1、中國電信通信指揮中心工程中國電信通信指揮中心工程底板大體積砼一次性整體澆筑技術底板大體積砼一次性整體澆筑技術中國電信通信指揮中心項目經理部中國電信通信指揮中心項目經理部一九九九年十一月一九九九年十一月目目 錄錄一、概況一、概況 .1 1二、大體積砼溫度裂縫分析二、大體積砼溫度裂縫分析 .1 1（一）混凝土溫度應力和收縮應力的計算 .1（二）結論 .5三、防止大體積混凝土產生裂縫的措施三、防止大體積混凝土產生裂縫的措施 .6 6（一）混凝土原材料的選擇 .6（二）施工措施 .6四、施工部署四、施工部署 .8 8（一）混凝土的供應 .8（二）砼設備和機具的投入 .8（三）勞動力組織 .9（四）現場

2、組織 .10（五）混凝土的澆筑 .10（六）混凝土的測溫 .11（七）混凝土的養護 .11五、施工體會五、施工體會 .1212一、概況一、概況中國電信通信指揮中心工程位于西城區二環東側金融街開發 C 區 5 號地塊，地下 3 層，地上19 層，其中裙房 6 層，總建筑面積 58637 m2，結構類型為框-剪，基礎為筏基（上反梁） ，南北長 81.4m，東西長 71.2m，基礎埋深14.7m（筏基下皮標高） 。底板大部分區域厚度為 1m，其中核心筒部位（EK/38 軸）為 1.6m，CD/12 軸區域為 1.4m。底板混凝土標號為 C35 S8，底板混凝土總量為 8500 m3，全部采用商品砼。

3、基礎梁（反梁）尺寸為1.52m、1.51.4m、1.02.0m。底板配筋：下層鋼筋 32200（雙向） ，上層鋼筋25200（雙向） ，其中核心筒附加鋼筋：下層 32400（雙向） ，上層 25200。本工程設計要求底板一次澆筑，不留施工縫，一次性澆筑 8500 m3這么大量的混凝土，我公司尚屬首次，技術要求高，現場組織和混凝土供應、調度難度大，為確保底板大體積混凝土的順利澆筑，我們經過嚴格的計算，編制了詳細的施工方案，精心組織，經過連續作業 48h，終于成功的完成了底板混凝土的澆筑，且施工質量一流，贏得了業主、監理、設計的一致的好評，同時為下一步施工奠定了良好的基礎。二、大體積砼溫度裂縫分析

4、二、大體積砼溫度裂縫分析（一）混凝土溫度應力和收縮應力的計算（一）混凝土溫度應力和收縮應力的計算大體積混凝土施工的關鍵是控制裂縫的產生，尤其對于超大體積混凝土，難度較大，為驗算由溫差和混凝土收縮所產生的溫度應力是否超過當時的基礎混凝土極限抗拉強度，我們進行了嚴格的防裂理論計算，以便制定相應的防裂措施，從而確保底板砼質量。根據 C35 S8 配合比設計，普 425#水泥 398kg，水泥發熱量 335kj/kg， 7 月份施工平均氣溫為 25C，混凝土澆筑溫度控制在 28C 以內。1.1.砼最終絕熱溫升砼最終絕熱溫升 =57.3 式中 Th砼最終絕熱溫升； 每立方米砼水泥用量； Qo每公斤水泥水

5、化熱量； C砼比熱； 砼密度。2.2.砼內部不同齡期溫度砼內部不同齡期溫度(1)求不同齡期絕熱溫升砼塊體的實際溫升,受到砼塊體厚度變化的影響,因此與絕熱溫升有一定的差異。根據水電科學院資料，算得水化熱溫升與砼塊體厚度有關的系數 值，如下表。不同齡期水化熱溫升與砼厚度有關系數不同齡期水化熱溫升與砼厚度有關系數 值：值： 齡 期厚 度3d6d9d15d21d27d1.0m0.360.290.170.050.011.6m0.490.460.380.210.120.05Tt=Th式中Tt砼不同齡期的絕熱溫升Th砼最高絕熱溫升不同齡期水化熱溫升與砼厚度有關值經計算列于下表：不同齡期的絕熱溫升（不同齡期的

6、絕熱溫升（） 齡期(d)3691521271.0m20.6316.629.742.870.57絕熱溫升(Tt)1.6m28.0826.3621.7712.036.882.87(2)不同齡期砼中心最高溫度maxTjTt式中Tmax不同齡期砼中心最高溫度；T j砼澆筑溫度；Tt不同齡砼絕熱溫升。計算結果列于下表：不同齡期砼中心最高溫度不同齡期砼中心最高溫度 齡期(d)1369152127 1m2848.6344.6237.7430.8728.57溫度()1.6m2856.0854.3649.7740.0334.8830.87由上表可知，混凝土到 36d 左右，內部溫度最高。3.3.砼溫度應力砼溫度

7、應力本底板面積大，按外約束為二維時的溫度應力(包括收縮)來考慮計算。(1)各齡期砼的收縮變形值及收縮當量溫差各齡期收縮變形&y(t)&0y(1-e-0.01t)M1M2Mn式中&y(t)齡期 t 時砼的收縮變形值；&0y砼的最終收縮值,取 3.2410-4/；M1M2Mn 各種非標準條件下的修正系數。本工程根據用料及施工方式修正系數取值如下表：修正系數取值修正系數取值 M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10積 M1.250.931.001.211.201.091.041.401.000.902.41經計算得出收縮變形見下表：各齡期砼收縮變形值各齡期砼收縮變形

8、值 齡期(d)369152127收縮變形值&y(t)10-62345.567.1108.6147.7184.6各齡期收縮當量溫差將砼的收縮變形換算成當量溫差&y(t)/ 式中各齡期砼收縮當量溫差()；&y(t)各齡期砼收縮變形；砼的線膨脹系數，取 1010-6/。計算結果列于下表：各齡期收縮當量溫差各齡期收縮當量溫差 齡期(d)369152127當量溫差 Ty(t)2.304.556.7110.8614.7718.46(2)各齡期砼的最大綜合溫度差T(t)TjT(t)Ty(t)-Tq式中T(t)各齡期砼最大綜合溫差；Tj砼澆筑溫度,取 28；T(t)齡期 t 時的絕熱溫

9、升；Ty(t)齡期 t 時的收縮當量溫差；Tq砼澆筑后達到穩定時的溫度,取平均氣溫 25。計算結果列下表：各齡期砼最大綜合溫度差各齡期砼最大綜合溫度差 齡期(d)3691521271.0m19.0518.6316.2015.7718.15綜合溫差 T(t)1.6m 24.0225.1224.2221.8822.3623.37(3)各齡期砼彈性模量E(t)Eh(1-e-0.09t)式中 E(t)砼齡期 t 時的彈性模量(MPa)；Eh砼最終彈性模量(MPa)，C35砼取 3.3104(MPa)。計算結果見下表：砼齡期砼齡期 t t 時的彈性模量時的彈性模量 齡期(d)369152127彈性模量E

10、(t) 1040.781.371.832.442.803.01(4)砼徐變松馳系數、外約束系數、泊桑比及線膨脹系數松馳系數,根據有關資料取值見下表：砼齡期砼齡期 t t 時的松馳系數時的松馳系數 齡期(d)369152127松馳系數 Sh(t)0.5700.5190.4620.4110.3740.336外約束系數(Rk)，取 Rk=0.4。砼泊桑比()，取 0.15。砼線膨脹系數()， 取 1010-6/。(5)不同齡期砼的溫度應力(t)=-式中(t)齡期 t 時砼溫度(包括收縮)應力；E(t)齡期 t 時砼彈性模量；砼線膨脹系數；T(t)齡期 t 時砼綜合溫差；砼泊桑比；Sh(t)齡期 t

11、時砼松馳系數；Rk外約束系數。計算結果見下表：不同齡期砼溫度不同齡期砼溫度( (包括收縮包括收縮) )應力應力 齡期(d)369152127溫度應力 (MPa)1.0m-0.400-0.6230.6440.7450.895溫度應力 (MPa) 1.6m-0.503-0.8400.9631.0331.1021.112（二）結論（二）結論根據經驗資料，我們把混凝土澆筑后的 15d 作為砼開裂的危險期。C35 砼：28d RL=1.6(MPa)而現在 15d 砼溫度應力：底板厚 1.0m 處， 底板厚 1.6m 處，因為同齡期砼 RL(15d)=0.75RL=1.2(MPa)所以: 結論：由上述結果

12、可知，對于 1.0m 的底板，只要能滿足混凝土內外溫差不大于 25，混凝土底板內不會產生貫穿性裂縫；對于 1.6m 厚的底板，盡管能滿足抗裂安全度，但富余量不大，所以應相應采取一定措施，做到萬無一失。三、防止大體積混凝土產生裂縫的措施三、防止大體積混凝土產生裂縫的措施由于底板砼施工在 7 月份，當時的氣溫比較高，平均氣溫 25，最高氣溫達 37，這對大體積澆筑不利，為防止大體積砼產生裂縫，控制砼內部溫度與外界溫度之差不大于 25，我們針對本工程特點特采取以下技術措施：（一）（一）混凝土原材料的選擇混凝土原材料的選擇1選擇良好級配的骨料，嚴格控制砂、石的含泥量，砂、石含泥量超標的禁止使用。(1)

13、水泥：普通硅酸鹽 425#；(2)砂子：中砂，含泥量3%；(3)石子：采用 520 卵石，含泥量1%。2外加劑的選擇1.611.15（抗裂安全度）1.161.15（抗裂安全度）對于大體積砼，尤其是超大體積砼，外加劑的選用至關重要，我們經過反復研究，對幾種膨脹劑如 UEAM、HEA、FS 等外加劑的性能進行對比，并根據攪拌站以往施工經驗，決定采用 HEA砼防水劑（緩凝型） 。摻量為水泥用量的 12.5%，緩凝時間 8h。這種外加劑，具有抗滲、補償收縮、緩凝、延遲水化熱峰值等功效，有效的防止混凝土內部裂縫的產生。實踐證明，使用這種外加劑是很成功的。3摻入一定配比的粉煤灰摻用級粉煤灰（河北三河市中和

14、煤灰廠） ，摻為水泥用量的 16.7%，這不但降低砼內部水化熱，改善混凝土的和易性，增加可泵性，而且節約水泥用量。（二）（二）施工措施施工措施1.混凝土采用分層澆筑。混凝土采用自然流淌分層澆筑，每層砼澆筑厚度控制在 50cm 左右，在上層混凝土澆筑前，使其盡可能多的向外界散發熱量，降低混凝土的溫升值，縮小混凝土的內外溫差及溫度應力。2.嚴格控制混凝土的坍落度（1416cm） ，進行混凝土的二次振搗，減少混凝土的收縮值，增加混凝土的密實度，提高混凝土的抗裂性能。3.及時排除混凝土在振搗過程中產生的泌水，消除泌水對混凝土層間粘結能力的影響，提高混凝土的密實度及抗裂性能。4.混凝土的表面處理：由于泵

15、送混凝土表面的水泥漿較厚，在混凝土澆到頂面后，及時把浮漿趕跑，澆筑 23h 后，用刮桿初步按標高刮平，用木抹子反復（至少 3 次）搓平壓實，使混凝土在硬化過程初期產生的收縮裂縫在塑性階段就予以封閉填補，以控制混凝土表面龜裂。5.混凝土的養護(1)對于 1.0m 厚底板，Tb=Tmax-25=48.63-25=23.63，由 Tb-Tq=23.63-25=-1.37 可知，砼即使不采取措施，混凝土內外溫差都不會大于 25，這部分底板的養護方法為直接澆水，使砼表面始終保持濕潤。(2)對于 1.6m 厚底板，Tb =Tmax-25=56.08-25=31.08，這部分砼采用蓄水養護。由于為帶反梁結構

16、，蓄水養護很方便。蓄水深度的計算：式中:R混凝土表面的熱阻系數(K/W)；X混凝土維持到指定溫度的延續時間(h)，X=1024=240h；M混凝土構筑物的表面系數 (1/m)；Tb砼表面溫度（） ；Tmax砼中心平均最高溫度（） ；k傳熱系數修正值，取 1.3；Tj混凝土澆筑振搗完畢開始養護的溫度（） ；W混凝土每 m3中的水泥用量（kg） ， W=398kg；Q()混凝土在指定的齡期內水泥的水化熱（KJ/kg） ，Q()=335KJ/kg。M=Tmax- Tb =25 所以 R=240251.3/（70025+0.28398335）=0.142K/W蓄水深度：hs=RS式中 hs ：混凝土表

17、面的蓄水深度（m） ；S ：水的導熱系數，取 0.58W/mk。 hs =0.1420.580.09m=9cm所以施工時混凝土表面的蓄水深度為 9cm。采用蓄水養護，能保證水泥的水化用水，從而充分保證混凝土質量，尤其是在強度和密實性方面，可以有效的防止混凝土裂縫的產生，同時，利用頂面的蓄水來減緩表層混凝土與外界環境溫度進行熱交換的速度，降低混凝土內外溫差，避免混凝土溫度應力的產生。四、施工部署四、施工部署（一）（一）混凝土的供應混凝土的供應由于混凝土量很大，我們選擇了公司中心攪拌站和中建一局攪拌站這兩家商品混凝土攪拌站來集中供料。由公司中心攪拌站統一協調、調度砼的供應，且直接對項目負責，從而避

18、免了多頭對外。為了確保混凝土的質量，兩家攪拌站使用同一品牌、同一標號的水泥，外加劑(HEA)和粉煤灰摻和料也使用同一品牌。底板砼的施工時間為 98 年 7 月 25 日（星期五）晚 8：00 開始，到 27 日晚 8：00 結束，歷時 48h。（二）（二）砼設備和機具的投入砼設備和機具的投入1.混凝土泵的平均泵送量 Q1的計算根據有關經驗公式，砼輸送泵的平均輸出量 Q1的計算如下：Q1-砼泵的平均輸出量（m3/h） ；-配管系數，0.80.9；e-作業效率，0.50.7。本工程采用的砼泵的平均輸送能力為 60 m3/h，=0.85，e 取 0.7。 Q1=600.850.735m3/h。2.混

19、凝土泵的布置現場布置 6 臺混凝土泵（其中兩臺汽車泵） 。理論上澆筑所需時間為：8500/（635）41h，實際澆筑時間為 48h。混凝土泵布置詳見附圖。3.混凝土運輸車輛的配置每臺混凝土泵所需配備的混凝土攪拌運輸車輛數:N=式中 N：混凝土罐車臺數（臺） ； Q1：每臺混凝土泵的實際平均輸出量（m3/h）; S：混凝土攪拌運輸車平均行駛速度（km/h） ； L：混凝土攪拌運輸車往返距離（km） ； T1：每臺混凝土攪拌運輸車總計停歇時間（min） 。所以 N=10 臺砼機械設備投入見下表：砼機械設備投入見下表：序號機械名稱規格、型號單位數量備注1混凝土地泵大象牌，60m3/h臺6其中兩臺為汽

20、車泵2混凝土運輸車6m3/輛輛60準備 3 輛機動3振搗棒5030根根184另準備 3 根備用（三）（三）勞動力組織勞動力組織將勞動力分白班和夜班兩大班，每班按地泵的數量分成小組，每班勞動力安排見下表：序號工種每組人數共計人數備注1混凝土工530包括下料、平倉、振搗2架子工212安拆泵管和拆架子3抹灰工318混凝土表面搓光4木工3看模5鋼筋工2混凝土澆筑時看筋6測量工2控制標高和核對尺寸7養護4養護、測溫等7指揮2指揮車輛8下灰212砼泵處下灰9試驗工2作砼試塊10其他5合計92（四）（四）現場組織現場組織本工程底板混凝土量大，地處金融街、二環以內，這給混凝土運輸和現場組織帶來了難度，又由于是

21、超大體積混凝土施工，技術要求高，為了確保第一塊底板大體積混凝土的順利澆筑和澆筑質量，項目經理部專門成立了以項目經理為首的大體積混凝土領導小組，澆筑之前召開了專題交底會和動員大會。由于充分的準備工作，為大體積砼的成功澆筑奠定了良好的基礎。（五）（五）混凝土的澆筑混凝土的澆筑1.砼澆筑前的準備工作：(1)底板鋼筋內必須徹底清理干凈，不得有渣土、雜物及積水。(2)墻、柱插筋位置和底板標高的控制墻、柱插筋位置的控制：為了保證墻、柱插筋的絕對準確，把墻、柱邊線放出來，用紅油漆標注在基礎梁或底板的鋼筋上，柱根部保證有一道定位箍筋、墻根部保證有一道定位水平筋和底板鋼筋焊接牢固，同時柱、墻鋼筋上部至少綁扎一道

22、定位箍筋和水平筋。在澆筑混凝土過程中，測量工和看筋人員隨時復查墻、柱插筋位置，以防發生偏位。底板標高的控制：在底板鋼筋上焊設立筋，在立筋上統一用紅油漆標注+0.3m 線，用刮杠找平標高，找平過程中隨時用水平儀進行復測，嚴格控制板面標高。(3)澆筑之前，先用與混凝土成分相同的砂漿濕潤泵管。(4)現場備用一部分減水劑，當混凝土坍落度達不到要求時，可以摻入適量的減水劑，經攪拌車攪拌后，再進行澆筑。2.混凝土澆筑方法混凝土采取分層澆筑的方法，每層澆筑的厚度控制在 50cm 左右。厚 1.6m 的底板分三層澆筑，厚 1.0m 的底板分兩層澆筑。澆筑方向：六臺泵并肩從東往西進行，所有泵盡量共同推進，步驟基

23、本一致。為不使上下兩層產生施工冷縫，要在下一層混凝土初凝之前澆筑上一層混凝土，并采取二次振搗法，在振搗上一層時，應插入下層中 5cm 左右，以消除兩層之間的接縫。3.混凝土的振搗根據混凝土泵送時自然形成的坡度，在每個澆筑帶的前后、中部布置三道振動器，這樣通過混凝土的振動流淌達到均勻鋪坍的要求。振動器的振搗要做到快插慢拔。快插是為了防止先將表面混凝土振實而與下面混凝土發生分層、離析現象；慢拔是為了使混凝土填滿振動棒抽出時所造成的空洞。振動器插點要均勻排列，可采用“行列式”或“交錯式”的次序移動，不應混用，以免造成混亂而發生漏振，一般插棒間距 40cm50cm。每一插點要掌握好振搗時間，過短不易搗

24、實，過長可能引起混凝土產生離析現象。每點振搗時間應視混凝土表面呈水平不再顯著下沉，不再出現氣泡，表面泛出灰漿為準，一般每點振搗時間為 1530s。（六）（六）混凝土的測溫混凝土的測溫為了有效的控制混凝土內外溫差，使混凝土內外溫差不大于 25C，防止混凝土裂縫的產生，砼必須測溫。本工程測溫管采用鍍鋅鐵皮卷制而成，直徑15，長度按測溫埋設詳圖加工。測溫管下端封口，上端露 10cm，管內裝入機油，塞緊管口密封，混凝土澆筑 610h 后開始測溫，采用 100玻璃溫度計進行測溫。測溫管布置詳見附圖。其中 4、6 測溫點要埋三根測溫管，測三處溫度，即表面、1/2 處、底部。混凝土的測溫頻率：（1）齡期 5d 內，每 2h 測溫一次；（2）齡期 614d 內，每 4h 測溫一次；（3）齡期 1528d 內，每 8h 測溫一次。現場派專人負責測溫，測定的溫度隨時記錄，并把數據及時反饋給技術負責人，以便檢查砼內外溫差是否超過 25。測溫時同時測量混凝土體內、體表、大氣和混凝土的入模（澆筑）溫度。砼的澆筑溫度是指砼澆筑振搗后，在砼 50100mm 深處的溫度。（七）（七）混凝土的養護混凝土的養護混凝土表面壓光后 1218h 內進行養護。厚 1.0m 的底板直接采用澆水養護，現場派專人