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大体积混凝土施工方案
上海浦东国际机场商飞配套五跑道项目地道及地道泵站工程南标
大体积混凝土施工方案
一、编制依据
上海浦东国际机场商飞配套五跑道项目场内道路及室外管线工程（一阶段）一地道及地道泵站工程南标招标文件及招标文件补充说明；
本工程现场踏勘情况；国家、部颁、上海市有关技术规范和规程；国家、部颁、上海市有关安全生产、文明施工的规范和规程。
本工程设计及施工验收规范、规程： 《混凝土质量控制标准》（GB50164-92） 《大体积混凝土施工规范》(GB50496-2009)
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002) 《市政地下工程施工及验收规程》（DGJ08-236-2006） 《施工现场安全生产保证体系》(DBJ08-903-2010)等 二、工程概况
本工程——上海浦东国际机场商飞配套五跑道项目场内道路及室外管线工程（一阶段）——地道及地道泵站工程南标，建设地点位于上海浦东国际机场第四跑道东侧，经一路与四、五跑道之间规划联络滑行道相交处。本项目地道及地道泵站工程分南、北2个标段，以经一路桩号K3+669.694为界，界面以北即桩号K3+240～K3+669.694为地道北标，界面以南即桩号K3+669.694～K4+060为地道南标，地道泵站属地道南标工程。
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其中地道结构工程包括东西两侧地道，东西地道中心相距35.5m，地道沿经一路布置。东侧地道仅实施暗埋段（含遮光段），具体范围：K3+669.694～K3+797.694，长128m。暗埋段采用单箱单室结构；遮光段采用坞式加横撑结构。东侧地道南端以800mm厚砼墙临时封堵。
西侧地道按全长实施，敞开段+暗埋段（含遮光段），具体范围：K3+669.694～K3+934.694，长265m。暗埋段采用单箱双室结构，一室为机动车道，另一室为人行廊道及管线廊道；敞开段采用坞式结构；遮光段采用坞式加横撑结构。
根据大体积混凝土的定义，本工程在地道结构的部分底板、墙板、顶板主体结构混凝土，符合大体积混凝土定义的结构混凝土施工时，宜按大体积混凝土浇筑的有关要求，采取措施，控制浇筑时内外温度差异，合理解决变形变化引起的应力，尽量控制裂缝开展到最小程度。 三、混凝土裂缝产生的机理
1、表面裂缝的产生机理
大体积混凝土结构，截面和体积大，埋置较深，混凝土一次浇筑量大，浇筑时间短而集中，混凝土浇筑后，水泥与水发生化学反应产生大量的热量，由于混凝土体积大，热传导性差，几乎是绝热的，在升温阶段，水化热大量积聚在结构内部，不易散发，导致混凝土内部温度不断升高，而混凝土表面散热较快，表面温度低，从而形成较大的内外温差，起初混凝土处于塑性状态，弹性模量低，变形变化所产生的应力较小，对混凝土不会引起裂缝破坏。此后由于水化作用减缓，放出的热量少于散失的热量，或受寒潮袭击，气温骤降，无适当的保温措施，混凝土表面散热快，造成温
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度陡降，混凝土内外部温度差异增大，中部混凝土温度高，发生体积膨胀，外部温度低产生体积收缩，约束了内部膨胀，因而在混凝土内部产生压应力，在混凝土表面产生拉应力，此时混凝土的抗拉强度很低，当超过该龄期的混凝土的极限抗拉强度和变形极限，便会在混凝土表面产生裂缝。
2、贯穿裂缝的产生机理
在混凝土降温阶段，热量逐渐散发，混凝土温度逐渐下降，而达到使用温度（最低温度）时产生内外温差，因降温使混凝土体积逐渐产生收缩，与此同时，混凝土在硬化过程中内部伴随着水泥水化和水分蒸发以及胶质的胶凝等作用，促使体积减小，也产生收缩变形。当结构受到地基、老混凝土垫层的约束或结构边界受到外部约束，将会产生很大的温度收缩应力——拉应力，基础越长，拉应力越大，当拉应力超过混凝土的抗拉极限强度时，则在混凝土的底面交界处附近以至混凝土中产生收缩裂缝，又称外约束裂缝，这种裂缝特征是由交界面向上延伸，基本上与基础垫层正交，靠近底部最大，而在上部较小，严重的会产生贯穿整个基础全面的裂缝，称为贯穿性裂缝。
两类裂缝中表面裂缝危害性较小，贯穿裂缝危害最为严重，这类裂缝影响基础结构的整体性、耐久性、防水性及正常使用。因此施工时应尽量避免出现表面裂缝，不允许出现贯穿裂缝。 四、大体积混凝土施工技术措施
大体积混凝土施工控制的关键是控制大体积混凝土温度内外差异和产生较大的温度、收缩应力，而避免出现过大的温度、收缩应力的基本措施在于：控制混凝土的温度上升；降低混凝土的入模温度；延缓升温和降温
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速度；改善边界约束程度，削减温度收缩应力；提高混凝土的早期强度和极限拉伸强度；改进构造设计以及加强施工温度控制和管理等方面，技术措施如下所述：
（一）、降低水泥水化热温度
1、选用中低热水泥（如矿渣水泥、火山灰质水泥、粉煤灰水泥或硫酸盐水泥）配制混凝土，以减少混凝土凝结时的发热量；
2、合理配料，使用较粗骨料，掺加粉煤灰等掺合料，或掺加减水剂、缓凝剂，改善和易性，降低水灰比，控制坍落度，减少水泥用量，降低水化热；
3、在厚大无筋或稀筋的大块体积混凝土中，掺加20%以下的块石吸热，并节省混凝土。
（二）、降低混凝土浇灌入模温度
1、选择较低温度季节浇筑混凝土，避开炎热天浇筑混凝土，对浇筑量不大的块体安排在一天温度较低的时段进行，夏天浇筑混凝土时宜在下午5点以后或夜间进行浇筑；
2、夏季采用低温水或冰水拌制混凝土，对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷，或对骨料进行护盖或设置遮阳装置，降低混凝土拌和物的温度；
3、掺加缓凝型减水剂，采取薄层浇筑，每层厚20~30cm，减缓浇筑强度，利用浇筑面散热；
4、设置通风机加强通风，加速热量散发。 （三）、改善约束条件，削减温度收缩应力
合理分缝分块浇筑，适当设置水平或垂直施工缝或在适当位置设置后
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浇带，或跳仓浇筑，以放松约束程度，减少每次浇筑长度和蓄热量，增加散热面，防止水化热的过大积聚，削减温度收缩应力。
（四）、提高混凝土的极限拉伸强度
1、合理选择配合比，选择良好级配的粗细骨料，严格控制含泥量，加强混凝土的振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度，减少收缩，保证施工质量；
2、采用二次投料法、二次振捣法；浇筑后及时表面泌水，以提高混凝土强度；
3、（顶）板与墙转折处，孔洞转角及周边，增加斜向构造配筋，以防应力集中；
4、加强混凝土早期养护，提高早期相应龄期的抗拉强度和弹性模量。 （五）、加强施工温度控制
1、搞好混凝土的保温、保湿养护，缓慢降温，充分发挥徐变特性，减低温度收缩应力；夏季避免暴晒，冬期采取保温护盖，以减低混凝土表面的温度梯度，防止温度突变引起的降温冲击；
2、采取较长时间养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和变形速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”，以削减温度收缩应力；
3、加强测温和温度监测与管理，实行情报信息化施工，控制混凝土表面和内部温差不超过25℃，层面温差和基层底面温差均在20℃以内；随时调整保温和保湿养护措施，不使混凝土温度梯度和湿度过大；
4、合理安排施工程序，控制混凝土均匀上升，避免过大温差。
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