锅炉-汽轮机发电工程锅炉基础大体积砼专项施工方案

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锅炉-汽轮机发电工程锅炉基础大体积砼专项施工方案

④《建筑施工手册》(第四版)

⑤《建筑施工计算手册》

⑴测定浇筑混凝土的边线和高程点,并标在需浇筑混凝土的显著位置;

⑵核对永久性水准点,建立临时水准点;

建设工程消防设计审查、消防验收、备案和抽查文书式样.pdf⑶中心桩、方向桩及水准点均设置固定可靠的栓桩、栓点和明显标志。

①选择经济合理的施工方案,健全技术管理系统,制定技术措施,落实岗位责任制,做好技术交底,以及质量检验评定准备工作。

②进行原材料检验,各种原材料必须符合规定标准,备足材料,并妥善保管,按品种、规格分别堆放,注意防止骨料中掺有混凝土等杂物。

选择具有同类工程施工经验的作业队伍进场,确保工程的顺利开工实施。并根据工程的特点和实际情况,确保工程施工人员充足,保证质量、工期。

(2)主要施工机械、设备及材料准备

由于施工场地限制,对于大型施工机械设备的进场,应根据施工交通组织安排。而对于一些常用混凝土浇筑设备及仪器,组织、检校合格后进场。对于个别特殊需租赁购买设备,我公司已与供应商签定租购合同,确保工程使用机械设备。浇筑前,混凝土养护所需的设备材料准备齐全。

大体积混凝土对原材料有特殊要求,具体如下:

1)水泥优先选用**蓝资水泥厂钢花牌矿渣水泥。强度等级32.5,矿渣水泥水化热较低。

砂中杂质含量规定如下:

(1)含泥量按质量计混凝土标号C30的不超过3%。

(2)云母含量,按质量计不大于2%;

(3)轻物质含量,按质量计不大于1%;

(5)有机质含量颜色不深于标准色。

石料杂质含量规定如下:

4)混凝土拌和用水采用饮用水或不含有害物质的洁净水。

5)外加剂:混凝土缓凝减水剂,其性能符合《混凝土外加剂》标准,使用时应试验,试验试配后使用。粉煤灰:用二级品以上粉煤灰,经试验后确定掺量。

中心试验砼选配工作应在砼浇筑前14天完成,砼配比选定必须满足设计强度、水灰比、坍落度等指标要求。各项材料试验、配比选定合格后,将试验单呈报监理工程师进行核定签字后,方能用于工程。

混凝土所选水泥优先选用矿渣水泥、粉煤灰水泥和普通水泥等,控制混凝土配合比指标。采用低水化热水泥并控制水泥用量,同时在混凝土中掺入一定比例的粉煤灰、高效减水剂、缓凝剂等。混凝土用料要遮盖,避免日光曝晒,并用冷却水搅拌混凝土,以降低入仓温度。

1)根据泵送砼对模板侧压力计算,模板采用胶合板,支撑系统选用钢管脚手架,胶合板面板外侧的立档用50×80木方。

2)由于大体积砼结构基础垫层面积较大,垫层浇筑后其面层不可能在同一水平面上,同时为了节省大板模板,在模板的下端长铺设一根50mm×80mm小方木,用水平仪找平调整,确保安装好的模板在同一标高。另外,沿基础纵向两侧及横向砼浇筑最后结束的一侧,在小木方上开设50mm×30mm的排水孔,以便将大体积砼浇筑时产生的泌水和浮浆排至坑外。

3)为了确保模板浇筑进度快,对模板的侧向压力也相应增大,所以为确保模板的安全和稳定,在模板外侧另加三道支撑。

1)钢筋相互,绑扎牢固,以防浇筑捣砼时,因碰撞、振动使绑扣松散,钢筋移位,造成露筋。

2)绑扎钢筋时,应按设计规定,留足保护层,不得有负误差。留设保护层,应从相同配合比的细石砼或水泥、砂浆制成垫块,将钢筋垫起。严禁以钢筋垫钢筋,或将钢筋用铁钉固定在板上。

3)大体积砼结构由于厚度较大,为保证上层钢筋的标高和位置准确无误,应设立支架支撑上层钢筋,用钢筋作支架控制钢筋的标高、承担上部操作平台的全部施工荷载。

7、砼浇筑前外约束裂缝控制施工计算:

在大体积混凝土浇筑前,根据施工拟采取的施工方法、裂缝控制技术措施和已知施工条件,先计算混凝土的最大水泥水化热温升值、收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量,然后通过计算,估量混凝土浇筑后可能产生的最大温度收缩能力,如小于混凝土的抗拉强度,则表示所采取的裂缝控制技术措施,能有效地控制裂缝的出现;如超过混凝土的允许抗拉强度,则应采取调整混凝土的浇筑温度,减低水化热温升值,降低内外温差,改善施工操作工艺和性能,提高混凝土极限拉伸强度或改善约束等技术措施,重新进行计算,直至计算的降温收缩能力,在允许范围以内为止,以达到预防收缩裂缝出现的目的。

本工程采用泵送混凝土工艺进行施工,混凝土坍落度控制在11~13㎝,水灰比为0.57,采用**蓝资水泥厂生产的425#矿渣水泥,砂、石均为河砂和碎石,经过试配和施工经验调整,选用混凝土施工配合比为:

水泥:砂子:石子:粉煤灰:水=353:827:1053:130:180(单位为kg/m3)。由天气预报预知养护期间月平均气温约25℃。最低温度约为18℃。以混凝土露天养护期间(15d)可能产生温度收缩应力及抗裂安全度计算。

(1)计算砼的绝热温升值:

式中:T(t)—浇完一段时间t,混凝土的绝热温升值(℃)F

MC—每立方米混凝土水泥用量(kg/m3)

Q—每公斤水泥水化热量(J/kg),425#矿渣水泥为335J/kg

c—混凝土的比热,一般0.84~1.05,取0.96(J/kg.K)

ρ—混凝土质量密度,取2400kg/m3

e—常数,为2.718

m—与水泥品种、浇筑时温度有关的经验系数,一般为0.2~0.4,取0.3

t—混凝土的龄期(d)

(2)计算15d砼收缩变形值:

ε0y(t)—标准状态下混凝土任意龄期(d)的收缩变形值;

εy(t)—非标准状态下混凝土任意龄期(d)的收缩变形值;

e—常数,为2.718;

b—经验系数,取0.01;

t—混凝土浇筑后至计算时的天数(d);

M1、M2、M3……×Mn—考虑各种非标准条件,与水泥品种细度、骨料品种、水灰比、水泥浆量、养护条件、环境相对湿度、构件尺寸、混凝土捣实方法、配筋率等有关的修正系数。

经查表得:M1=1.25M4=1.42M6=0.96M7=0.7

M10=0.68M2、M3、M5、M8、M9均为1.0

(3)计算15d砼的收缩当量温差:

式中Ty(t)——任意龄期(d)混凝土收缩当量温差(℃),负号表示降温;

εy(t)——各龄期(d)混凝土的收缩相对变形值;

4、计算15d砼的弹性模量:

式中E(t)—混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量(N/mm2),计算温度应力时,一般取平均值;

EC—混凝土的最终弹性模量(N/mm2);可近似取28d的混凝土弹性模量,C30混凝土取3.0×104

(4)计算砼的温度收缩应力:

δ=–E(t)α△T/(1–VC)••S(t)R

△T=T0+2/3Tn+Ty(t)–Tn

式中δ—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;

△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;

T0—混凝土的浇筑入模温度(℃):取20℃;

T(t)—浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值(℃)

Ty(t)—混凝土的收缩当量温差(℃)

Th—混凝土浇筑完后达到稳定时的温度,一般根据历年气象资料取当年平均气温(℃):取25℃

S(t)—考虑徐变影响的松弛系数,一般取0.3~0.5;取0.3

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;

цc—混凝土的泊松比,取0.15;

△T=20+2/3×51.32–3.66–25=25.34℃

=0.94

K=1.5/0.94=1.59>1.5(满足抗裂条件)

露天养护期间基础砼产生的降温收缩应力为:

△T=20+2/3×50.76–3.66–25

=0.93<75%×1.1=1.125N/mm2(满足抗裂条件)

机械选择:选用JS750强制式搅拌机两台,每台平均搅拌能力≥37m3/1h。

1)配料系统使用前必须进行校验,确保配合比和计量准确无误;向泵机卸料前,必须保证砼已充分搅拌,加入外加剂或粉煤灰等外加材料的砼搅拌时间应比普通砼延长30s;人工添加外加剂及粉煤灰时必须对操作人员进行交底和培训,务必添加准确,误差≤0.5%。

2)搅拌前搅拌机内加水空转数圈,使滚筒充分湿润,将水卸入砼输送泵内,输送泵将水泵至浇筑地点,以湿润输送泵和泵管。进行第一盘砂浆或砼搅拌:砼同配比砂浆搅拌时,砂浆配比可不进行调整,但不搅拌砂浆第一盘直接搅拌砼时,考虑到筒壁上砂浆损失,石子应在砼配比的量下减半。严格控制材料掺加量,水泥外、加剂混合料允许偏差±2%,石子、砂子允许偏差±3%,水、外加剂溶液允许偏差±2%.

上料顺序应为:石子→水泥→中砂→粉煤灰→减水剂→水,应严格按此顺序进行投料,否则容易引起搅拌不匀,影响砼质量。

3)从原料投入搅拌机进行搅拌至卸料,砼应充分搅拌,砼的各种组料应混合均匀,颜色一致。普通砼搅拌时间为1.5min至2min

4)砼浇筑过程中随时抽查砼的坍落度,严禁超出配比和规范要求,普通砼应控制在80mm至180mm之间。注意坍落度应在搅拌机卸料1/4至3/4之间的部位取样。

N=Qh/(Qmax*ή)=(879/48)/(67*0.43)=1台

考虑到砼浇筑的时间较长,必须连续均衡,本工程选用两台。

2)砼的泵送   a、砼入泵坍落度控制在110~130mm;气温≥30℃或泵送较远时须考虑采取缓凝措施。   b、泵机泵送砼前,应先用1:2水泥砂浆润滑管道,有些部位可将此砂浆接住后按要求打入工程结构内,和之后的砼混在一起,如柱底、基础等部位;而一些部位只能将这些砂浆作润管用,然后卸在外面废弃,如后浇带等部位。 c、砼卸入泵机料斗的同时,泵机的搅拌器应不停搅拌。泵机料斗内砼量应始终保持盖过砼输送缸,使泵机料斗内经常保持2/3的砼,以防管路吸入空气,导致堵管。   d、泵送砼应连续进行,尽量避免停泵;如有间歇应经常使砼泵转动,以防堵管;当管内砼接近初凝时,应将管内砼排出并冲洗干净。  e、泵送时,应做好每2h换一次不洗槽里的水,并检查泵缸活塞行程,如有变化应及时调整。活塞行程可根据机械性能按需要予以确定。为减少缸体内壁不均匀磨损和闸阀磨损,一般情况下,以尽量开动长行程为宜。只有混凝土坍落度较小或开始起动时,才用短行程压送混凝土。

f、泵送砼结束或堵管清渣后,应及时用高压水冲洗干净;确保泵机、泵管、接头附件等洁净、通畅。

g.防止砼堵管所采取的措施:

①在高温施工条件下,要在水平输送管上覆盖两层湿草袋,以防止直接日照,并注意每隔一定的时间洒水湿润。这样能使管道中的混凝土不致于吸收大量热量而失水,导致管道堵塞,并能减少混凝土的温升。

②水平输送管长度与垂输送管长度比不宜大于1:3,否则会导致管道的弯曲部分摩阻增大,可泵性降低,形成堵塞。

③输送泵之前,应先压水洗管,再压送水泥泵浆,压送第一车混凝土时可增加水泥100kg,为顺利泵送创造条件。

砼的质量检查主要包括:拌合检查、施工检查抽查。

a、拌合检查:指在砼搅拌过程中对使用的原材料质量和配合比进行检查,确保砼质量和等级与供应的工程部位要求相符。

b、施工检查:砼输送到现场后,要进行现场检查核定,判断砼是否与工程要求相符,并在相关单位见证下按规范要求制作相应数量的试块;对坍落度经常进行抽查、检验,坍落度检验的试样,每100m3相同配合比的混凝土取样检验不得少于一次。在检查中,发现问题应立即通知搅拌站进行更正。

大体积混凝土的浇筑应在一天中气温最低时进行,即尽可能安排在夜间灌注混凝土。

(1)混凝土浇筑方式:由于本工程结构段宽度较大且砼板较厚,为了避免砼在强度生成过程中因为砼的收缩徐变而产生砼裂缝。在结构砼的浇筑过程中采取由远及近浇筑,长条流水作业,分段浇筑,均匀上升。底板砼板砼采用斜面分层浇筑,由一头到另一头浇筑一个坡度,向前推进,一次到顶的方法。保证上、下层浇筑间隔不超过初疑时间。为降低混凝土的水化热,降低混凝土的浇筑厚度,一般控制在30~50cm.

(2)浇筑前,应清除模板内的积水、木屑、铅丝、铁钉等杂物,并以水湿润模板使模板应保持其表面清洁无浮浆。

(3)浇筑砼的自落高度不得超过4mm,否则应使用串筒、溜槽或溜管等具进行浇筑。

(4)在浇筑大体积结构中,遇有预埋大管径或面积较大的金属板时,其下部的倒三角形区域不易浇捣和排气。浇筑后,再将孔补焊严密。

(5)固定设备的锚栓等预埋件,应在浇筑砼前埋入,如必须在砼中预留锚孔时,预留底部须保留至少150mm厚的砼。

(6)在天气炎热施工时,采取有效的措施控制入模温度在300C以内;浇筑过程中,严格控制砼的坍落度、和易性等指标应,对不合格的砼坚决退回;严防出现大量泌水、离析等影响砼质量、外观事故的发生。浇筑完后根据气温的情况确定拆模时间。

(7)砼应采取机振捣,不应采取用人工振捣。每振点的振捣延续时间,应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落。采用插入式振捣器捣实混凝土的移动间距,不宜于大于作用半径的1.5倍,振捣器距模板不宜大于振捣器作用半径的1/2,并应尽量避免碰撞钢筋、模板、预埋管(件)等。

(8)振捣器应插入下层混凝土5cm。表面振动器的移动间距,应使振动器的平板覆盖已振实部分的边缘,浇筑预留孔、预埋件及止水带等周边混凝土时,应铺以人工插捣,浇筑混凝土应连续进行,当需要间歇时,间歇时间应在前层混凝土凝结之前,将次层混凝土浇筑完毕混凝土应连续进行,当需要间歇时,间歇时间应在前层混凝土凝结之前,将次层混凝土浇筑完毕。

(9)泌水处理:流动性较大的混凝土在浇筑振捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底部开孔,将泌水排出基坑,并将流到集水井中的水泵向坑外排出。

11、混凝土的拆模和养护

1)大体积混凝土在浇筑时,在混凝土内预埋金属测温管,每天进行混凝土内外部温度测量。采取措施温差控制在25℃以内。混凝土拆模前必须满足温差要求。大体积混凝土的拆模时间比普通混凝土适当延后,防治混凝土拆模后,表面与内部温差过大而出现裂缝。

2)大体积混凝土的养护,根据当时气候条件采取洒水养护等控温措施,并根据需要测定混凝土表面和内部温度,将温差控制在设计要求的范围,本工程温差控制在25℃以内。在炎热天气下,基本养护之前应进行早期养护,一般在砼密实成型后进行30分钟早期养护。砼浇筑成型后,待表面化浆凝固后,立即用草帘、麻袋等物进行覆盖养护,养护其间,应使其保持湿润,防止雨淋、日晒和受冻,养护时间不少于7天,在砼强度未达12Mpa前,应禁止通行,并禁止安装其上层结构的模板及支撑物等设施。

三、砼浇筑后裂缝控制的施工计算

大体积混凝土浇筑后,根据实测温度值和绘制的温度升降曲线,分别计算各降温阶段产生的混凝土温度收缩拉应力,其累计总拉应力值,如不超过同期龄的混凝土抗拉强度,则表示所采取的防裂措施能有效地控制预防裂缝的出现,不致于引起结构的贯穿性裂缝;如超过该阶段时的混凝土抗拉强度,则应采取加强养护和保温(如覆盖保温材料、及时回填土等)措施,使缓慢降温和收缩,提高该龄期混凝土的抗拉强度、弹性模量发挥徐变特性等,以控制裂缝的出现。

四、大体积混凝土的质量控制措施

1、大体积混凝土出现裂缝的原因

建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于结构与结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上,都属有害裂缝。

2、防止砼开裂的质量保证措施

1)采用中,低热的水泥品种优先选用矿渣水泥。

2)严格控制砂,石含泥量,砂子含泥量控制在30%以内,石子含泥量控制在1%以内。

3)选择合理的砂石级配,砂选用中砂,石子选用碎石。

4)采用二级成品粉煤灰烧失量控制在8%以下,细度模数≦20。

5)UEA膨胀剂掺11%左右。

7)对砼结构合理进行分裂分块。

8)控制混凝土的出机温度和入模温度。

9)加强养护,尽可能避免开高温度天气施工,在混凝土表面覆盖两层塑料薄膜,然后在塑料薄膜盖两层草袋,设专人浇水,使混凝土保温保湿14d。

10)预埋水管、通水冷却、降低砼内部温升。

11)在满足强度和其它性能要求的前提下,尽量降低水泥用量。

3、控制温度和收缩裂缝的技术措施

1)降低水泥水化热和变形

(1)选用低水化热和或中水化热的水泥品种配制混凝土,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。

(2)充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。

(3)使用粗骨料,昼选用粒径较大、级配良好的粗细骨料;控制砂石含泥量;掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂,改善和易性、降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。

(4)在基础内部预埋冷却水管,通入循环冷却水,强制降低混凝土的水化热温度。

(5)在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。

(1)选择较适宜的浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土。夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土,可对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷,或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒,运输工具如具备条件也应搭设避阳设施,以降低混凝土拌合物的入模温度。

(2)掺加相应的缓凝型减剂,如木质素磺酸钙等。

(3)在混凝土入模时,采取措施改善和加强模内的通风,加速模内热量的散发。

3)加强施工中的温度控制

(1)在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免曝晒,注意保湿,冬期应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。

(2)采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度GB50496-2018 大体积混凝土施工标准,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

(3)加强测温和温度监测与管理,衽信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内,及时调整调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不至于过大,以有效控制有害裂缝的出现。

(4)合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差。在结构完成后及时回填土,避免其侧面长期暴露。

4)改善约束条件,削减温度应力

采取分层或分块浇筑大体积混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的位置设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。

5)提高混凝土的极限拉伸强度

(1)选择良好级配的粗料,严格控制其含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度模板工程施工方案正式,减小收缩变形,保证施工质量。

(2)采取二次投料法,二次振捣,浇筑后及时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。

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