大体积防辐射混凝土施工方案
本工程的大体积防辐射混凝土属于重要工序。
防辐射混凝土又称为屏蔽混凝土、重混凝土或核反应堆混凝土, 是原子核辐射源装置常用的防护材料, 它能有效屏蔽原子核辐射.所谓原子核辐射,一般是指α 射线、β 射线、γ 射线和中子流. 由于α 射线、β 射线穿透力较低, 厚度很小的防护材料也能完全挡住它们, 所以防辐射混凝土要屏蔽的射线主要是γ 射线和中子射线[1].
γ 射线是一种具有极大穿透力的电磁波, 在穿过防护物质时可逐渐被吸收, 当防辐射混凝土墙体厚度为常数时, 防γ 射线的性能与其密度成正比,物质的密度愈大, 防护性能愈好, 当防辐射混凝土达到一定厚度时, γ 射线可被完全吸收.一般防辐射混凝土均采用重骨料配制成重混凝土. 中子射线是由不带电的微粒组成, 密度大的材料对能量大的快中子有减速作用, 但对能量低的热中子不具有减速效果, 要削弱中子射线, 防辐射混凝土中不仅须含重元素, 还要含有一定数量氢原子和水的轻元素.
长安医院放射设备用房为1 层框架—剪力墙结构, 建筑面积约455㎡ , 该工程的治疗室的混凝土墙及顶板设计为防辐射混凝土，作为防射线的遮蔽体.治疗室的防辐射混凝土强度等级C30, 素混凝土的容重≥2500Kg/m3, 墙厚0.5m、1m、1.5m.、1.8m, 顶板厚度为1.2、0.7米。该防辐射混凝土的施工应着重解决原材料的选择、配合比设计和大体积混凝土施工等技术难题.
4.1 防辐射混凝土施工方案 4.1.1 原材料的选择
水泥: 选用P·O42.5级普通硅酸盐水泥.
外加剂: 选用缓凝高效减水剂,缓凝高效减水剂对新拌混凝土具有较好的保坍性, 减水率20%以上, 不泌水, 可明显提高混凝土的和易性、泵送性和耐久性, 28 天强度可提高25%以上, 延迟水泥水化热放热时间, 在保证相同条件的前提下可节约水泥10- 20%.
骨料: 选用粗、中砂, 含泥量< 3%; 碎石选用最大粒径为31.5mm 连续级配的优等品, 含泥量< 1%。
由于设计要求抗辐射素混凝土的容重≥2500Kg/m3, 因此在每立方混凝土中加入100 Kg 硫酸钡( 重晶石) , 可满足设计要求。
4.1.2 防辐射混凝土的配合比设计
防辐射混凝土的密度越大, 其屏蔽效果越好, 故配合比设计时应优先考虑混凝土的表观密度和密实程度, 再考虑强度和施工工艺.配合比必须满足下列要求:
( 1) 选用骨料密度要大;
( 2) 混凝土的水泥用量不宜过大, 水泥用量过多时, 其容重则下降; ( 3) 水灰比控制在0.4～0.5 之间;
( 4) 考虑防辐射混凝土骨料的比重较大, 混凝土易分层, 为避免因骨料重而引起骨料离析, 坍落度不能太大, 出机混凝土坍落度应控制在180±20mm.该抗辐射混凝土施工, 采用商品泵送混凝土.混凝土强度等级为C30, 坍落度160～200mm, 砂率为35%, 混凝土的配合比为水泥:砂:卵石: 粉煤灰:矿粉:水: UNF-MC型缓凝高效减水剂=1:2.8:0.6:5.2:0.3:0.12:0.:0.05, (每立方米混凝土加入150Kg 重晶石)施工过程中, 测定砂、石的含水率,及时调整配合比.
4.1.3 施工缝的留设
防辐射混凝土施工缝的设置是重要的一环，为保证混凝土的抗辐射效果，本工程墙体和顶板一次性整体浇筑，不留置施工缝，只考虑基础筏板施工完毕与墙体之间有水平施工缝，该水平施工缝如下图所示：
墙厚墙体水平施工缝
4.2 大体积混凝土的施工
4.2.1 模板工程
( 1) 对1.2m 厚的顶板,立杆采用间距为450×450mm 的钢管支撑, 板底铺18mm 厚的竹胶板把板荷载均匀传递到下层方木上。
( 2) 砼墙采用加密φ16对拉螺栓; 外侧模板的架管采用满堂架水平对撑、剪刀撑等形式把剪力墙上的侧压力传递到水平方向剪力墙及框架梁和柱、地梁上.由于架管太多, 为了保证墙和板的断面尺寸, 在架管的端部采用了可调支撑, 这样也能保证架管和墙面充分接触.
( 3) 为了防止支撑结构局部突然失稳, 增加了斜撑和剪刀撑的数量和纵横两面支撑连接, 形成了一个含有多个多余约束的超静定结构体系.
4.2.2 混凝土工程 4.2.2.1混凝土施工配合比
本工程用C30凝土施工配合比
材料名称 用量kg/m³ 水泥 250 砂 700 石子 1300 重晶石 粉煤灰 150 80 水 160 外加剂 11.5 4.2.2.2、大体积混凝土热工计算 4.2.2.2.1大体积混凝土温度监测 4.2.2
选用北京市建筑研究院便携式建筑电子测温仪JDC-2。 4.2.2
系统采用电感方式，能定时在线监测各测点温度，并跟踪记录，测量数据及其变化趋势以图表两种方式实时显示。
4.2.2
在顶板平面共布置五个点，每一个点上下布置三个测温探头，见下图。 在1.8米厚墙各布置一个测温点，每个点上布置四个测温探头，见下图：
1.2米厚顶板测温点与测温线的长度
测点编号 1 A B C D E 数量合计 备注 0.5 O.5 O.5 O.5 O.5 2.5 2 1 1 1 1 1 5 3 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 7.5 测温线长度（m） 本工程使用测温线由北京市建筑工程研究院供应 联系电话：010— 1.8米厚墙测温点与测温线的长度
测温线长度（m） 测点编号 F 数量合计 备注 1 5 5 2 4 4 3 3 3 4 2 2 本工程使用测温线由北京市建筑工程研究院供应 联系电话：010— 4.2.2.2.1.4测温实施计划
基础测温成立测温小组，测温前要经过专业培训。测温管安装时位置应准确，并与钢筋及固定架绝热。
在浇筑期间，每隔两小时测温－次，在浇筑完毕后3天内，每两小时测温－次。
4－7天 每四小时－次 8－14天 每八小时－次
砼入模温度每工作班不少于三次。大气温度每天不少于四次。
测温人员要对测温工作高度重视，责任心强，精心工作，严禁偷懒，认真做好测温记录。在测温期间，如果发现温控超过指标，应以保温为基本点，采用加盖草袋等措施，并向有关人员及时报告。
内 表 温 差 温 控 指 标 表
温度内容 Tr 内表温差℃ 降温速度℃/d 温度梯度℃/m 温控指标 5℃ ≤Tr ≤25 ≤1.5 ＜15 备注 Tr为入模温度 4.2.2.2.2、大体积混凝土热工计算：
大体积混凝土因体积较大，由水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差相当大，为了保证混凝土的质量，应预先进行热工计算判断温度之差，以便制定相关措施。因所用的混凝土配合比是在浇筑时取得，此热工计算所用的各项参数为C30混凝土的配合比，以期预算混凝土的内部温度与表面温度之差大致是否在25℃以内，以决定是否采取其它的施工措施。
施工期时置夏季，日平均气温按20℃考虑。 4.2.218℃） 4.2.2
使用商品混凝土，故 TI = Tc =18℃ 4.2.2
Tj= Tc +（Tq - Tc ）·（A 1+ A2+ A3 + ……An）计算。
Tj----混凝土浇筑温度(℃) Tc ----混凝土拌合温度(℃) Tq----室外平均气温(℃)
A1+ A2+ A3 + ……An----温度损失系数，其值按下列考虑： 1）混凝土装卸每次A=0.032
2）混凝土运输时A=θ·τ，τ为运输时间（min），θ取0.0042 3）浇筑过程中A= 0.003τ, τ为浇筑时间（min） 装料 A1= 0.032
商混运输暂估30min A2=0.0030×30=0.090 浇捣15min: A6= 0.003×15 = 0.045 则∑A= A1+ A2+ A3+ A4+ A5+ A6= 0.229 ∴ Tj=18+( 20－18 )×0.167 =18.3℃ 4.2.2
混凝土在凝固过程中3d时水化热温度最大，故计算龄期3d的绝热温升。混凝土浇筑层厚度为1.2m，假定结构四周没有任何散热和热损失的情况下，水泥水化热全部转化成温升后的温度值。而混凝土的最终绝热温升是与水泥用量、水泥品种、混凝土的热学性能有关，可按下式计算：
Tn=mc•Q/c•p+mf/50
不同岭期的混凝土绝热温升可按下式计算： Tτ= Tn（1-e-mτ） 式中：Tn----混凝土最终绝热温升(℃)；
Tτ----在τ龄期时混凝土绝热温升(℃)； mc ----每立方混凝土中的水泥用量（Kg）； Q----每Kg水泥水化热量（KJ/kg）此处取334 KJ/kg； c----混凝土的比热，可按0.97 KJ/kg·K计算； ρ----混凝土的密度，取2500 （kg/m3） mf----每立方混凝土中粉煤灰用量（Kg）； e----常数，为2.718；
m----混凝土水化热时温升系数，随水泥品种及浇筑温度而异，一般为0.3-0.41； τ----岭期（d）。
计算水化热温升时的m值
浇筑温度（℃） m 5 0.295 10 0.318 15 0.340 20 0.362 25 0.384 30 0.406 1）计算混凝土的最高绝热温升： Tn=mc•Q/c•p+mf/50
=250×334/0.97×2500+80/50 =36.03℃
2）计算混凝土1-28d的绝热温升： Tτ=36.03（1-2.718-0.362τ） 当τ=1时：
T1=36.03（1-2.718-0.362×1）=10.95℃； 当τ=3时：
T3=36.03（1-2.718-0.362×3）=23.85℃； 当τ=6时：
T6=36.03（1-2.718-0.362×6）=31.92℃； 当τ=9时：
T9=36.03（1-2.718当τ=12时：
T12=36.03（1-2.718-0.362×12）=35.56℃； 当τ=15时：
T15=36.03（1-2.718-0.362×15）=35.88℃； 当τ=18时：
T18=36.03（1-2.718-0.362×18）=35.99℃； 当τ=21时：
T18=36.03（1-2.718-0.362×21）=35.99℃； 当τ=24时：
T15=36.03（1-2.718-0.362×24）=35.99℃； 当τ=27时：
T18=36.03（1-2.718-0.362×27）=35.99℃； 当τ=30时：
-0.362×9
）=34.66℃；
T18=36.03（1-2.718-0.362×30）=35.99℃； 5.2.2.2.2.5混凝土内部温度：
水泥水化热引起的绝热温升后，浇筑温度Tj,即为在绝热状态下的混凝土内部温度，可按下式计算：
Tr（τ）=Tj+ Tτ
Tr（τ）----在绝热状态下，不同龄期的混凝土内部温度（℃）。
不同龄期水化热降温系数与浇筑块厚度的关系
浇筑块厚度（m） 1.2 3 0.42 6 0.31 不同龄期（d）时的ξ值 9 0.19 12 0.11 15 0.07 18 0.04 21 0.03 注：ξ= Tm/ Tn；Tm----混凝土由水化热引起的实际温升（℃）。
工程实践证明，在散热条件大致相似的情况下，浇筑块的厚度不同，散热的温度也不同，并大致符合“越薄散热越快，越厚散热越慢”的规律。
混凝土浇筑块厚度越薄，水化热温升阶段则越短，最高温度的峰值出现较早，并且很快有降温趋势；而浇筑块越厚，则水化热的温升阶段较长，最高温度的峰值出现时间稍后，且持续较长。
外界气温越底，混凝土内部散热越快，但是必须保证混凝土内部温度与表面温度差控制在25℃内。因此，水化热温升阶段较短，最高温度的峰值出现时间更早，并且持续时间更长。
∴ 混凝土内部的中心温度，可按下式计算：
Tmax= Tj+ Tτ·ξ
式中：Tmax----混凝土中心温度（℃）； Tj----混凝土的浇筑温度（℃）；
Tτ----在（τ）龄期时混凝土的绝热温升（℃）； ξ----不同浇筑块厚度的温度系数。
以不同龄期（d）时的ξ值，可求出不同龄期的水化热温升：
本工程混凝土浇筑层厚度为1.2m：
τ=3d时，Tmax= Tj+ Tτ·ξ=18.3+10.017=28.317℃； τ=6d时，Tmax= Tj+ Tτ·ξ=18.3+9.=28.19℃；
τ=9d时，Tmax= Tj+ Tτ·ξ=18.3+6.58=24.88℃； τ=12d时，Tmax= Tj+ Tτ·ξ=18.3+3.94=22.24℃； τ=15d时，Tmax= Tj+ Tτ·ξ=18.3+2.52=20.82℃； τ=18d时，Tmax= Tj+ Tτ·ξ=18.3+1.44=19.74℃； τ=21d时，Tmax= Tj+ Tτ·ξ=18.3+1.08=19.38℃；
4.2.2.2.2.6混凝土表面温度：
采用镜面板支设维护，混凝土表面采用三层塑料薄膜、三层再生棉毡。大气温度Tq=20℃。
1）、混凝土的虚铺厚度：h∣=K·λ/β（β=1/〔（∑δi/λi）+（1/βq）〕） 式中：K----计算折减系数，可取0.666；
δi----各种保温材料的厚度（m）；
λi----各种保温材料的导热系数（W/m·K）； βq----空气层传热系数，可取23W/m2·K； λ----混凝土的导热系数取2.33（W/m·K）； β1----塑料纸及保温层的传热系数W/m2·K： β1=1/〔（∑δi/λi）+（1/βq）〕 =1/〔（0.0018/0.049）+（1/23）〕 =12.5 H1∣=K·λ/β =0.666×2.33/12.5 =0.13m
β2----再生毯及保温层的传热系数W/m2·K： β2=1/〔（∑δi/λi）+（1/βq）〕 =1/〔（0.036/0.06）+（1/23）〕 =1.55 H2∣=K·λ/β =0.666×2.33/1.55 =1m
2）、混凝土的计算厚度H = h+h1∣+h2∣+=1.2+0.13+1=2.33m
3）、混凝土表面温度
Tb（r）= Tq+ 4 h∣（H－h∣）【T1（t）-Tq】/H2
=20+4×1.13(2.33－1.13)×（25.91-5）/2.332=31.35（0C）
结论：混凝土中心最高温度与表面之差（Tmax—Tb（r））为22.54℃未超过25C的规定，但是已经比较接近危险值。
根据实际计算数据，不需要在内部增加冷水管的降温措施。 4.2.2.2、大体积混凝土降温措施
预埋冷却水管措施大体积混凝土浇筑完毕后，水泥水化热可使混凝土内部的温度不断上升，导致内外温差很大。降温时、内部对外部形成约束，表面将产生很大的应力，初期强度不足时，表面会有裂缝。因此采用预埋冷却水管，用循环水降低混凝土内部温度，进行人工散热。冷却水管采用普通Ø25mm镀锌水管，在1m厚墙内部做1层冷却水管网，在大于1m的墙厚处设置两层冷却水管，在1.2m厚顶板做1层冷却水管，每层冷却水管于水，都分别可从蓄水池内引接自由水，以便更好的控制混凝土内部温度。对管网进行通水试验，确保接口处不漏水。
混凝土初凝后，应马上在顶板四周边沿处砌筑高0.24m砖墙并内外粉刷压光，（形成一个小型的蓄水池，并对顶板面层进行保温养护作用）同时向顶板上注入自来水，并使用小型水泵与每层冷却水管的进水口进行连接，向冷却水管内注入自来水。同时经过冷却水管的水流从进水对角方向重新排入顶板的蓄水池内，形成水流循环养护。循环水池中的水温与混凝土内部温差不得超过25℃，需安排专门测温人员进行测温。一般情况下水泥水化热最高温度发生在浇筑后的3-7d，在这段时间内，需保证水泵20小时以上时间运行状态，确保降温措施的有效实施。 4.2.2.3、施工方案
4.2.2.3.1施工准备
4.2.2.3.1.1劳动力配备及资格要求、职责及权限： 4.2.2.3.1.1.1劳动力计划：
工种 管理人员 机管员 测量员 人数 3 1 1 备注 砼施工 砼运输及拌制 定位、放线 0
砼工 木工 架子工 砌筑、抹灰工 普工 5 5 6 3 8 砼振捣 混凝土基础模板支设 混凝土基础模板支设 砼收面及砌筑蓄水池 运料及混凝土养护 注：报名人应按所列格式提交包括分包人在内的估计的劳动力计划表（本计划表是以每班八小时工作制为基础）。
4.2.2.3. 4.2.2.3.
4.2.2.3.墙柱混凝土施工由项目经理负责现场施工的生产调度与协调，保证施工作业的顺利进行；并组织现场施工准备、材料供应及劳动力调配；技术专工负责处理现场出现的一切技术及质量问题；技术员监督技术交底的执行落实，解决现场施工出现的技术问题及施工工艺的改进等措施实施方案；质量员监督作业过程中施工人员是否按照有关规范要求及技术交底施工，保证工程质量稳定。安全员负责全现场的安全维护、文明施工及施工过程中的安全教育、检查监督、跟踪消缺处理工作；总合工长负责现场的施工组织及技术、质量，并提出材料计划。
4.2.2.3.1力，在作业过程中加强质量管理，保证现场施工工程质量，负责本区域内所有成员在作业过程中安全文明生产。
4.2.2.3
4.2.2.3.1.2机械、工器具计划准备：
名 称 长臂架 振动棒 砂浆搅拌机 经纬仪 水准仪 铁锹 小推车 规 格 47m 数量（台） 1 5 施工阶段 混凝土浇筑 砼浇筑 砂浆拌制 控制标高 定位放线 砼浇找平 砼浇筑 JS500 J2-1 DSG20 1 1 1 8 6 4.2.2.3.2、施工部署 4.2.2.3.2.1 根据施工现场总体部署及工程需要，砼采用商品混凝土进行浇筑。 4.2.2.3.2.2 混凝土浇筑：此工程大体积混凝土基础必须一次浇筑到顶，不得留设施工缝；墙柱梁板一次性浇筑到顶，不得留设施工缝。
4.2.2.3.3、大体积混凝土材料选择与控制 4.2.2.3.3.1材料选择： 4.2.2.3.
水泥选用P.O 42.5R普通硅酸盐水泥。
在商品混凝土使用前，要求商混站提供完整水泥厂家的质量保证文件，要求每批水泥（按国家试验分批标准划分检验批次）均有水泥试验报告单，试验单应标出：颗粒表面积、初凝、终凝时间、膨胀度，以及3d、7d、28d 的抗压、抗折弯强度和化学成分。
4.2.2.3.
当地灞河砂、石，符合试验室配合比级配要求。 4.2.2.3.3.1.3水：使用商品混凝土搅拌站自来水。 4.2.2.3.
4.2.2.3.3.2混凝土配合比设计：
因混凝土中水泥的水化热是引起混凝土温升的主要因素，因此，在尽可能达到混凝土设计强度的条件下，减少水泥用量，采用低水化热的水泥掺加适量的二级粉煤灰。混凝土中水泥最大用量不得超过340kg/m3，最小则不小于310kg/m3。水灰比则不超过0.46。
在混凝土原材中掺加一定配合比的缓凝剂和减水剂，以环节混凝土水化速度，降低水化热。
混凝土原材温度控制：
通过降低原材温度、加强砼运输保温等措施控制混凝土入模温度。 4.2.2.3.4、主要施工技术措施 4.2.2.3.4.1施工准备： 4.2.2.3.
4.2.2.3≥1m，以便混凝土基础模板支设。 4.2.2.3-5.910m。
4.2.2.3JS500 强制式砂浆搅拌机一台。现场试验器具，如坍落度测试设备、试模等已全部准备就位。
4.2.2.3.4.2整体施工方针
本工程大体积混凝土工程一次整体施工，按照设计图纸进行一次性浇筑、振捣完成，不允许留设施工缝。底板模板采用18mm模板。
4.2.2.3.4.3施工流程
放线→钢筋绑扎→支设模板→绑扎温度分布筋→钢筋、模板验收→砼浇筑及养护→拆除侧模→砌筑蓄水池→浇水养护。
4.2.2.3.4.4施工定位放线
依据现场控制网，由专业测量人员冲出轴线，作为施工放线基准线，现场施工人员根据施工需要尺寸翻设其他轴线。
测量仪器表
序号 1 2 3 名 称 经纬仪 钢卷尺 水准仪 型 号 测量范围 J2-1 50米 NL30 三、四等 50米 四等 准确度 生产厂家 ±2 合格 合格 苏光 鉴定日期 宁波长城 南方测绘 4.2.2.3.5混凝土工程 4.2.2.3.5.1混凝土施工技术要求
4.2.2.32m，浇筑高度如超过3m 时必须采取措施，用串桶或溜槽等。
4.2.2.310cm的标高用红油漆做标记，利用此标记作拉线控制，以确保基础标高准确。
4.2.2.350cm，一般为振捣器作用部分长度的l.25 倍，最大不超过50cm。 4.2.2.3的1.5 倍（一般为30～40cm），混凝土表面呈水平，混凝土拌合物不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛浆时为准。振捣上一层时应插入下层5cm，以消除两层间的接缝。
4.2.2.432h 应按施工缝处理。 4.2.2.43 4.2.2.3
4.2.2.320cm，其在振捣过程中不得破坏混凝土内部结构和影响混凝土强度），振
捣完后即开始收面，即：刚振捣完后用刮杠将砼表面刮平，随后配合木抹子抹压，铁抹子收光平整。考虑到尽量消除混凝土收缩裂缝，混凝土表面在终凝前应经过3—5次抹压、收光，及时恢复收缩裂纹，以避免产生永久裂缝。
4.2.2.3 4.2.2.3 4.2.2.3
4.2.2.3.5.2混凝土的养护： 4.2.2.3
4.2.2.3.5.2.2混凝土全部浇筑完后, 采取蓄水法进行养护.屋面顶板四周砌筑300高砖墙并压光，蓄水深约200mm, 上盖塑料薄膜.混凝土内部水化热不断地向表面传递, 及太阳的辐射作用, 养护水温慢慢升高.对混凝土的养生特别有利, 利于保证混凝土的质量,防止开裂。
墙板采用湿布覆盖, 经常洒水湿润, 并将加速机房的门洞封堵, 以防散热过快.7d 内保证混凝土养护温度不小于10℃, 相对湿度大于90%. 养护条件的好坏对后期混凝土的结合水的含量有很大不同, 从而对防止中子射线效果有较大影响.根据资料显示,若养护条件好, 一年龄期混凝土结合水含量能增加5%.
4.2.2.3≤20℃后，方可去掉塑料布，表面直接洒水养护，养护时间不得少于14d。 4.2.2.3 4.2.2.3
4.2.2.3.5.3混凝土裂缝控制措施:
混凝土中裂纹的产生和发展，应主要从降低混凝土温度应力和提高混凝土的极限抗拉强度来控制，因此确保施工过程的各个环节都是非常重要的， 根据混凝土温度应力和收缩应力的分析，必须严格控制各项温度指标在允许范围内，才不使混凝土产生裂缝。
4.2.2.3
a、混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃—30℃。
b、降温速度不大于1.5～2℃/d。
c、混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度
和外界气温之间的温差。
4.2.2.3
a、满足设计强度要求的基础上，控制水泥用量，以减少混凝土内部温度。 b、凝土中掺加减水剂。目的是减少用水量，减少混凝土中水化热量，避免混凝土干燥收缩和裂缝产生。
c、混凝土中掺加粉煤灰。粉煤灰的掺入不仅可以替代部分水泥，明显地降低混凝土的水化热，而且还可以改善混凝土的流动性。
d、严格控制砂、石质量，利用中砂，石子采用5～30mm 级配石，含泥量控制在1.5%，可提高混凝土的抗拉强度。
e、混凝土浇筑完成后，不断浇水养护，充分发挥水泥水化作用，提供混凝土早期强度，减少混凝土收缩而产生的裂纹。
f、混凝土浇筑完毕，第一次振捣后，在初凝之前再进行第二次振捣，以减少因混凝土收缩沉降过程中产生开裂。
4.2.2.3.5.4合理调整混凝土初凝时间确保无施工冷缝：
合理确定混凝土初凝时间，确保浇筑不产生冷缝是混凝土施工中的最基本要求。 混凝土的初凝时间应根据不同部位、浇筑混凝土工程量、气温、运距确定，合理地确定初凝时间可以有效保证混凝土在浇筑中不因搅拌、输送或其它不可预见因素而导致混凝土出现冷缝。
另外，混凝土的供应必须以现场混凝土浇筑量及浇筑速度为准，浇筑中控制好浇筑顺序、浇筑时间及班前交接时间，保证混凝土施工不间断，在下层混凝土初凝前必须开始浇筑上层混凝土，以便不出现施工冷缝。
4.2.2.3.5.5做到事前观察、振捣实行挂牌制，确保振捣质量：
混凝土成型密实，可以增加混凝土的耐久性，能有效遏制裂缝的产生，达到内坚外美的效果。
事先熟悉图纸并现场观察，对基础内预留孔、梁节点及钢筋密集处位置应做到心中有数，保证浇筑时对重点部位加强振捣，特别是梁钢筋密集处更要加强振捣。
每次浇筑振捣人员落实到位，实行挂牌制，重点部位安排经验丰富、责任心强的人员振捣，保证振捣有序，避免过振、局部漏振现象发生。
4.2.2.3.5.6混凝土振捣方法及要点
混凝土采用长臂架直接下料。另外，平面必须均匀下料，防止下料高低不均衡挤偏杯口预留孔模板。
实行分层下料、分层振捣，分层下料及振捣厚度一般控制在50cm内，现场操作时采用标尺杆控制，夜间施工时配备好照明用具，以保证看清标尺杆（见下图）
掌握振捣要点：对于基础必须选用高频插入式振捣器，采用“梅花型”布置振捣法，振捣棒移动间距为400mm左右，振捣时要求快插慢拔，振捣上层时振捣 棒插入下层混凝土50mm交叉振捣，确保混凝土振捣后无隔离层。
掌握好振捣时间，振捣时间以观察混凝土表面无气泡，混凝土不再下沉且表面泛浆为准，确保不漏振或过振现象发生。
第五章 模板工程施工方案
5.1 模板选用
柱：采用镜面多层板，其厚度为15㎜，60×80㎜方木作为竖向次楞，加固采用钢管围檩（间距同拉杆间距）＋双向加对拉螺杆， 柱截面尺寸大于500㎜的，其拉杆间距为400㎜，其余柱子拉杆间距500㎜（从下到上可适当调整），拉杆外侧套ø18（内径）PVC管，所有拉杆用ø16圆钢加工，丝长80mm。
柱子加固图
框架梁、板：采用竹胶板，其厚度为18㎜，框架梁底部设三道方木背楞；梁底小横杆的间距为500mm，小横杆从梁端250mm起设置，沿梁长方向通长设置。
框架梁高≤600mm时梁侧背档间距200mm，根数由梁高确定，竖向立杆背档间距不大于600mm。
基础梁：采用多层板，其厚度为12㎜，梁侧模水平方木背档间距为200mm，竖向立杆背档间距为600mm；水平支撑的间距为1200㎜，上口用水平钢管与立杆共同将基础梁进行加固，下口用特制的钢筋支撑控制模板（梁底部截面尺寸）和立杆；间距同立杆；梁侧加一排对拉螺栓，螺栓距梁底250mm，螺栓间距600mm；另在梁顶部加设短方木支撑（间距600mm）控制梁顶部截面尺寸。
墙：治疗室及其余墙面采用组合钢模板，背楞采用φ48*3.5钢管水平间距300，竖向间距为400，采用φ16对拉螺杆间距400*400。
墙模板固定时在一侧墙面贴着原有混凝土墙面时，沿水平方向设置对撑，竖向间
距丛底向上2米范围内为400，2米以上范围间距为800，其他混凝土墙面设置抛撑加固，斜撑竖向间距为500，防止墙面倾斜。
墙对拉螺杆沿墙高方向起步第一排距离模板底部边沿不大于200mm,墙柱交角处对拉螺杆距柱角距离不大于250mm。柱侧面水平钢管与墙体水平钢管用扣件锁牢，用以支撑柱侧面模板，必要时钢管角部可增设一根竖向立杆。墙及柱角加固方法见墙模板及相应柱子加固图。
本工程中板的厚度有200㎜、500mm、1200mm三种，板模板采用散拼散装、硬拼缝搭接拼装，60×80㎜方木背楞（板厚在200mm时方木间距不大于200，板厚在1200mm时方木间距不大于100mm）。
满堂架的纵横立杆的间距在板厚为200mm时，满堂架纵横间距均为900㎜，距梁外侧250㎜起开始搭设，步距不大于1500㎜，并搭设扫地杆距地100㎜。
满堂架的纵横立杆的间距在板厚为700mm时，满堂架纵距均为500㎜，横距为500mm，（实际计算结果为550*600间距），从墙侧250㎜起开始搭设，步距为1300㎜（实际按1500mm进行计算），并搭设扫地杆距地100㎜。采用双扣件抗滑。
满堂架的纵横立杆的间距在板厚为1200mm时，满堂架纵距均为450㎜，横距为450mm，（实际计算结果为550*600间距），从墙侧250㎜起开始搭设，步距为800㎜（实际按1500mm进行计算），并搭设扫地杆距地100㎜。采用双扣件抗滑。
5.2模板对拉螺杆的计算 5.2.1、混凝土的侧模荷载的计算 5.2.1.1新浇筑混凝土对模板侧面的压力
混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇注高度而增加，当浇注高度达到某一临界值时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇注混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇注高度称为混凝土的有效压头。通过理论推导和实验，国内外推出过很多混凝土最大侧压力的计算公式，现选取我国《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2002)中提到的新浇注混凝土作用在模板上的最大侧压力计算公式如下:
当采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值，可按下列公式计算，并取其中的较小值。
1、最大侧压力F=0.22xrCx200/T+15xβ1Xβ2xV1/2。
β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取k=1.0，掺缓凝作用的外加剂时k=1.2。 β2—混凝土塌落度影响修正系数，当塌落度110—150时，取1.15。 2、FCH。
本工程按1和2两种情况计算，取其最小值，采用插入式振捣： 取混凝土的重度c25KN/m3。
取振捣混凝土时侧模板产生的荷载值为4KN/㎡ 取混凝土浇筑速度为2.5m/h。 取浇筑入模温度T=25℃。 高度按设计图纸取最大值5.5。 β1：外加剂影响系数，取1.2。
β2：混凝土塌落度修正系数，取最大值1.15。 则F=0.22xrCx200/T+15xβ1Xβ2xV1/21/2=60 KN/m3
FCH=25×5.5=137.5KN/m3。
有效压头高度h（侧压力达到最大值的浇筑高度）=F/rC==60/25=2.4m。 取F=60KN/m3。 5.2.2.拉杆计算
5.2.2.1、考虑振捣混凝土时产生的荷载值取4KN/m3。 计算承载能力组合F= 60×1.2+4×1.4=77.6 KN/m3。
对拉杆的应力计算采用Ø16的拉杆，纵向间距0.5m，横向间距0.6m，Ø16的截面积A=144mm2，F=77.6×0.5×0.6=23.28>24.5,符合要求。
拉螺栓的允许拉力 螺栓直径/mm 螺纹直径/mm 净截面积/mm2 容许拉力/KN M12 10.11 76 12.9 M14 11.84 105 17.8 M16 13.84 144 24.5 M18 15.29 174 29.6 M20 17.29 225 38.2 M22 19.29 282 47.9 5.2.2.2、不考虑振捣混凝土时产生的荷载值。 依据建筑施工手册，模板拉杆计算P=F.A P——模板拉杆承受的拉力（N）
F——混凝土的侧压力（N/m）
A——模板拉杆分担的受荷面积（A=axb）,其中a——模板拉杆的横向间距（m），b——模板拉杆的纵向间距（m）。 P=60000xaxb«24500 N。
根据建筑施工手册对拉螺杆拉力计算表， <24500 N。 <24500 N。 <24500 N。 <24500 N。
所以当a、b分别取上值时， M16拉杆拉力均小于容许拉力，满足要求。 5.3满堂架支撑计算
高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
5.3.1、参数信息: 5.3.11.模板支架参数
横向间距或排距(m):0.55；纵距(m):0.60；步距(m):1.50；
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；模板支架搭设高度(m):5.50； 采用的钢管(mm):Φ48×2.8 ；
扣件连接方式:双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80； 板底支撑连接方式:方木支撑； 5.3.1.2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.700；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000； 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500； 5.3.1.3.材料参数
面板采用胶合面板，厚度为18mm。
面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13； 板底支撑采用方木；
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；
3
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):250.000； 木方的截面宽度(mm):60.00；木方的截面高度(mm):80.00； 5.3.1.4.楼板参数
钢筋级别:二级钢HRB 335(20MnSi)；楼板混凝土强度等级:C30； 楼板的计算厚度(mm):1200.00；施工平均温度(℃):20； 图2 楼板支撑架荷载计算单元 采用的钢管类型为48×2.8。
5.3.2、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 = 25.000×1.200×0.600+0.350×0.600=18.210kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)×0.600=1.800kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 60.00×1.80×1.80/6 = 32.40cm3； I = 60.00×1.80×1.80×1.80/12 = 29.16cm4； (1)抗弯强度计算 f = M / W < [f]
其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； M —— 面板的最大弯距(N.mm)； W —— 面板的净截面抵抗矩；
[f] —— 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2； M = 0.100ql2
其中 q —— 荷载设计值(kN/m)；
经计算得到 M = 0.100×(1.2×18.210+1.4×1.800)×0.200×0.200=0.097kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.097×1000×1000/32400=3.009N/mm2 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求! (2)抗剪计算 [可以不计算] T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×18.210+1.4×1.800)×0.200=2.925kN 截面抗剪强度计算值 T=3×2925.0/(2×600.000×18.000)=0.406N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!
(3)挠度计算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值 v = 0.677×18.210×2004/(100×6000×291600)=0.113mm 面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求! 6.3.2、模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载下连续梁计算。 5.3.2.1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：
q11 = 25.000×1.200×0.200=6.000kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.350×0.200=0.070kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)： 经计算得到，活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)×0.200=0.600kN/m 静荷载 q1 = 1.2×6.000+1.2×0.070=7.284kN/m 活荷载 q2 = 1.4×0.600=0.840kN/m 5.3.2.2.木方的计算
按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
均布荷载 q = 4.874/0.600=8.124kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×8.12×0.60×0.60=0.292kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.600×8.124=2.925kN 最大支座力 N=1.1×0.600×8.124=5.362kN 木方的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 4.00×6.00×6.00/6 = 24.00cm3； I = 4.00×6.00×6.00×6.00/12 = 72.00cm4； (1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.292×106/24000.0=12.19N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方挠度计算
最大变形 v =0.677×6.070×600.04/(100×9500.00×720000.0)=0.779mm 木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求! 5.3.3、板底支撑钢管计算 横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.8kN.m 最大变形 vmax=0.802mm 最大支座力 Qmax=16.315kN
抗弯计算强度 f=0.8×106/4248.0=203.41N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于550.0/150与10mm,满足要求! 6.3.4、扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算: R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 计算中R取最大支座反力，R=16.32kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件! R≤8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN 5.3.5、模板支架荷载标准值(立杆轴力) 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.103×5.500=0.568kN (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.350×0.600×0.550=0.116kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.000×1.200×0.600×0.550=9.900kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 10.584kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)×0.600×0.550=0.990kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 6.3.6、立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 14.09kN —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到； i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60 A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 3.97 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.25 —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2； l0 —— 计算长度 (m)； 如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.155； u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.700 a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.30m； 公式(1)的计算结果： l0=1.155×1.700×1.50=2.945m =2945/16.0=183.848 =0.214 =14086/(0.214×397)=165.4N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 公式(2)的计算结果： l0=1.500+2×0.300=2.100m =2100/16.0=131.086 =0.391 =14086/(0.391×397)=90.603N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值为1.007； 公式(3)的计算结果： l0=1.155×1.007×(1.500+2×0.300)=2.442m =0.301 =14086/(0.301×397)=117.717N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 5.4结构模板方案 （1）模板配制 1）现浇板（梁）支模：现浇板（梁）竖向支撑板底采用满堂式脚手架。立杆间距按计算书中要求（后附满堂架计算），扫地杆距离地面100mm，如钢管高度不足时首先考虑钢管对接，个别采用搭接（搭接时但必须用双扣件防滑）。 2）竹胶板在平板四周固定，铁钉不得少于3只/米，平板的模板与模板之间接缝必须留设在方木中间，增加模板整体刚度和减少混凝土漏浆。 3）竹胶模板板缝采用贴双面胶带接缝。当跨度大于4米时，底模应起拱；起拱高度可为全跨长度的1/1000-3/1000。 4）板底模板采用钢管支撑体系，板四周方木将梁侧模和板模固定，板支撑主要靠 =2442/16.0=152.4 立杆（可调支托），钢管（水平小横杆）间距不得大于750mm，板厚在150mm以下时方木间距不大于200，板厚在150mm以上时方木间距不大于150mm方木间距不得大于150mm。 5）梁侧模板采用钢管支撑体系，方木间距不得大于200 mm，两侧立管距梁外侧250设置，沿梁长方向间距不大于600mm，水平横杆从梁边不超过250mm设置起，水平横杆间距最大不超过300mm布置；梁底模板方木间距为B/2（B为梁宽） ，钢管间距为300mm。 （2）模板拆除 1）拆除模板的顺序和方法：应遵循先支后拆，后支先拆；先拆不承重的模板，后拆承重的模板；自上而下，支架先拆侧向支撑，后拆竖向支撑等原则。 2）不承重的侧模板，包括梁、柱的侧模板，只要混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏，即可拆除。 3）承重模板，板水平结构构件的底模，应根据与结构同条件养护的试块强度达到下表要求，方可拆除。 现浇结构拆模时所需混凝土强度 表7-2 次项 结构类型 结构跨度（m） ≤2 1 板 >2，≤8 >8 2 3 梁 悬臂构件 ≤8 >8 — 按达到设计砼强度标准的百分率计（%） 50 75 100 75 100 100 4）拆模时下方不能有人，拆模区应设警戒线，以防有人误入被砸伤。 5）拆除的模板必须随拆随清理，以免钉子扎脚、阻碍通行发生事故。 6）拆除的模板向下运送传递，要上下呼应，不能采取猛撬。 7）模板应轻拆轻放，随拆随清，梁、顶板模板应传递下来，不准乱撬乱敲，乱扔乱抛 8）模板拆除后，必须固定专人进行清理，用软毛刷配水刷除灰浆及砼残渣，并清 扫干净后，涂上脱模剂。木模应每使用完后涂刷一次脱模剂。 （3）成品保护 1）模板安拆时轻起轻放，不准碰撞，防止模板变形。 2）拆模时不得用大锤硬砸或撬棍硬撬，以免损伤混凝土表面和棱角。 3）模板在使用过程中加强管理，分规格堆放，及时涂刷脱模剂。 4）应保护钢筋位置不受扰动、损坏，钢筋不被污染。 5）搞好模板的日常保养工作和维修工作。
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