超高層建筑大體積混凝土施工方案1大體積混凝土概況本工程混凝土等級承臺、基礎梁及地下室底板為C40(P12)，地下水池、水箱為C30(P8)，地下室外墻-14.150～-10.650為C35(P12)，-10.650～-0100為C35(P8)，核心筒墻體及框架柱為C60，其他墻柱為C40，梁板為C35，基礎墊層100厚C20（基坑圍護設計特殊要求除外）。本工程塔樓區(qū)域地下室底板頂面標高-14.350，其中核心筒區(qū)域板厚3600mm，塔樓一般區(qū)域板厚2600mm，塔樓與地下室普遍區(qū)域過渡區(qū)板厚1700mm。地下室普遍區(qū)域底板頂面標高-15.150，板厚800mm。中間設置后澆帶。2施工難特點分析本工程大底板厚0.8、7、6、3.6米不等。本工程伐板、承臺及梁、板混凝土強度等級為C40，采用防水混凝土，抗?jié)B等級P12，地下水池、水箱混凝土強度等級C30，設計抗?jié)B等級P8，鋼管混凝土疊合柱鋼管內采用免振自密實混凝土，其它應符合設計說明及圖紙要求。基礎底板縱筋混凝土保護層厚度迎水面50mm,頂面按設計說明選取?；A梁縱筋混凝土保護層厚度當有基礎底板時，底面及側面為40mm，頂面按設計說明選取；無基礎底板時，均為40mm。降低混凝土的泌水性措施：在水泥中摻加適量的粉煤灰，可降低水泥的泌水性；同時，由于粉煤灰顆粒大多呈球形，能降低水泥顆粒間的摩擦阻力，所以加入粉煤灰能提高水泥漿體的流動性；提高水泥的細度，能加速水泥顆粒的水化，加快水泥膠凝結構的形成，同時由于水泥顆粒的尺寸下降，水泥顆粒的沉降速度降低，這兩方面的影響結果都導致水泥的泌水性降低。本工程大體積混凝土除了需滿足強度、剛度、整體性和耐久性等要求外，還存在著如何控制溫度變形引起的裂縫開展。一般來講，水泥的水化過程產(chǎn)生大量的水化熱，大體積的水化熱不宜散發(fā)，內部熱量相對集中，使混凝土內外形成較大的溫差。結構裂縫產(chǎn)生的主要原因是由降溫和混凝土收縮，降溫可分解為平均降溫和非均勻降溫，前者產(chǎn)生約束應力，成為貫穿裂縫的主因，后者產(chǎn)生自約束應力，引起表面裂縫的產(chǎn)生。因此本工程大體積混凝土中，控制溫度應力，防止裂縫開展是技術的關鍵。為防止裂縫的出現(xiàn)和開展，本工程還必須對混凝土的級配、材質選取以及施工過程中的養(yǎng)護等方面采取切實可行的措施，確保工程質量。對于該方面問題將采取以下方案予以解決，及在材料供應、實驗、配合比、現(xiàn)場澆筑、養(yǎng)護等薄弱環(huán)節(jié)上來保證本工程施工期間的裂縫控制?？刂品桨福悍謪^(qū)、分塊、分層澆筑，養(yǎng)護上采用外蓄措施，來控制裂縫的開展。為了保證混凝土的澆筑，控制混凝土的入模溫度是內降控制混凝土溫降的重要手段。外蓄是指對混凝土采用保溫、保濕養(yǎng)護方法，即在混凝土表面用木蟹壓緊平整后，覆蓋一層塑料薄膜及一層麻袋，以防混凝土產(chǎn)生干縮裂縫，使水泥水化。加強溫度監(jiān)測與管理，實行信息化施工，控制混凝土內外溫差在25度以內，根據(jù)混凝土的澆筑方向和底板厚度來考慮測溫點的布置。3混凝土配合比設計本工程底板局部區(qū)域較厚，在混凝土施工和后期養(yǎng)護中會有相當?shù)碾y度，針對這些情況，本著認真嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和對業(yè)主、工程質量負責的精神，根據(jù)以往的大量施工經(jīng)驗，制訂出以下的混凝土配合比。采用的優(yōu)化混凝土配合比措施如下：對于基礎大底板來說，一般不會很快就增加結構荷載，因此充分利用混凝土的中后期強度，可有效地降低水泥用量，選用中低熱水泥，以降低水泥水化所產(chǎn)生的熱量，從而控制大體積混凝土的溫度升高。粗骨料選用5－25的石子，細度模數(shù)6-3.0的中粗砂。嚴格控制粗細骨料的含泥量，石子控制在1%以下，黃砂控制在2%以下，如果含泥量大的話，不僅會增加混凝土的收縮，而且會引起混凝土抗拉強度的降低，對混凝土抗裂不利。摻入一定量的磨細粉煤灰，發(fā)揮其“滾珠效應”，以改善混凝土的和易性，提高混凝土的可泵性，并因此取代部分水泥，降低了混凝土的水化熱，而使得混凝土溫升減小。該摻入量待設計同意后再應用。坍落度：控制在180±20mm。凝結時間：防水混凝土采用預拌混凝土時，緩凝時間宜為6～8h。材料選配水泥：大體積混凝土結構引起的裂縫最主要的原因是水泥水化熱的大量積聚使混凝土出現(xiàn)早期升及后期降溫現(xiàn)象。為此在施工中應盡可能采用中低熱水泥。細骨料：中粗砂、含泥量<2%細度模數(shù)為6-3.0，平均粒徑0.381的中、粗砂，從而降低混凝土的溫升和減少混凝土的收縮，但砂率不宜過大，從而影響混凝土的可泵性。粗骨料：選用5~25石子，減少混凝土收縮，含泥量<1%，符合篩分曲線要求可減少用水量，使混凝土收縮和泌水隨之減少，骨料中的針狀和片狀顆料<15%（重量比）。外摻料：在混凝土中可摻加礦粉和粉煤灰，以減少水泥用量，以后改善混凝土和易性和可泵性，延遲水化熱釋放的速度，放熱峰也較推遲減少溫度應力，減小大體積混凝土過程中的冷接縫的可能性?；炷僚浜媳龋翰捎眉媳盟突炷辽奥试?2%~45%之間，在滿足可泵性的前提下，盡量降低砂率，坍落度在滿足泵送條件下盡量選用小值，減少收縮變形。外加劑：為保證本工程混凝土P12抗?jié)B等級要求，摻加10.8Kg/m3的防水劑，同時為滿足設計圖紙限制膨脹率的要求，摻加34.4Kg/m3的高性能抗裂膨脹劑。本工程施工前，委托江西省建筑材料工業(yè)科學研究設計院驗證底板混凝土配合比，驗證情況良好，因此工程中采用的配合比如下圖所示：底板混凝土配合比4混凝土澆筑施工流程4.1施工工藝施工工藝流程圖本工程大底板由于整體體量較大，根據(jù)后澆帶位置布置進行分區(qū)、分塊施工。根據(jù)工程底板結構特點及工程工期節(jié)點要求，原則上優(yōu)先施工裙房區(qū)域地下室底板，然后施工塔樓地下室底板。4.2技術要求一般要求混凝土澆筑前，應對模板及其支架、鋼筋和預埋件進行細致的檢查，并做好自檢和工序交接記錄；大型設備基礎澆筑，尚應進行各專業(yè)綜合檢查和會簽。基土上的污泥、雜物，鋼筋上的泥土、油污，模板內的垃圾等應清理干凈；木模板應灑水濕潤，縫隙應堵嚴，基坑內的積水應排干；如有地下水，應有排水、降水和防水措施?；炷翝仓愿咛巸A落時，其自由傾落高度不宜過高，如高度超過2m，應設置串筒、斜槽、溜管?；炷翝仓謱?、分段進行，混凝土澆筑厚度應符合方案要求。混凝土應連續(xù)澆筑，以保證結構良好的整體性，如必須間歇，間歇時間不應超過3h?；炷翝仓捎脵C械振搗，振搗方法及使用要點應根據(jù)振搗機械特點選擇。雨雪天氣不宜進行混凝土澆筑，必須澆筑時，應采取有效的防雨雪措施，確保混凝土質量。攪拌據(jù)施工方案的規(guī)定對原材料進行溫度調節(jié)。攪拌采用二次投料工藝，加料順序為：先將水喝水泥、摻合料、外加劑攪拌約1min成水泥漿，然后投入粗、細骨料拌勻。計量精度每班至少檢查兩次，計量控制在：外加劑±0.5%，水泥、摻合料、膨脹劑、水±1%，砂石±2%以內。其中加水量應扣除骨料含水量及水滴重量。攪拌應符合所用機械說明書中所規(guī)定的時間，一般不少于90s，加膨脹劑的混凝土攪拌時間延長30s，以攪拌均勻為準，時間不宜過長。出罐混凝土應隨時測定塌落度，與要求不符時應由專業(yè)技術人員及時調整。運輸攪拌混凝土的遠距離運輸應使用滾筒式罐車。運送混凝土的車輛應滿足均勻，連續(xù)供應混凝土的需要。必須有完善的調度系統(tǒng)和裝備，根據(jù)施工情況指揮混凝土的攪拌與運送，減少停滯時間。罐車在盛夏和冬季均應有隔熱，防凍覆蓋?；炷翑嚢柽\輸車，第一次裝料時，應多加兩袋水泥。運送過程中筒體應保持慢速轉動；卸料前，筒體應加快轉動20~30s方可卸料。送到現(xiàn)場混凝土的塌落度應隨時檢驗，需調整或分次加入減水劑均由攪拌站派駐現(xiàn)場的專業(yè)技術人員執(zhí)行。澆筑固定泵場內運輸與布料受料斗必須配備孔徑為50mm×50mm的振動篩防止個別大顆粒骨料流入泵管，料斗內混凝土上表面距離上口宜為200mm左右防止泵入空氣。泵送混凝土前，先將儲料斗內清水從管道泵出濕潤和清潔管道，然后壓入純水泥漿或1:1～1:2水泥砂漿濕潤管道后，再泵入混凝土。開始壓送混凝土時不宜過快，待混凝土送出管子端部后，速度可逐漸加快，并轉入用正常速度連續(xù)泵送。遇到運轉不正常時，可放慢泵送速度。進行抽吸往復推動若干次，以防堵管。泵送混凝土澆筑如模時，應在下斜管的下端設置相當于5倍落差長度的水平配管，若與水平線傾斜度大于7°時應在斜管上端設置排氣活塞。如因施工長度有限，下斜管無法按上述要求長度設置水平配管時，可用彎管或軟管代替，但換算長度仍應滿足5倍落差要求。沿地面鋪管，每節(jié)管兩端應墊50mm×100mm方木，以便拆裝。混凝土泵送完畢，混凝土泵及管道可采用壓縮空氣推動清洗球，清洗壓力不超過0.7兆帕。首先安好專用清洗管，再啟動空壓機，逐漸加壓，清洗過程中隨時敲擊輸送管，判斷混凝土是否排空，清洗干凈。管道拆卸后按不同規(guī)格分類堆放備用。泵送中途停歇時間不得大于1h，否則應清管。泵送混凝土出口處，管端距模板應大于500mm。盛夏施工，泵管應覆蓋隔熱。只允許軟管布料。不允許施工振動器驅趕混凝土。在預留凹坑模板或預埋件處，應沿四周均勻布料。加強對混凝土泵及管道巡回檢查，發(fā)現(xiàn)聲音異?；虮霉芴鴦討皶r停泵排除故障。汽車泵的布料汽車泵行走及作業(yè)應有足夠的場地，汽車泵應靠近澆筑區(qū)并應有兩臺罐車能同時就位卸混凝土的條件。汽車泵就位后應按要求撐開支腿，加墊枕木，汽車泵穩(wěn)固后才能開始工作。汽車泵就位與基坑上口的距離視基坑護坡情況而定，一般應取得現(xiàn)場技術主管的同意。正常泵送過程中，宜保持泵送連續(xù)性，盡量避免泵送中斷，若混凝土供應不及時，寧可放慢泵送速度，也要保持泵送連續(xù)性。在泵送過程中，輸送管內混凝土拌合物處于運動狀態(tài)，混凝土中各部成分呈均勻分布狀態(tài)，泵送中斷時，剩下的粗骨料易造成輸送管堵塞。當再次繼續(xù)泵送時，剩下的粗骨料易造成輸送堵塞。故此，要合理調整粗骨料粒徑和混凝土塌落度，當中斷時間過長時（超過2小時），拆管清理后，重新進行排管。按照澆搗方案，組織全體施工人員進行大型技術交底會，使每個操作人員對技術要求、混凝土下料方法、振搗步驟等做到心中有數(shù)?；炷翝仓炷恋淖杂陕渚嗖坏么笥?m?；炷猎跐仓攸c的塌落度，每工作班至少要檢查4次?；炷恋乃涠仍囼瀾稀镀胀ɑ炷列阅茉囼灧椒藴省罚℅B/T50080~2002）的有關規(guī)定?；炷翆崪y的塌落度與要求塌落度之間的偏差不應大于±20mm。澆筑混凝土時間最長不大于初凝時間90min。混凝土澆筑宜從低處開始，沿長邊方向自一段向另一端推進，保持混凝土沿基礎全高均勻上升。澆筑時，要在下一層混凝土初凝之前澆筑上一層混凝土，避免產(chǎn)生冷縫，并將表面泌水及時排走。局部厚度較大時先交澆深部混凝土，2~4h后再澆上部混凝土。澆筑混凝土應使用高頻振搗器，振搗器的插點間距為5倍振搗器的作用半徑，防止漏振，斜面推進振動棒應在坡腳與坡頂插振。振動混凝土時，振動器應均勻地插拔，插入下層混凝土50mm左右，每點振動時間10~15s，以混凝土泛漿不再溢出氣泡為準，不可過振。混凝土澆筑完了以后3~4h在混凝土接近初凝之前進行第二次振搗，然后按標高線用刮尺刮平并輕輕抹壓?；炷恋臐仓囟劝词┕し桨缚刂疲缘陀?5℃為宜，最高不得超過28℃。間斷施工超過混凝土的初凝時間應待先澆混凝土具有2N/m㎡以上的強度時才允許后澆筑混凝土?；炷翝仓皯獙炷两佑|面先行濕潤，對補償收縮混凝土下地墊層或相鄰其他已澆筑的混凝土應在澆筑前24h即大量灑水澆濕。全體施工管理人員實行崗位責任制，做到職責分清獎罰分明?；炷翑嚢柢囘M場，混凝土品質嚴格把關。檢查攪拌車運輸時間、混凝土塌落度、可泵性是否達到規(guī)定要求。對不合格者要立即與攪拌站進行聯(lián)系，嚴禁不合格混凝土進入泵車輸送。每臺泵車進料量要及時反映到調度室，按澆筑總量及時平衡攪拌車進入各泵位，基本做到澆筑速度相同，齊頭并進?；炷翝仓r按每皮下料高度控制在50cm，做到邊下料邊振搗。每臺泵的混凝土澆注面不少于4只振動棒進行振搗。當泵管發(fā)生爆管時，若混凝土散落在模板上，經(jīng)估計后混凝土散落至散落處的時間少于混凝土初凝時間，則可以不派人去清理。若混凝土散落至散落處的時間超過混凝土初凝時間，則立即派人去清理散落混凝土，在混凝土澆筑至該處前，必須清理干凈?；炷翝仓仨氝B續(xù)進行，中途操作者、管理人員輪流交替用餐。混凝土表面處理做到“三壓三平”首先按面標高用鐵鍬拍板壓實，長刮尺刮平。其次初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍。最后終凝前，用木蟹打磨壓實、整平，防止混凝土出現(xiàn)收水裂縫?；炷帘檬褂猛戤吅蠹皶r清洗，輸送管邊也清洗干凈，以防混凝土殘留在管道中影響下一次混凝土泵送。4.3材料供應每次混凝土澆筑施工期間，根據(jù)不同的澆筑位置及混凝土方量，在混凝土澆筑施工中使用2～5臺混凝土固定泵或汽車泵分別停豐和中大道側及支撐棧橋上進行送料，采用硬管進行布料。在基坑局部較深區(qū)域布置一臺泵進行單獨澆筑。澆注區(qū)域施工縫設鋼板網(wǎng)和鋼支架遮攔不同區(qū)域的混凝土，施工縫設止水帶。本工程基礎混凝土總量達23000m3。由于本工程場內無多余施工場地，計劃在豐和中大道及A2區(qū)側作為停車點?；炷潦┕r各單位要服從現(xiàn)場總值班的統(tǒng)一指揮，從全局出發(fā)，保證生產(chǎn)、供應、澆筑工作順利進行?；炷帘幂敵隽坑嬎慊炷帘玫膶嶋H平均輸入量，按下式計算：式中：——每臺混凝土泵的實際平均輸出量(m3/h)；——每臺混凝土泵的最大輸出量(m3/h)，=65m3/h；——配管條件系數(shù)，取=0.9；——作業(yè)效率，取=0.7；計算可得：=65×0.9×0.7=41m3/h；攪拌車配備計算當混凝土連續(xù)作業(yè)時，每臺混凝土泵所需配備的混凝土攪拌車臺數(shù)，按下式計算：式中：N——混凝土攪拌運輸車臺數(shù)（臺）；——每臺混凝土泵的實際平均輸出量(m3/h)，=50.4m3/h；V——每臺混凝土攪拌車的容量（m3)，V=12m3；S——混凝土攪拌運輸車運輸車平均行車速度（Km/h），S=30Km/h；L——混凝土運輸車往返距離(Km)，L=10Km；——每臺混凝土攪拌運輸車總計停歇時間(h)，=0.75h；計算可得：，按每臺泵車配備4臺攪拌車選取。4.4分區(qū)場部及澆筑流程XX中央廣場項目A1地塊大底板混凝土澆筑的總體流程為：Ⅰ區(qū)→Ⅱ區(qū)→Ⅲ區(qū)。塔樓區(qū)域大體積混凝土厚度大，施工采用整體分層連續(xù)澆筑施工，普通區(qū)域800厚底板采用推進式澆搗施工。澆筑分區(qū)示意圖澆筑方式示意圖Ⅰ區(qū)混凝土澆筑采用兩臺汽車泵進行Ⅰ區(qū)混凝土澆筑，汽車泵和攪拌車停靠在基坑西側圍墻外豐和中大道上。Ⅰ區(qū)混凝土澆筑采用“分段分層、齊頭并進”澆筑,由南向北推進?；炷量偡搅考s1800m3，每小時澆筑方量41×2=82m3;該區(qū)域東西向長度平均約20m，分層厚度0.4m；計算可得分層最長長度82×5÷20÷0.4=25m，實際水平分層長度應控制在20m以內。該區(qū)域澆筑計劃用時22h。Ⅱ區(qū)混凝土澆筑采用兩臺汽車泵進行Ⅱ區(qū)混凝土澆筑，兩臺汽車泵分別?？吭谀媳眱蓚葪蛏希蓶|向西進行澆筑。Ⅱ區(qū)混凝土澆筑采用“分段分層、齊頭并進”澆筑,由東向西推進?；炷量偡搅考s2400m3，每小時澆筑方量41×2=82m3，混凝土初凝時間按5h選取；該區(qū)域南北向長度平均約38m，分層厚度0.4m；計算可得分層最長長度82×5÷38÷0.4=13m，實際水平分層長度應控制在10m以內。該區(qū)域澆筑計劃用時30h。Ⅲ區(qū)混凝土澆筑Ⅲ區(qū)混凝土澆筑分兩個階段進行。第一階段采用兩臺汽車泵進行Ⅲ區(qū)靠豐和中大道側混凝土澆筑，兩臺汽車泵停靠在基坑西側圍墻外豐和中大道上。澆筑采用“分段分層、齊頭并進”澆筑,由南向北推進。該階段混凝土總方量約1000m3，每小時澆筑方量41×2=82m3。該區(qū)域東西向長度平均約20m，分層厚度0.4m；計算可得分層最長長度82×5÷20÷0.4=25m，實際水平分層長度應控制在20m以內。該階段澆筑計劃用時12h。第二階段采用一臺汽車泵停靠在南側C區(qū)頂板上進行近C區(qū)測混凝土澆筑。澆筑采用“分段分層、齊頭并進”澆筑,由西向東推進。該階段混凝土總方量約350m3，每小時澆筑方量41m3。該區(qū)域東西向長度平均約6.8m，分層厚度0.4m；計算可得分層最長長度41×5÷6.8÷0.4=37m，實際水平分層長度應控制在20m以內。該階段澆筑計劃用時9h。Ⅳ區(qū)、Ⅴ區(qū)混凝土澆筑Ⅳ區(qū)、Ⅴ區(qū)混凝土澆筑深坑至底板底范圍內采用“全面水平分層”澆筑，分層厚度40cm；其它范圍采用“分段定點、一個坡度、薄層澆筑、齊頭并進、循序推進、一次到頂?shù)男泵鏉仓钡臐仓绞竭M行澆筑，分層厚度30～50cm，坡度1:7～1:6。Ⅳ區(qū)、Ⅴ區(qū)混凝土澆筑各分兩個階段進行。第一階段首先進行塔樓深坑及深坑西側混凝土（Ⅳ區(qū)該區(qū)域混凝土方量約2210m3，Ⅴ區(qū)該區(qū)域混凝土方量約1870m3）澆筑，深坑澆筑至3600mm厚底板底(混凝土方量約1000m3)Ⅳ區(qū)深坑西側混凝土采用2臺固定泵（?？吭贏2區(qū)側）+一臺汽車泵（?？吭诨颖眰龋仓?，塔樓電梯井深坑區(qū)域采用兩臺汽車泵（?？吭诒眰葪蛏希?；Ⅴ區(qū)深坑西側混凝土采用2臺汽車泵（分別?？吭贑區(qū)頂板和A區(qū)南側棧橋上）+一臺固定泵（?？吭贏2區(qū)側）澆筑，塔樓電梯井深坑區(qū)域采用兩臺汽車泵（分別?？吭贑區(qū)頂板和A區(qū)南側棧橋上澆筑。該階段澆筑Ⅳ區(qū)計劃用時16h，Ⅴ區(qū)計劃用時15h。第二階段第一階段完成后，5臺泵車自西向東同步推進澆筑其余范圍內混凝土底板。該階段澆筑Ⅳ區(qū)混凝土方量7420m3，計劃用時37h；Ⅴ區(qū)區(qū)混凝土方量7310m3，計劃用時37h。大體積混凝土澆筑施工5測溫養(yǎng)護國家標準GB50204—2002《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》規(guī)定：對大體積混凝土的養(yǎng)護應根據(jù)氣候條件采取溫控措施，并按需要測定澆注后的混凝土表面和內部溫度，將溫差控制在設計要求范圍內，當設計無具體要求時，溫差不超過25oC.大體積混凝土施工時，混凝土內部熱量較難散發(fā)，外部表面熱量散發(fā)較快（在夜間及下雨更甚），內部和外部熱脹冷縮過程相應會在混凝土表面產(chǎn)生拉應力。溫差大到一定程度，混凝土表面拉應力超過當時的混凝土極限抗拉強度時，在混凝土表面會產(chǎn)生有害裂縫，有時甚至貫穿裂縫。另外，混凝土硬化后隨溫度降低產(chǎn)生收縮，由于受到地基約束，會產(chǎn)生很大的約束力，當超過當時的混凝土極限抗拉強度時，也會產(chǎn)生裂縫。為了了解基礎大體積混凝土內部由于水化熱引起的溫度升降規(guī)律，掌握基礎混凝土中心與表面、表面與大氣溫度間的溫度變化情況，以便采取必要的措施,當溫度梯度超過300C時應嚴防混凝土出現(xiàn)裂縫。當溫度梯度低于20oC時，則可以取消混凝土表面的保護措施，以便進行后道工序施工。為此通過測溫儀器對本工程大體積混凝土進行測溫變化的監(jiān)測。各個季節(jié)，雖然環(huán)境溫度有很大差異，導致混凝土最高溫度不同，但大體積混凝土的絕對水化熱溫升一般均在500左右范圍內。減少溫度裂縫的技術手段一般可采用調整水泥品種與外摻劑、改良混凝土級配，利用后期強度來控制混凝土的溫度與改善約束條件，而采用先進測溫手段則為決定技術措施提供了先決條件。通過先進的測溫、控溫手段，可以及時了解到混凝土內部與自然溫度的實際差異，通過采用相應的技術措施，能將溫差控制在25oC（23oC預報警，采取加蓋保溫覆蓋物辦法），可以有效的消除由于溫度因