施工组织设计、施工方案审核表
注:附施工组织设计、施工方案 山东省建设工程质量监督总站监制
A2
施工组织设计(方案)报审表
工程名称:青岛李沧万达广场工程
编号:
青岛李沧区万达广场10-1-2地块
大体积混凝土施工方案
编制单位:青岛李沧万达广场编 制 人:王审 批 人:王钟玉编制日期:二零一一年四月十五日
10-1-2地块工程 为
一、 工程概况
本工程位于青岛市李沧区巨峰路与中崂路交叉路口的东南角,总建筑面积约为21万平方米;拟建建筑物为9幢29~31层住宅楼和连带一层地下车库及配套商业网点,总高度约为90m,住宅楼为剪力墙结构,地下车库为框架结构;柱下独立基础或墙下条形基础,局部采用筏板基础;持力层全部选用第17层中风化花岗岩,抗震等级:非底部加强部位剪力墙(连梁)为三级,底部加强部位剪力墙(连梁)为二级,框支框架为二级,本工程周围无高大密集建筑群,距其它建筑物较远。
本工程东西长度为136m,南北两段的宽度为280m~309m,底板标号为C30,厚度为400~1500mm,挡土墙标号为C30,厚度为300~500mm。根据结构设计总说明,按照《大体积混凝土施工规范GB 50496-2009》规定要求,本工程采用“跳仓法”施工。
二、编制依据
《青岛李沧万达广场购物中心》地下室结构图纸。 2.2规范、标准、规程、图集
2.3参考文献
《工程结构裂缝控制---“王铁梦法”应用实例集》
《工程结构裂缝控制---“抗与放”的设计原则及其在“跳仓法”施工中的应用》
2.4工程实例
“青岛奥帆赛场31号地块商业项目”。
三、筏板混凝土跳仓法施工的选择
3.1跳仓法原理和优点 1、跳仓法的定义:
在大体积混凝土混凝土工程施工中,将超长的混凝土块体分为若干小块体间隔施工,经过短期的应力释放,再将若干小块体连成整体,依靠混凝土抗拉强度抵抗下一段的温度收缩应力的施工方法。 2、跳仓法原理
根据结构长度与约束应力的非线性关系,即在较短范围内结构长度显著的影响约束应力,超过一定长度后约束应力随长度的变化趋于恒定,所以跳仓法采用先放后抗,采用较短的分段调仓以“放”为主以适应施工阶段较高温差和较大收缩,其后再连成整体以抗为主以适应长期作用的较低温差和较小收缩。调仓间隔时间7~10天。
跳仓法和后浇带的设计原则是一致的,都是“先放后抗”,只是后浇带改变成为了施工缝。后浇带法没有利用混凝土的抗拉强度,偏于安全。 3、跳仓法优点
(1)仓间施工缝清理简易,混凝土结合有保证。利用仓间混凝土的浇筑时间间隔短、施工缝处混凝土强度较低,后浇仓的钢筋尚未绑扎完成之前,垃圾杂物较少,易于边施工边清理,这就有利于仓体间混凝土的结合。
(2)可将本工程原设计后浇带分割成的“大块”重新细分为较小的跳仓法“小块”,而“小块”“停滞”一定时间可释放本身的大部分早期温升收缩变形、减少约束,即先“放”;经过一定时间后,再合拢连成整体,剩余的降温及收缩作用将由混凝土的抗拉强度来抵抗,即后“抗”,做到“抗放兼施,先放后抗”,最后“以抗为主”的原则控制裂缝。
(3)跳仓法施工方法是以“缝”代“带”,其关键是“跳仓”间隔浇筑。底板、楼板及侧墙钢筋、模板、混凝土均可“小块”分仓流水施工,流水节拍缩短从而可缩短工期。 3.4“跳仓法”在本工程应用可行性分析
1、本工程属于超长混凝土结构,地下一层,单层施工面积约40000平方米,有足够的流水段。
2、地下工程在施工中承受的温度和湿度变化较大,而在地下回填土以后,正常使用阶段,温湿度变化较小。在这样的施工环境中,施工阶段中发生的温度应力远大于混凝土材料的抗
拉能力,完全靠抗的办法很难抗得住,应当采取“抗放兼施”,“先放后抗”,最后“以抗为主”的办法。这说明地下工程环境条件最适于“跳仓法”施工。
3、采用跳仓法施工,即把整体结构按施工缝分段,隔一段浇一段(跳开一段浇一段),经过不少于7d时间再填浇成整体。用此方案施工即可避免一部分施工初期的激烈温差及干缩作用,大量消减施工期间的温度伸缩应力,有效控制裂缝,还能加快施工进度。
四、施工方案
4.1施工段的划分
见附图
4.2砼及原材料技术要求
1、预拌混凝土技术参数要求
预拌混凝土首先要满足设计强度要求,其试验强度值控制在110—130%为宜,不宜过高;混凝土初凝时间不宜少于6小时,终凝时间不宜小于10小时;混凝土到现场塌落度宜控制在150-180mm之间,混凝中掺加的粉煤灰质量等级不得低于二级,外加剂减水率不应低于8%,每立方混凝土用水量不超过180kg,水胶比控制在0.4~0.45之间,混凝土单位胶凝含量控制在350~400kg/ m³之间(C30~C35)。水泥采用P.O42.5R水泥。砂采用中粗砂,不得采用细砂,砂含泥量不得大于2%,砂率宜控制在38~40%之间。粗骨料采用吸水率较低的石灰岩,5~31.5mm连续级配,针片状含量小于3%,粗骨料含泥量不得大于1%,每立方米粗骨料用量不少于1000kg。
本工程地下室混凝土除满足坍落度、强度和抗渗性能以外,其膨胀率要满足以下要求:底板0.015%~0.025%(带抗浮锚杆部位为0.020%~0.030%),侧墙0.030%~0.035%,后浇带或膨胀带0.035%~0.045%。本工程基础底板、地下室顶板及侧墙混凝土采用内掺6%SY-K膨胀纤维抗裂防水剂,最终掺量根据产品说明书、膨胀率以及最终的混凝土配合比来最终确定。
2、膨胀率测定方法
用100mm×100mm×300mm试件,中间预埋入Φ10mm(圆钢)限制钢筋骨架,当混凝土强度达到3~5MPa时脱模,用专用仪器测定初始长度,然后放入水中测定其7d、14d伸长率。 4.3“跳仓法”施工缝的留置和构造
1施工缝留置原则及部位
施工缝的位置应尽量避开集水井、电梯坑等结构变化较大部位,且设置在结构受力较小部位。
具体留设位置要求:底板施工缝应留在所在板跨的1/4~1/3处,外墙水平施工缝留置在底板(楼板)以上500mm处,竖向施工缝留置在所在跨的1/4~1/3处;梁、楼板施工缝留置
在所在跨的1/4~1/3处。
为保证业主销售节点,8#9#楼区域及6#7#楼区域,拟同时进行浇筑,不设施工缝,在两塔楼间留置后浇式的2m宽膨胀加强带(隔3-5天后进行浇筑),塔楼内留置同时浇筑式2m宽膨胀加强带。根据设计院针对此施工方法,提出的底板限制膨胀率为万分之一点五,膨胀带限制膨胀率为万分之二点五,进行混凝土配合比的配置。
2施工缝的做法
地下室底板与墙体交接处做法(见下图):
底板混凝土施工缝位置做法(见下图)
:
(1)止水钢板安装
用Φ8短钢筋间距30cm将止水钢板与上下层钢筋电焊在一起。止水钢板的接长采用搭接焊方式,搭接长度5cm。 (2)安装钢丝网隔离带
用Φ10
钢筋焊制H/2高(H为基础底板厚度)钢丝网隔离带的钢筋骨架,短钢筋间距15cm。将密目钢丝网绑扎在钢筋骨架上作为后浇带、施工缝混凝土隔离带。
梁混凝土施工缝做法(见下图):
10
施工缝处采用洞眼较小的钢丝网加止水钢板的做法。钢丝网在浇注混凝土后,接口处形成粗糙表面,为下一次浇注混凝土提供非常理想的接合面,不需要人工凿毛、清洗,即可进行第二次混凝土浇筑,使新旧混凝土结合成牢固的整体,大大地提高了接缝质量,提高了接缝处的抗渗漏性能。
3施工缝的处理措施
在施工缝施工时,在已硬化的混凝土表面上(浇筑完成至少24小时后),用錾子清除水
泥薄膜和松动的石子以及软弱的混凝土层,并加以凿毛。施工缝混凝土浇筑前一天用水冲洗干净并充分湿润,并在施工缝处铺一层与混凝土内成分相同的水泥砂浆。从施工缝处开始浇筑时,应避免直接靠近缝边下料。机械振捣前宜向施工缝处逐渐推进,并距800~1000mm处停止振捣,但应加强对施工缝接缝的捣实工作。
4、墙体膨胀加强带做法
由于墙体约束较大,为弥补混凝土的收缩应力。在后浇段墙体两端设置膨胀加强带,膨胀加强带宽度为2m,膨胀加强带内混凝土的限制膨胀率比两侧混凝土高0.01~0.02%。在带的两侧用密孔铁丝网将带内混凝土与带外混凝土分开。本工程采用间歇式后浇带做法,见下图:
4.4防止开裂的构造措施
1、地下室外墙模板采用保温性能和保湿性较好的18厚胶合板模,模板应拼缝严实,加固可靠、定位准确,混凝土浇灌前浇水润湿。
2、地下室外墙拆模后,待混凝土强度上到设计值75%后,进行外墙防水与回填工作。 3、混凝土采用“一个坡度、分层浇筑、循序推进、一次到顶”的浇灌工艺,分层厚度不超过500。对于部分落差大的外墙采取溜槽、串桶及于墙中开设浇灌孔等措施以防止混凝土离析。
4、在墙体高度的水平中线部位上下500mm范围内,水平筋的间距不宜大于100mm,水平筋放置在墙体竖向筋的外侧。将原设计Ф16@200改为Φ12@100。
5、由于外墙设计有附加防水卷材,将外墙迎水面混凝土保护层由50mm厚改为40cm。外墙钢筋绑扎时间距1m放置水平定位筋,以保证钢筋保护层的厚度。 4.5防止底板开裂措施
1、采用二次压光技术,在混凝土浇筑完成4h后进行二次压光技术。有效消除表面早期塑性裂缝。
2、底板混凝土一定要二次振捣,养护时间不小于14天。 4.6混凝土的浇筑
本工程混凝土施工采用商品混凝土,到达施工现场后泵送至欲浇筑部位,浇筑前对混凝
土泵管进行检查,合格后方可进行,浇筑混凝土时首先在泵管内泵送2m与混凝土同配合比的砂浆,对管道进行湿润,润泵砂浆应卸入专用料斗另行分散处理。采用插入式振捣棒振捣施
3
振动棒移动间距不大于400mm,振捣时间15-30秒,快插慢拔,但还应视混凝土表面不再明显下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准,而且应插入下层混凝土50mm左右,以消除二层之间的接缝。振捣过程要全面仔细,禁止因出现漏振而导致蜂窝、麻面等混凝土施工质量事故。砼的振捣要定人、定范围。
当混凝土浇到板顶标高后,应用2m长铝合金刮杠将混凝土表面找平,且控制好板顶标高。然后用木抹子拍打、搓抹两遍,在混凝土在初凝后,终凝之前用铁抹子进行二次抹面压光,并随后铺设塑料薄膜保水养护,大体积砼并加盖毛毡一层。 4.6砼的养护
底板混凝土二次抹面后立即用塑料薄膜覆盖保水养护,待混凝土强度大于1.2MPa后方可上人进行楼层放线工作,放线时不可将薄膜全部揭除,只可揭开轴线位置进行放线,放线时间避开中午高温时期。放线完成后立即对放线位置底板进行洒水养护。24h后方可将薄膜全部揭除并进行蓄水养护,蓄水厚度不少于2cm.底板混凝土施工时,在混凝土底板上做一宽300mm,50mm的挡水台,以便蓄水。底板集水坑和电梯坑周边采用砌筑一皮实心砖挡水。
墙体浇筑完成达到脱模强度后,松动对拉螺栓,使墙体外侧与模板之间有2-3cm的缝隙,
在墙体外侧顶端设Ф20mmPVC多孔淋水管,确保上部淋水进入模板与外墙之间。为避免混凝土因冷缩而引起的裂缝,墙体带模养护1~2d,在第三天拆模板。墙体内侧采用刷养护液的方法进行养护。
地下室外墙养护时间不小于14天。混凝土凝固后松动对拉螺杆,使墙体模板与混凝土面略微有一点缝隙,同时于顶部浇水注入模板内。带模养护时间约在5~7天,拆模后要注意保温,养护期要随时观察混凝土表面,发现问题进行处理。
混凝土在养护过程中,如发现遮盖不全或局部浇水养护不足,以致表面泛白或出现细小干缩裂缝时,立即仔细覆盖,充分浇水,加强养护,并延长浇水日期加以补救。
4.7.砼施工的质量控制措施 4.7.1现场质量管理的组织机构
混凝土质量控制小组名单
2、严格控制配合比,施工过程随时抽测混凝土坍落度,保证符合设计及施工规范要求。 3、浇筑底板混凝土,为防止出现施工冷缝,采取连续分层浇筑的方法,下层混凝土浇筑
时间与上层混凝土浇筑的时间间隔不超过下层混凝土的初凝时间,同时为保证不出现分层。
4、加强振捣,特别是柱、墙等钢筋较密集的地方,设专人进行振捣。
5、对砼表面处理:当砼振捣完毕后,用2m长的铝合金刮杠按设计标高进行找平,并随刮随拍打使砼密实。然后用木抹子再反复搓抹找平,使砼面层进一步的密实,最后在砼初凝后终凝前再用铁抹子抹压收浆两遍,可避免因砼收缩而出现裂缝。
6、混凝土部分终凝后,迅速利用塑料薄膜和棉毡进行覆盖,待一个施工段内的混凝土全部终凝,除盖有塑料膜外的能蓄水养护时,开始蓄水养护。不能蓄水养护的浇水养护。
7、施工现场遇雨的紧急措施
浇筑混凝土要提前收听天气预报掌握远期气象变化,尽量避免雨天施工混凝土,如果遇到临时降雨,将迅速利用塑料薄膜进行覆盖,防止雨水流进混凝土。
8、为防止混凝土泌水造成离析,现场准备真空泵一台,必要时用塑料布覆盖混凝土表面用真空泵将多余水分吸干。现场同时准备干棉纱,水分不多时用棉纱沾水,将多余水分吸出。
9、“分仓”划分,应确保浇筑区域内混凝土不形成对角施工,以免产生点应力而导致混凝土开裂。
10、混凝土浇筑工程中,要保证混凝土保护层厚度及钢筋位置的正确性;浇筑混凝土时,钢筋骨架一旦变形或移位,应及时纠正。
11、振捣时,应垂直插入,且不得直接碰到钢筋;振捣后慢慢抽出,以免在混凝土中留下孔洞;振捣棒移动间距宜为400mm,振捣时间宜为15~30s(表面有一层薄薄的浮浆渗出为止),振捣上一层混凝土时,应插入下一层中50mm,以消除两层之间的接缝,同时振捣上层混凝土应在下层混凝土初凝之前进行。振捣混凝土时,振动器插点要均匀排列,振动棒插入间距为400mm左右,振捣时间15—30s,并且在20—30min后对其进行二次复振。振动器使用时,振动器距离模板不应大于振捣器作用半径的0.5倍,并不宜紧靠模板振动,且应尽量避免碰撞钢筋、预埋件。
五、施工组织布置及分工
5.1施工队伍选择
施工前,经过招投标确定重庆津北、上海华振和济南建华劳务公司作为本工程劳务公司,分三个区各安排混凝土工90人进行施工。 5.2施工机械选择
六、混凝土供应及场外运输方案 1 混凝土供应商的选择
我们对商品混凝土供应商资质、供应能力能否满足本工程要求、混凝土的运输距离、保证混凝土配合比一致等进行考察,经过综合考虑,最终选定日产量在4000立方米以上的建一砼搅拌站作为本工程的商品混凝土主要供应商,建泽混凝土搅拌站作为本工程的商品混凝土辅助供应商。这些混凝土供应商实力雄厚,能够满足本工程,特别是基础底板大体积混凝土连续浇筑的需要。地下室底板各施工段中混凝土数量最大的是2700立方米,本方案按此最大的混凝土方量考虑。
商品混凝土运输路线见图4.3-1
表4.3-1 商品混凝土供应商表
混凝土泵车数量及位置布置,详见附图。
2 混凝土浇筑速度分析及机械设备配备
根据施工区段划分,地下室底板最大一次混凝土浇筑数量为2700m³,对混凝土的供应组织和机械设备的配备要求较高,以本施工段为例对混凝土的供应及浇筑设备分析如下。 1) 混凝土输送泵需用台数计算
采用公式N=qn/qmaxη进行计算,式中符号意义如下: qn — 混凝土浇筑数量(m3/h),地下室底板混凝土浇筑工期按18小时考虑,则每小时浇筑方量约为150 ㎥/h;
qmax — 混凝土输送泵车最大排量(m3/h),取85 ㎥/h; η — 泵车作业效率,一般取0.5~0.7,取0.6。
则此区混凝土输送泵需用数量为:N = 150/(85×0.6)= 2.9 台,取3台。但因地下室混凝土量较大,浇筑时间长,再增加一台混凝土输送泵,既4台混凝土输送泵,防止形成施工冷缝。
2) 混凝土搅拌运输车需用台数计算
采用公式n=qm(85×l/v+t)/85Q 进行计算,式中符号意义如下: qm— 泵车计划排量(㎥/h),按公式qm =qmaxηα计算,取85×0.6×0.8=40.8 ㎥/h;取qm = 41 ㎥/h
Q — 混凝土搅拌运输车容量,取8 ㎥;
l — 搅拌站到施工现场的往返距离,取10km; v — 搅拌运输车车速,按平均取为35km/h; t — 客观原因造成的停车时间,取40min;
则每台混凝土输送泵需配备混凝土搅拌运输车台数为: n= 41×(85×10/35+40)/(85×8)=4.1 台,取5台;
则基础底板每次混凝土浇筑共需5×4=20 台混凝土搅拌运输车。为确保混凝土连续浇筑,每
台混凝土输送泵再考虑1台混凝土运输车停在现场等候卸料,所以共需混凝土运输车21台。 七、大体积混凝土测温 7.1测温点的布置
测温点布置在板底部、板厚的1/2及表面处,离钢筋的距离大于30mm。具体位置见测温点布置平面图,并根据个别结构尺寸特殊部位进行调整。
底板测温点按图标示位置进行统一编号,每处测温点埋置三根10mmPVC管,深度根据板厚确定。
板厚1500米,分别布置在表面下100mm、700mm、1400mm处; 电梯井和积水井处单独调整 7.2测温记录要求
对于混凝土的测温时间及测温频度,根据混凝土初期升温较快,混凝土内部的温升主要集中在浇筑后的3d,一般在第3天温升可达到或接近最高峰值,另外,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:
1、记录搅拌车中倒出时的混凝土温度,每4h测记一次;
2、施工现场大气环境温度,每6h测记一次,即2:00、8:00、14:00、20:00点各测量一次;
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: 第1–3d:每2h测记一次;第3–5d:每4h测记一次。5~9天,6h测量一次内外温差回落后,停止测温。
采用水银温度计进行混凝土测温,测定混凝土温度时同时测定大气温度。
大体积混凝土施工温度测温记录由计量员郭允铎具体负责记录,并按照山东省技术资料统一表格鲁JJ—050填好记录。及时做好信息的收集和反馈工作,遇有特殊情况(混凝土内外温差接近或者超过25℃时)要及时报告现场技术负责人,采取紧急保温措施。 八 文明安全施工 8.1文明施工
1、当浇筑时间充足,条件允许时,尽量减少凌晨与夜间施工,减少扰民。 2、教育工人,凌晨与夜间不得喧哗,制造不必要的噪音。
3、现场各出入口设清洗池或铺设毛毯、撒水,减少车辆出入带出灰尘,现场经常清扫、撒水,保持清洁。
4、在各出入口设交通指挥人员,负责指挥罐车行驶及协调道路行驶情况。 8.2安全施工
除必须遵守有关安全操作规程和现场安全管理规定外,在着重提出下列几点: 1、泵车设置距离基坑边缘3m,防止对基坑壁产生影响。
2、夜间施工采取措施保证足够的照明,移动灯具必须使用低压照明设备。
3、对施工用电进行复核,保证满足浇筑混凝土的用电要求,并对线路进行检查,消除安全隐患。
4、各种设备设置专门开关箱,做到一机一闸,开关箱内设漏电保护器,插座插头要完好无损,电源线不准有破损现象,电线架空设置,不准在放置在底板钢筋上,浇筑混凝土前检查线路,保证用电安全。
5、混凝土振捣器使用前必须经电工检验确认合格后方可使用。操作人员穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套。
6、对职工进行书面的安全技术交底,增强工人的安全意识。 九、计算书
1、1.7m厚伐板应力计算
a混凝土收缩及收缩当量温差
m1、m2、···m10为非标准状态下各种因素影响系数,查表;
ε(t)=ε0×M1×M2×M3„M10(1-e-0.01t)
其中ε0------ε(∝)最终收缩,在标准状态下ε0=3.24×10-4 M1------采用普通水泥,查表取1.0; M2------水泥细度4900孔,查表取1.35; M3------水胶比为0.40,查表取1.00; M4------胶浆量为27%,查表取1.21; M5------养护时间为14d,查表取0.93 M6------环境相对湿度50%,查表取为1; M7------水力半径倒数为0.02,查表取0.54; M8------配筋率为1.22,查表取1.00; M9------无减水剂,查表无;
M10------粉煤灰掺量23%,查表取0.93; ε(t)=3.24×10-4×(1-e-0.01t
)
则
ε(3)=0.077×10-4 ε(7)=0.176×10-4 ε(15)=0.3088×10-4 ε(30)=0.676×10-4 混凝土收缩当量温差:
Ty(t)
y
(t)/(α为混凝土的线膨胀系数,α=1×10−5/℃
Ty(3)=0.77℃
Ty(7)= 1.76℃
Ty(15)=3.1℃
Ty(30)=6.76℃7d的收缩当量温差:
T(7)=[Ty(7)-Ty(3)] /α=0.99。C 15d的收缩当量温差:
T(15)=[Ty(15)-Ty(7)] /α=1.34C 30d的收缩当量温差:
T(30)=[Ty(30)-Ty(15)] /α=3.66。C T1=T(7)+T(15)+T(30)=5.99℃
。
b混凝土15天最大收缩值 εy (t): εy(15)=3.24×10-4(1-e-0.01t) m1m2···m10
=0.3088x10-4 c混凝土收缩当量温差:
Ty(15)= εy(15)/α = 0.3088×10/1.0×10 = 3.1(℃) d混凝土绝热温升
WQ
T t =Cρ(1−e−mt)
-4
-5
公式中 W——每m3混凝土的胶凝材料用量(kg/ m3);
C——混凝土的比热,一般为0.92~1.0〔kJ/(kg.℃)〕,在此取1; ρ——混凝土的重力密度,2400~2500(kg/ m3);
m——与水泥品种、浇筑温度等有关的系数,0.3~0.5(d-1);
t——混凝土龄期(d)。 Q= k Q0
k = k1+k2-1=0.88
式中: k1——粉煤灰掺量对应的水化热调整系数可按下表取值;
k2——矿粉掺量对应水化热调整系数可按下表取值。
表 不同掺量掺合料水化热调整系数
Q0==49.28
Q−− Q73
τ——龄期(d) T(2)=31.01℃ T(3)=10℃ e计算综合温差
T=Ty(15)+T2+T3(T3外界气温差,一般为10℃) T=44.11℃ f计算地基侧向刚度系数Cx Cx=Cx1+Cx2
式中 Cx1-------风化岩地基侧向刚度系数,查表取为60×10N/mm;
Cx2=Q/F,(Q为桩产生单位侧移时的水平力,F为每根桩分担的地基面积),因为工
程无桩基,故此项为0;
Cx=60×10-2N/mm3
计算混凝土弹性模量(考虑配筋影响)
E(t)E0(1e
t
-23
)
(B.3.1-1)
式中:E(t)——混凝土龄期为t时,混凝土的弹性模量(N/mm2);
E0
一般近似取标准条件下养护28d的弹性量可按表B.3.1取
——混凝土的弹性模量,
用;
φ ——系数,应根据所用混凝土试验确定,当无试验数据时,可近似地取0.09。 β ——混凝土中掺合料对弹性模量修正系数,取值应以现场试验数据为准,在施工
准备阶段和现场无试验数据时,可按表B.3. 2计算。
表B.3.1 混凝土在标准养护条件下龄期为28天时的弹性模量
B.3.1 掺合料修正系数可按下式计算
β=β1·β2 (B.3. 2)
式中:β1——混凝土中粉煤灰掺量对应的弹性模量调整修正系数,可按表B.3. 2取值; β2——混凝土中矿粉掺量对应的弹性模量调整修正系数,可按表B.3. 2取值;
表B.3. 2 不同掺量掺合料弹性模量调整系数
E(7)=1.5×104 E(15)=1.89×104 E(30)=3×104
钢筋对混凝土的拉伸影响用齐斯克列里经验公式计算: ρ
εt,s=0.5ft(1+×10−4
εt,s----配筋后混凝土的拉伸相对应变 ft-----混凝土的标准抗拉强度,MPa;
100ASρ=Cd----钢筋的直径(单位:cm)。 εt,s=1.84×10-4
考虑徐变影响,混凝土的极限拉伸按两倍混凝土瞬时极限拉伸值考虑,即为 εp(7)=3.68×10-4,则 计算最小裂缝间距
即验算分仓浇筑后每块底板的长度是否满足要求。
混凝土浇筑后一般15~30d出现不利的应力状况,验算15d时间点的裂缝间距: [L](15)= Carcosh(aT−ε=
x
P
HEaT
1700×1.89×104
3×10arcosh(1×10×31.01−2.0197×10=46.02m
1×10−5×31.01
当底板为1.2m时,计算方法同上:[L](15)=41.83m
当底板为400mm时,计算方法同上:[L](15)=数学上无解,理论上可以无限长度浇筑,为保
守起见,按原设计后浇带位置留置伸缩缝,相隔七天,跳仓施工。
外墙高为5.5m时,计算方法同上:[L](15)=20m。(故在后浇段墙体两端设置膨胀加强带,膨胀加强带宽度为2m,墙体施工时在每段墙不超20m时。膨胀加强带可以同底板加强带位置在同个垂直面上) 2混凝土温度控制验算
实验室配合比:
2.1自约束裂缝控制计算计算书
一、计算原理(依据>) :
浇筑大体积混凝土时,由于水化热的作用,中心温度高,与外界接触的表面温度低, 当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时,外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束,使表面产生拉应力,内部降温慢受到自约束产生压应力.则由于温差产生的最大拉应力和压应力可由下式计算:(大气平均温度15℃,模板传热系数为0.23W/m.k)
式中 ζt,ζc ——分别为混凝土的拉应力和压应力(N/mm2); E(t) ——混凝土的弹性模量(N/mm2); α ——混凝土的热膨胀系数(1/℃);
△T1 ——混凝土截面中心与表面之间的温差(℃);其中心温度按下式计算
混凝土表面温度计算:
计算所得中心温度为:32.134度,混凝土表面温度为20度。△T=32.134-20=12℃ ν ——混凝土的泊松比,取0.15 - 0.20;
由上式计算的ζt如果小于该龄期内混凝土的抗拉强度值, 则不会出现表面裂缝,否则则有可能出现裂缝,同时由上式知采取措施控制温差△T1就有可有效的控制表面裂缝的出现 .
大体积混凝土一般允许温差宜控制在25℃范围内. 二 、计算:
取E0=3.00 × 104N/mm2,α=1 × 10-5,△T1=12.134℃,ν = 0.15 1) 混凝土在3.00d 龄期的弹性模量,由公式:
计算得: E(3)=0.71 × 104N/mm2 2) 混凝土的最大拉应力公式:
计算得: σt = 0.68N/mm2
3) 混凝土的最大压应力公式:
计算得: σc = 0.34N/mm2 4) 3d龄期的抗拉强度公式:
计算得: ft(3)=0.70N/mm2
结论:因内部温差引起的拉应力小于该龄期内混凝土的拉抗强度值,所以满足要求。 2.2浇筑前裂缝控制计算计算书
一、计算原理,(依据>) :
大体积混凝土基础或结构(厚度大于1m)贯穿性或深进的裂缝,主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的.混凝土因外约束引起的温度(包括收缩)应力(二维时),一般用约束系数法来计算约束应力按以下简化公式计算:
式中 ζ ── 混凝土的温度(包括收缩)应力 (N/mm2);
E(t) ── 混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量(N/mm2),一般取平均值; α ── 混凝土的线膨胀系数,取1 × 10-5; T0 ── 混凝土的浇筑入模温度(℃);
T(t) ── 浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值(℃);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;
Ty(t) ── 混凝土收缩当量温差(℃);
Th ── 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(t) ── 考虑徐变影响的松弛系数, 一般取0.3-0.5;
R ── 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
0.25-0.50;
νc ── 混凝土的泊松比. 二、计算:
取S(t) = 0.19,R = 1.00,α = 1 × 10-5,νc = 0.15. 1) 混凝土3d的弹性模量公式:
计算得:E(3) = 0.71× 104 2) 最大综合温差△T = 32.96(℃)
最大综合温差△T均以负值代入下式计算. 3) 基础混凝土最大降温收缩应力计算公式:
计算得: ζ =0.51(N/mm2) 4) 不同龄期的抗拉强度公式:
计算得:ft(3) = 0.70(N/mm2) 5) 抗裂缝安全度:
k=0.70/0.51 = 1.36 > 1.15 满足抗裂条件 2.3保温法温度控制计算书 一 、计算公式:
保温材料所需厚度计算公式:
式中 δi ---- 保温材料所需厚度(m); h ---- 结构厚度(m);
λi ---- 结构材料导热系数(W/m.K);
λ ---- 混凝土的导热系数,取2.3W/m.k; Tmax ---- 混凝土中心最高温度(℃); Tb ---- 混凝土表面温度(℃); Ta ---- 空气平均温度(℃); K ---- 透风系数. 二 、计算参数
:
1) 混凝土的导热系数λ=2.3(W/m.k)
2) 保温材料的导热系数 λi=0.04(W/m.k) (保温材料采用棉毡) 3) 大体积混凝土结构厚度h=1.50(m) 4) 混凝土表面温度Tb=20.00(℃) 5) 混凝土中心温度Tmax=32.13(℃) 6) 空气平均温度Ta=15.00(℃) 7) 透风系数K=2.80
三 、计算结果:
保温材料所需厚度δi = 0.015(m)
本工程考虑2000mm底板混凝土采用表面覆盖一层塑料薄膜、一层棉毡进行保温养护。
附图1:跳仓法“仓位示意图”
附图2:混凝土泵车平面布置示意图
附图3:测温点布置图:
C1-1#楼基础结构平面图
施工组织设计、施工方案审核表
注:附施工组织设计、施工方案 山东省建设工程质量监督总站监制
A2
施工组织设计(方案)报审表
工程名称:青岛李沧万达广场工程
编号:
青岛李沧区万达广场10-1-2地块
大体积混凝土施工方案
编制单位:青岛李沧万达广场编 制 人:王审 批 人:王钟玉编制日期:二零一一年四月十五日
10-1-2地块工程 为
一、 工程概况
本工程位于青岛市李沧区巨峰路与中崂路交叉路口的东南角,总建筑面积约为21万平方米;拟建建筑物为9幢29~31层住宅楼和连带一层地下车库及配套商业网点,总高度约为90m,住宅楼为剪力墙结构,地下车库为框架结构;柱下独立基础或墙下条形基础,局部采用筏板基础;持力层全部选用第17层中风化花岗岩,抗震等级:非底部加强部位剪力墙(连梁)为三级,底部加强部位剪力墙(连梁)为二级,框支框架为二级,本工程周围无高大密集建筑群,距其它建筑物较远。
本工程东西长度为136m,南北两段的宽度为280m~309m,底板标号为C30,厚度为400~1500mm,挡土墙标号为C30,厚度为300~500mm。根据结构设计总说明,按照《大体积混凝土施工规范GB 50496-2009》规定要求,本工程采用“跳仓法”施工。
二、编制依据
《青岛李沧万达广场购物中心》地下室结构图纸。 2.2规范、标准、规程、图集
2.3参考文献
《工程结构裂缝控制---“王铁梦法”应用实例集》
《工程结构裂缝控制---“抗与放”的设计原则及其在“跳仓法”施工中的应用》
2.4工程实例
“青岛奥帆赛场31号地块商业项目”。
三、筏板混凝土跳仓法施工的选择
3.1跳仓法原理和优点 1、跳仓法的定义:
在大体积混凝土混凝土工程施工中,将超长的混凝土块体分为若干小块体间隔施工,经过短期的应力释放,再将若干小块体连成整体,依靠混凝土抗拉强度抵抗下一段的温度收缩应力的施工方法。 2、跳仓法原理
根据结构长度与约束应力的非线性关系,即在较短范围内结构长度显著的影响约束应力,超过一定长度后约束应力随长度的变化趋于恒定,所以跳仓法采用先放后抗,采用较短的分段调仓以“放”为主以适应施工阶段较高温差和较大收缩,其后再连成整体以抗为主以适应长期作用的较低温差和较小收缩。调仓间隔时间7~10天。
跳仓法和后浇带的设计原则是一致的,都是“先放后抗”,只是后浇带改变成为了施工缝。后浇带法没有利用混凝土的抗拉强度,偏于安全。 3、跳仓法优点
(1)仓间施工缝清理简易,混凝土结合有保证。利用仓间混凝土的浇筑时间间隔短、施工缝处混凝土强度较低,后浇仓的钢筋尚未绑扎完成之前,垃圾杂物较少,易于边施工边清理,这就有利于仓体间混凝土的结合。
(2)可将本工程原设计后浇带分割成的“大块”重新细分为较小的跳仓法“小块”,而“小块”“停滞”一定时间可释放本身的大部分早期温升收缩变形、减少约束,即先“放”;经过一定时间后,再合拢连成整体,剩余的降温及收缩作用将由混凝土的抗拉强度来抵抗,即后“抗”,做到“抗放兼施,先放后抗”,最后“以抗为主”的原则控制裂缝。
(3)跳仓法施工方法是以“缝”代“带”,其关键是“跳仓”间隔浇筑。底板、楼板及侧墙钢筋、模板、混凝土均可“小块”分仓流水施工,流水节拍缩短从而可缩短工期。 3.4“跳仓法”在本工程应用可行性分析
1、本工程属于超长混凝土结构,地下一层,单层施工面积约40000平方米,有足够的流水段。
2、地下工程在施工中承受的温度和湿度变化较大,而在地下回填土以后,正常使用阶段,温湿度变化较小。在这样的施工环境中,施工阶段中发生的温度应力远大于混凝土材料的抗
拉能力,完全靠抗的办法很难抗得住,应当采取“抗放兼施”,“先放后抗”,最后“以抗为主”的办法。这说明地下工程环境条件最适于“跳仓法”施工。
3、采用跳仓法施工,即把整体结构按施工缝分段,隔一段浇一段(跳开一段浇一段),经过不少于7d时间再填浇成整体。用此方案施工即可避免一部分施工初期的激烈温差及干缩作用,大量消减施工期间的温度伸缩应力,有效控制裂缝,还能加快施工进度。
四、施工方案
4.1施工段的划分
见附图
4.2砼及原材料技术要求
1、预拌混凝土技术参数要求
预拌混凝土首先要满足设计强度要求,其试验强度值控制在110—130%为宜,不宜过高;混凝土初凝时间不宜少于6小时,终凝时间不宜小于10小时;混凝土到现场塌落度宜控制在150-180mm之间,混凝中掺加的粉煤灰质量等级不得低于二级,外加剂减水率不应低于8%,每立方混凝土用水量不超过180kg,水胶比控制在0.4~0.45之间,混凝土单位胶凝含量控制在350~400kg/ m³之间(C30~C35)。水泥采用P.O42.5R水泥。砂采用中粗砂,不得采用细砂,砂含泥量不得大于2%,砂率宜控制在38~40%之间。粗骨料采用吸水率较低的石灰岩,5~31.5mm连续级配,针片状含量小于3%,粗骨料含泥量不得大于1%,每立方米粗骨料用量不少于1000kg。
本工程地下室混凝土除满足坍落度、强度和抗渗性能以外,其膨胀率要满足以下要求:底板0.015%~0.025%(带抗浮锚杆部位为0.020%~0.030%),侧墙0.030%~0.035%,后浇带或膨胀带0.035%~0.045%。本工程基础底板、地下室顶板及侧墙混凝土采用内掺6%SY-K膨胀纤维抗裂防水剂,最终掺量根据产品说明书、膨胀率以及最终的混凝土配合比来最终确定。
2、膨胀率测定方法
用100mm×100mm×300mm试件,中间预埋入Φ10mm(圆钢)限制钢筋骨架,当混凝土强度达到3~5MPa时脱模,用专用仪器测定初始长度,然后放入水中测定其7d、14d伸长率。 4.3“跳仓法”施工缝的留置和构造
1施工缝留置原则及部位
施工缝的位置应尽量避开集水井、电梯坑等结构变化较大部位,且设置在结构受力较小部位。
具体留设位置要求:底板施工缝应留在所在板跨的1/4~1/3处,外墙水平施工缝留置在底板(楼板)以上500mm处,竖向施工缝留置在所在跨的1/4~1/3处;梁、楼板施工缝留置
在所在跨的1/4~1/3处。
为保证业主销售节点,8#9#楼区域及6#7#楼区域,拟同时进行浇筑,不设施工缝,在两塔楼间留置后浇式的2m宽膨胀加强带(隔3-5天后进行浇筑),塔楼内留置同时浇筑式2m宽膨胀加强带。根据设计院针对此施工方法,提出的底板限制膨胀率为万分之一点五,膨胀带限制膨胀率为万分之二点五,进行混凝土配合比的配置。
2施工缝的做法
地下室底板与墙体交接处做法(见下图):
底板混凝土施工缝位置做法(见下图)
:
(1)止水钢板安装
用Φ8短钢筋间距30cm将止水钢板与上下层钢筋电焊在一起。止水钢板的接长采用搭接焊方式,搭接长度5cm。 (2)安装钢丝网隔离带
用Φ10
钢筋焊制H/2高(H为基础底板厚度)钢丝网隔离带的钢筋骨架,短钢筋间距15cm。将密目钢丝网绑扎在钢筋骨架上作为后浇带、施工缝混凝土隔离带。
梁混凝土施工缝做法(见下图):
10
施工缝处采用洞眼较小的钢丝网加止水钢板的做法。钢丝网在浇注混凝土后,接口处形成粗糙表面,为下一次浇注混凝土提供非常理想的接合面,不需要人工凿毛、清洗,即可进行第二次混凝土浇筑,使新旧混凝土结合成牢固的整体,大大地提高了接缝质量,提高了接缝处的抗渗漏性能。
3施工缝的处理措施
在施工缝施工时,在已硬化的混凝土表面上(浇筑完成至少24小时后),用錾子清除水
泥薄膜和松动的石子以及软弱的混凝土层,并加以凿毛。施工缝混凝土浇筑前一天用水冲洗干净并充分湿润,并在施工缝处铺一层与混凝土内成分相同的水泥砂浆。从施工缝处开始浇筑时,应避免直接靠近缝边下料。机械振捣前宜向施工缝处逐渐推进,并距800~1000mm处停止振捣,但应加强对施工缝接缝的捣实工作。
4、墙体膨胀加强带做法
由于墙体约束较大,为弥补混凝土的收缩应力。在后浇段墙体两端设置膨胀加强带,膨胀加强带宽度为2m,膨胀加强带内混凝土的限制膨胀率比两侧混凝土高0.01~0.02%。在带的两侧用密孔铁丝网将带内混凝土与带外混凝土分开。本工程采用间歇式后浇带做法,见下图:
4.4防止开裂的构造措施
1、地下室外墙模板采用保温性能和保湿性较好的18厚胶合板模,模板应拼缝严实,加固可靠、定位准确,混凝土浇灌前浇水润湿。
2、地下室外墙拆模后,待混凝土强度上到设计值75%后,进行外墙防水与回填工作。 3、混凝土采用“一个坡度、分层浇筑、循序推进、一次到顶”的浇灌工艺,分层厚度不超过500。对于部分落差大的外墙采取溜槽、串桶及于墙中开设浇灌孔等措施以防止混凝土离析。
4、在墙体高度的水平中线部位上下500mm范围内,水平筋的间距不宜大于100mm,水平筋放置在墙体竖向筋的外侧。将原设计Ф16@200改为Φ12@100。
5、由于外墙设计有附加防水卷材,将外墙迎水面混凝土保护层由50mm厚改为40cm。外墙钢筋绑扎时间距1m放置水平定位筋,以保证钢筋保护层的厚度。 4.5防止底板开裂措施
1、采用二次压光技术,在混凝土浇筑完成4h后进行二次压光技术。有效消除表面早期塑性裂缝。
2、底板混凝土一定要二次振捣,养护时间不小于14天。 4.6混凝土的浇筑
本工程混凝土施工采用商品混凝土,到达施工现场后泵送至欲浇筑部位,浇筑前对混凝
土泵管进行检查,合格后方可进行,浇筑混凝土时首先在泵管内泵送2m与混凝土同配合比的砂浆,对管道进行湿润,润泵砂浆应卸入专用料斗另行分散处理。采用插入式振捣棒振捣施
3
振动棒移动间距不大于400mm,振捣时间15-30秒,快插慢拔,但还应视混凝土表面不再明显下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准,而且应插入下层混凝土50mm左右,以消除二层之间的接缝。振捣过程要全面仔细,禁止因出现漏振而导致蜂窝、麻面等混凝土施工质量事故。砼的振捣要定人、定范围。
当混凝土浇到板顶标高后,应用2m长铝合金刮杠将混凝土表面找平,且控制好板顶标高。然后用木抹子拍打、搓抹两遍,在混凝土在初凝后,终凝之前用铁抹子进行二次抹面压光,并随后铺设塑料薄膜保水养护,大体积砼并加盖毛毡一层。 4.6砼的养护
底板混凝土二次抹面后立即用塑料薄膜覆盖保水养护,待混凝土强度大于1.2MPa后方可上人进行楼层放线工作,放线时不可将薄膜全部揭除,只可揭开轴线位置进行放线,放线时间避开中午高温时期。放线完成后立即对放线位置底板进行洒水养护。24h后方可将薄膜全部揭除并进行蓄水养护,蓄水厚度不少于2cm.底板混凝土施工时,在混凝土底板上做一宽300mm,50mm的挡水台,以便蓄水。底板集水坑和电梯坑周边采用砌筑一皮实心砖挡水。
墙体浇筑完成达到脱模强度后,松动对拉螺栓,使墙体外侧与模板之间有2-3cm的缝隙,
在墙体外侧顶端设Ф20mmPVC多孔淋水管,确保上部淋水进入模板与外墙之间。为避免混凝土因冷缩而引起的裂缝,墙体带模养护1~2d,在第三天拆模板。墙体内侧采用刷养护液的方法进行养护。
地下室外墙养护时间不小于14天。混凝土凝固后松动对拉螺杆,使墙体模板与混凝土面略微有一点缝隙,同时于顶部浇水注入模板内。带模养护时间约在5~7天,拆模后要注意保温,养护期要随时观察混凝土表面,发现问题进行处理。
混凝土在养护过程中,如发现遮盖不全或局部浇水养护不足,以致表面泛白或出现细小干缩裂缝时,立即仔细覆盖,充分浇水,加强养护,并延长浇水日期加以补救。
4.7.砼施工的质量控制措施 4.7.1现场质量管理的组织机构
混凝土质量控制小组名单
2、严格控制配合比,施工过程随时抽测混凝土坍落度,保证符合设计及施工规范要求。 3、浇筑底板混凝土,为防止出现施工冷缝,采取连续分层浇筑的方法,下层混凝土浇筑
时间与上层混凝土浇筑的时间间隔不超过下层混凝土的初凝时间,同时为保证不出现分层。
4、加强振捣,特别是柱、墙等钢筋较密集的地方,设专人进行振捣。
5、对砼表面处理:当砼振捣完毕后,用2m长的铝合金刮杠按设计标高进行找平,并随刮随拍打使砼密实。然后用木抹子再反复搓抹找平,使砼面层进一步的密实,最后在砼初凝后终凝前再用铁抹子抹压收浆两遍,可避免因砼收缩而出现裂缝。
6、混凝土部分终凝后,迅速利用塑料薄膜和棉毡进行覆盖,待一个施工段内的混凝土全部终凝,除盖有塑料膜外的能蓄水养护时,开始蓄水养护。不能蓄水养护的浇水养护。
7、施工现场遇雨的紧急措施
浇筑混凝土要提前收听天气预报掌握远期气象变化,尽量避免雨天施工混凝土,如果遇到临时降雨,将迅速利用塑料薄膜进行覆盖,防止雨水流进混凝土。
8、为防止混凝土泌水造成离析,现场准备真空泵一台,必要时用塑料布覆盖混凝土表面用真空泵将多余水分吸干。现场同时准备干棉纱,水分不多时用棉纱沾水,将多余水分吸出。
9、“分仓”划分,应确保浇筑区域内混凝土不形成对角施工,以免产生点应力而导致混凝土开裂。
10、混凝土浇筑工程中,要保证混凝土保护层厚度及钢筋位置的正确性;浇筑混凝土时,钢筋骨架一旦变形或移位,应及时纠正。
11、振捣时,应垂直插入,且不得直接碰到钢筋;振捣后慢慢抽出,以免在混凝土中留下孔洞;振捣棒移动间距宜为400mm,振捣时间宜为15~30s(表面有一层薄薄的浮浆渗出为止),振捣上一层混凝土时,应插入下一层中50mm,以消除两层之间的接缝,同时振捣上层混凝土应在下层混凝土初凝之前进行。振捣混凝土时,振动器插点要均匀排列,振动棒插入间距为400mm左右,振捣时间15—30s,并且在20—30min后对其进行二次复振。振动器使用时,振动器距离模板不应大于振捣器作用半径的0.5倍,并不宜紧靠模板振动,且应尽量避免碰撞钢筋、预埋件。
五、施工组织布置及分工
5.1施工队伍选择
施工前,经过招投标确定重庆津北、上海华振和济南建华劳务公司作为本工程劳务公司,分三个区各安排混凝土工90人进行施工。 5.2施工机械选择
六、混凝土供应及场外运输方案 1 混凝土供应商的选择
我们对商品混凝土供应商资质、供应能力能否满足本工程要求、混凝土的运输距离、保证混凝土配合比一致等进行考察,经过综合考虑,最终选定日产量在4000立方米以上的建一砼搅拌站作为本工程的商品混凝土主要供应商,建泽混凝土搅拌站作为本工程的商品混凝土辅助供应商。这些混凝土供应商实力雄厚,能够满足本工程,特别是基础底板大体积混凝土连续浇筑的需要。地下室底板各施工段中混凝土数量最大的是2700立方米,本方案按此最大的混凝土方量考虑。
商品混凝土运输路线见图4.3-1
表4.3-1 商品混凝土供应商表
混凝土泵车数量及位置布置,详见附图。
2 混凝土浇筑速度分析及机械设备配备
根据施工区段划分,地下室底板最大一次混凝土浇筑数量为2700m³,对混凝土的供应组织和机械设备的配备要求较高,以本施工段为例对混凝土的供应及浇筑设备分析如下。 1) 混凝土输送泵需用台数计算
采用公式N=qn/qmaxη进行计算,式中符号意义如下: qn — 混凝土浇筑数量(m3/h),地下室底板混凝土浇筑工期按18小时考虑,则每小时浇筑方量约为150 ㎥/h;
qmax — 混凝土输送泵车最大排量(m3/h),取85 ㎥/h; η — 泵车作业效率,一般取0.5~0.7,取0.6。
则此区混凝土输送泵需用数量为:N = 150/(85×0.6)= 2.9 台,取3台。但因地下室混凝土量较大,浇筑时间长,再增加一台混凝土输送泵,既4台混凝土输送泵,防止形成施工冷缝。
2) 混凝土搅拌运输车需用台数计算
采用公式n=qm(85×l/v+t)/85Q 进行计算,式中符号意义如下: qm— 泵车计划排量(㎥/h),按公式qm =qmaxηα计算,取85×0.6×0.8=40.8 ㎥/h;取qm = 41 ㎥/h
Q — 混凝土搅拌运输车容量,取8 ㎥;
l — 搅拌站到施工现场的往返距离,取10km; v — 搅拌运输车车速,按平均取为35km/h; t — 客观原因造成的停车时间,取40min;
则每台混凝土输送泵需配备混凝土搅拌运输车台数为: n= 41×(85×10/35+40)/(85×8)=4.1 台,取5台;
则基础底板每次混凝土浇筑共需5×4=20 台混凝土搅拌运输车。为确保混凝土连续浇筑,每
台混凝土输送泵再考虑1台混凝土运输车停在现场等候卸料,所以共需混凝土运输车21台。 七、大体积混凝土测温 7.1测温点的布置
测温点布置在板底部、板厚的1/2及表面处,离钢筋的距离大于30mm。具体位置见测温点布置平面图,并根据个别结构尺寸特殊部位进行调整。
底板测温点按图标示位置进行统一编号,每处测温点埋置三根10mmPVC管,深度根据板厚确定。
板厚1500米,分别布置在表面下100mm、700mm、1400mm处; 电梯井和积水井处单独调整 7.2测温记录要求
对于混凝土的测温时间及测温频度,根据混凝土初期升温较快,混凝土内部的温升主要集中在浇筑后的3d,一般在第3天温升可达到或接近最高峰值,另外,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:
1、记录搅拌车中倒出时的混凝土温度,每4h测记一次;
2、施工现场大气环境温度,每6h测记一次,即2:00、8:00、14:00、20:00点各测量一次;
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: 第1–3d:每2h测记一次;第3–5d:每4h测记一次。5~9天,6h测量一次内外温差回落后,停止测温。
采用水银温度计进行混凝土测温,测定混凝土温度时同时测定大气温度。
大体积混凝土施工温度测温记录由计量员郭允铎具体负责记录,并按照山东省技术资料统一表格鲁JJ—050填好记录。及时做好信息的收集和反馈工作,遇有特殊情况(混凝土内外温差接近或者超过25℃时)要及时报告现场技术负责人,采取紧急保温措施。 八 文明安全施工 8.1文明施工
1、当浇筑时间充足,条件允许时,尽量减少凌晨与夜间施工,减少扰民。 2、教育工人,凌晨与夜间不得喧哗,制造不必要的噪音。
3、现场各出入口设清洗池或铺设毛毯、撒水,减少车辆出入带出灰尘,现场经常清扫、撒水,保持清洁。
4、在各出入口设交通指挥人员,负责指挥罐车行驶及协调道路行驶情况。 8.2安全施工
除必须遵守有关安全操作规程和现场安全管理规定外,在着重提出下列几点: 1、泵车设置距离基坑边缘3m,防止对基坑壁产生影响。
2、夜间施工采取措施保证足够的照明,移动灯具必须使用低压照明设备。
3、对施工用电进行复核,保证满足浇筑混凝土的用电要求,并对线路进行检查,消除安全隐患。
4、各种设备设置专门开关箱,做到一机一闸,开关箱内设漏电保护器,插座插头要完好无损,电源线不准有破损现象,电线架空设置,不准在放置在底板钢筋上,浇筑混凝土前检查线路,保证用电安全。
5、混凝土振捣器使用前必须经电工检验确认合格后方可使用。操作人员穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套。
6、对职工进行书面的安全技术交底,增强工人的安全意识。 九、计算书
1、1.7m厚伐板应力计算
a混凝土收缩及收缩当量温差
m1、m2、···m10为非标准状态下各种因素影响系数,查表;
ε(t)=ε0×M1×M2×M3„M10(1-e-0.01t)
其中ε0------ε(∝)最终收缩,在标准状态下ε0=3.24×10-4 M1------采用普通水泥,查表取1.0; M2------水泥细度4900孔,查表取1.35; M3------水胶比为0.40,查表取1.00; M4------胶浆量为27%,查表取1.21; M5------养护时间为14d,查表取0.93 M6------环境相对湿度50%,查表取为1; M7------水力半径倒数为0.02,查表取0.54; M8------配筋率为1.22,查表取1.00; M9------无减水剂,查表无;
M10------粉煤灰掺量23%,查表取0.93; ε(t)=3.24×10-4×(1-e-0.01t
)
则
ε(3)=0.077×10-4 ε(7)=0.176×10-4 ε(15)=0.3088×10-4 ε(30)=0.676×10-4 混凝土收缩当量温差:
Ty(t)
y
(t)/(α为混凝土的线膨胀系数,α=1×10−5/℃
Ty(3)=0.77℃
Ty(7)= 1.76℃
Ty(15)=3.1℃
Ty(30)=6.76℃7d的收缩当量温差:
T(7)=[Ty(7)-Ty(3)] /α=0.99。C 15d的收缩当量温差:
T(15)=[Ty(15)-Ty(7)] /α=1.34C 30d的收缩当量温差:
T(30)=[Ty(30)-Ty(15)] /α=3.66。C T1=T(7)+T(15)+T(30)=5.99℃
。
b混凝土15天最大收缩值 εy (t): εy(15)=3.24×10-4(1-e-0.01t) m1m2···m10
=0.3088x10-4 c混凝土收缩当量温差:
Ty(15)= εy(15)/α = 0.3088×10/1.0×10 = 3.1(℃) d混凝土绝热温升
WQ
T t =Cρ(1−e−mt)
-4
-5
公式中 W——每m3混凝土的胶凝材料用量(kg/ m3);
C——混凝土的比热,一般为0.92~1.0〔kJ/(kg.℃)〕,在此取1; ρ——混凝土的重力密度,2400~2500(kg/ m3);
m——与水泥品种、浇筑温度等有关的系数,0.3~0.5(d-1);
t——混凝土龄期(d)。 Q= k Q0
k = k1+k2-1=0.88
式中: k1——粉煤灰掺量对应的水化热调整系数可按下表取值;
k2——矿粉掺量对应水化热调整系数可按下表取值。
表 不同掺量掺合料水化热调整系数
Q0==49.28
Q−− Q73
τ——龄期(d) T(2)=31.01℃ T(3)=10℃ e计算综合温差
T=Ty(15)+T2+T3(T3外界气温差,一般为10℃) T=44.11℃ f计算地基侧向刚度系数Cx Cx=Cx1+Cx2
式中 Cx1-------风化岩地基侧向刚度系数,查表取为60×10N/mm;
Cx2=Q/F,(Q为桩产生单位侧移时的水平力,F为每根桩分担的地基面积),因为工
程无桩基,故此项为0;
Cx=60×10-2N/mm3
计算混凝土弹性模量(考虑配筋影响)
E(t)E0(1e
t
-23
)
(B.3.1-1)
式中:E(t)——混凝土龄期为t时,混凝土的弹性模量(N/mm2);
E0
一般近似取标准条件下养护28d的弹性量可按表B.3.1取
——混凝土的弹性模量,
用;
φ ——系数,应根据所用混凝土试验确定,当无试验数据时,可近似地取0.09。 β ——混凝土中掺合料对弹性模量修正系数,取值应以现场试验数据为准,在施工
准备阶段和现场无试验数据时,可按表B.3. 2计算。
表B.3.1 混凝土在标准养护条件下龄期为28天时的弹性模量
B.3.1 掺合料修正系数可按下式计算
β=β1·β2 (B.3. 2)
式中:β1——混凝土中粉煤灰掺量对应的弹性模量调整修正系数,可按表B.3. 2取值; β2——混凝土中矿粉掺量对应的弹性模量调整修正系数,可按表B.3. 2取值;
表B.3. 2 不同掺量掺合料弹性模量调整系数
E(7)=1.5×104 E(15)=1.89×104 E(30)=3×104
钢筋对混凝土的拉伸影响用齐斯克列里经验公式计算: ρ
εt,s=0.5ft(1+×10−4
εt,s----配筋后混凝土的拉伸相对应变 ft-----混凝土的标准抗拉强度,MPa;
100ASρ=Cd----钢筋的直径(单位:cm)。 εt,s=1.84×10-4
考虑徐变影响,混凝土的极限拉伸按两倍混凝土瞬时极限拉伸值考虑,即为 εp(7)=3.68×10-4,则 计算最小裂缝间距
即验算分仓浇筑后每块底板的长度是否满足要求。
混凝土浇筑后一般15~30d出现不利的应力状况,验算15d时间点的裂缝间距: [L](15)= Carcosh(aT−ε=
x
P
HEaT
1700×1.89×104
3×10arcosh(1×10×31.01−2.0197×10=46.02m
1×10−5×31.01
当底板为1.2m时,计算方法同上:[L](15)=41.83m
当底板为400mm时,计算方法同上:[L](15)=数学上无解,理论上可以无限长度浇筑,为保
守起见,按原设计后浇带位置留置伸缩缝,相隔七天,跳仓施工。
外墙高为5.5m时,计算方法同上:[L](15)=20m。(故在后浇段墙体两端设置膨胀加强带,膨胀加强带宽度为2m,墙体施工时在每段墙不超20m时。膨胀加强带可以同底板加强带位置在同个垂直面上) 2混凝土温度控制验算
实验室配合比:
2.1自约束裂缝控制计算计算书
一、计算原理(依据>) :
浇筑大体积混凝土时,由于水化热的作用,中心温度高,与外界接触的表面温度低, 当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时,外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束,使表面产生拉应力,内部降温慢受到自约束产生压应力.则由于温差产生的最大拉应力和压应力可由下式计算:(大气平均温度15℃,模板传热系数为0.23W/m.k)
式中 ζt,ζc ——分别为混凝土的拉应力和压应力(N/mm2); E(t) ——混凝土的弹性模量(N/mm2); α ——混凝土的热膨胀系数(1/℃);
△T1 ——混凝土截面中心与表面之间的温差(℃);其中心温度按下式计算
混凝土表面温度计算:
计算所得中心温度为:32.134度,混凝土表面温度为20度。△T=32.134-20=12℃ ν ——混凝土的泊松比,取0.15 - 0.20;
由上式计算的ζt如果小于该龄期内混凝土的抗拉强度值, 则不会出现表面裂缝,否则则有可能出现裂缝,同时由上式知采取措施控制温差△T1就有可有效的控制表面裂缝的出现 .
大体积混凝土一般允许温差宜控制在25℃范围内. 二 、计算:
取E0=3.00 × 104N/mm2,α=1 × 10-5,△T1=12.134℃,ν = 0.15 1) 混凝土在3.00d 龄期的弹性模量,由公式:
计算得: E(3)=0.71 × 104N/mm2 2) 混凝土的最大拉应力公式:
计算得: σt = 0.68N/mm2
3) 混凝土的最大压应力公式:
计算得: σc = 0.34N/mm2 4) 3d龄期的抗拉强度公式:
计算得: ft(3)=0.70N/mm2
结论:因内部温差引起的拉应力小于该龄期内混凝土的拉抗强度值,所以满足要求。 2.2浇筑前裂缝控制计算计算书
一、计算原理,(依据>) :
大体积混凝土基础或结构(厚度大于1m)贯穿性或深进的裂缝,主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的.混凝土因外约束引起的温度(包括收缩)应力(二维时),一般用约束系数法来计算约束应力按以下简化公式计算:
式中 ζ ── 混凝土的温度(包括收缩)应力 (N/mm2);
E(t) ── 混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量(N/mm2),一般取平均值; α ── 混凝土的线膨胀系数,取1 × 10-5; T0 ── 混凝土的浇筑入模温度(℃);
T(t) ── 浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值(℃);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;
Ty(t) ── 混凝土收缩当量温差(℃);
Th ── 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(t) ── 考虑徐变影响的松弛系数, 一般取0.3-0.5;
R ── 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
0.25-0.50;
νc ── 混凝土的泊松比. 二、计算:
取S(t) = 0.19,R = 1.00,α = 1 × 10-5,νc = 0.15. 1) 混凝土3d的弹性模量公式:
计算得:E(3) = 0.71× 104 2) 最大综合温差△T = 32.96(℃)
最大综合温差△T均以负值代入下式计算. 3) 基础混凝土最大降温收缩应力计算公式:
计算得: ζ =0.51(N/mm2) 4) 不同龄期的抗拉强度公式:
计算得:ft(3) = 0.70(N/mm2) 5) 抗裂缝安全度:
k=0.70/0.51 = 1.36 > 1.15 满足抗裂条件 2.3保温法温度控制计算书 一 、计算公式:
保温材料所需厚度计算公式:
式中 δi ---- 保温材料所需厚度(m); h ---- 结构厚度(m);
λi ---- 结构材料导热系数(W/m.K);
λ ---- 混凝土的导热系数,取2.3W/m.k; Tmax ---- 混凝土中心最高温度(℃); Tb ---- 混凝土表面温度(℃); Ta ---- 空气平均温度(℃); K ---- 透风系数. 二 、计算参数
:
1) 混凝土的导热系数λ=2.3(W/m.k)
2) 保温材料的导热系数 λi=0.04(W/m.k) (保温材料采用棉毡) 3) 大体积混凝土结构厚度h=1.50(m) 4) 混凝土表面温度Tb=20.00(℃) 5) 混凝土中心温度Tmax=32.13(℃) 6) 空气平均温度Ta=15.00(℃) 7) 透风系数K=2.80
三 、计算结果:
保温材料所需厚度δi = 0.015(m)
本工程考虑2000mm底板混凝土采用表面覆盖一层塑料薄膜、一层棉毡进行保温养护。
附图1:跳仓法“仓位示意图”
附图2:混凝土泵车平面布置示意图
附图3:测温点布置图:
C1-1#楼基础结构平面图