高炉基础施工方案.docx
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高炉基础施工方案
1、目标管理
2、工程概况
3、施工部署
4、施工进度计划
5、主要施工方法
6、质量保证体系
7、质量、安全保证措施
8、文明施工及环境保护措施
9、附图
10、附高炉基础大体积混凝土技术保障计算书
1目标管理
1.1质量目标
1.1.1全部工程质量达到国家工程质量验评标准100％合格，
1.1.2重大质量事故为零，工程质量优良。
1.2安全目标
1.2.1死亡及重伤事故为零；
1.2.2月负伤率控制在0.25‰以下。
2工程概况
2.1业主名称:
廊坊圣驰金属制品有限公司
2.2工程名称：
三期易地改造工程7#1080m3高炉工程
2.3设计单位：
北京中冶设备研究设计总院有限公司
2.4建设地点：
廊坊市洸远金属制品有限公司厂内
2.5主要结构形式
高炉基础底板外轮廓为长方形，采用桩承台形式，长35.4m，宽21m，基础底标高为-3.5m，其中▽-2.0m~▽-0.5m为圆台体，下部直径21m，上部直径10.64m，▽-0.5m~▽4.04m为圆柱体，直径10.64m。
高炉基础炉体部分及柱采用C30砼，垫层采用C10砼，耐热砼强度等级为C30（标高▽2.04m~▽4.04m）。
本工程±0.000相当于绝对标高10.930m。
2.6工程特点
该工程属于廊坊金属制品有限公司三期易地改造7#1080m3高炉工程。
基础混凝土量较大，标高▽-3.5m~▽-2.0m，V1=1115.1m3；▽-2.0m~▽-0.5m，V2=305.2m3；；▽-0.5m~▽2.04m，V3=225.7m3；▽2.04m~▽4.04m，V4=177.7m3（耐热混凝土），高炉基础砼总量V=1823.7m3。
该工程是大体积混凝土施工的代表工程，降低水泥水化热和控制温差是本工程的主要技术特点和难点。
3施工部署
3.1组织图纸学习、自审与图纸会审，进行细致的设计交底和施工技术交底。
3.2编制施工图预算及具体分部分项工程作业设计。
3.3准备工程和施工用料，包括木材（多层板、木方等）、脚手管购置。
甲供材及时进场，包括钢材、水泥及外加剂定货、地方材料砂、石储备。
3.4施工用机具设备进场，进行检修维护和试运转；准备施工工具。
3.5场地平整，清除地面、地下障碍物，进行平面布置，如设置临时供水、供电、照明、通讯线路；修筑临时道路和排水沟；搭设临时设施；准备材料、半成品、施工用料的堆放场地（见施工现场平面布置图）。
3.6建立施工项目领导机构，组织精干的队伍，做好职工的入场教育工作。
3.7做好测量控制网及基准点，进行基础定位放线工作。
3.8劳动力准备
序号
工种名称
数量（个）
负责事项
1
钢筋工
50
钢筋制作绑扎
2
模板工
30
模板安装
3
架工
16
脚手架安装
4
水泥工
10
砼振捣
5
抹灰工
6
砼面模平压光
6
电工
2
现场电路电器维护
7
力工
30
现场配合施工
8
测量人员
2
测量定位观测
9
管理人员
8
现场工程技术管理
10
总计
154
3.9机具设备准备
序号
名称
数量
备注
1
调直机
1台
钢筋加工
2
切断机
2台
钢筋加工
3
弯曲机
2台
钢筋加工
4
电焊机
10台
钢筋铁件加工
5
拖拉机
2台
材料运输
6
套丝机
2台
螺栓加工
7
砼运输车
5台
砼运输
8
砼输送泵车
1台
砼浇筑
9
25t汽车吊
2台
吊运钢筋、预埋件
10
砼振捣器
10台
砼振捣
4施工进度计划：
根据总工期要求，编制专项施工进度计划。
5主要施工方法5.1施工顺序
土方开挖
破除桩头
放线
浇注混凝土垫层
放线
绑扎底板钢筋
安装▽-2m~-0.5m（圆台斜坡）钢筋固定架
安装▽-2m~-0.5m（圆台斜坡）钢筋
▽-2m以上钢筋插筋
安装基础▽-3.5m~-2m模板
▽-0.5m~4.04m模板固定架安装
▽-0.5m~4.04m钢筋固定架安装
▽-0.5m~4.04m钢筋安装
▽-0.5m~4.04m模板安装
▽4.04m面安装预埋件
基础砼浇筑
浇筑完成后覆盖养护
模板拆除
回填土。
5.2施工定位测量
为了保证各工序施工的准确和连续，在工程开工前应进行定位测量。
设控制测量点，控制点测设完后，要以书面形式报甲方工程测量有关人员，复测合格后方能作为控制测量点使用，控制测量点需要采取明显的标识进行保证。
5.3钢筋工程
5.3.1钢筋制作工程:
5.3.1.1钢筋进厂首先进行外观检查，表面无裂纹及锈蚀。
结合工程特点，钢材的材质甲方保留，钢筋原材料单检试验由甲方负责，因此，对于原材料只做外观检查。
5.3.1.2钢筋主要规格和型号有Φ25、φ22、Φ20、Φ16、Φ14、Φ12、Φ10、Φ8等。
钢筋均采用热轧钢筋，Ø表示HPB235级钢筋，Ф表示HRB335级。
对于本工程直径小于Φ28钢筋接头均采用绑扎连接，绑扎连接符合设置在同一构件内的接头宜相互错开，且在该范围内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率：
受拉区不超过50%，受压区不受限制，符合图纸设计以及国家标准规范要求。
钢筋施工时必须进行配料计算，保证接头的位置及数量，满足上述规范的要求。
5.3.1.3为保证钢筋表面清洁，采用型钢和钢管做垫脚。
现场钢筋堆放处，将制作好的钢筋放置垫脚上，防止泥土污染，在明显处设置材料标志牌。
5.3.2钢筋安装工程:
5.3.2.1首先，进行底板下层网片钢筋绑扎，根据图纸基础底板底层钢筋第一层、第二层均为Φ25@150。
由于高炉基础下采用钢筋混凝土灌注桩，桩头锚入底板内100mm，因此底板底层第一层钢筋距垫层140mm，一层、二层钢筋净距28mm，用Φ25钢筋隔开，单向并与上下相临钢筋垂直放置，间距1000mm，通长设置。
底板钢筋绑扎完成后，进行钢筋固定架焊接（见附图），然后绑扎圆台斜坡钢筋。
钢筋托架立柱∠75×6@1500mm×1500mm，斜坡钢筋绑扎完毕后，同时进行基墩钢筋插筋。
5.3.2.2钢筋网片的绑扎，交叉点用22#铁线扎牢，底板钢筋网片为双向受力钢筋，必须满扣绑扎。
钢筋的混凝土保护层：
承台部分为140mm；主筋外侧为40mm。
基础顶面的基墩插筋位置必须准确牢固，侧面采用Φ20mm剪刀撑加以固定，具体施工参见附图。
5.3.2.3▽-0.5m~4.04m圆柱体钢筋绑扎与5.3.2.1方法相同，钢筋固定架见附图。
5.4模板工程
5.4.1在混凝土垫层施工完后，根据图纸设计要求进行放线，包括螺栓、预埋件及基础、预留插筋位置等。
模板采用木模支设，模板莫属为1220mm×2440mm×15mm，1200mm×900mm，采用50mm×100mm的木方背楞。
5.4.2模板间夹填密封条保证不漏浆。
钢管支撑间距不大于900×900mm。
横竖楞采用φ48×3.5双钢管，采用蝴蝶扣与Φ10@600*600对拉钢筋固定，受力均匀合理，防止胀模。
固定架要牢固，焊缝为满焊，焊缝高度不小于6mm。
5.4.3模板托架：
由于高炉基础标高较多，故在-2.000m、-0.500m及高炉框架基墩位置设模板托架，托架立柱采用∠75×6mm，一端伸出100mm，另一端深入到垫层表面与基础底板钢筋焊接牢固。
5.4.4螺栓固定架：
首先，在C15混凝土垫层上设预埋件（150×150×10mm），然后进行固定架焊接，在焊接好螺栓托架后，将螺栓固定在托架上并保证螺栓位置准确（中心位移不大于2mm，标高误差为0～+10mm），为保证螺栓位置准确，螺栓托架立柱采用[14，横梁采用∠75×6mm角钢，斜支撑采用∠75×6mm角钢，.以使得螺栓及柱插筋定位的精确。
5.4.5铁件制作及安装：
基础顶面+4.040m处的铁件M-1，埋设位置必须准确，保证表面平整。
并且M-1标高不能超高，控制在0～-5mm之间。
每块铁件的固定方法为：
用4根Φ18的钢筋与顶层钢筋绑扎，铁件钢筋与4根附加钢筋焊牢。
5.4.6沉降观测点设置：
根据图纸要求在基础+2.000m处均匀设置8个沉降观测点，采用Φ20平头铆钉，埋入长度60mm，凸出混凝土面的部分涂刷红色油漆，在基础浇灌完毕后根据规范要求进行沉降观测。
5.4.7模板的拆除：
拆模顺序为后支先拆，先支后拆，先拆非承重模板，后拆承重模板。
拆模时不要用力过猛，拆下来的材料要及时运走。
拆除后的钢模板要逐块传递下来，不得抛掷，拆下来后即清理干净，板面涂刷隔离剂，按规格分类堆放整齐。
5.5混凝土工程
5.5.1技术质量保证措施
5.5.1.1原材料的选择及配合比：
结合工程实际情况，所有混凝土全部由甲方提供，但根据设计要求，对混凝土原材及配合比有以下要求：
水泥：
大体积混凝土使用42.5矿渣硅酸盐水泥，且每m3混凝土中水泥用量不超过330Kg。
耐热混凝土采用普通硅酸盐水泥。
石子：
耐热混凝土不得采用石灰石、方解石和石英质骨料。
。
砂：
采用中砂。
外加剂：
根据冬季施工特点需要提供外加剂具备防冻-15℃、减水、缓凝作用。
5.5.1.2混凝土的绝热温升的控制计算：
为避免高炉基础产生温度裂缝，必须在浇筑前进行绝热温升的验算，根据高炉基础的经验：
按60天强度考虑，缓凝时间确定为20小时。
根据现场几天平均温度（室外大气温度）计算，基础的绝热温升值为50.7℃。
5.5.1.3温差控制计算：
首先要控制混凝土的温度，混凝土出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃，模板温度不低于5℃。
混凝土保温养护是大体积混凝土施工质量控制的重要环节，养护质量的好坏是影响基础是否产生裂缝的主要原因，因此，必须在思想上高度重视。
根据保温法温度控制计算，采用先覆盖一层塑料薄膜，再加盖两层棉毡，用砖块压边，就能够满足要求。
薄膜接缝处必须用塑料胶带粘牢，保证密闭性。
5.5.1.4混凝土测温：
做好养护期的测温工作，并做好记录。
混凝土浇筑前，在基础内部埋入测温管，测温管使用Φ10PVC制作，两头胶带粘牢，浇筑完成后把一头胶带拆开，灌入温水进行混凝土内部温度的测试。
测温管埋设位置及埋设方法见附图。
每天进行至少四次测温，并作好测温记录，为保温提供依据。
5.5.2施工保证措施
5.5.2.1混凝土浇筑顺序：
混凝土浇筑顺序为从基础的中间向两端推进,经计算，浇注时每层层厚500mm,根据基础结构特点，需要在-2.000m及-0.500m进行吊模浇筑。
采用汽车泵泵送方式，保证砼的坍落度为180～200mm。
5.5.2.2浇筑时应注意事项：
5.5.2.2.1根据未来天气预报情况，合理确定混凝土浇筑时间。
5.5.2.2.2在混凝土浇筑前应对模板、钢筋、螺栓固定架、预埋件等进行一次全面检查，发现问题及时解决，填写检查记录，并在浇筑混凝土前进行一次总会签。
5.5.2.2.3混凝土浇筑过程中由项目专业质量检查员组织现场质量管理对混凝土试块制作、浇灌顺序、浇灌厚度及混凝土测温情况进行全面检查。
混凝土浇灌时，每班由专人指挥下料，设专人看管模板、钢筋、螺栓、预埋件。
三班作业，严格执行交接班制度，实行岗位责任制，按班、按人分区划块，明确交接部位。
5.5.2.2.4混凝土采用振捣棒振捣，在振动界限以前对混凝土进行二次振捣，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部裂缝，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度提高。
5.5.2.2.5混凝土基墩与高炉基础底板一起浇灌，应注意模板固定架的稳定性，严禁碰撞固定架，确保螺栓的位置准确，如发现问题应及时处理。
5.5.2.2.6加强混凝土的养护及试块制作，试块应在混凝土浇筑地点随机取样制作，每200m3混凝土制作一组，同时为了更好的分析混凝土强度增长，制作两组试块，一组送甲方搅拌站标养室，一组放置在施工现场与基础混凝土同条件养护。
5.5.2.2.7要做好混凝土坍落度和温度的测试工作，现场备好坍落度筒，每班至少测试两次；控制好混凝土的入模温度，每班至少测试四次。
5.5.2.2.8混凝土浇筑使用2台46m汽车泵，汽车泵站位见平面布置图。
5.5.3混凝土搅拌、运输保证措施
5.5.3.1由于混凝土由甲方提供，我公司会根据工程实际进展情况，提前两周向甲方主管部门提交报告，以便搅拌站备料。
5.5.3.2如果在浇筑中搅拌站出现故障，维修时间超过1小时，为了保证连续浇筑，避免大体积混凝土出现裂缝，甲方在砼浇筑之前，至少联系一家商品混凝土公司，在出现紧急情况时，可提供商品混凝土，以保证混凝土连续浇筑。
5.5.3.3在进行混凝土浇筑之前，与甲方搅拌站沟通，在混凝土搅制好后，及时运到浇灌地点，在运输过程中，要注意防止混凝土热量散失、表层冻结、混凝土离析等现象，搅拌站加强运输工具的保温覆盖。
6质量保证体系（见下页表）
质量保证体系流程图
7质量、安全保证措施
7.1质量保证措施
7.1.1强化质量管理检查的组织机构，项目经理部对质量全面负责，成立以专业项目经理部经理为首的质量管理领导小组，对影响施工质量的因素进行全面控制，对工程进行事前、事中、事后三控制，严格执行国家颁布的施工规范及评定标准、合同规定标准及当地的有关规定；施工现场配备质保工程师及质量专检员，认真开展自检、交检、专检，尤其要重点落实施工班组的自检工作。
7.1.2钢筋、模板、混凝土、定位必须有验收人员同意后方可进行下道工序。
7.1.3模板要有足够的强度和刚度，支模时垂直度要找准。
7.1.4为防止混凝土出现麻面，模板应及时周转使用，处理好模板表面清理、刷脱模剂工作。
7.1.5为防止两次浇注混凝土，出现错茬，烂根现象，在接茬处首次浇注混凝土支设模板部分不拆除，至少保证下方有一道柱箍为拆除，以便于模板紧固，减小模板缝隙；及时清理钢筋、模板浮灰，在混凝土浇注前在根部铺设50~100后等强度水泥砂浆。
7.1.6为防止夹渣，需认真按施工验收规范要求处理施工缝、变形缝表面。
接缝处锯屑、泥土、砖块等清理干净，接缝处浇筑前应先浇5～10mm厚同配合比砂浆，以利结合，并应加强接缝处混凝土的振捣。
7.1.7专业工长负责整个专业施工的全过程控制，合理调配人员、机具，科学安排作业时间，使施工人员保持良好的精神状态。
7.2安全生产措施
专业项目部设立安全委员会，建立、健全各部门的安全责任制，责任落实到人，设立持证上岗的专职安全员负责现场安全生产施工。
a）对参加施工的工人进行安全教育，提高职工的安全意识。
坚持“安全为了生产、生产必须安全”、“安全第一”的思想，做到不违章作业、不违章生产。
b）工人变换工种必须进行新工种的安全技术教育。
c）工人应掌握本工程操做的技能，熟悉本工程安全技术操作规程。
认真进行安全检查，对重点和危险部位跟踪检查。
d）安全检查有记录，对查出的问题能立即改的立即改，做到定人、定时间、定措施；危险性大的下发整改通知单；危及职工生命安全的下发停工令，整改合格后方准复工。
e）施工现场设置明显的安全警告标志。
在主要施工部位、作业点、危险区、主要通道口都必须挂有安全宣传标语或安全警告牌。
施工中有专人监护，无关人员不得入内。
8文明施工及环境保护措施
8.1循序作业——按程序施工，作业顺序合理，不因工序颠倒造成返工、浪费和阻碍其他项目作业；人员机构安排有条理，不混乱、不窝工。
8.2按图用地——周转材料、施工机具、构件用地严格遵守业主方对总平面管理和现场平面管理的要求，各种现场设施搭建必须按业主批准的搭建方案实施。
8.3物料整齐——施工中领出的设备、材料、码放整齐，不影响施工现场的交通，并有适当的保管防护措施。
设备、材料分类集中堆放。
对环境能造成污染的物品、材料要求采取必要的分隔保护措施。
8.4清洁卫生——施工作业场所保持卫生清洁。
班组必须做到操作落手清，物尽其用。
在施工作业点，应防止灰浆洒漏、污水外流等。
生活废物有专人清扫，保持环境卫生、整洁。
8.5机械整洁——工程使用的机械、车辆保养完好，外观清洁，机械、车辆停放整齐。
8.6分区管理——工程主要作业场所实行管理区域责任制；工程管理责任落实到人，定期检查、及时评比。
8.7路、水畅通——道路畅通、整洁，不乱堆放，无散落物，不发生切断和阻塞现场交通干线事件；施工器具堆放合理。
施工用电按规定架设，设专人维护，且不得无故断电。
9附高炉基础大体积混凝土技术保障计算书：
9.１原材料的准备
由于混凝土为甲供材料，单位了保证大体积混凝土的质量，在原材料方面有以下几点要求：
9.1.1保证砂、石原材料的含泥量达到最低，粗骨料选择粒径比较大的石子，石子粒径选用10-30mm；砂采用水洗砂，但含泥量平均应≤2%。
9.1.2水泥采用矿渣42.5硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥的水化热相对与其他水泥品种较低，耐热混凝土采用普通硅酸盐水泥。
水泥原材料使用较为普遍，供应及时。
最大水灰比不超过0.55。
9.1.3掺入一定量外加剂及掺合料，外加剂为高效缓凝减水剂，降低水灰比；掺合料为粉煤灰，代替部分水泥，降低水泥的总用量，达到降低水泥的水化热的目的。
根据我公司以往高炉大体积混凝土施工经验，建议配合比如下表：
高炉基础混凝土建议配合比（砼C30）：
名称
水泥
细骨料
粗骨料
粉煤灰
水
品牌（产地）
PS.42.5
中砂（水洗砂）
碎石10-30mm
Ⅱ级
粉煤灰
/
缓凝
减水剂
每立混凝土用量（kg）
330
704
1148
90
180
16
配合比
1
2.13
3.48
0.27
0.54
0.048
9.2对混凝土内外部温度的控制计算
混凝土达到浇注条件时，气温已经零下，现场实际情况：
混凝土浇筑后，需对基础表面使用保温材料覆盖养护，而到底使用什么保温材料，保温材料需要多少，对此进行了理论计算，具体计算如下：
9.2.1混凝土初步温度控制计算：
根据已往数据，廊坊地区原材料平均温度（此为2012.12.26-2013.1.25期间当地的平均气温）：
大气温度-8℃、砂-4℃、石子-4℃、水泥4℃、水（加热后）60℃
实验室配合比C30：
水泥42.5矿渣硅酸盐水泥330kg；
石子1145kg（Wg=1%理论）；中砂704kg（Ws=5%理论）；水188kg
砂中含水量重量：
Ws=704×5%=35.2kg
石子含水量重量：
Wg=1148×1%=11.48kg
扣除后应加水量：
Mw=180-35.2-11.48=133.32kg
9.2.1.1混凝土拌合温度
T0=0.22（Tsms+Tgmg+Tcmc）+Twmw+Tsws+Tgwg
0.22（ms+mg+mc）+mw+ws+wg
其中，T0---混凝土的拌合温度（℃）；
Ts、Tg---砂子、石子的温度（℃）；
Tc、Tw---水泥、拌合用水的温度（℃）；
mc、mg、ms---水泥、扣除含水量的砂及石子的重量（kg）；
mw、ws、wg---水及砂、石子中游离水的重量（kg）；
把数据代入公式经过计算，得：
T0=10.03℃
9.2.1.2混凝土浇注温度：
Tp=T0+（Ta-T0）（θ1+θ2+θ3+...+θn）
其中Tp---混凝土的浇注温度（℃）；
T0---混凝土的拌合温度（℃）；
Ta---大气温度（℃）；
θ1，θ2...θn---温度损失系数，
在此θ1为搅拌运输车；取0.032；
θ2为混凝土运输时θ=At,t为运输时间（min）；A=0.0042、t=10；
θ3=0.003t,t为浇注时间（min）;t=30,
把数据代入公式经过计算，得：
Tp=10.37℃
9.2.1.3混凝土水化热温度升值
T（t）=mcQ（1-e-mt）
Cρ
其中T（t）---浇注完一段时间t,混凝土的绝热温升值（℃）；
mc---每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）；mc=330kg/m3
Q---每千克水泥水化热的热量（J/kg，取28天），
根据资料矿渣32.5硅酸盐水泥，取Q=334KJ/kg
42.5硅酸盐水泥，取Q=375KJ/kg
C---混凝土的比热在0.84-1.05kj/kg*k之间，取0.96kj/kg*k;
ρ---混凝土的质量密度，取2400kg/m3;
e=2.718;
t---龄期（d）;t=28天
m---0.340;
Tmax---混凝土的最大水化热温升值，即最终温升值。
把数据代入公式经过计算，得：
Tmax=47.8℃（矿渣32.5硅酸盐水泥）
Tmax=53.7℃（普通42.5硅酸盐水泥）
则混凝土内部最高温度平均为（47.8+53.7）/2=50.7℃
根据高炉基础实际情况，混凝土厚度分别1.5m。
9.2.1.4混凝土中心温度
T1（t）=T0+T（t）ξ
其中，T1（t）---混凝土内部中心最高温度；
Tp---混凝土的浇注入模温度；
T（t）---在t龄期时混凝土的绝热温升；
ξ---不同浇注块厚度的温降系数，取ξ=0.46（龄期7天）；
把数据代入公式经过计算，得：
Tmax=33.7℃
9.2.1.5混凝土表层温度
T2（t）=Tq+4h·（H-h·）[T1（t）-Tq]/H2
T2（t）---混凝土表面温度（℃）；
Tq---施工期大气平均温度（℃）；取-8℃
h·---混凝土虚厚度（m）；h·=kλ/β=1m；β=1/[∑δi/λi+1/βq]=1.54
H---混凝土计算厚度（m）；H=h+2h·=3.5m
T1（t）---混凝土中心温度（℃）；
T2（t）=26.1℃
9.2.1.6混凝土的收缩变形值
εy（t）=Ey0（1-e-0.01t）*M1M2…Mn.
其中εy（t）---非标准状态下混凝土的任意龄期（d）的收缩变形值；
Ey0---标准状态下的最终收缩值（极限收缩值），取3.24×10-4；
t---混凝土浇注后至计算时的天数（d）；
根据资料查得，M1=1.25，M2=M4=M8=M9=M10=1.0，M3=0.85，M5=1.11，M6=1.25，M6=0.54，
M1*M2*…*M10=0.796
εy（t）=0.174×10-4
9.2.1.7混凝土的收缩当量
Ty（t）=εy（t）/a
Ty（t）---任意龄期（d）混凝土收缩当量温差（℃），负号表示降温；
εy（t）---各龄期（d）混凝土的收缩相对变形值；
a---混凝土线膨胀系数，取1.0×10-5
Ty（t）=0.174×10-4/1.0×10-5=1.74℃
9.2.1.8各龄期（d）混凝土的弹性模量
E（t）=Ec（1-e-0.09t）
E（t）---混凝土从浇注后至计算时弹性模量（N/mm2），计算温度应力时，一般取平均值；
Ec---混凝土的最终弹性模量（N/mm2）；取3.0×10-4；
t---混凝土从浇注后至计算时天数；
把数据代入公式经过计算，得：
E（7d）=1.4×104
9.2.1.9混凝土徐变变形计算
E0n（∞）=C0*1/2*f
其中，E0n（∞）---混凝土的最终徐变变形；
C0---徐变度，取
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