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大体积混凝土施工
2018-07-27 | 阅:  转:  |  分享 
  


目录

一、编写依据 2

二、工程概况 2

1、工程概况 2

2、工程特点、难点分析 2

三、施工计划 3

1、施工准备 3

2、原材料、配合比、制备与运输计划 4

3、设备计划及布置 5

4、浇筑顺序及进度计划 5

5、劳动力计划 5

四、施工工艺技术 7

1、浇筑方法及工艺流程 7

2、裂缝控制 9

3、混凝土的养护 10

4、温控检测 10

五、温度应力和收缩应力计算 11

1、砼温控计算 11

2、混凝土的温度应力和收缩应力计算 13

六、质量保证措施 19

七、施工安全保证措施 23

八、应急预案 25

九、混凝土供应保证措施............................................................................................................22一、编写依据

1、本工程施工图;

2、本工程施工组织设计;

3、《大体积混凝土施工规范》(GB50496-2009)

4、《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)

5、《混凝土质量控制标准》(GB50164-2011);

6、《普通混凝土配合比设计规范》(JGJ55-2011)

7、《混凝土强度检验评定标准》(GBT50107-2010)

8、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)

9、浙建集团《技术、质量管理标准化导则》2012版;

10、浙建集团《施工现场安全标准化管理导则》2009版;

11、浙江二建《质量、环境、职业健康安全综合管理手册》(ZJEJQEHS1-C)、《质量、环境、职业健康安全程序文件》(ZJEJQEHS2-C);

12、国家、行业及地方其他现行相关规范、标准、规定。

二、工程概况

1、工程概况

本工程大体积混凝土有垃圾池渗滤液收集池底板,烟囱基础底板,锅炉基础承台、主厂房基础承台及汽机基础梁等,本方案选用垃圾池底板基础为代表性大体积混凝土施工为例。

垃圾池底板基础地震设防烈度为6度,抗震等级为三级,底板平面尺寸为40m×28m,底板厚度度为1200mm和1000mm,浇筑混凝土方量大约1400m3。设计混凝土C35P8,水泥采用天瑞牌普通硅酸盐水泥,混凝土粗骨粒选用碎石,细骨料选用天然砂

2、工程特点、难点分析

2.1特点、难点分析

垃圾池底板基础大体积混凝土截面尺寸较大,防水要求高,内部散热不易。在砼硬化期间水泥水化过程中所释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩,以及外界约束条件的共同作用,而产生的温度应力和收缩应力,极易导致温度裂缝的产生。为此,须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度等各方面着手,控制温度裂缝的出现。

2.2应对措施

2.1.1主要温控措施

1)先按下列程序作好热工计算,做好预控准备(砼内部与砼表面温差、砼表面与大气温差、砼内部与侧表面温差均须小于25℃);

2)材料控制

①所使用水泥要具有15天以上的储备期,尽量避免使用刚出厂的水泥;

②使用粒径较大且级配良好的粗骨料(禁用海砂),严格控制含泥量;

③掺加二级粉煤灰及NMR-Ⅱ缓凝型高效减水剂,改善和易性,降低水灰比,以减少水泥用量,降低水化热;

3)施工控制

①保证砼极限拉伸强度,严格防止冷缝的出现,保证结构的整体性、耐久性和防水性;

②控制砼在浇捣过程中均匀上升,避免砼拌和物堆积过高,加强振捣,确保质量;

③结构完成后及时回填,避免其侧面长期暴露;

④长时间养护,适当推迟拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥砼的“应力松弛效应”;

4)养护控制

做好保温保湿养护,加强温度监控与管理,实行信息化控制,随时控制砼内的温度变化,内外温差控制在25℃内,及时调整保温及养护措施,控制砼温度梯度不致过大。

2.1.2预防冷缝措施

预防产生大体积砼冷缝的最关键措施,就是要保证砼的连续供应,每层砼浇捣时间不超过其初凝时间。为保证基础底板大体积混凝土施工的连续性,我方将提前3天向混凝土搅拌站提供书面的混凝土需求计划,让搅拌站有足够的准备时间来保证大体积混凝土工程的施工,每小时120立方米的需求。

2.1.3预防温度裂缝措施

①合理选择砼配合比,在砼中掺二级粉煤灰、缓凝型高效减水剂,以减少水泥用量及推迟水化热峰值期;

②严格控制原材料质量:黄砂用中粗砂,含泥量控制在2%以内,石子粒径5~31.5mm,含泥量控制在1%以内;

三、施工计划

1、施工准备

1.1施工人员已布置现场,施工用水、用电已接,道路满足施工及混凝土浇筑要求。

1.2施工用机械、器具已落实,机具已试运转。

1.3商品砼供应已落实、商砼厂家材料、车辆、泵车等均已交底落实。

1.4作业活动结束,先由作业人员按规定进行自检,自检合格与下道工序人员交接检查,满足要求则由专职质检员进行检查,以上自检、交检、专检均符合要求后向监理工程师提交“报验资料”,监理工程师收到通知后,对其质量进行检查,经管确认质量合格后予以签认验收,才能浇筑砼。

1.5浇筑混凝土前严格检查支撑系统强度、刚度是否满足要求。是否干净,如铁丝、、焊渣等基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕,并进行隐蔽工程验收。

将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上,并作明显标记,供浇筑混凝土时找平用。

管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班,坚守岗位,各负其责,保证混凝土连续浇灌的顺利进行。

1、











2.2材料选择

本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下:

(1)水泥:考虑普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发,在混凝土内部温度过高,与混凝土表面产生较大的温度差,便混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝,通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能,提高混凝土的抗渗能力。

(2)粗骨料:采用碎石,粒径5-25mm,含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。

(3)细骨料:采用中砂,平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。

(4)粉煤灰:由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求拌制大体积混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量控制在10以内,采用外掺法,即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。

(5)外加剂:设计无具体要求,通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验,每立方米混凝土2kg,减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能,商品混凝土站在浇筑前应报告送达施工单位。

、混凝土配合比

(1)混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土,因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求,提前做好混凝土试配。

(2)混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。

(3)粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况,以满足施工的要求。



(1)浇筑混凝土时预埋的测温及保温的塑料薄膜、等应提前准备好。

机械或设备名称 型号规格 数量 单位 备注 1 汽车泵 56m 2 台 正常浇筑用 2 混凝土运输车 12m3 7 辆 3 插入式振动棒 ZX50 4 台 2台备用 4 高压卤化钨灯 4 只 5 水准仪 1 只 7 普通温度计 水银 12 支 8 试压块模 100×100×100 8 组 9 坍落度筒 2 只 4、浇筑顺序及进度计划

4.1浇筑计划

根据业主一级计划和实际施工情况,垃圾池底板计划于7月25日浇筑,浇筑方量为1400m3,按计划每小时供应120m3入仓量,计划从晚上8:00开始浇筑,中间不停歇,连续施工。

4.2作业方法与步骤

汽车泵从基础南部开始,顺基础长方向北侧浇筑结束,使用2台天泵车,一台布置在垃圾池东侧,从南向北推移,一台布置在北侧马路,从北向南推移。

5、劳动力计划

5.1各岗位职责及值班计划

浇筑混凝土值班人员清单

职务 姓名 联系电话 总负责人 王辉 13587956813 现场负责人 欧阳定芳 13870669808 技术负责人 叶兴华 15170028598 主施工 徐小员 13970927482 质检员 詹科 16608651133 安全员 周贤国 13732964981 电工 王志忠 15903862641 木工 鞠定武 13979189533 钢筋工 周国军 18870200379 振捣手负责人 游恒国 13576903068 架子工 徐斌龙 18279885715 总负责人:对浇注过程的组织、协调、安排并对安全、质量、进度负主责。

现场负责人:对现场安全、质量、进度负主责。

技术负责人:制定技术方案并实施。做好作业全过程的技术工作、过程控制及施工记录的编制。对现场各施工人员进行安排。

施工员:负责浇筑过程中各工作的协调,测量混凝土入模温度、塌落度检测,混凝土浇筑后测温,配合质检员:随时跟搅拌车去搅拌站检查,监督浇注过程,定期检查混凝土供应情况,对塌落度及混凝土测温进行检查;

安全员:作业全过程的安全监督和管理,检查事故隐患,及时提出纠正预防措施。

电工:负责浇注所需电气系统的调试,现场各种配电箱、盘,用电器具的检查。

振捣手:负责混凝土的振捣。

木工:负责浇注前后中的模板检查及调整。

钢筋工:负责浇筑过程中对钢筋进行调整。

架子工:部件组合时搭设脚手架。

5.2、各施工班组人员配备表

序号 工种 人数 序号 工种 人数 1 砼工 25人 5 电工 2人 2 钢筋工 20人 6 机修工 1人 3 木工 5人 7 架子工 6人 4 电焊工 4人 8 装载机驾驶员 1人 电工、电焊工、架子工等特殊工种,其作业人员必须经过国家规定的专业培训,持证(特殊作业人员操作证)上岗;单项技术员全面负责单项工程技术策划、施工质量监督及现场管理调度工作;材料员负责施工用材料的采购、进场及检验工作。电工负责用电设备的维护和安全防护工作;工人要严守操作工序,把好质量关,遵守现场安全文明施工管理规定,听从指挥,服从管理。

四、施工工艺技术

1、浇筑方法及工艺流程

1.1浇筑总方案

本次浇筑垃圾池底板,底板平面尺寸为34.5×21m,底板厚度为1200mm和1000mm,浇筑混凝土方量为800m3。设计混凝土C35P8,水泥采用粉煤灰硅酸盐水泥,混凝土粗骨粒选用碎石,细骨料选用天然砂。采用商品混凝土施工。选用2台48m汽车泵浇筑和一台37.0m备用泵,混凝土浇筑工艺采用斜面分层顺长方向浇筑的方法,坡比为1:6计算,砼初凝时间以4h计,每层浇筑厚度30cm,每小时混凝土入仓量为140m3。估计浇筑总时间为14小时。要求混凝土塌落度控制在160±20mm内。斜面浇筑示意图:



1.2混凝土浇捣工艺

1.2.1汽车泵车布料口配4个振捣手负责振捣,其中出料口1台、出料口后斜面1台、前面1台及新老混凝土结合处1台,预留2台备用。对混凝土的组成材料严格进行控制,选用级配较好的粗细骨料,石子、砂子的含泥量和泥块含量均应符合国家相关的规定的要求,同时严格控制砼的水灰比在0.56以下,砼浇筑即采用自然流淌形成斜坡砼的浇筑方法,每层浇筑厚度30~40cm,因为砼的坍落度较较小,在1m厚的底板内可斜向流淌7m远左右,对每一个振捣手振捣区域划分明确,将责任落实到人。将每台泵划分5个区域。每个振捣手在自己的区域迂回振捣,为防止集中堆料,先振捣出料点处的砼,使形成自然坡度,然后行列式由上而下再全面振捣,砼振捣采用Φ50插入式振动棒,每浇一层振捣一遍,每两层之间的振动棒应插入下一层砼中约50mm左右,以消除两者之间的接缝,同时在振捣上层砼时,要在下一层砼初凝之前进行。砼的振捣顺序采用“行列式”,振点均匀排列,每次移动距离不应大于振动棒作用半径R的1.5倍(即50cm左右)。使用振动棒时要做到“快插慢拔”,防止面层砼发生分层、离析,及振动棒抽出时造成空洞等现象。振捣时间为20~30s,视砼表面呈水平,不再显著下沉,不再出现气泡、表面泛浆为准。

砼浇筑时,在基础顶面可能会出现大量泌水,用人工将泌水舀除。对已浇筑的砼进行一次重复振捣,以排除砼因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙,提高砼与钢筋之间的握裹力,增强密实度,提高抗裂性。

混凝土收光,浇筑到设计标高后的砼表面按设计标高用刮尺括平,并在初凝前用木抹子抹平、压实,赶走泌水的同时使砼面光洁、平整,并特别注意多次抹面,至少三次,以避免出现表面干缩裂缝。对浇筑到标高的混凝土表面应及时收光及时养护。

1.2.2砼应分层浇筑分层振捣,在下一层砼初凝时间前,应及时浇筑上一层混凝土,防止初凝而形成冷缝影响基础结构。混凝土振捣必须密实不得漏振、过振。

1.2.3振捣时,尽量避免碰撞钢筋、防止钢筋变形移位。振捣时,应密切观察模板、钢筋的状况,一经发现有变形或移位,应停止浇筑,并及时修整加固,然后再继续浇筑。

1.2.4由于是大体积砼,为了防止温度裂缝及收缩裂缝出现,除了设计上采取措施外,在施工操作上控制浇筑层厚度,不大于00mm,根据泵送浇筑时,自然形成一个坡度的实际情况,在每道浇筑带布置三道振捣棒,确保砼密实。

除了钢筋稠密处,采用斜向振捣外,其它部位均采用垂直振捣,振捣点的距离为300~400mm,插点距模板不大于200m。

在砼浇筑过程中,为了使上下层不产生冷缝,上层砼振捣实,应在下层砼初凝前完成,且振捣棒下插5cm。

振捣要采取插慢拔的原则,防止先将上层砼振实,而下层砼气泡无法排出,且振捣棒略微上下抽动,使振捣密实。振捣时间不要过长,一般控制在表面出浮浆且不再下沉为止。

泵送砼排除泌水和浮浆后,表面仍有较厚的水泥浆,在砼浇筑后一定要认真处理按标高用长刮杆刮平,用木搓压、拍实,在接近终凝前,用抹子压光,使收缩裂缝闭合,然后覆盖保温材料。





















































1.4混凝土试块

按规范规定大于1000m3浇筑每200m3混凝土取一组试块。现连续浇筑1400m3混凝土,我们将按规范取组混凝土试块,同条件抗压现场做7组、抗渗C35P8一组。

2、裂缝控制

采取保温保湿养护措施,为降低温差,必须有效控制砼内部绝对温度升高及砼入模温度,使砼内部最高温度下降、外界温度提高,以利于温度裂缝的控制。

注意事项

(1)在基础承台中钢筋分布均匀,提高混凝土的抗拉强度,预防温度裂缝的产生。

(2)水泥采用42.5级水泥。

混凝土浇注采用“斜面分层”的浇注方法,使每车砼均浇筑在前一车砼形成的坡面上,以保持混凝土的入模温度,并确保每层砼之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。

(3)为避免出现因砼出现干缩裂缝,并保证表面砼在水化过程中所需水份,砼表面用一层塑料薄膜严密覆盖。

采取上述措施,防止裂缝控制。

3、混凝土的养护

本工程混凝土养护采用保温保湿法,基础顶面共分2层:第一层薄膜,第二层覆盖棉毯。确保混凝土内外温差控制在25摄氏度范围内,为及时掌握混凝土内部和混凝土表面温差变化情况应密切监视内外温差的波动,及时调整覆盖保温物的厚度,且养护时间不得少于14d或根据混凝土内部温度高低而定,需混凝土表面温度接近大气温度。未经项目部技术人员许可不得善自打开保温板及毯子等,并始终要求覆盖的混凝土面保持湿润。

养护及温度控制负责人 杜建文 养护、测温人 吴克平 (1)混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温,先在混凝土表面覆盖,然后在上面覆层。

(2)新浇筑的混凝土水化速度比较快,盖上塑料薄膜后可进行保温保养,防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝,同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。

(3)柱、墙插筋部位是保温的难点,要特别注意盖严,防止造成温差较大。

(4)停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后,可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉,使混凝土散热。即可全部撤除保温层。每次测温时均应记录基坑外环境温度和混凝土表面的温度,根据记录绘制温度和温差曲线图。测温工作结束后,及时将原始记录整理装订成册。

测量砼内部和外部温度,做好记录,同时还要测量气温,及时计算以控制内外温差,防止温度裂缝产生。砼内部温度测量使用玻璃水银温度计测设。砼内测温点布置数量和位置应恰当,使测出的温度值能全面反映该大体积砼内温度变化,采取相应措施,使其温度下降梯度变缓,每天以1-2℃的温控测控点示意的速率下降,具体方法是:在基础周边,中间,转角处等部位均应布设,砼浇注12小时后,派专人定时测设(每4小时),准确记录,随时观察是否满足温控要求,混凝土中心温度与其表面温度差值以及混凝土表面温度与大气温度差值小于25℃,如有超标,则及时采取相应措施进行控制。

五、温度应力和收缩应力计算

1、砼温控计算

大体积混凝土的养护,应根据热力计算的结果及现场测温记录,采取相应的防止温度裂缝产生的措施。

底板高度为1.000m,长度为40m;.1、砼材料用量

底板混凝土根据商品混凝土公司提供砼配合比报告,坍落度为160±20mm。

大体积混凝土热工计算(本计算参考《建筑施工手册》第四版缩印本),大体积混凝土施工中重要的就是对混凝土温差的控制,按规范为“宜控制内、外温差不大于25度”。根据商品混凝土供应能力,以最不利情况,按每小时120m3入仓量考虑,同时为减少温度收缩应力,避免深进裂缝产生,大体积砼均一次性连续浇注结束。

本计算不考虑外加剂的有利因素,底板高度h=1.000m,拟考虑在7月25日开始浇筑,根据当地气象局提供的本地历年月平均气温,11月份平均气温Tq为35℃。

已知基础采用C40,水泥采用PO42.5级水泥配置C40混凝土:

1)最大绝热温升(3d):

Th=(mc+K.F)Q/(c.ρ)=(330+0.25×60)×334/(0.97×2400)=49.497℃

混凝土中心计算温度:

T1(t)=Tj+Th.ε(t)=35+49.497×0.68=68.657℃

Tj混凝土浇筑温度

ε(t)t龄期降温系数

混凝土表层(表面下50-100mm处)温度

保温材料厚度(本工程采用薄膜、棉毯)

δ=0.5h.λx(T2-TQ)Kb/λ(Tmax-T2)

=0.5×1.8×0.035×15×1.3/(2.33×25)

=0.011m

2)混凝土表面模板及保温材料的传热系数

β==1/(0.011/0.035+1/23)=2.8

3)混凝土虚厚度

h’=kλ/β=0.667×2.33/2.8=0.555m

4)混凝土计算厚度

H=h+2h’=1.2+2×0.555=2.31m

5)混凝土表层温度

混凝土3d时混凝土表面温度:

Tb(t)=Tq+h’(H-h’)△T(t)

=35+4×0.555×(2.91-0.555)×(68.657-35)/2.912

=55.78℃

式中:Tb(t)——龄期t时,混凝土表面温Tq。

Tq——施工期大气平均温度。

H——混凝土的计算厚度(m),H=h+2h’。

h——混凝土的实际厚度h=1.2m。

h’——h’=kλ/β,

λ——混凝土的导热系数,取2.33w/m.k。

k——计算折算系数,可取0.667。

β——模板及保温层的传热系数。

β=

6)温度差计算:混凝土中心温度与表面温度之差:Tmax-Tb=68.657-55.78=12.877℃<25℃

混凝土表面温度与大气温度之差:Tb–Ta=55.78-35=20.78℃

所以,满足抗裂要求。

2、混凝土的温度应力和收缩应力计算

在混凝土浇筑时,除按上述公式计算混凝土的各种温度外,还应对混凝土裂缝进行计算。在浇筑前、浇筑中、浇筑后均应及时进行计算,控制混凝土裂缝的出现。混凝土浇筑后5d左右,水化热量值基本达到最大,所以计算此时温差和收缩差引起的温度应力。

1、混凝土收缩变形值计算

Σy(t)=Σy0(1-e-0.01t)×M1×M2×M3×······×M10

式中:Σy(t)——各龄期混凝土的收缩变形值

Σy0——标准状态下混凝土最终收缩量,取值3.24×10-4

e——常数,为2.718

t——从混凝土浇筑后至计算时的天数

M1、M2、M3······M10——考虑各种非标准条件的修正值,按《简明施工计算手册》表5-55取用,M1=1.0、M2=1.35、M3=1.0、M4=1.41、M5=1.0、M6=0.93,M7=0.77,M8=1.4、M9=1.0,M10=0.9

Σy(18)=3.24×10-4(1-2.718-0.01×18)×1×1.35×1×1.42×1×0.93

×0.77×1.4×1×0.9=0.93×10-4

2、混凝土收缩当量温差计算

Ty(t)=-Σy(t)/α

式中:Ty(t)——各龄期混凝土收缩当量温差(℃),负号表示降温。

Σy(t)——各龄期混凝土的收缩变形值

α——混凝土的线膨胀系数,取1.0×10-5

Ty(t)=-0.93×10-4/1.0×10-5=-9.3℃

3、混凝土的最大综合温度差

△T=T2+2/3Tmax+Ty(t)-Tn

式中:△T——混凝土的最大综合温度差(℃)

T2——混凝土拌合经运输至浇筑完成时的温度(℃)

Tmax——混凝土最高温开值(℃)

Ty(t)——各龄期混凝土收缩当量温度(℃)

Tn——混凝土浇筑后达到稳定时的气温,取35℃

△T=35.95+2/3×58.657+(-9.3)-35=30.75℃

4、混凝土弹性模量计算

E(t)=Ee(1-e-0.09t)

式中:E(t)——混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量(N/mm2)

Ee——混凝土的最终弹性模量(N/mm2),可近视取28d的弹性模量。

t——混凝土从浇筑后到计算时的天数

E(18)=3.15×104(1-2.718-0.09×18)=2.527×104N/mm2

5、混凝土温度收缩应力计算

由于基础底板两个方向的尺寸都比较大,所以需考虑两个方向所受的外约束来进行计算:

δ=E(t)·α·△T·H(t)·R/1-γ

式中:δ——混凝土的温度应力(N/mm2)

H(t)——考虑徐变影响的松弛系数,《简明施工手册》表5-57,取0.389

R——混凝土的外约束系数

(1)地基对基础约束的Cx1值

一般砂质粘土地基Cx1=0.06N/mm3

(3)地基水平阻力系数

Cx=Cx1=6×10-2N/m3

γ——混凝土的泊松比,取0.15

δ=-2.527×104×1.0×105×30.75×0.389×0.06/1-0.15=0.228N/mm2

C35砼的抗拉强度设计值为1.65N/mm2,龄期18d的混凝土强度可达设计强度的95%以上,取95%,为1.5675N/mm2

K=1.5675/0.228=6.9>1.15满足要求

式中K——抗裂安全度

1200mm厚筏板混凝土自约束裂缝控制计算

1、计算原理(依据<<建筑施工计算手册>>)

浇筑大体积混凝土时,由于水化热的作用,中心温度高,与外界接触的表面温度低,当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时,外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束,使表面产生拉应力,内部降温慢受到自约束产生压应力。则由于温差产生的最大拉应力和压应力可由下式计算:





式中t、c──分别为混凝土的拉应力和压应力(N/mm2);

E(t)──混凝土的弹性模量(N/mm2);

──混凝土的热膨胀系数(1/℃)

△T1──混凝土截面中心与表面之间的温差(℃),其中心温度按下式计算





经计算得:中心温度为:58.657度

──混凝土的泊松比,取0.15-0.20。

由上式计算的t如果小于该龄期内混凝土的抗拉强度值,则不会出现表面裂缝,否则

则有可能出现裂缝,同时由上式知采取措施控制温差△T1就有可有效的控制表面裂缝的出现。

大体积混凝一般允许温差宜控制在20℃-25℃范围内。

2、计算:

取E0=2.55×104N/mm2,=1×10-5,△T1=12.877℃,V=0.2

(1)混凝土在3d龄期的弹性模量,由公式:



经计算得:E(3)=3.15×(1-1/2.7180.27)=0.75×104N/mm2

(2)混凝土的最大拉应力由式:



经计算得:t=2/3×0.75×104×12.877/(100000×(1-0.2))=0.805N/mm2

(3)混凝土的最大压应力由式:



计算得:c=t/2=0.805/2=0.4N/mm2

(4)3d龄期的抗拉强度由式:



计算得:ft(3)=0.8×1.57×(lg3)2/3=0.77N/mm2

结论:因内部温差引起的拉应力大于该龄期内混凝土的抗拉强度值,所以会出现表面裂缝。

1200mm厚筏板混凝土浇筑前裂缝控制设计

1、计算原理(依据<<建筑施工计算手册>>):

大体积混凝土基础或结构(厚度大于1m)贯穿性或深进的裂缝,主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的。混凝土因外约束引起的温度(包括收缩)应力(二维时),一般用约束系数法来计算约束应力,按以下简化公式计算:





式中──混凝土的温度(包括收缩)应力(N/mm2);

E(t)──混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量(N/mm2),一般取平均值;

──混凝土的线膨胀系数,取1.0×10-5;

△T──混凝土的最大综合温差(℃)绝对值,如为降温取负值;当大体积混凝土基础长期裸露在室外,且未回填土时,△T值按混凝土水化热最高温升值(包括浇筑入模温度)与当月平均最低温度之差进行计算;计算结果为负值,则表示降温,按下式计算:



经计算得:综合温差△T=-0.73度

T0──混凝土的浇筑入模温度(℃);

T(t)──浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值(℃),按下式计算:



经计算得:绝热温升值T(t)=30.47度

Ty(t)──混凝土收缩当量温差(℃),按下式计算:





经计算得:收缩当量温差Ty(t)=-1.05度

Th──混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度,一般根据历年气象资料取当年平均气温(℃);

S(t)──考虑徐变影响的松弛系数,一般取0.3-0.5;

R──混凝土的外约束系数,当为岩石地基时,R=1;当为可滑动垫层时,R=0,

一般土地基取0.25-0.50;

c──混凝土的泊松比。

2、计算:

取S(t)=0.186,R=1.00,=1×10-5,Vc=0.2。

1)混凝土3d的弹性模量由式:



经计算得:E(3)=3.15×(1-1/2.7180.27)=0.75×104N/mm2

2)最大综合温差△T=-0.73℃

3)基础混凝土最大降温收缩应力,由式:



经计算得:=(0.75×104×10-5×-0.73/(1-0.2))×0.186×1.00=-0.01N/mm2

4)不同龄期的抗拉强度由式:



计算得:ft(3)=0.8×1.57×(lg3)2/3=0.77N/mm2

5)抗裂缝安全度验算

K=0.77/-0.01=-77.00

抗拉强度计算值-77.00<标准值1.15,满足抗裂条件。

1200mm厚筏板混凝土浇筑后裂缝控制计算

依据<<建筑施工计算手册>>。

1、计算原理:

弹性地基基础上大体积混凝土基础或结构各降温阶段综合最大温度收缩拉应力,按下面公式计算:



降温时,混凝土的抗裂安全度应满足下式要求:



式中(t)──各龄期混凝土基础所承受的温度应力(N/mm2);

──混凝土线膨胀系数,取1.0×10-5;

Vc──混凝土泊松比,当为双向受力时,取0.15;

Ei(t)──各龄期综合温差的弹性模量(N/mm2);

Ti(t)──各龄期综合温差(℃);均以负值代入;

Si(t)──各龄期混凝土松弛系数;

cosh──双曲余弦函数;

──约束状态影响系数,按下式计算:



H──大体积混凝土基础式结构的厚度(mm);

Cx──地基水平阻力系数(地基水平剪切刚度)(N/mm2);

L──基础或结构底板长度(mm);

K──抗裂安全度,取1.15;

ft──混凝土抗拉强度设计值(N/mm2)。

2、计算:

(1)计算各龄期混凝土收缩值及收缩当量温差

取y0=3.24×10-4;M1=1.00,M2=1.00,M3=1.00,M4=1.00,M5=1.45,M6=1.09,M7=0.70,M8=1.43,M9=1.00,M10=0.85,则3d收缩值为:

y(3)=y0×M1×M2……×M10(1-e-0.01×3)=0.13/10000

3d收缩当量温差为:

Ty(3)=y(3)/=1.30℃

同样由计算得:

εy(7)=0.29/10000Ty(7)=2.90℃

εy(14)=0.57/10000Ty(14)=5.70℃

(2)计算各龄期混凝土综合温差及总温差

id综合温差为:

T(i)=T(j)-T(i)+Ty(i)-Ty(j)=-1.65℃

由以上公式计算各龄期综合温差为:

T(7)=11.60℃,

T(14)=7.80℃。

总温差为各龄期混凝土综合温差之和,经计算T=19.40

(3)计算各龄期混凝土弹性模量

id弹性模量计算公式:E(i)=Ec(1-e-0.09×i)

经计算,各龄期混凝土弹性模量为:

E(3)=7500N/mm2,E(7)=14700N/mm2,E(14)=22600N/mm2。

(4)各龄期混凝土松弛系数

根据实际经验数据荷载持续时间t,按下列数值取用:

S(3)=0.186,

S(7)=0.210,

S(14)=0.227,

(5)最大拉应力计算

取=1.0×10-5,γ=0.2,Cx=0.1,H=1400mm,L=33800mm。

根据公式计算各阶段的温差引起的应力

1)7d(第一阶段):即第3d到第7d温差引起的的应力:

由公式:







得:=0.000070

再由公式:



得:(7)=0.20N/mm2

同样由计算得:

2)14d:即第7d到第14d温差引起的的应力:σ(14)=0.99N/mm2;

14)总降温产生的最大温度拉应力:

max=σ(7)+σ(14)=1.19N/mm2

混凝土抗拉强度设计值取1.57N/mm2,则抗裂缝安全度:

K=1.57/1.19=1.32>1.15,满足抗裂条件。

六、质量保证措施

1、混凝土质量控制标准

序号 检验项目 质量标准 检验方法 1 混凝土组成材料的

品种、规格和质量 必须符合设计要求和有关现行规范规定 检查质保资料 2 混凝土强度试块

组数、强度评定 必须符合现行施工规范和“验标”规定 检查试验报告 3 裂缝 必须符合设计要求和有关现行规范规定 观察检查 4 混凝土搅拌、和养护 必须符合设计要求和有关现行规范规定 检查记录和观察检查 5 混凝土配合比及组成材料计量偏差 应严格按试验室提供的配合比拌制

计量偏差符合规范规定 检查配合比报告 6 轴线位移 ≤5mm 经纬仪测量检查 7 上部结构插筋

中心偏差 ≤L/450mm 尺量检查 8 标高偏差 其他±5mm 水准仪测量检查 9 截面尺寸偏差 短柱-5—+4mm,基础±10mm 尺量检查 10 混凝土表面平整度 ≤5mm 尺量检查(2m靠尺) 2、工艺质量要求

外观质量:外观顺直、工艺美观、无明显变形、表面平整光洁,无裂纹、脱皮、麻面\翻砂等现象。

质量指标:分项工程合格率达100%。

3、质量控制措施

序号 名称 控制措施

1

准备 混凝土施工前三天内及时与气象部门联系,掌握天气预报,以便合理安排混凝土的浇筑,避免雨天等不利因素影响混凝土连续浇筑影响混凝土施工质量。?

同时积极与交通管理部门联系,取得政府部门的支持,利于交通通畅,保障混凝土连续供应、浇筑。



2



原材料 粗骨料选用5~25mm连续级配石子,含泥量<1%,泥块含量<0.5%,针状、片状颗粒含量<10%,粗骨料的空隙率小于40%;细骨料用Ⅱ区中粗砂,含泥量<1%,低含泥量可以减少混凝土自身的收缩,防止混凝土因收缩太大出现裂缝,级配好的骨料除可以改善混凝土拌合物的流动性外还可以降低单方混凝土的水泥用量,降低混凝土的水化热,可防止混凝土出现温度应力裂缝;选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥或中低热的硅酸盐水泥,避免因水泥水化热大使混凝土内部温度过高产生温度裂缝。





3









术 掺加具有一定活性的矿物掺和料,即在混凝土内掺加一定量的Ⅰ级磨细粉煤灰或磨细矿粉,在混凝土中加入适量磨细矿粉或具有一定活性的Ⅰ级磨细粉煤灰取代一部分水泥,不但可以降低单方水泥的水化热防止出现温度裂缝,还可以改善混凝土的施工性能,增大混凝土的密实度,提高混凝土耐久性。加入掺合料还可以降低拌合物中的C3A的浓度和碱的浓度,减少混凝土拌合物的泌水现象和坍落度损失,抑制混凝土中的碱—骨料反应。此外使用磨细矿渣粉和粉煤灰等工业废渣不仅可以取代部分水泥减少因水泥生产而消耗的能量和资源,还可以很大程度上减少因工业废渣的排放造成的环境污染,有保护环境的作用。

4

和易性 控制混凝土的坍落度,要求大体积混凝土的入泵坍落度为160mm±30mm,严禁在施工现场对混凝土加水,控制混凝土的单方用水量,天气变化时应根据砂、石的含水率的变化、气温的变化及时对混凝土的施工配合比进行调整。坍落度延时损失1小时小于20mm,2小时小于40mm,不离析、不泌水。





5





配合比设计 在配合比设计中充分考虑大体积混凝土的特点,既要减少混凝土的收缩,保证混凝土的强度,又要降低混凝土内部水泥水化反应产生的巨大热量。为降低水泥反应水化热,掺加大量粉煤灰以降低单方水泥用量,进一步降低混凝土的水化热和收缩,同时粉煤灰可消耗混凝土中部分碱,可有效预防碱-集料反应。在配合比设计中掺加混凝土膨胀剂,根据掺加膨胀剂混凝土补偿收缩原理,利用自身的补偿收缩减小大体积混凝土体积收缩的影响,以降低混凝土开裂的可能性,同时以满足大体积混凝土的抗渗要求,掺加膨胀剂还可以推迟混凝土水化热峰值的出现时间,提高混凝土的抗裂性。



6



入模温

度 为了防止混凝土内部温度过高产生温度裂缝,对混凝土的入模温度必须严格控制,夏季施工时避免阳光对砂、石的直接照射。为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度。最有效的方法是降低原料温度,混凝土中石子比热较小,但每立方米混凝土中石子所占重量最大,所以最有效的办法是降低石子温度。在气温较高时,为了防止太阳直接照射使砂石温度升高,可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚,除此之外,搅拌运输车罐体、泵送管道的冷却也是必要的措施。





7





生产运输 (1)搅拌站在生产混凝土时要严格执行同一配合比,混凝土开盘前应对搅拌楼的所有计量设备进行校验,确保计量误差在规范允许范围内。(2)根据气温条件、运输时间(白天或夜天)、运输道路的距离、砂石含水率变化、混凝土坍落度损失等情况,及时适当地对原配合比(水胶比)进行微调,以确保混凝土浇筑时的坍落度能够满足施工生产需要,混凝土不泌水、不离析,确保混凝土供应质量。(3)炎热的天气时应采取相应的降温措施降低混凝土的入模温度,防止出现温度裂缝。(4)混凝土搅拌运输车每次清洗后注意排净料筒内的积水,以免影响水胶比,同时还要注意将混凝土的运输时间控制在1小时内(根据天气及路程计算),以免坍落度损失过大,而影响混凝土的质量。(5)确保混凝土的连续供应,防止间隔时间过长混凝土出现冷缝,影响基础的质量。浇注大体积混凝土前对混凝土运输车辆的行驶路线进行勘察,绘制行驶路线图,制定应急方案,确保混凝土施工时混凝土运输车辆不会受交通的影响。(6)现场要合理安排调度混凝土运输车辆及混凝土浇注的人员,防止混凝土运输车在现场等待时间过长,影响混凝土的质量。确保入模混凝土的坍落度一致。(7)严禁在现场对混凝土拌合物加水。试验员对每车的坍落度进行取样试验,对于坍落度不符合要求的混凝土严禁使用?

8

养?护 为了防止混凝土因内部温度过高产生温度裂缝,保证混凝土在一定时间温度、湿度的稳定,使胶凝材料充分水化,前期主要是潮湿养护,可防止表面脱水,产生干缩裂缝。在后期降温阶段要减少表面热扩散,缓慢降温可充分发挥混凝土的应力松弛效应,提高抗拉性能,防止裂缝产生。养护时间要求不少于14天。



















七、施工安全保证措施

1、主要风险作业及控制措施

序号 危险源

类别 危险因素描述 控制措施 控制 方法 时机 实施人 监测人 1 意外坠落 脚手板的搭接长度小于20㎝ 满足搭接长度 H P 叶兴华 周贤国 2 脚手板未铺满,未铺设平稳及有探头板、未绑牢固 铺满、铺平脚手板,并用铁丝扎牢 H P 叶兴华 琚建 3 机械伤害 机械、工器具转动部位防护罩不完善,机械失修、带病作业 安全员及时检查并督促整改设置防护罩,并严格遵守《中小型施工机械安全管理制度》、《机械维护规定》、《施工机械认可办法》,遵守安全操作规程,由机管员进行管理 R D 叶兴华 琚建 4 进入现场不正确佩带安全帽 安全帽要戴正、帽带要系紧;严禁将安全帽挪做他用。 S P 叶兴华 琚建 5 触电 使用电源线破损的便携式卷线盘、机械及电动工具 检查保护地线或保护零线连接是否正确、牢固;检查电缆或软线是否完好;电动工具需经检验合格 R D 叶兴华 琚建 6 电动工具未经过漏电保护装置或漏电保护装置不合格 电动工具必须做到“一机、一闸、一漏、一保护”,装设漏电保护器,漏电保护器的额定漏电动作电流≤30mA,动作时间≤0.1s,额定漏电动作电压≤36V R D 叶兴华 周贤国 7 使用的照明灯不规范 照明灯悬挂高度低于2.5米且设保护罩,不得任意移动 H D 叶兴华 周贤国 8 在混凝土浇筑操作振捣器人员没有戴绝缘手套、穿绝缘鞋 操作振捣器人员必须佩带绝缘手套、穿绝缘鞋。 H P 叶兴华 周贤国 9 现场所用的电源没有设置二级漏电保护 现场所有电源盘、柜均采用二级漏电保护 R P 叶兴华 周贤国 10 非电工拆装用电设备 电工持证上岗 W P 叶兴华 周贤国 11 车辆伤害 驾驶员违章驾驶 持证上岗,加强教育和安规考核 R P 叶兴华 周贤国 12 车辆带故障行驶 车辆定期检查,严禁车辆带病作业 R PD 叶兴华 周贤国 13 车辆运输时货物重心偏移 运输车辆货物堆放时要保证重心不要偏移 S P 叶兴华 周贤国 14 坍塌 基坑上部有震动的机械设备,引起的土方坍塌 基础边缘及上部不允许有机械设备作业 S PT 叶兴华 周贤国 15 模板倒塌 支撑结构要牢固,不得在未浇筑的模板结构上堆放重物 H PT 叶兴华 周贤国 16 钢筋倒塌 大型基础角钢支撑应经计算确定,经批准后才可实施,角钢支撑制作质量需验收后才可使用;钢筋网与骨架未固定进严禁人员上下。在钢筋网上行走应铺设走道。 H PT 叶兴华 周贤国 编制:审核:批准:

注:控制方法:W:见证H:停工待检S:连续监护R:记录确认

控制时机:P:作业开始前D:每天至少一次T:活动连续过程停顿或中断后重新开始作业前。

2、安全措施

(1)遵守项目部的安全操作规程,上班不得喝酒作业,正确佩戴安全帽;

(2)砼工作业前应检查插入式振动器的电动机电源,漏电保护装置、接地或接零是否安全可靠。

(3)振动器不得在初凝的砼,平台板和钢筋上拭振,在检修或作业间断时应断开电源。

(4)作业中需移动振动器,应关闭电动机,切断电源,不得用软管拖拉电动机。

(5)振动器应用橡胶软线,接头不得浸入水中或灰内。

(6)混凝土浇筑人员应穿绝缘水靴,操作振捣器人员须戴绝缘手套。

(7)严禁将线头直接插入插座内使用。

(8)浇筑时须看清周围情况,小心被钢筋电线绊倒。

(9)使用汽车泵时,严禁站在臂杆下、输出口下交叉作业。

(10)采用晴纶毯、草袋保温时设有防火措施,设专人看管。

(11)所有的驾驶员必须持证上岗,上岗前接受专业人员的教育,合格后方可作业。

(12)必须按规定配戴安全帽、系牢帽带。施工用电必须由专业人员持证上岗操作,并遵守安全用电

规则,保证用电设备正常使用。机械、用电出现故障应及时维修。机械操作人员必须持证上岗,安全操

作,杜绝野蛮施工,所有进入现场人员必须戴好安全帽,遵守安全规程中其它有关规定和要求。

(13)砼运输机械所经过的道路和场所应保证无撒落砼。及时的清理,谁施工谁清理,必须做到文明施工,一日一清。

(14)各种标识牌,警示牌严格按照标准统一制作。现场的安全围护,运输道路,行走路线应有专门设计。施工工前进行安全技术交底,坚决树立“安全第一、预防为主、综合治理”的思想意识。做好每天的站班会,做到“三查三交”,责任落实到人。

(15)施工用电应由专业人员接线、检查、维修,所有带电作业必须有绝缘手套等防护措施;尤其雨天和潮湿处更应作好防护工作;夜间施工应有足够的照明,使用移动式照明灯架。不得使用碘钨灯。

施工用电应符合甲方规定采用三项五芯电源线;非专业电工不得进行电工操作,严禁私拉乱接。

(16)施工现场做到“工完、料尽、场地清”且做好混凝土浇筑及养护期间的应急措施。排好土浇筑及养护期间值班表,责任到人。

八、应急预案

1、机械方面?

1.1泵机?

当混凝土汽车泵出现故障,不能继续使用时,即时通知商砼站停止预拌砼供应。此时,备用的汽车泵立即启用,备用泵具备浇筑条件时,恢复预拌砼供应,继续进行混凝土浇筑。马上安排专职机修工对坏泵进行抢修,以便尽快可以重新投入使用。

1.2振动棒和振捣器?

现场配置备用振动棒和振捣器;振动棒、振捣器出现故障时,应立即切断电源,将振动棒、振捣撤离工作面,将备用振动棒、振捣器接通电源后继续进行作业;马上安排专职机修工对振动棒、振捣器进行抢修,以便尽快可以重新投入使用。?

?2、施工用电方面?

当混凝土浇筑期间发生电路故障或者停电时,值班电工立即进行线路的转换,换接有电线路;如果两条线路全部停电,发电机就立即进入工作状态,保证电力供应,确保混凝土的浇筑质量;混凝土浇筑时,施工现场要确保有两个以上的持证电工进行作业。

?3、?防止雨水的措施?

施工期间密切注意天气预报,做好相应防护及加固措施。加强施工电缆、电线的检查加固,对暴雨期间不使用的电器设备,将其电源全部切断。在底板砼施工阶段,密切注意天气变化,防止雷雨突袭,选择不下雨的时段浇捣砼,保证砼连续浇捣顺利进行,施工现场应准备一定数量的彩条布,作为覆盖刚浇筑砼和机具的使用。当天气临时变化而将下大雨时,使用备用泵并通知商砼供应更多的砼以提前完成砼浇捣。?

雨季砼施工中,商砼站应及时测定砂、石的含水率,掌握其变化幅度,及时调整配合比。?

九、混凝土供应保证措施

对于大体积混凝土浇筑,混凝土不得中断。在浇筑前至少三天提前通知砼供应单位,我单位需计算好混凝土浇筑量,告知砼供应单位准备充足的混凝土原材料。砼供应单位应提前做好预案,检查#1和备用#2生产线,检查砼运输车辆,确保设备和机械车辆的正常。对各岗位工作人员进行交底动员,好做24小时备战的准备。砼供应单位应做好突发事件处理工作,联系附件较近搅拌站做好突发应急帮助工作。安排好双方单位工作安排,指定人员对接浇筑过程中的事情,避免发生消息混乱。









西华县生活垃圾焚烧发电项目大体积混凝土施工方案







西华县生活垃圾焚烧发电项目大体积混凝土施工方案









学习图纸和技术交底



按规定制作试块



养护



书面交底



准备工作



岗位分工、操作挂牌



学习操作规程和质量标准



制定保证砼质量措施



准备试模和落筒



申请混凝土配合比



材料准备,出具合格证



申请浇注命令



浇砼



模板、钢筋、砼工序交接下来



按规范规定抽杳



执行验评标准



不合格处理



自检记录



实验报告单



材料合格证



检查脚手架及道路



垂直、水平运输机械设备



操作人员参加



专业会答



质量评定



砼施工记



木工、钢筋工跟班保质量



执行重量化



按时覆盖



砼浇注命令



预先评定记录



清理现场,文明施工



做好养护工作



根据情况调整配合比



克服上道工序弊病的措施



资料整理



处理记录



技术交底





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