复旦大学先进材料国家实验室（一期）大体积砼浇筑方案

资料大小：2.8M
资料类型：.WORD
资料等级：
发布时间：2021-08-30

资料介绍

先进材料国家实验室底板浇注施工方案
一、编制依据
上海华东建设发展设计有限公司的施工图及有关设计文件。
同济大建筑设计研究院《复旦大学新江湾校区先进材料国家实验室基坑围护方案》。
现行的国家规范、规程和质量验收评定标准。
现行国家安全技术操作规程。
上海地区现场文明施工条例。
设计图纸交底会议纪要。
二、参建单位
工程建设单位：复旦大学
设计单位：上海华东建设发展设计有限公司
监理单位：上海建设咨询监理有限公司
总包单位：上海建工股份有限公司
施工单位：南通四建集团有限公司
三、工程概况
复旦大学先进材料国家实验室（一期）位于复旦大学新江湾校区内，南临经五路、东频淞沪路、西依纬一路、北接经四路。地下一层，地下室层高4.8M，设备夹层层高2.2M; 地上八层，一层层高5.7M,二至八层层高为4.2M，顶层层高为5.5M。总建筑面积22800M2,占地面积3270M2，建筑总高度41.2M，建筑主体结构为钢筋混凝土结构。本工程地下室建筑面积3473.8M2，地下人防浇筑面积2024M2,战时掩蔽人数1280人，地下室建成战时6级人防工程，为平战转换项目，人防地下室室内地坪标高为-7.000M；顶板标高为2.200M；基础底板为钢筋砼筏板，底板厚1.20M，局部有集水坑处底板厚度达到3.9M厚！属大集积砼，须按大体积砼要求施工。垫层厚100，地基与基础设计等级为乙级。±0.000M相当于吴淞高程 5.300M，现有室外自然地坪吴淞高程4.20M。专业施工均有专有专项施工方案，本施工方案仅阐述基础部分筏板大体积砼浇筑的施工。
主要尺寸参数
底板东西向长104.4M南北向宽48.9M，厚1.2M.；
        后浇带有两条：一条位于20轴向19轴方向1.5M处；另一条位于7轴向8轴1.5M处，长度为23.9M,宽度为1.0M,
砼方量及强度等级
底板C35防水砼4593M3（两后浇带两恻（1轴到7轴称C区；20轴到26轴称A区）为共2000 M3左右；两后浇带之间（称为B区）为2593M3左右）
存在问题
     本工程特殊性在于：A、复式围护结构（水泥搅拌桩加土钉墙）；B、建筑物周边即围护桩外11.7M范围内土作卸载，卸土厚度为2.4M。故底板砼浇筑时，砼泵车及搅拌运输车需通行于卸土平台之上，忽然增加的静、活荷载可能会给基坑围护造成一定的影响，鉴于此因，砼浇筑采用先浇注20轴到26轴（即A区）段，第二次B、C区连续浇注。A区相对而言，砼方量较少，车辆自然少很多，给基坑造成安全影响要小些。而且，通行坡道靠近26轴，做到了就近浇筑。施工中，有专人指挥车辆，严禁车辆通行或停靠于坑边。该区段我们有意识地将A～B轴、J～K轴、25～26轴段的底板，直接以围护土钉墙为模板，从而使砼直接抵在围护上，也起到一定的支撑作用，为B、C区底板砼的浇筑在安全性上又增加了一道法码。
四、泵送砼机具选择
1、砼泵车
   选用DC-S115型泵车，额定最大输送砼量70M3
Ø125管径最大水平输送距离420M；
         最大垂直输送距离100M
   泵车台数
N=Qh/(Qmax*ή)=(3500/48)/(70*0.43)=2台
   要求配备臂长36M泵车两台即能满足要求。
2、砼搅拌运输车
选用NOS-TQ10-69型砼搅拌运输车，搅拌筒容量8.7M3
运输砼容量6.0M3
每台泵车所需砼搅拌运输车台数
NG=(Qmax*ή)（60/S+T）/60V=125*0.43*（60*15/20+0.15）/60*6=7辆
运输距离15KM所需砼搅拌运输车辆总数
           ∑NG=2*7=14台
如运输距离≠15KM时所需砼搅拌运输车辆总数相应增减。
五、浇注顺序和泵车布置
浇注顺序：原则分块、分层浇筑。分块系以后浇带为分界线分为东西两块。分层：垂向分为三层，每层600㎜；水平距离以初凝时间
为控制，到达初凝时间时，转向第二层。当第二层浇注到达预定的第二层初凝时间时，转向第三层。第三层浇完时，继续浇第一层。
泵车平面布置：如图所示。
六、砼温差、收缩、约束与收缩应力
期龄   当量温差   综合温差   松驰系数   弹性模量   收缩应力
起点温升37.2950C
3       1.5127                0.186       1.6*104
6       1.469      3.77       0.208        2.1*104       0.05533
9       1.425      4.63       0.212        2.34*104    0.07717
12      1.382      4.68       0.215        2.48*104    0.08384
15      1.341      4.04       0.230        2.58*104    0.09331
18      1.303      3.20       0.252        2.65*104    0.07180
21      1.264      2.86       0.301        2.70*104    0.07800
24      1.225      2.02       0.367        2.74*104    0.06825
27      1.192      2.49       0.473        2.76*104    0.10920
30      1.186      2.59       1            2.79*104    0.2427
∑T               30.28                            ∑σ=0.8789
结果：
砼最高温升
Tmax=T0+Q/10+F/50=10+(265/10)+(265*15%)/50=37.2950C
     砼最高温升发生的时间为砼浇后第三天（即期龄3）
砼的初凝时间估算
          t=200/t0+15=4.5h
3、砼抗裂的安全度     K=fc/Σσ=1.9/0.8789=2.16>[K]=1.15
结论：只要保证水泥、骨料等原材料质量，细心浇捣，浇注后精心做好科学的保温保湿养护，不会产生不应有裂缝。
施工注意事项
1）、要求搅拌站使用同一产地优质砂、石骨料，同一厂家的水泥，统一级配，统一配合比以保证原材料的质量。
2）、浇注按规定的分块、分层顺序进行，以保证控制砼温差和收缩。砼捣固应定人，定点，定任务以保证砼不漏震，不过震达到砼的外光内实。
3）、精心养护是大体积砼保证质量的重要措施，要保温保湿。
保温保湿材料厚度
   δ=0.5hλ（T2－Tġ）K／λċ（Tmax－T2）
=0.5×1.2×0.052×（14－12）/[0.233×（37.295－14）]×1.6
=0.018m=1.8cm厚（一层麻袋）
K=1.6
H==1.2m
T2=砼表面温度
Tmax=砼中最高温度
Tg=（浇后3—5d）时最高平均气温
λ=保温材料的导热系数（λ=0.052~0.063）
λċ=砼导热系数（λċ=0.233w/m·k）
根据热交换原理，每M3砼在规定时间内，内部中心温度降到表面温度时方出的热量等于砼养护期间散失到大气的热量。此时砼所需的热阻系数
R=XM（Tmax-T2）*K/(70Tj-mc*W)=600*0.526(54.5-30)*1.3/(700*35-0.28*280*200.46)
=12371.52
W=砼在指定龄期内水泥的水化热（KJ/Kg），3d 时 W=200.46
X=砼维持到指定温度的延续时间，25d时，X=600h
M=砼表面系数=F/V=1440/2736=0.526
Tj=砼浇注温度=350C
mc=每立方砼水泥用量280Kg
           蓄水养护所需水深H=R*λW=1.408*0.58=0.816M
结论：蓄水养护不可取。
七、混凝土施工
尽量不在夜间加班，考虑设置2台汽车泵，另备1台汽车泵备用，接两根软管进行泵送砼。
每台泵的浇捣速度平均每小时不少于30m3，2台泵每小时供应砼量不少于90m3，由于砼供应速度大于砼初凝速度，确保了砼在分层处不出现冷缝。
砼表面处理做到“三压三平”。
首先按面标高用煤撬拍板压实，长刮尺刮平；
其次初凝前用铁滚筒数遍碾压、滚平；
最后终凝前，用木蟹打磨压实、整平，防止砼出现收水裂缝。
砼浇捣前及浇捣时，基坑表面积水，由设置在垫层内的临时集水井用潜水泵向基坑外抽出。
基础砼施中要注意：地下室底板渗水的位置，往往不在施工缝处，而是在导墙与底板的90度夹角之间产生，这是因为当底板砼振捣时，对底板钢筋产生了震动压力，这些应力传递到了导墙与底板的结合部位，在导墙砼的凝固过程中，受应力的影响而产生毛细裂缝，地下水通过这些毛细裂缝，产生渗水现象，为了防止这些渗水现象产生，在导墙与底板砼捣制时，对导墙部位要采取二次振捣方式，即导墙砼初凝强度到达前进行第二次振捣（大约和第一次振捣间隔1小时左右），以此来消除第一次振捣过程中产生的毛细裂缝，杜绝渗水源。
七、控制砼裂缝的措施
大体积钢筋砼结构引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚，使砼内产生早期温升和后期降温时的温度应力，故施工中采取下列措施来降低温差，防止出现构裂缝。
化砼配合比（通知砼供应商）
对于筏板基础来说，一般不会很快就增加结构荷载，因此充分利用砼的中后期强度，可有效地降低水泥用量，选用中低热水泥，以降低水泥水化所产生的热量，从而控制大体积砼的温度升高。
粗骨料选用粒径为5-40㎜连续级配或5-16㎜、20-40㎜双级配碎石，细骨料选用细度模数2.5左右的中砂。严格控制粗细骨料的含泥量，石子控制在1％以下，黄砂控制在2％以下，如含泥量大，不仅会增砼的收缩，而且会引起砼的抗拉强度的降低，对砼的抗裂不利。
掺入一定量的磨细粉煤灰，发挥其“滚珠效应”，以改善砼的和易性，提高砼的可泵性，并因此取代部分水泥，降低了砼的水化热，而使得砼的升温减小。
掺入具有缓、减水作用的WL-1型外加剂，以改善砼的性能。加入外加剂后，可延长砼的凝结时间，采取分层浇筑砼，利用浇筑面散热，并可大大减少施工中出现冷缝的可能性。
坍落度：控制在140±20㎜。
凝结时间：初凝时间为9-10小时，终凝时间为12-13小时。
2、   采用分层浇筑
   砼必须连续、分层浇筑，分层浇筑的目的是通过增大表系数，以利于砼的内部散热。

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