烟囱基础大体积砼施工方案

武钢烧结厂五烧车间烟气脱硫工程

烟

囱

基

础

大

体

积

砼

施

工

方

案

武汉钢铁集团宏信置业发展有限公司

2013年11月22日

目录

一、工程概况

二、工程难点

三、编制依据

四、施工工艺流程及施工方法

五、主要管理措施

六、投入主要劳动力安排

七、主要设备配套计划

八、混凝土配合比

九、商砼站生产设备

十、商砼站材料储备

十一、生产质量控制

十二、基础大体积混凝土施工措施十三、大体积混凝土温控措施

十四、混凝土养护

十五、质量保证措施

十六、质量通病预防与处理措施十七、安全保证措施

十八、文明施工措施

十九、应急预案

武钢烧结厂五烧车间烟气脱硫工程

烟囱基础承台底板混凝土施工方案

一、工程概况

本烟囱底板工程钢筋混凝土结构均采用现浇混凝土，混凝土强度等级为C30，本烟囱底板混凝土结构为圆柱体，直径22米，高4.0米，混凝土总方量约为1000方，该烟囱底板为典型的大体积混凝土。

我公司采用中建商品混凝土有限公司供应商品砼。

二、工程难点

该基础底板为典型的大体积混凝土工程，施工技术难度较大。

该底板为圆柱体，高 2.5米，底板直径22米，因此如何有效地控制大体积混凝土的水化温升及有害裂缝等是该工程底板混凝土施工的技术难点。

三、编制依据：

1、《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2002

2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

3、《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009

4、《烟囱基础施工图》

四、施工工艺流程及施工方法：

4.1施工程序

测量定位→基础土石方开挖→中心线复测→基坑预留土层人工

开挖并修整至设计基底标高→地基验槽→浇筑基础混凝土垫层→破

桩头及清渣→桩承载力实验→基础模板钢筋安装→浇筑基础大体积

混凝土→混凝土养护→模板拆除→清理、土方回填

五、主要管理措施

根据工程实际情况和施工管理协调需要，特成立施工现场浇筑指挥领导小组：

六、投入主要劳动力安排

本次混凝土浇筑预计需要24小时，浇筑混凝土时分成2个班

组，每班组6人，其中安排4台震动器，每台2人操作。第一班组

工作6小时后由第二班组继续施工，保持人歇机械不歇的状态，确

保本次浇筑混凝土按时完成。

七、主要设备配套计划

八、混凝土配合比设计

1、大体积混凝土配合比设计原则

根据GB50496-

2009《大体积混凝土施工规范》中3.0.2规定，大体积混凝土可采用6 0d或90d的强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收的依据。因此我单位与商品砼供应站商议，结合该工程的实际情况，在配合比设计时采用按标养60d强度进行配合比设计和强度评定。混凝土配合比中掺入矿粉和粉煤灰，并掺入高效聚羧酸减水剂，在满足混凝土强度要求的同时，有效降低水泥水化放热量、延缓水化释放速度，能有效控制大体积混凝土有害裂缝。通过对混凝土配合比进行试验，确定能满设计要求的配合比。

2、混凝土原材料性能及配合比设计

3、本工程采用武汉亚东水泥厂生产的P.O42.5水泥，该水泥属于中低热水泥，性能稳定。

4、粉煤灰

本工程采用麻城电厂Ⅰ级粉煤灰，其相关指标稳定，有利于改善混凝土施工性能及混凝土密实性能。

5、聚羧酸碱水剂

西卡公司生产的高效聚羧酸减水剂，可根据工程情况调整混凝

土的凝结时间，延缓水化热释放速度。

6、粉骨料

阳新采石场生产的粒径5～31.5mm连续配的石灰岩碎石，及岳阳产粒径5～31.5连续级配卵石，均属非碱活性粗骨料。

7、细骨料

本工程使用的是岳阳的中粗砂，属非活性细骨料。

8、混凝土配合比优化确定

根据设计配合比进行试验的数据，能满足工程设计要求，可确定为生产配合比。

9、原材料降温措施

根据商品砼站以往大体积混凝土施工经验及测温记录，大体积混凝土在3-

5天内温升将达到峰值，为尽可能推迟底板混凝土温升峰值，须尽可能控制混凝土出现温度，原材料的温度是混凝土出现温度控制的关键，为此商砼站在原材料温控上采取相应的措施。

（1）河砂、碎石温控措施：商品砼站建有1万平米封闭料仓，能储存约2万吨砂石料，现场检测河砂、碎石表面温度均控制在15-20℃。

（2）商品砼站粉料进料温度严格控制，特别是水泥进料时温度控制在60℃以内，对温度过高的粉料需等粉料降温后才予以使用。

（3）商品砼站现有水源为检测合格的自来水，搅拌站蓄水池深埋地下，蓄水能力200立方，水温控制在16℃左右。

九、商砼站生产设备

为了使用较短的泵管覆盖施工区域，以及混凝土运输车进出的顺畅，泵送设备的布置地点需经过现场考察确认。

1、输送设备

在混凝土一次性供应达到2000m3以上时，预计浇注时间40小时，拟采用两台T80地泵进行泵送施工，另外配一台46m车泵视场地情

况使用。T80地泵理论泵送效率60m3/h，实际泵送效率按0.7折减系数；46m车泵理论泵送效率80m3/h，实际泵送率按0.8折减系数；则泵送能力为：

60×0.7×2+80×0.8=148 m3/h

由以上计算得出商砼站的实际输送能力可满足现场施工要求，能够保证供应的连续性。

2、搅拌设备

商砼站现有180生产线两条，搅拌楼的生产效率为180m3/h，实际生产效率按0.75折减系数，二条生产线的生效效率为：

180m3/h×2×0.75=270 m3/h

由以上计算得出，该商砼站的实际生产能力能够满足施工要求，可保证供应的连续性。

3、运输设备

该商砼站有运输车25台（12m3），往返工地一趟平均需要100分钟，工时利用效率按0.8折减系数，每车次实装按12m3计算，运输能力为：

0.8×12m3/h/台次×（60/100）次/h×25台=144 m3/h

由以上计算得出，该商砼站的实际能力能够满足运输要求，可保证供应的连续性。

十、商砼站材料储备

商砼站原材料储备能力一览表

从表中可看出该商砼站两条生产线的材料储备能力完全能够保证该工程大体积混凝土的连续供应要求。

十一、生产质量控制

商砼站对本工程专门成立以站长为总指挥的混凝土生产组织领导小组，并要求各部门安排人员24小值班。

1、混凝土质量控制

（1）开盘鉴定

在开盘前为保证各计量系统符合规范要求，由相关人员组织对整个称量系统进行校称，保证称量的准确性。混凝土每次开盘都进行鉴定工作，以验证混凝土用原材料质量及混凝土拌合物的工作性能。开盘鉴定工作由商品砼站技术负责人组织生产科、质检、试验

等部门进行完成。

（2）开盘资料及交底

试验室将根据现场填写的商品混凝土订货单，在接到生产任务时，及时出具相应的开盘资料，资料中需提供所用原材料的出厂合格证或材质证明书及站内技术部门的复验报告、开盘鉴定等资料，不合格品严禁使用。在正式生产任务下达前，由站内技术科组织相关部门人员进行技术交底。

（3）混凝土的拌制与检查

质检员做到严格监控站内原材料的质量，试验员将随时检测粗细集料的含水率，根据检测结果调整生产配合比，同时质检员对站内拌制的混凝土加大取样频率，及时调整混凝土拌合物的性能，保证混凝土到现场后满足施工要求。

（4）混凝土的出站质量控制

为保证混凝土出站质量的稳定，特设置了质量观测台，质检人员需对每车混凝土进行观测，合格后方能出站。此外质检人员每天做好混凝土相关性能的检测工作，如坍落度损失等试验，保证出站质量控制有据可循。

（5）过程服务

为保证混凝土质量稳定，混凝土浇注期间，客服人员必须留守现场，将现场混凝土的施工情况及时、准确的反馈给商品砼站技术科与生产客服科，以便作出及时的调整。同时在混凝土浇筑过程中安排技术人员到现场做好浇筑过程的监控及技术服务工作。

（6）生产控制

混凝土属特殊的建筑材料，其和易性、可泵性和混凝土供应的连续性对用户十分重要，在混凝土生产运输过程中，调度室通过电话随时与现场客服员、司机、泵工保持紧密联系，根据站内及现场实际情况，灵活调配车辆，防止出现积压车辆和中断供应现象。十二、基础大体积混凝土施工措施

1、大体积混凝土温度计算

基础混凝土量大，在凝固过程中结构内部会产生大量水化热，其温度计算如下：

大体积混凝土温度计算公式

A、最大绝热温升

T(t)=WQ/Cρ(1-e-mt)

T(t)―混凝土最大绝热升温（℃）；

W―每m3混凝土胶凝材料用量（），；

Q―水泥7d水化热（）；

C―混凝土比热、取0.97;

ρ―混凝土密度、取2400（）；

e―为常数，取2.718；

t―混凝土的龄期（d）；

m―系数、随浇筑温度改变。取0.362；

根据C30砼配合比，W=340，Q=82.48

T(t)=[340×82.48/0.97×2400]×(1-2.718-0.362×7)=11.1℃

B、混凝土中心温度

T1（t）=T j+T h·§（t）

T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）

T j——混凝土浇筑温度

§（t）—t龄期降温系数

取T j=23，§（t）=1.61

T1（t）=23+11.1×1.61=40.7℃

C、混凝土表层温度

T2（t）=T q+4·h1（H—h1）[T1（t）—T q]/H2

T2（t）——混凝土表面温度（℃）

T q——施工期大气平均温度（℃）

h1—混凝土虚厚度（m）

H—混凝土计算厚度（m）

T1（t）——混凝土中心温度（℃）

β=1/[0.001/0.40+0.05/0.14+1/23]=0.64

h1=K·λ/β=2/3×2.33/0.64=2.4

H=h+2h1=2.5+2×0.64=3.78,取T q=10℃

T2（t）=10+2.5×0.64×(3.78-0.64)×(40.7-10)/3.782=20.8℃

D、混凝土内平均温度

Tm（t）=[T1（t）+T2（t）]/2=(20.8+40.7)/2=30.8℃

因基础施工期间在12月份天气，平均气温10℃左右，内外温差不会大于25℃，因此不需要采取内部降温。

十三、大体积混凝土温控措施

1、温度监测设备（温度传感器）

（1）性能要求：温度监测要求实时性和可长期监测数据，因此，所选监测设备中的温度传感器在敏感性满足的前提下，能够较长时间稳定工作；数据采集设备要求方便采集温度数据，操作简单，

数值显示，设备见图1。

（2）绑扎要求：温度传感器的数据传输线采用绑扎钢丝，分段固定在烟囱底板钢筋笼上，传感器的测头在到达测点附近时，对数据传输线绑扎定位完毕，将测头置于钢筋笼间隙区内，避免与钢筋笼接触。确保振捣混凝土时，温度传感器不跑位或受损。

图1 温度传感器

2、温度监测点布置

（1）温度监测点布置原则：依据GB50496-

2009《大体积混凝土施工规范》中的要求，以真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度为原则，总体可以反映出混凝土中心与表面混凝土、表面混凝土与环境温度的历时差值变化规律。

（2）布置方式规定：

1）监测点的布置范围以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置；

2）在测试区内，监测点的位置与数量可根据混凝土浇筑体内温度场的分布情况及温控要求确定，经理论计算基本可以确定温度场

和应力场规律的可以将测点沿最不利位置布置；

3）在基础平面对称轴线上，监测点位宜不少于4处，布置应充分考虑结构的几何尺寸；

4）沿混凝土浇筑体厚度方向，必须布置外表、底面和中心温度测点原则；

5）保温养护效果及环境温度监测点数量应根据具体需要确定；

（3）工程实际温度监测点具体布置：

底板混凝土按厚度方向分 3 层，上层布点距离顶面混凝土15cm，中层布点在高度方向1/2 处，底层布点距离底面混凝土15 cm。因底板结构为对称圆形结构，为了达到使用最少的温度传感器监测尽可能准确数据的目的，选取1/4的结构即可作为研究对象。平面温度布置点沿底板一条长度方向上，从底板中心位置沿一边布置温度监测点（1点距离混凝土边侧10cm 位置，2、3、4点分别为其长度的1/4、1/2、3/4处），同时在垂直方向上1/2处、扇形区域中心1/2处布置测点。同时，考虑底板结构在角点突变处易出现温度散热不一致，因此在角点突变处设置温度监测点。图2为温度监测点布置图。共 21 个温度监测点。

（a）温度监测点平面图（b）温度监测点断面图

图2 温度监测点布置图

（4）监测时间

混凝土终凝后前2d内每1~2h 测一次数据，第3d时每3~4h 测一次数据，4~7d时每6h测一次数据。

3、温控指标及温控措施：

温度监测指标应符合以下条件：

1）混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃；

2）混凝土浇筑块体的里表温差不宜大于25℃；

3）混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。

十四、混凝土养护

冬期施工时，应对混凝土底板采取相应的保温保湿养护措施，保证工程质量。应采取以下措施：

1、烟囱基础底板浇筑后表面用塑料薄膜进行覆盖，再用湿棉毡覆盖，用以起到保温的作用。

2、保湿养护的持续时间，不得少于14天。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时，可全部拆除。

3、湿养护过程中，应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润。

4、“穿堂风”的地方，要防止墙面因为快速干燥而出现裂缝，必要时要有临时的挡风措施。

5、大体积混凝土保温养护中，应对混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行检测，当实测结果不满足温控指标的要求时，应及时调整保温养护措施。当监控温度接近规定临界值时，应加强混凝土保温保湿养护，选取合适的保温材料，依据公式计算出保温材料的厚度，并加以覆盖。不同材料保温层的厚度计算如下： 依据GB50496-2009《大体积混凝土施工规范》中附录C 大体积混凝土浇筑体表面保温层的计算方法，混凝土浇筑体表面保温层厚度的计算公式为：

b b q i K T T T T h ·)

()

(5.0max 0b --=

λλδ （C.1）

式中：δ—混凝土表面的保温层厚度（m ）； λ0—混凝土的导热系数〔W/(m·k)〕，一般取2.33； λi —第i 层保温材料的导热系数〔W/(m·k)〕； T b —混凝土浇筑体表面温度（℃） T q —混凝土达到最高温度（浇筑后3-5天）的大气平均温度（℃）

T max —混凝土浇筑体内的最高温度（℃） h —混凝土结构的实际厚度（m ）； 计算时可取 T b —T q = 15℃～20℃ T max —T b = 20℃～25℃

K b —传热系数修正值，取1.3～2.3，见表C.1。

表C.1 传热系数修正值K b

注：1．K 1 值为风速≤4m/s 情况； 2．K 2 值为风速＞4m/s 情况。

以常见保温材料为例，计算保温层厚度如下表1：

项目

数值

混凝土温差（℃）

T b —T q 15 15 20 20 T max —T b

20 25 20 25 保温层厚度（m ）

草袋

风速≤4m/s 0.07 0.059 0.09 0.078 风速＞4m/s 0.08 0.068 0.113 0.09 油毡/沥青玻璃棉毡 风速≤4m/s 0.025 0.021 0.032 0.028 风速＞4m/s

0.029

0.024

0.040

0.032

10.1底板浇筑后表面用塑料薄膜进行覆盖，再用湿麻袋或湿棉毡覆盖，用以起到保温的作用。

10.2冬季施工，底板混凝土保温养护对裂缝防治至关重要，底

由易透风材料组成

2.6

3.0 由易透风材料组成，但在混凝土面层上再铺一层不透风材料 2.0 2.3 在易透风保温材料上铺一层不易透风材料 1.6 1.9 在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料

1.3 1.5 由不易透风的材料组成（如：油布、帆布、棉麻毡、胶合板）

1.3

1.5

板烧筑完毕后在砼表面保持相对湿润的环境（相对湿度在80%以上），宜带模养护，养护时间不少于14d，可以在底板上浇一些水补充，以保持环境湿度。

十五、质量保证措施：

1、木模板支设质量

模板安装严格按施工规范及电施工质量检验及评定标准进行施工和检查验收，应达到以下质量要求：

（1）模板的拼缝宽度不大于2.5mm。

（2）模板表面不得有沾浆，不得漏涂隔离剂。

（3）半径偏差控制在＋10m m～-5mm之间。

（4）标高偏差控制在＋10mm之间。

2、钢筋绑扎的质量要求

（1）钢筋严格按图纸翻样，认真制作。

（2）钢筋的绑扎严格按照施工图纸进行，不得出现少筋、漏筋、改变间距、以小代大的情况。

（3）钢筋表面应平直、洁净、不得有损伤、油渍、漆污、片状老锈和麻点等缺陷。

（4）钢筋的接头应符合设计要求，并应相互错开。钢筋的间距偏差应≤20mm。

（5）主筋保护层偏差应控制在±10mm之间。

3、砼浇筑质量标

（1）砼表面平整底≤8mm，顶标高误差±10mm。轴线位移≤10mm。

（2）严禁出现蜂窝、麻面等质量通病，更不允许出现狗洞。基础外型尺寸符合设计图纸要求，误差控制在＋8～5之间。严格控制浇筑速度和时间，砼严禁出现冷缝。

十六、质量通病预防与处理措施：

在本工程中可能出现的质量通病有：拆模后出现蜂窝、麻面、露

筋。

原因：

1、模板拼缝不好，造成漏浆：

2、浇筑时，下料从一个方向下料，碎石弹边；

3、振捣没有按照要求进行，局部地方偏出震动棒有效覆盖范围；

4、钢筋绑扎时，钢筋保护层过小。

采用措施：

1、模板用催塑纸包边，防止漏浆。

2、浇筑时从中间下料，下料时不靠边。

3、严格按照施工技术交镀的内容执行。

4、检查钢筋时，注意检查保护层的厚度。

十七、安全保证措施

认真贯彻建设部JGJ59-

99《建筑施工安全检查标准》，确保不安全不生产。

1、施工现场必须建立安全生产责任制。包括项目经理安全责任

制、施工员安全责任制、安全员安全责任制、技术员安全责任制、材料员安全责任等。同时严格执行安全生产法律、法规、规章和标准，保证安全生产。

2、施工现场必须建立安全检查制、安全教育制、安全活动制和防火制，即：

（1）班前检查制（每次施工之前都检查由班长负责）

（2）周一安全活动制（项目经理或施工员每周一要对全体工人进行一次安全教育，对上一周安全方面存在的问题进行总结，对本周的安全重点和注意事项做必要的交底，使广大工人做到心中有数，时刻注意安全）

（3）定期检查与隐患整改制（项目经理部每周组织一次安全生产检查，由项目经理、施工员、安全员、技术员、班组长参加，对查出的安全隐患必须制定措施，定时间、定人员整改，并做好安全隐患整改记录）

3、施工现场要建立：

（1）安全会议记录（2）安全检查记录（3）隐患整改记录（4）“三违”人员处罚记录（5）安全教育记录（6）工伤事故记录上述记录要及时填写，内容必须详实准确。

4、项目工程技术负责人要根据建筑工程的特点和施工现场的作业条件，制定相应的安全技术措施，专项安全措施（如现场施工用电、吊架等），同时以书面形式认真向不同工种的施工人员进行专项的安全技术交底，做到交底人和被交底人双方都有签字（签字必须是本人，不得代签）。

5、特殊工种要建立特殊作业人员登记表，同时持有效证件上岗