备煤筒仓施工技术要点结构计算总结

第-1-页共120页技术总结-备煤筒仓施工技术要点一前言根据国内对备煤筒仓的设计形式来看，由于受防火要求和费用的影响，在结构设计时，大都将结构设计成钢筋砼结构而不用钢结构，包括附属结构。而其结构具有承重量大，跨度大等特点，所本身结构自重也大且其结构复杂，同时牵涉到高空作业和工作面受限等施工条件，所以技术难度高。从施工工艺来说有滑模和高支模现浇作业施工；所以在国内很多同类结构施工时都多多少少出了些安全或质量问题，还有些项目发生了重大安全或质量事故。针对以上特点，结合我施工过的延长石油靖边能源化工项目备煤筒仓工程，在此对同类结构的施工技术进行一些论述和交流。备煤筒仓土建结构一般包括：大体积砼基础、筒壁（一般采用滑模工艺）、W型或V字型缷料层结构，缷料层还分为柱承重或剪力墙承重等结构设计形式、顶压梁、屋面结构、楼梯间等。施工顺序一般为：基础施工→筒壁带楼电梯间滑模→缷料层施工（同时施工楼电梯间楼梯）→顶压梁施工→筒体屋面施工→顶框架施工（同时施工筒内地坪）→楼电梯间顶壁和屋面施工→筒内耐磨层施工→楼电梯间内上楼梯施工→砖砌体施工（同时施工钢结构部份）→装饰装修→三查四定根据建质[2009]87号文超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围划分，需要专家组论证的方案有：1、筒仓壁滑模方案；2、缷料层高大模板工程专项施工方案；3、顶部结构高大模板工程专项施工方案。二基础施工要点备煤筒仓仓内需要装煤，本体结构也较高耸，所以要求地基基础承载力第-2-页共120页较大，基础一般设计为大体积砼。此类结构施工时要解决内部散热问题，防范砼裂缝的产生，所以在砼工程施工时首先从配合比入手按规范要求采用矿渣硅酸盐等低水化热水泥；但在冬期施工中，采用蓄热法养护，还是需要采用水化热较高的普通硅酸盐水泥进行砼的配制。不管选用哪种水泥，或冬季施工或其它季节施工，都可采用砼内竖向埋导热管利用水作为载体将砼内部热导到砼表面，同时在砼表面覆盖保温材料，将砼内外温差、砼表面与大气温差进行有效处理，从而避免由于温差引起砼裂缝的产生。以下实例是备煤筒仓基础大体积砼冬期施工方案供参考。1施工程序：2基础施工缝设置施工基础上部结构前必须对基础施工逢进行处理：将砼表面凿毛后用水冲洗干净，砼浇筑前先用水湿润，然后铺上20mm厚水泥砂浆（配合比与所浇砼内的砂浆配合比相同）。垫层上弹出基础中心线和模板边线基础板、梁钢筋安装短柱插筋预埋基础模板安装基础模板、钢筋检查浇筑砼及养护钢筋加工制作钢筋检查放出基础板筋位置线基础垫层砼浇筑桩基中间交接基础模板拆除第-3-页共120页3基础模板工程3.1模板制作安装基础模板采用12mm厚的竹胶合板（背面用木方加强）拼装。模板制作示意图如下：基础底板模板安装采用制作好的竹胶合板拼装，拼装完后用对拉螺杆加固再用钢管脚手架加固和支撑。模板安装及支撑示意图如下：竹胶合板制作示意图10mm厚竹胶合板40×70mm厚木方木方@200施工缝设置示意图施工缝底板墙或柱对拉螺杆间距600/900mm基础底板长度或宽度地面标高基底标高1：1钢管支撑架竹胶合板浇筑砼用跳板通道栏杆第-4-页共120页在垫层上放好边线后，在边线内侧打孔，插入直径12mm的钢筋作为模板底内侧支点；模板安装前将内侧清理干净；模板找正后立缝用透明胶带密封板缝，水平底缝在砼浇筑前内部清理干净后用水泥砂浆密封。模板支撑系统采用钢管脚手架支撑和直径25mm的钢筋抱箍，内侧水平管间距为400mm，外侧双立管间距为900mm；基础模板除钢管支撑外必须设置对拉螺杆，对拉螺杆在每组双立管上沿竖向设三道对拉螺杆，对拉螺杆内侧与基础主筋焊连接。对拉螺杆采用直径12mm圆钢加工。基础模板安装后，砼未浇筑前需要用彩条布覆盖，以避免风沙吹入。3.2导热管安装导热管采用薄壁直径50mm钢管，主要作用是将砼内热量导出至砼表面，让砼内部外部温差不大从而避免砼裂缝的产生。安装导热管横纵间距不大于1.2米，安装完成后临时封口，避免砼进入导热管内堵管。纵深埋入且固定稳固。4钢筋工程4.1钢筋施工程序4.2钢筋进场及验收钢筋采用业主要求的钢厂生产的钢材。钢筋进场时必须有产品合格证和施工准备钢筋抽样检验计算钢筋料表钢筋加工制作钢筋安装钢筋检查确认钢筋除锈钢筋调直钢筋切断钢筋弯曲成型第-5-页共120页检验合格报告，进场后必须按规范进行分批抽检：外观检查：按每批50T抽取5%进行外观检查，主要是钢筋表面缺陷，每米弯曲度≤4mm，并随机抽样检查等实际重量；力学性能试验：应逐盘，逐捆进行检验，从每盘、每捆取3个试样，分别进行拉伸与冷弯试验，冷弯后，受弯曲部位表面不得产生裂纹。4.3钢筋制作由钢筋技师按照施工图纸计算钢筋料表，钢筋加工、制作必须符合设计图纸及标准要求。钢筋加工时，先进行除锈，然后按照钢筋料表切断、弯曲钢筋。4.4钢筋安装4.4.1受力钢筋保护层按图纸要求，基础底层钢筋保护层为140mm，由于按图纸要求为补偿沉降筒仓结构层标高需提高20mm，所以垫层顶标高提高10mm，基础底板底层钢筋保护层用150×150×150mm的砼立方体试块作为保护层垫块。基础侧面保护层厚度为40mm，保护层垫块采用1：2的水泥砂浆作成，大小为50mm（长）×50mm（宽）×d（设计保护层厚度），为便于固定在钢筋上，用于竖向构件垫块要设置两根扎丝。4.4.2基础底板钢筋安装基础筏板的最底板钢筋绑扎前先按图纸要求的钢筋间距划线，然后按划线逐根排布钢底板钢筋布。基础底层钢筋绑扎完成后，绑扎暗梁钢筋，然后按＠1000mm布置∏型φ25钢筋脚码支撑下部及上层钢筋，其示意图如下：第-6-页共120页钢筋搭接头全部采用绑扎搭接，绑扎搭接头的位置和搭接长度符合规范图纸要求。4.4.3基础墙、柱钢筋预插基础墙、柱钢筋在基础底板砼浇筑前预埋，预埋时按照设计位置布置钢筋，墙、柱主筋插入底板部分用扎丝固定在底板筋上。柱箍在基础底板内布设2道，柱上部箍筋绑扎前，先用记号笔在柱四个角的主筋上按设计间距划线，然后进行绑扎。绑扎完后用脚手架钢管将柱钢筋骨架夹紧并固定在已加固好的模板上，以免柱钢筋移位。墙体的竖向插筋安装前，先在底板上层筋表面墙筋水平钢筋的位置将墙筋水平筋绑扎一道于基础底板筋上，然后再插入墙立筋绑扎固定于水平筋上，再在墙立筋上绑扎三道水平筋，同时绑上内外层墙体立筋的拉筋，插入基础底板内的墙立筋下端必须进行绑扎固定。5砼工程5.1砼原材料根据冬期施工要求，砼提高一个强度等级至C35，同时掺加防冻剂；并且按图纸要求加入8%的AH-P抗裂防渗剂，采用普通硅酸盐水泥，砂、石质量符合国家标准要求，混凝土使用商品砼。5.2砼浇灌程序商品砼运输至施工现场布料至基础浇灌位置分层振捣（500mm厚）收平混凝土养护砼试验（坍落度/温度等）第-7-页共120页5.3砼拌制和运输本项目的砼是商品砼采用砼罐车运输，浇筑前规划进场路线，保证现场道路通畅，运输时间尽可能短，不得超过一个小时。5.4砼振捣砼从中心点开始下料，分层浇灌，每层厚度不超过0.5米,下层砼最少沿水平方向浇筑3米后再浇筑上层砼。砼的水平接缝时间不得超过2小时或调配的砼的缓凝时间，避免出现冷缝。砼入模后采用φ50mm插入式振动棒按间距不大于250mm振捣砼，振捣时不过振、不漏振，采用快插、慢提法直至砼泛浆无气泡为止。上层砼浇筑时，振动棒插入下层砼的深度为50mm左右，进行上下层交层插捣但不能太深，避免胀力太大而造成爆模。5.5砼取样浇筑砼的同时，必须按规范规定进行砼现场取样。取样数量为：按照一次浇筑1000立方米砼，每200立方米砼取一次样进行；制作5组标准养护试块，5组同条件养护试块，两组临界抗冻试块。同时随机取样测试砼塌落度。5.6砼收平压光砼浇筑成型后，用抹子进行砼表面收平。先用抹子将砼表面拍紧、压实，待砼初凝前，再用铁抹子或机械将砼表面压光，压光时砼表面无抹痕。基础底板收平时墙、柱范围内的砼不需压光。5.7砼养护5.7.1混凝土浇筑完成压光后，将混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，中层覆盖一层碎棉布，表层用彩条布进行覆盖保温；覆盖物边沿和插筋范围内用200mm厚砂土进行压盖。5.7.2在混凝土浇筑时，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，采用如下措施控制：a．掺加一定数量的粉煤灰代替水泥用量。第-8-页共120页b．采用合理的养护和表面温度控制方法，减小混凝土的内外温度差。c.砼内部温度达40℃时充水进保温层内，水作为载体将砼内部热量导至砼表面，让砼内部外部温差不大。5.7.3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。柱子钢筋内无法覆盖部分，铺入300mm厚细沙，以便保证砼内温度。5.7.4混凝土浇筑后12小时用水灌入基础表面，用蓄水法进行养护降低砼内外温差。5.7.5基础混凝土养护时间不得少于7d。6大体积混凝土水化热计算和控制措施6.1优化混凝土配合比,降低水化热在保证混凝土强度的情况下,加大对粉煤灰的渗入量,替代水泥用量减少水泥在水化工程中产生的热量。根据加大粉煤灰渗入量,减少水泥使用量而优化的混凝土配合比的混凝土水化热温度计算如下:6.2最大绝热温升：Th＝（mc＋k·F）Q/c·ρTh——混凝土最大绝热温升（℃）；mc——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）；F——混凝土活性掺合料用量（kg/m3）；K——掺合料折减系数。粉煤灰取0.30；Q——水泥28d水化热（kJ/kg）经计算：Th=（334.6+120*0.3）*375/0.97*2400=59.7℃6.3混凝土中心温度计算如下：T1（t）＝Tj＋Th·ξ（t）T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；Tj——混凝土浇筑温度（℃）ξ（t）——t龄期降温系数第-9-页共120页T1（t）=10+59.7*0.54=42.2℃6.4保温材料厚度（下层塑料保温膜中层毛毡上层彩条布）δ＝0.5H·λx（T2－Tq）Kb/λ（Tmax－T2）式中δ——保温材料厚度（m）；λx——所选保温材料导热系数[W/（m·K）]T2——混凝土表面温度（℃）；Tq——施工期大气平均温度（℃）；λ——混凝土导热系数，取2.33W/（m·K）；Tmax——计算得混凝土最高温度（℃）H——混凝土实际厚度Kb——传热系数修正值δ=（0.5*1.8*0.033*17*1.5）/（2.33*25）=0.013m6.5控热措施根据在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℃,混凝土的裂缝能得到有效的控制，因此，按2米左右的距离插入导热管将砼内部的热量导至砼表面，砼表面加盖保温物，可以最大限度地降低砼内部和砼外部的温差。6.6测孔布置：测温孔采用ф50的薄壁镀锌钢管制作，管长1.85m，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。每组分上中下三根，在不同的位置布置，共布置不少于三组。6.7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。第-10-页共120页7模板拆除当砼内部温度值与大气温度差不超过5℃时可拆除保温层和模板。三筒体滑模施工要点备煤筒仓筒体高度不是太高，但在施工时一般还是采用滑模施工，施工时注意顶压梁和屋面施工工作面外挑三角架埋件的安装；上人系统可采用脚手架斜梯。具体施工要点实例如下：1工程简介备煤筒仓内直径20米，筒仓+31.600以下壁厚为350mm，以上为压顶梁，厚度为900mm；压顶梁以上为现浇钢筋混凝土屋面，顶标高为+36米；仓底下料层待滑模完成后现浇。筒身南北均有4.5米高的门洞，门边各有一根加强护壁柱，柱顶标高+7.5米,柱矩形尺寸为900×734mm；⑤轴线和⑧轴线的筒仓分别附着有楼、电梯间