一、工程概況

　　1、結構形式：

　　本工程是一座集商業(yè)、文娛、餐飲、辦公及公寓為一體的現代化建筑，地下3層，地上31層，總建筑面積近15萬(wàn)㎡。地下工程和首層至3層結構形式主要為現澆鋼筋混凝土框架—剪力墻結構，局部采用無(wú)梁樓蓋體系，4層及以上結構形式為現澆鋼筋混凝土剪力墻結構。

　　2、功能分區：

　　本工程地下2、3層中部為汽車(chē)庫，四周為機房，地下1層主要為游泳池、電影院、歌廳、保齡球、餐廳及超級市場(chǎng)等商業(yè)設施。該工程±0.00以上四周形成4幢8-31層的搭樓，4幢塔樓從轉角處向兩側自下而上逐漸收分，中心部位形成一個(gè)花園內廣場(chǎng)。首層至3層主要為商業(yè)及辦公用房，4層起為公寓。

　　3、基礎情況：

　　本工程基礎為天然滿(mǎn)堂筏板基礎，四周基礎設計埋深-12.50m，中心部位基礎設計埋深-11.70m.基礎底板東西長(cháng)153.766m，南北寬128.606m，基礎底板被后澆帶劃分為5個(gè)施工段�；�礎底板厚度為1.80m和1.00m二種，采用C25、P12防水混凝土，整個(gè)基礎底板的混凝土量約為30000立方米。

　　二、主要管理措施

　　1、拌制混凝土的原材料均需進(jìn)行檢驗，合格后方可使用。同時(shí)要注意各項原材料的溫度，以保證混凝土的入模溫度與理論計算基本相近。

　　2、在混凝土攪拌站設專(zhuān)人摻入外加劑，摻量要準確。

　　3、施工現場(chǎng)對商品混凝土要逐車(chē)進(jìn)行檢查，測定混凝土的坍落度和和溫度，檢查混凝土量是否相符�；炷�土溫度應控制在10-12℃之間，不合格的要退回，同時(shí)嚴禁混凝土攪拌車(chē)在施工現場(chǎng)臨時(shí)加水。

　　4、混凝土澆筑應連續進(jìn)行，間歇時(shí)間不得超過(guò)3.5h，同時(shí)已澆筑的混凝土表面溫度在未被新澆筑的混凝土覆蓋前不得低于2℃。

　　5、術(shù)部門(mén)設專(zhuān)人負責測溫及養護的管理工作，發(fā)現問(wèn)題應及時(shí)向項目工程師匯報。

　　6、筑混凝土前應將基槽內的雜物清理干凈。

　　7、加強混凝土試塊制作及養護的管理，試塊拆模后及時(shí)編號并送入標養室進(jìn)行養護。

　　三、冬期施工準備工作

　　大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別是冬期施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術(shù)措施上等有關(guān)環(huán)節做好充分的準備工作，才能保證基礎底板大體積混凝土順利施工。

　　1、材料選擇

　�。�1）水泥

　　考試普通水泥水化熱度較高，特別是應用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內部溫升過(guò)高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，使混凝土內部產(chǎn)生壓應力，表面產(chǎn)生拉應力。當表面拉應力超過(guò)早期混凝土抗拉強度時(shí)就會(huì )產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥，標號為425號，通過(guò)摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗滲能力。

　�。�2）粗骨料

　　采用碎卵石，粒徑5-40mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時(shí)可相應減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

　�。�3）細骨料

　　采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制混凝土比采用細砂拌制混凝土可減少用水量10%左右，同時(shí)可相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土的收縮。

　�。�4）粉煤灰

　　由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。按照規范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土時(shí)，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%.粉煤灰圣降低水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土其早期抗拉強度及早期限拉伸值均有所降低，對混凝土抗滲抗裂不利，因此粉煤灰的摻加量控制在10%以?xún)�，采取外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。每立方米混凝土摻加Ⅱ級粉煤灰35kg。

　�。�5）外加劑

　　根據設計單位提出的二種外加劑，通過(guò)分析比較及過(guò)去在其他工程上的使用經(jīng)驗，確定采用防裂型FS-H混凝土防水劑，摻量為水泥重量的8%。該防水劑不含氯鹽，對鋼筋無(wú)銹蝕影響，摻入混凝土中能明顯提高硬化后的混凝土抗滲性能，同時(shí)還具有減水、降低水化熱峰值、對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。

　　2、混凝土配合比

　�。�1）混凝土采用由攪拌站供應的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據現場(chǎng)提出的技術(shù)要求，提前做好混凝土試配。

　�。�2）土配合比應通過(guò)試配確定。按照國家現行《混凝土結構工程施工及驗收規范》、《普通混凝土配合比設計規程》及《粉煤灰混凝土應用技術(shù)規范》中的有關(guān)要求進(jìn)行設計。如征得設計單位、建設單位、工程監理的同意，設計配合比時(shí)可利用混凝土60d或90d的后期強度，以滿(mǎn)足減少水泥用量的要求。

　�。�3）煤灰采用外摻法時(shí)僅在砂料中扣除同體積的砂重。另外在進(jìn)行混凝土試配時(shí)應考慮到不同廠(chǎng)牌號水泥的供應情況，以滿(mǎn)足施工的要求。

　　3、現場(chǎng)準備工作

　�。�1）基礎底板鋼筋及柱、墻插筋應分段盡快施工完畢，并進(jìn)行隱蔽工程驗收，然后在鋼筋上覆蓋一層苫布，以防地基土受凍或降雪后不易清除。

　�。�2）礎底板上的預留機坑、積水坑及后澆帶部位采用組合鋼模板支模，不合模數的部位采用木模板支模。

　�。�3）基礎底板上表面標高抄測在柱、墻鋼筋上，并作明顯標記，供澆筑混凝土時(shí)找平用。

　�。�4）澆筑混凝土時(shí)預埋的測溫管及保溫掃需的塑料薄膜、巖棉被、苫布等應提前準備好。

　�。�5）現場(chǎng)準備100kVA的發(fā)電機組一臺作為備用，以保證突然停電時(shí)供鋼筋焊接、振搗混凝土及施工照明使用。另外在供應混凝土較大的攪拌站也準備100kVA的發(fā)電機組一臺作為備用，以維持突然停電時(shí)攪拌站的正常運行。

　�。�6）管理人員、施工人員、后勤人員、測溫人員、保溫人員等晝夜排班，堅守崗位，各負其責，保證混凝土連續澆筑的順利進(jìn)行。

　　四、大體積混凝土施工

　　1、施工段的劃分及澆筑順序

　　由于基礎底板尺寸比較大，另外基礎底板的厚度為二種厚度，因此基礎底板設有后澆帶。后澆帶將基礎底板劃分為五部分，每部分為一個(gè)自然施工段。即A、B、C、D、E段�；炷�土的澆筑順序為A、B、C、E、D段。

　　2、模板

　　基礎底板外側四周砌筑240mm厚磚墻，然后抹1：2.5水泥砂漿找平層，采用逆作卷材防水，在卷材上抹1：2.5水泥砂漿保護層當作外側的模板�；�礎底板上的預留機坑、積水坑及后澆帶部位采用組合鋼模板支模，不合模數的部位采用木模板支模。

　　3、鋼筋

　　鋼筋加工分兩處進(jìn)行。Ф22及Ф22以上的鋼筋采用錐螺紋連接，在現場(chǎng)進(jìn)行下料及錐螺紋套絲，以減少鋼筋的運輸量。其余的鋼筋均在生活區鋼筋加工場(chǎng)進(jìn)行下料、彎曲成型，然后用車(chē)運到現場(chǎng)。由于基礎底板配筋層數多，需提前加工焊接不同高度的鋼筋馬凳。后澆帶部位的鋼筋按圖施工，不得任意甩槎及割斷，為了能在后澆帶內支拆模板，在指定部位割斷上層鋼筋設置出入孔，此部位的鋼筋在后澆帶施工時(shí)進(jìn)行補強處理�；�礎底板鋼筋施工完后進(jìn)行柱、墻插筋施工，柱、墻插筋應保證位置準確。每施工段的基礎底板鋼筋及柱、墻插筋施工完畢，組織一次隱蔽工程驗收，然后方可澆筑混凝土。

　　4、混凝土澆筑

　�。�1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土輸送泵將混凝土泵送到澆筑地點(diǎn)，需采用4臺輸送泵車(chē)，其中一臺布料桿長(cháng)度為32m，一臺布料桿長(cháng)度為24m，另外二臺布料桿長(cháng)度為18m。泵車(chē)布料桿夠不到的部位，采取鋪設泵送管道，先鋪至最遠的澆筑地點(diǎn)，隨澆筑隨拆管。B、C、D段施工段澆筑方法與A段施工段對稱(chēng)。E施工段位于基礎底板的中部，各型號的泵車(chē)布料桿均夠不到澆筑地點(diǎn)，因此沿長(cháng)邊方向鋪設三條輸送管道，由東向西進(jìn)行澆筑。

　�。�2）混凝土澆筑時(shí)應采用“分區定點(diǎn)、一個(gè)坡度、循序推進(jìn)、一次到頂”的澆筑工藝。根據泵車(chē)布料桿的長(cháng)度，劃定澆筑區域，每臺泵車(chē)負責本區域的混凝土澆筑。澆筑時(shí)先在一個(gè)部位進(jìn)行，直至達到設計標高，混凝土形成扇形向前流動(dòng)，然后在其坡面上繼續澆筑，循序推進(jìn)。這種澆筑方法能較好地適應泵送工藝，使每車(chē)混凝土均澆筑在前一車(chē)混凝土形成的坡面上，確保每層混凝土之間的澆筑間歇時(shí)間不超過(guò)規定的時(shí)間。同時(shí)可解決頻繁移動(dòng)泵車(chē)的問(wèn)題，也便于澆筑完的部位進(jìn)行覆蓋保溫。

　�。�3）混凝土澆筑應連續進(jìn)行，間歇時(shí)間不得超過(guò)3.5h，如遇特殊情況，混凝土在3.5h仍不能繼續澆筑時(shí)，需采取應急措施。即在已澆筑的混凝土坡面上插Ф12短鋼筋，長(cháng)度1m，間距500mm，呈梅花狀布置。同時(shí)將混凝土表面用巖棉被覆蓋保溫，以保證混凝土表面不受凍。

　�。�4）混凝土澆筑時(shí)在每臺泵車(chē)的出灰口處配置3-4根振搗器，因為混凝土的坍落度比較大，在1.8m厚的底板內可斜向流淌12m遠左右，2臺振搗器主要負責下部斜坡流淌處的振搗密實(shí)，另外1-2臺振搗器主要負責頂部混凝土的振搗。

　�。�5）由于混凝土坍落度比較大，會(huì )在表層鋼筋下部產(chǎn)生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細小裂縫。為了防止出現這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。

　�。�6）規范規定：大體積粉煤灰混凝土每拌制500m³至少成型1組試塊�，F場(chǎng)按每澆筑500m³混凝土制作3組試塊，1組壓7d強度向工程監理報當月工程量用；1組壓28d強度歸技術(shù)檔案用；1組作為60d強度備用。

　�。�7）混凝土抗滲試塊按規范規定每單位工程不得少于2組�？紤]本工程比較大，每個(gè)施工段制作2組，A-E五個(gè)施工段共制作10組抗滲試塊。

　　5、混凝土測溫

　�。�1）基礎底板混凝土澆筑時(shí)應設專(zhuān)人配合預埋測溫管。測溫管的長(cháng)度分別為0.26m、0.5m、0.7m、0.9m、1.0m、1.2m、1.6m七種規格，分別埋置在不同的部位。短的測溫管采用薄鐵皮卷制，長(cháng)的測溫管采用Ф15薄壁鋼管，管的下端部要堵嚴，防止滲進(jìn)水。測溫管應按測溫平面布置圖進(jìn)行預埋，預埋時(shí)測溫管應與鋼筋綁扎牢固，以免位移或損壞。測溫管的上口應用棉絲塞好，防止濺進(jìn)水泥漿。測溫管位置應插標志旗，便于保溫后查找。

　�。�2）配備專(zhuān)職測溫人員，按三班考慮。對測溫人員要進(jìn)行培訓及安全交底。測溫人員要認真負責，按時(shí)按孔測溫，不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫(xiě)清楚、整潔，換班時(shí)要進(jìn)行交底。

　�。�3）測溫工作應連續進(jìn)行，每4h測一次，持續測溫18d及混凝土強度達到設計強度的85%，并經(jīng)技術(shù)部門(mén)同意后方可停止測溫。

　�。�4）測溫時(shí)發(fā)現混凝土內部最高溫度與表面溫度之差達到25℃或溫度異常時(shí)，應及時(shí)通知技術(shù)部門(mén)和項目工程師，以便及時(shí)采取措施。

　�。�5）測溫采用液晶數字顯示電子測溫儀，以保證測溫及讀數準確，也可采用-20℃-100℃的酒精介質(zhì)溫度計。

　　6、混凝土養護

　�。�1）混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜，然后在上面覆蓋一層3cm厚的巖棉被。

　�。�2）新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進(jìn)行保濕養護，防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，同時(shí)可避免巖棉被因吸水受潮而降低保溫性能。

　�。�3）柱、墻插筋及后澆帶部位是保溫的難點(diǎn)，要特別注意蓋嚴，防止造成溫差較大或局部受凍。

　�。�4）停止測溫的部位經(jīng)技術(shù)部門(mén)和項目工程師同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉，使混凝土散熱。

　　五、大體積混凝土溫度和溫度應力計算

　　在大體積混凝土施工前，必須進(jìn)行溫度和溫度應力的計算，并預先采取相應的技術(shù)措施控制溫度差值，控制裂縫的開(kāi)展，做到心中有數，科學(xué)指導施工，確保大體積混凝土的施工質(zhì)量。

　　1、溫度計算

　　攪拌站提供的混凝土每立方米各項原材料用量及溫度如下：

　　水泥：367kg，11℃。

　　砂子：730kg，13℃，含水率為3%。

　　石子：1083kg，9℃，含水率為2%。

　　水：195kg，9℃。

　　粉煤灰：35kg，11℃。

　　外加劑：27kg，11℃。

　�。�1）、混凝土拌合物的溫度

　　T0=[0.9（mceTce+msaTsa+mgTg）+4……2Tw（mw-msa-ωgmg）+c1（ωsamsaTsa+ωgmgTg）-c2（ωsamsa+ωgmg）]÷[4.2mw+0.9（mce+msa+mg）]

　　式中T0—混凝土拌合物的溫度（℃）。

　　mw、mce、msa、mg—水、水泥、砂、石的用量（kg）。

　　Tw、Tce、Tsa、Tg—水、水泥、砂、石的溫度（℃）。

　　ωsa、ωg—砂、石的含水率（%）。

　　c1、c2—水的比熱容（kJ/kg.K）及溶解熱（kJ/kg）。

　　當骨料溫度>0℃時(shí)，c1=4.2，c2=0；

　　≤0℃時(shí)，c1=2.1，c2=335。

　　為了計算簡(jiǎn)便，粉煤灰和外加劑的重量均計算在水泥的重量?jì)取?/p>

　　T0=[0.9（429×11+730×13+1083×9）+4.2×9（195-3%×730-2%×1083）+4.2（3%×730×13+2%×1083×9）-0]÷[4.2×195+0.9（429+730+1083）]=10.3℃

　�。�2）、混凝土拌合物的出機溫度

　　T1=T0-0.16（T0-Ti）

　　式中T1—混凝土拌合物的出機溫度（℃）；

　　Ti—攪拌棚內溫度（℃）。

　　T1=10.3-0.16（10.3-14）=10.9℃

　�。�3）、混凝土拌合物澆筑完成時(shí)的溫度

　　T2=T1-（αtt+0.032n）（T1-Ta）

　　式中T2—混凝土拌合物經(jīng)運輸至澆筑完成時(shí)的溫度（℃）；

　　T1—溫度損失系數（h-1）；

　　α—混凝土自運輸至澆筑完成時(shí)的時(shí)間（h）；

　　tt—混凝土轉運次數；

　　Ta—運輸時(shí)的環(huán)境氣溫（℃）。

　　T2=10.9-（0.25×0.7+0.032×3）[10.9-（-4）]=6.9℃

　　混凝土拌合物澆筑完成時(shí)的溫度計算中略去了模板和鋼筋的吸熱影響。有關(guān)的計算可以參照《混凝土結構工程施工及驗收規范》中的附錄三。

　�。�4）、混凝土最高升溫值

　　Tmax=T2+mce/10+F/50

　　式中Tmax—混凝土最高升溫值（℃）；

　　mce—水泥用量（kg）；

　　F—粉煤灰用量（kg）。

　　Tmax=6.9+367/10+35/50=44.3℃

　　該溫度為基礎底板混凝土內部中心點(diǎn)的溫升高峰值，該溫升值一般都略小于絕熱溫升值，一般在混凝土澆筑后3d左右產(chǎn)生，以后趨于穩定不再升溫，并且開(kāi)始逐步降溫。

　�。�5）、混凝土表面溫度

　　規范規定：對大體積混凝土的養護，應根據氣候條件采取控溫措施，并按需要測定澆筑后的混凝土表面和內部溫度，將溫差控制在設計要求的范圍內以?xún)�；當設計無(wú)具體要求時(shí)，溫差不宜超過(guò)25℃。

　　由于混凝土內部最高溫升值理論計算為44.3℃，因此將混凝土表面的溫度控制在20℃左右，這樣混凝土內部溫度與表面溫度，以及表面溫度與環(huán)境溫度之差均不超過(guò)25℃。表面溫度的控制可采取調整保溫層的厚度。

　�。�6）、保溫材料厚度計算

　　保溫材料采用巖棉被，基礎底板的厚度按1.8m計算，保溫用的巖棉被厚度計算如下：

　　[0.5Hλ（Ta-Tb）]/[λ1（Tmax-Ta）]·K

　　式中δ—養護材料所需的厚度（m）；

　　H—結構物的厚度（m）；

　　λ—養護材料的導熱系數（W/m.K）；

　　λ1—混凝土的導熱系數（W/m.K），取2.3W/m.K；

　　Tmax—混凝土中的最高溫度（℃）；

　　Ta—混凝土與養護材料接觸面處的溫度（℃），當內外溫差控制在25時(shí)，則取Ta=Tmax-25℃；

　　Tb—混凝土達到最高溫度時(shí)的大氣平均溫度（℃）；

　　K—傳熱系數的修正值。

　　δ=[0.5×1.8×0.05×（20-（-4））]/[2.3×（44.3-20）]×1.3=0.025（m）

　　保溫材料采用一層3cm厚的巖棉被。1m厚的基礎底板由于表面至中心點(diǎn)的距離更近，其表面的溫度會(huì )更高一些，保溫層的厚度可相應減薄些。

　　2、溫度應力計算

　　混凝土澆筑后18d左右，水化熱量值基本達到最大，所以計算此時(shí)由溫差和收縮差引起的溫度引力。

　�。�1）混凝土收縮變形值計算

　　εy（t）=ε0y（1-e-0.01t）×M1×M2×M3×……×M10

　　式中εy（t）—各齡期混凝土的收縮變形值；

　　ε0y—標準狀態(tài)下的混凝土最終收縮值，取值3.24×10-4；

　　e—常數，為2.718；

　　t—從混凝土澆筑后至計算時(shí)的天數；

　　M1、M2、M3……M10—考慮各種非標準條件的修正系數，按《簡(jiǎn)明施工計算手冊》表5-55取用。

　　根據已知條件和查表5-55，取值如下：

　　M1=1.25，M2、M3、M5、M8、M9均為1，M4=1.21，M6=0.93，M7=0.77，M10=0.90

　　εy（18）=3.24×10-4（1-2.718-0.01×18）×1.25×1×1.21×0.93×0.77×0.90=0.520×10-4

　�。�2）混凝土收縮當量溫差計算

　　Ty（t）=-εy（t）/α

　　式中Ty（t）—各齡期混凝土收縮當量溫差（℃），負號表示降溫；

　　εy（t）—各齡期混凝土的收縮變形值；

　　α—混凝土的線(xiàn)膨脹系數，取1.0×10-5.

　　Ty（18）=-0.520×10-4/（1.0×10-5）=-5.2℃

　�。�3）混凝土的最大綜合溫度差

　　⊿T=T2+2/3Tmax+Ty（t）-Th

　　式中⊿T—混凝土的最大綜合溫度差（℃）；

　　T2—混凝土拌合物經(jīng)運輸至澆筑完成時(shí)的溫度（℃）；

　　Tmax—混凝土最高溫升值（℃）；

　　Ty（t）—各齡期混凝土收縮當量溫差（℃）；

　　Th—混凝土澆筑后達到穩定時(shí)的溫度，一般根據歷年氣象資料取當地年平均氣溫（℃）。

　　⊿T=-6.9-2/3×44.3-5.212=-29.6℃（負值為降溫）

　�。�4）混凝土彈性模量計算

　　Ee（1-e-0.09t）

　　式中E（t）—混凝土從澆筑后至計算時(shí)的彈性模量（N/m㎡）；

　　Ee—混凝土的最終彈性模量（N/m㎡），可近似取28d的彈性模量；

　　T—混凝土從澆筑后到計算時(shí)的天數。

　　E（18）=2.80×104（1-e-0.09×18）=2.246×104N/m㎡

　�。�5）混凝土溫度收縮應力計算

　　由于基礎底板兩個(gè)方向的尺寸都比較大，所以考慮兩個(gè)方向所受的外約束來(lái)進(jìn)行計算。

　　σ=E（t）。α……ΔT/（1-ν）·H（t）·R

　　式中σ—混凝土的溫度應力（N/m㎡）；

　　H（t）—考慮徐變影響的松弛系數，按《簡(jiǎn)明施工計算手冊》中表5-57取用；

　　R—混凝土的外約束系數，當為巖石地基時(shí)，R=1；當為可滑動(dòng)的墊時(shí)，R=0；一般土地基取0.25-0.5；

　　ν—混凝土的泊松比，取0.15。

　　σ=-2.246×104×10×10-6×29.6/1-0.15）×0.389×0.3=-0.913N/m㎡

　　采用425號礦渣水泥拌制的混凝土，在養護溫度20℃左右，齡期18d時(shí)的強度可達到設計強度的85%左右，摻加了FS-H防水劑以后，齡期18d時(shí)的混凝土強度可達到設計強度的95%以上。C25混凝土的抗拉強度設計值為1.3N/m㎡，設計強度的95%為1.235N/m㎡。

　　K=1.235/0.913=1.35>1.15滿(mǎn)足要求式中K—抗裂安全度。