筏板基础大体积混凝土施工技术.pdf

2 0 1 3年第 4期 ( 总 1 9 2期 ) 安徽建筑 施 工 技 术 研 究 与 应 用 篷板基础大体积混凝土施工技术 Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y o f Co n c r e t e i n Ra ft F o u n d a t i o n 王 小女 ( 安徽省第二建筑工程 公司， 安 徽 合肥 2 3 0 0 1 1 ) 摘 要 ： 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。 才能保证大体 积混凝土顺利施工。文章着重介绍了位于安徽蓝翔玻璃生产线浮法联 合 车间熔化 工段工程的大体积混凝土施工技 术要 求和方法。 关键词 ： 筏板基础； 大体积混凝土； 配合比； 测温； 养护。 中图分类号 ： T U 7 5 5 6 文献标识码 ： B 文章编号： 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 3 ) 0 4 0 0 6 4 0 3 1 工程概况 安徽蓝翔玻璃生产线浮法联合车间熔化工段工程位于安 徽省六安市经济技术开发区内，占地面积 6 2 3 l mz ，建筑面积 8 4 6 2 m。 ， 地下一层， 地上二层， 结构型式为轻钢结构。 基础底板为大体积筏板基础 ， 东西长 8 4 m， 南北长 5 6 m， 基 底标高 一 1 2 5 7 4 m， 底板厚度 1 8 0 0 mm， 双层双向钢筋设置， 设计 混凝土强度等级 C 3 0 P 8 ， 整个基础底板面积 4 7 0 4 m2 ， 混凝土总 量约 8 4 6 7 m ，采用商品混凝土，要求混凝土一次连续浇筑完 成， 不允许出现有害裂缝。 2 施工难点 该基础为大型设备基础， 上设 2台玻璃窑炉， 设备在使 用过程中对底板有抗浮、 刚度、 裂缝控制、 沉降均匀等方面均有 严格的要求， 需严格控制好混凝土配合比。 底板混凝土一次性浇筑， 浇筑量 8 4 6 7 m 。 ， 浇筑前的配合 比设计 、 浇筑过程的施工组织 ， 浇筑后的混凝土养护， 均需重点 控制。 项 目部首次施工如此大方量的大体积混凝土， 施工经验 不足， 且处于冬期施工 ， 对大体积混凝土的施工提出了更为严 格的要求。 3 施工技术准备 大体积混凝土施工前应进行图纸会审， 并制定专项施工 方案及施工作业指导书。 大体积混凝土的模板和支架、 钢筋工程、 预埋管件等工 作完成并经验收合格。 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 4 1 5 作者简介： 王小女( 1 9 7 4 一 ) ， 女， 安徽合肥人 ， 工程师。 主要从事质量技 术管理 方面的工作 。 1 分屡蝗； 2 一新浇灌的漉壤土； 3 - - - 浇灌方向 图 1 筏板混凝 土斜面分层浇筑法 图 3 测温点测孔示意 图 禽 量 量 量 5 ； 施工现场设施已按施工总平面布置图的要求布置完成 ， 场内道路通畅， 并经硬化处理。 施工所用的设备， 在混凝土浇筑前已经过全面的检修和 试运转 ， 其性能和数量满足大体积混凝土连续浇筑的需要。 混凝土的测温监控设备已按规定配置和布设 ， 标定调试 正常， 保温材料齐备。 施工前应对工人进行专业培训 ， 并进行技术交底， 严格 岗位责任制和交接班制度。 4 混凝土配合比设计 4 1设计原则 采用双掺技术， 合理增加掺和料用量， 降低水泥用量 ， 减少 水化热， 通过调控砂率、 和易性保证混凝土的抗渗陛。 将常规 2 8 d强度控制改为 6 0 d强度控制 ， 减缓混凝土早期 虽 至 筑 _ 安徽建筑 2 0 1 3年第 4期( 总 1 9 2期 ) 强度增长。混凝土由商品混凝土站提供 ， 前期对水泥材料的水 化热进行反复试验 ， 最后选定水化热较低的 P 0 4 2 5 级普通硅 酸盐水泥 。 4 2材料选用 砂 ： 选 用 区中砂 ， 含 泥量 3 ； 石 ： 选 用 5 m m3 1 5 m m 连续级配， 含泥量l ； 外加剂 ： 选用 U E A膨胀剂 ； 减水剂： 选 用木质素磺酸钙， 改善混凝土和易性 ； 粉煤灰选用 I级粉煤灰。 经过建设、 设计、 施工各方的反复讨论 ， 并经严格的计算和 反复试配 ， 最后确定混凝土配合( k g m ) 为水泥： 砂： 碎石： 水： 粉煤灰 ： 矿粉 ： 膨胀剂： 高效减水剂为： 3 0 0： 7 1 0： 1 0 8 0： 1 7 2： 7 5： 4 0： 3 0： 6 2 ； 混凝土坍落度控制在 1 6 02 0 m m。 5 主要施工措施 5 1浇筑前的准备 首次使用的混凝土配合 比应进行开盘鉴定， 其工作性能应 满足设计配合比的要求。拌制混凝土前， 应测定砂石含水率并 根据测试结果调整材料用量 ， 提出施工配合比。 拌制时严格控制水胶 比和坍落度， 水胶比为 0 4 0 ， 泵送混 凝土坍落度为 1 6 0 2 0 m m， 混凝土在浇筑地点的坍落度， 每工 作班至少检查两次 ， 混凝土实测坍落度与要求坍落度之间的偏 差符合规范要求。 该工程采用商品混凝土， 现场采用两台汽车混凝土输送泵 和一台固定泵输送 ， 确保一次到位， 在运输过程中， 要防止混凝 土发生离析现象 ， 严格控制混凝土出站到入模时间。 5 _ 2混凝土浇筑方法 采用推移式连续浇筑施工， 斜面分层 ， 每层浇筑厚度控 制在 5 0 0 ram以内，分层厚度标志在底板钢筋马凳腿上刷红色 漆。底板振捣采用斜坡式分层振捣， 斜面由泵送混凝土自然流 淌而成 ， 坡度控制在 1 ： 6 左右， 振捣工作从浇筑层的底层开始 逐渐上移， 以保证分层混凝土间的施工质量 ， 斜面分层法如图 1 所示 。 每台泵车出料口设置 4台插入式振捣棒， 振捣棒插点应 均匀排列， 交错式移动， 每点振捣时间应视混凝土表面呈水平 不再显著下沉 、 不再出现气泡， 表面泛浆为准。 对浇筑后的混凝土， 在即将凝固前给予二次振捣， 把混 凝土因泌水在粗骨料、 水平钢筋下部产生的水分和孔隙， 通过 二次振捣排除掉， 以增加混凝土的密实度， 减少内部空隙， 从而 提高混凝土的抗裂性。 在混凝土初凝前或混凝土预沉后对表面采用二次抹压 处理 ， 并及时用塑料薄膜覆盖， 以避免混凝土表面水分过快散 失出现干缩裂缝。 5 。 3混凝土浇筑前裂缝控制计算 5 3 1 计算参数 基础底板混凝土强度 C 3 0 P 8 ，厚 1 8 m，混凝土浇筑量 8 6 0 0 m ， ， 施工期 ： l 1 月 3 0日一 l 2 月 4日， 日 平均气温 8 。 材料 ： 4 2 5级普通硅酸盐水泥 3 0 0 k g m 3 ； 粉煤灰： 7 5 k m ； 矿粉： 4 0 k m 3 ； 胶凝材料合计： 4 1 5 k g m ； 粉煤灰占胶凝材料用量： 1 0 0 = 1 8 1 矿 粉 占 胶 凝 材 料 用 量 ： 1 0 0 = 1o 水泥 3 d水化 热 Q取 3 1 4 k J k g ；水泥 7 d水 化热 Q取 3 5 4 k J k g ； 水化热调整系数： k = k l 1 = 0 9 5 + 1 1 = 9 5 3 d水泥水化热 Q 3 = k Q o = 3 1 4 9 5 = 2 9 8 3 k J k g 7 d水泥水化热 Q ， = k Q o = 3 5 4 9 5 = 3 3 6 _ 3 k J k g 5 _ 3 2混凝土 3 d温升计算 ： S ( t ) R 1 一 ， c A T = ( 2 ， 3 ) ) + 式中： 为混凝土的温度( 包括收缩) 应力( N m m 2 ) ； E 为混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量( N ， m m 2 ) ， 一 般取平均值； a为混凝土的线膨胀系数， 取 1 0 X 1 0 ； 为混凝土的最大综合温差( ) 绝对值， 如为降温 取负值； 当大体积混凝土基础长期裸露在室外 ， 且未回填土时， T 值按混凝土水化热最高温升值( 包括浇筑人模温度) 与当月 平均最低温度之差进行计算 ； 计算结果为负值 ， 则表示降温 ， 按 下式计算： A T = ( 2 3 ) ) + 计算所得 ， 综合温差AT - 2 1 4 5 为混凝土的浇筑入模温度( ) ； 为浇筑完一段时间 ， 混凝土的绝热温升值( ) ， 按下式 计算： 警 。 ( 1 - e ) 计算所得 ， 绝热温升值 z 3 7 5 2 为混凝土收缩当量温差( ) ， 按下式计算 ： s州 o =8 ( 1 - e ) M 5 一 眠 也 计算所得 ， 收缩当量温差 一0 5 6 为混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度， 一般根据历年 气象资料取当年平均气温( ) ； 为考虑徐变影响的松弛系数， 一般取 0 3 0 5 ； R为混凝土的外约束系数， 当为岩石地基时， R=1 ； 当为可 滑动垫层时， R=0 ，一般土地基取 0 2 5 0 5 0 ； 为混凝土的泊 松比。 取 s 棚 = 0 1 9 ， R= 0 5 0 ， = 1 X 1 0 - 5 , = 0 1 5 。 混凝土 3 d 的弹性模量由 式 ： E ,) = E c ( 1 - - e 帆 计算得： E o )- 0 7 1 1 0 4 最大综合温差 AT = 2 1 4 5 c c ， 符合规定要求。 基础混凝土最大降温收缩应力， 由式 ： ： s 1一 _ l I = = = = _ 施 工 技 术 研 究 与 应 用 安 徽 建 筑 _ 2 0 1 3年第 4期 ( 总 1 9 2期 ) 安徽建筑 _ I I I = = _ 施 工 技 术 研 究 与 应 用 计算得： or = 0 1 7 N m m 不同龄期的抗拉强度分式 瓜c ) = 0 ( f ) 计算得 3 ) = 1 1 9 N ra m 抗裂缝安全度 K = I 1 9 0 1 7 = 7 o 0 1 1 5 ， 满足抗裂条件。 5 3 - 3 混凝土 7 d温升计算 ： 迎 s ( A T = ( 2 ， 3 ) 0 + 一 式中： o r 为混凝土的温度( 包括收缩) 应力( N m m ； E 为混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量( N m m ， 一 般取平均值； 为混凝土的线膨胀系数， 取 1 01 0 ； 为混凝土的最大综合温差( ) 绝对值， 如为降温 取负值； 当大体积混凝土基础长期裸露在室外， 且未 回填土时， 值按混凝土水化热最高温升值( 包括浇筑入模温度) 与当月 平均最低温度之差进行计算 ； 计算结果为负值， 则表示降温， 按 下式计算： A T = ( 2 ， 3 ) 0 + 一 计算所得， 综合温差AT = 2 3 2 2 为混凝土的浇筑入模温度( ) ； 为浇筑完一段时间 t ， 混凝土的绝热温升值( ) ， 按下式 计算 ： 警 ( 1 -e ) 计算得绝热温升值 T 1,1= 5 3 1 2 一 混凝土收缩当量温差( ) ， 按下式计算 ： s = e； ( 1 一 e t ) x M x M 2 x M 5 一 =_ 二 盟 计算所得 ， 收缩当量温差 一 2 1 9 为混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度， 一般根据历年 气象资料取当年平均气温( ) ； s 抽 为考虑徐变影响的松弛系数， 一般取 0 3 0 5 ； R为混凝土的外约束系数， 当为岩石地基时， R=1 ； 当为可 滑动垫层时， R=0 ，一般土地基取 0 2 5 0 5 0 ； 饥为混凝土的泊 松比。 取 = 0 2 1 ， R= 0 3 0 ， a = l 1 0 - 5 7 = 0 1 5 。 混凝土7 d 的弹性模量由式 E c,i = E( 1 一 e 枷 计算得： E = 1 4 0 1 0 4 最大综合温差T = 2 3 2 2 ， 满足规定要求。 基础混凝土最大降温收缩应力 由式 or = S ( t ) R l 计算得： or = 0 2 4 N ra m2 不同龄期的抗拉强度由式 ) = 0 ( ) 计算得i ( 7 ) = 1 7 6 N m m 抗裂缝安全度 K = I 7 6 0 2 4 = 7 3 3 1 1 5 ， 满足抗裂条件。 5 4测 温 5 4 1 测温点布置 沿东西向布置 2排测温点 ， 间距 2 6 m， 在施工区的筏板共 设 l 0 个测温点( 图2 ) ， 每个测温点又各设 4个测孔 ， 相对于底 板表面的高度分别设在 一 1 7 5 0 、 一 9 0 0 、 - 4 0 0 、 一 5 0处( 图 3 ) 。 5 4 2 测温仪器的选择 测温仪采用 J D C 一 2 便携式建筑电子测温仪，混凝土浇筑 时， 配备专职测温人员， 按两班考虑。 在混凝土浇筑完毕 6 h后开始测温， 每 2 h 测一次 ， 观测到 温度开始下降后每 6 h测一次。当混凝土表面和内部温度变化 趋于平稳时停止测温。本工程共测温 1 4 d 。 测温时发现混凝土 内部最高温度与外部温度之差达到 2 5 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 5混凝土养护 混凝土浇筑完成或二次抹面压实后立即覆盖保温养护， 并在浇筑结束 6 h后及时喷水保湿养护， 持续养护不少于 2 1 d 。 本 工程采用在两层塑料薄膜加一层棉毡、 一层麻袋的养护方式。 养护过程中应经常检查塑料薄膜的完整情况， 以保持混 凝土表面湿润。 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 。 5 6测温记录 通过测温记录表显示， 大体积混凝土中心点温度最高值为 4 7 ， 中心温度与表面温度温差最大为 2 3 ， j 、 于 2 5 。 6 结语 本工程筏板大体积混凝土施工从 2 0 0 9年 1 1月 3 0日7时 至 2 0 o 9 年 1 2月 4日7时浇筑完毕 ， 共计 9 6 h ， 浇筑混凝土总 量 8 4 6 7 m ， ，一次浇筑成型。 由于我们在大体积混凝土施工前 通过温控计算 ， 确定浇筑工艺以及保温养护方法 ， 在施工过程 中加强对原材料控制、浇筑过程控制以及浇筑后保温养护控 制， 使得该筏板基础大体积混凝土施工取得了成功， 通过近一 年的使用检验 ， 未发现有害结构裂缝及施工缺陷， 地下室无渗 漏， 质量稳定， 取得了较好的技术经济效益和社会效益。 参考文献 1 建筑施工手册编写组 建筑施工手册【 M 】 北京： 中国建筑工业出版 社 ， 2 0 0 3 2 G B 5 9 6 2 0 o 9 ， 大体积混凝土施工规范 S 】 北京 ： 中国计划 出版 社 ， 2 0 0 9 【 3 】 罗国强， 罗刚 建筑施工中的结构问题【 M 】 北京： 中国建筑工业出版 社 ， 1 9 9 7 差 筑 _