. .市益田村5#地块B标段底板大体积砼施工技术及温度裂缝控制理论计算底板大体积砼施工技术一 工程概况益田村5#地块B标段工程位于市福田区，北侧和东侧紧邻城市干道福强路及益田路，南侧为已建成正使用中的益田村多层微利住宅区。本工程共2个塔楼，地下两层，地上32层，总建筑面积109011.9平方米，主体为砼框剪结构，地下室底板面积大约为6680m2，底板厚度为3800、2500、1800、500，砼强度等级为C40、S8抗渗，底板砼方量约为11000立方；地下室侧墙厚度为400，砼强度等级为C45、S8。出现温度裂缝是大体积砼质量通病，严重影响建筑功能，为了解决大体积砼出现施工冷缝和温度裂缝，特地制定本施工技术。二 大体积砼浇灌施工工艺1底板采用分块斜薄层分段浇灌、自然流淌、一次到顶的施工方法，每块以后浇带划分（图中粗线表示后浇带），分层厚度约为500，每段长度为15m，三台输送泵自西往东布置，砼浇灌方向及设备布置如下图所示。砼浇灌侧面示意图：2当砼浇灌距离砖侧模约为2m时，此时砼应靠砖侧模下料，以使砼与前面浇灌砼之间形成凹槽，由于砼泌水，从而在凹槽积水，及时用离心泵把水抽走，注意避免把砼中的砂浆抽走。如下图所示：3当砼即将初凝时，进行二次振捣，将运转着的振动棒依靠自身的重量插入砼中，将砼中的多余的水份排出，如果振动棒拔出时，留下的孔穴不能自行闭合，则不能进行二次振捣。4当砼初凝后而未有终凝时，在砼表面找平后，利用提浆机对砼表面进行收浆，充分防止砼干缩裂缝出现。5及时用麻袋或草袋覆盖已终凝的部份砼，待每块的全部砼终凝后，在每块砼的四周砌250mm高砖墙，待砼终凝12小时后进行蓄水养护，蓄水深度为200mm，养护时间为14天。6砼终凝后，进行砼外温度监测，提供数据，以便及时调整砼外温差。三 确保砼不出现施工冷缝计算每台输送泵输送量为30m3，共有三台输送泵；砼初凝时间为3小时；砼流淌休止角度为9每层砼厚度为500；每块浇灌砼宽度为30.2m；以每块板厚为2.5m作计算；每段最长浇灌砼的长度为：L=2.5ctg9=15.8m；每段最长的一层砼的方量：V1=0.515.830.2=239m3；3台输送泵在初凝时间为3小时砼输送量为：V2=3033=270m3V1=239m3，则不会出现施工冷缝。四 大体积砼降温措施水化热大是大体积砼重要特点，是造致砼部温度过高原因，从而容易引起大体积砼温度裂缝，所以降低大体积砼水化热温度，是保证砼质量重要措施。砼采用市金众集团华飞砼厂供应商品砼，并由华飞分厂砼厂（清水河）备用，生产线共有4条，35台砼运输车，每小时生产能力为350m3，确保满足本工程砼需求量。（1） 控制温升 选用韶峰生产矿渣硅酸盐525#水泥，砼坍落度为1518cm 掺加建科生产的缓凝型减水剂STH-1 掺加适量粉煤灰，但含量不能大于30%。所选用的粉煤灰为妈湾电厂生产的级纷煤灰。 在满足砼强度下，骨料尽量选用较大粒径（24cm），同时具有较好级配，石子的含泥量控制在1%以下，砂的含泥量在2%以下。石子采用小南山石场生产的碎石，最大粒径25mm。砂子采用码头中砂，细度模数2.73.0。 尽量选择气温较低环境下浇灌砼，以减少砼温差（2） 延缓砼降温度速率 选用缓凝剂，使砼推迟初凝、终凝时间（初凝时间为46小时） 及时进行保温隔热，蓄水养护（3） 改进施工工艺，进行二次振捣，经使砼泌水排出，提高砼抗拉强度，减少砼收缩。（4） 进行温度监测控制每隔10m左右设置监测点，每个监测点设有三个温度点，严格控制砼外温差小于20，否则，采取调整蓄水深度或者利用钨灯在砼表面进行加温和在表面回填细砂。（因中庭部位板厚为500，不属于大体积砼，则不需要进行温度监测）温度监测在砼终凝后开始监测，监测时间为1个月，在前面7天，每隔2小时测温一次，以后7天，每隔4小时测温一次，以后每隔6小时测温一次。(测温孔平面布置图每点测温孔代表3个测温点，如下图所示)五 劳动力组织考虑到工程量比较大，必须采取分班轮流替换，以保证足够劳动力完成任务。六 底板砼施工保证措施当施工时不具备以下条件时，不允许进行施工 预先和气象部门取得联系，确保避免在施工期间下大雨，同时准备塑料帆布(约为1500m2),作好下雨的预防措施。 气温不能高于35，否则不能施工。 预备二台发电机，确保在停电时能及时供电，满足施工期间电力供应。 必须取得砼供应商联系，根据施工进度控制砼运输量。同时检查砼的质量，如不符合质量要求和施工规的规定，必须退货。砼温度裂缝控制理论计算一 砼温度裂缝控制理论计算主要据根大体积砼产生温度裂缝主要有两个原因：大体积砼终凝后水化热放热而降温所收缩裂缝和砼外温差过大所产生应力裂缝。二 降温产生裂缝理论计算因地下室底板设计上设置后浇带，取其中体积、面积最大的单元计算，如下图所示：1:砼最高温升值为了进一步降低砼水化热，采用525R矿渣硅酸盐水泥中掺加适量粉煤灰。水泥用量Q=350kg/m3 粉煤灰掺量F=60kg/m3 预计6月上旬浇筑底板砼，取平均气温T0=28Tmax=T0+=64.22:各龄期的温度升降值根据以往工程实测温度曲线，推算出2.5m厚底板升降温曲线如下图所示：3：各个龄期砼收缩值及收缩当量温差 钢筋砼诸因素在标准条件下的各项修正系数值如下M1=1.25 M2=1.35 M3=1.0 M4=1.21 M5=1.1 M6=1.0 M7=0.77 M8=0.76 M9=1.0 M10=0.86 各龄期收缩当量温差Ey(t)=Ey(t):任意龄期的砼收缩值：标准状态下砼的最终收缩量，取3.24t:砼浇筑完毕后的计算天数b：经验系数，取0.01把砼任意龄期收缩值换算成收缩当量温差Ty(t)= a：砼线性膨胀系数，取110-5计算值如下：T(6)=3.26 T(9)=4.82 T(12)=6.34 T(15)=7.81 T(18)=9.23 T(21)=10.62 T(24)=11.96 T(27)=13.26 T(30)=14.524:根据砼各龄期温差及收缩当量温差，计算各龄期降温的综合温差T(6)=3.52 T(9)=4.82 T(12)=4.45 T(15)=3.82 T(18)=2.98 T(21)=2.65 T(24)=1.82 T(27)=2.29 T(30)=2.365:各龄期的砼弹性模量 E28:C40砼弹性模量取3.25104N/mm2计算值如下：E(3)=1.86104 E(6)=2.44104 E(9)=2.72104 E(12)=2.89104 E(15)=3.00104 E(18)=3.08104 E(21)=3.14104 E(24)=3.19104 E(27)=3.23104 E(30)=3.261046：各龄期的砼松弛系数S(3)=0.57 S(6)=0.39 S(9)=0.287 S(12)=0.283 S(15)=0.281 S(18)=0.28 S(21)=0.28 S(24)=0.27 S(27)=0.27 S(30)=0.277：地基水平阻力系数CX值 地基对基础约束的CX1值地下室底板下面有10cm厚素砼垫层，则CX1=0.3N/mm3(查表可得) 空心桩对基础CX2约束值（空心桩外径600mm，径390mm）F：每根桩分担的地基面积 Kn：地基水平侧移刚度（110-2N/mm3）E:桩的弹性模量，取4104N/mm2 I：桩的惯性矩 D：桩的直径经计算可得：CX=CX1+CX2=0.30142/mm38:砼各龄期温差和收缩引起的温度应力a:砼的线膨胀系数，取110-5 v:泊桑比，取0.15ch:双曲余弦函数 L：结构长度H：结构厚度经计算可得：=0.244 =0.216 =0.222 =0.192 =0.152 =0.136 =0.091 =0.115 =0.119C40砼抗拉强度Rf=1.8Mpa则该基础底板不会由于降温和砼收缩而形成温度裂缝三 大体积砼外温差控制理论计算【参考高层建筑施工志缙、帆编著，中国建筑工业】通过调整蓄水深度可控制砼外温差（外温差小于20）。蓄水养护的水深度计算（温度控制在28天）Tmax-Ta=20Tb=25K=1.3W:525R矿渣水泥水化热，取334KJ/KgF:结构暴露在空气中的面积V:结构的体积经计算可得：R=0.163K/W蓄水深度：H=R=0.1630.58=0.095m现不采取提高水温措施，调整蓄水深度Tmax=64.2Ta=Tmax-20=44.2Tb=25调整后蓄水深度：H=9.5结 束 语地下室底板砼施工完毕后到现在已有6个月多后，经有关部门多次检查、复核，除了少数局部地方表面有干缩裂缝外，没有发现有害的裂缝，砼强度、抗渗等级均符合设计要求。通过施工实践有如下的体会：1砼性能是非常重要，特别是砼的抗拉强度，而粉煤灰的掺量会影响砼的抗拉强度（粉煤灰掺量越大，砼抗拉强度会越低），与要求砼具有低水化热相矛盾（粉煤灰掺量越小，砼水化热越大），所以必须掌握好粉煤灰的掺量的度，不能过大，也不能过小。2蓄水养护是控制砼有害裂缝出现一个非常有效的方法。同时要注意在砼浇灌过程中，已浇灌完毕的砼即将初凝时，及时要对砼表面处理（例如利用提浆机进行砼表面提浆），砼初凝后，必须在其表面覆盖麻或草袋，避免砼出现干缩裂缝。3规中规定大体积砼的外温差宜控制在25以下，实际工程中一般做不到，我们通过监测发现，砼外温差曾高达38，主要原因是砼部温度过高，并且蓄水深度没有调整，但通过延长蓄水养护时间，砼并没有出现任何温度裂缝。4实测温度比理论温度高出于24.1, 主要原因是理论最高温度计算公式采用非绝热原理，实际上当砼厚度超过一定的围外（本工程砼最厚为3800），砼中心部具有良好绝热性能，所以造致部实测温度比理论计算高。市金众（集团） 万观水word教育资料