（宣城市振华水利工程有限责任公司 安徽宣城 242000）
1 概 述
宣城市重点涝区排涝泵站-凤联站建设工程位于宣州区水阳镇金宝圩境内，主要建设内容包括：凤联排涝站及两座排水涵闸（即庙珠闸和凤凰闸）。其中凤联排涝站由站前节制进水闸、泵站进水池、泵房（包括副厂房）、汇水箱、穿堤箱涵、自排闸、防洪闸以及进出水渠道组成。凤联站分抽排和自排，抽排设计流量为42m3/s，自排设计流量为44.09m3/s。
按《大体积混凝土施工规范（GB 50496）》规定：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称为大体积混凝土。
大体积混凝土的施工技术难点主要在于如何有效控制混凝土裂缝问题。而控制混凝土裂缝的产生，一方面要提高混凝土本身的抗裂能力；另一方面主要是要解决温控问题。
本工程砼总浇筑量约为1.8万m3，按规范界定本工程施工中如下表所列部位的砼浇筑属大体积砼。
根据施工总进度计划安排，主要大体积砼施工集中在2019年9月下旬至2020年2月底时段（具体详见下表），局时环境温度应该是避开了高温季节，但要经历冬季低温季节。
2 大体积砼施工控制
2.1大体积砼施工现场主要控制要求及措施
2.1.1、严格控制原材料质量
⑴水泥选用海螺P.O-42.5级，其早期强度及安定性均有保障，能有效提高砼的早期强度（包括砼抗拉强度），避免安定性不稳定产生的有害裂缝。
⑵砂石骨料：砂选用细度模数大于2.3的中砂，含泥量不大于3%；碎石选用粒径5mm～40mm，并连续级配，含泥量不大于1%。含泥量的控制能有效防止产生干缩裂缝，尽量选用粗骨料能有效减小水泥用量，从而减小水化热。
2.1.2、合理设计砼配合比
砼配合比设计在保证强度的前提下，围绕最大限度地减小水化热的产生，拟从以下几个方面设计。
⑴设计砼坍落度为30mm～50mm，减小水灰比，从而达到减小水泥用量。
⑵在砼中掺入一定量的粉煤灰，以减少水泥用量，降低砼中水泥水化热，减小绝热下的温度升高，同时改善砼的和易性。
⑶在砼中掺入一定量的HT-A聚羧酸减水剂，以减少水泥用量，改善砼的和易性，同时减少砼运输过程中的坍落度损失。
砼配合比应提前设计，并经现场试配优化。
2.1.3、严格控制施工过程
⑴严格控制砼按配合比配料，称量系统要经相关部门校定；严格控制砼拌制时间，强制式搅拌机拌制时间不小于60s；严格控制砼振捣，确保砼浇筑质量。
⑵严格控制砼浇筑分层厚度及浇筑速度，以利于砼浇筑时的热量散发，使温度分面均匀，同时便于砼振捣密实。
⑶严格执行相关温控要求，按有关规范要求，温控应做到以下几点：
a、混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃。
b、混凝土浇筑块体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度) 不宜大于25℃。
c、混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d。
d、混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。
要满足上述温控要求，除要按严格执行上述条件外，还应控制以下几点：
a、所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于60℃，混凝土入模温度在30℃以下且不得低于5℃；当不能满足要求时，应执行特殊气侯条件下的施工要求。
b、加强砼养护，确保混凝土里表温差在规范围要求范围内，并减小混凝土浇筑体的降温速率；要做到：①专人负责保温养护工作，同时做好测试记录；②保湿养护的持续时间不得少于14d，应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润；③保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时，方可全部拆除。
c、大体积混凝土的模板和支架系统除应按国家现行有关标准的规定进行强度、刚度和稳定性验算外，同时还应结合大体积混凝土的养护方法进行保温构造设计；拆模时间，应满足国家现行有关标准对混凝土的强度要求，混凝土浇筑体表面与大气温差不应大于20℃；当模板作为保温养护措施的一部分时，其拆模时间应根据本规范规定的温控要求确定。
2.1.4、特殊气侯条件下的施工
⑴炎热天气浇筑混凝土时，采用遮盖、洒水、拌冰屑等降低混凝土原材料温度的措施。混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护；条件许可时，应避开高温时段浇筑混凝土。
⑵冬期浇筑混凝土，采用热水拌和、加热骨料等提高混凝土原材料温度的措施。混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护。
⑶大风天气、雨雪天气不应进行砼的施工。
2.2. 大体积砼温控施工的现场布置与监测
2.2.1、大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度及温度应变的测试，在混凝土浇筑后，需连续测温1个月，其中7d内1次/4h，7d～30d为1次/d；入模温度的测量，每台班测2次。
2.2.2、大体积混凝土浇筑体内监测点的布置，应真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度，可按下列方式布置：
⑴监测点的布置范围应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置；
⑵在测试区内，监测点的位置与数量可根据温凝土浇筑体内温度场分布情况及温控的要求确定；
⑶在每条测试轴线上，监测点位宜不少于4处，应根据结构的几何尺寸布置；
⑷沿混凝土浇筑体厚度方向，必须布置外面、底面和中间温度测点，其余测点宜按测点间距不大于600mm布置；
⑸保温养护效果及环境温度监测点数量应根据具体需要确定；
⑹混凝土浇筑体的外表温度，宜为混凝土外表以内50mm处的温度；
⑺混凝土浇筑体底面的温度，宜为混凝土浇筑体底面上50mm处的温度。
以泵房底板为例，具体监测的布置详见附图：凤联站泵室底板测温点布置示意图。
温控记录表详见附表示。
2.3、大体积砼浇筑温控验算
综合概述大体积砼列表，本工程泵房底板一次性砼浇筑量最大（达955m3），施工时段在9月下旬，局时环境温度虽不是很高（查阅历史资料，气温在14℃～28℃，日平均气温在21℃左右），但位置最低，是最不利散温的部位，因此该处大体积砼施工时的温控是相对最难控制的，现以泵房底板砼的施工为例进行温控验算。其它部位施工时段应该都在后面，局时环境温度要低些，主要是要注意保温，所以相对较宜控制，可参照执行。
2.3.1、温控主要验算：
⑴在龄期为t时，砼浇筑体在入模温度基础上的温升值（即最高温度）和里表温差是否满足规范要求；
⑵在龄期为t时，砼的温度收缩应力（包括因砼浇筑块体里表温差产生自约束拉应力和因综合降温差在外约束条件下产生的拉应力）是否符合规范要求。
2.3.2、验算主要成果见下表：
龄期t
(d)砼浇筑体内的最高温度Tm(t)砼浇筑体内的里表温差⊿T1(t)因砼浇筑块体里表温差产生自约束拉应力的累计值σz(t)
(N/mm2)因综合降温差，在外约束条件下产生的拉应力σx(t)
(N/mm2)
计算结果规范要求计算结果规范要求计算结果规范要求计算结果规范要求
139.2℃ ≤50℃9.5℃ ≤25℃0.07 ≤0.44 0.09 ≤0.44
345.5℃≤50℃12.8℃ ≤25℃0.25 ≤1.02 0.33 ≤1.02
743.4℃≤50℃11.7℃ ≤25℃0.40 ≤1.50 0.56 ≤1.50
1434.2℃ ≤50℃6.9℃ ≤25℃0.31 ≤1.69 0.52 ≤1.69
注：验算过程详见附计算表1～6。
2.3.3温控验算总结：
⑴通过验算，按上述通常做法的施工控制措施能达到大体积砼浇筑的安全要求；但实际施工时还应根据实测温度进行及时校核验算，以便更好地进行控制。
⑵致于降温速率等指标要靠现场养护控制来达到要求；同时根据实测温度进行的校核验算，若出现异常，也是要加强养护来控制。
⑶从验算过程来分析大体积砼施工的裂缝安全控制，主要有两点：一是控制砼浇筑体内的温度，包括尽量减小水化热的产生、增加浇筑时散温条件、确保浇筑后的保温保湿养护等；二是控制砼浇筑的质量，提高或是说保证砼自身抵抗产生裂缝的能力。
3 大体积砼施工方法
鉴于泵房底板一次性砼浇筑量最大，在施工组织方面也是相对最难控制的，现以泵房底板砼的施工为例进行方案设计。其它部位可参照执行。
3.1、浇筑方案
⑴机械方案及总浇筑时间的确定：根据现场机械配置或现场能准备的机械配置情况（如下表所示），砼运输采用砼搅拌运输车、砼入仓采用塔吊送入、砼振捣采用插入式振动棒；总浇筑时间受塔吊的生产能力限制，理论需连续施工30h。
现场主要配置机械情况表
序号机械名称数量理论生产能力备 注
1砼搅拌系统1台套≮60m3/h
2搅拌运输车2辆＞60m3/h
3塔吊1台32m3/h（平均）其中25m工作范围为45m3/h，39.5m工作范围为24m3/h。
4插入式振动棒4台＞60m3/h其1台做为备用。
⑵砼浇筑规划：拟采用分层台阶法由东向西顺序浇筑。
①浇筑流向：按砼从搅拌运输车卸料点由远而近的原则，确定由东向西的江长筑顺序。
②分层厚度：按插入式振动棒棒头长度（为500mm）有效振捣深度，结合底板厚度（为1200mm）均匀分层的原则，确定为分层厚度为400mm。分层厚度小有利砼浇筑时的散热，最大程度地减少水化热的积蓄。
③台阶法浇筑的每阶长度规划：砼从拌制→运输→入仓→平仓振实→第二层上料，需在砼的初凝时间内完成，根据所选用水泥的初凝时间（检测数据为200min左右）确定台阶法浇筑的每阶长度规划。实际施工时，关于混凝土的初凝时间，以贯入阻力法测定，以贯入阻力值为3.5MPa时为混凝土的初凝，所以应经现场试验确定。
详见附图：泵房底板浇筑规划图。
3.2砼浇筑现场布置
根据现场实际情况及上述条件，砼浇筑现场布置详见附图：泵站底板砼浇筑平面示意图。
4 主要施工机械计划及劳动组织
4.1、主要施工机械计划
主要施工机械计划表
序号机械名称型号规格数量备 注
1砼搅拌系统主机为JS15001台套
2搅拌运输车6m32辆
3塔吊QTZ40（4808）1台工作幅度3m～48m，额定起重力矩400Kn·m,最大起重量为4t，最小起重量为0.8t。
4插入式振动棒ZN704台其1台做为备用。
5吊斗0.6m32个
6吊斗1m32个
4.2、劳动组织
本方案是在钢筋、模板完成及前期其它事项完备的情况下制定的，因此仅针对砼浇筑进行劳动组织。
⑴根据已定的施工方案，计划泵房底板砼浇筑需30h完成，砼浇筑中间不允许停歇，因此要考虑两班制，每班4h轮换。
⑵各工种人配备详见下表：
序号工作内容人数备 注
1砼拌制3搅拌机械控制1人，上料1人，机械保证1人。
2砼运输2
3塔吊1
4吊运指挥1
5起吊处挂、脱钩1
6砼平仓及下料3与砼振捣相对应。
7砼振捣3
8钢筋工值班2
9木工值班3并负责预埋、预留工程的看护。
10后勤保障4
11专职安全1
小 计24为每班所需人员，两班需加倍。
注：表中人员涉及特殊工种的，应持证上岗。
5. 方案编制依据
本专项施工方案编制依据：
1、设计图纸；
2、已报验的总进度（修改）计划；
3、《水工混凝土施工规范（DL/T5144-2015）》；
4、《大体积混凝土施工规范（GB50496-2009）》。
论文作者:孔令钟
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第15期
论文发表时间:2019/9/19
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