CN111368361A - 一种炎热气候下基于bim的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，属于建筑施工技术领域，该方法通过BIM技术建立工程可视化模型，通过模型仿真模拟超高层超厚大体积混凝土施工过程，对施工方案进行优化；通过优化混凝土配合比，减少水泥用量，增加粉煤灰掺量，从而减少产生的水化热，减少温度裂缝的产生；采用溜槽法进行一次性浇筑；优化施工组织，保证施工过程中混凝土的连续供应，减少冷缝的产生；采用覆水法进行混凝土养护，并降低混凝土出机温度及入模温度，控制浇筑过程的温升。本发明适用于炎热条件下各种建筑形式的超厚大体积混凝土工程施工，能够有效缩短工期，降低成本，提高施工效率和施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体地说是一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法。
背景技术
目前，我国已成为世界上超高层建筑发展的中心之一。超高层建筑作为现代经济社会建筑业发展的一大主流，是经济社会发展的标志。基础筏板作为超高层中重要的荷载传递路径，随着建筑高度的不断增加，其强度、刚度要求越来越高。所以在超高层设计中，基础筏板的混凝土体量越来越大，强度等级越来越高。传统的基础筏板大体积混凝土浇筑技术，施工工期长、程序复杂，并且在炎热气候条件下施工质量难以控制。另外由于大体积混凝土一次性浇筑方量多，施工组织受各方面因素限制，现场施工很难达到最优化。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，适用于炎热条件下各种建筑形式的超厚大体积混凝土工程施工，能够有效缩短工期，降低成本，提高施工效率和施工质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于该方法通过BIM技术建立工程可视化模型，通过模型仿真模拟超高层超厚大体积混凝土施工过程，对施工方案进行优化，对不合理、不经济处进行优化，以求达到最优施工效果；
通过优化混凝土配合比，减少水泥用量，增加粉煤灰掺量，从而减少产生的水化热，使温度易于控制，减少温度裂缝的产生；
采用溜槽法进行一次性浇筑，施工速度快，大大节省工期及工程成本；
优化施工组织，保证施工过程中混凝土的连续供应，减少冷缝的产生；
采用覆水法进行混凝土养护，减少内外温差，并采取措施降低混凝土出机温度及入模温度，控制浇筑过程的温升。
通过控制超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工从设计到浇筑完成并养护的各个环节，严格控制各环节中影响温度的因素，最大限度的控制温度变形裂缝。
本放法利用BIM技术建立工程可视化模型，仿真模拟超高层超厚大体积混凝土施工全过程，制定施工模拟步骤，合理安排各项工序，使施工达到最优化；
同时通过优化混凝土配合比，在满足混凝土强度、整体性和耐久性的要求下，尽可能降低粉煤灰用量，降低普通硅酸盐水泥的水化热；降低混凝土原材料的拌和温度，在混凝土运输及浇筑过程中采取降温措施，降低混凝土的搅拌出机温度及入模温度；综合采用溜槽、汽车泵、混凝土传输机等设备一次性浇筑混凝土；采取蓄水养护措施，能达到保温隔热的效果，减少基础筏板与周边环境的热交换。最终降低混凝土内部的最高温度，减少其内外温差，控制温度变形裂缝。
优选的，该方法的具体实施过程如下：
1)、BIM可视化模拟，在施工前期展开施工策划，利用BIM技术建立工程可视化模型，仿真模拟超高层超厚大体积混凝土施工全过程，通过不同条件的模拟，选择最优化施工组织；
2)、通过比较不同条件下的模拟，确定最佳方案，包括混凝土浇筑方案和施工组织方案，
所述混凝土浇筑方案包括溜槽的搭设方案及使用该溜槽的混凝土浇筑方案，确定溜槽搭设的位置、形式、是否设分值溜槽等；所述施工组织方案是根据所述混凝土浇筑方案进行现场及道路布置，保证混凝土进行高强度不间断的浇筑；
3)、现场施工组织，在现场设置控制指挥中心，人员由项目管理人员、分包单位人员及搅拌站人员共同组成，内部设置现场车辆导行线路图、各搅拌站到现场的道路沙盘、混凝土地泵控制信号灯开关和扩音设备；指挥控制中心提前了解和预估现场的罐车情况，及时与各搅拌站调度进行车辆协调，控制混凝土供应速度，并对整个现场混凝土浇筑进行总体调度和指挥，对现场施工过程监控、下达指令；
4)、原材料试配，包括原材料的选择和原材料的降温，由于工程底板混凝土浇筑量大，对混凝土的强度等级和抗渗要求较高，既要减少混凝土的收缩，保证混凝土的强度，又要降低混凝土内部水泥水化反应产生的巨大热量，因此在水泥以及外加剂的选择上将制定专向的措施；
5)、优化配合比，通过多次对不同水泥、水灰比、水胶比及外加剂的组合试验，尽量减少水泥用量，最大限度掺加粉煤灰，求得最优化配合比；混凝土的试配强度，不应小于1.15倍混凝土强度等级，其龄期以90d为准。
混凝土设计强度等级C40，混凝土塌落度控制在180±30mm。
6)、搅拌站及路线选择，选择混凝土搅拌站并进行路线规划，确保混凝土的连续供应和连续浇筑；
基础筏板混凝土单次浇筑量大，根据商品混凝土市场供应情况，通过对混凝土供应商信誉、资质、规模、原材料来源、试验能力、交通供给能力等综合考察评估，选用搅拌站，由于要求一次性浇筑，考察搅拌站时要重点关注原材料的备料情况，确保混凝土的连续供应；
规划出施工现场与各混凝土搅拌站之间所有可通行道路，再根据各条道路以往的交通情况、道路的距离综合评定，选择出其中最优线路及备用线路；
7)、溜槽搭设，当混凝土自由倾落高度超过2m时，在溜槽底部设置减速装置和串筒，且串筒出料口下面的混凝土堆积高度不超过1m；
混凝土浇筑时可根据实际需要设置相应闸板和反向节开口，每个分流设置一个闸板，闸板插槽呈竖直方向设置，各闸板何时处于工作状态由浇注方案确定；
根据溜槽形式搭设溜槽脚手架；
8)、施工演练，在混凝土正式浇筑前2天进行模拟演练，制定浇筑演练方案及各种应急预案，并进行模拟演练，使所有参与人员均职责明晰，专业操作准确，防止出现意外事件影响施工，确保混凝土浇筑工作顺利进行；
9)、多家混凝土试拌，在混凝土浇筑前，对各家搅拌站的混凝土进行混搅，以测试不同厂家的混凝土掺和后是否对混凝土和易性产生影响；
10)、混凝土一次性浇筑；
11)、留置试块，设标养试块以及同条件养护试块，试块按照超过1000m3连续供应的大体积混凝土，每200m3制作一组标养试块留置，为防止试块损坏等情况，应多留置几组，试块制作后，初期在现场标养室养护2～3d后，转交试验室标养。同条件试块应锁在现场钢筋笼中，放在现场同结构位置同条件养护；
12)、覆水养护，采用蓄水养护，根据计算公式求得覆水厚度，在混凝土在浇筑完毕后的12h以内，蓄水保湿养护，养护时间不得少于14d；
混凝土强度达到1.2MPa之前，不得上料、上机具、上脚手、模板、钢筋、支架等；
13)、测温，采用计算机自动测温，测温用热传感器预埋在砼中，实时采集各测量部位温度，形成历史温度曲线、实时数据，同时根据历史曲线可以看出温度发展趋势，实时指导砼的保温、养护工作，为确保砼的施工质量提供有力的依据。
具体的，所述BIM可视化模拟，在筏板钢筋绑扎过程中，通过BIM对钢柱、钢板墙、核心筒墙体插筋和外框巨型柱插筋进行定位及放样、工程量计算，同时对下排钢筋及型钢马凳进行排版优化，有效解决了桩锚固钢筋与底板钢筋碰撞及斜坡处型钢马凳支撑难的问题，极大提高了施工效率；
混凝土浇筑过程中，通过BIM模拟不同的溜槽布置位置、支设高度、浇筑角度、混凝土罐车浇筑路线及顺序等。通过不同条件的模拟，选择最优化施工组织。
具体的，根据待施工基础筏板的结构确定溜槽法的浇筑方案，确定需要采用溜槽浇筑的位置，设计溜槽形式，确定需要采用汽车泵浇筑的部分；根据浇筑方案布置溜槽的位置及形式，然后布置汽车泵和混凝土传送带。
优选的，混凝土一次性浇筑采用先低后高，北侧溜槽自南向北，南侧溜槽自北向南的顺序施工；
根据泵送大体积混凝土的特点，电梯基坑以外混凝土浇筑厚度4.8m、1.5m区域采用整体推移式一次性浇筑完成的方式浇筑；核心筒电梯基坑区域采用斜面分层连续浇筑施工的方式浇筑；
竖向构件位置采用汽车泵浇筑，其余位置采用溜槽及混凝土传送带浇筑。
优选的，根据工程特点和设计提出要求，由搅拌站进行混凝土试配，混凝土配合比同时按28d、60d、90d强度进行试配，计算时适当提高混凝土标准差；进行90d强度的试配同时要求进行28d强度的试验，通过对比选择保证能够同时满足两个设计强度性能的配合比。
优选的，所述原材料的选择包括：
粗骨料：粗骨料的最大粒径对混凝土可靠性影响很大，石子宜采用5-25㎜级配碎石，针、片状含量不超过5％；
细骨料：砂子采用河砂；
粗细骨料均应进行碱活性检验；
水泥：选用泌水小，保水性能好，抗冻性较优的P·O42.5水泥，含碱量＜0.6％，C3A含量不超过8％，水泥质量稳定；
粉煤灰：选用Ⅱ级粉煤灰；
矿粉：选用S95级矿粉；
外加剂：选用STH-R抗渗缓凝型，符合《混凝土外加剂》(GB8070)和《混凝土外加剂应用技术规程》(GB50119)的规定。氯离子含量(％)＜0.02，碱含量(％)＜1.5。外加剂应通过与水泥的相容性试验，并进行外加剂之间的相容性试验。外加剂不得对钢筋产生锈蚀或潜在危险；
拌和水：采用冰水。
掺加粉煤灰，改善预拌混凝土的和易性和减少坍落度损失，砂率控制在38％左右。并做混凝土强度和抗渗试验，使混凝土各项性能指标符合要求。
选用P.O42.5低水化热的普通硅酸盐水泥和Ⅱ级粉煤灰，降低混凝土中水泥和水的用量，降低水泥反应水化热，同时掺加粉煤灰以降低单方水泥用量，进一步降低混凝土的水化热和收缩，消耗混凝土中部分碱性物资，预防碱-集料反应。
进一步的，原材料的降温包括：
粗、细骨料在备料过程中储存在专用遮光棚中，遮光棚封闭，减少在炎热气候条件下的阳光直射，并定期洒水降温，通风，喷淋冷水预冷，同时做好骨料含水率的测定及施工配合比用水量的调整；
水泥、粉煤灰以及矿粉在打入存储罐前应冷却降温，待温度降到室温后方可入罐，并且在存储罐上覆盖隔热罩；
拌合水采用冰水。
优选的，为保证混凝土一次性浇筑的温度控制，混凝土罐车在运输过程中统一覆盖隔热罩，以避免在炎热天气下，混凝土运输过程中温度升高；
混凝土浇筑过程中，在基坑上方支设遮阳布，同时在基坑四周布置雾炮，开始浇筑后即开启雾炮，降低环境温度；
在混凝土浇筑前，在筏板底部覆盖湿草帘进行防晒。
优选的，大体积砼浇筑要加强测温控制，测温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，所述测温按以下方式布置：
监测点的布置范围应以所选混凝土体平面图对称轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置；
在每条测试轴线上，监测点位不少于4处，应根据结构的几何尺寸布置；
混凝土浇筑体的外表温度，为混凝土外表以内50mm处的温度；
混凝土浇筑体底面的温度，为混凝土浇筑体底面上50mm处的温度；
测温点应在平面图上编号，并在现场挂编号牌标志。
本发明的一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
该方法能够有效提升浇筑速度，缩短工期，降低用工成本；通过溜槽体系浇筑，有效节约施工成本，提升施工质量；通过优化混凝土配合比，节约材料成本，提高施工质量；成功解决了目前炎热气候条件下大体积混凝土一次性浇筑的施工难题。
附图说明
图1是本发明炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法的施工工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于该方法通过BIM技术建立工程可视化模型，通过模型仿真模拟超高层超厚大体积混凝土施工过程，对施工方案进行优化，对不合理、不经济处进行优化，以求达到最优施工效果；
通过优化混凝土配合比，减少水泥用量，增加粉煤灰掺量，从而减少产生的水化热，使温度易于控制，减少温度裂缝的产生；
采用溜槽法进行一次性浇筑，施工速度快，大大节省工期及工程成本；
优化施工组织，保证施工过程中混凝土的连续供应，减少冷缝的产生；
采用覆水法进行混凝土养护，减少内外温差，并采取措施降低混凝土出机温度及入模温度，控制浇筑过程的温升。
以绿地山东国际金融中心(IFC)工程的基础筏板大体积混凝土浇筑施工为例，该方法的具体实施过程如下：
1、BIM可视化模拟，
在施工前期展开施工策划，利用BIM技术建立工程可视化模型，仿真模拟超高层超厚大体积混凝土施工全过程。
筏板钢筋绑扎过程中，通过BIM对钢柱、钢板墙、核心筒墙体插筋和外框巨型柱插筋进行定位及放样、工程量计算，同时对下排钢筋及型钢马凳进行排版优化，有效解决了桩锚固钢筋与底板钢筋碰撞及斜坡处型钢马凳支撑难的问题，极大提高了施工效率。混凝土浇筑过程中，模拟不同的溜槽布置位置、支设高度、浇筑角度、混凝土罐车浇筑路线及顺序等。通过不同条件的模拟，选择最优化施工组织。
2、通过比较不同条件下的模拟，确定最佳方案，包括混凝土浇筑方案和施工组织方案。所述混凝土浇筑方案包括溜槽的搭设方案及使用该溜槽的混凝土浇筑方案，确定溜槽搭设的位置、形式、是否设分值溜槽等；所述施工组织方案是根据所述混凝土浇筑方案进行现场及道路布置，保证混凝土进行高强度不间断的浇筑。
混凝土浇筑方案：
在基坑南北两侧采用搭设溜槽浇筑混凝土，东侧布置2台汽车泵，西侧布置1台混凝土传送带。
现场采用4排混凝土溜槽，北面2排溜槽从北向南按照约18°的坡度延伸至基础底板。南面2排溜槽在基坑南侧由南往北按约16°延伸至底板电梯基坑上方。4排混凝土溜槽浇筑核心筒区域时，不设分支溜槽，在浇筑核心筒以外区域时，在北侧主溜槽上按照浇筑需求设置4个分支溜槽，南侧主溜槽上设置2个分支溜槽，分支溜槽设置小溜槽。溜槽水平流淌范围为1:10。
施工组织方案：
混凝土浇筑期间，施工场地各大门作用唯一，即只能进入或驶离，避免现场混乱，便于管理；
场地内所有施工道路在混凝土浇筑期间禁止除混凝土罐车之外的车辆通行，现场规划3条行驶线路，其中1条备用，避免发生因混凝土罐车拥挤而导致混凝土供应中断；
在3条行驶路线及4处浇筑区共设置21处显著的交通标识牌，供混凝土罐车快速准确地找到对应的浇筑点；
在现场设置2处混凝土罐车浇筑等待区域，供进入现场混凝土罐车依次排队，做好浇筑准备，保证混凝土进行高强度不间断浇筑。
3、现场施工组织：
在现场设置控制指挥中心，人员由项目管理人员、分包单位人员及搅拌站人员共同组成，内部设置现场车辆导行线路图、各搅拌站到现场的道路沙盘、混凝土地泵控制信号灯开关和扩音设备。指挥控制中心提前了解和预估现场的罐车情况，及时与各搅拌站调度进行车辆协调，控制混凝土供应速度，并对整个现场混凝土浇筑进行总体调度和指挥，对现场施工过程监控、下达指令。
在混凝土浇筑时现场按照两个大班换班作业，每班组12个小时。每个大班组由交通指挥组、现场操作组、外部协调组、试验组等组成。
4、原材料试配：
原材料的选择，
由于工程底板混凝土浇筑量大，对混凝土的强度等级和抗渗要求较高，既要减少混凝土的收缩，保证混凝土的强度，又要降低混凝土内部水泥水化反应产生的巨大热量是重点，因此在水泥以及外加剂的选择上将制定专向的措施。
根据工程特点和设计提出要求，由搅拌站进行混凝土试配，混凝土配合比同时按28d、60d、90d强度进行试配，计算时适当提高混凝土标准差。
进行90d强度的试配同时要求进行28d强度的试验，通过对比选择保证能够同时满足两个设计强度性能的配合比。
掺加粉煤灰，改善预拌混凝土的和易性和减少坍落度损失，砂率控制在38％左右。并做混凝土强度和抗渗试验，使混凝土各项性能指标符合要求。
选用P.O42.5低水化热的普通硅酸盐水泥和Ⅱ级粉煤灰，降低混凝土中水泥和水的用量，降低水泥反应水化热，同时掺加粉煤灰以降低单方水泥用量，进一步降低混凝土的水化热和收缩，消耗混凝土中部分碱性物资，预防碱-集料反应。
粗骨料：粗骨料的最大粒径对混凝土可靠性影响很大，石子宜采用5-25㎜级配碎石，针、片状含量不超过5％；
细骨料：砂子采用河砂；
粗细骨料均应进行碱活性检验；
水泥：选用泌水小，保水性能好，抗冻性较优的P·O42.5水泥，含碱量＜0.6％，C3A含量不超过8％，水泥质量稳定；
粉煤灰：选用Ⅱ级粉煤灰；
矿粉：选用S95级矿粉；
外加剂：选用STH-R抗渗缓凝型，符合《混凝土外加剂》(GB8070)和《混凝土外加剂应用技术规程》(GB50119)的规定。氯离子含量(％)＜0.02，碱含量(％)＜1.5。外加剂应通过与水泥的相容性试验，并进行外加剂之间的相容性试验。外加剂不得对钢筋产生锈蚀或潜在危险；
拌和水：采用冰水。
原材料的降温措施：
粗、细骨料在备料过程中储存在专用遮光棚中，遮光棚封闭，减少在炎热气候条件下的阳光直射，并定期洒水降温，通风，喷淋冷水预冷，同时做好骨料含水率的测定及施工配合比用水量的调整；
水泥、粉煤灰以及矿粉在打入存储罐前应冷却降温，待温度降到室温后方可入罐，并且在存储罐上覆盖隔热罩；
拌合水采用冰水。
5、优化配合比：
通过多次对不同水泥、水灰比、水胶比及外加剂的组合试验，尽量减少水泥用量，最大限度掺加粉煤灰，求得最优化配合比；混凝土的试配强度，不应小于1.15倍混凝土强度等级，其龄期以90d为准。
混凝土设计强度等级C40，混凝土塌落度控制在180±30mm。
最终配合比参数见下表：
表1-1最终配合比参数
6、搅拌站及路线选择：
搅拌站考察，
基础筏板混凝土单次浇筑量大，根据商品混凝土市场供应情况，通过对混凝土供应商信誉、资质、规模、原材料来源、试验能力、交通供给能力等综合考察评估，选用五家搅拌站。选用其中4家做主要供应单位，其中1家作为后备供应单位，所有搅拌站归项目混凝土供应领导小组统一指挥。
由于要求一次性浇筑，考察搅拌站时要重点关注原材料的备料情况，确保混凝土的连续供应。
路线选择：
浇筑施工前提前与交管部门联系，获取交通信息及路线规划等方面的协助，尽量减少交通因素对混凝土连续浇筑的影响；
规划出施工现场与各混凝土搅拌站之间所有可通行道路，再根据各条道路以往的交通情况、道路的距离综合评定，选择出其中最优线路及备用线路。
7、溜槽搭设：
本工程混凝土自由倾落高度超过2m，在溜槽底部设置减速装置和串筒，且串筒出料口下面的混凝土堆积高度不得超过1m。
混凝土浇筑时可根据实际需要设置相应闸板和反向节开口，每个分流设置一个闸板，闸板插槽呈竖直方向设置，各闸板何时处于工作状态由浇注方案确定。
溜槽脚手架采用单立杆三排脚手架，脚手架支设在钢筋支架上，脚手架的立杆横距1.4m，1.0m；纵距1.2m，横杆步距1.4m。主溜槽脚手架外立面应满打纵向剪刀撑，垂直于溜槽方向每隔四跨(6.4m)满打横向剪刀撑。两排脚手架中间搭设脚手架通道，增强溜槽脚手架的稳定性。按照坡度在脚手架的立杆一侧的小横杆上搭设宽度为900mm*500的混凝土溜槽，溜槽表面铺设铁皮，在溜槽之外小横杆上铺设木跳板作为操作台和人行通道，通道净宽1.4m，通道一侧立杆高度超过操作平台1.2m并满挂密目网。
8、施工演练：
在混凝土正式浇筑前2天进行模拟演练，制定浇筑演练方案及各种应急预案，并进行模拟演练，使所有参与人员均职责明晰，专业操作准确，防止出现意外事件影响施工，确保混凝土浇筑工作顺利进行。
9、多家混凝土试拌：
在混凝土浇筑前，对各家搅拌站的混凝土进行混搅，以测试不同厂家的混凝土掺和后是否对混凝土和易性产生影响。
10、混凝土一次性浇筑：
混凝土罐车在运输过程中统一覆盖隔热罩，以避免在炎热天气下，混凝土运输过程中温度升高；
混凝土浇筑过程中，在基坑上方支设遮阳布，同时在基坑四周布置8台雾炮，开始浇筑后即开启雾炮，降低环境温度；
在混凝土浇筑前，在筏板底部覆盖湿草帘进行防晒。
浇筑采用先低后高，北侧溜槽自南向北，南侧溜槽自北向南的顺序施工。
根据泵送大体积混凝土的特点，电梯基坑以外混凝土浇筑厚度4.8m、1.5m区域采用整体推移式一次性浇筑完成的方式浇筑；核心筒电梯基坑区域采用斜面分层连续浇筑施工的方式浇筑。
竖向构件位置采用汽车泵浇筑，其余位置采用溜槽及混凝土传送带浇筑。
混凝土振捣工按照每50m2/人布置，混凝土振捣，每个作业面分前、中、后三排振捣混凝土，在出料口、坡角、坡中各配备一台振捣器，边浇筑、边振捣，浇筑厚度、标高采用按浇筑坡度的斜面情况支设钢筋棍控制，全部采用插入式振捣棒，操作时要做到“快插慢拔”，在振捣上层混凝土时，应插入下层混凝土中5-10cm，消除两层之间的暗缝，每一插点要掌握好振捣时间，一般为20～30S，避免过振或漏振，一般应视混凝土表面呈水平不再显著下沉，不再出气泡，表面泛出灰浆为准；振动器插点要均匀排列，每次移动位置的距离不大于0.5m；振捣时注意振捣棒与模板的距离不小于150mm，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件；钢筋工经常检查钢筋位置，如有移位，必须立即调整到位。
11、留置试块：
块制作必须设标养试块以及同条件养护试块，试块按照超过1000m3连续供应的大体积混凝土，每200m3制作一组标养试块留置，为防止试块损坏等情况，应多留置几组，试块制作后，初期在现场标养室养护2～3d后，转交试验室标养。同条件试块应锁在现场钢筋笼中，放在现场同结构位置同条件养护。
12、覆水养护：
采用蓄水养护，根据计算公式求得覆水厚度2cm，在混凝土在浇筑完毕后的12h以内，蓄水保湿养护，养护时间不得少于14d；覆水厚度保持恒定即可，水源采用自来水。
混凝土强度达到1.2MPa之前，不得上料、上机具、上脚手、模板、钢筋、支架等；
13、测温：
采用计算机自动测温，测温用热传感器预埋在砼中，实时采集各测量部位温度，形成历史温度曲线、实时数据，同时根据历史曲线可以看出温度发展趋势，实时指导砼的保温、养护工作，为确保砼的施工质量提供有力的依据。
大体积砼浇筑要加强测温控制，测温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，应按以下方式布置：
监测点的布置范围应以所选混凝土体平面图对称轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置；
在每条测试轴线上，监测点位不少于4处，应根据结构的几何尺寸布置；
混凝土浇筑体的外表温度，为混凝土外表以内50mm处的温度；
混凝土浇筑体底面的温度，为混凝土浇筑体底面上50mm处的温度；
测温点应在平面图上编号，并在现场挂编号牌标志。
该施工方案中用到的材料与设备如下：
1、材料，主要材料包括水泥、粉煤灰、矿粉等，具体详见表2-1。周转材料使用过程中，注意保护，以便周转使用。
表2-1主要材料一览表
| 序号 | 材料名称 | 型号、规格 | 备注 |
| 1 | 水泥 | P.O 42.5 | 泰山中联 |
| 2 | 粉煤灰 | Ⅱ级 | 黄泰 |
| 3 | 矿粉 | S95 | 鲁新 |
| 4 | 外加剂 | STH-R抗渗缓凝 | 四建 |
| 5 | 水 | 冰水 | \ |
| 6 | 砂 | 河沙 | 泰安 |
| 7 | 石子 | 5～25mm | \ |
| 8 | 脚手钢管 | ￠48.3×3.6 | \ |
| 9 | 扣件 | 旋转、直角、对接 | \ |
| 10 | 脚手板 | 5cm厚300宽 | \ |
| 11 | 木方 | 50×100 | \ |
| 12 | 铁皮 | 1mm | \ |
2、设备，主要设备包括混凝土浇筑、振捣设备等，具体详见表2-2。
表2-2主要机具设备一览表
| 序号 | 设备机具名称 | 单位 | 数量 | 型号规格 | 备注 |
| 1 | 汽车泵 | 台 | 2 | DC-S115B | 混凝土泵送 |
| 2 | 混凝土传输泵 | 台 | 1 | HBT80 | 混凝土泵送 |
| 3 | 溜槽 | 排 | 4 | 自制 | 混凝土浇筑 |
| 4 | 平板振动器 | 台 | 10 | H21X2 | 混凝土振捣 |
| 5 | 插入式振捣器 | 台 | 30 | \ | 混凝土振捣 |
| 6 | 全站仪 | 台 | 4 | TCR702R | 测量、校正 |
| 7 | 经纬仪 | 台 | 2 | J2-2(苏-光) | 测量、校正 |
| 8 | 水准仪 | 台 | 2 | S3 | 测量、校正 |
| 9 | 卷尺 | 把 | 10 | 5m | 测量、校正 |
质量控制中涉及的规范与标准：
1、配合比优化质量控制执行《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55)；
2、原材料质量控制执行《混凝土外加剂》(GB8076)、《用于水泥和混凝土中的粒化高炉渣粉》(GB/T18046)等；
3、混凝土浇筑质量控制执行《混凝土质量控制标准》(GB50164)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)、《大体积混凝土施工规范》(GB/50496)等；
4、扣件式钢管支撑架安装质量控制标准执行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130)。
质量控制：
1、随时抽查搅拌站的原材料质量，不合格的材料坚决不能用于工程上；
2、在浇筑地点应随时检查混凝土的坍落度，确保混凝土坍落度在允许偏差±30mm以内；
3、浇筑混凝土的操作人员必须经过专门培训合格后，方可上岗独立操作；
4、现场的所有施工机具及设备均应到位，并完好且运转正常，有完备的各项性能资料。
安全控制：
1、机械设备的操作人员必须持证上岗，按有关安全操作规程操作，使用前应对设备进行检查维修，严禁设备带故障运行；
2、混凝土振捣工进入施工现场，须戴绝缘手套，穿胶鞋等防护用品，振捣混凝土时必须两人配合，一人操作振捣棒，一人拉线及移动振捣器，且两人必须戴绝缘手套；
3、采用泵管输送混凝土时，输送管线宜直，转弯宜缓，接头要严密，固定牢固；
4、混凝土浇筑时要有专人进行指挥泵管的端部下料，以免伤人；
5、夜间浇筑混凝土时要保证有足够的照明。
效益分析：
1、经济效益：
本工程大体积混凝土浇筑方量为20736m3，若全部采用汽车泵进行浇筑，浇筑速度为：400m3/台*日，采用4台汽车泵，需耗时12.96天，现溜槽浇筑时间为3天。缩短工期9.96天。管理人员工资为37万/月，折合1.23万/天。动臂塔吊：SL1700租赁费：62万/月，ZSL850租赁费：35万/月。溜槽体系搭拆共2000m3，成本支出为18元/m3。配合比优化节省水泥40kg/m3。
溜槽浇筑：
优化前-应支出泵送费：(20736-400×3)×15.8＝30.87万元。
优化后，
缩短工期-管理费：9.96×1.23＝12.28万元；
节省租赁费：(62+35)/30×9.96＝32.2万元；
溜槽体系支出费用：18×2000＝3.6万元；
溜槽浇筑节省费用：12.28+32.2-3.6+30.87＝71.75万元。
优化配合比：
节省水泥用量：水泥单价：550元/t。0.55×40×20736＝45.62万元。
优化效益合计：71.75+45.62＝117.37万元
社会效益：
本次砼浇筑总方量20736m3，自2018年8月28日9:38分至今共历时56个小时，平均时速370m3，最高时速670m3。本次浇筑共采用五家砼搅拌站调配110辆砼搅拌车共同送料、3台汽车天泵配合4条溜槽+1台汽车输送带的施工方式，本次筏板砼浇筑一举打破并超越了山东省单次浇筑96小时、总方量13700m3(绿地中心项目)的历史记录，创造了山东省单次浇筑方量最大、浇筑速度最快的记录,受到了社会各界的广泛关注。
该炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法应用于已完成的案例有：
绿地山东国际金融中心(IFC)工程
1、绿地山东国际金融中心(IFC)项目位于山东省济南市历下区工业南路以南、奥体西路以西，总建筑面积40.9万㎡。其中A1主塔楼建筑面积24.9万㎡，地上88层，地下4层，建筑总高度428米。主塔楼基坑平面尺寸为54.1m×54.1m，总面积约2900㎡。筏板混凝土厚度有1.5m，4.8m，11.6m，12.1m。除特殊部位底板混凝土强度等级为C40，抗渗等级为P10，总浇筑方量约为2.1万m3。
2、沈阳华强金廊城市广场(一期)工程
沈阳华强金廊城市广场(一期)工程位于沈阳市沈河，青年大街东侧，南一经街西侧，十三纬路南侧，西滨河路北侧。1#楼位于一期工程东南侧，地下4层，地上67层，建筑高度330米，建筑结构类型为框筒结构，基础为筏板基础，基础占地面积约为6200㎡，筏板厚度分别1.2m、5.6m、7.6m、10.7m，基础筏板厚度超厚，基础筏板钢筋用量约4800吨，混凝土总方量约3.3万m3。筏板采用90天龄期C35微膨胀混凝土，掺加HEA抗裂膨胀防水剂，抗渗等级为P10。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (10)
1.一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于该方法通过BIM技术建立工程可视化模型，通过模型仿真模拟超高层超厚大体积混凝土施工过程，对施工方案进行优化；
通过优化混凝土配合比，减少水泥用量，增加粉煤灰掺量，从而减少产生的水化热，减少温度裂缝的产生；
采用溜槽法进行一次性浇筑；
优化施工组织，保证施工过程中混凝土的连续供应，减少冷缝的产生；
采用覆水法进行混凝土养护，并降低混凝土出机温度及入模温度，控制浇筑过程的温升。
2.根据权利要求1所述的一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于该方法的具体实施过程如下：
1)、BIM可视化模拟，通过不同条件的模拟，选择最优化施工组织；
2)、确定最佳方案，包括混凝土浇筑方案和施工组织方案，
所述混凝土浇筑方案包括溜槽的搭设方案及使用该溜槽的混凝土浇筑方案；所述施工组织方案是根据所述混凝土浇筑方案进行现场及道路布置，保证混凝土进行高强度不间断的浇筑；
3)、现场施工组织，现场设置控制指挥中心，对整个现场混凝土浇筑进行总体调度和指挥，对现场施工过程监控、下达指令；
4)、原材料试配，包括原材料的选择和原材料的降温；
5)、优化配合比，通过多次对不同水泥、水灰比、水胶比及外加剂的组合试验，求得最优化配合比；
6)、搅拌站及路线选择，选择混凝土搅拌站并进行路线规划，确保混凝土的连续供应和连续浇筑；
7)、溜槽搭设，当混凝土自由倾落高度超过2m时，在溜槽底部设置减速装置和串筒，且串筒出料口下面的混凝土堆积高度不超过1m；根据需要设置相应闸板和反向节开口；
8)、施工演练，制定浇筑演练方案及各种应急预案，并进行模拟演练，确保混凝土浇筑工作顺利进行；
9)、多家混凝土试拌，在混凝土浇筑前，对各家搅拌站的混凝土进行混搅，以测试不同厂家的混凝土掺和后是否对混凝土和易性产生影响；
10)、混凝土一次性浇筑；
11)、留置试块，设标养试块以及同条件养护试块，试块按照超过1000m3连续供应的大体积混凝土，每200m3制作一组标养试块留置；
12)、覆水养护，根据计算公式求得覆水厚度，在混凝土在浇筑完毕后的12h以内，蓄水保湿养护，养护时间不得少于14d；
13)、测温，实时采集各测量部位温度，形成历史温度曲线，实时指导砼的保温、养护工作。
3.根据权利要求1或2所述的一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于在筏板钢筋绑扎过程中，通过BIM对钢柱、钢板墙、核心筒墙体插筋和外框巨型柱插筋进行定位及放样、工程量计算，同时对下排钢筋及型钢马凳进行排版优化；
混凝土浇筑过程中，通过BIM模拟不同的溜槽布置位置、支设高度、浇筑角度、混凝土罐车浇筑路线及顺序。
4.根据权利要求1或2所述的一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于根据待施工基础筏板的结构确定溜槽法的浇筑方案，根据浇筑方案布置溜槽的位置及形式，然后布置汽车泵和混凝土传送带。
5.根据权利要求4所述的一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于混凝土一次性浇筑采用先低后高，北侧溜槽自南向北，南侧溜槽自北向南的顺序施工；
竖向构件位置采用汽车泵浇筑，其余位置采用溜槽及混凝土传送带浇筑。
6.根据权利要求2所述的一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于所述原材料试配，进行90d强度的试配同时要求进行28d强度的试验，同时满足两个设计强度性能的配合比。
7.根据权利要求6所述的一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于所述原材料的选择包括：
粗骨料：采用5-25㎜级配碎石，针、片状含量不超过5％；
细骨料：采用河砂；
水泥：选用P·O42.5水泥；
粉煤灰：选用Ⅱ级粉煤灰；
矿粉：选用S95级矿粉；
外加剂：选用STH-R抗渗缓凝型；
拌和水：采用冰水。
8.根据权利要求2或6或7所述的一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于原材料的降温包括：
粗、细骨料在备料过程中储存在专用遮光棚中，遮光棚封闭，减少在炎热气候条件下的阳光直射，并定期洒水降温，通风，喷淋冷水预冷；
水泥、粉煤灰以及矿粉在打入存储罐前应冷却降温，待温度降到室温后方可入罐，并且在存储罐上覆盖隔热罩；
拌合水采用冰水。
9.根据权利要求2所述的一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于混凝土罐车在运输过程中统一覆盖隔热罩，以避免在炎热天气下，混凝土运输过程中温度升高；
混凝土浇筑过程中，在基坑上方支设遮阳布，同时在基坑四周布置雾炮，开始浇筑后即开启雾炮，降低环境温度；
在混凝土浇筑前，在筏板底部设置防晒。
10.根据权利要求2或9所述的一种炎热气候下基于BIM的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法，其特征在于所述测温按以下方式布置：
监测点的布置范围应以所选混凝土体平面图对称轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置；
在每条测试轴线上，监测点位不少于4处，应根据结构的几何尺寸布置；
混凝土浇筑体的外表温度，为混凝土外表以内50mm处的温度；
混凝土浇筑体底面的温度，为混凝土浇筑体底面上50mm处的温度。
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