风机基础大体积混凝土施工及养护方案.docx
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风机基础大体积混凝土施工及养护方案
大体积混凝土施工及养护专项施工方案
一、编制依据
（1）大唐国际丰宁大滩风电场200MW工程风机基础结构施工图。
（2）施工组织设计。
（3）《混凝土结构施工规范GB50204-2002》
（4）《硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥》GB175
（5）《普通混凝土用砂,石质量及检验方法标准》JGJ52
（6）《普通混凝土配合比设计技术规程》JGJ55
（7）《普通混凝土用碎石或卵石质量及检验方法标准》JGJ53
（8）《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009
（9）《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003
二、编制原则
（1）本着优质、高效、经济、合理的原则，以施工设计图纸为依据，严格执行有关施工规范。
（2）以确保工期为原则，科学安排施工进度计划。
（3）以确保质量目标为原则，安排专业化施工班组，配备先进的机械设备，采用先进的施工方法组织好施工。
（4）以确保安全生产为原则，制定和落实好各项安全措施，严格执行安全操作规程。
三、工程项目概况：
3.1大唐国际丰宁大滩风电场200MW工程共计100台风机，单台发电为2.0MW，基础为大体积钢筋混凝土结构，埋深4m，底圆直径18.2m，单台风机±0.000以每机位点原地面计算，基础内预埋预应力锚栓组合件、镀铜圆钢、电缆线管和排水管，基础混凝土强度C40，基础混凝土抗冻等级为F150。
垫层直径18.4m,厚10cm,强度为C15。
3.2质量、安全目标
质量目标：
本工程质量标准必须全面达到国家或电力行业优良标准，达标投产，争创本行业优质工程。
安全目标：
本工程必须杜绝重大设备、机械事故和人身死亡事故，做到安全文明施工。
3.3主要工程量
垫层C15混凝土：
1550m3;
基础C40F140混凝土：
25700m3;
预应力锚栓组合件安装：
50套
钢筋：
1165T
四、施工准备及布署
（1）混凝土施工前，熟悉施工图纸。
对施工队伍进行详细的技术交底。
（2）在现场监理对基础主体钢筋及模板进行验收合格后，进行混凝土浇注。
（3）现场准备：
进行场地平整、方便混凝土罐车顺利通过，混凝土施工中必备的施工设备。
（4）对混凝土供应厂家的资质进行审核，并到现场取样做原材料试验。
（5）管理人员、技术人员、特殊工种如焊工，振捣工，模板工均配备齐全，并已全部到位，随时可以进行施工。
（6）人员配备
人员均已进行了安全、岗位培训。
具体人员进场情况见下表：
每个基础混凝土工班人工报表
工种
测量
电工
模板工
振捣工
砼养护工
总数
人数
2
2
6
16
2
28
注:
共配备2组
（7）施工机械按工期、工艺的要求，配备了相应的机具设备。
具体机具设备进场情况见下表：
序号
物资设备、仪器名称
型号
数量
1
混凝土输送带
1
2
混凝土振捣器
8
3
混凝土平板振动器
H21X2
1
4
煤油温度计
RM-225
100
5
混凝土抗压试模
100*100*100
12
6
混凝土抗渗试模
12
7
混凝土塌落筒
1
8
塑料薄膜
M2
4800
9
保温棉
M2
15000
10
真空泵
1
（8）进度计划
本工程风机基础计划施工时间为：
2015年08月12日～2015年10月10日
五、施工方案
具体施工技术要点如下：
3.1技术准备
风机基础混凝土浇筑日期在08月份，温度在20～38℃区间施工，在混凝土施工过程中要控制混凝土的中心温度，防止混凝土出现温度裂缝。
混凝土的中心温度通过两方面的措施进行控制，一是降低混凝土的水化温升，二是提高混凝土入模浇筑温度。
具体措施有以下几条：
1、混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合施工规范各有关的规定。
2、混凝土的配合比、原材料计量、搅拌、养护和必须符合施工规范的规定。
3、砼试块的取样、制作、养护和试验必须符合规范要求，其强度必须达到规范标准。
4、对设计不允许有裂缝的结构，严禁出现裂缝。
5、确定采用阶梯式递进分层浇筑方法，每浇筑层50cm，紧接着施工第二层。
6、配合比委托试验室提前试配，掺用外加剂按照图纸设计进行配置。
7、砼采用集中搅拌，使用粗骨料，采用二级配良好的粗骨料，掺用粉煤灰等掺合料，以改善砼和易性，降低水灰比，以达到减少水泥用量，降低水化热的目的。
8、加强砼测温工作，根据温差关系确定采取相应措施。
3.1.1优化配合比
1、试验室配合比要求
为降低水化热，水泥采用低水化热的普通硅酸盐水泥。
为了降低混凝土内部温升，在满足混凝土强度、耐久性、抗渗性的条件下，把水泥用量降低，降低水化热，同时掺入一定量粉煤灰，“分解”水化热，改善混凝土和易性。
掺入粉煤灰，可保证设计强度不变的情况下，延长混凝土凝结时间，避免施工裂缝出现，掺入粉煤灰可降低混凝土徐变、干缩性和热膨胀系数，提高抗泌水性和抗离析性，混凝土抗渗性能显著增加，对抑制碱集料反映也有效果。
大体积混凝土施工所用水泥其3d天的水化热不宜大于240kJ/kg，7d天的水化热不宜大于270kJ/kg。
骨料的选择，除应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的有关规定外，尚应符合下列规定：
①细骨料采用粗砂，其细度模数宜大于3.1，含泥量不大于3%；
②粗骨料选用粒径5～40mm，采用二级配，含泥量不大于2%；
③应选用非碱活性的粗骨料；
大体积混凝土配合比设计，除应符合现行国家现行标准《普通混凝土配合比设计规范》JGJ55外，尚应符合下列规定：
①所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜低于150mm。
②拌和水用量不宜大于175kg/m3。
③粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%.
④砂率宜为36～42%。
⑤拌合物泌水量宜小于10L/m3。
3、外加剂、掺和料选用
采用聚羧酸减水剂和引气剂，调整混凝土凝结时间使其满足施工要求，保证混凝土整体性浇筑，同时加长混凝土内部散热过程，避免温度裂缝。
所有掺合料和外加剂等均选用绿色环保型产品，且无污染、无毒害、无氨类等，并经检测合格产品。
4、配合比
水泥
砂
小石
大石
水
掺合料
外加剂
粉煤灰
减水剂
引气剂
371
766
423
635
155
103
5.603
0.9
1
2.06
1.14
1.71
/
0.28
0.0151
0.0024
/
水胶比
0.36
砂率%
42
3.1.2混凝土温差计算
水泥水化热引起的绝热温升与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期增长按指数关系增长，混凝土内部的最高温度多数发生在浇筑后的3-5天，一般在3-5天接近于最终绝热温升，在计算中取t=3
根据基础要求选取计算模型为：
坍落度180mm、混凝土入模温度25℃、大气平均温度32℃，
其他相关数据依据相应的数表查得。
本配合比采用普通硅酸盐水泥P.042.5水泥，最终水化热380KJ/kg。
1、混凝土内部最终绝热温升Th
计算公式为Th=（WQ/Cr）×（1-e-mt）
（365+90×0.25）×380/（0.96×2448）×1=62.66℃
W——水泥用量，含粉煤灰的有效量，折减系数取0.25（kg/m³）
Q——水泥的水化热380KJ/kg
C——混凝土的比热0.96J/（kg.K）
r——混凝土的容重2448kg/m³
m——与水泥品种、浇注时温度有关的经验系数，取0.295
t——龄期，d
2、混凝土拌和物的浇注温度
根据托克逊气候条件，混凝土浇注时大气温度按15℃计算。
3、混凝土内部中心实际最高温度（℃）Tmax
Tmax=Tj+Thx=10+62.66×0.506=35.65℃
Tj——混凝土入模温度，取10℃
x——不同底板厚度，不同龄期的降温系数，取0.506（查表根据1.6M的板厚按内插法计算）
4、混凝土的表面温度
Tb（t）=Tq+4h’（H-h’）DT（t）/H²
Tq——环境温度取-5℃
DT（t）—混凝土内部与外界气温之差
DT（3）=Tmax-Tq=35.65-（-5）=40.65℃
H——为底板计算厚度，底板以单面暴露于空气中的平板看待，混凝土基础底板实际厚度h=1.6m
h’——混凝土结构虚厚度h’=kl/b
k为计算折减系数，取0.666；混凝土导热系数l=2.33w/mk；b为保温层的传热系数，b=1/（∑（di/li）+1/bq），砼浇筑完后表覆盖一层塑料布养护，di为各种保温层的厚度，l为保温材料的导热系数，l=0.0882，bq为空气层的传热系数，取5.59w/mk，则b=5.59w/mk
需要采取保温保湿养护，表面覆盖塑料薄膜，二层棉毡，每层棉毡厚度6mm，
经计算h’=kl/b=0.666*2.33/5.59=0.28m
则H=h+2h’=1.6+2*0.28=2.16m
所以：
Tb（t）=Tq+4h’（H-h’）DT（t）/H²
=（-5）+4×0.28（2.16-0.28）×40.65/2.16²
=13.35℃
5、混凝土结构实体内外温差值
混凝土内、表最大温差DT1=35.65-13.35=22.3℃＜25℃
6、混凝土表面温度与环境温度差值
DT2=13.35-（-5）=18.35℃＜20℃
符合规范要求。
3.1.3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、计算参数的确定
混凝土浇筑后3-5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0.745×104N/mm2
α—混凝土的线膨胀系数，取10×10-6℃
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5℃
T（t）—混凝土在龄期T=3时水化热绝热温升为35.65℃
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-5℃
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）=3.15×104×（1-e-0.09×3）
=0.745×104Mpa
其中：
Eh为C35混凝土的弹性模量3.15×104Mpa
Ty（t）=εy（1-e-0.01t）×M1×M2×M3×…M11/α
=3.24×10-4×（1-e-0.03）×1.1×1.13×1.0×1.2×1.11×1.18×0.76×0.85×1.3×0.86×1.01÷（10×10-6）
=1.385
其中：
εy混凝土在标准条件下极限收缩值3.24×10-4℃
M1、M2、M3、…M11为不同条件下修整系数，查得。
ΔT=Tj+2/3T（t）+Ty（t）-Tq
=5+2/3×35.65+1.385-（-5）
=35.15℃
则σ=［ΕtαΔT/（1-υ）］×S（t）×Rk
=［0.745×104
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