大体积混凝土施工方案.doc

通辽发电厂1X600MW三期扩建工程目 录1、工程概况12、编制依据13、施工方法13.1现场准备23.1.1劳动力计划23.1.2机械设备计划23.1.3材料计划33.2混凝土组成材料的选择33.2.1水泥的选择33.2.2砂石骨料的选择33.2.3掺合料选择43.2.4外加剂选择43.3混凝土配合比43.4大体积混凝土理论计算控制裂缝53.4.1混凝土温度的计算53.4.2混凝土温度裂缝验算93.5混凝土浇筑123.5.1浇筑方法123.5.2振捣操作要点133.6做好大体积混凝土养护及温度监测133.7模板拆除16中建三局一公司 第 1 页1、工程概况通辽发电厂三期扩建工程汽机房、除氧煤仓间、锅炉房等部位基础为钢筋混凝土承台，承台设计混凝土强度等级为C30，设计承台高度分别有1.0m、1.2 m、2.0m等；根据现有结构施工图纸，其中最大承台为J1和J1a，其尺寸为14.781m。承台截面高度超过1.0 m均属大体积混凝土,根据最近气象预报，取大气平均温度为15。2、编制依据1锅炉基础施工图F113S2-T0314-01F113S2-T0314-05；汽机房及除氧煤仓间基础施工图F113S2-T0313-01F113S2-T0313-0082通辽发电厂三期1600MW扩建工程施工组织设计3电力建设施工验收及质量验评标准汇编(上册)4混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）5普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-2000）6建筑施工手册（第四版）7建筑施工计算手册3、施工方法大体积混凝土施工需要突出解决的课题是由于其体积大，砼内部水泥水化产生的水化热不易散发，造成中心温度过高，而表面部分相对散热快，可能造成内外温差过高，由温差产生的拉应力，可造成混凝土裂缝。当然还有其方量大，须解决混凝土连续供应，避免出现施工“冷缝”等问题。为确保大体混凝土的施工质量，根据我公司的经验，项目部在原材料的选择、混凝土配制技术、混凝土浇筑、混凝土养护方法等方面采取综合措施，确保大体积混凝土达到预期的效果。3.1现场准备项目部成立大体积混凝土浇筑临时负责小组，由项目经理担任组长，全面负责协调安排；并指定专职管理人员，分别负责施工现场、混凝土搅拌站、后勤保障等方面工作。混凝土浇筑前进行精心组织安排，制定混凝土浇筑及养护时值班人员名单，同时做好以下各种准备工作：3.1.1劳动力计划根据我司已经确定的现场施工管理机构建立项目施工管理层，选择具备高素质的施工作业队伍进行大体积混凝土的施工，砼浇筑前由工长按照技术措施的要求向班组、工人进行详细的技术交底，并进行安全培训。为确保本工程施工的顺利进行，我司拟定对本段工程施工需用劳动力计划如下：混凝土工钢筋工木工普工电工测温工40人8人8人10人2人23.1.2机械设备计划为确保大体积混凝土施工顺利实施，砼浇筑前检查所有的机械工具，同时必须确保水、电供应。现场的施工机械设备，我司拟配如下：序号机械设备名称型号规格单位数 量能 力备注1砼搅拌站2HZS50套2100m3/h自有2砼汽车输送泵台1自有3砼运输罐车台34砼振捣棒根6自有3.1.3材料计划混凝土施工前，内业预算人员根据设计院提供的施工图纸做好施工图预算，并编制工程量清单，并由材料主管部门做好相应物资的采购计划，报经理部审核、审批，施工前保证材料及时到位。材料进场后，由材料部门先进行外观及数量验收。按规定需进行复检的材料，在外观验收合格后，由材料员通知试验员（包括业主、监理）根据“工程检验项目抽样方法”共同进行取样，送试验室进行物理力学性能试验，确认合格后才能应用于工程施工中。3.2混凝土组成材料的选择3.2.1水泥的选择不同品种、不同产地的水泥，水化热有较大的差别，可达30%左右，同品种、不同产地的水泥，水化热也有不少差别。一般讲标号低的水泥，水化热低，加掺合料多的水泥，水化热低。施工前要经过针对性的（当时的市场水泥）专门调查、试验来确定选择水化热低的水泥。还可通过综合措施来解决,如掺合料少的水泥水化热高，但可在配制时加大掺合料掺量，大大降低水化热。本工程大体积混凝土选用P.042.5普通硅酸盐水泥。由辽宁工源水泥（集团）有限责任公司独家供应。3.2.2砂石骨料的选择尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料。砂、石骨料选择含泥量、泥块含量符合标准要求。现场选用区中砂，砂的细度模数为2.9，含泥量为1%；石子选用531.5mm连续级配碎石，含泥量为0.3%。砂石骨料选择，还要考虑选优良级配集料，以便少用水泥而达到施工要求的性能和密实度减少水化热。3.2.3掺合料选择适当的掺合料可取得多种效果：减少水泥用量从而减小水化热，阻止骨料的碱活性反应，增加施工和易性，提高混凝土密实度；增加水化产物，提高密实性，防止混凝土的腐蚀；延缓凝结时间，延迟水化热峰值出现时间，减少湿差。添加掺合料应当作为本混凝土质量保证的主要措施之一，现场采用高掺量粉煤灰（每立方米混凝土掺96kg粉煤灰），能取得理想效果。3.2.4外加剂选择减水剂为天津市汉沽华强混凝土外加剂厂提供的高效减水剂。高效减水剂可在保持相同和易性下，减少水用量，从而减少水泥用量，降低水化热，缓凝能分散水化热产生时间，减低水化热峰值，也有利于施工中先后混凝土的接搓。3.3混凝土配合比解决大体积砼不出现冷缝和温度收缩裂缝，必须做好大体积砼专项配合比设计，加掺合料及附加剂，减少水泥用量，降低水化热，掺粉煤灰，替换部份水泥，掺减水剂，减少水灰比即水的用量，以达到水泥用量最少的目的，减少水化热总量。根据混凝土的温度应力和收缩应力的分析，必须严格控制混凝土的各项温度指标在允许范围内，才不至使砼产生裂缝。同时配合比要考虑达到混凝土的硬化后性能，即保证强度性能符合设计要求，以及施工性能，保证施工和易性、可靠性、施工衔接等问题。现场配合比选择如下：减少水泥用量。为了降低混凝土的水化热，减少每立米的水泥用量。试验资料表明，每立米混凝土的水泥用量每增加10kg，水化热将使混凝土的温度增加1。本次配制C30，混凝土采用P.042.5水泥340公斤/立米，降低了水泥用量，从而降低了水化热，目的是使混凝土结构内外温差小于25。掺入粉煤灰，每立米掺96kg，可以使水化热降低。掺入高效减水剂与缓凝剂，改善混凝土的和易性，延缓混凝土内部最高温升值及最大温升的到来时间，减少水泥用量，降低混凝土水化热。控制粗细骨料的规格和质量，粗骨料最大粒径小于4cm，含泥量小于1%，颗粒级配符合筛分曲线针片低于15%，细骨料选用中粗砂，细度模数为2.9，平均粒径不小于0.36mm，含泥量小于3%。3.4大体积混凝土理论计算控制裂缝承台台阶高度为1.02.0m，分为三个台阶，按平均3.0m厚进行考虑验算。养护阶段混凝土中心温度一般在浇筑后34天内为最高，因此取混凝土浇筑后3天来验算底板大体积混凝土裂缝。计算主要参照建筑施工计算手册及建筑施工手册3.4.1混凝土温度的计算1、C30混凝土出机温度验算 T0=0.92（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2Tw(mw-wsamsa-wgmg)+ c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)/4.2mw+0.92(mce+msa+mg) 式中：T0-砼拌合物理论温度（）； mw、mce、msa、mg-水、水泥、砂、石的用量（kg）； 分别取每立方米170、340、703、1110kg； Tw、 Tce、 Tsa、Tg -水、水泥、砂、石的温度（）； 分别取12、15、15、15； wsa、wg-砂、石的含水率（%），分别取3%、0%； c1、 c2-水的比热容（kJ/kg.K）及溶解热（kJ/kg）； 分别取c1=4.2、 c2=0； T0=0.92（34015+70315+111015）+4.212（170-7033）+4.2（370315）/4.2170+0.92（340+703+1110）14.3 砼出机温度： T1=T0-0.16（T0-Ti） 式中：T1-混凝土拌合物的出机温度（）； Ti-搅拌楼内温度（），取15。 T1=14.42、C30砼入模温度验算砼经过运输至浇灌温度：T2=T1-(att+0.032n)(T1-Ta)式中：T2-混凝土经过运输至浇灌温度（）； tt-混凝土运输至浇灌的时间（h），取4分钟； n-混凝土转运次数，取2； Ta-室外气温（），取15； a-温度损失系数，取a=0.25。 T2=14.4-（0.254/60+0.0322）（14.4-15） 14.43、混凝土绝热温升计算。混凝土的绝热温升：T= mcQ（1-e-mt）/（c）式中：T混凝土的绝热温升（）mc每m3混凝土的水泥用量（kg/m3），取340 kg/m3Q每千克水泥的水化热量，Q=377kJ/kg每千克粉煤灰水化热量, Q=52 kJ/kgC混凝土比热0.97 kJ/(kgK) 混凝土容重2400 kg/m3e常数，e=2.718m与水泥品种、浇筑时与温度有关的经验系数，取0.3混凝土最高绝热温升：（普通硅酸盐水泥）Tmax=（340377+9652）（1-2.718）/(0.972400)=57.24、龄期为3天的混凝土内部实际最高温度： Tj混凝土入模温度（）T/max-混凝土最终绝热温升值（）不同浇筑混凝土块厚度的温度系数， 龄期为3天的混凝土内部中心温度最高，T/max14.457.20.6853.3 厚度为3m承台不同龄期的值厚度(m)不同龄期（d）的值369121518212427303m0.680.670.630.570.450.360.300.250.210.19各龄期混凝土内部实际最高温度T/max龄期（d）36912151821242730T/max53.353.350.447.040.735.631.628.726.425.3当混凝土内部最高温度降至40，此时，砼内外温差不大于25，可以折除保温层。实际拆除时间以从现场测温点测得的温度为依据。测温点温度实际为上下底面温度150mm处及承台中部处温度，具体见测温点布置。5、混凝土表面温度（混凝土表面采取覆盖一层保温麻袋、一层保温草袋：厚度为Dmm，麻袋与草袋取相同的导热率0.14） Tb(t)：龄期t时，混凝土表面温度（） Ta： 龄期t时，取大气平均温度15（） H： 混凝土计算厚度(m) H=h+2h h: 混凝土实际厚度(m) h: 混凝土虚厚度 ：混凝土导热系数2.33 K：计算折减系数，0.666 ：模板及保温层传热系数 i：材料厚度 i：空气层传热系数23 i：各种材料导热系数 h/=0.6662.33/ H=h+2h/要使混凝土不开裂，砼内外温差不超过25Tb(t) 28.3 D26mm当采用在混凝土面和保温麻袋之间加一层塑料薄膜时 D22.6mm根据计算结果，保温层选用一层塑料薄膜、一层麻袋、一层草袋符合保温要求，现场可根据实际测温结果，当内外温差过大时，可适当增加保温层厚度。混凝土外侧保温层为18mm厚木模板， h/=0.19， H=h+2h/=3.38经过计算，混凝土外侧温度为26.5，53.3-26.526.825，故承台外侧需采取其他保温措施，不能任其暴露在空气中。3.4.2混凝土温度裂缝验算3天龄期混凝土收缩变形值y（t）=0y（1-e-0.1t）（M1M2M10）y（t）龄期（t）混凝土收缩相对变形值0y极限收缩值，取3.2410-4mM1、M2、M10各种非标准条件的修正系数y（t）=3.2410-4（1-2.718-0.013）（1.01.01.01.211.01.09/0.980.71.2/1.051.01.0）=3.4910-4（1-2.718-0.013）=1.0510-53d龄期混凝土收缩当量温差Ty（t）=-y（t）/aTy（t）各龄期混凝土收缩当量温差（）a混凝土的线膨系数，取1.010-5Ty（t） =1.0510-5/1.010-5=1.1龄期混凝土的弹性模量E(t)=E0(1-e-0.09t)E(t)混凝土从浇筑至计算时的弹性模量（N/mm2）E0混凝土的最终弹性模量（N/mm2）C30砼取3.00104 N/mm2E(t)=3.00104（1-2.718-0.27）=7.1103N/mm2混凝土的温度收缩应力= E(t) aDTS(t)R/（1-）混凝土的温度收缩应力N/mm2DT混凝土的最大综合温差（）DT= T0+ T（t） + Ty（t）-ThT（t）混凝土浇筑完t段时间，混凝土的绝热温升值Tmax (1-e-mt) =57.2（1-2.718-0.33）=33.9CT0混凝土的入模温度（），取14.4Th混凝土浇筑后达到稳定时的温度（）为自然温度，取15S(t)考虑徐变影响的松弛系数，取0.3R混凝土的外约束系数，取0.32混凝土的泊松比，取0.15=7.11031.010-5（14.4+2/333.9+1.1-15）0.30.32/（1-0.15）=0.18N/mm21.15 其中1.15为混凝土抗裂安全指数即混凝土在3天龄期不会出现裂缝：各龄期混凝土内部降温收缩应力龄期（d）369121518212427300.180.470.710.901.051.171.261.341.411.47C30混凝土的标准抗拉强度为2.01N/mm2 ，各龄期混凝土抗拉强度由0.8ft(lgt)2/3可得龄期（d）36912151821242730f0.510.831.021.151.261.341.421.481.531.58从上表可看出，混凝土在各龄期内不会产生温度裂缝。3.5混凝土浇筑3.5.1浇筑方法优化施工方案，选择合理正确的施工方法，确保施工质量。混凝土的浇筑方式采用踏步式的斜面分层浇筑，循环推进，浇筑厚度从上到下分两层，每层厚度不超过500mm，通过标尺杆进行控制。为防止混凝土浆流淌太远，拉长浇筑面，可在混凝土坡度前端设临时挡浆板，并随混凝土浇筑速度向前推进。夜间施工时，尺杆附近要用手把灯进行照明，浇筑时，要在下一层混凝土初凝之前浇捣上一层混凝土并插入下层未初凝混凝土5cm，以不使上下层混凝土之间产生冷缝，并采取二次振捣法，以保持良好接槎，提高混凝土的密实度。分层连续浇筑的好处是便于振捣，易于保证混凝土浇筑质量。 采用插入式振捣棒振捣，配2个以上振捣棒，在砼下灰口配12个振捣棒，在砼流淌端头配12个振捣棒。要振捣密实，防止上一层砼盖后而下一层砼仍未振捣，造成砼振捣不密实。混凝土作业班组，要求配4名以上振捣手，根据砼泵送时自然形成的坡度，在每个浇筑带前、中、后部布置振捣棒，振捣手要认真负责，仔细振捣，以保证砼振捣密实。3.5.2振捣操作要点振动器的操作要“快插慢拔”。快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象；慢拔是为了使混凝土能填满棒抽出时所造成的空洞。混凝土分层灌筑时，每层混凝土厚度应不得超过350mm，在振捣上一层时，应插入下层中50mm，以消除两层之间的接缝，同时在振捣上层混凝土时，要在下层混凝土初凝进行。每点振捣时间应以混凝土表面不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准。棒点应均匀排列，以防出现漏振现象，每点插距以400500mm为宜。3.6做好大体积混凝土养护及温度监测a本工程大体积混凝土采用湿水覆膜养护。在混凝土初凝后，洒适量水，覆盖一层塑料薄膜，加盖一层麻袋片，并在麻袋上再覆盖一层草帘被，最后覆盖一层薄膜，以防止雨水淋湿麻袋，保持混凝土表面湿润。在养护阶段，注意对覆盖材料的保护，以免受到损坏。当发现损坏时，应立即进行更换，养护时间不少于14天。b在承台上布置测温点，测温采用便携式建筑电子测温仪，测温点布置在承台顶部，从承台最上部插入，分别距上下底面150mm及承台中部，如下图所示。锅炉基础承台尺寸基础编号数量（个）底截面尺寸（m）各步阶高(m)测温管长度（mm）J1114.781.0，1.0，1.0200、1550、2900J1a114.781.0，1.0，1.0200、1550、2900J217.561.0，1.0200、1050、1900J317101.2，1.2，0.9200、1550、2900J42960.8，0.8，0.8J5184.52.0200、1050、1900J62681.0，1.0，0.75200、1450、2650J7410101.0，0.8，0.8200、1350、2500J824.541.2J918111.2，1.2，1.2200、1850、3500J1016171