中煤图克大体积砼施工方案

1大体积混凝土专项施工方案一、编制说明1.1承建工程性质1.1.1工程名称：中煤图克化肥项目（一期）公用装置工程1.1.2业主：中煤鄂尔多斯能源化工有限公司；1.1.3总承包（EPC）商：东华工程科技股份有限公司；1.1.4施工分包商：中国化学工程第十四建设有限公司；1.1.5本施工方案包括锅炉系统3台锅炉基础及锅炉脱硫系统的180m烟囱基础承台1.1.5该项目为新建项目。1.2编制依据1.2.1锅炉脱硫系统的烟囱及锅炉系统的锅炉基础施工图纸。1.2.2现行建筑施工验收规范及有关的法律法规等。（1）《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209-2002（2）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（3）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001（4）《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-2003（5）《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T27-2001（6）《工程测量规范》GB50026-2007（7）《烟囱工程施工及验收规范》GB50078-2008（8）《组合钢模板技术规范》GB50214-2001（9）《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2002（10）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50203-2002（11）《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-97（12）《建筑施工土石方工程安全技术规范》JBJ180-2009（13）《建筑基坑工程技术规范》YBG258-97（14）《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33-2001（15）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99（16）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001（17）《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—91（18）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46－2005（19）《砼质量控制标准》GB50164-92（20）《大体积混凝土施工规范》GB50496-20061.2.3《工程施工合同》E200.000.C01.90-00421.2.4我公司执行的ISO9002质量保证体系。1.2.5我公司执行的环境、健康、安全管理体系。二、工程概况2.1工程内容2.1.1烟囱外筒全高为180m，上口内径为5.5m，底部外半径为8.2m。上口壁厚为0.20m，下口壁厚0.50m，基础垫层混凝土强度为C15，烟囱基础承台厚度为2.8m。基础筒座采用C35混凝土，筒身及积灰平台采用C35混凝土；2.1.2锅炉系统3台锅炉基础轴线距离尺寸为28m宽，34.8m长，，基础垫层混凝土强度为C15，承台最大厚度为2.4m，承台采用C35混凝土2.2工程施工特点因烟囱基础承台厚度为2.8m，锅炉基础承台最大厚度为2.4m，均属于大体积混凝土施工2.3地方材料资源，运输及混凝土供应混凝土采用商品混凝土，商品混凝土供应商在现场附近建有混凝土搅拌站，并配有混凝土搅拌运输车辆、混凝土输送泵车，直接供应项目施工。三、大体积混凝土裂缝成因分析大体积混凝土施工易产生裂缝，产生裂缝有很多方面原因，如约束情况，周围环境湿度，混凝土的均匀性，分段是否妥当，结构形式等，都可能引起大体积混凝土的裂缝。就本工程的大体积混凝土而言，由于其截面积尺寸较大，所以外荷载或次应力引起的裂缝可能性很小。但正由于结构截面大，水泥水化时所释放的热量就会产生较大的温度变化和收缩作用，由此造成的温度梯度收缩应力时导致大体积砼产生裂缝的主要原因。这种裂缝分为两类：1、表面裂缝，大体积混凝土由于其内部与表面散热速率不一样，在其表面形成温度梯度，从而表面产生拉应力，内部产生压应力。而此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生裂缝。此种裂缝一般出现在混凝土浇筑后的第3~4天里。2、贯穿裂缝，混凝土浇筑数天后，水化热基本已释放，就开始进入降温阶段，由于逐渐降温而产生的收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，也会产生很大的拉应力，当此拉应力超过砼此时的抗拉强度，砼整个截面就可能产生贯穿裂缝，这种收缩裂缝才是危害最大的裂缝。3、混凝土的热工计算混凝土配合比材料名称水水泥砂子石子粉煤灰外加剂3重量比0.4612.062.970.180.041每m³用量165360743106963.414.805计算混凝土的拌合温度T0混凝土拌合温度（℃）mw165水用量（㎏）mce360水泥用量（㎏）msa743砂子用量（㎏）mg1069石子用量（㎏）Tw75水的温度（℃）Tce5水泥的温度（℃）Tsa3砂子的温度（℃）Tg3石子的温度（℃）Wsa4.2砂子的含水率（%）Wg1石子的含水率（%）C14.2水的比热容（KJ/Kg·K）C20冰的熔解热（KJ/Kg）混凝土拌合温度计算：T0=［0.92（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2Tw（mw－Wsamsa－Wgmg）+C1（WsamsaTsa+WgmgTg）－C2（Wsamsa+Wgmg）］÷［4.2mw+0.9（mce+msa+mg）］=17.36℃二、混凝土拌合物出机温度T1砼拌合物出机温度（℃）Ti5搅拌机内温度（℃）混凝土拌合物出机温度计算T1=T0－0.16（T0－Ti）=15.38℃混凝土拌合物经运输到浇筑时温度T2砼拌合物运输到浇筑时温度（℃）t10.5砼拌合物运输到浇筑的时间（h）n2砼拌合物转运次数Ta-15砼拌合物运输时的环境温度（℃）α0.25温度损失系数（h-1）混凝土拌合物经运输到浇筑时温度计算4T2=T1－（αt1+0.032n）（T1－Ta）=9.6℃混凝土浇筑成型完成时的温度T3砼浇筑成型完成时的温度（℃）Cc1砼的比热容（KJ/Kg·K）Cf0.48模板的比热容（KJ/Kg·K）Cs0.48钢筋的比热容（KJ/Kg·K）Mc2500每m³砼的重量（㎏）Mf306每m³砼接触的模板重量（㎏）Ms153每m³砼接触的钢筋重量（㎏）Tf3模板温度Ts1钢筋温度混凝土浇筑成型完成时的温度计算T3=（CcMcT2+CfMfTf+CsMsTs）÷（CcMc+CfMf+CsMs）=9.01℃结论：T3＞5℃，砼初始养护温度满足要求在环境温度达到-15℃的情况下，砼原材料的温度要求：1、水加热到75℃。2、砂子温度3℃。3、石子温度3℃。结合本工程以及现场施工情况确定，采用覆盖电加热保温养护法对混凝土进行保温养护，严格控制混凝土搅拌时水的温度、外加剂的掺量以及混凝土的入模温度，并在混凝土浇筑完毕后对裸露的混凝土进行覆盖，具体方法如下：塑料布保护电热毯养护塑料薄膜养护烟囱基础混凝土棉被覆盖养护烟囱基础混凝土保温覆盖示意图5冬季施工材料用量一览表四、大体积混凝土施工控制措施大体积混凝土基础的整体性要求高，一般要求混凝土连续浇筑，一气呵成。施工工艺上应做到分层浇筑、分层捣实，但又必须保证上下层混凝土在初凝之前结合好，不致形成施工缝。从控制裂缝的观点看，表面裂缝危害小，但也会影响结构使用和外观；而贯穿裂缝则要影响结构的整体性、耐久性和防水性，为了防止温度裂缝的出现或把温度裂缝控制在规范允许界限内，就必须进行温度控制，，根据以往的施工经验和大体积砼的热工计算，为了防止出现有害裂缝，我公司在烟囱基础承台和锅炉基础承台施工中采用以下措施：1）采用普通硅酸盐水泥；2）优化配合比设计，在砼内掺入一定比例的粉煤灰、防冻剂、高效缓凝减水剂和抗裂剂，以减少水泥用量，降低水化热，并利用混凝土的28天强度值作为设计配合比依据；3）砼表面采取塑料薄膜和棉被覆盖保温养护，缩小砼内外温差4）控制砼的入模温度，进行斜面薄层连续浇筑；5)在烟囱基础承台施工过程中，因其表面较大，采取循环冷却水降低砼内部温度；4.1合理选择原材料水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥标号42.5，最小水泥用量不小于300㎏/m³，水灰比不应大于0.6。在砼中掺加早强、防冻、抗裂剂，并对配合比中的水温进行加热及控制，防冻剂选用K2CO3防冻剂，掺量为水泥的4.1%，WG-HEA抗裂剂掺量为水泥的7~8%,泵送砼中应加JF-8高强泵送剂，掺量为水泥的1.2%，原材料均须抽样试验。序号材料名称规格数量备注1干粉灭火器10瓶2温度计﹣30℃～100℃10支3塑料簿膜δ=0.05㎜1000m24防冻液1000kg工程车用5手电筒3节5支6电热毯400件7棉被800块8塑料布厚型1000㎡64.2优化混凝土配合比设计为减少水泥用量，降低水化热，减少混凝土收缩，延缓混凝土初凝时间，改善和易性，混凝土配制采用三掺技术（即混凝土中掺入粉煤灰、减水剂、抗裂剂），针对该工程的施工特点和正处于冬季的情况，实验室经过多次试配，最后选用的配合比(见混凝土配合比通知单)4．3大体积混凝土保温养护措施4.3.1混凝土表面保温养护措施在混凝土浇筑完毕后，开始三天在混凝土表面采用一层塑料薄膜和棉被进行覆盖养护，塑料薄膜在顶层可以防止水分蒸发和热量散失，基础侧面采用张挂棉被加一层塑料布包裹保温养护，因本工程采用普通硅酸盐水泥搅拌，根据相关资料其水化热为375~525J/G，其第三天的混凝土绝热温度为一般为65度左右，浇筑完成后12h后开启电热毯加热养护，电热毯最高温度可达到50度，从而混凝土保温养护可以控制混凝土的内外温差不大于25度，增强结构对混凝土收缩的抵抗，有效防止收缩裂缝的出现。4.3.2采用合理的浇筑工艺大体积混凝土浇筑方案可选用如下三种方式：1）全面分层（图1a）：在整个基础内全面分层浇筑混凝土，要做到第一层全面浇筑完毕回来浇筑第二层时，第一层浇筑的混凝土还未初凝，如此逐层进行，直至浇筑好。这种方案适用于结构的平面尺寸不太大，施工时从短边开始，沿长边进行较适宜。必要时亦可分为两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行。2）分段分层（图1b）：适宜于厚度不太大而面积或长度较大的结构。混凝土从底层开始浇筑，进行一定距离后回来浇筑第二层，如此依次向前浇筑以上各分层。3）斜面分层（图1c）：适用于结构的长度超过厚度的三倍。振捣工作应从浇筑层的下端开始，逐渐上移，以保证混凝土施工质量。图1大体积基础浇筑方案（a）全面分层；（h）分段分层；（c）斜面分层7分层的厚度决定于振动器的棒长和振动力的大小，也要考虑混凝土的供应量大小和可能浇筑量的多少，一般为30~50cm。本工序采用水平循环、斜面分层浇筑方案，每层厚度为30~40cm，上下层间隔时间不得超过初凝时间6小时，分层浇筑增加散热面，加快热量释放，使浇筑后的混凝土温度分布比较均匀，并可避免形成施工冷缝。控制好混凝土的坍落度和入模温度，并加强混凝土的振捣，让混凝土自然流淌，形成一个斜面，确保混凝土的连续浇筑，。这时混凝土的振捣应从下端开始逐步向上，这种方案较适合泵送混凝土工艺。4.3.3大体积混凝土测温测温孔和混凝土降温措施1）测温方法措施：砼浇捣成型后，测量砼内部温度与表面温度以及表面温度与环境温度之差，均不超过25℃时为正常。测温孔预埋：测温管用DN20铁管制作，底部用铁板封死，待底板钢筋绑扎好后，将测温孔的铁管点焊在排架钢筋上，上部管口用塑料袋包住以防灌进混凝土。测温管口在测温和不测温时，都要用棉花堵紧，测温仪在测温孔停留时间应在大于3分钟时进行读数，并做好记录。根据底板的高度测温点可分为表面测温点、中部测温点、底部测温点，每处距表皮不小于50mm，测温管切成3m/根合计13根，成十字状预埋在承台内部。混凝土浇筑12h内开始测温，测温次数应先频后疏，开始12h每2h一次，温度达到峰值后每6h一次，一直持续7天达到临界强度后结束。（烟囱基础测温孔布置图详见附图）2）砼温差控制方法：降温法：即在砼浇筑成型后，通过循环冷却水降温，从承台的内部进行温度控制：在承台内部预埋ø48钢管由内而外成环绕状降温；环绕管间距为1.5米，由上至下成螺旋形布置；在烟囱基础外设置一个6米长，4米宽，2米深蓄水池，以保证水源，采用一台120型潜水泵从水池内抽至基础环绕管，再由一台同样型号的潜水泵由