大体积混凝土施工方案

                 编制：        

                 审核：        

                 批准：         

大庆油田建设集团有限责任公司辽阳项目部

                   2017年04月14日

1 概述

1.1 编制目的

本工程内泵机基础为钢筋混凝土结构，结构最小几何尺寸大于1m，属大体积混凝土。为避免因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致的有害裂缝，需进行相关的技术措施。为使大体积混凝土施工符合技术先进、经济合理、安全适用的原则，确保工程质量，制定本方案，用以具体指导施工，确保本工程优质高速地建成。

1.2 工程内容

太阳升输油站新建输油泵棚内泵机基础5座

林源输油站四线给油泵房内泵机基础1座

1.3 工期计划

本工程计划开工日期：2017年04月10日，完工日期：2017年05月20日

2 编制依据

2.1 基本依据

2.1.1庆铁三线、四线站场改造工程施工设计图纸

2.1.2现行国家标准规范和行业施工规范

2.2 主要技术标准及验收规范

本工程施工中使用国家最新的各项技术法规，见下表。

主要技术标准及验收规范

2.3.1施工现场踏勘资料、施工技术标准及验收规范。

2.3.2国家现行的法律、法规，地区行业颁发的安全、消防、环保、文物等管理规定。

3 技术要求

3.1 大体积混凝土的材料、配比、制备及运输

要求商品混凝土供货商对我单位定购的大体积混凝土配合比的设计除要符合工程设计所规定的强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性等要求外，尚应符合大体积混凝土施工工艺特性的要求，并符合合理使用材料、减少水泥用量的要求。

要求混凝土供货商在大体积混凝土的制备和运输中，应符合设计混凝土强度等级的要求外，尚应根据预拌混凝土运输距离、运输设备、供应能力、材料批次、环境温度等调整预拌混凝土的有关参数。

商品混凝土供货商配制大体积混凝土所用水泥的选择及其质量，应符合下列规定：

1、 所用水泥应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175

的有关规定，当采用其他品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定；

2 、应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所

用水泥其3d 天的水化热不宜大于240kJ/kg，7d 天的水化热不宜大于270kJ/kg。

3、 当混凝土有抗渗指标要求时，所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%；

4 、所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于60℃。

5、要求混凝土供货商水泥进场时应对水泥品种、强度等级、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性、凝结时间、水化热等性能指标及其他必要的性能指标进行复检。

骨料的选择，除应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52 的有关规定外，尚应符合下列规定：

1、 细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于3%；

2 、粗骨料宜选用粒径5～31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%；

3 、应选用非碱活性的粗骨料；

外加剂的选择除应满足尚应符合下列要求：

1 外加剂的品种、掺量应根据工程所用胶凝材料经试验确定；

2 应提供外加剂对硬化混凝土收缩等性能的影响；

大体积混凝土配合比设计，除应符合现行国家现行标准《普通混凝土配合比设计规范》JGJ 55 外，尚应符合下列规定：

1、 所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜低于160mm。

2、 拌和水用量不宜大于175kg/m3。

3、 粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%；矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50%；粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%。

4、 水胶比不宜大于0.55。

5、 砂率宜为38～42%。

6 、拌合物泌水量宜小于10L/m3。

在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验。

混凝土拌合物的运输采用混凝土搅拌运输车，运输车采取必要的防风、防晒、防雨和防寒设施。搅拌运输车在装料前应将罐内的积水排尽。搅拌运输车的数量需满足混凝土浇筑的工艺要求。当运输过程中出现离析或使用外加剂进行调整时，搅拌运输车应进行快速搅拌，搅拌时间应不小于120s；运输过程中严禁向拌合物中加水。运输过程中，坍落度损失或离析严重，经补充外加剂或快速搅拌已无法恢复混凝土拌和物的工艺性能时，不得浇筑入模。

3.2 大体混凝土施工

3.2.1 施工技术准备

大体积混凝土施工应在混凝土的模板和支架、钢筋工程、预埋管件等工作完成并验收合格的基础上进行。

施工现场设施按施工总平面布置图的要求按时完成，场区内道路应坚实平坦。

施工现场的供水、供电应满足混凝土连续施工的需要。

用于大体积混凝土施工的设备，在浇筑混凝土前进行全面的检修和试运转，其性能和数量须满足大体积混凝土连续浇筑的需要。

混凝土的测温监控设备已按方案规定配置和布设，标定调试正常，保温用材料齐备，并已安派专人负责测温作业管理。

大体积混凝土施工前，对工人进行专业培训，并逐级进行技术交底，同时建立严格的岗位责任制和交制度。

3.2.2 模板工程

大体积混凝土的模板和支架系统除应按国家现行有关标准的规定进行强度、刚度和稳定性验算外，同时还应结合大体积混凝土的养护方法进行保温构造设计。模板和支架系统在安装、使用或拆除过程中，必须采取防倾覆的临时固定措施。

大体积混凝土的拆模时间，应满足国家现行有关标准对混凝土的强度要求，混凝土浇筑体表面与大气温差不应大于20℃。为保证质量，大体积混凝土延迟拆模时间。

3.2.3 混凝土浇筑

对于本工程中的大体积混凝土，采用由短边向长边整体分层连续浇筑的方法进混凝土浇筑施工，如下示意图：

整体连续浇筑时宜为300～500mm。

整体分层连续浇筑，缩短间歇时间，并在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕。层间最长的间歇时间不应大于混凝土的初凝时间。

混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边方向自一端向另一端进行。当混凝土供应量有保证时，亦可多点同时浇筑。

在大体积混凝土浇筑过程中，应采取措施防止受力钢筋、定位筋、预埋件等移位和变形，并及时清除混凝土表面的泌水。大体积混凝土浇筑面应及时进行二次抹压处理。

3.2.4 混凝土振捣

振捣时要快插慢拔、插点均匀排列、逐点移动、顺序进行，不得遗漏，以混凝土表面呈水平并出现水泥浆、不再下沉、不出现气泡为合格；不得过振，避免离析现象的发生。

插点间距纵、横方向不超过振捣棒作用半径的1.5倍（振捣棒的作用半径为300mm—400mm），振捣棒不得碰撞模板、钢筋或预埋件；振捣棒插点方式采用梅花状均匀排列。

混凝土分层浇筑时，在振捣上一层时，振捣棒要插入下一层50mm，以消除两层间的接缝。

振捣棒在每一插点上的振捣时间为20s—30s，时间过短，混凝土不易振实，过长会引起离析。

浇筑完成后及时搭设保温棚进行棚内升温养护，养护时间不得少于14天。

浇筑过程中在监理工程师的监督下随机抽取标准养护试块和同条件养护试块，标准养护试块成型脱模后送标养室按规定标准养护，同条件养护试块要和构件在相同条件下进行养护，在规定日期内送检。

4 施工准备

4.1 材料准备

4.1.1 混凝土

本工程中基础主体全部采用C30商品混凝土，提前向供应商申明此次用途为大体积混凝土，与供应商总工程师进行沟通，框定混凝土的强度等级、坍落度、浇筑时间和工程部位等数据，进行大体积混凝土配合比设计。原材料采用低发热量的胶凝材料，适当增大骨料粒径，调低水温。对供货商的配合比设计单及原材料等进行预先审查，以保证符合大体积混凝土的浇筑要求。

4.1.2 钢筋

本次设计图纸中已考虑设置拉结筋，可有效的抵抗内外温差所导致的应力对构件的影响。根据设计图纸及相关规范进行加工绑扎后由监理工程师验筋合格。

4.2 机具准备

4.2.1 浇筑时采用38米泵送浇筑，混凝土长距离运输由商品混凝土搅拌站负责，采用混凝土罐车输送，提前对车辆情况进行确认，确保浇筑的连贯性。

4.2.2 配备插入式振捣器2支，对相应配电设施进行排查，避免因机具故障导致的质量事故。

4.2.3 其他设施：铁锹、木抹子、铁抹子、小线、刮杠、保温覆盖等准备充足。

4.3 人员准备

计划人员投入:

4.4.1 施工前组织相关人员进行技术交底，交代施工方式与方法，明确各工种职责，制定配合工序步骤。

4.4.2 进行质量风险识别，并相应的制定解决措施和应急预案。

4.5 水化热温度计算

4.5.1 商品混凝土配合比（C30）

温差应力计算是指混凝土浇筑nD内外温差和累计温降应力理论计算。混凝土浇筑后，3天内达到最高温度，只要保证其内外温差小于25℃，即可有效控制混凝土裂缝的出现。

混凝土的绝热温升计算：

T(t)=WQ/Cρ*(1-e-mt) 

式中：  T(t)—混凝土的最终绝热温升（℃），一般在3天达到最大值；      

          W—每m³混凝土的胶凝材料用量，320kg/m³；

         Q—胶凝材料水化热，277kJ/kg；

     C—混凝土的比热，0.98kJ/kg²；  

      ρ—混凝土的密度，2400kg/m³；

     t—混凝土龄期，3d；      

          m—经验系数，0.4； 

     ρ—混凝土的密度，2400kg/m³；

由此可得：T（3）=320*277/0.98*2400*1.07=880/2516.61=35.22℃

混凝土最高温度计算：

Tmax=T（3）+T0 

式中：Tmax—混凝土最高温度（℃）；       

      T（3）—混凝土3天的绝热温升；       

      T0—混凝土浇筑温度（8℃）；     

      Tmax=T(3)+T0=35.22+9=44.22℃     

混凝土表面温度计算：

Tb(t)=Tq+4h'（H－h'）△Tt/H2 

式中：Tb(t)—龄期t时，混凝土的表面温度（℃）；       

      Tq—龄期t时，大气的平均温度（13℃）；       

      H—混凝土的计算厚度，H=h+2h'；       

      H=3+2*0.42=3.84 

      h—混凝土的实际厚度3m；       

      h'=k³λ/β 

  h'—混凝土的虚厚度（0.42m）；      

 λ—混凝土的导热系数，2.33w/m²k     

 k—计算折减系数，取0.666； 

 β—保温层的传热系数，取2.5 w/m²k 

     △Tt—龄期t时，混凝土绝热温升值与大气温度的差值。     

 △Tt=35.22-13=22.22℃ 

带入公式计算：     

h'=k³λ/β=0.42 

Tb(t)=Tq+4h'（H－h'）△Tt/H*2=13+4*0.42(3.84-0.42)*22.22/3.84*2=17.16℃

混凝土的内外温差： 

T=Tmax－Tb(t)=35.22-17.16=18.06℃         

混凝土表面与大气温差：

T'=Tb(3)-13=17.16-13=4.16℃ 

温差较低，考虑昼夜温差较大，仍需采取保温。

5 施工步骤

5.1 清理基底：浇筑前应将模板内杂物清理干净，基底用水润湿，不得存有积水。

5.2 加固模板：对模板横竖撑再次进行加固，避免跳板受重引起的模板支撑松动。

5.3 浇筑：采取整体分层连续浇筑的方式，每层控制在500mm以内，浇筑间隔不超过2h,保证在下次混凝土初凝前浇筑上层，避免造成施工缝。延短边向长边均匀振捣，摊铺混凝土后充分散热，振捣棒移动间距应小于50cm，每一振点的延续时间以表面出现浮浆和不再沉落为度。同时振捣器应插人下层混凝土5cm，注意整个振捣作业中，不要振模振筋并且在20～30min左右进行复振，增加混凝土的密实度和均匀性。为确保混凝土的密实性，振动棒的操作应做到“快插慢拔”，不漏振，不过振。当混凝土浇筑到最后离边模板5m左右时，应将布料管转移到边模板处，使混凝土从边缘向中间浇筑，不使浮浆、砂浆集聚在边模板处。

5.4 浇筑时备用一台水泵，如因振捣产生泌水应及时抽掉，防止混凝土离析。少量泌水随着浇筑的向前推进，赶至侧模边上，用扫帚或铁锹清除。 

5.5 混凝土浇筑后，初凝前应按标高用长刮杆刮平，终凝前应用人工多次抹压，以便减少混凝土表面收缩龟裂。

振捣完毕并刮平后应在终凝前收平拉毛后2小时左右采用塑料膜密封覆盖，防止混凝土脱水龟裂，气温降低时加盖保温材料从而有效地控制混凝土内部和表面的温差，以及混凝土表面和大气的温差，将内外温差控制在25℃以内，且保持不少于一周湿润养护，防止混凝土因温差应力而产生的裂缝。

保温材料的拆除时间应以混凝土内部和表面温差以及表面和大气的温差远小于25℃为准。一般混凝土浇筑完毕，第三、四天为升温的高峰，其后逐渐降温，应以测温结果和同条件养护试块试压结果为准。降温速度不宜过快，以防降温差应力产生裂缝。

6 施工中注意事项

6.1 避免施工冷缝的方法：在人员组织及材料准备上，保证混凝土浇筑的连续性，浇筑时在下层的混凝土开始初凝前，及时覆盖上层的混凝土，避免施工冷缝产生。

6.2 浇筑混凝土时，保证在浇筑时避免摇动钢筋，避免钢筋发生移位，应派钢筋工负责看守配合，及时恢复移位的钢筋。

6.3 保温养护是大体积混凝土施工的关键环节。保温养护的主要目的，一是通过减少混凝土表面的热扩散，从而降低大体积混凝土浇筑体的里外温差值，降低混凝土浇筑体的自约束应力；其次是降低大体积混凝土浇筑体的降温速率，延长散热时间，充分发挥混凝土强度的潜力和材料的松弛特性，利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土承受外约束应力时的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。同时，在养护过程中保持良好温度和防风条件，使混凝土在适宜的温度和湿度环境下养护。

6.4 大体积混凝土由于混凝土坍落度较大，在混凝土初凝前或混凝土预沉后在表面采用二次抹压处理工艺，并及时用塑料薄膜覆盖，可有效避免混凝土表面水分过快散失出现干缩裂缝，控制混凝土表面非结构性细小裂缝的出现和开展，必要时，可在混凝土终凝前1~2h 进行多次抺压处理。

6.5 在大体积混凝土浇筑过程中，受力钢筋、定位筋、预埋件等易受到干扰，甚至移位和变形，应采取有效措施固定。大体积混凝土因为泵送混凝土的水胶比一般比较大，表面浮浆和泌水现象普遍存在，不及时清除，将会降低结构混凝土的质量，为此在施工方案中应事先规定具体做法，以便及时清除混凝土表面积水。

6.6 大体积混凝土采用二次振捣工艺，即在混凝土浇筑后即将凝固前，在适当的时间和位置给予再次振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙，增加混凝土的密实度，减少内部微裂缝和改善混凝土强度，提高抗裂性。振捣时间长短应根据混凝土的流动性大小而定。

6.4 模板和支架系统在安装、使用和拆卸时必须采取措施保障安全，这对避免重大工程事故非常必要。在安装时，模板和支架系统还未形成可靠的结构体系，应采取临时措施，保证在搭设过程中的安全；在混凝土施工时应加强现场检查，必要时应加固；在拆卸时应注意混凝土的强度和拆除顺序，在混凝土结构有可能未形成设计要求的受力体系前，应加设临时支撑系统。

7 其它质量保证措施

7.1对到场不合格的混凝土，应退回搅拌站，并记好车型、车号。

7.2质量检查人员检查施工，严格按顺序振捣。

8 安全措施

8.1混凝土施工的作业人员，必须穿胶鞋，佩戴绝缘手套。

8.2浇筑混凝土所使用的溜槽必须牢固，在操作部位设护身栏杆，铺跳板。严禁站在溜槽上施工操作。

8.3夜间浇筑混凝土必须有足够的照明设备。

8.4在指定的电箱接线，振捣棒有专业的开关箱，并节漏电保护器，接线不得任意加长。电缆线必须架空，严禁接地。

8.5未尽事宜执行现场规定和有关安全法规、规范、标准。下载本文