武汉福利院大体积砼施工方案.doc

武汉市社会福利综合大楼工程

大
体
积
砼
施
工
方
案

编制：
审核：

武汉建工股份有限公司
武汉市社会福利综合大楼工程项目部
二0一一年八月六日
武汉市社会福利综合大楼工程
大体积砼施工方案

一、 工程概况
武汉市社会福利综合大楼工程项目位于武汉市汉口发展大道198号，北邻城市主干道发展大道，与汉口火车站隔路相望，西与武汉市公安局相隔一条20米宽的福利路，东、南紧邻邬家墩社区。本工程地下一层，地上主楼为A、B两栋25层高的塔楼，1～4层、5～12层为裙房，屋顶为钢网架结构，建筑总高度为108m。±0.00相对于黄海高程22.20m。地下建筑功能为车库、设备用房等，地上建筑功能为老人护理、病房及配套厨房、餐厅等。
本工程平面使用功能大致分为A座、B座，其中，A、B主楼均嵌固在地下室顶板上，A、B楼之间联系紧密，在建筑底部有中庭钢结构，在A、B楼之间建筑中部设有钢连廊，楼层连接分别为：2、4、9、13、17、21、25层，顶部为钢网架结构。
本工程采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系，基础类型为桩筏基基础，设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，抗震设防烈度为6度，建筑抗震设防分类为乙类，场地类别为Ⅱ类，框架及剪力墙抗震等级为二级，地基基础设计等级为甲级，地下室防水等级为Ⅰ级，屋面防水等级为：Ⅱ级。耐火等级为：一级。
二、 地下室底板概况介绍
1、本工程地下室底板长136.55m，宽107.55m，面积达13000㎡，1～18/L～Q轴底板厚度为400mm，1～3/G～L轴底板厚度为400mm，1～3/D～G轴底板厚度为500mm，1～3/A～D轴底板厚度为600mm，3～18/C～L轴底板厚度为1800mm。
三、地下室底板大体积砼施工工艺
因本工程地下室底板面积较大，底板厚度为0.4～1.8m，且厚板区单块底板长度达到60m，根据设计及施工规范要求，采用超长无缝钢筋砼施工技术，以解决大体积砼施工的水化热及收缩变形，减少开裂并控制裂缝开展。
1、超长砼结构无缝设计原理
超长无缝砼结构是以UEA补偿收缩砼为结构材料，以加强带取代后浇带连续浇筑的超长钢筋混凝土结构。它是随着我国建筑壮大化和多功能发展而发展起来的一种新型施工技术。UEA无缝混凝土结构其设计原则是“抗放兼备，以抗为主”，即利用掺UEA的补偿收缩混凝土为结构材料在硬化过程中产生膨胀作用，由于钢筋和邻位约束，在结构中建立0.2～0.7Mpa的少量预压应力，通过调整混凝土中UEA掺量可使不同区段获得不同的预压应力，以此来补偿混凝土在硬化过程中因温差和干缩产生的拉应力，从而防止裂缝出现，起到抗渗、防水的作用。使用这种方法可连续浇筑100m～200m超长结构。但所谓“无缝”是相对的概念，具体实施时可根据结构特点、施工能力、流水组织灵活运用，做到无缝或少缝。
2、地下室底板后浇带、膨胀加强带布置
2.1 根据设计要求地下室底板在E～F轴、8～9轴、13～14轴之间设有0.8m宽收缩后浇带，在L～M轴之间设有2m宽沉降后浇带。四条后浇带将整个地下室底板划分为7个板块，底板后浇带、膨胀加强带设置见后浇带、膨胀加强带平面布置图（图1-1）。
2.2 沉降后浇带待上部结构封顶后60天，或日沉降量小于0.01㎜时进行封闭；伸缩后浇带待底板砼结构收缩趋于稳定，强度达设计强度70％后进行封闭。膨胀加强带砼与地下室底板两侧砼同时浇捣。
3、UEA补偿收缩砼配合比设计
3.1有关要求
⑴、设计砼强度等级
底板：C35P6
后浇带：C40P6
膨胀加强带：C40P6
⑵、坍落度：出机16±2㎝，1h后14～16㎝
⑶、凝结时间：8～14h
⑷、14d水养护限制膨胀率：底板＞2.0×10-4，膨胀加强带＞3.0×10-4。
3.2原材料
⑴水泥：亚东水泥厂洋房牌P.042.5
⑵细骨料：巴河中粗河砂。
⑶粗骨料：5～31.5㎜连续级配，含泥量≤1％的阳新碎石。
⑷掺合料：阳逻Ⅱ级粉煤灰。
⑸膨胀剂：安徽巢湖UEA－II。
⑹外加剂：武汉联合化工减水剂WHL－8。
3.3UEA泵送砼配合比
根据UEA补偿收缩砼的基本性能要求，采用不同厂家和减水剂进行了50多组砼配合比试配，测定不同养护条件（空气、水中）砼14d限制膨胀率，确定施工配合比：

等级
水泥
砂
石
粉煤灰
UEA－II
WHL－8
水
底板
C35P6
240
688
1077
84
34
8.4
170
说明：
设计参数：
胶凝材料总量B＝C＋UEA＋FA（粉煤灰）
UEA内掺量＝U/B 底板为8％，后浇带、膨胀加强带为12%
FA内掺量F=F/B，15～20％
水胶比W/B，0.35～0.45
碎率，0.38～0.42
WHL=B×0.02
‚WHL掺量根据水胶比调整，要满足坍落度和凝结时间的施工要求。
4、底板砼水化热计算
本工程地下室底板砼为C35P6，根据最后确定施工配合比：C（每立方米砼水泥用量）为240㎏/m3，为控制砼浇捣后内外温差过大，商砼需用井水搅拌，运输中加冰块降温，确保砼浇捣时入模温度为25℃左右，砼绝对温升理论计算公式：
T（t）=CQ/C’ρ（1-e-mt）
T（t）——t时间混凝土的水化热绝对温升值（℃）；
C——每立方米混凝土的水泥用量（kg）；
水泥品种
每kg水泥的水化热/kJ
3d
7d
28d
普硅水泥（42.5）
314
354
375
Q——每千克水泥水化热量（J/kg），根据所用水泥由试验测定；
C’——混凝土的比热，0.92～1.00，一般取0.96（J/kg﹒K）；
ρ——混凝土的质量密度，取2400kg/m3；
e——常数，e=2.718；
m——与水泥品种、浇筑时的温度有关的经验系数，一般取0.2～0.4；
t——混凝土浇筑后至计算时的天数（day）。
计算得3天和7天砼内部温度：
T（3）=240×314/2400×0.96（1-2.718-0.4×3）+25
=47.85℃

T（7）=240×354/2400×0.96（1-2.718-0.4×7）+25
=59.63℃
因底板施工时间为8、9月份，属于高温阶段，基坑内均温在35℃以上，混凝土浇筑完毕后采用双层优质薄膜覆盖，混凝土内外温差完全可控制在25℃以内。所以本工程地下室的底板拟采用一次浇捣成型。为保证混凝土后期产生收缩裂缝，除图纸设计留设的后浇带之外，根据超长砼无缝设计原理，在面积较大的厚板区中部增设1.2m宽膨胀加强带，以加强底板砼的收缩抗裂作用。膨胀加强带砼比两侧砼提高一个强度等级，膨胀加强带内附加钢筋网片进行加强，膨胀加强带两侧采用双层加强钢丝网进行隔离，膨胀加强带砼与两侧砼同时浇捣，膨胀加强带加强构造见膨胀加强带构造图（图1-2）。
5、砼浇筑前的准备
5.1根据施工计划准备足够的材料，入库的水泥、UEA、粉煤灰和减水剂必须达到国家相应标准的品质指标，其中UEA应达到《混凝土膨胀剂》JC476-1998标准，保证其膨胀率、砂、石子规格也应达到有关国家规范。
5.2检查混凝土搅拌站的设备运行是否良好，计量是否准确，避免因停料造成堵管。
5.3根据现场条件合理确定浇筑方向，布置泵车、泵管，尽量少接弯管，确保混凝土浇筑顺畅。
6、砼拌制
搅拌时投料顺序：开机运转→石子→砂子→水泥→UEA→干拌30s以上加缓凝减水剂和水。加水后的搅拌时间要比普通混凝土延长半分钟以上。如果由于天气炎热或交通堵塞，混凝土坍落度损失较大，影响泵送，应在现场准备一些纯减水剂，掺入运输车内快速拌合3分钟，再行泵送，不得随意加水。
7、砼浇筑
7.1本工程地下室底板大体积砼浇捣总面积为6000㎡，浇捣大体积砼总方量为10800m³，根据后浇带划分的区段，各区大体积砼浇捣方量分别为：1区3500m³；2区1370m³；3区2820m³；4区3110m³。其浇捣顺序为：1区 2区 3区 4区。
7.2大面积砼用“小”膨胀砼浇筑（UEA掺量8％），浇筑至膨胀加强带时，改用“大”膨胀砼浇筑（UEA掺量12％），随后用“小”膨胀砼浇筑，如此循环下去连续浇筑砼，直至完毕。
7.3砼浇筑采用斜面分层布料施工法：即“一个斜坡、分层浇筑、循序渐进、一次到顶”的方法浇筑，泵管之间保持一致的后撤步距，及时清理泌水，砼接搓时间不得超过6h，以免形成“冷缝”。砼浇筑过程中采用二次振捣浇，即上一层砼浇筑完成20—30min后进行二次复捣，使用插入式振动棒应快插慢拔，插点要均匀排列，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍（一般为300—400㎜），插入下层砼内的深度应不小于50㎜，以提高砼密实和抗拉强度。大面积砼首先根据底板面标高采用2m长刮尺刮平，并拍打捣实，去除浮浆，在初凝前实行人工二次抹面压实，初凝后终凝前采用打磨机压实磨光，以减少表面收缩裂缝。
7.4 底板面外墙卷边在塔吊配合下与底板一起浇筑砼，内外墙水平施工缝设钢板止水带。
7.5地下室底板伸缩后浇带在砼强度达到设计强度70％后进行封闭，封闭前要将其内杂物、积水清理干净，并做好防水处理。
8、砼养护
因本工程底板砼厚度较厚，且面积大，砼浇筑后水化过程中将产生大量水化热，形成砼内外温差，且UEA砼在硬化过程中产生适度膨胀需要大量结合水，因此养护方法对底板砼强度增长、减少温差、预防裂缝起着至关重要的作用。本工程地下室底板砼采用覆盖保温法进行养护，在底板砼浇筑完毕后，应在12h以内进行覆盖养护，先在砼表面铺双层优质塑料薄膜，且塑料薄膜每侧均应搭接10㎝，再铺一层麻袋以覆盖保温，砼浇筑完毕后两天内不宜浇水养护，而是靠塑料薄膜内砼水化蒸汽进行自然养护，以降低砼的内外温差，砼浇筑完毕后2－3天后进行浇水养护，以保证砼表面湿润状态，养护期不小于14天。其间根据砼测温记录情况确定是否增加覆盖，确保砼内外温差不致过大，以减少裂缝开展，确保砼施工质量，并根据测温记录确定覆盖的拆除时间。砼强度达到1.2N/㎜2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。
9、细部处理
为解决后浇带部位不均匀沉降及两侧新老砼接槎不良出现渗水现象，后浇带部位加厚250mm，在后浇带内设置专用钢板网进行隔断。后浇带部位（底板、侧壁）均按设计要求进行构造配筋，底板后浇带加厚部位中间设置1.5厚紫铜片（L=400），侧壁后浇带加厚部位用水泥砂浆砌筑120厚MU5砖墙作为保护层。
四、 质量保证体系
1、质量保证体系
建立以项目经理为负责人的质量管理制度，确定完善的保证体系。
项目经理
项目副经理
项目总工
工程技术部
质量管理部
安全文明部
计划合同部
工程财务部
工程管理部
设备物资部

2、质量保证措施
2.1现场设专职质量员，各分项工程施工时，均须在现场控制质量，严格按照国家质量验收规范进行检查、监督和验收，确保每道工序的施工质量。
2.2各分项工程施工前，工程技术人员应向施工班组进行详细的书面技术交底及安全交底，并深入现场检查执行情况。
2.3认真做好轴线和标高的复查、保护，并经常复测，检查其可靠性。
2.4每道工序完工后，实行自检、交接检和专职质量员检查的三检制度，经监理公司检查确认后方可进入下一道工序。
2.5加强原材料检验工作，严格各种材料的检验制度，未经检验或检验不合格的材料不能投入使用。
2.6加强商品砼的质量检验，适时进行坍落度检测。每工作班至少检查2次。
2.7组织专人专班负责砼的二次振捣工作。
2.8浇砼时，要振捣密实，防止出现蜂窝、麻面、露筋等质量缺陷。
2.9实行拆模通知书制度，由工程技术人员下达拆模通知，否则任何人不得松动和拆除模板。
2.10地下室结构必须进行试水验收，用于检查混凝土防水性能。
2.11严禁在混凝土内任意加水，严格控制水灰比，水灰比过大将直接影响补偿及减少收缩裂缝的效果。
3、后浇带施工质量保证措施
后浇带处砼应待高层部分上部结构封顶后60天，或日沉降量小于0.01mm时进行封闭。
3.1 结构混凝土强度达到2Mpa时拆除堵头板，并及时清除水泥浆及杂物。
3.2 为防止杂物落入后浇带中，后浇带中钢筋被踩弯以及施工安全，在后浇带两侧混凝土完成浇捣后，立即清理后浇带，并对后浇带进行覆盖保护。
3.3 浇捣后浇带砼前，应对结合面凿毛，并洗刷干净，使混凝土结合面湿润，并刷两道纯水泥浆。
3.4 后浇带砼浇筑后应及时进行覆盖养护。