一、編制依據:
1.1 設計圖紙
1.1.1同原·鴻恩寺專案三期建築施工圖
1.1.2同原·鴻恩寺專案三期結構施工圖
1.2 現行的國家和省、市有關規範、規程和標準
1.2.1 《建築地基基礎工程施工質量驗收規範》(gb 50202-2002);
1.2.2《混凝土結構工程施工規範》(gb 50666-2011);
1.2.3《混凝土結構工程施工質量驗收規範》(gb50204-2011版)
1.2.4《高層建築混凝土結構技術規程》(jgj3-2010);
1.2.5《混凝土強度檢驗評定標準》(gb/t107-2010);
1.2.6《混凝土幫浦送技術規程》(jgj/t10-2011);
1.2.7《混凝土質量控制標準》(gb50164-2011);
1.2.8《建築機械使用安全技術規程》(jgj 33-2012);
1.2.9《建築施工安全檢查標準》(jgj 59-2011);
1.2.10《施工現場臨時用電安全技術規範》(jgj 46-2005);
1.2.11《預拌混凝土》(gb/t14902-2003)
1.2.12《鹼集料反應規程》
1.2.13《大體積混凝土施工規範》(gb50496-2009)
1.2.14施工手冊第四版
二、工程概況
本標段工程由2#、3#、5#樓三棟高層,1#、4#樓兩棟商業和地下車庫組成。3、5#樓高度:126公尺,建築層數:
24/-4層,2#樓高度98.8公尺,建築層數:25/-4層,1、4#樓高度:
36.5公尺,建築層數:6/-4層。
總建築面積約200000㎡。
三、施工技術措施
大體積混凝土的施工技術要求比較高,特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術措施等有關環節做好充分的準備工作。
3.1優選混凝土各種原材料
本工程筒體筏板基礎尺寸15.5m×10.4m×2m屬大體積混凝土,商品混凝土**商為重慶巨實新型建材****,其委託重慶大學質量檢驗測試中心通過實驗資料驗證c30伐板基礎混凝土配合比,採用以下種類原材料:
(1)水泥:採用冀東p.0 42.5普通矽酸鹽水泥,通過摻加合適的外加劑改善混凝土的效能,減少水化熱,能夠保證基礎底板大體積混凝土順利施工。
(2)粗骨料:採用中梁山碎石,粒徑5-40mm,含泥量不大於1。選用粒徑較大、級配良好的石子配製的混凝土,和易性較好,抗壓強度較高,同時可以減少用水量及水泥用量,從而使水泥水化熱減少,降低混凝土溫公升。
(3)細骨料:採用混合砂,產地:四川渠縣/中梁山( 渠河砂45%+機制砂55%),細度模數>2.
3,含泥量不大於3%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比採用細砂拌製的混凝土可減少用水量10%左右,同時相應減少水泥用量,使水泥水化熱減少,降低混凝土溫公升,並可減少混凝土收縮。
(4)粉煤灰:由於混凝土的澆築方式為幫浦送,為了改善混凝土的和易性便於幫浦送,考慮摻加適量的粉煤灰。粉煤灰對降低水化熱、改善混凝土和易性有利,但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低,對混凝土抗滲抗裂不利,因此粉煤灰的摻量嚴格按混凝土配合比報告進行控制,採用外摻法,即不減少配合比中的水泥用量。
按配合比要求計算出每立方公尺混凝土所摻加粉煤灰量。
(5)外加劑:設計無具體要求,重慶巨實新型建材****通過分析比較並結合過去在其它工程上的使用經驗,決定採用「pca-r」型高效減水劑,每立方公尺混凝土含量5.68kg。
3.2混凝土配合比
混凝土採用重慶巨實新型建材******的商品混凝土,混凝土攪拌站根據現場提出的技術要求,已提前做好混凝土試配。每立方公尺水泥用量203kg,細骨料715kg,粗骨料1142 kg,水168kg,外加劑5.68kg,粉煤灰102kg,礦渣粉50kg(混凝土配合比報告附後)。
3.3採用綜合措施,控制混凝土初始溫度
混凝土裂縫對混凝土溫度和溫度變化是極其敏感的。當混凝土從零應力溫度t2降低到混凝土開裂的溫度tt時,t時刻的混凝土拉應力σt超過了t時刻的混凝土極限拉應力σtu。因此,通過降低混凝土內的水化熱溫度和混凝土初始溫度,減少和避免裂縫風險。
人工控制混凝土溫度的措施(如砼內埋設冷卻水管、表面灌水保溫)主要是針對後期而言,對早期因熱原因引起的裂縫是無助的。比如表面保溫材料保護可以減少內外溫差,但不可避免的招致混凝土體內溫度t1很高,從受約束而導致貫穿裂縫的角度看,是乙個潛在惡化裂縫的條件。因為體內熱量遲早是要散發掉的。
另外人工控制混凝土溫度還需注意的問題是防止「過速冷卻」和「超冷」,過速冷卻不僅會使混凝土溫度梯度過大,而且早期的過速超冷會影響水泥—膠體體系的水化程度和早期強度,更易產生早期熱裂縫。超冷會使混凝土溫差過大,引起溫差裂縫 。
澆築時間盡量安排在夜間,最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時要求在砂、石堆場搭設簡易遮陽裝置,或用溼麻袋覆蓋,必要時向骨料噴冷水。混凝土幫浦送時,在水平及垂直幫浦管上加蓋草袋,並噴冷水。
加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度,可採用兩次振搗技術,改善混凝土強度,提高抗裂性。
四、大體積混凝土溫度和溫度應力計算
根據工程要求,對基礎筏板混凝土進行溫度檢測;基礎筏板混凝土中部中心點是溫公升高峰值點,該溫公升值一般略小於絕熱溫公升值。一般在混凝土澆築後3d左右產生,以後趨於穩定不再公升溫,並且開始逐步降溫。規範規定,對大體積混凝土養護,應根據氣候條件採取控溫措施,並按需要測定澆築後的混凝土表面和內部溫度,將溫差控制在設計要求的範圍內;當設計無具體要求時,溫差不宜超過25℃;本工程設計無具體要求,即按規範執行。
表面溫度的控制可採取調整保溫層的厚度。
4.1混凝土的絕熱溫公升計算
t(t)=
t(t)=355×270/[0.97×2400×(1-2.718-0.4×7)]
=43.81℃
式中t(t)-混凝土齡期為t時的絕熱溫公升;
w-每m3混凝土的膠凝材料用量(kg/m3);
q-水泥7d水化熱,取270kj/kg;
c-砼比熱,取0.97;
ρ-砼密度,取2400(kg/m3);
t-砼凝期(d);
m-係數,取0.3~0.5;
4.2混凝土收縮變形值的當量溫度
混凝土收縮的相對變形量 εy(t)=ε0y(1-ε-0.01t)·m1·m2·m3···m11
3.24×10-4×(1-2.718-0.01t)×m1×m2×m3···m11
6.27×10-5
混凝土收縮的當量溫度 ty(t)=εy(t)/a=6.27×10-5/(1.0×10-5)=6.27
4.3混凝土的彈性模量
4.3.1、混凝土的彈性模量
0.9792×3.0×104×(1-2.718-0.09×7)
27026
式中:—混凝土齡期為t時,混凝土的彈性模量(n/mm2);
—混凝土的彈性模量
φ—係數
β—混凝土中摻合料對彈性模量修正係數。
4.3.2、摻合料修正係數β=β1·β2
式中:β1—混凝土中粉煤灰摻量對應的彈性模量調整修正係數,
β2—混凝土中礦粉摻量對應的彈性模量調整修正係數。
4.4溫度應力計算
4.4.1、自約束拉應力
式中:—齡期為t時,因混凝土澆築體裡表溫差產生自約束拉應力的累計值(mpa);
齡期為t時,在第i計算區段混凝土澆築體裡表溫差的增量(℃)。
—第i計算區段,齡期為t時,混凝土的彈性模量(n/mm2);
α—混凝土的線膨脹係數;
h(τ,t)—在齡期為τ時,第i計算區段產生的約束應力延續至t時的鬆弛係數
4.4.2、混凝土澆築體裡表溫差的增量
式中:j —為第i計算區段步長(d);
4.4.3、在施工準備階段,最大自約束應力
式中:—最大自約束應力(mpa);
混凝土澆築後可能出現的最大裡表溫差(℃);
與最大裡表溫差相對應齡期t時,混凝土的彈性模量(n/mm2);
在齡期為τ時,第i計算區段產生的約束應力延續至t時的鬆弛係數。
4. 4. 4、外約束拉應力
式中:—齡期為t時,因綜合降溫差,在外約束條件下產生的拉應力(mpa);
齡期為t時,在第i計算區段內,混凝土澆築體綜合降溫差的增量(℃),
混凝土的泊松比,取0.15;
—齡期為t時,在第i計算區段,外約束的約束係數。
4.5控制溫度裂縫
4.5.1、混凝土抗拉強度
式中:ftk(t)—混凝土齡期為t時的抗拉強度標準值(n/mm2);
ftk—混凝土抗拉強度標準值(n/mm2);
係數,應根據所用混凝土試驗確定,當無試驗資料時,可取0.3。
4. 5. 2、混凝土防裂效能
式中:k—防裂安全係數,取k=1.15。
λ—摻合料對混凝土抗拉強度影響係數,λ=λ1·λ2,
ftk—混凝土抗拉強度標準值,
4. 6混凝土澆築體表面保溫層厚度
式中: δ—混凝土表面的保溫層厚度(m);
λ0—混凝土的導熱係數[w/(m·k)];
λi—第i層保溫材料的導熱係數[w/(m·k)];
tb—混凝土澆築體表面溫度(℃);
tq—混凝土達到最高溫度(澆築後3d-5d)的大氣平均溫度(℃);
tmax—混凝土澆築體內的最高溫度(℃);
h—混凝土結構的實際厚度(m);
tb-tq —可取15℃~20℃
tmax-tb—可取20℃~25℃
kb— 傳熱系數修正值,取1.3~2.3,
4. 7多種保溫材料組成的保溫層總熱阻
式中:rs—保溫層總熱阻[(m2·k)/w];
δi—第i層保溫材料厚度(m);
λi—第i層保溫材料的導熱係數[w/( m·k)〕;
37大體積混凝土澆築方案
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