河南某煙囪基礎(chǔ)施工現(xiàn)場大體積混凝土施工方案

1、華潤電力焦作有限公司2660mw超超臨界機(jī)組工程主體建筑b標(biāo) 大體積混凝土施工方案1.工程概況 大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般是指最小邊尺寸1m以上的結(jié)構(gòu), 體積大于1000m3的混凝土結(jié)構(gòu)。煙囪基礎(chǔ)底板直徑38m，底板厚度2.4m，最厚處達(dá)到3.2m，混凝土量3580m3屬于典型的大體積混凝土結(jié)構(gòu)，為了確保基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量，特編制施工方案。本標(biāo)段大體積混凝土主要包括煙囪基礎(chǔ)和冷卻塔環(huán)基。其中煙囪基礎(chǔ)采用保溫加導(dǎo)溫的方式控制混凝土內(nèi)外溫差；冷卻塔采用蓄水養(yǎng)護(hù)的方法控制混凝土內(nèi)外溫差。本方案以煙囪基礎(chǔ)為例對(duì)大體積混凝土施工方法進(jìn)行描述。2.編制依據(jù)2.1.建筑施工計(jì)算手冊2.4.建筑施工手冊 第四版2.5

2、. 電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)定規(guī)程(建筑工程篇) dl/t5210.1-20052.6.電力建設(shè)安全工作規(guī)程 dl 5009 1-2002 2.7. 大體積混凝土施工技術(shù)規(guī)范 gb 50496-2009 2.8. 電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范 sdj69-87 3. 大體積混凝土溫度收縮應(yīng)力計(jì)算： 基礎(chǔ)直徑38m，厚2.4m，最厚處達(dá)3.2m，采用焦作中晶水泥廠p.o42.5水泥，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c35，水泥用量：mc=280kg/m3，粉煤灰：采用一級(jí)粉煤灰，mc=99kg/m3，水：170 kg/m3，水膠比為：0.43，膠凝材料總重：399 kg，根據(jù)商品混凝土攪拌站實(shí)驗(yàn)結(jié)果，水泥發(fā)熱量值

3、q=270kj/kg，混凝土比熱c=0.96kl/kgk，混凝土密度=2400kg/m3?；炷翝仓囟雀鶕?jù)商品混凝土澆拌站近期的現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果，平均27（）。計(jì)算總降溫產(chǎn)生的最大溫度拉應(yīng)力。根據(jù)大體積混凝土施工規(guī)范（gb 50496-2009）的要求，分以下步驟進(jìn)行計(jì)算：（1）水泥的水化熱計(jì)算：配合比中摻合料中加入粉煤灰和礦粉占凝膠材料的比重，水化熱調(diào)整系數(shù)k=k1=0.93摻量*010203040粉煤灰(k1)10.960.950.930.82礦渣粉(k2)110.930.920.84水泥水化熱q=2700.93=251.1kj/kg（2）混凝土水化熱絕熱溫溫升值計(jì)算：t（t）=式中：t（t

4、）混凝土齡期為t時(shí)的絕熱溫升（）； w每m3混凝土的膠凝材料用量（kg/ m3）； c混凝土的比熱，一般為0.921.0kj/(kg.)； 混凝土的重力密度，24002500（kg/ m3）； m與水泥品種、澆筑溫度等有關(guān)的系數(shù)，0.30.5(d-1)； t混凝土齡期（d）。計(jì)算水泥水化熱溫升時(shí)的m值 砼澆筑溫度（）51015202530m值（1/d）0.2950.3180.3400.3620.3840.406混凝土的最終絕熱溫升值：t（h）=43.48（）（3）不同齡期的水化熱溫升計(jì)算：（m取值為0.318）t（t）=t=1d t（1）=43.480.272=11.83（）t=3d t（3）

5、=43.480.615=26.74（）t=6d t（6）=43.480.852=37.04（）t=9d t（9）=43.480.943=41.00（）t=12d t（9）=43.480.978=42.52（）t=15d t（15）=43.480.992=43.13（）t=18d t（18）=43.480.997=43.34（）t=21d t（21）=43.480.999=43.44（）t=24d t（21）=43.480.9999=43.46（）t=27d t（21）=43.481=43.48（）（4）各齡期混凝土內(nèi)部的中心溫度計(jì)算：溫 降 系 數(shù) 值 齡期（d）136912151821242

6、7值0.600.790.780.770.700.600.510.420.350.30tmax(t)=tp+t(t) (t)t=1d tmax(1)=tp+t(1) (1)=27+11.830.60=35.00()t=3d tmax(3)=tp+t(3) (3)=27+26.740.79=48.12()t=6d tmax(6)=tp+t(6) (6)=27+37.040.78=55.89()t=9d tmax(9)=tp+t(9) (9)=27+41.000.77=58.57()t=12d tmax(12)=tp+t(12) (12)=27+42.520.70=56.76()t=15d tmax

7、(15)=tp+t(15) (15)=27+43.130.60=52.88()t=18d tmax(18)=tp+t(18) (18)=27+43.340.51=49.10()t=21d tmax(21)=tp+t(21) (21)=27+43.440.42=45.24()t=24d tmax(24)=tp+t(24) (24)=27+43.460.35=42.21()t=27d tmax(27)=tp+t(27 (27)=27+43.480.30=40.04()（5）根據(jù)各齡期混凝土的中心溫度，繪制各齡期水化熱升降溫曲線圖：（6）各齡期混凝土收縮值計(jì)算：y（t）=y0（1-e-0.01t）m

8、1m2m3mnm1=1.0 m2=1.0 m3=1.21 m4=1.45 m5=0.93 m6=1.1m7=1 m8=0.55 m9=1.0 m10=0.86 m11=1 y0=3.2410-4y（1）=0.2710-5y（3）=0.8010-5 y（6）=1.5810-5 y（9）=2.3410-5y（12）=3.0810-5 y（15）=3.7910-5 y（18）=0.4510-4y（21）=0.5210-4 y（24）=0.5810-4 y（27）=0.6410-4y（30）=0.7010-3（7）各齡期混凝土收縮當(dāng)量溫度計(jì)算：ty（t）=ty（t）齡期為t時(shí)，混凝土的收縮當(dāng)量溫度；

9、混凝土的線膨脹系數(shù)，取 1.010-5ty（1）=0.27（）ty（3）=0.80（） ty（6）=1.58（） ty（9）=2.34（）ty（12）=3.08（） ty（15）=3.79（） ty（18）=4.5（）ty（21）=5.20（） ty（24）=5.80（） ty（27）=6.40（）ty（30）=7.00（）（8）計(jì)算各齡期綜合溫差及總溫差根據(jù)升降溫曲線圖推算出各齡期的平均降溫差值，并求出每齡期臺(tái)階間的水化熱溫差值。為偏于安全計(jì)算，采用9天最高溫度與30天時(shí)的溫差值作為計(jì)算依據(jù)，算出各齡期臺(tái)階（以每隔6天作為一臺(tái)階）的溫差值，如圖一所示。為考慮徐變作用，把總降溫分成若干臺(tái)階式降

10、溫，分別計(jì)算出各階段降溫引起的應(yīng)力，最后疊加得總降溫應(yīng)力。各齡期綜合溫差：t（t）=t（t）+ ty（t）t（3）=13.12+0.53=13.65（） t（9）=2.68+1.54=4.22（）t（15）=3.88+1.50=5.38（）t（21）=3.86+1.3=5.16（） t（27）=2.17+1.2=3.37（）（8）計(jì)算各齡期的混凝土的彈性模量：e（t）=e0（1-e-t）e（t）混凝土齡期為t時(shí)，混凝土的彈性模量（n/mm2）；e0混凝土的彈性模量，一般近似取標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d的彈性模量，取值為3.0104摻合料修正系數(shù)，取值0.991=0.96。系數(shù)，應(yīng)根據(jù)所用混凝土試驗(yàn)確

11、定，可近似地取=0.09。 e（3）=e（c）（1-e-0.09t）=0.993104（1-2.718-0.093）=0.71104（n/mm2）同理由計(jì)算得：e（9）=1.65104（n/mm2） e（15）=2.20104（n/mm2） e（21）=2.52104（n/mm2）e（27）=2.71104（n/mm2） e（30）=2.76104（n/mm2）（9）各齡期混凝土松弛系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)查表得：s（3）=0.186； s（9）=0.214； s（15）=0.233s（21）=0.301； s（27）=0.57； s（30）=1（10）最大拉應(yīng)力計(jì)算：取 =110-5 =0.15；

12、cx=1.25n/mm2； h=2400mm； l=34000mm根據(jù)公式計(jì)算各臺(tái)階溫差引起的應(yīng)力：1）3d（第一臺(tái)階）：即自澆筑到第3d溫差引起的應(yīng)力：=（1.7810-4）=1.7810-4=3.03查表得cosh=9.444，代入公式得：（3）=0.85105(1-1/9.444)0.7110413.650.186=-0.137（n/mm2）同理由計(jì)算得：2）9d（第二臺(tái)階）：即自第3d到第9d溫差引起的應(yīng)力：（15）=-0.113（n/mm2）2）15d（第二臺(tái)階）：即自第9d到第15d溫差引起的應(yīng)力：（15）=0.210（n/mm2）3）21d（第二臺(tái)階）：即自第15d到第21d溫差

13、引起的應(yīng)力： （21）=0.297（n/mm2）4）27d（第二臺(tái)階）：即自第21d到第27d溫差引起的應(yīng)力： （27）=0.396（n/mm2）6）總降溫產(chǎn)生的最大溫度拉應(yīng)力： （max）=（9）+（15）+（21）+（27） =-0.137-0.113+0.210+0.297+0.396=0.653（n/mm2）混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取2.01n/mm2，修正系數(shù)=0.921=0.92，抗裂安全度系數(shù)為k=1.15： =1.608（max） 滿足抗裂條件故不需要采取混凝土抗裂措施。（為了保證安全，施工時(shí)注意設(shè)計(jì)的構(gòu)造鋼筋14600600的綁扎質(zhì)量）。（11）混凝土表面保溫材料所需厚度計(jì)算：為

14、減小混凝土溫度應(yīng)力，計(jì)劃在混凝土表面采取保溫措施，擬采用一層棉被，外面再蓋一層彩布或塑料布。使混凝土內(nèi)外溫差控制在25以內(nèi)。則混凝土表面保溫材料所需厚度計(jì)算如下：混凝土中心最高溫度為58.57，外部平均氣溫取30。i= = =0.012（m）=12mm故表面需用大于12mm厚保溫材料。保溫材料一層棉被，外面再蓋一層彩布，厚度滿足要求。由計(jì)算可知，經(jīng)混凝土表面保溫后，可以使混凝土內(nèi)、外溫差控制在25以內(nèi)，從而可減小溫度應(yīng)力，控制溫度裂縫的產(chǎn)生。4.施工階段主要抗裂構(gòu)造措施和溫控指標(biāo)的確定 4.1煙囪基礎(chǔ)為圓形結(jié)構(gòu)，采用覆膜膠合板作為外模板，能起到良好的保溫效果。 4.2大體積混凝土施工前，必須做

15、好各項(xiàng)施工前準(zhǔn)備工作，并與當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站聯(lián)系，掌握近期氣象情況。4.3為保證混凝土表面澆筑后不出現(xiàn)裂縫，在澆筑完混凝土后進(jìn)行3遍抹面，然后在混凝土澆筑12h后及時(shí)在表面覆蓋保溫層，以控制混凝土內(nèi)外溫差。另外，在混凝土澆筑完畢后，定期檢測混凝土內(nèi)部溫度，掌握溫度變化，控制裂縫的產(chǎn)生。對(duì)于混凝土表面的保溫時(shí)間應(yīng)不少于14天，以防混凝土降溫過快。在底板砼強(qiáng)度未達(dá)到1.2n/mm2以前，不得在其上面踩踏或進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工。5. 原材料優(yōu)選、供應(yīng)計(jì)劃和配合比設(shè)計(jì) 5.1優(yōu)化混凝土配合比，在保證混凝土強(qiáng)度及流動(dòng)性的條件下，減少水泥用量；5.2為了改善和易性能和流動(dòng)性、降低混凝土硬化過程水泥水化熱，可以采

16、用填加礦粉和粉煤灰摻合料；6. 混凝土主要施工設(shè)備及現(xiàn)場平面布置圖機(jī)械名稱型號(hào)數(shù)量振動(dòng)器zn-70（軟管長度6m）6振動(dòng)器zn-70（軟管長度9m）4混凝土泵車37m、47m2混凝土罐車8m38北37m臂架式汽車泵煙囪基礎(chǔ)47m臂架式汽車泵混凝土運(yùn)輸通道煙囪基礎(chǔ)施工現(xiàn)場混凝土澆筑機(jī)械設(shè)備平面布置圖7. 溫控監(jiān)測設(shè)備和測試布置圖溫控監(jiān)測設(shè)備采用電子測溫儀，溫控點(diǎn)布設(shè)煙囪基礎(chǔ)測溫孔及導(dǎo)溫管平面布置示意圖 測溫點(diǎn)位置，共設(shè)6組（每組3個(gè)，分別在基礎(chǔ)底、中、高部位）測溫點(diǎn)，采用預(yù)埋測溫感應(yīng)導(dǎo)線。采用溫控儀進(jìn)行測溫。大體積混凝土澆筑體里表溫差、降溫速率、環(huán)境溫度，在混凝土澆筑后3天內(nèi)沒兩小時(shí)測一次，47

17、天內(nèi)，按每4小時(shí)測試一次；7天以后可按每6-8小時(shí)進(jìn)行測試一次，入模溫度進(jìn)行測量，每臺(tái)班不少于2次。8. 混凝土澆筑程序煙囪基礎(chǔ)大體積混凝土的澆筑采用推移式分層連續(xù)澆筑施工的方法，從北側(cè)向南側(cè)推移，推移澆筑過程中按分層連續(xù)的方法，先把東側(cè)2.4m以下部分分層連續(xù)澆筑完，然后按1：8的坡度向東、南、西側(cè)推移，推移的過程中必須分層進(jìn)行，待整個(gè)基礎(chǔ)澆筑完2.4m厚度，然后再分層澆筑斜坡部分承臺(tái)3.2m厚度混凝土，施工縫留設(shè)于基礎(chǔ)與環(huán)壁的接合處。8.1 混凝土的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，混凝土的攤鋪厚度不宜大于600。8.2 分層連續(xù)澆筑，其層間的間隔

18、時(shí)間應(yīng)盡量縮短，必須在前層混凝土初凝之前，將其次層混凝土澆筑完畢。層間最長的時(shí)間間隔應(yīng)不大于混凝土的初凝時(shí)間?；炷恋某跄龝r(shí)間應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。8.3 混凝土采用二次振搗工藝，保證振搗的時(shí)間和位置，防止漏振、過振和欠振。8.4大體積混凝土因?yàn)楸盟突炷恋乃z比一般比較大，如果表面出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采用棉紗清除混凝土表面泌水。8.5澆筑過程中，注意鋼筋位置的變化，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取措施。9. 混凝土保溫、降溫和保濕養(yǎng)護(hù)方法9.1 專人負(fù)責(zé)保溫養(yǎng)護(hù)工作，按本規(guī)范的有關(guān)規(guī)定操作并做好測試記錄；9.2 保溫養(yǎng)護(hù)措施，應(yīng)使混凝土澆筑體的里表溫差及降溫速率滿足溫控指標(biāo)的要求；9.3 保濕養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時(shí)間

19、，不得少于14天。保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行，當(dāng)混凝土的表面溫度與環(huán)境溫差小于20時(shí)，可全部拆除。9.4 保濕養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查塑料薄膜或養(yǎng)護(hù)劑的完整情況，保持混凝土表面濕潤。9.5在對(duì)煙囪基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑前，在基礎(chǔ)范圍內(nèi)分上下兩層預(yù)埋dn50pvc管，形成封閉的回路，兩端同時(shí)接到基礎(chǔ)旁邊預(yù)先設(shè)置好的水池，利用水泵對(duì)水管1段進(jìn)行注水。使水從預(yù)埋鋼管的另一端出來。將混凝土內(nèi)部的水化熱慢慢向外傳導(dǎo)，從而起到減小內(nèi)外溫差的作用。9.6在大體積混凝土保溫養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)對(duì)混凝土澆筑體的里表溫差和降溫速率進(jìn)行檢測，當(dāng)實(shí)測結(jié)果不滿足溫控指標(biāo)的要求時(shí)，應(yīng)調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施。10. 主要應(yīng)急保障措施

20、10.1項(xiàng)目成立大體積混凝土領(lǐng)導(dǎo)小組，由項(xiàng)目責(zé)任人全權(quán)領(lǐng)導(dǎo)并監(jiān)督相關(guān)措施的實(shí)施。 10.2積極與當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站聯(lián)系，掌握近期氣象情況，提前做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備。 10.3與混凝土攪拌站加強(qiáng)溝通，保障混凝土連續(xù)供應(yīng)。 10.4對(duì)主要澆筑設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，有問題提前整改。 10.5對(duì)混凝土澆筑操作工人進(jìn)行安全、技術(shù)交底，確保施工的安全和質(zhì)量。11.強(qiáng)制性條文的執(zhí)行11.1 水泥進(jìn)場時(shí)應(yīng)對(duì)其品種、級(jí)別、包裝或散裝倉號(hào)、出廠日期等進(jìn)行檢查，并應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間、水化熱及其他必要的性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)檢，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥gb175的規(guī)定。11.2骨料的選擇，除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求外，應(yīng)采用非堿活性的粗骨料，粗骨料要進(jìn)行咸活性試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可使用。11.3大體積混凝土的模板和支架系統(tǒng)除應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算外，還應(yīng)結(jié)合大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)。11.4大體積混凝土工程的模板宜采用保溫性能優(yōu)良的模板，支架宜采用鋼制支撐系統(tǒng)，其質(zhì)量