大体积混凝土专项方案剖析.doc

目录
第一章 工程概况 2
第二章 施工准备及部署 3
第三章 大体积混凝土技术控制 4
第四章 大体积砼施工过程控制 6
第五章 大体积混凝土测温 8
第六章 质量保证措施 9
第七章 安全文明施工 9
第八章 其他 10

第一章 工程概况
1.1 编制依据
1. 华电昌邑风电一期工程施工组织总设计
2. 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2011
3. 《输变电工程建设标准强制性条文实施指南》（2013版）
4. 《风力发电场施工质量验收及评价规程》-建筑专业（2008第一版）
5.《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）
6.《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）
7.其他有关文件
1.2 工程简述
华电昌邑胶莱河风电场工程场址位于昌邑市市区东北胶莱河西岸，省道320以北区域，场址范围东西长约10km，南北长约2.3km，风电场场址面积为23.85km2。昌邑市地处山东半岛西北部，渤海莱州湾南岸，市域总面积1669.79 km2，下辖6个乡镇、2个街道办事处，共691个行政自然村(居)，总人口57.97万。昌邑市属暖温带季风型大陆性气候，四季分明，雨热同期，春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪。本工程风电机组基础设计等级为2 级，结构设计使用年限为25 年。基础体型为倒“T”型圆柱(台)型扩展基础，基础由底面直径为6.5m 高0.9m 的圆柱及底面直径16m 上部直径为6.5m 高2.5m 的圆锥台组成。基础采用C40混凝土，体积为407m³；垫层采用C15 混凝土，体积为48m³，属大体积混凝土。基础与风机塔筒通过埋设在基础混凝土内的基础环相连。
1.3 施工实际情况介绍
基础承台混凝土强度高，厚度和体积大，施工时为夏秋季天气多变（雨季），突出难度如下：
降低大体积混凝土内部最高温度和控制混凝土内外温度差在规定限值(25℃)以内，存在5个极不利因素：
①承台混凝土厚，要一次性浇筑，混凝土内部温度不易散发；
②混凝土强度等级高（强度为C40），需用普通硅酸盐水泥（PO42.5），水化热高；
③大气温度变化大，环境温度温差大，混凝土内表温差大；
④砼降温期间温差难以控制。
⑤受风电场自身环境及施工条件限制影响下的不确定性因素较多
在这些因素综合作用下，混凝土内部则会形成较高的温度梯度，存在着产生结构裂缝的危险。为防止混凝土结构产生裂缝(表面裂缝和贯穿裂缝)，就必须从降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能这两方面综合考虑。针对此情况我项目部把风机基础大体积混凝土列为重点控制分项。
第二章 施工准备及部署
2.1 施工技术准备
1.大体积混凝土施工前应进行图纸会审，提出施工阶段的综合抗裂措施，制订关键部位的施工作业指导书。
2.大体积混凝土施工应在混凝土的模板和支架、钢筋工程、预埋管件等工作完成并验收合格的基础上进行。
3.施工现场的供水、供电应满足混凝土连续施工的需要，当有断电可能时，应有双路供电或自备电源等措施。
4.大体积混凝土的供应能力应满足混凝土连续施工的需要，不宜低于单位时间所需量的1.2倍。
5.用于大体积混凝土施工的设备，在浇筑混凝土前应进行全面的检修和试运转，其性能和数量应满足大体积混凝土连续浇筑的需要。
6.混凝土的测温监控设备宜按规范和设计的有关规定配置和布设，保温用材料应齐备，并应派专人负责测温作业管理。
7.大体积混凝土施工前，应对工人进行专业培训，并应逐级进行技术交底，同时应建立严格的岗位责任制和交接班制度。
2.2 施工现场布置
根据施工现场的实际情况，风机基础混凝土采用混凝土泵车泵送，在泵车满足连续浇筑的前提下优先采用泵车泵送，若满足不了连续浇筑，出现混凝土运输罐车现场积压，加用两个滑槽人工投放。
根据运输距离、道路交通等情况，配备足够的混凝土运输罐车，并且为保证混凝土质量配合比内对混凝土的初凝时间做了足够的调整，即便发生混凝土在供应和泵送有短时间的故障时，以上的安排也可以满足混凝土质量和进度的需要。
浇筑混凝土前，对现场场地进行清理，统一布置泵车及罐车行驶路线。
浇筑混凝土时，派专人管理泵送管道堵塞的处理，保证畅通。
施工现场内照明准备：为了保证夜间施工，施工现场内四周安装照明用探照灯，振捣现场根据亮度适当安排碘钨灯，满足浇筑振捣照明要求。
混凝土浇筑前，应对钢筋、预埋管及基础内接地工程进行预检和隐蔽工程验收，检查合格后才可进行下道工序施工。
2.3 劳动力组织
劳动力安排，设总指挥一名，负责处理重大问题。其他人员，安排每日两班，跟班作业
技术人员及班组长负责监视钢筋、模板、预埋电缆管移位情况，必要时进行处理。试验人员负责坍落度、测温的工作，根据规范和方案做好记录，不得出现遗漏情况
主要机械设备
序号
设备名称
型号规格
数量
备注
1
砼泵车

1台

2
砼运输罐车

8台

3
振动棒
HB50
5台
备用2台
4
木抹子

6个

5
滑槽

2个

6
尖锹

4把

7
平锹

4把

第三章 大体积混凝土技术控制
3.1混凝土温度控制验算及措施
假若承台周边没有任何散热和热损失条件（在砼施工完后周边分层回填夯实），水化热全部转化成温升后的温度值，在混凝土表覆盖1层塑料薄膜和厚工业棉被作为保温层，则混凝土水化热绝热温升值为（混凝土在3～3.5d的水化热为峰值，则取3d砼温度）：
计算参数：混凝土为C40 、普硅水泥为P.O42.5
W=380kg /m3（C40每立方砼水泥用量按380Kg考虑）、水泥水化热Q=377 KJ/kg、混凝土的比热容c=0.97 KJ/kg.K、混凝土的质量密度ρ=2400 kg/m3、由于混凝土采取商品砼拌制，混凝土浇筑温度仍按大体温度最高T0=30℃考虑。
混凝土温度计算：
（1）3d最大水化热绝热温升值
Tmax= W.Q/(c.ρ)=380*377/（0.97*2400）=61.54℃
（2）3d混凝土内部实际最高温度
Tmax=TO+T（t）ξ
查表，得ξ=0.57
3d水化热温升：T（3）ξ=61.54*0.57=35.08℃
混凝土内部最高温度为：
T3=TO+T（3）ξ=30+35.08=65.08℃
（3）混凝土表面温度
Tb(t)=Ta+（4/H2）h’(H- h’)△T（t）
混凝土表面采用薄膜保温养护，则
传热系数β=1/[δ/λ+1/βa]=1/[0.05/0.14+1/23]=2.5 W/（m2.k）
混凝土导热系数λ取2.33W/m.k
K取0.666
混凝土的虚厚度h’=Kλ/β=0.666*2.33/2.5=0.62m
混凝土计算高度H=h+2 h’=3.1+2*0.62=4.34m
大气温度Ta按20℃考虑
△T（t）= T3- Ta=65.08-20=45.08℃
混凝土表面温度为：
Tb(3)=20+（4/4.342）*0.62*（4.34-0.62）*45.08=42.1℃
（4）温度差计算
混凝土内部温度与表面温度之差：
Tmax -Tb=65.08-42.1=22.98 <25℃
混凝土内外温差不大于25℃
根据以上计算，采取一层塑料薄膜和厚工业棉被保温保湿养护的方案能够满足要求。考虑到特殊情况的发生，现场额外准备一套塑料薄膜和厚工业棉被。
3.2混凝土泵输出量和所需搅拌运输车数量
采用混凝土泵车泵送混凝土，混凝土泵车最大输出量为40 m3/h，则混凝土泵的实际平均输出量=40×0.8×0.6=19.2 m3/h
当混凝土泵连续作业时，每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车台数为：
=19.2/7×（8/10+1.5）=6.21
考虑机械故障及修理、路况、天气等特殊情况，故需准备7~8辆搅拌车。
3.3模板及支撑系统稳定性验算
基础地面1.2m高承台采用小型钢模板（P1012、P1512、P3012），小模板加固采用U型卡加固。模板四周用架管支撑加固，并用两道钢丝绳抱箍。基础0.8m外露段采用定型钢模板，模板高0.8m，每组由八块组成，每块之间采用螺栓连接。
砼浇灌时对侧模的压力：
F＝0.22γct0β1β2 V1/2
F＝γcH
式中 F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）；
γc——混凝土的重力密度（kN/m3）；
t0——新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用t0＝200/（T＋15）计算（T为混凝土的温度℃）；
V——混凝土的浇筑速度（m/h）；
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）；
β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；
β2——混凝土坍落度修正系数，当坍落度小于100mm时，取1.10；不小于100mm时，取1.15。
设浇砼时平均气温为20℃，浇灌速度为1m/h（实际0.3~0.5m/H）,泵车浇灌，砼塌落度为150—170㎜。
则：F＝0.22γct0β1β2 V1/2=0.22×24×[200/(20+15)]×1×1.15×1=34.70KN/㎡。
F=24H=24×1.2=28.8KN/㎡。取较小值28.80KN/㎡。
查钢丝绳（GB／T 8918-1996）规范得，选用6×7+FC钢丝绳（钢丝绳破断拉力31.2KN/㎡）能够满足要求。
第四章 大体积砼施工过程控制
按规范规定，首次使用的配合比要进行开盘鉴定。在第一次浇筑混凝土时，会同监理单位等进行混凝土开盘鉴定，填写开盘鉴定表格，并留置标准养护试块，作为验证配合比的依据。
4.1 混凝土浇筑
浇筑前对混凝土泵车进行检查，合格后方可进行，浇筑混凝土时首先泵送3m³与混凝土同配合比的砂浆，砂浆分散浇筑，不得浇筑在同一地方。
混凝土分层浇筑，逐层水平向前推进，每层浇筑厚度不超过50cm，每层浇筑间隔时间不得超出前一层混凝土的初凝时间，在浇筑接茬处应振捣到位。

4.2 混凝土振捣
混凝土振捣棒准备三台（另备用2台）。混凝土振捣时振动棒的操作要做到快插慢拔，在振捣过程中，应将振动棒上下略作抽动，以便上下振动均匀，每点振动应为15~30s。以砼表面呈水平，不显著下沉，不再出现气泡，表面泛浆为宜。分层振捣时，振动棒应插入下层5cm，以消除两层间的接缝。浇筑时，每隔半小时，即采取在混凝土初凝时间内，对已浇筑的混凝土进行一次重复振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、钢筋生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，增强密实度，提高抗裂性。振捣过程要全面仔细，禁止因出现漏振而导致蜂窝、麻面等混凝土施工质量事故。砼的振捣要定人，定范围。振捣及浇筑过程中预埋管及基础环支撑结构附近要特别注意，防止过大冲击及振捣影响。浇注过程中要多次测量基础环的表面平整度，发现问题及时上报，纠正。大体积混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后3~4h内初步用水平刮尺刮平，初凝前用木抹子拍压搓平压实，以控制表面龟裂，并按规定覆盖养护。
4.3 砼泌水和表面的处理
砼在浇注过程中，上涌的泌水流到砼坡脚，应及时用人工排出。
当砼表面用手按在明显的手印痕下沉量不大时，即可进行抹压找平并控制好混凝土面达到设计标高要求，在混凝土在初凝后，终凝之前用铁抹子进行二次抹面压光，并随后铺设塑料薄膜保水并加盖厚工业棉被保温养护。
砼硬化后的表面塑性收缩裂缝可灌注水泥素浆刮平。
4.4 混凝土养护
混凝土浇捣后4~5h内(根据实践表明，在混凝土初凝前及时覆盖，效果更好)，表面抹面后，表面及时铺覆盖1层塑料薄膜和厚工业棉被并备好一层塑料膜和一层工业棉被。在养护期间，随时检查混凝土表面的干湿情况及温差，及时浇水保持混凝土温润。若温差大于25℃时，采取在表面再覆盖一层塑料膜和一层厚工业棉被或温水养护，将温差控制在25℃内。
随着混凝土厚度、体积的增大，其内部热峰值出现龄期也相应延长。基础中心热峰出现龄期为3～3.5天，此间混凝土的养护和监测工作尤为重要。不仅如此在降温期间，因温差而产生的有害裂缝更为危险，因此要认真监测砼内部温度及时调整养护措施。
健全施工组织管理：在制订技术措施和质量控制措施的同时，还落实了组织指挥系统，逐级进行了技术交底，做到层层落实，确保顺利实施。
第五章 大体积混凝土测温
5.1 温控指标宜符合下列规定
（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(不含混凝土收缩的当量温度) 不宜大于25℃；
（3）混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d；
（4）混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。

5.2 测温方法
测温从养护开始，升温阶段每4个小时测一次，降温阶段每8小时测一次，同时记录大气温度，详细做好记录，记录要求如下：第1天---第4天，每4h测温一次；第5天---第7天，每8h测温一次；第8天---第14天，每天测温一次。当混凝土内部温度变化稳定且与环境温度基本相同时，停止测温。
测温工作由专人负责，当混凝土中心同表面温度差值超过25°C必须及时上报并采取相应措施。
5.3 应急措施
当通过测温砼内部的温度与表面温度的内外温度差超过25℃，在砼表面加盖塑料膜和厚工业棉被，必要时可适当洒温水养护，直至保证混凝土内外温度差保证在25℃以内。
第六章 质量保证措施
1、严格控制配合比，施工过程随时抽测混凝土坍落度，保证符合设计及施工规范要求。
2、浇筑混凝土，为防止出现施工缝，采取连续分层浇筑的方法，下层混凝土浇筑时间与上层混凝土浇筑的时间间隔不超过下层混凝土的初凝时间，同时为保证不出现分层，在设计配合比时加入高效缓凝剂，搅拌站根据运输距离和施工方案计算出适宜的初凝时间。
3、加强振捣，特别是钢筋较密集、基础环支撑附近、电缆预埋管附近，设专人进行振捣。
4、混凝土养护派专人负责，按规定记录测温记录，并依据测温记录采取预控措施，保证底板混凝土内外温差在规范要求的范围内。
5、施工现场遇雨的紧急措施
浇筑混凝土要提前收听天气预报，并保持与当地气象部门的沟通，尽量避免雨天施工混凝土，如果遇到临时降雨，将迅速利用塑料薄膜进行覆盖，防止雨水流进混凝土。
第七章 安全文明施工
1、所有施工人员必须经过培训，考试合格后持证上岗，进入施工现场必须正确配戴安全帽，系好下颌带。
2、施工人员应保持良好精神状态，严禁酒后、药后进入施工现场。所有参加施工的有关人员必须进行安全技术交底，并清楚掌握项目的特点及安全技术措施的要求。
3、当浇筑时间充足，条件允许时，尽量减少凌晨与夜间施工，减少扰民。若夜间施工，采取措施保证足够的照明。
4、对施工用电进行复核，保证满足浇筑混凝土的用电要求，并对线路进行检查，消除安全隐患。各种设备设置专门开关箱，做到一机一闸，开关箱内设漏电保护器，插座插头要完好无损，电源线不准有破损现象，电线架空设置，不准在放置在钢筋上，浇筑混凝土前检查线路，保证用电安全。混凝土振捣器使用前必须经电工检验确认合格后方可使用。操作人员穿绝缘胶鞋，戴绝缘手套。
5、严禁施工人员在施工现场吸烟。施工人员不得随意丢弃垃圾、杂物，现场废料剩料要及时清理，做到“工完料尽场地清”。
6、爱护并保护施工现场周围的树木植被，爱护自己、爱护环境，关怀他人，做到安全文明施工。
第八章 其他
8.1 施工中应注意的问题
1.混凝土浇筑不应留冷缝，保证浇筑的交接时间，应控制在初凝前。
2.保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，严防漏振及过振。
3.及时发出温控警报，做好覆盖保温及保湿工作，但覆盖层也不应过热，必要时应揭开保温层，以利于散热。
4.夜间温度较低，因此应加强夜间混凝土温度的监测工作和养护工作，确保混凝土内部梯度。
5.保证混凝土供应，连续浇捣，确保不留冷缝。
6.做好现场协调、组织管理，要有充足的人力、物力、保证施工按计划顺利进行。
8.2 紧急预案
1．为现场施工临时用电布置好线路，夜间照明灯具满足照度要求，每个浇注区段配备一盏移动式工作灯
2．电工、机械维修24小时轮流值班
3．施工用水采用饮用水，提供足够的水源，满足砼施工及养护用水。
4．施工现场配置临时发电机，作预备电源。
5．砼浇注期间突降大雨，应采取的措施：准备足量的塑料布以覆盖刚浇注完成尚未终凝的砼，对处于浇注过程中的砼应在基础钢筋上层上绑设脚手架，以保证浇注过程中的砼不受雨淋。
6．混凝土采用商品混凝土站提供的混凝土。若出现混凝土泵车故障，在较短时间能不能排除，除采用溜槽人工投放外采用挖掘机、装载机运送混凝土至基坑内，以保证混凝土浇筑的连续性。
8.3 特殊气候条件下的施工
大体积混凝土施工遇炎热、大风或者大雨天气时，必须采用保证混凝土浇筑质量的技术措施。
炎热天气浇筑混凝土时，宜采用遮盖、洒水、拌冰屑等降低混凝土原材料温度的措施，混凝土入模温度宜控制在30℃以下。混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护；条件许可时，应避开高温时段浇筑混凝土。
大风天气浇筑混凝土，在作业面应采取挡风措施，并增加混凝土表面的抹压次数，应及时覆盖塑料薄膜和保温材料。
大雨天气原则上不宜浇筑混凝土，当需施工时，应采取确保混凝土质量的措施。浇筑过程中突遇大雨天气时，备足量的塑料布以覆盖刚浇注完成尚未终凝的砼，对处于浇注过程中的砼应在基础钢筋上层上绑设脚手架，以保证浇注过程中的砼不受雨淋。

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