發電廠2×660MW超臨界機組間冷塔工程環基大體積混凝土防裂施工方案(15頁).doc
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2022-08-25
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1、1、編制依據1.1、 空冷塔環基土建施工圖 F1911S-S6004-041.2、 電力建設施工質量驗收及評價規程第1部分:土建工程 DL/T5210.1-20121.3、 電力建設施工及驗收技術規范(建筑工程篇)SDJ69-871.4、 建筑工程施工質量驗收統一標準GB50300-20011.5、 火電施工質量檢驗及評定標準(建筑工程篇)1.6、 水工混凝土施工規范DL/T5144-20011.7、 工程建設強制性條文(工業建筑部分)2002年版1.8、 混凝土結構工程施工及驗收規范GB50204-20021.9、 混凝土強度檢驗評定標準GBJ107-871.10、 鋼筋焊接接頭試驗方法標準2、JGJ/T27-20011.11、 大體積混凝土施工規范GB50496-20091.12、 雙曲線冷卻塔施工驗收規范GB50573-20101.13、 電力建設安全工作規程(火力發電廠部分)DL5009.1-20022工程概況北方和林發電廠2660MW超臨界機組間冷塔工程。間冷塔環基內半徑為72.035m,外半徑為84.035m,寬12.00m,高2.00m。環基施工按設計分24段跳倉施工,每段砼量約490m3。混凝土強度等級均為C35 F200 W6。3大體積砼施工3.1、環基混凝土澆筑本次砼澆筑作業的振搗、模板維護人員安排完畢;攪拌機、振搗器、振搗棒等機具認真檢查一遍;砂、碎石、水泥進場后3、必須檢驗復試合格并進行計劃儲備,同時在施工開始時組織進料,以滿足混凝土連續澆筑的要求。基礎為500m3的大體積混凝土,由于凝結過程中水泥會散發出大量的水化熱,因而形成內外溫度差較大,產生溫度應力,易使混凝土產生裂縫。因此,采取以下預防措施:選用低水化熱水泥水泥。混凝土中摻入減水劑和粉煤灰,以減少水泥用量,降低水化熱。選擇合宜的砂石級配(石子1031.5mm、砂為中砂),盡量減少水泥用量。避免陽光直接照射,砂石骨料進行遮蓋,降低水溫。以此降低混凝土入模溫度。3.1.1、澆筑機械及照明布置:采用2臺汽車泵,振搗器6臺,備用2臺。攪拌站采用180型攪拌,另聯系河南攪拌站備用。照明:2臺大鏑燈(3504、0W/臺),6個小鏑燈以確保夜間作業光線充足。3.1.2、作業人員分配(分兩班作業):施工指揮:1人 值 班 長:2人(白班、夜班各1人) 振搗工:6人/班機械指揮:2人/班 泵車司機:4人/班 攪拌司機:1人/班鏟車司機:1人/班 電 工:2人/班 木工維護:2人/班配合振搗及瓦工的力工:12人/班 罐車司機:6人/班 瓦 工:6人/班配合1座攪拌站的力工:3人/班 配合泵車的力工:4人/班 測溫、養護:4人機械維修:2人 應急預備人員:20人3.2、混凝土攪拌:混凝土攪拌機采用180型攪拌站,攪拌站平均攪拌效能力為180m3/h。混凝土攪拌前,加水空轉數分鐘后,將基水倒凈,試拌筒充分濕潤,5、攪拌第一盤時,考慮砂漿損失,石子用量應按配合比規定減半,攪拌好的混凝土要卸凈,在混凝土未出料前不得再投入板合料。攪拌時間不得少于180s。3.3、混凝土運輸:采用混凝土罐車運輸。每盤卸出1/4或3/4時,取樣作塌落度試驗,試樣塌落度之差不超過2cm。3.4、混凝土澆筑:混凝土泵車澆筑。由一點投入混凝土,沿兩側圓弧進行澆筑。采用斜面分層趕漿法流水施工,每層坡角1520,每層澆筑厚度200300mm,每層最大面積90m2,最大混凝土澆筑量為27m3。混凝土澆筑能力130m3/h,滿足基礎混凝土連續施工要求。混凝土初始投入點澆筑方向混凝土分層趕漿施工示意圖 3.5、混凝土振搗:采用分層斜坡式振搗。每6、個澆筑方向配置3臺插入式振搗器。振搗要求快插慢拔,在振搗過程中,將振搗棒上下略為抽動,以使上下振搗均勻。每點振搗時間控制在20s30s,應以混凝土表面不再顯著下沉,不再出現氣泡,表面泛出灰漿為準。振搗間距不大于500mm,振搗棒插入下層混凝土不得小于50mm。插入振搗棒距模板150200mm,不宜緊靠模板振搗,并應盡量避免碰撞鋼筋。3.6、壓面:在混凝土達到初凝前,由瓦工進行表面壓光處理。首先用6m木方在混凝土表面上來回蹭磨,將斜面粗略找平,然后再用抹子壓光。必須24h專人堅守,壓至初凝結束。3.7、混凝土養護:環基混凝土采用覆蓋1層塑料布外罩棉被養護,養護時間不得少于7天,棉被必須保持濕潤,7、在砼表面與塑料布間澆水養護,澆水間隔時間以保證砼濕潤為準。以此達到控制內外溫差22(規范要求25),當混凝土表、中、下溫差小于10度時,方可拆模,拆模后為了保溫根據當時氣溫采取相應的保溫措施。3.8、測溫:混凝土澆筑完壓平、達到初凝后。開始進行混凝土測溫,并建立測溫記錄。前3至5天每4至6小時測一次,后2天每天測2次,共測7天。當溫差接近22(規范要求25)時,應在混凝土表面再加厚覆蓋棉被及一層塑料布,并及時澆水養護。混凝土表、中、下溫差小于10度時,停止測溫。測溫孔均勻布置10點,每點分別測表、中、下三個部位。插入深度及部位如下圖:測溫點位示意圖每段測溫點位布置圖4、質量保證措施4.1、相鄰8、模板的縫隙用膠帶粘貼。4.2、模板與墊層間用20厚海棉。4.3、模板安裝后應及時清理倉內雜物。4.4、指派專人進行監護。4.5、在混凝土澆筑完,達到初凝前,由瓦工進行表面壓光處理。4.6、表面刷透屏油,且薄而均勻,顏色一致。4.7、如遇大雨天,混凝土澆筑無法進行時,應及時用五色布保護內外鋼筋上表面,以減少雨水進入倉中。再澆筑時,必須排除積水。混凝土初凝后,混凝土表面應鑿毛,按施工縫處理。4.8、及時調整混凝土配合比,測砂、石含水率,調整混凝土施工配合比。4.9、溫度裂縫預防措施:4.9.1優化砼配合比減小水泥用量,同時加入適量的粉煤灰;4.9.2根據測溫記錄采取相應保溫措施,以保證將溫差控制在9、22之內5、安全保證措施5.1、落實安全責任制度。5.2、進入施工現場必須正確佩戴安全帽。5.3、經常檢查施工機械,保證正常運轉。5.4、電氣設備、機械設備非專業人員不得操作。5.5、所有電氣設備,必須有防雨、防潮設施,并有接地或接零保護。5.6、嚴禁酒后進入施工現場。5.7、進入現場著裝應符合施工安全要求。5.8、作業區內設置專職安全員。5.9、所有作業人員必須經過三級安全教育,并經考試合格上崗。5.10、所有作業人員必須體檢,符合安全規程要求后方可上崗。5.11、澆筑混凝土用振搗棒振搗時,振搗人員應穿絕緣鞋,戴絕緣手套。5.12、一切工作必須按操作規程、安全制度及公司有關規定進行。5.1310、施工前由施工技術人員對施工人員進行安全、質量交底,執行雙簽字制度。5.14、打混凝土時罐車由專人指揮,混凝土泵車的臂桿下不得站人,輸送混凝土的鋼管接口要正確、牢固。5.15、夜間施工應有足夠的照明,照明設備應使用工作行燈,如發現照明不足或故障應請專業電工修整,非專業人員不得亂動。5.16、杜絕野蠻施工,做到“三不傷害”,即不傷害他人;不傷害自己;不被他人傷害。砼澆筑示意圖 6、混凝土抗裂及保溫驗算大體積混凝土澆筑裂縫控制的施工計算 裂縫控制原理在大體積混凝土澆筑前,根據施工擬采取的防裂措施和現有的施工條件,先計算混凝土的水泥水化熱的絕熱最高溫升值、各齡期收縮變形值、收縮當量溫差和彈性模量,然11、后通過計算,估量可能產生的最大溫度收縮應力,如不超過混凝土的抗拉強度,則表示所采取的防裂措施能有效控制、預防裂縫的出現;如超過混凝土的抗拉強度,則可采取措施調整混凝土的入模溫度、降低水化熱溫升值、降低混凝土內外溫差、改善施工操作工藝和混凝土拌合物性能、提高抗拉強度或改善約束等技術措施重新計算,直至計算的應力在允許的范圍。1、計算參數環基尺寸長度 l (m)寬度 b (m)厚度 h (m)20.41122.00 混凝土標號C35F200W6混凝土配合比水泥水砂石粉煤灰外加劑42.5#普硅中砂碎石5-31.5重量kg/m337016868610709512比容熱C(Kj/kg.K)0.84 4.212、0.840.840.920.92熱當量Wc(Kj/)295.68663.6556.92948.3691.088.096材料溫度Ti(攝氏度)302424243024熱量TiWc8870.415926.413366.0822760.642732.4194.304混凝土澆筑溫度 Tj ()25.40 混凝土入模溫度 T0 () 25.40 外界氣溫()242、混凝土的最終絕熱溫升 Tmax ()Tmax=mcQ/c=56.7 其中mc-每立方米混凝土中水泥用量 (kg/m3)370Q-水泥28d水化熱 (kJ/kg)375c-混凝土的比熱 (J/kgK)0.97-混凝土的密度 (kg/m3)24013、03、各齡期混凝土的絕熱溫升 T(t) ()T(t)=Tmax(1e-mt)其中m-經驗系數(隨水泥品種、比表面及澆筑溫度而異)0.384e-常數 2.718t (d)-混凝土的齡期計算結果混凝土齡期 t (d)T(t) ()338.8 651.0 954.9 1256.1 1556.5 1856.6 2156.7 2456.7 2756.7 3056.7 4、各齡期混凝土內部最高溫度 Tn(t) ()Tn(t)=Tj+T(t)其中-不同齡期和澆筑厚度的降溫系數查表混凝土齡期 t (d)30.65 60.62 90.59 120.48 150.38 180.29 210.23 240.19 214、70.16 300.15 計算結果混凝土齡期 t (d)Tn(t) () Tn(t) ()350.6 657.0 -6.4 957.8 -0.8 1252.3 5.5 1546.9 5.5 1841.8 5.1 2138.4 3.4 2436.2 2.3 2734.5 1.7 3033.9 0.6 混凝土齡期 t (d)與外界氣溫之差T1(t) ()T1(t)Tn(t)-Tj326.6 633.0 933.8 1228.3 1522.9 1817.8 2114.4 2412.2 2710.5 309.9 5、各齡期混凝土表面溫度 Tb(t) ()Tb(t)=Tq+4h(H-h)T1(t)/H215、其中Tq-不同齡期的大氣平均溫度 ()24H-混凝土的計算厚度 (m) H=h+2h=3.67 h-混凝土的虛厚度 (m)h=K/=0.83 K-計算折減系數0.666-混凝土的導熱系數 (W/mK)2.3-模板及保溫層的傳熱系數 (W/m2K)=1/(i/i+1/q)=1.84 i-各種保溫材料的厚度 (m)棉被0.03 0.0025 i-各種保溫材料的導熱系數 (W/m2K)0.06 58.00 q-空氣層傳熱系數 (W/m2K)23計算結果混凝土齡期 t (d)Tb(t) ()342.7 647.2 947.7 1243.9 1540.1 1836.5 2134.1 2432.5 27316、1.4 3031.0 齡期 t (d)內部溫度與表面溫度之差表面溫度與大氣溫度之差T2(t)Tn(t)-Tb(t) ()T3(t)=Tb(t)-Tq ()37.9 18.7 69.8 23.2 910.1 23.7 128.4 19.9 156.8 16.1 185.3 12.5 214.3 10.1 243.6 8.5 273.1 7.4 302.9 7.0 6、各齡期混凝土收縮相對變形值 y(t)y(t)y0(1e-0.01t)M1M2M3M10其中混凝土在標準狀態下的最終(極限)收縮值 y0 0.000324混凝土收縮變形不同條件影響修正系數 MM1普通水泥1.00 M2水泥細度為50017、0孔1.35 M3骨料為花崗巖1.00 M4水灰比為0.401.00 M5水泥漿量為0.251.20 M6自然養護28天0.93 M7環境相對濕度為70%0.77 M8水力半徑的倒數為0.211.00 M9機械振搗1.00 M10配筋率0.070.86 M1M2.M10=1.00 計算結果混凝土齡期 t (d)y(t)39.55237E-0661.88224E-0592.78186E-05123.65489E-05154.50212E-05185.32431E-05216.1222E-05246.89652E-05277.64795E-05308.37718E-057、各齡期混凝土的當量溫差 18、Ty(t) ()Ty(t)y(t)/其中-混凝土的線膨脹系數 0.00001計算結果混凝土齡期 t (d)Ty(t) ()Ty(t) ()30.96 61.88 0.93 92.78 0.90 123.65 0.87 154.50 0.85 185.32 0.82 216.12 0.80 246.90 0.77 277.65 0.75 308.38 0.73 8、各齡期混凝土的彈性模量 E(t) (N/mm2)E(t)E0(1e-0.09t)其中E0-混凝土的最終(28d)彈性模量 (N/mm2) 30000 計算結果混凝土齡期 t (d)E(t) (N/mm2)37098 612517 9119、6653 1219811 1522222 1824062 2125467 2426539 2727358 3027983 9、混凝土的綜合溫度差 Tt ()T(t)=T1(t)-Th其中Th-混凝土澆筑后達到穩定時的溫度 ()24.0 計算結果混凝土齡期 t (d)T(t) ()69.04 99.80 124.34 15-1.12 18-6.17 21-9.56 24-11.83 27-13.53 30-14.09 10、各齡期混凝土的溫度(包括收縮)應力 (t) (N/mm2)(t)=-E(t)T(t)S(t)R/(1-)其中S(t)-考慮混凝土徐變影響的松弛系數 查表混凝土齡期 t (d)20、S(t)60.51990.475120.442150.411180.389210.369240.355270.341300.331R-混凝土的外約束系數 0.25 -混凝土的泊松比 0.15 計算結果混凝土齡期 t (d)(t) (N/mm2)6-0.1728 9-0.2279 12-0.1119 150.0301 180.1699 210.2643 240.3278 270.3712 300.3840 11、計算結論 28d混凝土抗拉強度ft2.01N/mm2通過計算,說明由于降溫和收縮產生的溫度應力小于混凝土的抗拉強度,可采取一次連續澆筑環基混凝土,不會產生貫穿的有害裂縫。大體積混凝土澆筑21、后裂縫控制的施工計算 裂縫控制原理在大體積混凝土澆筑后,應根據實測溫度值和繪制的溫度升降曲線,分別計算各降溫階段的混凝土溫度收縮應力。如累計的總拉應力不超過同齡期的混凝土抗拉強度,則說明采取的防裂措施能夠有效控制和預防有害裂縫的出現,如超過該階段的混凝土抗拉強度,則應采取措施加強養護,減緩其降溫的速度,提高該齡期的混凝土抗拉強度,以達到控制裂縫的出現。12、各齡期混凝土實際水化熱最高溫升值 Td () Td=TnT0其中Tn-各齡期混凝土溫度值計算結果混凝土齡期 t (d)Td ()325.2 631.6 932.4 1226.9 1521.5 1816.4 2113.0 2410.8 27922、.1 308.5 13、混凝土水化熱平均溫度 Tx(t) () Tx(t)=Tb+2(Tn-Tb)/3計算結果混凝土齡期 t (d)Tx(t) () Tx(t) ()348.0 653.8 -5.8 954.4 -0.7 1249.5 4.9 1544.6 4.9 1840.1 4.6 2137.0 3.1 2435.0 2.0 2733.4 1.5 3032.9 0.5 14、各齡期混凝土綜合溫差 T(t) ()T(t)=Tx(t)+Ty(t)計算結果混凝土齡期 t (d)T(t) ()6-4.9 90.2 125.8 155.8 185.4 213.9 242.8 272.3 301.2 23、15、各齡期混凝土總溫差 T0(t) ()T0(t)=T(t)=22.5 16、最大溫度應力值 (t) (N/mm2)(t)=/(1-)(1-1/(coshl/2)(E(t)T(t)S(t)其中-約束狀態影響系數=(Cx/(hE(t)1/2Cx-地基水平阻力系數 (N/mm3)1.50 l-混凝土結構物長度 (mm)20260S(t)-考慮混凝土徐變影響的松弛系數 查表混凝土齡期 t (d)S(t)60.20890.212120.215150.23180.252210.301240.367270.473301計算結果齡期 t (d)Cx/(hE(t)cosh(l/2)E(t)TtS(t)(t)24、65.99206E-080.00024479 6.01066478 -12678 -0.1243 94.50366E-080.00021222 4.34969857 777 0.0070 123.78578E-080.00019457 3.65858933 24638 0.2106 153.37508E-080.00018371 3.29290800 29496 0.2416 183.11694E-080.00017655 3.07366211 32576 0.2586 212.94499E-080.00017161 2.93203842 29522 0.2289 242.82598E-08025、.00016811 2.83604961 27413 0.2088 272.74141E-080.00016557 2.76883696 29542 0.2220 302.68017E-080.00016371 2.72068809 34693 0.2581 max=(t)=1.5113 N/mm217、混凝土抗裂驗算28d混凝土抗拉強度ft2.01N/mm2抗裂安全度Kft/max=1.33 1.15滿足抗裂條件,故知不會出現裂縫18、混凝土所需保溫(隔熱)材料厚度計算 (m)=0.5Hi(Tb-Tq)Kb/(Tn-Tb)=0.06 其中Kb-傳熱系數修正值2.00 Tn、Tb-按澆筑后3d計算因此當選用導熱系數為0.06的保溫材料時,必須滿足覆蓋厚度不小于60mm。