大体积砼施工方案

大体积砼施工方案

一、编制依据

1. 中华人民共和国行业标准

2. 工程图纸

参考书籍：建筑施工手册

二、工程概况

本工程为海淀区政府办公楼，位于万柳小区南端，总建筑面积53400㎡，

其中地下部分面积12000㎡，是由北京市海淀科技园建设股份有限公司兴建，北京市建筑设计院设计，高屋监理公司监理，北京城建四公司承建的一幢高档办公楼。本工程底板南北向轴距58.0m，东西向轴距104.0m，其中（A）轴到(C)轴向北3.4m的范围内，底板厚度1.0m，其余底板厚0.8m。底板砼强度等级为C35（ S10）。

三、大体积砼裂缝产生原因分析

大体积砼的截面尺寸较大，在混凝土硬化过程中释放的水化热产生的温度变化和砼收缩，加上外界约束条件的共同作用会产生温度应力和收缩应力，这是导致大体积砼结构出现裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种，表面裂缝由于砼表面和内部的散热条件不同，温度内高外低，形成温度梯度，使砼内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过砼抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积砼在强度发展到一定程度，砼逐渐降温，这个降温差引起的变形加上砼失水引起的体积收缩变形，受到边界条件的约束时引起的拉应力，超过砼抗拉强度时可能产生的贯通整个截面的裂缝，以上这两种裂缝都属于有害裂缝，在本工程底板砼施工中应严格加以控制，

确保底板砼质量。

四、大体积砼的质量预控

1. 防碱集料反应

本工程地下室与基础工程为防止碱集料反应，宜采用A种或B种低碱活性集料（膨胀率≤0.06%），混凝土的含碱量不超过5kg/m3，商砼供应单位应提供各种原材的含碱量，及砼拌合物的碱集料反应计算书，以确保砼的质量。

2. 水泥的选择

选择原则，本工程底板属于大体积砼施工，优先选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥（P·S425#），根据经验水泥用量不超过450 kg/m3。

3. 砼外加剂的选择

可掺入8%—10%的CEA—B复合膨胀剂（能在砼中产生0.2～0.7MPa预压应力）以补偿砼的收缩变形，并可减少水泥用量，降低水化热，还可将砼的抗渗等级提高一倍以上。

另外还可掺入一定量的磨细粉煤灰，它不但可以大大减少水泥用量（约40—50 kg/m3 ），还可提高砼抗渗性能，对砼早期裂缝的产生有很好的控制作用。

4. 骨料的选择

骨料要求没有冰块、雪团，尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料，但应注意骨料最大粒径与泵车输送管管径之间的比例关系。拌合水选用一般饮用水的自来水及洁净的天然水，应符合国家现行标准《混凝土拌合水标准》的规定。

5. 设置后浇带

由于底板平面尺寸较大，设计院用横、竖两道1m宽的后浇带将底板分成四部分，这就大大减轻了温度应力的影响。

6. 控制砼入模温度

将砼的入模温度控制在5℃左右，以降低砼中心温度，从而降低中心温度与表面温度的差值，减少温度应力。

7. 加强砼养护

砼浇筑后，要做好砼的保温保湿，以免发生急剧的温差变化，另外还要采取长时间养护，延缓降温时间合速度，一般控制10—15天才能撤除保温层，并应控制好降温情况。

8. 加强测温管理

要做好中心温度及表面温度记录，并控制好中心及表面温差在25℃范围内。

9. 优化施工方法

要合理安排施工顺序，控制砼在浇筑过程中均匀上升，分层浇筑可使下层砼的水化热在初凝时间内充分散发，可减少砼的蓄热质量，防止水化热的积聚，从而减少温度应力。

五、热工计算

在大体积砼浇筑前，根据施工拟采取的防裂措施，先计算砼中水泥水化热的绝热最高温升值，进而求出砼的内部中心温度及表面温度，将二者之差值控制在25℃范围内，此外还需求出各龄期的收缩变形值、收缩当量温差合弹性模量，然后通过计算，估量可能产生的最大温度收缩应力，如不超过砼抗拉强度，则表示所采取的防裂措施能有效控制、预防裂缝出现，如超过砼的抗拉强度，则可采取措施调整砼的入模温度，降低水化热升值，降低砼内外温差，改善施工操作工艺合砼拌合物性能，提高抗拉强度或改善约束等技术措施。

（一）温差计算

（1）混凝土的水化绝热温升值

T（t）=WQ/CP(1-e-mt)

式中：T（t）——砼的绝热温升（℃）

W ——每立方米砼中的水泥用量取450 kg/m3 Q ——每千克水泥水化热量取335kj/kg C ——砼的热比，取0.96j/kg·K P ——混凝土密度取2400 kg/m3 e ——常数，e=2.718

m ——与水泥品种，浇筑温度有关的经验系数，取0.3 t ——砼浇筑后至计算时的天数（d） 将各值带入式中可得：

（2）砼内部中心温度 Te=Tj+ T（t）ξ

式中：Te——砼中心温度（℃） Tj——砼浇筑温度取℃

T（t）——在t龄期时砼的绝热温升（℃） ξ——不同浇筑厚度的温降系数，按下表取值：

（3）砼表面温度

Tb(t)=TQ+4/H2·h′(H- h′)△T(t)

式中：Tb(t)——龄期为t时砼表面温度（℃）

TQ——龄期为t时大气平均温度，取-5℃ H——砼计算厚度（m），H= h+2 h′ h——砼实际厚度

h′——砼虚厚度（m），h′=K·λ/β λ——砼导热灵敏度，取2.33W/M·K K——计算折减系数，取0.666

β——模板及保温层传热系数，β=1/（Σδi/λi+1/βq） δi——各种保温材料厚，本方案采用一层阻燃草帘被，取0.04

βq——空气传热系数，取23W/㎡·K λi——材料传热系数，取0.66W/㎡·K 则：β=1/（0.44/0.66+1/23）=1.408 h′=K·λ/β=0.666×（2.33/1.408）=1.1 △T(t)——龄期t时砼内最高气温与外界气温之差： △T(t)= Te-TQ

将以上各值代入可求得砼表面温度值如下：

结论：各龄期砼内最高温度与表面温差均不大于25℃，砼表面与外界温差也不大于25℃，因此在砼浇筑过程中，不必采取其它降低砼内部温度得措施。养护过程中 用阻燃草棉被覆盖，防止砼表面温度下降，但为了防止砼表面干缩变形，在砼表面还需一层塑料薄膜以保湿。