汽机大板基础混凝土浇筑专项方案.docx
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汽机大板基础混凝土浇筑专项方案
汽轮发电机基座底板混凝土浇筑专项方案
一、工程概况:
汽轮发电机基座底板为总长55.5米,宽度16.8米,高度3.3米的大板基础,施工时整体浇筑成型。
基础底标高为-5.8m,垫层10cm。
汽轮发电机基座底板模板采用大模板,用木楞及钢管做支撑。
混凝土设计强度等级为C35。
混凝土为商品混凝土生产厂家拌制加工。
主要工程量:
钢筋300t模板550㎡砼C352700m3
工程特点和难点:
汽轮发电机基座底板一次性浇筑成形,为大体积混凝土,施工中需采用有效的控制措施来避免有害裂缝的产生。
搅拌站不设在现场,采用商品混凝土,增加了统一组织、协调管理和控制质量的工作难度。
施工进度计划:
混凝土浇筑:
2013.09.2507:
00-09.2522:
00
混凝土上表面收光:
2013.09.2522:
00-2013.09.2601:
00
混凝土覆盖养护:
2013.09.26-2013.10.10
大板拆模:
2013.10.10-2013.10.12
测温记录:
2013.09.26-2013.10.10
二、编制依据
电力设计院设计的《汽机基座底板结构施工图》F211102S-T5209
《B标段施工组织总设计》
《B标段土建专业施工组织设计》
《电力建设施工质量验收及评价规程第1部分:
土建工程》DL/T5210.1-2012
《工程建设标准强制性条文(电力工程部分)》2011年版
《工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)》2009年版
《电力建设安全健康与环境管理工作规定》国电电源(2002)49号
《电力建设安全工作规程第1部分:
火力发电厂》DL5009.1-2002
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011年版)
《建筑工程大模板技术规程》JGJ74-2003
《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质(2009)87号
《建筑施工手册》第四版
《建筑施工计算手册》第二版
三、参加作业人员资格及要求
3.1人员的资格要求:
3.1.1参加施工的人员要求体质良好、年富力强而且有较高的安全和质量意识。
3.1.2施工班组长应能识图,并有较强的施工组织能力。
3.1.3参加施工的人员必须服从分公司的统一安排,能完成分公司制定的进度计划、遵守分公司在质量要求、文明施工和安全施工方面的规章制度。
3.1.4坚持作业人员持证上岗,特别是重要的技术工种、特殊工种、高处作业者等,做到有资质者上岗。
3.1.5应该适时对管理和作业人员进行质量意识教育和技术培训,并开展作业质量保证的研讨交流活动。
3.1.6砼搅拌站相关人员应参与工地组织的质量、安全等活动。
3.1.7严格现场管理制度和生产纪律,规范作业人员的技术和管理活动的行为。
3.1.8施工管理人员应积极调动作业人员的生产积极性,采取必要的激励机制。
3.2人员及数量:
工种
人数
工种
人数
管理人员
10人
泵车司机
6人
电工
4人
搅拌车司机
36人
混凝土工
36人(每班18人)人)
车队调度
2人
试验员
2人
木工(看模)
2人
安全员
2人
后勤人员
6人
钢筋工
2人
过磅人员
2人
3.3管理人员及作业人员的安排与职责
工地安排砼带班人员全过程跟踪,工地管理人员派人值班,遇到异常情况应及时汇报和处理。
施工技术员必须现场跟班,工地负责人要轮班随时应付现场突变。
联络方式有三种:
对讲机、值班电话、现场值班人员手机。
协作队伍作业人员应保持高度的责任心,加强质量意识和安全意识。
搅拌站、各运输人员等都要做到定人定岗,挂牌上岗。
砼供应前后要保持密切联系,设总指挥一名,副总指挥二名(轮班)。
钢筋、木工、混凝土、搅拌站、班组负责人和班组质检员全日负责监督、检查工作,随时制止作业人员不按工作程序要求进行作业,随时纠正不符合规定要求的操作,确保砼浇筑质量。
质检科专职质检员应对混凝土链中的各个环节进行跟踪检查。
交接班时接班人员要提前15分钟到班,下班人员要推迟15分钟下班,做好交接班工作,保证浇筑的连续性。
施工人员非换班时的就餐在现场,且需做到息人不息机,施工人员就餐时不得占用施工时间(轮流就餐,必要时班长替换)。
混凝土连续浇筑时间大约为15小时。
因此人员安排要考虑轮班。
在浇注前应将具体号码以通知的形式发至相关各部门和工地、监理公司、国电泰州公司。
四、施工中工器具的规格要求
工、器具名称
单位
数量
型号
备注
砼泵车
辆
4
见附表
备用1台47米
砼搅拌运输车
辆
8
12m3
砼搅拌运输车
辆
10
9m3
机动翻斗车
辆
2
插入式振捣棒
根
22
50
18备4
磨光机
台
3
潜水泵
台
8
镝灯
只
8
小镝灯
只
8
装载机
台
1
搅拌楼
台
4
见附表
备用2台
混凝土试模
组
18
开关箱
个
10
卷线器
个
10
附:
泵送设备性能指标
台数
最大泵送量(m3/h)
臂长(m)
作业区域
2
80
52
50米范围内
2
80
47
45米范围内
附:
搅拌楼生产性能指标
台数
每盘方量(m3/台)
生产量(m3/h*台)
2
3
100
五、施工准备工作:
1、混凝土配合比
与#3汽轮发电机基座底板混凝土配合比相同,具体数据如下:
序号
水胶比
水泥
砂
石
粉煤灰
外加剂
水
1
0.425
320
747
1076
80
6.8
170
2、混凝土原材料的准备:
(1)水泥:
需磊达P.S.A42.5水泥约900吨,宏程目前有1500吨,能保证此次大体积混凝土浇筑。
(2)砂:
需黄砂约2000吨,宏程目前砂仓储存5000吨左右,可以满足要求,而且混凝土公司有长江岸边码头,5000吨船随时可以停靠。
(3)石子:
需5-31.5碎石约3000吨,宏程石子仓可储存20000吨左右,而且混凝土公司有长江岸边码头,5000吨船随时可以停靠,能够保证。
(4)外加剂:
需浙江五龙ZWL-Ⅲ外加剂(调整了凝结时间及适应性的)约20吨。
(5)粉煤灰:
需216吨,一直使用的是国电泰州电厂生产,能够保证供应。
3、现场准备工作
(1)浇筑混凝土时预埋的测温线及保温随需的塑料薄膜、晴纶毛毯等应提前准备好。
材料
数量
测温线
70根
塑料薄膜
2000m2
晴纶毛毯
2000m2
(2)项目部应与建设单位联系好施工用电,以保证混凝土振捣及施工照明用。
保证混凝土运输车道路通畅。
(3)管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班,坚守岗位,各负其责,保证混凝土连续浇灌的顺利进行。
4、浇筑前的其他准备工作
浇筑前应进行泵车的检查和试运转,泵车的覆盖范围的确认,备用一台泵车。
(浇筑前一天完成,责任部门:
物资供应科)
对施工用的工器具进行检查,并考虑故障修理时间或留有余量备用。
(浇筑前一天完成,责任部门:
建筑工地)
对作业人员进行交底,各工种带班人员应全部到位,并进行交底和签证。
所有人员应留下有效的联系方式,尤其是搅拌站调度人员和相关管理人员,必须能随时联系。
(浇筑混凝土之前完成,责任部门:
建筑工地)
保证水电和原材料的供应。
(责任部门:
建筑工地、电控工地)
及时掌握天气情况,加强气象预测预报的联系工作。
准备好浇筑过程中必须的抽水设备和防雨设施。
(责任部门:
安保科、建筑工地)
钢筋、模板等工序检查验收完毕。
(责任部门:
工程科、建筑工地)
浇筑过程中,操作人员有可靠的劳保用品,杜绝触电事故的发生。
(责任部门:
建筑工地)
保证混凝土运输路线的通畅,在现场挂混凝土运输车行车路线标志,分公司与电厂相关部门联系,特别是货运大门门口的道路通畅,建议门口罐车停车间距不少于两个车位。
(责任部门:
工程科)
六、大体积混凝土浇筑
1、浇筑块的形体控制
形体介绍:
汽机基础长为55.5m,宽16.8m,高度为3.3m。
选择全面分层的理由:
a、搅拌及供料能力:
根据目前搅拌和运输能力,可以满足全面分层浇筑的要求。
根据现场需要的拌料和运输能力完全可以满足全面分层浇筑的需要;
b、模板侧压力的需要
全面分层浇筑,一层30cm,1.5小时一层,对模板的侧压力将很小,充分保证模板体系的稳定;
c、砼裂缝控制的需要
为了降低浇筑时温度,控制温升幅度,全面分层可以使砼进行长充分的散热,以控制后期的降温梯度,防止有害裂缝的产生;
2、砼生产控制及降温措施
砼生产时,在搅拌站旁挂设砼配合比标牌,生产时严格按照配合比进行计量的控制。
砼原材料的重量允许偏差为:
水泥、外加剂、水±1%;粗细骨料±2%。
在使用前进行计量器具的检验,骨料含水率应经常测定,雨天施工时应增加测定次数。
搅拌装料顺序为石子-水泥-砂。
搅拌时间约30s。
砼生产时安排专人进行监督,对坍落度、砼出机温度、砼强度按班次取样测试。
根据实测情况,根据现场砼浇筑的需要对砼的坍落度进行调整,并不定时的进行抽查。
3、砼温度控制
a根据热工计算结果,对砼出机温度、浇筑温度进行控制,以控制出机温度不超出计算控制值。
b加强测温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制砼内的温度变化,内外温度差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差控制在20℃内,根据现场测温情况,及时调整保温和养护措施,使砼的降温梯度和湿度不至于过大,以有效控制有害裂缝的出现。
4、浇筑、振捣控制
砼浇筑时运用3台摇臂泵车同时浇筑,浇筑采用全面分层法进行,浇筑时严格控制浇筑速度和每层厚度,确保每层厚度不大于30cm,1.5小时一层。
浇筑时在基坑的东侧设置1台泵车,煤仓间大板上设置1台泵车,A排外设置1台泵车,分别同时浇筑。
振捣采用插入式振捣方式,振捣点位间距位400×400,振捣时间为20s,并且在25min后对其进行二次振捣。
布料时,砼的出口离模板内侧面不得少于50mm,并且不得向模板内侧直冲布料,也不得直冲钢筋骨架。
浇筑时,3台泵车从中间集合处在各自浇筑的范围内向四边分散,同时进行,具体布料时,布料点成S行,间距为5米(详见附图:
浇筑布料图),开始放料,每点放料8.5分钟,放料8.5m3。
5、表面处理
底板表面砼浇筑完毕后,表面砼初凝前进行二次振捣并用磨光机磨平,终凝前用木蟹打毛,防止产生表面沉降收缩裂缝。
如果砼表面有积水,则采用模板开孔和海绵吸水的方法进行处理。
6、保温养护
表面处理完毕后,立即进行保湿保温养护,具体做法是先覆盖两层塑料薄膜,再覆盖两层化纤地毯。
养护期间经常检查覆盖情况,确保保温效果。
7、大体积测温
砼浇筑后应进行温度的监测并描绘温度曲线图,绘图和测温同时进行,将及时测出的温度输入表格,自动绘制温度曲线,可以明显的看出温度的变化情况,及时发现突变,测量数据和变化图为计算温差和由此产生的应力提供重要的依据,以掌握砼的内部应力特性,采取有效的措施防止砼裂缝的产生。
在基础浇筑前,预埋测温线,具体做法是将测温线牢固绑扎在一根钢筋上.基础边的测温线距基础边0.15m,在基础上面的传感器,做好各测点的标志,用塑料薄膜包裹好。
根据计算的表面温度、内部温度值与实测的温度值进行比较,如果在计算的温差范围内,则表示保温效果良好,如果有超出温差范围的趋向,应检查是否覆盖良好,检查结果如果覆盖良好,则增加覆盖塑料薄膜、再覆盖保温毯,保证基础保温的效果,以控制温差。
具体测温点布置见布置图(附图)。
8、测温要求
基础砼开始浇筑时立即进行测温,并做好详细记录,开始前一周,测温频率为两小时一次,第二周以后为四小时一次。
测温的同时应及时绘制出温度变化曲线,直观地显示出温度的变化情况。
如果发现异常情况,有内外温差将大于25℃趋势时,应立即汇报,并分析原因,并采取相应的控制措施。
9、裂缝控制计算
裂缝控制计算可以分为浇筑前的控制计算和浇筑后的控制计算,浇筑后根据实测的内外温度值和降温梯度,可以分别计算出各梯度砼的收缩应力,与砼各龄期的抗拉强度比较,再从计算总降温产生的最大拉应力与砼的抗拉强度设计值比较,从而验证保温效果;大体积砼由于温度收缩引起的应力,其裂缝控制计算又可分为两种方法。
一种是自约束裂缝控制计算,另一种是外约束裂缝控制计算。
自约束裂缝控制主要是针对表面裂缝的控制计算;外约束裂缝控制主要是针对内部贯穿性裂缝的控制。
表面裂缝的控制只要注意保温严密,经常检查,控制表面降温速度,裂缝的控制是有保证的。
这里主要介绍外约束裂缝控制的计算。
9.1拌和(出机)温度计算T0:
根据以往对C35砼进行试配,C35砼配合比如下:
(kg)
P.S.A42.5矿渣水泥:
黄砂:
碎石:
粉煤灰:
外加剂:
水
320:
747:
1076:
80:
6.8:
170
砼入模温度计算如下:
T0混凝土的拌和温度
Ts、Tg砂、石子温度
Tc、Tw水泥、拌和用水的温度
Mc、Ms、Mg水泥、扣除含水量的砂石及石子的砂、石子重量
Mw、Ws、Wg水及砂石中游离水的重量
Cc、Cs、Cg、Cw水泥、砂、石及水的比热容
其中Cs=Cg=Cc=0.84KJ/KgKCw=4.2KJ/KgKMc=320KgMs=747KgMg=1076KgMw1=170KgWs=4%Wg=1%
根据施工时的气温,水泥的温度Tc=20℃水的温度Tw=20℃砂Ts=20℃石子Tg=20℃
Ws=747×4%=29.88KgWg=1076×1%=10.76KgMw=170-29.88-10.76=129.36Kg
To=73032.12/2313=21.2℃
9.2浇筑温度计算Tp:
Tp=To+(Ta-To)(θ1+θ2+……+θn)
Tp浇筑时混凝土温度
Ta室外温度,取25℃
θn混凝土温度损失系数
混凝土装卸和运转,每次θ=0.032,共计3次;
混凝土运输时,θ=Att为运输时间(min)按施工计算手册得A=0.0042
混凝土浇筑过程中,θ=0.003tt为浇筑时间(min)
故
(1)混凝土装卸和运转θ1=0.032×3=0.096
(2)搅拌车运输θ2=At=0.0042×10=0.042
(3)混凝土浇筑过程θ3=0.003×60=0.18
Ta=25℃
Tp=21.2+(20-21.2)×(0.096+0.042+0.18)=20.82℃
9.3大体积砼温度计算(℃):
(以4m高基础为例进行计算)
1、绝热温升计算
=296.3(kJ/kg)
式中:
Qτ——在龄期τ天时的累积水化热(kJ/kg),Q3240(kJ/kg),Q7270(kJ/kg);
Q0——水泥水化热总量(kJ/kg);
τ——龄期(d);
胶凝材料水化热总量应在水泥、掺合料、外加剂用量确定后根据实际配合比通过试验得出。
当无试验数据时,可考虑根据下述公式进行计算:
Q=kQ0=282(kJ/kg)
式中:
Q——胶凝材料水化热总量(kJ/kg);
k——不同掺量掺合料水化热调整系数,k取0.95。
混凝土绝热温升计算
Th=mcQ/Cρ(1-е-mt)
式中:
Th—混凝土的绝热温升(℃);
mc——每m3混凝土的胶凝材料用量,取320+80Kg/m3;
Q——每千克水泥28d水化热,取282KJ/Kg;
C——混凝土比热,取0.98[KJ/(Kg·K)];
ρ——混凝土密度,取2400(Kg/m3);
е——为常数,取2.718;
t——混凝土的龄期(d);
m——系数、随浇筑温度改变,取0.5;
计算结果如下表:
t(d)
3
6
9
12
Th(℃)
37.3
45.6
47.5
48
2、混凝土内部中心温度计算
T1(t)=Tj+Thξ(t)
式中:
T1(t)——t龄期混凝土中心计算温度,是混凝土温度最高值
Tj——混凝土浇筑温度,取25℃(可采取浇筑当日的平均气温)
ξ(t)——t龄期降温系数,取值如下表
底板厚度h(m)
不同龄期时的ξ值
3
6
9
12
3.3
0.74
0.73
0.72
0.65
计算结果如下表
t(d)
3
6
9
12
T1(t)(℃)
52.6
58.3
59.2
56.2
由上表可知,砼第9d左右内部温度最高,则验算第9d砼温差
3、混凝土养护计算
混凝土表层(表面下50-100mm处)温度,底板混凝土表面采用保温材料(晴纶毛毯)蓄热保温养护,并在晴纶毛毯下铺两层不透风的塑料薄膜,以实现养护效果。
因模板厚度为18mm,故侧壁待混凝土降至常温后再拆除模板。
①保温材料厚度
δ=0.5h·λi(T2-Tq)Kb/λ·(Tmax-T2)
式中:
δ——保温材料厚度(m);
λi——各保温材料导热系数[W/(m·K)],取0.14;
λ——混凝土的导热系数,取2.33[W/(m·K)]
T2——混凝土表面温度:
29.3(℃)(Tmax-25)
Tq——施工期大气平均温度:
25(℃)
T2-Tq—4.3℃
Tmax-T2—25(℃)
Kb——传热系数修正值,取1.3;
δ=0.5h·λi(T2-Tq)Kb/λ·(Tmax-T2)*100=4mm
故可采用两层化纤地毯在其下铺二层塑料薄膜进行养护。
②混凝土保温层的传热系数计算
β=1/[Σδi/λi+1/βq]
式中:
β——混凝土保温层的传热系数[W/(m2·K)]
δi——各保温材料厚度
λi——各保温材料导热系数[W/(m·K)]
βq——空气层的传热系数,取23[W/(m2·K)]
代入数值得:
β=1/[Σδi/λi+1/βq]=1.46
③混凝土虚厚度计算:
hˊ=k·λ/β
式中:
hˊ——混凝土虚厚度(m)
k——折减系数,取2/3;
λ——混凝土的传热系数,取2.33[W/(m·K)]
hˊ=k·λ/β=1.063
④混凝土计算厚度:
H=h+2hˊ=5.13m
⑤混凝土表面温度
T2(t)=Tq+4·hˊ(H-h)[T1(t)-Tq]/H2
式中:
T2(t)——混凝土表面温度(℃)
Tq—施工期大气平均温度(℃)
hˊ——混凝土虚厚度(m)
H——混凝土计算厚度(m)
T1(t)——t龄期混凝土中心计算温度(℃)
不同龄期混凝土的中心计算温度(T1(t))和表面温度(T2(t))如下表。
混凝土温度计算结果表
t(d)
3
6
9
12
T1(t)(℃)
52.6
58.3
59.2
56.2
T1-Tq(℃)
27.6
33.3
34.2
31.2
T2(t)(℃)
33.2
34.9
35.1
34.2
T1(t)-T2(t)
19.4
23.4
24.1
22
由上表可知,混凝土内外温差<25℃,符合要求。
9.4混凝土温度应力计算:
(公式见《简明施工计算手册》)
1、地基约束系数
1)各龄期混凝土的最终弹性模量
E(t)=Ec×(1-e-0.09t)
Ec——混凝土的最终弹性模量,取30000
E(t)——混凝土从浇筑后到计算时的弹性模量
所以,经过计算,结果如下表:
龄期(t)
3
6
9
12
最终弹性模量
0.71E04
1.25E04
1.67E04
1.98E04
2)桩的阻力系数:
CX2=Q/F
CX2——桩的阻力系数(N/mm3)
Q——桩产生单位位移所需水平力(N/mm)
当桩与结构固结时,Q=4EI[Kn.D/(4E.I)]3/4
E——桩混凝土的弹性模量(N/mm2)
I——桩的惯性矩(mm4)
Kn——地基水平侧移刚度,取1×10-2(N/mm3)
D——桩的直径或边长(mm)
F——每根桩分担的地基面积(mm2)
经计算:
CX2=4×30000×1/64×3.14×(6004-3304)×[0.01×600/(4×30000×1/64×3.14×(6004-3304))]3/4/6804256
=0.00289(N/mm3)
3)地基约束系数
β(t)=((Cx1+Cx2)/(h.E(t)))1/2
β(t)——t龄期地基约束系数(l/mm)
h——混凝土实际厚度(mm)
Cx1——单纯地基阻力系数(N/mm3),查表取0.8
Cx2——桩的阻力系数(N/mm3)
E(t)——t龄期混凝土弹性模量(N/mm2)
所以,经过计算各龄期的地基约束系数如下:
各参数
龄期(t)
3
6
9
12
Cx1+Cx2
0.8
h
4750
E(t)
0.71E04
1.25E04
1.67E04
1.98E04
β(t)
15.6E-5
11.6E-5
10E-5
9.22E-5
2、混凝土干缩率和收缩当量温差
1)混凝土干缩率
εy(t)=εy0(1-e-0.01t)×M1×M2×……×M11
εy(t)——t龄期混凝土干缩率
εy0——混凝土在标准状态下的极限收缩值,取0.000324
M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10——考虑各种非标准条件的修正系数。
取值见《建筑施工手册》。
M1——矿渣水泥,取1.25
M2——水泥细度300kg/m2,取1.0
M3——水灰比0.48,取1.168
M4——胶浆量为26%,取1.25
M5——养护时间至少14d,取0.93
M6——环境相对湿度70%,取0.77
M7——水力半径倒数0.55,取1.355
M8——配筋率0.41,取0.55
M9——有减水剂,取1.3
M10——粉煤灰掺量25%,取0.875
M11——矿粉掺量22.5%,取1.0125
所以,经过计算,各龄期的混凝土干缩率如下表:
各种
参数
龄期(t)
3
6
9
12
εy0
0.000324
1-e-0.01t
0.03
0.06
0.09
0.11
M1…….M11
1.122
εy(t)
1.09×10-5
2.18×10-5
3.27×10-5
4.00×10-5
2)混凝土收缩当量温差
Ty(t)=
α——混凝土线膨胀系数,10×10-5℃
所以,经过计算,混凝土不同龄期收缩当量温差如下表:
各参数
龄期(t)
3
6
9
12
α
1×10-5
εy(t)
1.09×10-5
2.18×10-5
3.27×10-5
4.00×10-5
Ty(t)
1.09
2.18
3.27
4.00
3、结构计算温差
ΔTi=Tm(i)-Tm(i+3)+Ty(i+3)-Ty(i)
式中:
ΔTi——i区段结构计算温差(℃)
Tm(i)——i区段平均温度起
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