大体积混凝土施工方案
一、 编制依据
1. 《北京市通信公司综合业务楼》施工组织设计
2. 北京东方筑中建设规划设计有限公司设计的《北京市通信公司综合业务楼》施工图纸
3. 《地基与基础工程施工质量验收规范》（GBJ202）
5. 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）
6. 《混凝土质量控制标准》（GB50164）
二、 工程概况
北京市通信公司综合业务楼工程拟建建筑物包括两栋分别为8层及15层的高层办公楼、中庭、报告厅及地下室，总建筑面积约6万平米。地下室共三层，主要为车库、设备用房、库房、变配电室、柴油发电机室，约1.8万平米；地上建筑总高度60米，主要为办公室、餐厅、多功能厅、会议室等，约4.2万米。拟建建筑物±0.00标高为48.00m，采用筏板基础，基础埋深17.85 m。
底板长度为110米，宽度为60米；底板厚度为1.3米、1.0米。东西及南北方向均设有后浇带，将底板分成6个施工区。底板混凝土强度等级为C40，抗渗等级为P12。分区详见下图。
三、 施工部署
1. 施工组织
1.1. 项目部成立以经理张德训为组长的领导小组，负责底板大体积砼的浇筑的质量，人员分工如下∶
| 序号 | 姓名 | 职务 | 负 责 内 容 |
| 1 | 张德训 | 经理 | 现场总负责、总协调 |
| 2 | 彭万武 | 书记 | 对外交通、对外关系协调 |
| 3 | 魏东 | 总工程师 | 人员培训、方案交底，技术协调 |
| 4 | 韦夷山 | 工程经理 | 人员、机械组织、现场指挥 |
| 6 | 王晓飞
余滔 |
土建工程师 | 砼书面交底及现场技术指导和质量控制 |
| 8 | 张绍秋 | 电气工程师 | 临时用电 |
| 9 | 方宏伟
石丽燕 |
水暖工
程 师 |
临时用水 |
| 10 | 童和平 | 质量员 | 质量检查 |
| 11 | 张凡民 | 机械员 | 施工机械、设备 |
| 12 | 胡继和 | 材料主任 | 砼供应 |
| 13 | 梅清平 | 试验员 | 现场取样、测温 |
| 14 | 白汉国 | 测量员 | 墙柱轴线、标高控制 |
1.2. 施工队人员组织：成立由队长为组长的领导班子，成立两个班组，明确人员分工，各行其责，每个区施工时每个班组人员组织如下∶
组长∶左红林(江油队，施工南一、南二、南三区)，张书平(蓬安队，施工北一、北二、北三区)
交通指挥2人，记录2人，振捣手12人，后台放料4人，布料、拆管10人，抹压、摊平12人，看模2人，调钢筋2人，临水2人，临电2人。
1.3. 施工顺序
根据现场实际情况，底板分6个区浇筑，施工顺序为南一区→北一区→南二区→北二区→南三区→北三区，每个区施工时先浇筑集水坑部位，然后浇筑底板，最后浇筑外墙300mm高的导墙。
1.4. 施工计划安排
底板砼浇筑安排在10月中旬至11月中旬之间进行，预计最大一个区连续浇筑砼需14h，选在周末开盘，对砼的运输较有利。
2. 施工准备
2.1. 技术准备
2.1.1.项目部会同搅拌站一起提前选定外加剂，做好试配，同时搅拌站提前三天做好原材料的储备。
2.1.2.支设好后浇带处的模板，并做好防水处理。
2.1.3.测温仪器采用北京建筑研究院生产的JDC-2测温仪器，提前购置。
2.1.4.对参加底板砼施工的管理人员及操作人员进行培训，明确施工方法及施工程序。
2.1.5.注意天气预报，避开大雨浇筑砼。
2.2. 生产准备
2.2.1.临时用水∶砼罐车冲洗后的废水先流经沉淀池，再进入市政管网；养护用水利用已沿塔吊接至地下四层的DN25的用水管，用橡皮管将水引至用水点。
2.2.2.临时用电∶2台砼输送泵电源分别由4#箱和6#箱提供，12根振捣棒分接2台移动配电箱，接04-01#箱，振捣器备用电源由发电机引至基坑专用配电箱，如停电时，2台移动箱接发动机专用配电箱，为确保安全，振捣器实行一机一闸一漏，其漏电电流不大于30mA，动作时间不大于0.1秒。
2.2.3.施工机械∶根据现场情况，所需机械如下表∶
| 序号 | 机 械 名 称 | 数 量 | 备 注 |
| 1 | 罐车(7m3) | 15辆 | |
| 2 | HBT80拖式泵 | 2台 | 实际使用2台拖式泵，汽车泵备用 |
| 3 | 42m汽车泵 | 1辆 | |
| 4 | φ50振捣棒 | 20根 | 8根备用 |
| 5 | 发电机组 | 1台 | 停电时备用 |
四、主要施工方法及技术措施
1. 主要施工方法
1.1. 预拌砼的供应及质量要求
由于砼方量一般，故选定由一个一级站供应砼，但要严格控制原材料及配合比，要求砼的初凝时间不小于8～10h，砼现场坍落度12～14cm。
1.2. 施工机械及布置∶选用2台HBT80拖式地泵和1台汽车泵，实际使用2台拖式地泵，汽车泵备用，2台输送泵分别布置在基坑南侧及北侧中间，砼罐车停留在基坑东侧，并安排专人负责指挥车辆进出。
1.3. 砼的运输∶底板最大一个区的混凝土量约为1200m3,由于周末道路畅通，便于混凝土浇筑，因此，底板混凝土选择在早上8：00后开始浇筑，现场设置2台混凝土输送泵，根据泵送能力及现场实际情况，每台泵每小时泵送混凝土按40～50m3/h，2台泵输送能力为80～100 m3/h，两搅拌站共需配备7m3/h罐车11～15辆，预计浇筑时间需要12～15h左右。
1.4. 底板砼浇筑：铺设砼管道采用边浇筑边拆管的方法,由西向东，浇筑砼采用斜面式薄层浇捣，即利用自然斜淌形成斜坡，“由远至近、一个坡度、薄层浇筑、一次到顶”的方法。每作业面分前、中、后三排振捣砼，在出料口、坡角、坡中各配备2根振捣棒振捣，边浇筑边成型及抹平底板表面，标高、厚度采用水准仪定点测平，用小白线严格控制板面标高和表面平整；砼浇筑使用Ф50振捣棒，振捣时要做到“快插慢拔”，振捣延续时间以砼表面呈现浮浆和不再沉落、气泡不再上浮来控制，避免振捣时间过短和过长。Ф50振捣棒有效半径R按30cm考虑（此数据为经验数据），则振捣棒插点的移动距离不能大于其作用半径的1.5倍，即45cm；插点方式选用行列式或边格式，振捣时注意振捣棒与模板的距离，不准大于0.5R，即15cm，并避免碰撞钢筋、模板、预埋管；为使分层浇筑的上下层砼结合为整体，振捣时振捣棒要求插入下一层砼不少于5cm；砼浇筑过程中表面的泌水及时排入电梯井坑或集水坑内，用潜水泵抽走；砼浇筑过程中，钢筋工经常检查钢筋位置，如有移位，必须立即调整到位。
1.5. 砼表面处理
大体积砼表面的泥浆较厚，浇筑后4～8h内初步用长刮尺刮平，初凝前用铁滚筒滚压两遍，再用木抹子搓平压实，然后用塑料扫把扫毛。
1.6. 砼试块制作和坍落度检测
砼试块按每100m3取样一次，并留做4组抗渗试块；预拌砼到达现场后，试验员检查砼的坍落度，每工作班不少于2次，并做好记录。
1.7. 砼养护
砼浇筑完成12h后周边开始砌两皮页岩砖蓄水养护，养护水深12cm，蓄水养护3～5天，然后再浇水养护，养护时间不少于14d。
1.8. 砼测温
沿浇筑方向选取具有代表性的位置固定测温布置点，共24 处 72 个点，每处垂直方向沿板底、板中和板面布置3个点，板面测温点距离板面50mm，板底测温点距离板底面1/4板厚处，且距钢筋的距离大于30mm；本工程采用JDC-2建筑电子自动测温仪测温,在底板砼中预埋测温探头,设专人进行测温工作，坚持24h连续测温，砼终凝后，开始测温，3d内每2h测一次，3 d后每4h测一次，15d后每8h测一次，测温度要求准确、真实；测温点布置见下图。
2. 技术措施
为了降低大体积砼的最高温度，使中心温度与表面温度之差不大于25℃，最主要的措施是降低砼的水化热，为此会同搅拌站制订以下措施∶
2.1. 水泥∶选用42.5#矿渣水泥，其特点是水化热较低，水泥用量为330 Kg/m3左右。
2.2. 掺加料∶砼中掺入一定数量的粉煤灰，不仅能取代部分水泥，还能改善砼的可泵性，降低砼中的水泥水化热，本工程掺Ⅱ级磨细粉煤灰，掺量约100Kg/m3左右。
2.3. 粗、细骨料∶选用5～40mm的石子，石子含泥量小于1%；细骨料采用中粗砂，细度模数在2.3以上，含泥量小于2%。
2.4. 外加剂∶掺入水泥用量8%的CEA膨胀剂，能有效地防止龟裂，提高防水性能。
2.5. 砼搅拌站预先将砂石料入库，防止日光曝晒，降低砂石的温度。
2.6. 砼的搅拌用水采用井水或冰水，降低砼的出机温度。
五、质量保证措施
1. 保证项目
1.1. 砼所用的水泥、水、骨料、外加剂及砼的配合比、原材料计量、搅拌等必须符合规范及有关规定，检查出厂合格证和试验报告是否符合质量要求。
1.2. 砼强度的试块取样、制作、养护、和试验要符合《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107—87）的规定。
2. 基本项目：砼应振捣密实；不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙、夹渣、麻面等缺陷，预埋件位置正确。
3. 允许偏差项目
①标高允许偏差：±5mm；
②表面平整度允许偏差：4mm；
③轴线位移允许偏差：5mm；
④墙、柱、梁截面尺寸允许偏差：5mm
六、成品保护
1. 施工缝、止水片、支模铁件设置与构造须符合设计要求。
2. 为保护钢筋、模板尺寸位置正确，不得碰撞、改动模板、钢筋。
3. 在支模或吊运其它物件时，不得碰坏止水环。
4. 保护好水电埋管及预埋件和测温管，振捣时勿挤偏或埋入砼内。
1. 施工现场的各种安全，消防设施的劳动保护器材要加强管理，定期进行检查维修，及时消除隐患，保证其安全有效。
2. 积极监督检查逐级安全责任制的贯彻和执行情况，定期进行安全工作大检查。
3. 遗洒的砼及时清理外运，做到工完料净脚下清，保持施工现场的整洁，干净。
4. 各种机械使用维修保养人定人定期检查，保持机械场地的整洁。
5. 现场道路场地全部用混凝土硬化，并随时进行清扫、洒水，保持场地内干净湿润，避免尘土满天飞扬；
6. 现场作业面禁止从基坑向下抛掷东西，防止砸伤人。
7. 大门处设两个3×2×2m的沉淀池，清洗罐车及地泵的污水，经一清再过二清，经二次沉淀处理后排入市政污水系统。
8. 夜间施工禁止大声喧哗，尽量使用低噪声的振捣棒。
九、大体积砼裂缝计算
在大体积混凝土浇筑前，根据施工拟采用的防裂措施和现有的施工条件，先计算混凝土的水泥水化热的绝热最高温升值、各龄期收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量，然后通过计算，估量可能产生的最大温度收缩应力，如不超过混凝土的抗拉强度，则表示所采取的防裂施工措施能够有效的控制和预防裂缝的出现，如果超过混凝土的抗拉强度，则可采取措施调整混凝土的入模温度、降低水化热温升值、降低混凝土的内外温差、改善施工操作工艺和混凝土拌合物性能等技术措施重新计算，直至计算的应力在允许的范围内。
1. 混凝土的水化热绝热温升值
T（t）= CQ×（1-e-mt）/c·ρ
T（3）=300×250×（1-2.718-0.3×3）/0.96×2400=19.3℃
Tmax=300×334/0.96×2400=43.5℃
T（t）—— 混凝土浇筑完t段时间，混凝土的绝热温升值（℃）
C—— 每立方米混凝土的水泥用量（㎏）
Q—— 每千克水泥水化热（J/㎏）
c—— 混凝土的热比，一般由0.92—1.00，取0.96（J/㎏·K）ρ——混凝土的质量密度，取2400㎏/m3
e——常数，e=2.718
m——与水泥品种、浇筑时与温度有关的经验系数，一般为0.2-0.4
t——混凝土浇筑后至计算时的天数
2. 各龄期混凝土的收缩变形值
εy（t）=ε0y（1- e-0.1t）ΣMi =3.24×10-4×（1- e-0.1t）×1.25×1.35×1.0×1.0×1.0×0.93×0.54×1.2×1.0×0.9
=2.965×10-4×（1- e-0.1t）
式中εy（t）——各龄期（d）混凝土的收缩相对变形值
ε0y ——标准状态下最终收缩值（即极限收缩值）取3.24×10-4
Mi ——考虑各种非标准条件的修正系数。
查表得：M1=1.25 M2=1.35 M3=1.0 M4=1.0 M5=1.0
M6=0.93 M7=0.54 M8=1.2 M9=1.0 M10=0.9
3. 各龄期混凝土收缩当量温差
Ty（t）=-εy（t）/α
式中 Ty（t）——各龄期（d）混凝土收缩当量温差
α——混凝土的线膨系数，取1.0×10-5
εy(30)=0.768×10-4 Ty(30)= 7.68℃
εy(27)=0.702×10-4 Ty(27)= 7.02℃
εy(24)=0.633×10-4 Ty(24)= 6.33℃
εy(21)=0.562×10-4 Ty(21)= 5.62℃
εy(18)=0.488×10-4 Ty(18)= 4.88℃
εy(15)=0.413×10-4 Ty(15)= 4.13℃
εy(12)=0.335×10-4 Ty(12)= 3.35℃
εy(9)=0.255×10-4 Ty(9)= 2.55℃
εy(6)=0.173×10-4 Ty(6)= 1.73℃
εy(3)=0.088×10-4 Ty(3)= 0.88℃
各龄期混凝土的综合温度及总温差
各龄期混凝土降温的综合温差
T(6)= 2.02+1.73-0.88=2.87℃
T(9)= 2.82+2.55-1.73=3.64℃
T(12)= 2.90+3.35-2.55=3.70℃
T(15)= 2.38+4.13-3.35=3.16℃
T(18)= 1.67+4.88-4.13=2.42℃
T(21)= 1.41+5.62-4.88=2.15℃
T(24)= 0.70+6.33-5.62=1.41℃
T(27)= 1.14+7.02-6.33=1.83℃
T(30)= 1.23+7.68-7.02=1.89℃
底板的总温差
T= T(6)+ T(9)+ T(12)+ T(15)+ T(18)+ T(21)+ T(24)+ T(27)+ T(30)
=2.87+3.64+3.70+3.16+2.42+2.15+1.41+1.83+1.89
=23.07℃
4. 各龄期混凝土弹性模量
E（t）=E（0）（1-e-0.09t）
式中E（t）——混凝土从浇筑至计算时的弹性模量（N/㎜2）；计算温度应力时，一般取平均值。
E（0）——混凝土的最终弹性模量（N/㎜2）
E(3)= 0.260×105×(1-e-0.09×3)=0.0616×105N/mm2
E(6)= 0.260×105×(1-e-0.09×6)=0.1080×105N/mm2
E(9)= 0.260×105×(1-e-0.09×9)=0.1443×105N/mm2
E(12)= 0.26×105×(1-e-0.09×12)=0.1716×105N/mm2
E(15)= 0.26×105×(1-e-0.09×15)=0.1924×105N/mm2
E(18)= 0.26×105×(1-e-0.09×18)=0.2080×105N/mm2
E(21)= 0.26×105×(1-e-0.09×21)=0.2210×105N/mm2
E(24)= 0.26×105×(1-e-0.09×24)=0.2300×105N/mm2
E(27)= 0.26×105×(1-e-0.09×27)=0.2371×105N/mm2
E(30)= 0.26×105×(1-e-0.09×30)=0.2430×105N/mm2
5. 各龄期混凝土的应力松驰系数
考虑荷载持续时间和龄期的影响，查得混凝土各龄期的应力松驰系数为∶
S(3)=0.186 S(6)=0.208 S(9)=0.214
S(12)=0.215 S(15)=0.233 S(18)=0.252
S(21)=0.301 S(24)=0.524 S(27)=0.570
S(30)=1.00
6. 混凝土的温度收缩应力
混凝土因外约束引起的温度、收缩应力可按以下简化公式计算
α= E（t）·α·△T·S（t）·R/ （1-υ）
式中 △T——混凝土的最大综合温差（℃），△T= T（t）+ T0- Th
T0——混凝土的入模温度（℃）
Th——混凝土浇筑后达到稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年平均气温；当大体积混凝土结构暴露在室外且未回填时，△T值混凝土水化热最高温升值（包括浇灌入模温度）与当地月平均最低温度之差进行计算。
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；当为滑动的垫层时，R=0；一般地基取0.25～0.50
υ——混凝土的泊松比，可采用0.15～0.20
6.1. 底板水平阻力应力计算
地基水平阻力系数CX值计算，根据场地情况取CX1=4.0×10-2N/mm2。
6.2. 各台阶温度差和收缩引起的温度应力
a. 6天(第一台阶降温，自第六至第三十天温差和收缩引起的应力)∶
根据公式σmax=ΣΔσi=-ΣEi(t)αΔTi(t)(1-1/(chβL/2))S(t)和
β=( CX/H Ei(t))1/2可求得∶
当t=6 β=( 4.0×10-2/(2200×0.108×105))1/2=4.23×10-5
βL/2=4.23×10-5×98200/2=2.076
则可得到chβL/2=4.052
σ(6)= 0.108×105×1.0×10-5×2.87×(1-1/4.052)×0.208
=0.0485Mpa
b. 当t=9 β=( 4.0×10-2/(2200×0.1443×105))1/2=3.66×10-5
βL/2=3.66×10-5×98200/2=1.797
则可得到chβL/2=3.099
σ(9)= 0.1443×105×1.0×10-5×3.64×(1-1/3.099)×0.214
=0.0763Mpa
c. 当t=12 β=( 4.0×10-2/(2200×0.1716×105))1/2=3.36×10-5
βL/2=3.36×10-5×98200/2=1.650
则可得到chβL/2=2.700
σ(12)= 0.1716×105×1.0×10-5×3.70×(1-1/2.700)×0.215
=0.0860Mpa
d. 当t=15 β=( 4.0×10-2/(2200×0.1924×105))1/2=3.17×10-5
βL/2=3.17×10-5×98200/2=1.556
则可得到chβL/2=2.477
σ(15)= 0.1924×105×1.0×10-5×3.16×(1-1/2.477)×0.233
=0.0844Mpa
e. 当t=18 β=( 4.0×10-2/(2200×0.208×105))1/2=3.05×10-5
βL/2=3.05×10-5×98200/2=1.498
则可得到chβL/2=2.350
σ(18)= 0.208×105×1.0×10-5×2.42×(1-1/2.350)×0.252
=0.0730Mpa
f. 当t=21 β=( 4.0×10-2/(2200×0.221×105))1/2=2.96×10-5
βL/2=2.96×10-5×98200/2=1.453
则可得到chβL/2=2.255
σ(21)= 0.221×105×1.0×10-5×2.15×(1-1/2.255)×0.301
=0.0798Mpa
g. 当t=24 β=( 4.0×10-2/(2200×0.230×105))1/2=2.900×10-5
βL/2=2.900×10-5×98200/2=1.424
则可得到chβL/2=2.197
σ(24)= 0.230×105×1.0×10-5×1.41×(1-1/2.197)×0.524
=0.0925Mpa
h. 当t=27 β=( 4.0×10-2/(2200×0.237×105))1/2=2.86×10-5
βL/2=2.86×10-5×98200/2=1.404
则可得到chβL/2=2.160
σ(27)= 0.237×105×1.0×10-5×1.83×(1-1/2.160)×0.570
=0.1330Mpa
i. 当t=30 β=( 4.0×10-2/(2200×0.243×105))1/2=2.82×10-5
βL/2=2.82×10-5×98200/2=1.385
则可得到chβL/2=2.122
σ(30)= 0.243×105×1.0×10-5×1.89×(1-1/2.122)×1.0
=0.243Mpa
j. 总降温产生的最大拉应力
σmax=0.0485+0.0763+0.0860+0.0844+0.0730+0.0798+0.0925
+0.133+0.243=0.9165Mpa
混凝土C40，取Rf=1.8/0.9165=1.96>1.15,满足抗裂条件。
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施工平面图绘制软件：本软件提供了多种绘图工具，具备强大的绘图操作功能，并集成了多个图远库，包括建筑及构筑物库、材料及构件堆场库、施工机械库、交通运输库等等，可直接调用，您只需移动鼠标，就能够方便绘制出一张完整而又准确的施工平面图。
临时用电设计计算软件：是国内第一款对施工临时用电配置设计及计算类软件，软件严格按照国家规范进行编制。采用领先图形模式进行配电设计，及根据JGJ46-2005规范8.1.1条规定采用三相附和平衡计算法，使计算结果更加合理，软件还对配电箱、用电设备的开关、漏保、熔断器等电气的选择电流进行专门有正对的计算（考虑了尖峰电流等情况对电气设备的影响），使选择的电气设备更合理。本软件采用领先的．Net技术开发而成，具有易学、易用、高效等特点。
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