑段约660m2, 最大的浇筑段为1320m2; 砼的供应及如何确保砼分层浇筑在初凝前愈合是一个难点。
4.3、 底板钢筋用钢量大, 上层底板钢筋最重处约为107Kg/m2, 如何确保砼浇筑期间上层钢筋的位置和稳定性是施工的重点。
4.4、 工程底板最厚处为2m, 电梯坑处更深, 竖向结构钢筋在砼浇筑期间因砼流体性质带给竖向钢筋的侧压力极易造成竖向筋的偏移, 如何固定竖向筋的位置也是保证底板施工质量的关键。
4.5、 电梯井处砼厚度为2.5m, 高差2.5m,如何保证砼浇筑期间电梯井模板不会浮起及保证该部位砼浇筑期间不会产生离析是施工的难点。
4.6、 因底板砼厚度较大, 如何处理表面浮浆和防止因石子下沉引起的面层龟裂是一难点。
4.7、 施工场地较小, 砼泵的布置及砼运输车辆的走向线路布置对基坑支护有一定的影响。
5.混凝土配合比设计及要求
5.1、 混凝土的强度: 本工程基础底板砼设计强度为C40P8。
5.2、 砼配合比要求
5.2.1、 向混凝土供应商提供设计技术参数, 优化配合比设计
本工程基础底板混凝土采用C40P8抗渗混凝土, 在确定配合比时, 利用混凝土后期( 28d、 60d) 强度选用低标号、 低水化热水泥, 减少水泥用量, 掺用适当的外加剂降低混凝土水化热的升温, 推迟峰值出现和时间。
5.2.2、 严格控制原材料质量
5.2.2.1、 本工程采用集中搅拌砼, 为避免工程混凝土碱集料反应, 砼搅拌站必须根据所选用的水泥品种、 砂石级配、 含泥量和外加剂等进行混凝土试配, 优化砼配合比, 并把试配结果报送到项目部, 由项目技术员审核, 并报监理审查认可。砼外加剂的性能和种类, 必须符合有关规定批准使用的品种和生产厂家, 并经复检合格后报监理工程师认可方准使用。由于主楼部分基础底板厚度为 mm, 根据大致积砼的定义, 该部分砼按大致积混凝土施工进行配合比设计。砼配合比试验报告如下( C40P8, 坍落度160±20mm, 初凝时间6～8h, 终凝时间10～12h) :
材料
名称
水
胶凝料
砂
石
外加剂
抗裂纤维
砂率
水泥
粉煤灰
矿粉
膨胀剂JM-Ⅲ
每m3用量( kg)
167
221
50
50
25.6
753
1179
0.9
39%
配合比
0.76
1.00
0.23
0.23
8%
3.41
5.34
1.1%
/
5.2.2.2、 砼材料要求
5.2.2.2.1、 水泥:
1) 水泥选用P Ⅱ 42.5的硅酸盐水泥。
2) 水泥进场时必须有质量证明书并及时进行取样复试试验报告。
5.2.2.2.2、 砂:
要求选用级配良好的Ⅱ级中砂, 混凝土低于C30时, 含泥量不大于5%, 高于C30时不大于3%, 细度模数为2.6, 对于砂、 石的含水率, 搅拌站根据实际所用砂、 石的具体情况在砼配合比水的用量中作出调整。
5.2.2.2.3、 石子:
选用粒径0.5~31.5cm的碎石, 混凝土低于C30时, 含泥量不大于2%, 高于C30时不大于1%
5.2.2.2.4、 混凝土外加剂: 按设计要求选用外加剂, 而且严格控制碱含量, 控制在每立方米混凝土中含碱总量不超过3.0kg。
5.3、 砼的供应:
砼由搅拌站供应, 砼原材料计量要准确, 混凝土坍落度控制在160±20mm, 水灰比不宜大于0.55, 初凝时间控制在10小时。对防水砼和普通砼以及不同强度等级、 不同品种的砼同时使用时, 应专车专供, 并在罐车前挡风玻璃上贴上标识, 以防出现差错。
6.砼的运输
6.1、 运输路线及车辆的确定
6.1.1、 混凝土采用商品混凝土, 用混凝土运输车运到现场, 采用混凝土输送泵浇筑。商品砼运到现场, 应进行砼稠度及坍落度检查。砼运输、 浇筑和间隙时间当气温≤25℃时, 不超过120min。根据现场道路及场地布置情况, 每段布置1~2台泵车, 所有车辆从搅拌站出站统一为由东门进入浇筑地点, 浇筑时确保道路畅通。提前做好其它材料车辆的进场安排。
6.1.2、 每辆砼运输搅拌车装料为10m3, 由搅拌站至现场交通时间约为45分钟, 每辆搅拌车装料时间为10分钟, 砼输送泵输送时间为15分钟。根据大致积砼规范计算如下:
6.1.2.1、 故每小时每辆搅拌车运输砼量为: T＝10×60/( 2×45＋10＋15) ＝5.21m3,
6.1.2.2、 混凝土泵的实际平均输出量为: Q1=Qmax×α×η=80×0.8×0.6=38.4m3
6.1.3、 考虑车辆运输、 装料、 卸料等过程中的间隙时间及现场必须有两辆车待料的要求, 砼搅拌运输车配置车辆为:
6.1.3.1、 38.4/5.21=7.37≈8。
6.1.3.2、 故每台泵配置8台砼搅拌车才能满足大致积砼地泵的输送要求。
6.1.4、 场内砼输送采用1~2台臂长52米的汽车砼输送泵。
6.1.5、 混凝土施工期间, 砼罐车到达率必须保证现场至少有辆台罐车等待浇筑, 现场与搅拌站保持密切联系, 随时根据浇筑进度及道路情况调整车辆密度, 施工现场设专人管理指挥, 以免车辆相互拥挤阻塞。
6.1.6、 季节施工: 在气温低于零度施工时砼要注意保温, 以保证砼入模温度大于50℃。
6.1.7、 质量要求: 砼送到工地后有专人对其检查, 如砼拌合物出现坍落度过小、 过大、 离析或分层现象及砼的坍落度超过偏差范围, 应及时和搅拌站沟通联系, 冬期浇筑混凝土, 零度以下时砼进场最低温度不宜低于5℃。如果砼送到现场时, 砼坍落度过小, 严禁往砼内加水。
7.施工准备
7.1、 机具准备:
7.1.1、 施工前一切施工用的机具准备充分。机具有: 尖锹、 平锹、 混凝土吊斗、 插入式振捣棒、 木抹子、 铝合金长刮杠、 塔吊。所有机具均应在浇筑砼前进行检查, 同时配备专职技工, 随时检修。在混凝土浇筑期间, 要保证水、 电、 照明不中断。
7.1.2、 地下室底板大致积砼施工期间采用1~2台汽车砼输送泵。
7.1.3、 底板砼施工期间机械设备数量表
序号
设备名称
型号
单位
数量
性能
1
固定式塔吊
TC6015
台
1
60m臂长
2
固定式塔吊
TC-6020
台
1

3
砼汽车输送泵

台
2
52m臂长
4
砼振捣棒
φ50
台
10
4台备用
5
抗压砼试模
150×150×150
组
20
标准试模
6
抗渗试模
标准
组
10
标准试模
7
坍落度筒
标准
个
3
国标
8
温度计
-15～100℃
个
60

9
干湿温度计
标准
个
5

7.2、 人员准备,
7.2.1、 组织机构

大致积砼浇筑组织机构

总指挥
汪菊松
生产总协调
陈卫斌
道路交通用电保障
沈国旗
砼供应总负责
王季斌

浇捣总负责

技术质量负责

安全后勤保障
设备材料保障
陈浩
道路出入口值勤
李易峰
A组
钱宝冲
B组
郑中火
A组
易文章
B组
刘飞
A组
陆伟斌
B组
唐宏伟
养护、 试块、
测温

注: ( 1) 每台泵车设放料二人, 振捣三人, 三人移泵, 一人扶泵管。找平搓面十五人。

7.3、 劳动力安排:
7.3.1、 由于底板砼浇筑时间长, 易造成人员及设备的极度疲劳, 因此在混凝土浇筑前应做好劳动力的组织、 策划以及机具检修等保证工作。底板混凝土分二班人轮流浇筑, 每班工作10小时, 每班人分配以下机具: 3根振捣棒, 相应的电源箱, 电源插座, 铁锹, 木抹子等。每组人员安排如下: 每台泵3根振捣棒6人, 扶泵管1人, 泵车后台2人, 前台协调１人, 后台协调1人; 后期可相应减少, 但需安排15~20人左右进行混凝土的收光、 平仓处理。具体详见劳动力组织表。
砼施工劳动力组织
序号
工种
人数
1
混凝土工
52
2
木工
40
3
钢筋工
50
4
养护工
3
5
架子工
6
6
焊工
3
7
试验工
2
8
测量放线
3
9
机修、 电工
3
7.4、 底板钢筋及柱、 墙插筋施工完毕, 并完成隐蔽工程验收。底板上的预留孔洞支模牢固、 稳定, 底板预埋螺栓固定牢靠, 就位准确。将底板上表面标高抄测在柱、 墙钢筋上, 并作明显标记, 供浇筑混凝土时找平用。
7.5、 浇筑混凝土时预埋的测温管等已提前准备好。
7.6、 砼养护覆盖材料均以进场。
7.7、 浇筑前, 要了解4~5d的天气预报, 尽量避开大雨。现场准备好各种备用工具和设备, 并预备一台小型发电机, 以防出现施工现场大面积停电现象。混凝土浇筑现场预备大量防雨材料, 以备浇筑时突然遇雨进行覆盖。
7.8、 砼浇筑前应沿浇筑方向, 正确铺搭脚手架,踏步板离开钢筋距离大于100mm, 规划好泵管路线, 检查泵车设备, 保证在泵送过程中不出意外。
7.9、 检查用电线路, 确保施工正常见电, 夜间施工有足够的照明。
7.10、 砼申请: 浇筑砼前, 预先与搅拌站办理砼委托及申请, 委托单的内容包括: 混凝土强度等级、 方量、 坍落度、 初凝终凝时间、 是否加外加剂以及浇筑时间等, 并向监理填报砼浇灌申请令。
8.施工进度
8.1、 根据建筑施工合同及甲方的节点要求, 第一段基础施工开始时间暂确定为 8月22日开始浇筑核心筒部位的基础垫层, 具体开始时间根据土方及降水施工单位实际提供工作面时间确定。各段基础底板施工进度计划见施工进度计划表。
8.2、 考虑诸多因素, 本工程各段底板砼浇筑施工工期计划均为1天。根据浇筑及混凝土的终凝情况随时跟进, 进行保湿保温养护。
9.底板混凝土浇筑
9.1、 工艺流程
施工准备→浇筑核心筒电梯井及集水坑部位的第一层0.5m厚底板砼→浇筑核心筒及集水坑部位的第二层0.5m厚底板砼→循环浇筑
9.2、 砼输送方案
基础底板砼第一段约313.8m3、 第二段约1054m3、 第三段约1370m3, 第四段约285.7m3第五段约1370m3。以后浇带分割各段各段, 每段各自为一浇筑区域, 每段各自规划浇筑顺序。要求砼搅拌站浇筑时做好应急预案, 全力确保供应砼, 以确保砼浇筑能连续进行。
9.3、 砼的浇筑
9.3.1、 砼浇筑前, 应派专人对底板内杂物用气泵按顺序清理干净, 并对模板的加固进行检查。
9.3.2、 商品砼运至浇筑地点, 首先索要材质单、 配合比通知单、 出厂合格证及技术要求等。要随时抽查砼坍落度是否满足设计规定, 合格后方可使用。
9.3.3、 基础底板的施工分段利用设计的后浇带作为基础底板分段浇筑。混凝土浇筑供应厂家应根据现场实际施工条件, 以减少温差、 塌落度不受影响为前提, 满足连续供应, 确保施工现场混凝土浇筑不出现施工冷缝。
9.3.4、 基础底板的浇筑必须先配合浇筑电梯基坑和集水坑等部位的砼, 先分层浇筑到坑底, 必须严格利用好混凝土的初凝时间, 特别是坑底往上时, 严格控制浇筑速度, 保证砼有充分的沉实时间, 防止模板上浮。同时大面积的底板砼从一边退行浇筑, 要合理计算好浇筑到电梯基坑和集水坑部位的距离和时间, 待大面积砼浇筑到坑边时, 保证电梯坑和集水坑处的砼正好结合得上。
9.3.5、 混凝土浇筑时应采用”分区定点、 一个坡度、 循序推进、 一次到顶”的浇筑工艺。每段划分3个区域同时浇筑, 浇筑时先在一个部位进行, 直至达到设计标高, 混凝土形成扇形向前流动, 然后在其坡面上连续浇筑, 循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺, 使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上, 确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间( 缓凝) 。同时可解决频繁移动泵管的问题, 也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。
9.3.6、 每个浇筑区配备4根振捣器, 分布均匀配合振捣。对放置测温管部位, 应进行标记, 在测试点周边0.5m半径范围内不得振捣, 避免振捣对测温管的影响。
9.3.7、 浇筑过程中随时注意接缝处砼凝固情况, 在浇捣过程中, 为防止混凝土的自然流淌太大及混凝土供应迟缓而形成冷缝, 混凝土要具有一定时间的缓凝性, 混凝土流淌坡度控制在1: 7内, 斜面分层厚度控制在300~500mm以内, 以便下层混凝土在初凝之前即被上层混凝土覆盖。

9.3.8、 混凝土浇捣采用插入式振捣器, 基坑内的操作人员按规定的浇筑路线有序操作, 每条浇筑线设3名振捣工实施振捣。振动棒要垂直插入, 快插慢拔, 插点交错均匀布置。振动器在每一插点上的振捣延续时间以混凝土不出现气泡、 混凝土面不继续下沉为准。振捣时间过短, 混凝土不易振实; 而过长, 引起离析。严格防止漏振、 过振, 以免出现不密实或离析现象。
9.3.9、 振动棒要垂直插入下一层5cm左右, 以消除两层间的接缝, 砼振捣延续时间以混凝土表面成水平, 并出现水泥浆及不再出现气泡, 不再明显沉落为度, 振捣时间过短, 混凝土不易振实, 而过长, 引起离析。
9.3.10、 混凝土表面用平板振动器来回振动两次, 混凝土表面处理, 应做到”三压三平”, 先按板面标高用板揪压实, 长刮尺刮平, 最后在终凝前用木抹打磨压实、 抹平, 以防裂缝出现。
9.3.11、 混凝土的振捣采用插入式振捣器, 工作时, 每一振点的振捣时间应使砼表面呈现浮浆和不再沉落。平面移动间距, 不宜大于振捣器作用半径的1.5倍, 而且振捣器与模板的距离, 不应大于其作用半径的0.5倍, 并应避免碰撞钢筋、 模板、 预埋件、 预留洞、 测温管、 止水钢板等。
9.3.12、 在混凝土浇筑过程中, 应设专人观察模板、 支架、 钢筋、 予埋件和预留孔洞的情况, 当发现有变形、 移位时, 应立即停止浇筑及时采取措施进行处理。
9.3.13、 混凝土的泌水处理, 大致积混凝土有较大塌落度, 为流动性混凝土, 因而在浇捣过程中会出现泌水和浮浆, 当混凝土接近结束以前从反方向浇灌混凝土, 以使泌水及浮浆形成潭, 然后用软水泵排到基坑外。
9.3.14、 砼表面的处理: 为减少混凝土表面水泥浆较多及混凝土的层缩而引起裂缝, 需对其表面进行二次收光处理。在砼初凝前后, 适时用平板振动器进行表面振捣、 刮平、 提浆、 压抹, 以消除沉缩裂缝。
10.混凝土测温
10.1、 混凝土内部的最大温升, 是随着结构物厚度的增加而增高, 根据工程实际情况和结构特点, 确定的测温项目和测温频度如下:
10.1.1、 记录搅拌车中倒出时的混凝土温度, 每3h测记一次;
10.1.2、 施工现场大气环境温度, 每2h测记一次;
10.1.3、 混凝土浇筑完成后, 立即测记混凝土浇筑成型的初温度, 以后按以下要求测记:
10.1.3.1、 第1~3d: 每2h测记一次;
10.1.3.2、 第3~15d: 每4h测记一次;
10.1.3.3、 以后每6h测记一次。
10.2、 大致积混凝土施工温度测记要设专人负责, 并做出测温成果即做出温度变化曲线图, 及时做好信息的收集和反馈工作, 遇有特殊情况( 气温骤降或混凝土内外温差接近25℃时) 要及时报告现场主管技术工程师, 采取紧急保温措施。

10.3、 为了进一步了解大致积混凝土各部位水化热的大小, 不同深度( 高度) 温度升降的变化和施工阶段的早、 中、 后期温差的发展规律, 根据本工程底板的平面尺寸、 形状、 厚度, 每段布置测温点数量按每个点测温点覆盖的面积约100m2左右, 梅花形布置, 每点在底板上( 表面向下200mm处) 、 中( 1/2筏板厚处) 、 下( 底板向上200mm处) 三个部位设置三个测温点。
10.4、 混凝土浇筑阶段, 在测温点被混凝土覆盖2h小时后即开始测验温, 每2h测温一次。混凝土浇筑完毕后, 根据大致积混凝土早期升温快, 后期降温较慢的特点, 在混凝土温度应力计算的基础上, 按规定确定测温时间, 混凝土浇捣后3d内每2h测读一次, 3～15天内每4h测读一次, 以后每6h测读一次, 若遇温度突变或温差过大应及时记录, 每点上、 中、 下三孔测温数据记录清楚。
10.4.1、 基础底板混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管。测温线应按测温平面布置图进行预埋, 测温仪器采用煤油温度计, 混凝土浇筑前将测温管固定在相应位置的钢筋支架上, 要严格控制标高, 绑扎牢固, 以免位移或损坏; 测温管露出混凝土表面3cm左右, 并用薄膜塞满管口待用; 测温时将读取温度数据并及时记录即可。不应在一个孔内经过变动温度计的高度来测孔内不同标高的温度。每组测温点用胶带做上标记, 便于区分深度。
10.4.2、 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, 换班时要办理交接手续。
10.4.3、 测温工作应连续进行, 当不需测温时, 需经技术部门同意后方可停止测温。
10.4.4、 测温时发现混凝土内部最高温度与上下表面温度之差达到20℃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。
11.混凝土试块的留置
11.1、 大致积混凝土每200m3留一组试块, 底板、 外墙为抗渗混凝土, 连续浇筑混凝土量为500m3 以下时, 应留一组抗渗试块, 每增加250~500m3时应增留一组。如使用的原材料、 配合比或施工方法有变化时, 均应另行留置试块。试块应在浇筑地点制作, 其中一组应在标准情况下养护, 另一组应与现场相同情况下养护; 试块养护期不得少于28天。
11.2、 试验人员应做好混凝土接收记录, 记录下罐车到达时间、 开始浇筑时间及浇筑完毕的时间, 做好现场混凝土坍落度的实测和记录。
12.混凝土养护
12.1、 底板砼采用覆盖塑料膜、 黑心棉保温, 保温材料及厚度根据实际情况进行调整。混凝土浇筑终凝后用塑料膜覆盖, 棉毡浇水湿润覆盖, 浇水以表面湿润为准, 禁止基础面有积水。在养护期间根据混凝土内外温差和降温速率, 对养护措施进行及时的调整。
12.2、 新浇筑的混凝土水化速度比较快, 盖上塑料薄膜后可进行保温保湿保养, 防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝, 同时可避免因棉毡吸水受潮而降低保温性能。
12.3、 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。
12.4、 停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后, 可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉, 使混凝土散热。
12.5、 施工过程中, 因需掀开保温层施工的, 在逐步掀开, 并及时恢复保温层。
12.6、 表面处理工作: 混凝土的表面处理工作,混凝土浇筑后约2~3小时左右进行, 用2m刮尺按控制标高用刮尺刮平, 在混凝土初凝前用铁滚筒碾压数遍, 随后用木抹子压实, 待混凝土收水后, 砼终凝前, 再二次用木抹子压平, 以闭合收水裂缝。然后覆盖保温材料, 进行保温保湿养护。
13.大致积混凝土热工计算
13.1、 根据潜江市地区气象资料, 8月1日至11月1日为秋季施工期, 根据施工进度计划, 施工时间在 8月至11月间日平均气温在15～25℃, , 平均天气气温取20℃。本工程基础底板处于不属于季节性施工阶段。
13.2、 砼的最大绝热温升
13.2.1、 最大绝热温升( 二式取其一)
13.2.1.1、 Th=( mc＋k·F) Q/c·ρ
=( 246.6+0.27×100) ×375/( 0.97×2400) =44.1
13.2.1.2、 Th=mc·Q/c·ρ( 1－e-mt)
=246.6×375/［0.97×2400×( 1-2.718-0.34×3) ］=62.1
式中 Th——混凝土最大绝热温升( ℃) ;
mc——混凝土中水泥( 包括膨胀剂) 用量( kg/m3) , mc＝221+25.6;
F——混凝土活性掺合料用量( kg/m3) , F＝50+50;
K——掺合料折减系数。粉煤灰取0.25～0.30, 取K＝0.27;
Q——水泥28d水化热( kJ/kg) , 查表13－1 Q＝375;
表13－1 不同品种、 强度等级水泥的水化热
水泥品种
水泥强度等级
水化热Q( kJ/kg)
3d
7d
28d
硅酸盐水泥
42.5
314
354
375
32.5
250
271
334
矿渣水泥
32.5
180
256
334
c——混凝土比热、 取0.97［kJ/( kg·K) ］;
ρ——混凝土密度、 取2400( kg/m3) ;
e——为常数, 取2.718;
t——混凝土的龄期( d) , 取t＝3d;
m——系数、 随浇筑温度而改变。查表13－2, m＝0.34。
表13－2 系数m
浇筑温度( ℃)
5
10
15
20
25
30
m( l/d)
0.295
0.318
0.340
0.362
0.384
0.406
13.2.2、 根据上述计算: A最大绝热温升取大值Th＝62.1℃
13.3、 混凝土中心计算温度
T1( t) =Tj＋Th·ξ( t)
=15+62.1×0.56
=49.78
式中 T1( t) ——龄期混凝土中心计算温度( ℃) , 因3d为砼浇筑后的最大温升, 故取龄期为3d;
Tj——混凝土浇筑温度( ℃) , Tj＝15℃;
ξ( t) ——龄期降温系数, 查表13－3。
表13－3 降温系数ξ
浇筑层厚度
( m)
龄期t( d)
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1.0
0.36
0.29
0.17
0.09
0.05
0.03
0.01

1.25
0.42
0.31
0.19
0.11
0.07
0.04
0.03

1.50
0.49
0.46
0.38
0.29
0.21
0.15
0.12
0.08
0.05
0.04
2.50
0.65
0.62
0.57
0.48
0.38
0.29
0.23
0.19
0.16
0.15
3.00
0.68
0.67
0.63
0.57
0.45
0.36
0.30
0.25
0.21
0.19
4.00
0.74
0.73
0.72
0.65
0.55
0.46
0.37
0.30
0.25
0.24

13.4、 混凝土表层( 表面下50~100mm处) 温度
13.4.1、 保温材料厚度, 选用1层岩棉和2层塑料薄膜包裹覆盖。
δ=0.5h·λx( T2－Tq) Kb/λ( Tmax－T2)
=0.5×1800×0.09×20×1.6/( 2.33×20)
=55mm
取 T2－Tq=20
Tmax－T2=20
式中 δ——保温材料厚度( m) , δ＝50mm;
h——砼底板实际浇筑厚度, h＝1.8m;
λx——所选保温材料导热系数[W/( m·K) ], 查表13－4 λx＝0.09
表13－4 几种保温材料导热系数
材料
名称
密度
( kg/m3)
导热系数
［W/( m·K) ］
材料
名称
密度
( kg/m3)
导热系数
［W/( m·K) ］
建筑钢材
7800
58
矿棉、 岩棉
110～200
0.031～0.065
钢筋混凝土
2400
2.33
沥青矿棉毡
110～160
0.033～0.052
水

0.58
泡沫塑料
20～50
0.035～0.047
木模板
500～700
0.23
膨胀珍珠岩
40～300
0.019～0.065
木屑

0.17
油毡

0.05
草袋
150
0.14
膨胀聚苯板
15～25
0.042
沥青蛭石板
350～400
0.081～0.105
空气

0.03
膨胀蛭石板
80～200
0.047～0.07
泡沫混凝土

0.10
T2——混凝土表面温度( ℃) ;
Tq——施工期大气平均温度( ℃) , Tq＝15℃;
λ——混凝土导热系数, 取2.33 W/( m·K) ;
Tmax——计算得混凝土最高温度( ℃) ;
计算时可取T2－Tq＝15~20℃
Tmax－T2＝20~25℃
取 T2－Tq＝20℃
Tmax－T2＝20℃
Kb——传热修正系值, 取1.3～2.0, 查表4－5, 取Kb＝1.6
表13－5 传热系数修正值
序号
保温层种类
K1
K2
1
由易透风材料组成, 但在混凝土面层上再铺一层不透风材料
2.0
2.3
2
在易透风保温材料上铺一层不易透风材料
1.6
1.9
3
在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料
1.3
1.5
4
纯粹由不易透风材料组成( 如: 油布、 帆布、 棉麻毡、 胶合板)
1.3
1.5
注: 1. K1值为一般刮风情况( 风速<4m/s, 结构位置>25m) ;
2. K2值为风速情况>4m/s的情况。
13.4.2、 混凝土表面模板及保温层的传热系数
β＝1/[Σδi/λi＋1/βq]
＝1/( 0.03/0.09+1/23)
＝2.65
式中 β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/( m2·K) ];
δi——各保温层厚度( m) , δi＝0.03m;
λi——各保温材料的导热系数[W/( m·K) ], λi＝0.09;
βq——空气层的传热系数, 取23 [W/( m2·K) ]。
13.4.3、 混凝土虚厚度
h'＝k·λ/β
＝2/3×2.33/2.65
＝0.59m
式中 h'——混凝土虚厚度( m) ;
k——折减系数, 取2/3;
λ——混凝土导热系数, 取2.33 [W/( m·K) ]。
13.4.4、 混凝土计算厚度
H=h＋2h'
=1.8+2×0.59
=3m
式中 H——混凝土计算厚度(m);
h——混凝土实际厚度(m)。
13.4.5、 混凝土表层温度
T2( t) =Tq＋4·h'( H－h') [T1( t) －Tq]/H2
=15+4×0.59×( 3-0.59) ×( 49.78-15) /32
=37.9℃
式中 T2( t) ——混凝土表面温度( ℃) ;
Tq——施工期大气平均温度( ℃) , Tq＝15℃;
h'——混凝土虚厚度( m) ;
H——混凝土计算厚度( m) ;
T1( t) ——混凝土中心温度( ℃) 。
13.5、 混凝土内平均温度
Tm( t) =[T1( t) ＋T2( t) ]/2
=( 49.78+37.9) /2
=43.84℃
故: T1( t) - T2( t) =49.78-37.9=11.88℃<25℃,
T2( t) - Tq=37.9-15=22.9℃<25℃
符合要求
13.6、 结论:
13.6.1、 从上列计算数据可知, 对于本工程基础底板砼内部温度控制不需采取措施进行控制, 但为有效降低砼中水泥水化热, 防止诸多不确定因素影响, 对砼配合比必须认真试配, 严格控制水泥用量及掺合料用量, 计量必须准确, 并定期进行检查实际配比。
13.6.2、 在施工过程中, 严格控制一次砼浇筑厚度, 必须严格分层浇注, 严格控制砼上下层间的间隔时间, 不允许出现冷缝。
13.6.3、 加强砼的保温养护措施, 保温材料及厚度根据测温记录及时进行调整, 在砼表层温度与大气温度之差超过25℃时, 保温材料不得掀开, 避免砼与空气直接接触, 特别对于1.8m厚基础底板, 保温措施必须及时到位。
13.6.4、 保温层应在砼冷却到5℃后方可拆除, 当砼与外界温度差大于20℃时, 拆模后的砼表面应及时覆盖, 使其缓慢冷却, 特别对于深基坑及后浇带处必须重点控制。
13.6.5、 结构在未冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载的作用。
14.砼裂缝控制理论计算
14.1、 砼的干缩率
εy( t) =εy0(1-e-0.01t) ×M1×M2×M3……×M11
=3.24×10-4×( 1－2.718-0.01×28) ×1.0×1.13×1.21×1.2×0.93×0.88×0.54×0.85×1.3×0.86×1
=0.545×10-4
式中: εy( t) ----龄期为t时混凝土收缩引起的相对变形值;
εy0----在标准试验状态下砼的最终收缩的相对变形值, 取( 3.24×10-4) ;
M1、 M2、 …M11----考虑各种非标准条件的修正系数, 可按《大致积混凝土施工规范》表B.2.1取值。
其中M1=1.0、 M2=1.13、 M3=1.21、 M4=1.2、 M5=0.93、 M6=0.88、 M7=0.54、 M8=0.85、 M9=1.3, M10=0.86, M11=1
14.2、 混凝土收缩相对变形值的当量温度可按下式计算
Ty(t)= εy( t) /α
Ty (28)= 1.287×10-4/1.0×10-5=12.87
式中: Ty(t) --龄期为t时, 混凝土的收缩当量温度( ℃)
α—混凝土的线膨胀系数( 1.0×10-5)
14.3、 混凝土的绝热温升值可按下式计算:
T(t)＝WQ/Cρ( 1－e-mt)
=246.6×375/(0.97×2450)×(1－2.718-0.4×28)
=38.9℃
式中:
T(t)－－混凝土龄期为t时的绝热温升( ℃) ;
W－－每m3混凝土的胶凝材料用量246.6( ㎏/m3) ;
Q－－每千克水泥水化热量( 375 kJ/kg)
c－－混凝土的比热, 一般为0.92~1.0( KJ/㎏.℃) 取0.97
ρ－－混凝土的重力密度, 2400~2500( ㎏/m3) 取2450
e－－常数　e = 2.718
m－－与水泥品种、 浇筑温度等有关的系数, 0.3～0.5( d-1) 取0.4
t－－混凝土龄期 (d ) 。
14.4、 最大综合温度差△T( ℃) , ( 降温时为负值)
△T = Tj+2/3 T(t)+ Ty (t)－Tq
=20+2/3×38.9+12.87-15
=43.8℃
上式中:
Tj－－砼的入模温度( 20℃)
T(t) －－砼浇注完t段时间( 28d) 砼的绝热温升值( ℃)
Ty (t) －－砼收缩当量温差( ℃) , Ty (t) = εy(t)/α(α为砼线膨胀系数, 取1.0×10-5/℃)
Tq－－砼浇注后达到稳定时的室外温度, 一般根据历年气象资料取当地平均温度( 15℃)
14.5、 大致积砼的弹性模量:
E(t) =βE0(1－e-0.09t)
=0.99×1×3.15×104×(1－