1、基坑围护方案剖面计算书 目录 1编制依据3 2工程概述3 3材料要求3 3.1混凝土材料要求3 3。2WG—CMA外加剂性能3 3。3混凝土配合比4 4施工准备4 5人员和机械配置5 5。1人员配置5 5.2机械及周转材料配置5 6超厚超高墙体混凝土施工6 6。1混凝土供应量6 6.2落灰点布置及泵车站位6 6。3浇灌速度7 6.4振捣8 7大体积混凝土施工要点8 8控制温度裂缝条件的计算9 8。1混凝土的弹性模量计算9 8。2混凝土的绝热温升计算9 8.3混凝土收缩相对变形值的当量温度计算10 8。4温差计算11 8。5温度应力计算12 8
2、6混凝土防裂性能验算13 9保温法温度控制计算13 10裂缝控制措施14 10.1水泥用量控制14 10。2养护14 10.3防风15 10。4测温15 10。5施工方面的措施15 11质量控制要点15 12安全文明施工措施15 13应急预案16 13.1应急预案的方针16 13.2应急预案的目标16 13.3工程应急领导小组及职责16 13。4预案响应17 13。5组织措施17 12Mev探伤室大体积混凝土施工专项方案 1 编制依据 (1)《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009; (2)《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-200
3、2; (3)《建筑施工计算手册》(江正荣 编著)中国建筑工业出版社 2001。7 2 工程概述 本工程照射室结构占地面积840m2。墙体厚度在2.1m~3。4m,顶板厚度为1。1m;混凝土等级C30。按照施工部署,在照射室结构部分分五次施工:第一次施工至+0.35m标高,混凝土浇筑量850m3;第二次施工至+9.000m标高,混凝土量约2400m3;第三次施工至+14。66m标高(即牛腿面上300mm高),混凝土浇筑量1600m3;第四次施工14.66m标高以上墙体及1100mm厚顶板,混凝土浇筑量1600m3;第五次施工屋面上900mm高女儿墙.墙体单次浇筑高度最大为8。65m。 3
4、 材料要求 3.1 混凝土材料要求 混凝土采用普通硅酸盐水泥,砂石的含泥量不超过1%,水灰比不大于0。55,混凝土密实性(干容重)不小于23.5KN/m3,内掺入水泥用量10%的WG—CMA外加剂。混凝土坍落度要求为150±30mm。 水泥:选用普通P。O42。5级(图纸注明); 砂:选用中砂; 碎石:选用5~31.5mm的级配碎石;要求搅拌站采用水洗,降低石子的含泥量。 粉煤灰:选用Ⅱ级 矿粉:选用S95; 外加剂:减水剂和WG-CMA外加剂. 3.2 WG-CMA外加剂性能 (1)在与水泥水化过程中生成的针棒状产物,能有效的填充在砼的空隙中,受到钢筋及邻位的约束,而产生
5、0。2~0。8MPa预压应力,在砼不同的龄期有不同的抗裂矿相生成,使砼的膨胀增长曲线与砼强度曲线相协调,有利于膨胀能的有效发挥,有效补偿砼结构的收缩。 (2)抗压强度:不低于基准砼. (3)抗拉、抗压强度比:ft/fc>0。10(普通砼ft/fc在0.07与0.1之间)。 (4)限制膨胀率:水中7d≥0。025%,水中28d≤0。1%,空气中21d≥—0。02%。 (5)凝结时间:初凝比基准砼略短,终凝与基准砼同时。 3.3 混凝土配合比 经镇江名和搅拌站实验室提供混凝土配合比试配,其每立方米混凝土(kg)配合比如下: 水泥 水 砂 石 粉煤灰 矿粉 减水剂 抗裂剂
6、 P。O42。5 自来水 中砂 5~31.5 Ⅱ级 S95 WL-Y1 WG—CMA 238 187 740 1021 84 80 6 23。8 坍落度:150±20mm;初凝时间:8小时;终凝时间:11小时。 4 施工准备 (1)钢筋、模板、预埋件、模板及其支架体系、防雷接地等工作全部完毕,经检查合格并符合设计文件及国家现行规范的要求,并申报监理单位验收通过,做好钢筋、防雷接地的隐蔽验收等记录. (2)混凝土泵送放置在离建筑物一定的距离.并且泵车的各部螺栓紧固,管道接头紧固密封,防护装置齐全可靠。 (3)砂石级配、水泥标号、配合比及外加剂应满足泵送及
7、现行施工质量验收规范的相关要求. (4)在浇筑混凝土前,已对施工班组、搅拌站、工长、安全员等相关管理人员及作业人员或配合单位进行全面的技术交底和安全交底。 (5)浇筑前应将模板内的垃圾、泥土等杂物及钢筋上的油污、泥土清除干净,并检查混凝土保护层的垫块是否垫好. (6)掌握天气预报,备好遮盖防雨布. (7)模板已浇水湿润,无积水现象.模板接缝处已贴好白胶带。 (8)模板及支撑体系安全、可靠,能满足混凝土施工的需要。 (9)在混凝土泵送前,应先泵60~90kg水,再泵送同混凝土配比的减石子混凝土1。5m3,砂浆接近泵完时,即可泵送混凝土. (9)混凝土浇筑应急措施已到位。 5 人员
8、和机械配置 5.1 人员配置 为使本工程浇筑一次性成功,确保质量达到目标。首先对进场的施工作业人员做好入场教育,做好全员的安全、技术交底工作。同时与镇江明合混凝土搅拌站做好协调,搅拌站必须安排专人负责混凝土的调度,同时负责混凝土试块的现场制作和现场抽检坍落度等工作。项目部由工程部长负责协调现场混凝土罐车的出入,保证施工的有序进行,同时根据现场情况与搅拌站入场人员做好各方面的协调;由主管工长负责各工种之间的协调。 具体人员配置如下表: 序 号 工 种 人数 备 注 1 混凝土振捣工 24 包括下料、平仓、振捣 2 木工 6 在混凝土浇筑时检查模板质量 3 抹
9、灰工 5 混凝土表面找平及拉毛 4 钢筋工 9 浇筑混凝土时调整插筋、钢筋保护层 5 搅拌站试验工 3 负责现场试块,坍落度 6 搅拌站管理人员 2 负责调度 7 电工 2 负责电源正常使用及夜间照明 5.2 机械及周转材料配置 序号 名称 规格/型号 单位 数量 备注 1 插入式振动棒 Ф50,6m 根 12 备用4根 2 插入式振动棒 Ф30,15m 根 8 备用2根 3 抹光机 — 台 1 屋面收光 4 铁抹子 个 5 施工缝收光 5 汽车泵 - 台 3 6 混凝土罐车
10、 — 辆 10 7 麻袋 — M2 2000 顶板养护用 8 塑料薄膜 0。2厚 M2 1800 顶板养护用 9 彩条布 M2 1800 外架防风用 10 试模 150*150*150 组 20 抗压模 11 坍落度筒 个 1 抽查坍落度 6 超厚超高墙体混凝土施工 根据施工总体施工部署,在照射室结构分五次施工,墙体单次施工最大高度为8。65m,墙体厚度为2.1m~3.4m厚。现采取以下技术措施来保证混凝土的一次性浇筑成功。 6.1 混凝土供应量 混凝土自混凝土搅拌站卸出后,应及时送到浇筑地点。在运输过程中,要防止
11、混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。如混凝土运到浇筑地点有离析现象时,必须在浇筑前进行二次拌制。 泵送混凝土时必须保证混凝土泵连续工作,如果发生故障,停歇时间超过45min或混凝土出现离析现象,应立即清理管内残留的混凝土. 根据模板及支架方案,要求混凝土浇筑速度为0。3m/h,即混凝土供应量80m3/h。 6.2 落灰点布置及泵车站位 由于砼墙体的单次浇筑高度大,墙体厚度大,在墙顶下灰,对模板系统的加固要求高,针对这一特点,我司将采取以下技术措施解决: (1)在墙体中部设置固定混凝土落灰点,共4个。混凝土通过布置的竖向进料管进行输送,当混凝土浇筑高度达到5m时,由固
12、定落灰点转至墙顶下灰浇筑。落灰点的布置图如下: (2)泵车站位如上图所示,其中1#泵车负责1#落灰点;2#泵车负责2#落灰点;3#泵车负责3#、4#落灰点。 (3)在4个落灰点位置为防止混凝土在高抛的过程中产生离析现象,同时避免下灰过程中混凝土冲击对拉螺杆,造成模板失稳,沟通搅拌站,在汽车泵上加4m长的软管,减少混凝土的下落高差。 (4)混凝土下灰点选择在螺杆之间的空间,避免直接冲击螺杆和模板。 6.3 浇灌速度 为了减小混凝土对模板的侧压力,确保混凝土的施工质量,混凝土的浇灌速度不能过快,但是为了避免冷缝的产生,又不能过慢,要根据混凝土的初凝时间,在根据劳动力的配置情况,合理的控制
13、混凝土的浇灌速度,本工程控制混凝土的浇灌速度在每小时30cm左右,即 1#落灰点,供砼量32m3/h(4车,按每车8m3计算) 2#落灰点,供砼量16m3/h 3#落灰点,供砼量16m3/h 4#落灰点,供砼量16m3/h 3台汽车泵同步进行,每个落灰点的供应量严格按照上述要求进行,墙体对称浇筑。8。65m高墙体施工,预计浇筑时间64小时. 6.4 振捣 每侧墙体仅设置一个落灰点,必须及时振捣、分灰,否则落灰点处侧模板将承受很大的侧压力。振捣分灰由落灰点开始,向墙体两端同时推进,应根据混凝土初凝时间,配备足够的振捣棒以及混凝土工,确保在混凝土初凝前将其从落灰点至墙体两端振捣一遍。
14、混凝土振捣工站位如下图所示: 根据上述浇捣人员及振动棒的布置示意图,混凝土浇筑初期,在落灰点两侧各配置2名振捣手和2根6m振动棒在墙体内部作业,向墙体端部推进,由于端部转角墙体钢筋密集,工人不可能通过,转角位置由15m振捣棒在墙顶进行振捣.当浇筑高度达到10m左右时,振捣可由墙体内作业转移至墙体顶面作业。 7 大体积混凝土施工要点 (1)对于1。1m厚顶板,面积815m2。先浇筑四周墙体的混凝土,然后浇筑顶板的混凝土。浇筑时间预计20小时,需47m汽车泵2台。 (2)混凝土分层浇筑,分层厚度为300mm。混凝土应从顶板中部向外侧浇筑顺序.墙体从中部向两侧推进。 (3)混凝土采用二次振
15、捣工艺。在混凝土浇筑后即将凝固前,在适当的时间和位置给予再次振捣,以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,增加混凝土的密实度,减少内部微裂缝和改善混凝土强度,提高抗裂性.振捣时间长短根据混凝土的流动性大小而定。 (4)大体积混凝土由于混凝土坍落度较大,在混凝土初凝前在表面采用二次抹压处理工艺,并及时用塑料薄膜覆盖。可有效避免混凝土表面水分过快散失出现干缩裂缝,控制混凝土表面非结构性细小裂缝的出现和开展,必要时,可在混凝土终凝前1~2h进行多次抹压处理。 8 控制温度裂缝条件的计算 8.1 混凝土的弹性模量计算 根据GB50496—2009,B3。1—1公式在龄期为t时
16、混凝土的弹性模量按下式计算: 式中:E0─混凝土标养28d的弹性模量(N/mm2),取3。0×104N/mm2; e─常数,取2.718. φ─系数,当无试验数据时,可近视地取0.09. β─混凝土中掺合料对弹性模量修正系数,按下式计算: β=β1×β2 (B。3。2) β1─粉煤灰掺量对应的弹性模量调整修正系数; β2─矿粉掺量对应的弹性模量调整修正系数。 经计算,可得: 龄期 3d 5d 7d 10d 14d 弹性模量 7168 10978 14160 17977 21701 8.2 混凝土的绝热温升计算 (G
17、B50496—2009,B.1.4) 式中:W─每立方米水泥用量(kg/m3);取238kg/m3 Q─每千克水泥水化热(kJ/kg),可按下式计算: Q=k×Q0 k=k1+k2-1 式中:Q0─水泥水化热总量(kJ/kg),摘自《施工计算手册》表11—8,377kJ/kg; K1─粉煤灰掺量对应的水化热调整系数,取0。95; K2─矿粉掺量对应的水化热调整系数,取0.938。 C─混凝土的比热,一般取0。96kJ/kg.K; ρ─混凝土的质量密度(kg/m3) m─与水泥品种比表面、浇捣时混凝土有关的经验系数,取0.3~0。5
18、d-1). 经计算,可得 龄期 3d 5d 7d 10d 14d T(t) 27。1 32。0 33.8 34.6 34.8 (施工计算手册11-17公式) 式中:T0─入模温度,取20℃; ξ─不同浇筑块厚度的降温系数. 经计算,可得 龄期 3d 5d 7d 10d 14d ξ 0。680 0.677 0。643 0.590 0。440 Tm(t) 38。4 41。7 41。7 40。4 35.3 8.3 混凝土收缩相对变形值的当量温度计算 (GB50496—2009,B
19、2.1) (GB50496-2009,B。2。2) 式中:M1、M2……M11─考虑各种非标准条件的修正系数,按表B。2。1取用. M1─水泥品种,普通水泥,取1.0; M2─水泥细度(m2/kg),搅拌站所采用的水泥345m2/kg,取1。07; M3─水胶比,0。5,取1。25; M4─胶浆量,26%,取1。23; M5─养护时间,取值见下表: 龄期 3d 5d 7d 10d 14d M5 1。09 1。07 1。04 1 0.93 M6─环境相对湿度,25%,取1.25; M7─水力半径倒数,0.08,取0.72;
20、 M8─配筋率,ESFS/ECFC=0。05,取0.85; M9─有减水剂,取1。3; M10─19.7%粉煤灰掺量,取0.86; M11─18。8%矿粉掺量,取1。01。 εy0─在标养下混凝土最终收缩的相对变量值,取3.24×10-4; а─混凝土的线膨胀系数,取1.0×10—5。 经计算可得: 龄期 3d 5d 7d 10d 14d 当量温度 1.5℃ 2。4℃ 3。2℃ 4。4℃ 5。6℃ 8.4 温差计算 (GB50496—2009,B.5。1) (GB50496-2009,B.5。2) 式中:△T1(t)─龄期为t时,混凝土浇筑体的
21、里表温差(℃); △T2(t)─龄期为t时,混凝土浇筑体在降温过程中的综合降温(℃); Tm(t)─龄期为t时,混凝土浇筑体内的最高温度; Tb(t)─龄期为t时,混凝土浇筑体内的表层温度。 Tbm(t)、Tdm(t)─混凝土浇筑体达到最高温度Tmax时,其块体上、下表层的温度(℃); Ty(t)─龄期为t时,混凝土收缩当量温度(℃); Tw(t)─混凝土浇筑体预计的稳定温度或最终温度,(可取计算龄期t时的日平均温度或当地年平均温度)(℃),取镇江市年平均温度20℃. 经计算可得: 龄期 3d 5d 7d 10d 14d △T1(t) 13.4 16
22、7 16。7 15。4 10.3 △T2(t) 14。4 16。3 16.2 15。0 11.6 8.5 温度应力计算 在施工阶段,自约束应力计算: (GB50496-2009,B。6。1-1) 式中:σz(t)─龄期为t时,混凝土浇筑体里表温差产生自约束拉应力(MPa); H(t)─龄期为t时,混凝土的应力松弛系数。按下式进行计算: H(t)= (施工计算手册11—25公式) 式中:A1、A2、ρ1、ρ2─分别为经验系数,其值为: A1=0。0237d-1;A2=3。45167d-1; ρ1=0.067419d-1;ρ2=
23、9。4379d—1 经计算可得: 龄期 3d 5d 7d 10d 14d H(t) 0。570 0.534 0.502 0。462 0.420 σz(t) 0.274 0。488 0。595 0.641 0。470 外约束拉应力计算: (GB50496—2009,B.6.4) 式中:σx(t)─龄期为t时,在外约束条件下产生的拉应力(MPa); μ─混凝土的柏松比,取0.15; R(t)─龄期为t时,外约束的约束系数,可按下式计算: (GB50496—2009,B。6。6) 式中: L─混凝土浇筑体的长度(
24、mm),取35.4m H─混凝土浇筑体的厚度,该厚度为块体实际厚度与保温层换算混凝土虚拟厚度之和。H=1。1m, Cx─外约束介质的水平变形刚度(N/mm2),取125N/mm2。 经计算可得: 龄期 3d 5d 7d 10d 14d R(t) 0。977 0。946 0。917 0。881 0。848 σx(t) 0。678 1.066 1。245 1。292 1。057 8.6 混凝土防裂性能验算 (GB50496—2009,B.7-1) 式中:ftk(t)─混凝土龄期为t时的抗拉强度标准值(
25、N/mm2); ftk─混凝土抗拉强度标准值(N/mm2),C30取2.01N/mm2 ; γ─系数,当无试验数据时,可取0。3。 (GB50496—2009,B。7。2—1) (GB50496—2009,B。7。2-1) 式中:K ─防裂安全系数,取K=1。15。 λ─掺和料对混凝土抗拉强度影响系数,λ=λ1.λ2=1.03*1。13=1。1639 经计算可得: 龄期 3d 5d 7d 10d 14d ftk(t) 1.193 1.562 1。764 1。910 1。980 λ。 ftk(t
26、/K 1。207 1。580 1.785 1。933 2.004 经7.5节、7.6节计算,结果如下表: 龄期 3d 5d 7d 10d 14d σz(t) 0.274 0。488 0.595 0。641 0。470 σx(t) 0。678 1。066 1.245 1.292 1.057 λ。 ftk(t)/K 1.207 1。580 1.785 1。933 2。004 通过上表可知,σz<λ。 ftk(t)/K;σx〈λ。 ftk(t)/K;满足抗裂条件。 9 保温法温度控制计算 针对于19。1m标高照射
27、室顶板,厚度为1.1m,长度35.4m,宽度23m,大体积混凝土的保温采用保温法,保温材料采用麻袋+塑料薄膜,其保温材料所需的厚度计算如下: (GB50496-2009,C.0。1) 式中: δ─保温材料所需厚度(mm); h ─结构厚度(m),1.1m λi─结构材料导热系数(W/m.K),取0.14 W/m.k; 0 ─混凝土的导热系数,取2。3W/m。k; Tmax─混凝土中心最高温度(℃),根据7.2节计算,取42℃; Tb─混凝土表面温
28、度(℃),在临江高空,取25℃; Tq─混凝土达到最高温度时的大气平均温度,取20℃; Tmax— Tb─取25℃; K─透风系数,根据表C。1,风速小于4m/s下,在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料,取K=1。3。 经计算,保温材料所需厚度δ=8。5mm 10 裂缝控制措施 照射室墙体及顶板已属于大体积混凝土范畴,裂缝控制原理与大体积混凝土相同,即裂缝主要为温度应力导致,为了减少裂缝产生的可能,要控制混凝土内外温度差在25℃,混凝土最大升温不得超过35℃。本工程裂缝控制措施如下: 10.1 水泥用量控制 混凝土升温是由水泥水化热产生的,因此为了降低混凝土内部问题,须
29、尽量减少混凝土中的水泥用量。本工程每立方混凝土水泥用量为238kg,并且掺加一定量的粉煤灰(按DGJ08-27-92标准执行,掺量一般为15%,超量取代系数取1.5)和矿粉(按GB/T18046—2008标准执行,1:1取代水泥),掺加WG-CMA为水泥用量的10%(即23。8kg/m3),这样不但可以提高混凝土的可泵性,而且改善了大体积混凝土的后期强度,替代了部分水泥用量,从而降低了水化热。 10.2 养护 通过第9章保温材料的计算,保温材料厚度需要8.5mm。因此,针对墙体养护,竖向采用模板保温,水平施工缝位置采用一层麻袋保温覆盖;针对顶板养护,采用2层塑料薄膜+2层麻袋的形式保温,即
30、一层塑料薄膜+一层麻袋+一层塑料麻袋+一层麻袋。养护期间在模板上浇水保湿. 10.3 防风 本工程在脚手架四周满挂彩条布用来防风,这样可以减低混凝土表面的空气流通速度,既可以很好的保持混凝土的表面温度,又可以减低混凝土表面的失水速度,防止因混凝土表面失水而产生的干缩裂缝,对混凝土的养护起到关键作用。 10.4 测温 不间断进行测温,控制混凝土内部及表面温度,混凝土内外温差不大于25℃。当温度超过限差时,要及时加强保温措施。测温详见专项方案. 10.5 施工方面的措施 采用分段分层浇筑,混凝土采用自然流淌分层浇筑,分层厚度为300mm左右。在上层混凝土浇筑前,使其尽可能多的热量散发
31、降低混凝土的温升值,缩小混凝土内外温差及温度应力。 11 质量控制要点 (1)混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合施工质量验收规范及有关规定。混凝土进场前应检查出厂合格证或试验报告是否符合质量要求。 (2)混凝土浇筑前,应对模板浇水湿润. (3)使用插入式振动器应快插慢拔。插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍(一般为300~400mm).振捣上一层时应插入下层混凝土面50mm,以消除两层间的接缝. (4)混凝土浇筑后,应及时调整插筋的位置。 (5)搅拌站必须满足所供混凝土的干容重〉23。5kN/m3,砂、石的
32、含泥量〈1%。 (6)浇筑混凝土的过程中,现场应有模板工、架子工检查模板及支撑体系的情况,确保混凝土顺利施工。 12 安全文明施工措施 (1)认真贯彻安全生产的各项法令、法规,落实“安全第一、预防为主”的方针,落实各级安全生产岗位责任制。 (2)安全用电措施要严格执行JGJ46-2005《施工现场临时用电技术规范》的要求。 (3)结合相关部门对专业电工和各类用电人员进行用电安全教育培训,建立技术交底制度,并在安全技术交底资料上履行交底人和接受人签字手续,并说明交底日期. (4)在使用混凝土振捣器进行振捣时,操作人员必须穿绝缘鞋,戴绝缘手套。 (5)振捣设备应设有开关箱,并装有漏电
33、保护器.在指定电箱接线;振捣棒有专用开关箱,并接漏电保护器(必须达到两极以上漏电保护),接线不得任意接长.电缆线必须架空,严禁落地。 (6)在使用混凝土输送泵进行浇筑时,严禁施工人员或其他人员站在泵管前端,以免混凝土泵喷浆时将人喷伤。 (7)由于浇筑混凝土需连续不间断进行,因此必须合理的安排施工人员的交接时间让施工人员有适当的休息时间,以免施工人员出现疲劳作业发生危险。 13 应急预案 13.1 应急预案的方针 安全第一、预防为主. 13.2 应急预案的目标 无职工伤亡事故、无模板坍塌、爆模及脚手架失稳等事故,保证浇筑过程中正常施工。 13.3 工程应急领导小组及职责 13.
34、3.1 工程应急预案领导小组 组 长: 副组长: 成 员: 13.3.2 领导小组职责 (1)贯彻执行国家及镇江市建筑管理法律、法规和相关规范要求,严格按设计图纸要求进行施工,严保证施工生产的顺利进行,及时掌握本工程施工的安全质量情况. (2)负责配置和组织应急队伍,及时对各项风险进行处理. (3)负责对本工程的应急组织提供必要的机械设备、物资和组织保障。 13.3.3 人员分工 13.4 预案响应 在0.35~14.66段墙体,以及顶板混凝土浇筑前,启动预案。混凝土施工完后,停止预案。 13.5 组织措施 (1)现场组织一支预备队,分别由架子工10人、模板工
35、20人、钢筋工10人组成。同时在混凝土浇筑期间,安排架子工2人、模板工3人,钢筋工3人负责现场巡视检查架体、模板及钢筋的情况;一旦发现模板及支架有失稳的迹象时,立即报告区域工长张凯(18952804271),由工长向上报告,现场由方国田立即组织预备队对其加固。 (2)物资部预留好应急时的材料,如钢管、木方等材料。 (3)混凝土施工期间,项目部工长、安全员、质检员必须全天值班,每隔2小时报告一次现场施工安全情况.同时项目总工、生产经理,必须轮流在现场监督. (4)项目部所有管理人员在混凝土施工期间,必须24h电话畅通. (5)由专人负责现场交通组织,确保施工通道的畅通。 (6)成立测温小组,按测温专项方案实施,及时通知现场调整养护措施. 第 15 页 共 15 页






