土木工程施工(下)-8特殊混凝土施工技術第一頁，共40頁。大體積混凝土施工技術建筑工程大體積砼常出現的部位：厚大的地下室底板（特別是電梯井筒部位）、樁頂承臺梁、轉換梁或板、內筒外框架超高層的大截柱等。橋梁工程大體積砼常出現的部位：橋大直徑樁基礎、懸索橋的錨碇和橋塔的一些部位、斜拉橋橋塔的一些部位、連續梁橋的墩臺梁等。第二頁，共40頁。1大體積混凝土的定義美國混凝土學會的定義：任何就地澆筑的大體積混凝土其尺寸之大，必須采取措施解決水化熱及隨著引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂。日本建筑學會的定義：結構斷面尺寸最小在80cm以上，水化熱引起混凝土內最高溫度與外界氣溫之差，預計超過25℃的混凝土。第三頁，共40頁。2.大體積砼的裂縫（1）表面裂縫（2）收縮裂縫大體積混凝土內出現的裂縫，按其深度一般分為表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫（3）影響溫度應力、溫度裂縫的因素很多，主要有以下幾點:

①水泥水化熱②外界氣溫變化③約束條件④砼的收縮變形第四頁，共40頁。3.大體積砼施工措施體內最高溫度點（1）大體積砼內部溫度變化規律入模溫度、最高溫度及出現的時間、升溫階段及降溫階段養護注意的問題第五頁，共40頁。(2)砼最高溫度的估算

砼內部最高溫度:Tmax=Tj+W/10+F/50Tj——砼入模溫度W——單方砼的水泥用量（kg/m3）F——單方砼的粉煤灰用量（kg/m3）公式考慮了水泥用量及粉煤灰用量對砼最高溫度的影響。澆筑塊體的厚度、初期澆筑溫度的變化等影響因素沒能反映。該公式一般只作為初步估算，要精確計算需采用其它方法。第六頁，共40頁。(3)設計方面考慮的措施1．合理的平面立面設計，避免截面的突變，從而減少約束應力。2．合理的布置分布鋼筋，盡量采用小直徑、密間距，變截面處加強分布鋼筋3．避免用高強混凝土，盡量選用中低強度混凝土，采用60天或90天強度4．采用滑動層減少基礎的約束。5．混凝土結構上下表面布置螺紋鋼筋或冷軋扭鋼筋網片。第七頁，共40頁。（4）大體積混凝土的配合比設計①．水泥品種:選用水化熱較低的425或525礦渣水泥。②．水泥用量：盡最大限度減少水泥用量，同時參照水泥廠的水泥強度歷史資料。③．水灰比（水膠比）：④．混合材：粉煤灰、礦渣、火山灰、超細礦粉等⑤．外加劑：摻入高效復合減水劑。⑥．砂石骨料：骨料：選用粒徑5～31.5mm的碎石，砂子的細度模數在2.5以上的中、粗砂。⑦．微膨脹劑：混凝土水灰比、脹劑的摻量、混凝土的養護、混凝土的密實程度、減水劑種類、膨脹劑的應用。第八頁，共40頁。（5）施工工藝方面的措施①.控制混凝土拌合料的出機溫度和澆筑溫度。②.混凝土的拌制

1）保證混合材的質量，加強材質檢驗，進行混凝土試配，根據試配結果確定。

2）外加劑及膨脹劑摻量準確，摻量誤差控制總摻量的±1％以下。

3）攪拌均勻。

4）加料順序③.混凝土的輸送④.澆筑方法:1）分層連續澆筑2）推移式澆筑法

3）混凝土密振搗4）泌水處理第九頁，共40頁。大體積砼澆筑完畢，分兩次收水，用木蟹將表面搓毛，防止表面的收縮裂紋。第十頁，共40頁。大體積砼澆筑完畢，分兩次收水，用木蟹將表面搓毛，防止表面的收縮裂紋。第十一頁，共40頁。（5）混凝土的養護:①降溫法②蓄水養護③保溫法:基礎底板養護：1)板面覆蓋薄膜，草袋，所需層數由計算確定。2)覆蓋方法：板表面混凝土澆筑結束，約過12～20小時后，鋪草袋或薄膜。3）先覆蓋草袋或薄膜應根據季節、混凝土的配合比設計、養護時間等確定。空中澆筑板：1）模板一般應選用木模板或膠合板2)根據測試結果，一層膠合板模板內外溫差約15℃，采用兩層模板或中間夾薄膜或懸掛草袋防止空氣流動過快3）底模板在鋪設，根據我們的測試實踐，在底模板下、木枋上鋪設1～2層塑料薄膜第十二頁，共40頁。（6）．溫度跟蹤監測，信息化施工①測試混凝土的澆筑溫度，即混凝土的拌合料的溫度②可采用北京建工院發展中心生產的溫度測試儀，溫度探頭預先埋入大體積砼內。或采用其它的測溫方法③測點布置原則：測點須具有代表性，能全面反映大體積砼內各部位的溫度④測溫點布置：根據大體積混凝土的對稱性，取其對稱部分布置溫度測點⑤測溫制度：測溫從砼澆筑后24h開始，升溫階段每2h測一次，降溫階段每4h測一次，7天后，每8h測一次。⑥大體積混凝土的上下表面溫度是指上表面以下、下表面以上混凝土內5cm。第十三頁，共40頁。布置電子溫度探頭。第十四頁，共40頁。監控測試草袋保溫層下混凝土表面溫度。第十五頁，共40頁。記錄大體積混凝土澆筑后的溫度變化全過程，進行實時溫控。第十六頁，共40頁。4.工程實例（1）南京婁子巷高層住宅2m厚轉換板的施工結構轉換層采用厚度為2m的砼板，該板底面+23.55m，施工面積約1313m2，砼澆筑量約1300×2=2600m3，板混凝土設計強度為C40。轉換板混凝土一次澆筑完成，不留施工縫，不設后澆帶。施工時間夏季。（1998.8）（2）南京陸軍指揮學院安居工程2.1m轉換板的施工結構轉換層采用厚度為2.1m的砼厚板，厚板中鋼工字梁勁性骨架。該板底面位于+8.10m，施工面積約

2，砼澆筑量約3700m3，板砼設計強度為C50。1800m施工時間為冬季。(2001.1.9)第十七頁，共40頁。南京婁子巷高層商住樓2m厚砼轉換板施工澆筑砼時，應注意加載對稱，宜對稱澆筑，并注意泵管的抖動影響第十八頁，共40頁。澆筑砼時，氣溫為30℃，采用地下水攪拌，用一臺砼泵自攪拌泵送，另用一臺重力式攪拌機結合塔吊輔助運輸。第十九頁，共40頁。婁子巷轉換板平面第二十頁，共40頁。婁子巷高層轉換板某點溫度變化婁子巷D07幢轉換板4號點斷面溫度變化曲線圖8070605040302010時間度板面中上板中中下板底環境溫度0板面中上板中中下板底環境溫度溫5.2243.756.962.160.157.230.15.2349.762.367.365.759.7305.2449.562.267.165.559.5335.2549.959.965.163.557.2305.2650.658.262.360.455.5295.2749.456.86057.553.521.55.2849.155.45855.852.227.75.2947.853.756.153.950.622.55.3044.251.654.35248.927.35.3141.248.251.65047.431.86.136.746.549.748.746.1326.234.943.247.346.643.632.56.335.241.344.944.441.434.16.435.740.542.942.440.332.56.5

3539.540.940.439.232.36.635.238.439.640.937.931.56.734.136.938.637.635.9346.8

3335.536.337.534.8356..931.936.93636.13431第二十一頁，共40頁。南京宏安高層商住樓2.1m厚鋼骨砼轉換板施工2001年1月13日澆筑2.1m厚轉換板，兩天半澆完第二十二頁，共40頁。2001年1月13日澆筑2.1m厚轉換板時，氣溫為0℃，注意澆筑前的砼配合比論證優化，澆筑后保溫和保濕養護。第二十三頁，共40頁。南京陸軍指揮學院轉換板平面測溫點第二十四頁，共40頁。南京陸軍指揮學院轉換板溫度變化南京陸指安居樓轉換板4號點斷面溫度變化曲線圖706050度板面板中板底底模側模#REF!40溫302010時間0板面底模板中側模板底#REF!1.1121.944.643.335.842.511.1236.245.457.133.247.31.1346.544.759.327.549.11.1444.543.759.423.249.31.15

4343.358.822.949.21.1640.242.15721.848.51.17

3841.154.420471.1835.239.252.720.346.11.1933.637.747.917.843.31.231.636.945.316.841.51.21

3134.244.715.240.91.2226.133.641.113.837.91.2325.732.34013.537.51.2422.53237.310.236.41.2522.128.936.89.235.91.2619.227.133.58.132.61.2716.725.930.58.229.51.2816.224.328.98.228.21.2916.223.626.78.227.4第二十五頁，共40頁。（3）南京江北醫院底板的施工南京市江北醫院的混凝土底板厚度分別為1100mm、600mm，⑦軸線地梁為

2，砼1600×1400mm。施工面積約2000m

3，底板混凝土設計強度澆筑量約1500m為C35S8。板砼各部分的中心最高溫度分別為：60cm厚34.5℃；1.1m厚51.5℃；1.4m厚暗梁61.5℃。底板砼在整個施工過程中內外溫差均小于25℃，且大部分時間均小于20℃。第二十六頁，共40頁。江北醫院底板平面7200216007200288001200012131413200600030006000678916151080136

82226

4360121131044572003600021600505011001100測點布置：1、9、13、15測點布置：2、10、6、7、1450測點布置：3、4、11、8、12、16江北醫院混凝土底板溫度測點布置圖110000第二十七頁，共40頁。江北醫院底板溫度變化江北醫院底板1.4m暗梁內溫度變化情況（圖3〕7060504030表面最高表面最低中心最高中心最低底面最高底面最低溫20100度時表面最高表面最低中心最高中心最低底面最高底面最低間1234567891047.847.161.461.255.955.647.944.261.557.856.355.141.73657.551.854.951.134.533.150.247.1514930.731.746.342.94745.930.930.542.140.145.142.129.529.638.637.641.540.52727.136.23539.136.826.422.934.333.536.736.225.121.932.831.336.134.8第二十八頁，共40頁。1.混凝土墻體結構的施工引起墻體結構裂縫的客觀原因：一是混凝土的內外溫差，二是混凝土自身的收縮。（1）設計方面的措施①．墻體養護困難，因此構造配筋應增強，配筋率宜不低于0.5％，同時采取直徑小、間距不大于150mm，提高混凝土的極限拉伸變形值和分散收縮應力值。②．墻與柱的連接處，宜插入1－1.5m的水平增強鋼筋。③．留置后澆縫④．墻體內設置誘導縫⑤．采用中低強度的混凝土第二十九頁，共40頁。2.配合比設計(1)．配制高性能混凝土，配合比設計思想與大體積混凝土的配合比設計類似。(2)．墻體厚度大，要重點考慮混凝土內的最高溫度。(3)．細骨料選細度模數2.7－3.1之間。第三十頁，共40頁。3.施工措施①．混凝土的澆筑宜一次澆筑到頂，不出現施工冷縫。混凝土供應能力大、拌合料緩凝時間足夠長、墻體不太長，可分層分圈澆筑。②．振搗必須充分，避免出現沉縮裂縫、收縮裂縫。③．模板拆除時間根據混凝土墻體的具體情況及混凝土的配合比確定。拆模后墻體宜懸掛草袋噴水養護，或派專人24小時澆水養護。④．澆筑混凝土前，最好將模板澆水濕透，保證表面混凝土充分水化。⑤．地下室外墻可盡快回填土，以利于保溫保濕。⑥．柱與墻的連接部位應充分振搗。第三十一頁，共40頁。樓面大面積混凝土的施工技術樓面大面積混凝土的施工主要解決混凝土的收縮引起的裂縫問題1設計措施（1）．采用螺紋鋼筋或冷軋扭鋼筋（2）．板面采用雙層細而密的構造鋼筋，超長結構可采用部分預應力補償收縮混凝土。（3）．有條件設置后澆縫。（4）.設置加強帶。第三十二頁，共40頁。2.混凝土配合比設計（1）.配制高性能混凝土，配合比設計思想與大體積混凝土的配合比設計類似。重點考慮：低收縮，高抗拉強度混凝土是解決超大面積混凝土結構收縮裂縫的主要措施，通過合理的混凝土配合比設計，新型復合外加劑使用，活性摻合料摻入，合理的施工工藝，改善混凝土性能；減少混凝土收縮，提高抗拉強度及耐久性。（2）.大面積混凝土配合比設計中，需加入膨脹劑。（3）．充分重視混凝土原材料的質量。第三十三頁，共40頁。3.施工措施（1）．生產工藝1）加強原材料的品質檢驗。控制砂石含泥量、級配。2）嚴格控制配料的稱量精度。計量允許偏差不應超過限制。3）在夏季高溫氣候下施工，采取措施降低混凝土的入模溫度。增加骨料堆倉高度，減少太陽對骨料的輻射；安排在夜間澆筑混凝土；在氣溫較高難以達到要求時，攪拌過程中通過加入冰粒降低混凝土溫度。4）充分拌和。高性能混凝土水膠比小，拌和水量少，膠凝材料用量多，充分強力拌和一定時間，采用強制式攪拌，攪拌時間延長30s—60s。第三十四頁，共40頁。（2）混凝土施工工藝1）．振搗方式:防止“早振”及“過振”。2）．混凝土表面處理,樓應采取反復抹壓多次，利于解決塑性裂縫。。3）．澆筑與養護方法4）．根據具體情況設置膨脹變形帶（加強帶）第三十五頁，共40頁。工程實例1．南京國際展覽中心

2,建筑面積8.5萬m2；二層樓工程占地11.57萬m面采用超長、薄板預應力結構，主展廳的樓面為不設