1、萊佛士船業萬噸起重機基礎工程大體積混凝土施工方案一、工程概況 本工程在煙臺萊佛士海洋工程有限公司廠區內，橫跨原有20萬噸船塢北側上方，建造的雙橫梁液壓起重機基礎，2萬噸固定門式起重機高度為118米，長度為129米，橫梁為雙箱型鋼結構，截面為184.5米。單根橫梁設計起重量為10000噸，單根鋼制橫梁自重約5000噸，上部橫梁可在4.25米范圍內水平移動（由液壓系統控制）。每根橫梁在船塢梁側設兩根鋼筋混凝土支柱，混凝土支柱頂標高為104.5米。混凝土支柱基礎寬23.5米，長30米，厚度為6米，混凝土設計強度為C50，一次性澆筑完成，不留施工縫。二、施工準備工作大體積混凝土的施工技術要求比較高，特
2、別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫。因此需要從選擇上、技術措施等有關環節做好充分的準備工作，才能保證大體積混凝土順利施工。1、材料選擇本工程采用商品混凝土澆筑。對主要材料要求如下： （1）水泥：因混凝土標號較大，采用42.5R普通硅酸鹽水泥，通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗滲能力。 （2）粗骨料：采用碎石，粒徑5-25mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。 （3）細骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。
3、選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。 （4）粉煤灰：由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對混凝土抗滲抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在10%以內，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。 （5）外加劑：通過分析比較及過去在其它工程上的使用經驗，每立方米混凝土加2kg減水劑可降低水化熱峰值，對混凝土收
4、縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。具體外加劑的用量及使用性能，商品混凝土站在澆筑前應報告送達施工單位。2、混凝土配合比（1）混凝土采用攪拌站供應的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據現場提出的技術要求，提前做好混凝土試配。（2）混凝土配合比應提高試配確定。按照國家現行混凝土結構工程施工及驗收規范、普通混凝土配合比設計規程及粉煤灰混凝土應用技術規范中的有關技術要求進行設計。（3）粉煤灰采用外摻法時僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應考慮到水泥的供應情況，以滿足施工的要求。 （4）本工程混凝土配合比為 水泥：砂：石子：水：摻合料：外加劑1：外加劑2 = 507：603：1028：187：57：14
5、：2三、混凝土澆筑（1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土運輸車運到現場，每個基礎墩采用1臺混凝土布料桿。（2）混凝土澆筑采用斜面分層方法進行，每層厚度為400mm。確保每層混凝土之間的澆筑間歇時間不超過規定的時間15小時。（3）混凝土澆筑時配置2-4臺振搗器。（4）由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產生細小裂縫。為了防止出現這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預沉后采取二次抹面壓實措施。（5）防水混凝土抗滲試塊按規范規定，現場按每澆筑500立方米制作1組抗滲試件（一組為6個抗滲試件），且每項工程不得少于兩組。四、混凝土養護為確保大體積混凝土施工質量，除要滿足強
6、度等級、抗滲要求，關鍵要嚴格控制混凝土在硬化過程中水化熱引起的內外溫差，防止因溫度應力而造成混凝土產生裂縫。本工程擬采用內部降溫外部保溫法來降低混凝土內外溫差。在混凝土內部預埋水管，考慮到冷卻水對混凝土熱交接的影響及結構自身的尺寸，為能均勻排放水化熱，沿混凝土厚度布置4層冷卻水管。管道程蛇形布置，水管在安裝完畢后，應進行水壓試驗，以防止管道及連接部分出現滲漏現象。管冷卻水在混凝土澆筑覆蓋第一層冷卻水管后開始使用，一直持續到保溫及測溫工作結束為止（冷卻管布置見附圖1）?；炷翝仓岸文鎵簩崳炷吝_到初凝后在混凝土表面蓄水0.5m，進行蓄水保溫養護。五、混凝土測溫（1）澆筑時應設專人配合預埋
7、測溫管。測溫點布置：在混凝土基礎對角線右側設置3個溫度傳感器，左側設置6個測溫孔，在與之相對應的對角線上設置2個測溫孔（詳見附圖2）。測溫線應按測溫平面布置圖進行預埋，預埋時測溫管與鋼筋綁扎牢固，以免位移或損壞。每組測溫線 (即不同長度的測溫線)在線的上端用膠帶做上標記，便于區分深度。測溫線用塑料帶罩好，綁扎牢固，不準將測溫端頭受潮。測溫線位置用保護木框作為標志，便于保溫后查找。（2）配備專職測溫人員，按兩班考慮。對測溫人員要進行培訓和技術交底。測溫人員要認真負責，按時按孔測溫，不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔，換班時要進行交底。 （3）測溫工作應連續進行，每測一次，持續測溫及混凝
8、土強度達到時間，強度并經技術部門同意后方可停止測溫。（4）測溫時發現混凝土內部最高溫度與表面溫度之差達到25度或溫度異常，應及時通知技術部門和項目技術負責人，以便及時采取措施。計算書：一、 砼最終絕熱溫升：Th = mcQ/ C= 514377 /24000.96=84.11oC其中：Th砼最終絕熱溫升（oC）; mc 砼中水泥用量（kg/m3）; Q每千克水泥水化熱量（J/kg），普通硅酸鹽水泥42.5#取值為377;C砼的比熱（KJ/kg*k），取0.96;砼的密度，取2400（kg/m3）二、砼內部中心最高溫度：T1（t） = To+Th=28+84.110.86 = 100.33 oC
9、其中：T1（t） t齡期砼內部中心最高溫度(oC) To 砼的澆筑入模溫度(oC) Th 砼最終絕熱溫升(oC) 不同澆筑塊厚度的溫降系數，取值0.86三、砼表面溫度： T2（t） =Tq +4h（Hh） T1（t）Tq /H2 =66.81 oC 則內外溫差T = T1（t） T2（t） = 100.33-66.81 =33.52 oC其中：T2（t） t齡期砼表面溫度(oC)； Tq 施工期大氣平均溫度(oC) h砼虛厚度（m），h=K，K為折減系數，取2/3；為砼導熱率，取2.33W/mk；為砼表面模板及保溫層傳熱系數（W/m2k）；=1/i/i+1/qi各保溫材料厚度（m），本工程蓄水
10、0.5米保溫；i各保溫材料導熱率（w/mk），見表1。查表1. q空氣層的傳熱系數，取23w/m2k；H砼計算厚度（m），H=h+2 h;h砼實際厚度（m）表1.各項保溫材料導熱率值（w/mk）材料名稱材料名稱木模鋼模草袋木屑爐渣水0.23580.140.170.470.58粘土干砂濕砂油氈泡沫砼空氣1.381.470.331.310.050.100.03四、須排水的水化熱： 由上述可知，當砼最高內部中心溫度達到100.33 oC時，砼內外溫差可達33.52 oC，而砼內外溫差應控制在25 oC范圍內，故砼內外溫差需降低8.52 oC才能滿足要求，此處取10 oC。此時須排出的水化熱為：q =
11、 TC=100.9624004500=103.68106（KJ）其中：q 砼須排出的水化熱（KJ）； T 砼內外溫差（oC）； C 砼的比熱（KJ/kgk），取0.96； 砼的密度，取2400kg/m3； 基礎澆筑砼量（m3）五、吸收熱量所需用水的質量： M水 = q/Cpm（t1-t2） = 103.68106/（50 oC-15 oC）4.1868=0.708106kg其中：Cpm水的比熱容（KJ/kg oC），取4.1868； t1 出水溫度（oC），取50 oC； t2入水溫度（oC），取15 oC；六、吸收熱量所需用水的體積：V水 = m水/水 = 0.708106/1103=0.708103m3七、管徑計算：S= V水/V流t=0.708103/2483600=210-3m2其中：V水吸收熱量所需用水體積（m3）； V流水的流速（m/s），取值2m/s； t消耗熱量所需時間（h），取48h則：水管內半徑r=0.025m附圖一：
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