16pta精制区氢气压缩机基础大体积混凝土施工方案.docx

氢气压缩机基础大体积混凝土
施工方案
目 录
1 工程概况及适用范围 1
2 编制依据 1
3 术语定义 1
4 施工工艺 1
4.1 施工程序 2
4.2 控制方案的制定 2
4.3 降低水化热的方法 2
4.4 施工技术要求 3
5 质量管理体系 7
5.1 质量管理体系组织机构图 8
5.2 质量方针和目标 ....8
6 健康、安全、环境（HSE）管理体系 9
6.1 遵循原则 11
1、应力计算 11
2、大体积混凝土裂缝控制计算 13
3、测温 14
附录B Job Hazard Analysis Worksheet 工作危险性分析(JHA)报告 17
另附：Ｃ30混凝土配合比设计试验报告

1 工程概况及适用范围
有限责任公司PTA项目精对苯二甲酸装置（PTA）精制区氢气压缩机基础宽7.6米,长9.3米,厚1.95米;基础底标高EL+98500mm，顶标高EL+100500mm,(包括50mm后高强环氧灌浆料)；内配三层钢筋网片（上中下）， 基础钢筋及采用HPB300、 HRB400级两种；
基槽开挖至距设计底标高300mm，持力层为2-2层含粉质粘土卵石，地基承载力特征值为380KPa。
特点：上部预留灌浆孔较多，深度较深，木工支模时有难度，注意钢筋的截断以及孔模具的加固措施到位，防止混凝土浇筑过程中产生偏移。
实物工程量统计
部位名称
工程量
单位
备注
C15垫层混凝土
7.5
m3

C30筏板基础
130
m3

钢筋工程总量
10
t

1.1 适用范围
1.1.1本施工技术方案适用于四川晟达有限责任公司PTA项目精对苯二甲酸装置（PTA）精制区氢气压缩机基础（C1350A/B/C）大体积混凝土施工指导与验收评定工作。
1.1.2本施工技术方案规定了大体积混凝土工程材料选用、混凝土技术参数及要求、施工过程控制方法以及养护要求等作业规程。
2 编制依据
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2002
《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2001
《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002
《地下防水工程施工质量验收规范》 GB50208-2002
《混凝土质量控制标准》 GB50164-2011
《混凝土强度检验评定标准》 GBJ107 -2010
《预拌混凝土》 GB14902-2003
《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119-2003
《混凝土泵送施工技术规程》 JGJ/T10-2011
《石油化工建设工程施工安全技术规范》 GB50484-2008
《建筑机械使用安全操作规程》 JGJ33-2012
《钢筋机械连接规程》 JGJ107-2010
《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18-2012
《建筑防腐蚀工程施工质量验收规范》 GB50212-2002
《大体积混凝土施工规范》 GB50496-2009

《四川晟达预拌混凝土管理规定》
3 术语定义
大体积混凝土施工规范《GB50496-2009》里面定义：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有还裂缝产生的混凝土。
四川晟达项目对大体积混凝土的定义是：一次连续浇筑量大于500m³及高度大于1000mm现浇梁 ，并且因水化热的作用能引起混凝土开裂的为大体积混凝土。
4 施工工艺
4.1 施工程序
本规程所规定的要求为四川晟达PTA项目精对苯二甲酸装置（PTA）现场施工的专用要求，未规定的按照国家相应标准规范的要求执行。

图4.1 大体积混凝土施工程序方块图
浇筑前工作
土方击实
开挖 验槽
钢筋加工
连接 安装
降温测温安装
保温材料准备
模板安装
加固复测
混凝土浇筑 检测 养护
商品混凝土
浇筑及监控
启用表面
保温措施
主体认证 土方回填及 密实度报告
监控符合
养护
维护
控制方案制定
水化热及温度
应力计算
确定采用的保温或降温方法
机具材料准备
否
是
混凝土运输机械
钢筋加工、模具

4.2 控制方案的制定
4.2.1 大体积混凝土工程应计算水化热及其产生的温差并保持在允许范围内。
4.2.2 温度控制措施一般为确定合适的混凝土配合比，选择低水化热水泥，减少水泥 用量，增加骨料含量，严格进行温度测量，加强混凝土养护，在混凝土内部安装温度检测装置，外部采用保温措施来达到温度控制。
4.2.3 控制方案为外部设置保温措施。
4.3 降低水化热的方法
4.3.1 材料的选用
⑴水泥：鉴于该项目周边缺少低热和中热矿渣硅酸盐水泥，本项目选择普通硅酸盐水泥；
⑵粗骨料：采用含泥量不大于1%，针片含量不大于10%，连续级配的石子；
⑶细骨料采用含泥量不得大于3%，泥块含量不大于1%的中砂；
⑷添加剂：应采用缓凝剂、减水剂、膨胀剂等外加剂和粉煤灰、矿粉等可减少水化热的掺合料。
4.3.2 施工措施
⑴控制混凝土配合比,在保证强度和坍落度的情况下，提高掺料（适当增加粉煤灰、矿粉）和骨料的含量，减少水泥用量；添加缓凝剂、减水剂、膨胀剂等外加剂；水灰比不得大于0.50；
⑵做好测温记录。测温孔的布置详见本方案
⑶加强保温和养护。使用薄膜和或毛毡等及时覆盖混凝土，使混凝土表面散热减缓。混凝土终凝后，12小时内开始覆盖，保证混凝土表面处于湿润状态，养护时间14天；
4.3.3测温设备可选用温度计进行测温；
4.4 施工技术要求
4.4.1 钢筋接头处理
大体积混凝土基础，钢筋选用机械连接方式。机械连接需严格按照《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107—2010》的要求执行。
4.4.2 钢筋绑扎质量控制
由于大体积混凝土一般分多层浇注,混凝土流动对钢筋网推力很大,且多次振捣容易使钢筋移位、变形，因此钢筋绑扎必须牢固，混凝土浇筑过程中，应设专职钢筋看护工，对偏移钢筋及时修正。为保证基础表面质量，钢筋绑扎丝扣一律朝向模板内侧，以免影响混凝土表观质量。该部分要求要满足清水混凝土的要求。
4.4.3 测温点设置
150
150
1
2
3
测温点示意图
4.4.3.1根据筏板基础的结构平面尺寸和上部预留孔洞计划设4组测温点，依据混凝土浇筑的方量和结构形式、尺寸综合考虑，按照规范要求，测温点沿对称轴半轴设置，不宜少于4组（根据实际情况），每个测温点采用三角型布置（见下图），并画出示意图，按组进行编号；

7.6米
9.3米
（1）
（2）
（4）
（3）
测温孔平面布置图

4.4.3.2本工程大体积混凝土计划采用温度计进行测温。在混凝土浇筑前，预先将混凝土测温孔按照轴线尺寸划分、布置好，每一组测温孔分上、中、下三个测点，下测点距基础底板下皮50mm，中测点取中，上测点距混凝土表面50mm。
4.4.3.3测温孔采用,40钢管设置，测温管高出混凝土面100mm，测温管内灌注净水。
4.4.4 模板工程
鉴于木模板比钢模板具有较好保温作用，大体积混凝土在无法尽快拆除侧模进行有效保温的情况下，宜优先选择木模板。木模板面的选择不仅要满足大体积混凝土施工的强度、刚度要求，并且要满足四川石化规定的清水混凝土的要求，因此在混凝土施工前，要进行严格的试验和检查，模板的平整度、光洁度要满足要求，使用中要将模板表面清理干净并保证接缝要严密，不得漏浆。
4.4.5 混凝土浇筑
4.4.5.1大体积混凝土浇筑应满足下列要求：
⑴保证混凝土罐车数量以保证混凝土输送及时，避免所用的罐车过多造成罐车长时间等待卸料，混凝土离析且吸收热量。
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。
雨雪天不宜露天浇筑混凝土，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或大雪天气时，应及时在结构合理部位留置施工缝，并应尽快中止混凝土浇筑；对已浇筑还未硬化的混凝土应立即进行覆盖，严禁雨水直接冲刷新浇筑的混凝土。⑵混凝土浇筑前，协调各方确保施工用电、施工用水的供应；施工、搅拌设备完好；确保混凝土运输道路通畅；确保通讯畅通；了解天气预报情况，选择混凝土浇筑时间，并做好防雨措施。
⑶混凝土浇筑宜分层浇筑，浇筑厚度控制在500㎜以内。分层浇筑如下图所示：

混凝土浇筑工艺
a－分层连续浇注；b－推移式连续浇筑
⑷混凝土浇筑收尾阶段，应及时将混凝土表面的泌水和浮浆清理干净。在面层振捣后及时安排工人将混凝土刮平，用木抹子将水泥浆抹均匀，防止局部水泥浆过厚，表面开裂影响表面质量。也可在施工前准备一定数量的豆石，在人工抹平时掺入，压实收光。豆石要清洁并要满足连续级配的要求。
⑸混凝土浇筑完6小时左右（表干），用铁抹子对混凝土表面进行压抹收光，环壁内混凝土用铁抹子搓平即可。
4.4.5.2混凝土养护应满足下列要求：
⑴为防止砼内外温差过大，造成温度应力大于同期砼抗拉强度而产生裂缝，计划采用保温覆盖的方法进行砼的养护，这样可在一定的日期内控制混凝土表面温度与内部中心温度之间的差值，使混凝土具有较高的抵抗温度变形的能力（即抗裂性），从而达到混凝土不开裂的目的。测温过程中如发现混凝土内外温差过大，将采取增加覆盖保温材料层数的措施，以保证内外温差不大于25℃。
⑵混凝土浇注完毕，在终凝前抹压平整后，表面采取两层塑料布及一层毛毡进行养护，使砼在水化热释放过程中有足够的湿度、温度，为了降低砼内外温差及延缓降温时间、速度，养护时间不得少于14天。
⑶大体积混凝土拆模后，及时用塑料布和毛毡将混凝土顶面和侧表面进行覆盖或包裹。
4.5冷却水管安装：
本基础承台高度为1.95m，属于大体积混凝土，埋设冷却水管可以降低混凝土水化热，降低混凝土内外温差，是避免产生裂缝的一项有效措施。如图
4.5.1冷却管的布设

7.6米
9.3米
1.5米
1米
1米

冷却管平面示意图

7.6米
1.95米
9.3米
出水口
进水口

单层冷却水管断面图

冷却管采用直径φ40左右的钢管，按照冷却水由热中心区流向边缘区的原则分层分区布置，进水管口设在靠近基础（东北角）顶面，出水口设于基础（西南角）顶面上，管网的进、出口相互错开。冷却管网平行于承台上表面布设，在承台中间标高处设置，呈U型，四周距离承台侧面1m，进、出水口需引出混凝土面1m以上，且出水口要有调节流量的水阀和测流量设备。
4.5.2冷却管的安装
在绑扎承台钢筋网的同时放置冷却管，布管时，水管要与承台主筋错开，当局部管段错开有困难时，要适当移动水管的位置。水管要与钢筋骨架或架立钢筋绑扎牢靠，防止混凝土浇筑过程中，水管变形或接头脱落而发生堵水或漏水。
4.5.3测温管埋设
为了准确测量、监控混凝土内部的温度，指导混凝土的养护，确保大体积混凝土的施工质量，在承台混凝土内合理布设温度测量装置。采用埋设测温管方法进行测温。测温管在全断面内按间距3-6m设置，贯通承台全高。每个测温管内沿高度每50-100cm设测温点一个；每个测温管内距承台顶面、底面各设测温点一个；每个测温管内冷却管网处设测温点，以观测冷却冷却通水队混凝土中心的冷却效果。
测温时间：自混凝土覆盖测温点开始测温，直至混凝土内部温度与大气环境平均温度之差小于25度以下为止。
测温频率：一般在温度上升阶段2-4小时一次，温度下降阶段4-8小时一次，同时应测大气温度，做好记录。另外，1-3天，每2小时测温一次；4-7天，每4小时测温一次；8-14天每8小时测温一次。
4.5.4通水冷却
每层冷却水管被浇筑的混凝土覆盖并振捣完毕，即可在该层冷却水管内通水。冷却水的流量控制在1.2-1.5m³/h，使进出口的温差不大于6℃。冷却管排出的水，在混凝土浇筑未完以前，应立即排出基坑外。在承台混凝土浇筑全部结束后，也可视具体情况排至混凝土顶面，形成保温层，蓄水保温养护。
4.5.5冷却管压浆
管道压浆采用与预应力相同的真空压浆工艺。水泥浆的水胶比不得超过0.3，且不得泌水，流动量因为30-50s，水泥浆抗压强度不得小于统计混凝土强度并满足图纸设计要求。
4.6 大体积混凝土的振捣
4.6.1振动器分层、分次振动，基础底板采用斜面分层的浇筑方法，且混凝土浇筑由远及近，随着混凝土浇筑，泵管及架子逐渐拆除。
4.6.2混凝土采用插入式振捣器振捣，自然流淌放坡，坡度一般为1：8。除了钢筋稠密处采用斜向振捣外，其他部位均采用垂直振捣，由上至下振捣，最小两个振捣口，振捣时插入下层混凝土50㎜为宜，振点以振捣器半径的距离控制即600㎜，沿流淌斜面均匀布置，插点距模板不大于200mm。
4.6.3 在混凝土浇筑过程中，为了使上下层不产生冷缝，上层混凝土振捣实应在下层混凝土2-3小时前完成，且振捣棒下插5cm以上。
4.6.4 振捣要采取快插慢拔的原则，防止先将上层混凝土振实，而下层混凝土气泡无法排出，且振捣棒略微上下抽动，使振捣密实。
4.6.5 振捣时间不要过长，一般控制在表面出浮浆且不再下沉为止。
5 质量管理体系
5.1 质量管理体系组织机构图
施工经理：罗聚超

项目经理：胥康
工程技术科
质量经理：王高强
综合办公室
质量安全科
计划经营科
物资供应科
财务科
施工队长
瓦工班
木工班
钢筋班
砼 班
机械班
技术经理：王世珍

5.2 质量方针和目标
5.2.1质量方针
求精创新，诚信为本，遵章守法，持续改进，顾客满意。
5.2.2质量目标
满足总体质量目标要求；
6 健康、安全、环境（HSE）管理体系
6.1HSE管理体系图

项目经理：胥康

项目部安全员:余建国

HSE经理：孙鹏飞

安全经理：程永刚

土建一队安全员

土建二队安全员

力工班长
瓦工班长
木工班长
钢筋班长
砼 班 长
架子工班长

6.1 遵循原则
大体积混凝土施工严格遵守《中华人民共和国安全生产法》、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2001）、《中华人民共和国环境保护法》、《建筑安装工程安全技术规程》、《中国石油四川石化炼化一体化HSE管理方案》等国家及地方相关的施工现场安全生产管理规定。
附录A水化热温度计算(有限责任公司PTA项目精对苯二甲酸装置（PTA）干燥区M1423基础大体积混凝土)
1、应力计算
应力计算是指混凝土浇筑nD内外温差和累计温降应力理论计算。混凝土浇筑后，3天内达到最高温度，只要保证其内外温差小于25℃，即可有效控制砼裂缝的出现。
1）混凝土的绝热温升计算
T(t)=mcQ/Cρ
式中：  T(t)—混凝土的最终绝热温升（℃），一般在3天达到最大值；
Q—水泥水化热，377kJ /kg；
mc—每立方米混凝土水泥用量，按配合比取360kg；
m—经验系数，取0.4；
C—混凝土的比热，1.05kJ/kg·k；
ρ—混凝土的密度，2400kg/m3；
由此可得：T（3）=360*377/1.05×2400=53.85℃
混凝土的比热，在0.84～1.05KJ/Kg.K之间
水泥品种
水化热量Q（KJ/kg）
225号
275号
325号
425号
525号
普通水泥
201
243
289
377
461
矿渣水泥
188
205
247
335

各种保温材料的导热系数（M/（m.K）），见下表：
材料名称
木模板
普通
混凝土
空气
沥青
矿棉毡
泡沫塑
料制品
水
钢模板
密度（Kg/ m3）
500～700
2400

110～160
25～50
1000

热导率
W/（m.K）
0.23
1.51～2.33
0.03
0.033～0.052
0.035～
0.047
0.58
58
2）混凝土最高温度计算
Tmax=T（3）+T0
式中：Tmax—混凝土最高温度（℃）；
T（3）—混凝土3天的绝热温升；
T0—混凝土浇筑温度（20℃）；
Tmax= T(3) +T0=53.85+20=73.85℃
2.3.4.2.混凝土表面温度计算
Tb(t)=Tq+4h'（H－h'）△Tt/H2
式中：Tb(t)—龄期t时，混凝土的表面温度（℃）；
Tq—龄期t时，大气的平均温度（25℃）；
H—混凝土的计算厚度，H=h+2h'；
H=1.95+2*0.62=3.19m
h—混凝土的实际厚度1.95m；
h'=k×λ/β
h'—混凝土的虚厚度（0.62m）；
λ—混凝土的导热系数，2.33w/m·k
k—计算折减系数，取0.66；
β—保温层的传热系数，取2.5 w/m·k
△Tt—龄期t时，混凝土绝热温升值与大气温度的差值。
△Tt=73.85-25=48.85
带入公式计算
h'=k×λ/β=0.62
Tb(t)=Tq+4h'（H－h'）△Tt/H2=25+4*0.62(6.71-0.62)48.85/6.712=62.25℃
混凝土的内外温差
T=Tmax－Tb(t)=73.85-62.25=11.6℃ 完全满足施工要求
5）混凝土表面与大气温差
T'= Tb(3)-25=62.25-25=37.25℃ 温差较大需要采取降温。
根据以上计算，需采取措施减小混凝土与大气的温差，拟采取覆盖塑料薄膜保湿、混凝土表面洒水的方法对混凝土表面进行降温。
2、大体积混凝土裂缝控制计算
由于混凝土的贯穿性或深层裂缝，主要是由温差和收缩引起过大的温度—收缩应力所造成的，为此对混凝土温度应力和收缩应力的安全性进行验算，以确保基础底板无危害性裂缝产生，保证底板混凝土的耐久性可满足工程质量要求。
1）计算参数确定
根据温度曲线可知，混凝土浇筑后第3天内外温差较大，即此龄期的混凝土温度应力、收缩应力较大，所以龄期T=3d进行计算，其他参数取值同混凝土温控计算的各参数。
2）温度应力计算
σ=ΕtαΔT/(1-υ)S(t)Rk
σ—混凝土的温度（包括收缩）应力（Mpa）
Εt—混凝土龄期T=3时的弹性模量0.77×104N/mm2
α—混凝土的线膨胀系数，取1.0×10-6/℃
ΔT—混凝土的最大综合温差，按下式计算
ΔT=Tj+2/3T(t)+Ty(t)-Tq
Tj—混凝土的浇筑温度为20℃
T(t)—混凝土在龄期T=3时水化热绝热温升为62.25℃
Ty(t) —混凝土收缩当量温差；
Tq—混凝土浇筑时的大气平均温度为25℃
S(t) —考虑徐变影响的松弛系数，查表得0.57
Rk—混凝土外约束系数（考虑柱的约束影响，按一般偏上地基计算取Rk =0.70）
υ—混凝土的泊松比取0.15
Εt=Eh(1-e-0.09t)=3.25×104×(1-e-0.09×3)
=0.77×104 Mpa
其中：Eh为C30混凝土的弹性模量3.25×104Mpa
Ty(t) =–εy(1-e-0.01t)×M1×M2×M3×…Mn/α
=–3.24×10-4×(1-e-0.03)×1.25×1.35×1.9×1.0÷（1.0×10-6）
=–2.27×10-1℃
其中：εy混凝土在标准条件下极限收缩值3.24×10-4℃
M1、M2、M3、…Mn为不同条件下修整系数，查得。
ΔT=Tj+2/3T(t)+Ty(t)-Tq
=20+2÷3×63.73+(-2.27×10-1)-25
=33.25℃
则σ=ΕtαΔT/(1-υ)S(t)×Rk
=0.77×104×1.0×10-6×33.25÷(1-0.15)×0.57×0.70
=0.707Mpa＜ft=1.7Mpa（C30混凝土抗拉强度）
由计算可知，混凝土的抗裂度安全，不需要单独采取抗裂措施。
工程名称： 有限责任公司PTA项目精对苯二甲酸装置（PTA）
序号
日 期
时 间
点 位
测温结果（℃）
温差（℃）
1.

①
上部

中部

下部

2.

②
上部

中部

下部

3.

③
上部

中部

下部

4.

④
上部

中部

下部

5.

⑤
上部

中部

下部

6.

①
上部

中部

下部

7.

②
上部

中部

下部

8.

③
上部

中部

下部

9.

④
上部

中部

下部

10.

⑤
上部

中部

下部

示
意
图

记录人： 记录日期：

附录B Job Hazard Analysis Worksheet 工作危险性分析(JHA)报告

四川晟达化学新材料有限公司PTA项目精对苯二甲酸装置（PTA）项目经理部

模板加工制作→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→模板拆除→混凝土养护→对拉螺栓孔封堵→涂料施工→混凝土保护

氢气压缩机基础

Equipment/Tools / Material to be used
使用的工具/设备/材料
切割机、调直机、弯曲机、砂轮切割机、钢筋钩子、撬棍、扳手、钢筋连接机具设备；电锯、电钻、电刨、压刨、手锯、专用扳手、锤子、；振捣电机、铁锹、振捣棒、；堵孔工具、；塔吊、经纬仪、水准仪、钢卷尺、测温仪、试验检测设备。
报审版

序号
Sequence of Basic Job Steps
基本工序
Identified HSE Hazards
确定的HSE危险
Precautions / Controls / By Whom
预防/控制措施/执行人
1
作业前召开安全会
N/A
1.1.1作业人员应熟悉作业程序，明确自己的工作内容、岗位职责和安全注意事项；
1.1.2 保存记录。
2
材料运输
2.1车祸伤人
2.1.1现场明确运输通道；
2.1.2做好现场文明施工，材料不乱摆放；
2.1.3材料运输车辆指定引路人,负责检查所通过道路的宽度、硬度及路面上空的电缆线。
3
3.1材料伤害
3.1.1材料人工卸车时，明确车上和车下各自的相互配合要求；
3.1.2人力水平搬运时，要注意脚下及两人的相互配合。
4
机械开挖
4.1地下管线、光、电缆的破坏
4.1.1；开挖前确认该地区无地下管线、光、缆
4.1.2。履行动土作业前手续的办理及向作业人员交底
4.2机械伤害
4.2.1穿戴好劳保用品；
4.2.2作业过程仔细小心，辅助人员作好安全监护。
5

模板安装、钢筋绑扎及连接

模板安装、钢筋绑扎及连接

5.1模板伤人
5.1.1作业人员做好安全保护、指挥人员做好现场防护工作
5.1.2模板安装完成后要仔细检查安装是否达到要求防止滑落伤人
5.3弧光伤眼
5.3.1电焊人员佩带合格的面罩墨镜；
5.3.2辅助人员佩带墨镜或避开弧光或采取遮挡等措施。
5.4机械伤人
5.4.1使用合格的工具，工具使用完毕必须放到合适位置；
5.4. 2使用手枪电钻要做到停转后放置。
5.5触电
5.5.1 机、砂轮机等设备必须保持良好状态，其外壳需作接零保护，并设漏电保护器
5.5.2 焊机棚，有防雨措施。
5.5.3 焊工作业时戴防护面罩，穿绝缘鞋，戴绝缘手套。
5.6高空坠落
5.6.1登高作业时，必须按标准规范戴好安全帽、系好安全带，选择牢靠的地点拴挂。

混凝土浇筑
机械伤人
作业地点做好防护工地
对拉螺栓及模板未紧固好崩裂伤人
做好对拉螺栓及模板紧固工作