超高层地下室底板大体积混凝土施工

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发布时间：2021-11-04

资料介绍

施工准备工作

大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施上等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利圆满完成施工。

3.1 材料选择
由于本工程地下水对砼有中等腐蚀性，因此宜选用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。
⑴、水泥：普通硅酸盐水泥42.5，28d水化热为377KJ/Kg，矿渣硅酸盐水泥32、5水化热为335KJ/Kg，两者相差不大，考虑到目前市场上矿渣硅酸盐水泥极少，加之普通硅酸盐水泥各种性能都较好，因此决定采用普通硅酸盐42.5水泥。再通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗掺能力。
⑵、粗骨料：采用碎石，含泥量不大于1%，选用粒径较大，级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温。
⑶、细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5㎜，含泥量不大于3%，选用平均粒径较大的中、粗砂拌制混凝土比采用细砂拌制混凝土可减少用水量10%，同时可相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土的收缩。
⑷、粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰，按照规范要求，采用普通硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，粉煤灰掺量不宜超过砼水泥用量的35%，且粉煤灰取代水泥率普通硅酸盐水泥不宜超过20%。粉煤灰对降低水化热、改善混和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有所降低，对混凝土抗掺抗裂不利，因此粉煤灰的掺加量控制在20%以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量，每立方水泥混凝土掺加Ⅱ级粉煤灰约67kg。
⑸、外加剂：采用防裂型混凝土防水剂，掺量为水泥重量的2.3%，防水剂应不含氯盐，对钢筋无锈蚀影响，掺入混凝土中能明显提高硬化后的混凝土抗渗性能，同时还应具有减水、降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。
另经征得甲方同意拟在混凝土中掺入每立方砼0.8～0.9Kg的杜拉纤维，以更好地有效减少裂缝。

3.2混凝土的配合比
由于本工程地下水对砼有中等腐蚀性，对配合比有这样的要求：水灰比不大于0.5，每立方米砼水泥用量不低于360Kg，掺入粉煤灰时，适当减小一点水泥用量。
⑴、混凝土采用商品砼，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。
⑵、混凝土配合比应通过试配确定，按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关要求进行设计。如征得设计单位、建设单位、工程监理的同意，设计配合比时可利用混凝土60d或90d的后期强度，以满足减少水泥用量的要求。
⑶、粉煤灰采用外掺法时，仅在砂料中扣除同体积的砂重，另外在进行混凝土试配时应考虑到不同厂牌号水泥的供应情况，以满足施工的要求。

3.3 现场准备工作
⑴、底板钢筋及柱、墙插筋应分区尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。
⑵、底板上的预留孔洞支模牢固、稳定。
⑶、将底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。
⑷、浇筑混凝土时预埋的测温管等应提前准备好。
⑸、管理人员、施工人员、后勤人员、测温人员、保温人员等昼夜值班，坚守岗位，各负其责，保证砼连续浇筑的顺利进行。

大体积混凝土温度和温度应力计算

在大体积混凝土施工前，必须进行温度和温度应力的计算，并预先采取相应的技术措施控制温度差值，控制裂缝的发展，做到心中有数，科学指导施工，确保大体积混凝土的施工质量。

4.1温度计算
1、混凝土拌合物的温度
混凝土拌合物的温度是各种原材料入机温度的中和。
温度计算：
水泥：328 Kg      70℃
砂子：742 Kg      35℃ 含水率为3%
石子：1070Kg      35℃ 含水率为2%
水：185 Kg      25℃
粉煤灰：67 Kg      35℃
外加剂：8   Kg      30℃
TO=[0.9(MceTce+MsaTsa+MgTg)+4.2Tw(Mw-WsaMsa-WgMg)+C1(WsaMsaTsa+WgMgTg)-C2(WsaMsa+WgMg)]/[4.2Mw+0.9(Mce+Msa+Mg)]
式中：TO         ——混凝土拌合物的温度(℃)
Mw、Mce、Msa、Mg ——水、水泥、砂、石每m3的用量(kg/m3)
Tw、Tce、Tsa、Tg ——水、水泥、砂、石入机前温度
Wsa、Wg           ——砂、石的含水率(%)
C1、C2             ——水的比热溶(kJ/Kg K)及溶解热(kJ/Kg)
C1=4.2，C2=0(当骨料温度>0℃时)
TO=[0.9(328×70+67×35+8×30+742×35+1070×35)+4.2×25(185-742×3%-1070×2%)+4.2(3%×742×35+2%×1070×35)-0]/[4.2×185+0.9(328+742+1070)]=37.49℃
2、混凝土拌合物的出机温度
T1=T0－0.16（T0－Ti）
式中： T1——混凝土拌合物的出机温度（℃）
     Ti——搅拌棚内温度，约30℃
∴ T1=37.49－0.16（37.49－30）=36.3℃
3、混凝土拌合物浇筑完成时的温度
T2= T1－(αtt＋0.032n)(T1－Ta)℃
式中：T2——混凝土拌合物经运输至浇筑完成时的温度（℃）
α——温度损失系数   取0.25
    tt——混凝土自运输至浇筑完成时的时间取0.7h
    n ——混凝土转运次数取3
Ta——运输时的环境气温取35
T2=36.3－(0.25×0.7＋0.032×3)(36.3－35)=35.95℃
混凝土拌合物浇筑完成时温度计算中略去了模板和钢筋的吸热影响。
4、混凝土最高温升值
   Tmax=T2 ＋ QK/10 ＋ F/50
式中：Tmax——混凝土最高温升值（℃）
    Q ——水泥用量约328kg
      F ——粉煤灰用量67kg
      K ——使用42、5普通硅酸盐水泥时取1.25。
Tmax=35.95＋328×1.25/10＋67/50=78.3℃
该温度为底板混凝土内部中心点的温升高峰值，该温升值一般都略小于绝热温升值，一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不再升温，并且开始逐步降温。
5、混凝土表面温度
规范规定：对大体积混凝土的养护，应采取控温措施，并按要求测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温度差控制在25℃以内。
由于混凝土内部最高温升值理论计算为78.3℃，因此将混凝土表面的温度控制在55℃左右，这样混凝土内部温度与表面温度，以及表面温度与环境温度之差均不超过25℃，表面温度的控制可采取调整保温层的厚度来完成。
6、保温层厚度计算
保温采用蓄水保温，底板厚1.0m和0.6m，承台深度较深，以深8m的承台来计算。
砼终凝后，在其表面蓄存一定深度的水，由于水的导热系数为0.58W/M K，具有一定的隔热保温效果，这样可延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小砼中心