丁烯1大体积混凝土施工方案121.docx

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丁烯1大体积混凝土施工方案121

编号：

22373-150001-ZYYJ-CMS-0004

兰州石化长庆乙烷制乙烯项目

3万吨/年丁烯-1装置

大体积混凝土施工方案

XXXX建筑安装有限公司

2020年11月5日

第一章编制依据

第一节工程施工图纸及现场实际情况

根据3万吨年丁烯-1装置300、400单元基础施工图及压缩机棚设备基础施工图。

《预拌混凝土》GB/T14902-2012

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2018

《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015

《混凝土质量控制标准》GB50164-2011

《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2013

《大体积混凝土施工规范》GB50496-2018

《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-2011

《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012

《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

《石油化工建设工程安全技术标准》GBT50484-2019

《建筑施工计算手册》第四版

本装置的土建图纸和设计资料

装置的施工组织设计和质量计划

公司2018A版质量管理手册及质量体系程序文件

公司2017版HSE管理手册及HSE体系程序文件

第二章施工内容及要求

第一节施工内容概述

3万吨年丁烯-1装置300、400单元,压缩机棚设备基础:

相对标高100.00相当于绝对标高1121.50，共有T-3201、T-3211、T-3301筏板基础及T-3401、T-3501筏板基础，基础长度分别为20m、14.6m，宽度分别为10.1m、7.6m，筏板高度为1.3m，其上短柱高度为1.5m和1.2m，V-5001基础承台直径为3.6m，高度为0.6m，短柱直径为3.1m，高度为1.7m，压缩机棚设备基础15-C-2001A/B长6.2m，宽4m，高2.2m，设备基础15-C-2002长5.8m，宽4.1m，高2.2m。

第二节主要实物工程量

部位名称

材料名称

规格型号

计量单位

数量

T-3201、T-3211、T-3301筏板

混凝土

C30

m3

262.6

T-3201短柱

混凝土

C30

m3

13.06

T-3211短柱

混凝土

C30

m3

20.771

T-3301短柱

混凝土

C30

m3

16.383

T-3401、T-3501筏板

混凝土

C30

m3

144.25

T-3401短柱

混凝土

C30

m3

6.616

T-3501短柱

混凝土

C30

m3

7.124

压缩机棚设备基础15-C-2001A/B/2002

混凝土

C30

m3

160

第三节参建单位

建设单位：

中石油XXX化榆林化工有限公司；

设计单位：

中XXXX工程有限公司；

监理单位：

吉XXXX管理有限公司；

地基勘察单位：

信XXXX部电子综合勘察研究所；

总承包单位：

中国石油天XXX设有限公司。

施工单位：

XXXXX装有限公司

第四节施工要求

1工程施工目标：

质量目标：

合格工程；

安全目标：

杜绝安全事故；

环境目标：

控制扬尘，降低噪音和震动、现场杜绝污水排放，做文明施工；

2工程主要施工顺序：

钢筋安装—模板安装—混凝土浇筑—混凝土养护。

第三章施工准备

第一节技术准备

对进场施工人员进行入场培训，认真学习和领会方案设计意图，掌握技术规程、规范、标准、操作规程等，为保证工程质量做好技术准备。

技术质量部根据工程技术质量的要求，由专业工长、技术负责人制定分项工程的技术交底，并在现场由专业工长和安全员对工人进行书面和口头交底，以保证工程进度安全施工。

依据设计图纸组织技术、安全、材料、资料等相关人员编制施工方案。

第四章施工方法

第一节工程概况

1施工内容和施工范围

T-3201、T-3211、T-3301筏板基础及T-3401、T-3501筏板基础、V-5001基础短柱及T-3101，V-2001、V-2002基础及压缩机棚设备基础混凝土设计强度均为C30级。

2工程设计参数及工艺特点

本工程选用商品混凝土供应商为：

榆林市磊榆商砼有限公司，参照砼供应商提供的混凝土强度等级为C30砼配合比其相关参数如下：

C30砼配合比：

P.O42.5水泥260Kg/m3（生产厂家：

铜川声威建材有限责任公司榆林分公司）；

砂730kg/m3；

石子1155kg/m3；

水155kg/m3；

掺合料（粉煤灰）95kg/m3。

坍落度：

混凝土浇筑时的坍落度应控制在180mm±20；

水灰比：

0.44。

由搅拌站提供的水泥、砂、石、掺合料的试验报告应齐全，各项指标应符合《GB50496-2018》对砼用材料要求。

商品砼的厂家根据原材料、运输距离、泵送方式、气温等条件进行砼的试配，最终确定配比，并保证砼的设计强度、耐久性和可泵性。

第二节施工准备

1材料的准备

工程材料的质量是决定工程质量的关键因素，也是交工验收的主要内容之一，材料验收是施工生产中不可缺少的一个重要步骤。

材料取样与试验工作按照施工计划中的混凝土试块制作计划以及施工过程中其它材料进场的批/次进行，由项目专业工程师组织，项目取（送）样员具体实施。

当委托外部试验室进行试验时，项目技术负责人组织对委托试验室进行评价，做好评价记录，确认其满足试验能力要求后方可委托。

业主指定试验室时，应保存书面文件依据，可以不另做评价记录。

项目取（送）样员必须经过培训并持证上岗，负责现场取样、试件制作、送检、索取试验报告等整个试验过程，并做好试验取样记录。

2其他准备工作

组织现场相关人员，认真熟悉图纸，根据图纸要求，熟悉混凝土性能，浇筑部位混凝土的特点，及关键部位的浇筑要点，对施工班组进行详细的交底。

在混凝土浇筑前，明确技术、质量要求、施工中的控制重点、难点，制定全面、详细、准确、及时有效、可操作性的技术措施，确保混凝土施工顺利进行。

并以书面形式联系供货方，注明砼的浇筑时间、施工部位、数量、强度等级等，以确保砼使用无误。

混凝土浇筑前，业主、监理、总包及承包商到砼搅拌站检查原材料及试配情况，混凝土浇筑时，派专人到搅拌站监控混凝土配料情况，并随时抽查搅拌站的计量情况。

砼出厂搅拌站负责打印小票，由专人负责记录混凝土罐车的到场时间、浇筑时间、完成时间。

最后计算整理四个时间（砼的出厂时间、到场时间、开始浇筑时间、浇筑结束时间）作为分析砼的供应与施工质量依据。

制定相关的试验计划，配备相关的试验器具。

在浇筑期间实验员应一直在场,以检查每车的坍落度并作试验所需的试块。

第三节.施工方法

1施工工序

2基础混凝土内部水化热温度计算

压缩机棚设备基础15-C-2001A/B长6.2m，宽4m，高2.2m，压缩机棚设备基础15-C-2002长5.8m，宽4.1m，高2.2m。

T-3201、T-3211、T-3301筏板基础及T-3401、T-3501筏板基础高1.3m，短柱高分别1.5m和1.2m，基础局部浇筑最大厚度在2.8米，基础不留施工缝。

V-5001基础承台直径为3.6m，高度为0.6m，短柱直径为3.1m，高度为1.7m，T-3101基础承台直径为5.2m，承台高度为0.6m，短柱直径为2.35m，高度为2.3m，V-2001基础底板为3.6m，V-2002基础底板为3.1m，基础底板高度为0.6m，基础短柱高度为1.6m，施工缝留在短柱底部，计算按照建筑施工手册第四版为依据（本工程未考虑加入的缓凝型减水剂的缓凝作用，如考虑缓凝作用，故实际温差应更小，混凝土抗裂效果更好）。

2.1基础混凝土温差计算

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最多数发生在浇筑后的6天，在计算中取t=3、6、9、12天，据商混站提供水泥用量260kg/m3;粉煤灰95kg/m3，参照《GB50496-2018》附录B计算如下：

2.1.1砼绝热温升

水泥水化热计算：

Q3——在3天时累计水化热（kJ/kg），取最大250

Q7——在7天时累计水化热（kJ/kg），取最大280

Q0——水泥水化热总量（kJ/kg）

QO=4/（7/280-3/250）=0.96*4/0.013=307.69

胶凝材料水化热总量：

Q=KQ0

Q——胶凝材料水化热总量

K——不同参量掺和物调整系数，按粉煤灰10%参量取0.96（未掺矿渣粉）

Q=0.96*307.69=295.38≈295

2.1.2最大绝热温升

绝热状态下混凝土的水化热绝热升温值为：

；

基础混凝土采用C30级，水泥品种P.O42.5普通硅酸盐水泥，经咨询商混站得：

水泥用量260kg/m3，混凝土密度ρ=2400㎏/m3，混凝土浇筑入模温度不低于10℃。

浇筑是室外环境温度约为3℃，机械振捣。

上式中：

——浇完一段时间t，混凝土的绝热升温值；

W——每立方米混凝土的胶凝材料泥用量，取260+95=355kg/m3；

—胶泥材料水化热量求得；Q=295J/㎏；

——混凝土比热在0.92～1.0

之间，一般取

——混凝土质量密度：

取2400kg/m3；

e——常数，e=2.718

——与水泥品种比表面、浇捣时温度有关的经验系数，一般取m=0.2～0.4；取m=0.280

=0.568（3天）

=0.813（6天）

=0.920（9天）

=0.965（12天）

T（3）=355*295*0.568/0.96*2400=25.81℃

T（6）=355*295*0.813/0.96*2400=36.95℃

T（9）=355*295*0.920/0.96*2400=41.82℃

T（12）=355*295*0.965/0.96*2400=43.86℃

（2）混凝土内部中心温度计算

T1（t）=Tj＋Tt·ξ（t）

式中：

T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度；

Tj——混凝土浇筑温度取10（℃）；

ξ（t）——t龄期降温系数，见下表；

基础厚度1.5以下的取上表中取1.5m厚度ξ值计算（按不利条件考虑）。

第3天混凝土内部中心温度：

T1（t）=10+25.81*0.49=22.65℃

第6天混凝土内部中心温度：

T1（t）=10+36.95*0.46=26.997℃（TMAX）

第9天混凝土内部中心温度：

T1（t）=10+41.82*0.38=25.89℃

第12天混凝土内部中心温度：

T1（t）=10+43.86*0.29=22.72℃

由此可知混凝土内部温度在第6天达到最高温度，其后内部温度开始降温；由于浇筑后大气平均气温在3℃左右，基础内外最大温差小于25℃，理论上采取保湿措施即可，但预防气温变化，也可采用取一层棉毡保湿保温。

基础厚度2.8以下的取上表中（内差法取值）取2.8m厚度ξ值计算（按不利条件考虑）。

第3天混凝土内部中心温度：

T1（t）=10+25.81*0.665=27.16℃

第6天混凝土内部中心温度：

T1（t）=10+36.95*0.645=33.83℃

第9天混凝土内部中心温度：

T1（t）=10+41.82*0.60=35.09℃（TMAX）

第12天混凝土内部中心温度：

T1（t）=10+43.86*0.525=33.03℃

由此可知混凝土内部温度在第9天达到最高温度，其后内部温度开始降温，由于浇筑后大气平均气温在3℃左右，基础内外最大温差大于25℃，超高7.09℃（最不利条件,不覆盖自然条件下），因此采取塑料薄膜加保温棉毡保湿保温。

（3）混凝土表面保温材料所需厚度

h:

结构厚度取1.5m和2.8m

λi:

混凝土材料的导热系数,按一层塑料薄膜+土工布（棉毡）λi=0.04

λ0:

混凝土的导热系数,取2.3

Ts（砼浇筑体表面温度）：

取6天时中心最高温度时控制浇筑体表面温度差不超过10℃，即26.997-10≈17℃

Tq（砼达到最高温度时的大气平均温度）:

考虑到昼夜温差和不利条件下取3℃

Tmax（砼浇筑体内最高温度）：

取6天时内部中心温度26.997≈27℃

Tb（龄期为t时砼内的表面温度）:

取与同龄期内部中心温度差不超过10℃计算取17℃（规范值不超过25℃）

厚1.5m以下基础计算（K:

传热系数的修正值,取风速小于4m/s时覆盖一层薄膜+保温土工布或棉毡，计算取2.0）：

δ=0.5*1.5*0.04*（17-3）*2.0/2.3*（27-3）=0.015m=15mm（三层土工布或棉毡）

厚2.8m以下基础计算（K:

传热系数的修正值,取风速小于4m/s时覆盖一层薄膜+保温土工布或棉毡+上铺不易透风材料（胶合板），计算取1.6）：

δ=0.5*2.8*0.04*（17-3）*1.6/2.3*（27-3）=0.022m=22mm（四层土工布或棉毡）

结论：

砼浇筑完毕后，取一层塑料薄膜覆盖砼表面，1.5厚基础用三层土工布或棉毡、2.8m以下基础用四层土工布或棉毡上盖一层胶合板做为不透风材料对砼表面覆盖进行养护。

根据《大体积混凝土施工规程》GB50496-2018要求确保砼内外温差控制在20-25℃。

2.2混凝土自约束应力计算

2.2.11.5m以下3d计算书

1、《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018

2、《建筑施工计算手册》江正荣编著

一、混凝土的弹性模量

混凝土强度等级

C30

龄期t（d）

3

混凝土中掺合料对弹性模量修正系数β

0.99

系数φ

0.09

混凝土龄期为3天时，混凝土的弹性模量

E（t）=βE0（1-e-φt）=0.99×3×104×（1-2.718-0.09×3）=7038.9N/mm2

二、混凝土最大自约束应力

混凝土浇注体内的表面温度Tb（°C）

17

混凝土浇注体内的最高温度Tm（°C）

26.997

水泥3天的水化热Q3（kJ/kg）

250

水泥7天的水化热Q7（kJ/kg）

280

粉煤灰掺量对水化热调整系数k1

0.96

矿渣粉掺量对水化热调整系数k2

每m3混凝土胶凝材料用量W（kg/m3）

30

混凝土比热C[kJ/（kg·°C）]

0.96

混凝土重力密度ρ（kg/m3）

2400

系数m（d-1）

0.4

混凝土入模温度T0（°C）

10

混凝土结构的实际厚度h（m）

1.5

在龄期为τ时，第i计算区段产生的约束应力延续至t时的松弛系数Hi（t,τ）

0.278

水泥水化热总量：

Q0=4/（7/Q7-3/Q3）=4/（7/280-3/250）=307.692kJ/kg

胶凝材料水化热总量：

Q=kQ0=（k1+k2-1）Q0=0.96×307.692=295.38kJ/kg

混凝土的绝热温升：

T（t）=WQ（1-e-mt）/（Cρ）=30×295.38×（1-2.718-0.4×3）/（0.96×2400）=2.688°C

Tm=T0+T（t）·ξ=10+2.688×0.49=11.32°C

在施工准备阶段，最大自约束应力：

σzmax=α×E（t）×ΔTlmax×Hi（t,τ）/2=1.0×10-5×7038.9×（11.32-10）×0.278/2=0.0129MPa

三、控制温度裂缝

混凝土抗拉强度系数γ

0.3

1、混凝土抗拉强度

ftk（t）=ftk（1-e-γt）=2.01×（1-2.718-0.3×3）=1.193N/mm2

2、混凝土防裂性能判断

ftk（t）/K=1.193/1.15=1.037N/mm2

2.2.21.5m以下基础6d计算书

计算依据：

1、《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018

2、《建筑施工计算手册》江正荣编著

一、混凝土的弹性模量

混凝土强度等级

C30

龄期t（d）

6

混凝土中掺合料对弹性模量修正系数β

0.99

系数φ

0.09

混凝土龄期为6天时，混凝土的弹性模量

E（t）=βE0（1-e-φt）=0.99×3×104×（1-2.718-0.09×6）=12384.9N/mm2

二、混凝土最大自约束应力

混凝土浇注体内的表面温度Tb（°C）

17

混凝土浇注体内的最高温度Tm（°C）

26.997

水泥3天的水化热Q3（kJ/kg）

250

水泥7天的水化热Q7（kJ/kg）

280

粉煤灰掺量对水化热调整系数k1

0.96

矿渣粉掺量对水化热调整系数k2

每m3混凝土胶凝材料用量W（kg/m3）

30

混凝土比热C[kJ/（kg·°C）]

0.96

混凝土重力密度ρ（kg/m3）

2400

系数m（d-1）

0.4

混凝土入模温度T0（°C）

10

混凝土结构的实际厚度h（m）

1.5

在龄期为τ时，第i计算区段产生的约束应力延续至t时的松弛系数Hi（t,τ）

0.383

水泥水化热总量：

Q0=4/（7/Q7-3/Q3）=4/（7/280-3/250）=307.692kJ/kg

胶凝材料水化热总量：

Q=kQ0=（k1+k2-1）Q0=0.96×307.692=295.38kJ/kg

混凝土的绝热温升：

T（t）=WQ（1-e-mt）/（Cρ）=30×295.38×（1-2.718-0.4×6）/（0.96×2400）=3.496°C

Tm=T0+T（t）·ξ=10+3.496×0.46=11.61°C

在施工准备阶段，最大自约束应力：

σzmax=α×E（t）×ΔTlmax×Hi（t,τ）/2=1.0×10-5×12384.9×（11.61-10）×0.383/2=0.038MPa

三、控制温度裂缝

混凝土抗拉强度系数γ

0.3

1、混凝土抗拉强度

ftk（t）=ftk（1-e-γt）=2.01×（1-2.718-0.3×6）=1.678N/mm2

2、混凝土防裂性能判断

ftk（t）/K=1.678/1.15=1.459N/mm2

2.2.31.5m以下9d计算书

一、混凝土的弹性模量

混凝土强度等级

C30

龄期t（d）

9

混凝土中掺合料对弹性模量修正系数β

0.99

系数φ

0.09

混凝土龄期为9天时，混凝土的弹性模量

E（t）=βE0（1-e-φt）=0.99×3×104×（1-2.718-0.09×9）=16483.5N/mm2

二、混凝土最大自约束应力

混凝土浇注体内的表面温度Tb（°C）

17

混凝土浇注体内的最高温度Tm（°C）

26.997

水泥3天的水化热Q3（kJ/kg）

250

水泥7天的水化热Q7（kJ/kg）

280

粉煤灰掺量对水化热调整系数k1

0.96

矿渣粉掺量对水化热调整系数k2

每m3混凝土胶凝材料用量W（kg/m3）

30

混凝土比热C[kJ/（kg·°C）]

0.96

混凝土重力密度ρ（kg/m3）

2400

系数m（d-1）

0.4

混凝土入模温度T0（°C）

10

混凝土结构的实际厚度h（m）

1.5

在龄期为τ时，第i计算区段产生的约束应力延续至t时的松弛系数Hi（t,τ）

0.262

水泥水化热总量：

Q0=4/（7/Q7-3/Q3）=4/（7/280-3/250）=307.692kJ/kg

胶凝材料水化热总量：

Q=kQ0=（k1+k2-1）Q0=0.96×307.692=295.38kJ/kg

混凝土的绝热温升：

T（t）=WQ（1-e-mt）/（Cρ）=30×295.38×（1-2.718-0.4×9）/（0.96×2400）=3.74°C

Tm=T0+T（t）·ξ=10+3.74×0.38=11.42°C

在施工准备阶段，最大自约束应力：

σzmax=α×E（t）×ΔTlmax×Hi（t,τ）/2=1.0×10-5×16483.5×（11.42-10）×0.262/2=0.031MPa

三、控制温度裂缝

混凝土抗拉强度系数γ

0.3

1、混凝土抗拉强度

ftk（t）=ftk（1-e-γt）=2.01×（1-2.718-0.3×9）=1.875N/mm2

2、混凝土防裂性能判断

ftk（t）/K=1.875/1.15=1.63N/mm2

2.2.42.8m以下3d计算书

一、混凝土的弹性模量

混凝土强度等级

C30

龄期t（d）

3

混凝土中掺合料对弹性模量修正系数β

0.99

系数φ

0.09

混凝土龄期为3天时，混凝土的弹性模量

E（t）=βE0（1-e-φt）=0.99×3×104×（1-2.718-0.09×3）=7038.9N/mm2

二、混凝土最大自约束应力

混凝土浇注体内的表面温度Tb（°C）

17

混凝土浇注体内的最高温度Tm（°C）

35.09

水泥3天的水化热Q3（kJ/kg）

250

水泥7天的水化热Q7（kJ/kg）

280

粉煤灰掺量对水化热调整系数k1

0.96

矿渣粉掺量对水化热调整系数k2

每m3混凝土胶凝材料用量W（kg/m3）

30

混凝土比热C[kJ/（kg·°C）]

0.96

混凝土重力密度ρ（kg/m3）

2400

系数m（d-1）

0.4

混凝土入模温度T0（°C）

10

混凝土结构的实际厚度h（m）

2.8

在龄期为τ时，第i计算区段产生的约束应力延续至t时的松弛系数Hi（t,τ）

0.278

水泥水化热总量：

Q0=4/（7/Q7-3/Q3）=4/（7/280-3/250）=307.692kJ/kg

胶凝材料水化热总量：

Q=kQ0=（k1+k2-1）Q0=0.96×307.692=295.38kJ/kg

混凝土的绝热温升：

T（t）=WQ（1-e-mt）/（Cρ）=30×295.38×（1-2.718-0.4×3）/（0.96×2400）=2.668°C

Tm=T0+T（t）·ξ=10+2.668×0.665=11.77°C

在施工准备阶段，最大自约束应力：

σzmax=α×E（t）×ΔTlmax×Hi（t,τ）/2=1.0×10-5×7038.9×（11.77-10）×0.278/2=0.0173MPa

三、控制温度裂缝

混凝土抗拉强度系数γ

0.3

1、混凝土抗拉强度

ftk（t）=ftk（1-e-γt）=2.01×（1-2.718-0.3×3）=1.193N/mm2

2、混凝土防裂性能判断

ftk（t）/K=1.193/1.15=1.037N/mm2

2.2.52.8m以下6d计算书

一、混凝土的弹性模量

混凝土强度等级

C30

龄期t（d）

6

混凝土中掺合料对弹性模量修正系数β

.99

系数φ

0.09

混凝土龄期为6天时，混