大體積砼專項施工方案

　　大體積砼專項施工方案

　　一、編制依據

　　1. 中華人民共和國行業標準

　　2. 工程圖紙

　　參考書籍：建筑施工手冊

　　二、工程概況

　　本工程為海淀區政府辦公樓，位于萬柳小區南端，總建筑面積53400㎡，

　　其中地下部分面積12000㎡，是由北京市海淀科技園建設股份有限公司興建，北京市建筑設計院設計，高屋監理公司監理，北京城建四公司承建的一幢高檔辦公樓。本工程底板南北向軸距58.0m，東西向軸距104.0m，其中（A）軸到(C)軸向北3.4m的范圍內，底板厚度1.0m，其余底板厚0.8m。底板砼強度等級為C35（ S10）。

　　三、大體積砼裂縫產生原因分析

　　大體積砼的截面尺寸較大，在混凝土硬化過程中釋放的水化熱產生的溫度變化和砼收縮，加上外界約束條件的共同作用會產生溫度應力和收縮應力，這是導致大體積砼結構出現裂縫的主要原因。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫兩種，表面裂縫由于砼表面和內部的散熱條件不同，溫度內高外低，形成溫度梯度，使砼內部產生壓應力，表面產生拉應力，表面的拉應力超過砼抗拉強度而引起的。貫通裂縫是由于大體積砼在強度發展到一定程度，砼逐漸降溫，這個降溫差引起的變形加上砼失水引起的體積收縮變形，受到邊界條件的約束時引起的拉應力，超過砼抗拉強度時可能產生的貫通整個截面的裂縫，以上這兩種裂縫都屬于有害裂縫，在本工程底板砼施工中應嚴格加以控制，

　　確保底板砼質量。

　　四、大體積砼的質量預控

　　1. 防堿集料反應

　　本工程地下室與基礎工程為防止堿集料反應，宜采用A種或B種低堿活性集料（膨脹率≤0.06%），混凝土的含堿量不超過5kg/m3，商砼供應單位應提供各種原材的含堿量，及砼拌合物的堿集料反應計算書，以確保砼的質量。

　　2. 水泥的選擇

　　選擇原則，本工程底板屬于大體積砼施工，優先選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥（P·S425#），根據經驗水泥用量不超過450 kg/m3。

　　3. 砼外加劑的選擇

　　可摻入8%—10%的CEA—B復合膨脹劑（能在砼中產生0.2～0.7MPa預壓應力）以補償砼的收縮變形，并可減少水泥用量，降低水化熱，還可將砼的抗滲等級提高一倍以上。

　　另外還可摻入一定量的磨細粉煤灰，它不但可以大大減少水泥用量（約40—50 kg/m3 ），還可提高砼抗滲性能，對砼早期裂縫的產生有很好的控制作用。

　　4. 骨料的選擇

　　骨料要求沒有冰塊、雪團，盡量選用粒徑較大，級配良好的粗骨料，但應注意骨料最大粒徑與泵車輸送管管徑之間的.比例關系。拌合水選用一般飲用水的自來水及潔凈的天然水，應符合國家現行標準《混凝土拌合水標準》的規定。

　　5. 設置后澆帶

　　由于底板平面尺寸較大，設計院用橫、豎兩道1m寬的后澆帶將底板分成四部分，這就大大減輕了溫度應力的影響。

　　6. 控制砼入模溫度

　　將砼的入模溫度控制在5℃左右，以降低砼中心溫度，從而降低中心溫度與表面溫度的差值，減少溫度應力。

　　7. 加強砼養護

　　砼澆筑后，要做好砼的保溫保濕，以免發生急劇的溫差變化，另外還要采取長時間養護，延緩降溫時間合速度，一般控制10—15天才能撤除保溫層，并應控制好降溫情況。

　　8. 加強測溫管理

　　要做好中心溫度及表面溫度記錄，并控制好中心及表面溫差在25℃范圍內。

　　9. 優化施工方法

　　要合理安排施工順序，控制砼在澆筑過程中均勻上升，分層澆筑可使下層砼的水化熱在初凝時間內充分散發，可減少砼的蓄熱質量，防止水化熱的積聚，從而減少溫度應力。

　　五、熱工計算

　　在大體積砼澆筑前，根據施工擬采取的防裂措施，先計算砼中水泥水化熱的絕熱最高溫升值，進而求出砼的內部中心溫度及表面溫度，將二者之差值控制在25℃范圍內，此外還需求出各齡期的收縮變形值、收縮當量溫差合彈性模量，然后通過計算，估量可能產生的最大溫度收縮應力，如不超過砼抗拉強度，則表示所采取的防裂措施能有效控制、預防裂縫出現，如超過砼的抗拉強度，則可采取措施調整砼的入模溫度，降低水化熱升值，降低砼內外溫差，改善施工操作工藝合砼拌合物性能，提高抗拉強度或改善約束等技術措施。

　　（一）溫差計算

　�。�1）混凝土的水化絕熱溫升值

　　T（t）=WQ/CP(1-e-mt)

　　式中：T（t）——砼的絕熱溫升（℃）

　　W ——每立方米砼中的水泥用量取450 kg/m3    Q ——每千克水泥水化熱量取335kj/kg    C ——砼的熱比，取0.96j/kg·K    P ——混凝土密度取2400 kg/m3    e ——常數，e=2.718

　　m ——與水泥品種，澆筑溫度有關的經驗系數，取0.3    t ——砼澆筑后至計算時的天數（d） 將各值帶入式中可得：

　�。�2）砼內部中心溫度  Te=Tj+ T（t）

　　式中：Te——砼中心溫度（℃）    Tj——砼澆筑溫度取℃

　　T（t）——在t齡期時砼的絕熱溫升（℃）    ——不同澆筑厚度的溫降系數，按下表取值：

　�。�3）砼表面溫度

　　Tb(t)=TQ+4/H2·h′(H- h′)△T(t)

　　式中：Tb(t)——齡期為t時砼表面溫度（℃）

　　TQ——齡期為t時大氣平均溫度，取-5℃    H——砼計算厚度（m），H= h+2 h′    h——砼實際厚度

　　h′——砼虛厚度（m），h′=K·λ/β    λ——砼導熱靈敏度，取2.33W/M·K    K——計算折減系數，取0.666

　　β——模板及保溫層傳熱系數，β=1/（δi/λi+1/βq）    δi——各種保溫材料厚，本方案采用一層阻燃草簾被，取0.04

　　βq——空氣傳熱系數，取23W/㎡·K    λi——材料傳熱系數，取0.66W/㎡·K   則：β=1/（0.44/0.66+1/23）=1.408   h′=K·λ/β=0.666×（2.33/1.408）=1.1   △T(t)——齡期t時砼內最高氣溫與外界氣溫之差：      △T(t)= Te-TQ

　　將以上各值代入可求得砼表面溫度值如下：

　　結論：各齡期砼內最高溫度與表面溫差均不大于25℃，砼表面與外界溫差也不大于25℃，因此在砼澆筑過程中，不必采取其它降低砼內部溫度得措施。養護過程中 用阻燃草棉被覆蓋，防止砼表面溫度下降，但為了防止砼表面干縮變形，在砼表面還需一層塑料薄膜以保濕。

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