大体积砼基础施工方案.docx
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大体积砼基础施工方案
编码:
FCC—/方案-
重大
中国石化武汉分公司80万吨/年乙烯工程
乙烯原料罐区泡沫站内设备基础大体积砼
施工方案
(REV0)
编制:
校审:
批准:
中国石化集团第四建设公司
武汉项目部
2011年06月01日
1编制依据………………………………………………………………1
2工程概况………………………………………………………………1
3工程特点………………………………………………………………1
4施工准备………………………………………………………………1
5混凝土浇筑………………………………………………………………2
6大体积砼温度和温度应力计算…………………………………………4
7混凝土的抹面……………………………………………………………5
8混凝土养护………………………………………………………………5
9混凝土测温………………………………………………………………6
10施工中注意事项…………………………………………………………7
11其他质量保证措施………………………………………………………7
12安全措施…………………………………………………………………8
1、编制依据
《石油化工设备混凝土基础施工及验收规范》SH3510-2000
《混凝土结构施工质量验收规范》GB50204-2002
《大体积混凝土验收规范》GB50496-2009
《混凝土质量控制标准》GB50164-92
2、工程概况
本工程为中国石化武汉分公司80万吨/年乙烯工程乙烯原料罐区泡沫站内设备基础大体积混凝土。
本工程基础设计为钢筋混凝土,基础设计底标高为,由于该设备基础最小截面尺寸为,故按照大体积砼的施工要求组织施工。
垫层混凝土强度等级为C15,设备基础混凝土强度等级为C30。
基础配筋为HRB335。
钢筋保护层厚度为:
有垫层时40mm,无垫层时70mm。
工程设计:
南京扬子石油化工设计工程有限责任公司。
工程监理单位:
洛阳炼化工程建设监理有限责任公司。
工程施工单位:
中国石化集团第四建设公司。
3、工程特点
大体积混凝土与普通混凝土相比,具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多。
工程条件复杂和施工技术要求高。
大体积混凝土的截面尺寸较大,在混凝土硬化期间水泥水化过程中温度增高,使大体积混凝土内外温差过大,内外温差产生的温度应力大于混凝土的抗拉应力,是导致大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。
在大体积混凝土施工中必须考虑温度应力的影响,主要是采用相应的技术措施控制内外温差,减小大体积混凝土内外由于温度差而产生的温度应力。
4、施工准备
钢筋通过隐蔽验收,预留孔的位置尺寸,钢筋位置、规格、间距、标高、弯钩方向等符合设计要求。
测量准备在上层钢筋网片上焊接钢筋头,弹出标高控制线来控制混凝土浇筑的标高;
机械(机具)准备:
现场准备4台插入式混凝土振动棒(留2台备用);施工前先将机械设备调试完毕。
辅助机具:
2m刮杠、木抹子、尺子、线绳、铁锨、铁耙、马凳等。
劳动力准备:
操作人员实行连续作业,一次浇筑成型。
施工人员不少于8人,其中振动棒操作手不少于3人,混凝土抹面人员不少于4人。
技术准备:
认真熟悉图纸,安全质量施工注意点等,做到施工中重点突出,心中有数。
认真做好施工方案的三级技术交底工作,并使技术交底落到实处。
尤其是施工班组长向操作工人交底,须认真彻底,避免流于形式。
工程计量用的仪器、测量工具、温度计等经鉴定合格,并在有效周检期内。
施工用电由现场已经安装好的一次配电柜中引出至二次配电箱,电缆架空铺设。
由于该工程采用商品砼,要求商品砼搅拌站混凝土拌合料应采用低水化热水泥,砼的入模温升值应控制在不大于50℃。
5、大体积砼温度和温度应力计算
1、混凝土的水化绝热温升值
T(t)=W×Q(1-e-mt)/Cρ
式中:
T(t)——混凝土的绝热温升()
W——胶凝材料折合水泥用量(320kg/m3)
Q——每千克水泥水化热量取(336kj/kg)
C——混凝土的比热,取kj/(kg·K)
ρ——混凝土密度取2400kg/m3
e——常数,e=
m——与水泥品种,浇筑温度有关的系数,混凝土入模温度控制在20℃,m取。
t——混凝土的龄期(d)
T(t)=320*336*()/*2400=45.88℃
2、混凝土内部中心温度
Te=Tj+T(t)ξ
式中Te——混凝土中心温度(℃)
Tj——浇筑温度取20℃
T(t)——在t龄期时混凝土的绝热温升(℃)
ξ——不同浇注厚度的温降系数,取
Te=20+*=32.8℃
3、混凝土表面温度
Tb(t)=TQ+4·h′(H-h′)△T(t)/H2
Tb(t)——龄期为t时混凝土表面温度(℃)
TQ——龄期为t时大气平均温度,取27℃
H——混凝土计算厚度(m),H=h+2h′
h——混凝土实际厚度(h1=
h′——混凝土虚厚度(m),h′=K*λ/β
λ——混凝土导热灵敏度,取M*K
K——计算折减系数,取2/3
β——模板及保温层传热系数,β=1/(Σδi/λi+1/βq)
δi——各种保温材料厚,采用30MM厚的草帘养护方法
βq——空气传热系数,取23W/㎡*K
λi——材料传热系数,取㎡*K
则:
β=1/(+1/23)=
△T(t)——龄期t时混凝土内最高温度与外界气温之差:
△T(t)=Te-TQ
Tb(t)=27+4*()*=14.04℃
4、保温材料厚度计算
δ=λ1(Tb-Tq)/λ0(Tmax-Tb)·Kb
式中δ——养护材料所需的厚度(m);
h——结构物的厚度(m);
λ1——养护材料的导热系数(w/m·k);草袋取w/m·k;
λ0——砼的导热系数(w/m·k),取w/m·k;
Tmax——砼中的最高温度(℃)
Tb——砼与养护材料接触面处的温度(℃),当内外温差控制在25℃时,则取Tb=Tmax-25℃
Tq——砼达到最高温度时的大气平均浊温度(℃);
kb——传热系数的修正值,取。
Tb-Tq可取15℃-20℃
Tmax-Tb可取20℃-25℃
δ=×××20/×25×=(m)
6、混凝土浇筑
搭设施工铺道:
在基础内用钢管搭设施工便道,上铺钢脚板,在混凝土浇注过程中施工人员不得直接从钢筋网架上行走。
混凝土浇筑顺序:
基础混凝土的浇筑自东向西,自北向南的顺序,施工中不留置施工缝。
大体积混凝土的浇筑采用“斜向分层浇筑”方法,不得大面积堆料赶浆。
每层浇筑厚度在30cm左右。
斜面分层与浇筑振捣见下图示意。
振动棒操作人员应安排有操作经验的人员担任,熟练振动棒的操作方法。
作到“快插慢拔”每个插入点的振捣时间应由现场确定(表面出现少量砂浆,无气泡逸出为止),一般20~30秒左右,插入点之间距离控制在50cm左右,不得漏振,振捣时不得用振动棒赶浆,不得振动钢筋。
振捣棒插入混凝土的深度以进入下一层混凝土50~100mm为宜,消除两层之间接缝,在振捣上层混凝土时,要在下层混凝土初凝之前进行。
可在振捣棒距端部500mm处绑红皮筋作为深度标记。
振捣过程中应将振捣棒上、下来回抽动50~100mm,以使上、下震动均匀。
每点振捣时间一般为20~30秒,使混凝土表面不显著沉降,不出现气泡,表面泛出灰浆为止。
每个流水段应设专人指挥振捣工作,严防漏振、过振造成混凝土不密实、离析的现象产生。
防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象,填满振捣棒抽出时造成的空洞。
振捣器插点要均匀排列,采用“行列式”或“交错式”的次序移动。
不应混用,避免漏振。
振动器移动间距为500mm。
插入式振捣器操作要点是:
“直上直下,快插慢拔;插点要均匀,切勿漏点插;上下要振动,层层要扣搭;时间掌握好,密实质量佳。
”
整个基础混凝土的测温孔布置见下图:
7、混凝土的抹面
浇注完成设计标高后的混凝土,应由专门的抹面人员收面找平。
根据模板侧壁的红三角,拉线控制混凝土上表面的标高,用2m刮杠找平,并用木抹子收平混凝土面。
浇筑后的混凝土初凝开始至终凝前,对找平收面的混凝土再次收面抹压,消除由于混凝土干缩造成的细微裂缝,并把面层收成毛光。
该工序在必要时应多次进行,保证表面无裂缝出现。
8、混凝土养护
混凝土养护在大体积混凝土浇筑中起着重要的作用。
本工程混凝土施工采用综合蓄热法。
混凝土浇筑完找平后,混凝土表面及时铺一层塑料薄膜,塑料薄膜上再覆盖毛毡保温,必要时可设置挡风或遮阳降温棚,及时监测砼内部温度的变化,对地下结构及时进行回填,上部结构蓄水养护保持砼处于湿润状态,防止砼里表温差过大。
大体积混凝土浇筑时,由于水泥凝结过程中产生大量水化热,因而易形成较大的内外温差,当温差大于25℃时混凝土易产生温度裂缝,为防止混凝土产生危害裂缝,采用如下措施:
a.选用水化热较低水泥,掺加缓凝型减水剂,控制水泥用量,以减少水化热。
b.采用合理的养护和表面温度控制方法,减小大体积混凝土的内外温度差。
在混凝土浇筑后及时对混凝土塑料薄膜覆盖,覆膜的作用主要是降低水化热的释放速度,塑料薄膜外再加盖麻袋蓄热保温。
基础混凝土养护时间不得少于14d。
9、混凝土测温
根据大体积混凝土施工中的实践经验及有关资料,混凝土浇筑后内外温差Δt≤25℃,大体积混凝土的裂缝能得到有效的控制,因此,在混凝土浇筑完成后一段时间内对混凝土内外进行测温,温差较大时,在混凝土表面增加保温覆盖,降低温差。
测孔布置:
测温孔采用ф20的薄壁钢管制作,管下端用镀锌铁皮焊死,预埋入混凝土内,管口高出混凝土面50mm。
本工程基础比较规则,因此布置三个测温位置,每个测温位置布置上、中、下三个侧位孔。
测温方法:
将温度计伸入管内中下部位置,管口用软橡皮塞堵严,以保证内部测温准确,三分钟后迅速提出温度计读取温度读数,并按测温孔平面布置图的编号依次测量并记录数据。
混凝土初凝后,开始测温,第一至七天每四小时测温一次,第七至十四天每八小时测温一次。
值班人员分三班测温,对每一孔进行编号,做好测温记录,根据测温结果绘制温差变化曲线,混凝土内温度连续24小时呈下降趋势且平稳时,可停止测温。
10、施工中注意事项
避免施工缝的方法
在人员组织和材料准备上,保证混凝土浇筑的连续性。
浇筑时在下层混凝土开始初凝前,及时覆盖上层混凝土,避免施工缝的产生。
间隔时间应由现场确定,约1-2小时。
浇筑混凝土时,混凝土输送泵应有效固定,保证在浇筑时不能摇动钢筋,避免钢筋发生移位。
钢筋工应派专人负责看守配合,及时恢复移位的钢筋。
11、质量保证措施
对到场不合格的混凝土由现场调度退回搅拌站,并记好车型、车号。
质量检查人员检查施工,严格按顺序振捣;接班振捣人员提前半小时到岗与上班振捣人员共同操作,交班人员推迟交班半小时撤岗(有一小时共同工作时间)。
现场制作3组试块,一组用于28天强度的试验,一组用于同条件养护判定,另外一组备用。
为防止大体积砼内外温差过大,在设备基础内部预埋冷却水管(见下图),当内外温差过大时用冷却循环水来降低砼内部温度,防止有害裂缝的产生。
混凝土设备基础允许偏差
项次
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
坐标位移(纵横轴线)
±20
用经纬仪或拉线尺量检查
2
不同平面的标高
+0–20
用水准仪或拉线尺量检查
3
平面外形尺寸
±20
尺量检查
凸台上平面外形尺寸
+0-20
尺量检查
凹穴尺寸
+20-0
尺量检查
4
平面水平度
每米
5
用水准仪或水平尺和楔形塞尺检查
全长
10
5
垂直度
每米
5
用经纬仪或吊线坠和尺量检查
全高
10
6
预埋地脚螺栓
标高
(顶部)+20-0
在根部或顶端用水准仪或拉线尺量检查
质量控制点
编号
阶段/活动
质量控制点级别
编号
阶段/活动
质量控制点级别
设备基础
1
定位放线复测
B
5
模板工程质量检验
B
2
基槽验收
B
6
复土隐蔽及回填土质量检验
B
3
钢筋工程隐蔽验收
B
7
土建与安装中间交接
A
4
设备基础结构隐蔽、预留孔、埋件、地脚螺栓检验
B
12、安全措施
混凝土施工的作业人员,必须穿胶鞋、戴绝缘手套。
浇筑混凝土所使用溜槽的固定必须牢固,在操作部位设护身栏杆铺跳板,严禁直接站在溜槽帮上操作。
夜间浇筑混凝土必须有足够的照明设备。
在指定电箱接线;振捣棒有专用开关箱,并接漏电保护器(必须达到两极以上漏电保护),接线不得任意接长。
电缆线必须架空,严禁落地。
未尽事宜执行现场规定和有关安全法规、规范、标准。
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