大体积混凝土施工作业指导书终版.docx
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大体积混凝土施工作业指导书终版
中电投博爱48MW风电工程
大体积混凝土施工作业指导书
河南四建工程有限公司博爱风电工程项目经理部
2016年8月20日
审批页
编制:
审核:
批准:
大体积混凝土施工作业指导书
1.编制依据
1.中电投博爱48MW风电工程设计图纸和施工合同
2.国家强制性技术质量标准、施工验收规范、规程
3.《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10-2011)
4.《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2015)
5.《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009
6.施工组织设计
7.建筑施工手册第五版
2.编制原则
1.经济合理、简单易行;
2.方案可靠,解决主要问题。
3.工程概况
中电投博爱48MW风电工程风力发电区域系统A标段工程,在焦作市博爱县北部、博爱县和山西省晋城市交界区域,距博爱县城西北侧约13km,距离焦作市直线距离约19km,属内陆山地风电场,地形较为复杂,高差变化大,场址地形地貌为中低山,风电机组主要布置在南北方向的山脊上,整个风场北高南低,两侧坡度较陡,自北向南呈下降趋势,海拔高度在450~1000m之间。
中电投博爱48MW风电场工程包括风机共24台(单机容量2MW的风电场机组),总装机容量48MW。
本工程共有风机基础24个,所有风机基础大小形状一致。
风机基础为圆形基础,剖面为倒T形,下圆直径18.7m,基础边缘高度为1.0m,坡面高度差1.4m。
上部圆柱体直径为6.7m,高1.41m。
风机基础总高度为3.81m,基础埋深-3.0m。
本工程所有风机基础混凝土标号均为C40(抗冻等级F100,裂缝控制等级为三级),每个风机基础混凝土方量约为510m3,由于基础截面尺寸较大,属大体积混凝土施工。
4.施工准备及部署
1.技术人员准备
在施工过程中所有施工管理人员均应认真熟悉图纸,相关规范标准,图纸会审纪要、技术核定单等相关技术资料及工程施工措施中涉及基础大体积砼施工工序的相关内容。
科学组织、精心施工,并向混凝土作业人员进行详细的技术交底,确保大体积砼施工的质量。
2.现场准备
现场运输道路畅通,敷设供水、供电、照明线路;确定车辆进出次序及停放位置,以确保混凝土浇筑有条不紊的顺利进行。
钢筋绑扎安装完毕,模板采用钢模板,上圆与下圆均用三道钢丝绳及绳卡、倒链紧固,四周用钢管支设牢固,预埋螺栓及锚板安装位置正确且固定牢固。
钢筋、模板、预埋螺栓及锚板、管线等已经过我单位及监理单位、业主单位检查验收合格,隐蔽验收及混凝土浇筑令已办理,监理及建设方同意浇筑混凝土。
3.物资材料准备
已与混凝土供应商联系好,搅拌站水泥、砂、石及外加剂等材料准备充足,能满足混凝土连续浇筑的需要。
本工程属于大体积混凝土,为了控制混凝土裂缝出现,对于混凝土的原材料要求非常严格。
为此项目部根据大体积混凝土作业指导书对商混站提出以下要求①搅拌用水采用深井水。
②粗骨料在高温天气和日照时间采取洒水降温及覆盖措施。
③对散装水泥罐采用遮阳降温措施,降低水泥温度。
混凝土供应商应提前提供砂、石、水泥、外加剂等材料检验报告、合格证、配合比及混凝土中氯离子、碱离子含量等有效证明资料。
4.劳动力准备
现场砼浇筑前由主管副经理统一安排值班人员,管理人员、施工人员已就位,按需要人员数量,做好白班、夜班的排班安排,确保砼浇筑、测温和养护连续进行。
人员均已进行人员安全、岗位培训,各项防护用品已到位。
人员安排情况见下表:
每个基础混凝土施工人员安排
工种
人数
钢筋工
电工
振捣工
模板工
辅助人员
总数
3
1
4
4
10
22
备注:
配备2个作业班组
5.机械设备及材料准备
发电机一台、振动棒(型号ZN50)5根等施工用具准备齐全,运转良好。
保温材料等材料已经到位。
6.基础混凝土施工工期计划78天。
5.施工工艺
1.本工程风机基础混凝土采用商品混凝土,由焦作市亿昌建材有限公司供应。
该商混站拥有两条120混凝土生产线,单条生产线每小时生产混凝土120m3,完全能够满足我项目使用供应。
该商混站备有发电机,以备停电所需,可以保证混凝土连续供应。
且该站拥有4台汽车泵,备用充足,以上三点也是我单位选用亿昌商混站的主要原因。
混凝土由混凝土罐车运至施工现场,使用砼汽车泵进行浇筑。
由于距离较远(约40公里),风机基础浇筑混凝土时,商混站将派12辆混凝土罐车负责风机基础混凝土的运输,并根据浇筑情况随时调整,保证混凝土罐车、汽泵满足我方使用。
同时我项目部要求商混站设现场调度一名,以便现场调度随时和商混站保持联系,保持站方和现场信息互通,确保风机基础混凝土供应及施工质量。
2.砼浇筑前,基础内杂物清理干净,并浇水湿润。
3.砼浇筑采用分层浇筑,先浇筑中间,再浇筑边坡位置,交替浇筑。
待坡顶以下混凝土浇筑完成后,最后浇筑上圆柱。
每层浇筑厚度宜为300~500mm,浇筑完一层后再进行下一层的浇筑。
在砼不初凝的前提下,尽量延长每层砼的表面与大气的接触时间,使砼的水化热在浇筑时散发。
分层浇注时,振动棒插入下层砼内的深度应不小于50mm。
以保证两层混凝土充分结合起来。
4.砼应振捣密实,特别是在钢筋密集处,应做为振捣重点,既不要漏振也不要过振。
5.混凝土振捣时,振动棒插点应均匀有序,插点间距宜为400mm,插点距模板边宜为100mm,每点振捣时间宜为25s左右,以混凝土面不再下降,表面泛浆不再溢出气泡为止。
6.混凝土振捣时,振动棒严禁直接振捣钢筋、模板及锚板、螺栓,以避免钢筋、模板变形、移位。
7.混凝土浇筑施工过程中,项目部试验员应做好坍落度的检测工作,坍落度应每车必检,根据混凝土供应商试验人员的建议,结合现场混凝土施工的实际情况,坍落度宜控制在160mm(±10mm)为宜,对坍落度不符合要求的混凝土经处理(加减水剂、搅拌)后能满足要求的可允许浇筑,对处理后仍然不能满足要求的要坚决禁止浇筑使用,要求现场调度返厂。
并及时向项目部领导报告情况。
对于正常浇筑的混凝土,试验员应在现场监理工程师的监督下,随机抽样,做好混凝土试块的留置制作工作,每个风机基础留置标养试块6组(每组3块),同养试块4组(每组3块)。
8.本工程风机基础混凝土浇筑连续进行,不允许留施工缝。
混凝土在坡顶以下基础浇筑完成后,暂停浇筑混凝土(时间约为30分钟,具体时间根据现场已浇筑混凝土情况确定,再次浇筑上面圆柱体时必须在下层混凝土初凝之前进行)。
做好混凝土收面工作。
收面应用铝合金刮杠及抹子刮平压实,收面应不少于两遍。
上圆柱体浇筑应缓慢进行,以防混凝土从模板底部溢出,具体施工把控由现场技术人员根据实际情况指挥。
混凝土最终浇筑完成后(或者对坡面基础影响不大时),应对坡面基础混凝土进行最后的收面工作,收面要求做到平整、密实、光洁,整个抹压应在混凝土终凝前完成,并及时做好混凝土的保温覆盖工作。
9.浇筑过程中技术人员及测量员应随时检查预埋螺栓及锚板、管线,以防发生位移。
如发生变形、位移时,应及时调整浇筑,迅速组织相关人员校正,达到要求后再行继续浇筑混凝土。
10.做好混凝土浇筑施工记录,见附表。
6.热工计算
由于基础截面尺寸较大,在砼硬化期间水泥水化过程中释放的水化热以及外界约束条件的共同作用,使表面产生的温度应力和收缩应力,是导致大体积砼结构出现裂缝的主要因素。
大体积砼之所以会出现温度应力裂缝,是因为砼内部温度和砼表面温度之差大于25℃。
因此,防止大体积砼出现温度应力裂缝应着重从降低砼内部温度和提高砼表面温度入手。
6.1砼水化热绝热温升值计算
温升是指在块体基础四周没有任何散热条件,没有任何热耗的情况下,水泥与水化合后的反应热(水化热),全部转化为温升后的最高温度为砼的最终绝热温升。
影响砼内部温度因素很多,一般以砼的浇筑温度、水泥水化热的温升、自然散热的降温三者因素综合考虑求得内部温度。
在假定混凝土没有散热的情况下,砼绝热温升与时间(t)的关系可按下列经验公式计算:
T(t)=WQ/cγ(1-e-mt)
式中T(t)-----在t龄期时砼的绝热温升(℃);
W—每立方米砼水泥用量(kg);取390Kg/m3;
Q—每千克水泥水化热量,42.5水泥,7d的水化热取Q=270KJ/kg;
C—砼的比热,一般为0.92~1.00,取c=0.96;
γ—砼的质量密度,取p=2400kg/m3;
e—常数,e=2.718;
m—与水泥品种、浇筑温度等有关的经验系数,一般为0.2~0.4,
取m=0.4,见下表;
t—砼浇筑后至计算时的天数,龄期分别取1、3、6、9、12天;
表1计算水泥水化热温升时的m值:
混凝土浇筑温度(℃)
5
10
15
20
30
m值(1/d)
0.295
0.318
0.340
0.362
0.406
W
WQ390×270
(1)T
(1)=——(1-e-mt)=—————×(1-2.718-0.4×1)=15.08℃)
Cγ0.96×2400
WQ390×270
(2)T(3)=——(1-e-mt)=—————×(1-2.718-0.4×3)=32.00℃)
Cγ0.96×2400
WQ390×270
(3)T(6)=——(1-e-mt)=—————×(1-2.718-0.4×6)=41.59℃)
Cγ0.96×2400
WQ390×270
(4)T(9)=——(1-e-mt)=—————×(1-2.718-0.4×9)=44.33℃)
Cγ0.96×2400
WQ390×270
(5)T(12)=——(1-e-mt)=—————×(1-2.718-0.4×12)=45.33℃)
Cγ0.96×2400
6.2混凝土拌合温度(出机温度)
混凝土的配合比:
水:
160kg/m3;水泥:
390kg/m3;中砂761kg/m3;石子1030kg/m3;粉煤灰60kg/m3,砂石含水率3%
温度控制:
砂石及骨料温度230C;混凝土用水230C。
T0=∑TiMiCi/∑MiCi
式中T0-混凝土的拌合温度(0C)
Mi-各种材料的重量(kg)
Ci-各种材料的比热容[KJ/(kg*K)]
Ti-各种材料的初始温度(0C)
材料名称
重量Mi
(1)
比热Ci
(2)
热当量(3)
=
(1)*
(2)
温度Ti(4)
热量(5)
=(3)*(4)
水泥
390
0.84
327.6
250C
8190
粉煤灰
60
0.9
54
250C
1350
中砂
761
0.84
639.24
230C
14702.52
石子
1030
0.84
865.2
230C
19899.6
砂含水3/%
22.83
4.2
95.89
230C
2205.47
石含水3/%
30.9
4.2
129.78
230C
2984.94
拌合水
160
4.2
672
230C
15456
合计
2783.71
64788.53
混凝土拌合温度T0=∑TiMiCi/∑MiCi=23.270C
6.3混凝土入模温度
大体积混凝土施工时间约为10月下旬或11月中上旬,环境温度接近混凝土出机温度,取气温极端温度时,混凝土在运输、装卸过程受太阳辐射温度将升高,则按经验公式:
T2=T1+(A1+A2+A3+……An)(Ta-T1)
T2-----混凝土的入模温度
T1-----混凝土的出机温度
Ta-----当时大气温度,取气温最高极端温度230
A1,A2,A3,……,An----温度损失系数,当用混凝土搅拌车输送时,和值取0.25
则T2=23.27+(23-23.27)(0.25)=23.200C
6.4砼内部的实际最高温度
砼结构的厚度愈厚,水化热温升阶段就愈长,并和外界气温有关。
砼内部温度,应按下式计算:
TmaX=Tj+T(t)£
式中:
TmaX----砼内部中心温度(℃);
Tj------砼入模温度(℃)取23.20℃;
ξ-------砼结构厚度的温降系数,按表2选用。
表2温降系数£值:
龄期(d)
1
3
6
9
12
15
18
21
24
27
£值
0.60
0.79
0.78
0.77
0.70
0.60
0.51
0.42
0.35
0.30
砼内部温度具体计算:
龄期分别取1、3、6、9、12天;
(1)Tmax
(1)=Tj+T
(1)ξ
(1)=23.20+15.08×0.60=32.25(℃)
(2)Tmax(3)=Tj+T(3)ξ(3)=23.20+32.00×0.79=48.48(℃)
(3)Tmax(6)=Tj+T(6)ξ(6)=23.20+41.59×0.78=55.64(℃)
(4)Tmax(9)=Tj+T(9)ξ(9)=23.20+44.33×0.77=57.33(℃)
(5)Tmax(12)=Tj+T(12)ξ(12)=23.20+45.33×0.70=54.93(℃)
6.5养护材料厚度的计算
在砼浇筑完毕且砼终凝后,用一层塑料薄膜及一层棉被进行覆盖保温,覆盖层厚度见下式计算:
砼养护保温材料厚度计算:
0.5Hλ1(Ta-Tb)
δ=———————·K
λ(Tmax-Ta)
其中:
δ———保温材料的厚度(mm);
λ1———所选保温材料的导热系数:
取λ1=0.14W/mk;
λ———砼的导热系数:
取2.33W/mk;
Tmax——砼内部最高温度:
取Tmax=57.33℃;
Ta—砼与保温材料接触面处的温度:
取Tmax-25=32.33℃;
Tb——砼达到最高温度时的大气平均温度:
取Tb=23℃;
K———传热系数修正值:
取2.0;见表C.0.1
表C.0.1传热系数修正值
保温层种类
K1
K2
由易透风材料组成,但在混凝土面层上再铺一层不透风材料
2.0
2.3
在易透风保温材料上铺一层不易透风材料
1.6
1.9
在易透风保温材料上下各铺一层不透风材料
1.3
1.5
由不易透风的材料组成
1.3
1.5
注:
K1值为风速不大于4m/s时,K2值为风速大于4m/s时。
砼的厚度,基础边缘厚1m,基础斜坡顶厚2.4m。
保温计划采用塑料薄膜及覆盖面被保温,厚度计算如下:
0.5Hλ(Ta-Tb)0.5×2.4×0.14×(32.33-23)
δ=———————·K=————————————×2.0=0.054(m)
λ1(Tmax-Ta)2.33×(57.33-32.33)
现场使用一层塑料薄膜和一层棉被厚约0.054m,用于保持养护水分,满足要求。
6.6砼表面温度计算
Tb(t)=Tq+(4/H2)h1(H-h1)△T(t)
其中:
β—模板及保温材料的传热系数(W/m2k);
δ1—保温材料(海绵条)的厚度,取δ1=0.04m;
λ1—保温材料的导热系数,取λ1=0.14W/mk;
βq—空气层传热系数,取βq=23W/m2k;
h1—砼的虚铺厚度(m);
K—计算折减系数,取K=0.666;
λ—砼的导热系数,取λ=2.33W/mk;
h—砼的实际厚度,取h=2.4m;
Tq—大气温度,取日平均气温Tq=23℃;
H—砼计算层厚度(m);
△T(t)—龄期为t时,砼内部最高温度与大气温度Tq之差。
(1)β=1/(δ1/λ1+1/βq)=1/(0.04/0.14+1/23)=3.03
(2)h1=Kλ/β=0.666×2.33/3.03=0.51m
(3)H=h+2h1=2.4+2×0.51=3.42m
(4)△T(t)=Tmax-Tq=57.33-23=34.33℃
(5)Tb(t)=23+(4/3.422)×0.51×(3.42-0.51)×34.33=40.42℃
砼内部最高温度与表面温度之差:
Tmax-Tb(t)=57.33-40.42=16.91℃<25℃
由此说明覆盖5.4cm厚棉被能满足保温要求,故养护措施是安全的。
在实际施工过程中,采取保温材料及洒水养护。
养护时间应不少于14d。
项目部应安排专人进行养护,并做好混凝土养护记录,见附表。
7.大体积混凝土的测温
混凝土测温:
由于基础承台体积较大,应采取温控措施,在每个基础上留设4组(三个)测温点,围绕圆周在混凝土厚度为1.7m处均匀分布,三个测温点的埋深分别为:
距混凝土上表面50mm、居中、距混凝土下表面50mm。
测温采用电子测温仪,测温导线应在混凝土浇筑前预埋且必须固定牢靠。
应有专人负责测温工作,做好真实记录并根据测温记录绘制出各测温点的温度变化曲线。
测温应从混凝土终凝后开始,同时还应测大气温度,升温阶段每2h测温一次,降温阶段每4h测温一次,当混凝土内外温差小于15℃、混凝土表面与大气温差小于5℃时,方可停止测温和保温养护。
当发现混凝土内、外温差接近25℃时,立即上报项目部有关负责人,以便及时采取措施(增加保温层厚度或其它措施),必须将混凝土内、外温差控制在25℃以内。
工程名称
结构部位
养护
条件
测温点位示意图:
最
大
温
差
(℃)
测温次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
表面温度
中部温度
底部温度
温差
制图人
校核人
日期
年月日
大体积混凝土结构测温示意图
大体积混凝土结构测温记录
工程名称
结构部位
砼强度
等级
配合比编号
砼数量(m2)
砼浇灌
日期
砼浇灌温度(℃)
开始养护温度(℃)
测温时间
气
温
(℃)
各测点温度
备注
(年、月、日)
(时、分)
1
2
3
4
5
表
中
底
表
中
底
表
中
底
表
中
底
表
中
底
施工负责人:
技术负责人:
测温员:
测温仪名称
及计量编号
8.控制温度裂缝的技术措施
为了防止混凝土裂缝开展,应着重从控制温升,减少温度应力方面采取系列技术措施,并结合实际全面考虑合理采用,才能收到降温防裂的效果。
1.合理选择砼的配合比,在满足设计院强度要求的前提下,尽可能减少水泥用量,以减少砼中水化热,降低混凝土温升。
2.在混凝土拌制过程中,严格控制砂、石的含泥量。
将石子含泥量控制在1%以下,砂子含泥量控制在2%以下,减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响。
3.采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术,减少每立方米混凝土中的水泥用量,以达到降低水化热的目的。
所用外加剂的质量及应用技术,应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076-2008、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2013和有关环境保护的规定。
外加剂的选择除应满足规范规定外,尚应符合以下要求:
外加剂的品种、掺量应根据工程所用胶凝材料经试验确定
应提供外加剂对硬化混凝土收缩等性能的影响
耐久性要求较高或寒冷地区的混凝土,宜采用引气剂或引气减水剂。
4.施工中根据现场条件尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料;选用中粗砂,改善混凝土的和易性。
5.控制混凝土入模温度:
①施工中采用深井水拌制。
②粗骨料在高温天气和日照时间洒水降温。
③对散装水泥罐采用遮阳降温措施,降低水泥温度。
④对混凝土运输罐车采取每次少装混凝土的方法,减小混凝土从生产到浇注的停滞时间。
6.对砼进行保温保湿养护,应适当延长养护、拆模时间,提高砼的拆模强度,延缓降温时间和速度,充分发挥砼的应力松驰效应。
9.质量保证措施
1.组织相关人员认真学习有关规范,标准。
2.严格执行各工序的检查验收并作好各种验收记录,严格执行三检制,不经验收合格不得进行下道工序的施工。
3.严格执行隐蔽工程验收制度,隐蔽工程必须经监理工程师检查验收,签字认可后方可进行下道工序的施工。
4.认真填写交接班记录,砼工交接班时必须说明振捣情况及下班作业要求。
5.建立严格的岗位责任制,划分责任范围。
6.施工全过程中有专人值班,及时、规范做好各种施工记录和值班记录。
10.安全文明施工措施
1.混凝土浇筑时,应先检查基坑、边坡,堆放材料应离开坑边1米以上,基坑上下设专用梯子。
2.操纵振捣器的作业人员,必须穿胶鞋,接电要安全可靠,并设专门保护性接地导线,避免跑电发生危险。
如出现故障,应立即切断电源修理。
3.施工人员应戴安全帽、穿软底鞋;工具应放入工具袋内。
4.现场机械设备及电动工具应设置漏电保护器,每机应单独设置,不得共用,以保证用电安全。
5.夜间施工,应有足够的照明。
6.施工人员在高处作业时必须有可靠的操作平台,并规范使用安全带。
7.混凝土浇筑完成后,应做好道路上残留混凝土及其它杂物的清理工作。
8.拆除模板以后,应及时清理作业现场,做到工完场清,拆除的物件分类堆放规矩,保持现场文明。
11.环境保护措施
1.混凝土罐车在运输过程中应小心驾驶,避免碾压、损坏植被。
2.汽车泵的混凝土渣滓不允许随便排放,以免造成植被污染。
3.道路上遗撒的混凝土应及时清理
4.混凝土罐车及汽车泵出厂时应冲洗车轮,避免污染公路
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- 体积 混凝土 施工 作业 指导书