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7武汉某高层办公楼大体积混凝土施工方案（鲁班奖）84832_55058952

所有框架柱及筒体暗柱在柱基或筏板基础内设三道定位箍筋，规格同上部箍筋。

地下室外墙外侧、筏板基础、独立基础、基础底板板底为50㎜

按照施工进度计划,提前计划、采购模板工程所需材料，保证充足的材料供应，以保证工程施工进度。基础底板模板采用砖模，M10灰砂砖，M5水泥砂浆砌筑。

1)独立基础在底板以下部分都采用砖模隧道台车验算及施工方案，独立基础、基础梁、筏板周边采用砖模砌筑至基础面标高。详见附图2《基础砖模示意图》

2)筏板（FB6）与底板连接处，采用Φ25短钢筋焊在角钢支架上，在短钢筋上插入Φ48钢管，并且定位模板下边线，用木枋和Φ48钢管组成支撑系统。

详见附图3《筏板（FB6）与基础底板连接处模板大样图》

3）集水井模板配成定型模板，并在底部开几个小孔，用以释放浇灌混凝土时产生的空气，以利于降低浮力。在安装集水井模板时，在集水井底部焊接竖向支撑钢筋，支撑于底板垫层上，用铁丝把模板绑扎于筏板基础钢筋上，在浇灌混凝土前，吊一个塔吊标准节压于模板上，防止集水井模板上浮，以保证集水井的尺寸及标高位置准确。

4）由于泵送混凝土坍落度大、流动性大，大体积混凝土底板厚度达2400，长度有62.68m，混凝土浇捣时，如果顺其自然流淌，混凝土斜面坡度将达到1：20左右，坡底处混凝土将会发生离析现象，造成坡底处都是水泥浆，影响混凝土强度及质量，因此需在筏板（FB6）大体积混凝土浇灌时，在筏板长向设置两道双层钢丝网隔断带（隔断带高1400），限制混凝土过多流淌，保证混凝土的浇灌质量。具体详见附图4《筏板大体积混凝土隔断带示意图》。

A区底板一次性浇筑混凝土总量为4789m3,根据现场实际情况及省构的供应、运输能力，计划80小时浇筑完成。

浇灌混凝土前，由试验室技术人员对混凝土的搅拌质量进行监控，对粗、细骨料进行事前检查，碎石应符合连续的颗粒级配，混凝土的坍落度、和易性应符合泵送混凝土的工艺要求，应对输送泵等机械进行维修，并加强保养。随着天气条件的变化，对混凝土坍落度及外加剂进行适当的调整，以满足不同条件下的施工需要。

本次大体积混凝土强度等级为C40P6，内掺12%UEA微膨胀剂，控制混凝土的初凝时间在8—10小时，坍落度在16—18cm。首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定，其工作性能应满足设计配合比的要求，开始生产时应至少留置一组标准养护试件，作为验证配合比的依据。混凝土拌制前，应测定砂、石的含水率，并根据测试结果调整材料用量，提出施工配合比，结构混凝土的强度等级必须符合设计要求，用于检查结构构件混凝土强度的试件应在混凝土浇灌地点随机抽取。

2）地泵、泵管布置及保护

合理布置混凝土输送管道，是保证泵送混凝土施工顺利进行的首要条件，根据线路最短、弯头最少的原则布置，本次大体积混凝土浇筑使用两台高压地泵，两条输送管道同时进行连续浇筑。泵管布置详见附图5《筏板（FB6）混凝土浇筑泵管布置图》。

8、大体积混凝土温度裂缝控制

（1）底板混凝土内外温差计算

基础底板长62.642m，宽36.365m，厚2.40m，采用C40P6，配筋率为0.5455%，地基土为粘土层。

施工采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥用量控制在252㎏/m3，采用一次性浇筑不留施工缝，预计混凝土的浇筑时间在9月中旬，月平均气温为28℃。

1）由于水泥水化热引起混凝土内部绝热温升：

设计C40P6混凝土绝热温升计算如下：

T=252×410000/（993.7×2400）=43.32℃

T3=43.32×0.65=28.16℃

2)混凝土浇筑时，要求入模温度控制在30℃以内。

3）混凝土浇筑后三天时，最高内部温度值；

T3max=T0+T3=30+28.16=58.16℃

4)混凝土浇筑时预计为9月中旬，平均气温为28℃，则混凝土的内外温差为：

通过以上计算，主楼地下室底板必须采取相应技术措施，否则，易产生表面温度裂缝。

（2）底板混凝土收缩温度应力计算：

预计底板混凝土浇筑30天左右，底板混凝土的温度就可降至周围大气的温度，验算底板混凝土整体浇筑后，是否会产生收缩性裂缝。

底板L=62.642m，H=2.40m

H/L=2.4/62.642=0.038<0.20符合计算假定

阻力系数：Cx=60N/cm3=0.06N/mm3

底板厚度H=2400㎜

各龄期的混凝土弹性模量：

由于3天后开始降温，所以从第3天开始计算：

E（6）=1.356×104Mpa

E（9）=1.804×104Mpa

E（12）=2.146×104Mpa

E（15）=2.408×104Mpa

E（18）=2.607×104Mpa

E（21）=2.759×104Mpa

E（24）=2.875×104Mpa

E（27）=2.964×104Mpa

E（30）=3.032×104Mpa

5）结构长度L=62462㎜

6）结构计算温度：T=Tm+Ty(t)

a、混凝土各龄期阶段的降温温差Tm

水泥水化热引起的最大绝热温升：Tmax=43.32℃

混凝土的实际最高温升在浇筑后的第3天T3=28.16℃

B、混凝土的收缩当量温差Ty(t)

Ty(t)=εy(t)/α

b—经验系数，取0.01

M1·M2·M3······M10各种修正系数，经计算总值取为1.50

Ty(24)=10.37℃Ty(21)=9.21℃

Ty(18)=8℃Ty(15)=6.77℃

Ty(12)=5.50℃Ty(9)=4.18℃

Ty(6)=2.82℃Ty(3)=1.44℃

各龄期阶段的混凝土收缩当量温差为：

所以，结构计算温差为：

7)应力松弛系数S按下表采用

各龄期混凝土的应力松弛系数S

式中：β=（CX/HE）0.5

=0.0904+0.1306+0.1933+0.2009+0.1774+0.1273+0.0934+0.0761+0.0465

=1.1359Mpa

所以，底板整体浇筑后不会由于降温温差和混凝土收缩而形成收缩裂缝。

（3）温度裂缝控制的技术措施

混凝土浇筑后，由于水泥水化热导致混凝土内部温升，而混凝土表面散热较快，形成内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，此时，混凝土的龄期很短，抗拉强度较低，因此，在混凝土浇筑后的升温阶段，混凝土的表面易产生表面裂缝，本底板通过计算，升温阶段混凝土的内外温差大于25℃，因此，必须采取防止混凝土表面裂缝的措施。

当混凝土降温时，由于逐渐散热而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，混凝土的内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时的收缩，在收缩时由于受到基底及结构本身的约束，会产生很大的收缩应力（拉应力），当收缩应力超过当时的混凝土抗拉强度时，就会产生收缩裂缝，本底板通过计算，收缩应力小于混凝土的抗拉强度，因此不会形成收缩裂缝。

防止混凝土表面裂缝的措施：

3）尽可能降低混凝土出机温度和入模温度

浇灌厚大体积混凝土时应尽量避开高温天气桥梁钢梁安装及顶推施工方案，商品混凝土厂家生产的混凝土尽可能采取一此措施（如加冷水搅拌、骨料遮阳降温等），争取混凝土出机温度尽可能低一些，确实保证混凝土浇灌强度，以加快现场浇灌速度，缩短上下层覆盖时间，减少每层混凝土日照时间，以争取降低混凝土入模温度。

蓄热保温，控制混凝土内外温差

集水坑、电梯井及底板侧壁，拆模后挂一层塑料薄膜和二层毛毡。进行蓄热保温养护。

毛毡养护材料的厚度由下式计算得：

通过理论计算，采用上下各一层塑料薄膜，中间夹二层毛毡进行大体积混凝土养护时，其内、外温差值可控制在25℃以内，以满足规范规定的要求。

9、大体积混凝土测温控制

随时掌握混凝土内部温度变化情况是指导大体积混凝土养护工作的关键所在。为及时控制和了解底板混凝土内部各阶段、各部位温度变化情况，做到信息化施工，要定时对混凝土中心温度进行测量，随时掌握混凝土内外温差情况，以调整覆盖养护层厚度。本工程大体积混凝土测温由专业单位采用智能计算机监测控制系统进行监测。

10、针对测温成果采取的措施

根据计算机所提供的测温数据，在混凝土升、降温过程中，如混凝土内外温差值超过25℃，而混凝土表面温度与周围环境温差较小，应加盖保温层，以防止结构裂缝；如混凝土内外温差值较小，而混凝土表面温度与周围环境温差超过25℃，应减少保温层，以防止表面温度裂缝。当两者出现矛盾时，以混凝土内外温差控制为主要矛盾。在混凝土降温过程中T／CMEA17-2021 道路地下病害定量探测技术标准及条文说明.pdf，当混凝土内外温差趋于稳定并逐步减少时，在底板混凝土表面逐层取走毛毡，有意识地加快混凝土降温速率，使其逐渐趋于常温，顺利完成大体积混凝土的养护工作。