大體積砼專項施工方案

　　大體積砼專項施工方案

　　一、編制依據(jù)

　　1. 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

　　2. 工程圖紙

　　參考書籍：建筑施工手冊

　　二、工程概況

　　本工程為海淀區(qū)政府辦公樓，位于萬柳小區(qū)南端，總建筑面積53400㎡，

　　其中地下部分面積12000㎡，是由北京市海淀科技園建設(shè)股份有限公司興建，北京市建筑設(shè)計院設(shè)計，高屋監(jiān)理公司監(jiān)理，北京城建四公司承建的一幢高檔辦公樓。本工程底板南北向軸距58.0m，東西向軸距104.0m，其中（A）軸到(C)軸向北3.4m的范圍內(nèi)，底板厚度1.0m，其余底板厚0.8m。底板砼強(qiáng)度等級為C35（ S10）。

　　三、大體積砼裂縫產(chǎn)生原因分析

　　大體積砼的截面尺寸較大，在混凝土硬化過程中釋放的水化熱產(chǎn)生的溫度變化和砼收縮，加上外界約束條件的共同作用會產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，這是導(dǎo)致大體積砼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要原因。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫兩種，表面裂縫由于砼表面和內(nèi)部的散熱條件不同，溫度內(nèi)高外低，形成溫度梯度，使砼內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，表面的拉應(yīng)力超過砼抗拉強(qiáng)度而引起的。貫通裂縫是由于大體積砼在強(qiáng)度發(fā)展到一定程度，砼逐漸降溫，這個降溫差引起的變形加上砼失水引起的體積收縮變形，受到邊界條件的約束時引起的拉應(yīng)力，超過砼抗拉強(qiáng)度時可能產(chǎn)生的貫通整個截面的裂縫，以上這兩種裂縫都屬于有害裂縫，在本工程底板砼施工中應(yīng)嚴(yán)格加以控制，

　　確保底板砼質(zhì)量。

　　四、大體積砼的質(zhì)量預(yù)控

　　1. 防堿集料反應(yīng)

　　本工程地下室與基礎(chǔ)工程為防止堿集料反應(yīng)，宜采用A種或B種低堿活性集料（膨脹率≤0.06%），混凝土的含堿量不超過5kg/m3，商砼供應(yīng)單位應(yīng)提供各種原材的含堿量，及砼拌合物的堿集料反應(yīng)計算書，以確保砼的質(zhì)量。

　　2. 水泥的選擇

　　選擇原則，本工程底板屬于大體積砼施工，優(yōu)先選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥（P·S425#），根據(jù)經(jīng)驗水泥用量不超過450 kg/m3。

　　3. 砼外加劑的選擇

　　可摻入8%—10%的CEA—B復(fù)合膨脹劑（能在砼中產(chǎn)生0.2～0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力）以補(bǔ)償砼的收縮變形，并可減少水泥用量，降低水化熱，還可將砼的抗?jié)B等級提高一倍以上。

　　另外還可摻入一定量的磨細(xì)粉煤灰，它不但可以大大減少水泥用量（約40—50 kg/m3 ），還可提高砼抗?jié)B性能，對砼早期裂縫的產(chǎn)生有很好的控制作用。

　　4. 骨料的選擇

　　骨料要求沒有冰塊、雪團(tuán)，盡量選用粒徑較大，級配良好的粗骨料，但應(yīng)注意骨料最大粒徑與泵車輸送管管徑之間的.比例關(guān)系。拌合水選用一般飲用水的自來水及潔凈的天然水，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌合水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。

　　5. 設(shè)置后澆帶

　　由于底板平面尺寸較大，設(shè)計院用橫、豎兩道1m寬的后澆帶將底板分成四部分，這就大大減輕了溫度應(yīng)力的影響。

　　6. 控制砼入模溫度

　　將砼的入模溫度控制在5℃左右，以降低砼中心溫度，從而降低中心溫度與表面溫度的差值，減少溫度應(yīng)力。

　　7. 加強(qiáng)砼養(yǎng)護(hù)

　　砼澆筑后，要做好砼的保溫保濕，以免發(fā)生急劇的溫差變化，另外還要采取長時間養(yǎng)護(hù)，延緩降溫時間合速度，一般控制10—15天才能撤除保溫層，并應(yīng)控制好降溫情況。

　　8. 加強(qiáng)測溫管理

　　要做好中心溫度及表面溫度記錄，并控制好中心及表面溫差在25℃范圍內(nèi)。

　　9. 優(yōu)化施工方法

　　要合理安排施工順序，控制砼在澆筑過程中均勻上升，分層澆筑可使下層砼的水化熱在初凝時間內(nèi)充分散發(fā)，可減少砼的蓄熱質(zhì)量，防止水化熱的積聚，從而減少溫度應(yīng)力。

　　五、熱工計算

　　在大體積砼澆筑前，根據(jù)施工擬采取的防裂措施，先計算砼中水泥水化熱的絕熱最高溫升值，進(jìn)而求出砼的內(nèi)部中心溫度及表面溫度，將二者之差值控制在25℃范圍內(nèi)，此外還需求出各齡期的收縮變形值、收縮當(dāng)量溫差合彈性模量，然后通過計算，估量可能產(chǎn)生的最大溫度收縮應(yīng)力，如不超過砼抗拉強(qiáng)度，則表示所采取的防裂措施能有效控制、預(yù)防裂縫出現(xiàn)，如超過砼的抗拉強(qiáng)度，則可采取措施調(diào)整砼的入模溫度，降低水化熱升值，降低砼內(nèi)外溫差，改善施工操作工藝合砼拌合物性能，提高抗拉強(qiáng)度或改善約束等技術(shù)措施。

　�。ㄒ唬�溫差計算

　　（1）混凝土的水化絕熱溫升值

　　T（t）=WQ/CP(1-e-mt)

　　式中：T（t）——砼的絕熱溫升（℃）

　　W ——每立方米砼中的水泥用量取450 kg/m3    Q ——每千克水泥水化熱量取335kj/kg    C ——砼的熱比，取0.96j/kg·K    P ——混凝土密度取2400 kg/m3    e ——常數(shù)，e=2.718

　　m ——與水泥品種，澆筑溫度有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，取0.3    t ——砼澆筑后至計算時的天數(shù)（d） 將各值帶入式中可得：

　�。�2）砼內(nèi)部中心溫度  Te=Tj+ T（t）

　　式中：Te——砼中心溫度（℃）    Tj——砼澆筑溫度取℃

　　T（t）——在t齡期時砼的絕熱溫升（℃）    ——不同澆筑厚度的溫降系數(shù)，按下表取值：

　�。�3）砼表面溫度

　　Tb(t)=TQ+4/H2·h′(H- h′)△T(t)

　　式中：Tb(t)——齡期為t時砼表面溫度（℃）

　　TQ——齡期為t時大氣平均溫度，取-5℃    H——砼計算厚度（m），H= h+2 h′    h——砼實(shí)際厚度

　　h′——砼虛厚度（m），h′=K·λ/β    λ——砼導(dǎo)熱靈敏度，取2.33W/M·K    K——計算折減系數(shù)，取0.666

　　β——模板及保溫層傳熱系數(shù)，β=1/（δi/λi+1/βq）    δi——各種保溫材料厚，本方案采用一層阻燃草簾被，取0.04

　　βq——空氣傳熱系數(shù)，取23W/㎡·K    λi——材料傳熱系數(shù)，取0.66W/㎡·K   則：β=1/（0.44/0.66+1/23）=1.408   h′=K·λ/β=0.666×（2.33/1.408）=1.1   △T(t)——齡期t時砼內(nèi)最高氣溫與外界氣溫之差：      △T(t)= Te-TQ

　　將以上各值代入可求得砼表面溫度值如下：

　　結(jié)論：各齡期砼內(nèi)最高溫度與表面溫差均不大于25℃，砼表面與外界溫差也不大于25℃，因此在砼澆筑過程中，不必采取其它降低砼內(nèi)部溫度得措施。養(yǎng)護(hù)過程中 用阻燃草棉被覆蓋，防止砼表面溫度下降，但為了防止砼表面干縮變形，在砼表面還需一層塑料薄膜以保濕。

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