水塔环基施工方案5.docx
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水塔环基施工方案5
1.工程概况
托克托电厂一期工程#1冷却塔位于主厂房北侧，为双曲线型自然通风冷却塔。
±0.000m相当于绝对标高：
1065.500m，淋水面积6500m2，塔高125m，进风口高度8.0m，通风筒为现浇钢筋砼结构，壳体最大半径46.820m，喉部半径26.280m，最大厚度750mm，最小厚度180mm，在8.870m和11.680m标高处设置两层环形牛腿，塔顶设一刚性环。
环形基础结构形式为超长环板型大体积钢筋砼结构。
环基宽5.0m，高2.0m，中心半径：
50.712m。
为控制温度裂缝，环基内沿水平向设两层Φ16＠200温度筋；池壁设置19道伸缩缝，间距约15m，伸缩缝处止水采用橡胶止水带，池壁顶部设钢筋砼约束环。
基底标高：
-4.10m，砼强度等级：
C25、F200、P6。
主要工程量一览表
序号
项目
强度等级
单位
工程量
1
垫层砼
C10
m3
166
2
环基砼
C25、F200、P6
m3
3185
3
池壁砼
C25、F200、P6
m3
250
3
人字柱支墩砼
C25、F200、P6
m3
140
4
钢筋
Ⅱ级
t
282
2.施工应具备的条件
2.1地基处理完毕，并已验收合格
2.2周围场地平整
2.3水电具备
2.4施工图纸齐全
2.5地下水降至-4.50m。
3.施工主要机具及材料
施工主要机具及材料如下表：
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
砼泵车
台
1
2
砼罐车
6m3
台
5
3
建筑电子测温仪
台
2
4
测温导线
m
95
5
脚手板
4m
块
100
6
水泥
矿渣425#
t
1000
7
水泥
普硅525R
t
58
8
中砂
m3
2030
9
碎石
5～31.5mm
m3
3150
10
外加剂
FN-MⅡ
t
120
11
外加剂
RJ-3
t
11
12
红机砖
240×115×53
块
80000
13
钢筋
φ10～Φ32
t
282
工程用料
14
钢筋
Φ22
t
5.71
措施用料
15
钢筋
φ12
t
0.52
措施用料
16
钢筋
φ16
t
4.35
措施用料
17
钢筋
Φ16
t
1.70
措施用料
18
钢板网
孔10×25厚1.2mm
m2
260
措施用料
19
木材
m3
20
20
振捣器
台
16
4.施工方法、步骤及工期要求
4.1.环基施工方法的选择
环基砼具有超长、大体积的特点，控制由温度和收缩应力所产生的裂缝是施工的关键点。
为了有效地控制温度应力，防止裂缝产生，采取分段跳仓的施工方法。
共分12段进行施工，每段长度27m，施工缝留设在两人字柱支墩之间，出水口在一个施工段内。
施工缝的位置及施工段编号详见水塔环基施工图。
4.2施工流程
垫层→砖模砌筑→钢筋绑扎→施工缝模板支设→分段跳仓浇筑砼→砼养护
4.3主要施工方法
4.3.1垫层砼
垫层砼采用砼罐车运输，溜槽入模，平板式振捣器振捣，表面采用铁抹子压光。
4.3.2模板工程
环基内外侧采用Mu7.5机砖、M5.0混合砂浆砌筑120mm砖墙，内抹1∶7厚20mm的水泥砂浆作为环基侧模，内侧砖模砌至-2.30m标高，上部采用组合钢模板支设至环基顶标高，外侧砖模砌至环基顶标高。
为了充分利用土的侧向抗力并减少土方的开挖和回填，要求环基土方垂直开挖，在砌筑砖模时用砂浆填缝，以保证砖模与原状土之间能够紧密接触。
砖模底部每隔16m留一排水口，防止砖模被地下水挤塌。
施工缝模板采用钢板网，钢板网支撑采用Φ16钢筋骨架。
详见水塔环基施工图。
4.3.3钢筋工程
4.3.3.1钢筋由钢筋加工厂集中加工制作，环形主筋规格为Φ32、Φ28两种，因长度较大，采用分段加工，Φ28每段36m，闪光对焊连接，Φ32根据现场材料而定（每段长度9m或12m）。
现场采用直螺纹连接，接头按50%错开。
构造筋采用绑扎连接，搭接长度42d，接头按25%错开。
4.3.3.2上层钢筋设计采用钢筋骨架支撑。
4.3.3.3环基上埋设8个临时沉降观测点，沉降观测点采用φ20钢筋，端部采用油漆做防腐处理。
4.3.4砼工程
环基厚度2.0m，总长318m，为超长环板型大体积砼。
砼设计强度C25、F200、W6，控制温度裂缝是砼施工的关键控制点。
为控制温度裂缝在砼施工过程中采取分段跳仓、使用低水化热水泥、掺砼膨胀剂、降低入模温度、覆盖保温等措施控制温度裂缝。
4.3.4.1砼配制
水泥：
采用低水化热的西卓资山矿渣425#水泥，在保证砼抗冻、抗渗的要求下，减小水泥用量，其用量不宜超过300Kg/m3，以防止产生过大的干缩和温度应力。
骨料：
采用细度模数大于2.5的中砂，含泥量应控制在3%以内；碎石采用5~31.5mm人工级配碎石，含泥量应控制在1%以内，骨料的表面必须洁净，并不得混有有机杂质。
水：
为降低砼的入模温度，使用深井水搅拌砼。
外加剂：
砼采用内掺法第一次浇筑掺入水泥用量10%（经试配确定）、第二次浇筑掺入12%的砼微膨胀剂FN-MⅡ和水泥用量1%的高效减水剂RJ-3复合型的“双掺”技术，可以补偿砼的收缩，减小砼的收缩应力。
配合比：
根据砼设计强度及坍落度的要求，经试配确定砼配合比，坍落度50~70mm，水灰比不大于0.5。
搅拌站测定砂、石的含水率,确定施工配合比。
4.3.4.2砼浇筑
采取分段跳仓法施工，相邻段的施工间隔时间不少于5天。
砼由集中搅拌站拌制，5辆砼罐车运输，溜槽入模。
每段均由一端开始，分层浇筑斜面推进的方法，每层砼厚度不超过400mm，每段内不留施工缝。
4.3.4.3砼表面处理与养护测温
每段环基砼浇筑完毕后，应及时排除表面泌水及浮浆。
砼终凝前进行二次抹压，消除由于失水而产生的表面干缩裂缝。
砼采用覆盖一层塑料薄膜和一层岩棉被进行砼保温保湿养护。
砼终凝后及时覆盖一层塑料薄膜；根据测温结果，当砼内外温差超过15℃时覆盖一层岩棉被进行保温，将砼内外温差控制在20℃以内。
砼浇筑完毕5日内，每隔2小时测温一次，5日后，每4小时测温一次。
每段砼设2组共设24组测温点，每组测温点设上中下三个测温探头，详见水塔环基测温点布置图。
砼测温采用建筑电子测温仪。
根据砼内外温差,适时调整保温层厚度，保温时间不少于一个月。
人字柱吊装期间，放线、吊装、支模等工作需掀开保温层时，工作完后应及时覆盖。
环基砼内部降温速度不大于1℃/d，表面温度与大气温度的温差小于20℃时，结束保温养护工作。
4.3.5施工缝处理
4.3.5.1垂直施工缝
段间垂直施工缝在下段砼浇筑前，表面提前24小时洒水湿润。
4.3.5.2水平施工缝
环基与池壁间的水平施工缝留设在-2.0m标高，采用留设“凸”槽的方法。
“凸”槽宽130mm，高100mm，施工缝的砼表面应凿毛，在继续浇注砼前，应用水冲洗干净，湿润后在表面铺一层与砼配比相同的水泥砂浆。
4.3.6人字柱支墩施工
人字柱吊装完毕后，开始进行人字柱支墩的施工。
模板采用玻璃钢覆膜竹木胶合板，外设双排脚手架支撑，内设φ16对拉螺栓穿φ20塑料管加固；根据人字柱支墩的轴线，绑扎人字柱支墩的插筋，确保插筋位置的准确和预埋件的位置准确；砼浇筑采用砼泵车泵送入模，振捣采用插入式振捣器，砼坍落度控制在120～140mm。
4.3.7池壁施工
环基施工完毕后，开始进行池壁的施工。
模板采用钢木组合模板，模板内衬1mm厚塑料板。
内外侧模板采用双排脚手架支撑，环向设三道Φ22钢筋加固；模板内垂直方向等距设置四道φ12对拉螺栓，环向间距1.0m。
砼浇筑采用砼泵车泵送入模，振捣采用插入式振捣器，砼坍落度控制在120~140mm。
4.3.8大体积砼越冬防护
冬季在已施工完的水塔环基，表面覆盖1.6m厚原土（原土自下而上分层回填，每层厚度：
30cm，每层取样试验，必须达到设计要求的控制值）进行越冬保护。
这样即可保证表面温度在0℃以上，也可保持表面一定的含水率，起到防裂的作用。
4.4工期要求
根据本工程施工进度网络计划要求，2001年04月15日开始进行环基砼垫层施工，2001年06月05日环基砼浇筑完毕。
施工进度计划详见附图三。
5.施工应达的质量标准及工艺要求
5.1质量方针
质量第一业主至上严格管理增强信誉
5.2质量目标
创国家火电优质工程，火电精品工程。
5.2.1建筑工程主要质量指标
单位工程合格率100%，优良率>90%；
分部分项工程合格率100%，优良率>95%；
钢筋焊接一次合格率100%；
砼强度合格率100%；砼生产水平统计优良率>97%；
5.2.2允许偏差项目见下表:
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
一
垫层工程
1
几何尺寸及半径偏差
±30
经纬仪和尺量检查
2
上表面平整度
≤20
用2m靠尺和楔形尺检查
3
顶面标高偏差
+10~-20
水准仪检查
二
基础钢筋工程
1
间距偏差
±20
尺量检查
2
主筋保护层偏差
±10
尺量检查
3
主筋长度偏差
±10
尺量检查
三
基础模板工程
1
半径偏差
±10
尺量检查
2
中心线偏差
≤10
尺量检查
3
顶面标高偏差
±5
水准仪检查
4
截面尺寸偏差
±5
尺量检查
5
表面平整度偏差
≤5
用2m靠尺和楔形尺检查
四
基础砼工程
1
杯基中心点偏差
≤10
经纬仪和尺量检查
2
进水管口在环基中心线上偏差
≤15
经纬仪检查
3
环基半径偏差
±20
尺量检查
4
截面尺寸偏差
+10~-5
尺量检查
5
基础标高偏差
±10
水准仪检查
5.3质量保证措施
5.3.1施工工艺控制
5.3.1.1开工前，组织有关的技术人员认真熟悉图纸，编制单位工程施工组织设计、主要施工方案，并报监理工程师审批。
5.3.1.2结合施工图纸及技术规范，做好技术交底工作，使所有参加施工的人员能够了解各工序的施工要点。
施工标准及施工流程如下：
（1）钢筋砼工程施工工艺流程
钢筋进厂→检验→配料加工→焊接→绑扎安装→检验（隐检）→模板支设→砼搅拌→砼运输→砼浇筑→砼养护→模板拆除→检验
（2）钢筋砼工程质量控制要点及标准
①每批到货钢筋都应有供应商提供的出厂质量证明书，此证明书上供应商应盖章，并注明供应数量、日期。
②试验室人员应分批、分炉号对钢筋复检，材料人员应进行外观检查。
③钢筋采用绑扎连接，应按规范错开接头位置，并满足搭接长度要求；采用闪光对焊，钢筋端头应处理，并保证钢筋的同心度。
④严格按图纸和规范要求对钢筋进行除锈、调直、切断、及弯曲成型的加工。
⑤模板安装要求位置正确、表面平整、接缝严密，支撑牢固可靠。
⑥对砼组成材料水泥、砂、石、外加剂按规定进行检验。
⑦砼搅拌前，应严格进行计量，控制搅拌时间，保证砼和易性。
⑧砼在运输过程中，采取措施控制砼拌合物产生分离、泌水、砂浆流失、流动性减小等现象。
⑨浇筑砼前检查模板刚度和支撑情况，钢筋和保护层、预埋件等，清理模板内杂物。
浇筑时注意卸料高度，超过2m采用溜槽，保证均匀浇入，避免离析，分层、分段浇筑，布振合理，控制时间。
⑩砼养护工作及时跟上，养护期限不得少于30天。
5.3.2特殊过程控制
5.3.2.1依据公司质量体系文件BPCC—QP—4.9—1999《过程控制程序》，确定#1冷却塔环形基础大体积砼为特殊施工过程。
5.3.2.2施工前，首先通过计算确定环基大体积砼施工的控制参数。
（包括：
砼配合比、砼入模温度、浇筑强度、保温层厚度、砼内外温差、测温方法及时间间隔等）并向参加施工的操作人员明确，使之在施工过程中得到有效控制。
5.3.2.3施工使用的机械必须是预先鉴定合格，并形成记录。
5.3.2.4施工操作人员的技术能力，施工前必须进行组织鉴定，并形成记录。
5.3.2.5本工程施工完毕所产生的质量记录
（1）《大体积砼测温记录》即《特殊过程参数监视记录》
（2）《机械设备认可记录》
（3）《特殊过程操作人员鉴定记录》
（4）《施工技术交底记录》
6.安全及文明施工要求
6.1安全文明施工目标
6.1.1无死亡、重伤及群伤事故，轻伤频率低于2‰；
6.1.2无重大机械设备事故，火灾事故，中毒事故；
6.1.3扬尘、噪音达到国家标准规定范围内；
6.1.4安全性能达到公司规定的要求。
6.1.5创全国一流文明施工现场。
6.2安全生产管理制度
6.2.1进入施工现场要服从领导和安全检查人员的指挥；
6.2.2建立、健全安全生产教育、培训制度，坚决贯彻“预防为主，安全第一”、“管生产必须管安全”的生产方针，严格执行安全管理制度。
6.2.3施工现场的危险地段、区域、道路、建筑、设备等悬挂相应的警告标志和设置相应的安全防护措施；施工人员要严格遵守安全纪律，正确使用防护用品；严格按操作规程操作；严禁违章作业，对违章操作的指令有权拒绝，并有权制止他人违章作业。
6.2.4施工现场划分责任区，指定责任人，设立标牌；
6.2.5严禁与施工无关人员进入现场，不得在禁止烟火的地方吸烟、动火；不得触摸非本人操作的设备，电闸、阀门、开关等；
6.2.6建立完善可靠的安全生产信息系统，保证及时准确的传输、处理和反馈各类有关安全生产的信息。
6.2.7严格执行安全生产的验收、奖惩和技术管理制度。
6.3安全生产专项措施
6.3.1环基开挖深度为2m，必须在边沿处设两道护身栏杆，并设置上下人员的梯子。
6.3.2氧气瓶、乙炔瓶的安全装置齐全，严禁暴晒；两瓶间距不小于5m，与明火距离不小于10m。
6.3.3砖、钢模码放稳固，高度不超过1.5m，脚手架上码砖的高度不准超过3层侧砖。
6.3.4环基钢筋绑扎时，设计采用附加钢骨架。
钢筋网与骨架未固定时严禁人员上下。
6.3.5砼振捣采用插入式振捣器，操作人员必须戴好绝缘手套。
6.3.6现场临时用电线路必须按规范架设整齐，架空必须采用绝缘导线；施工机具、车辆及人员应与内外电线路保持相应的安全距离，达不到规范规定要求时，必须采用可靠的防护措施。
6.4文明施工管理措施
6.4.1材料码放、临时设施布置严格按照施工平面布置图放置，不得乱堆、乱放；现场机具、材料码放整齐符合要求，施工现场内应有排水措施，运输道路要平整、坚实、畅通。
6.4.2现场保持清洁，垃圾及时清理；施工废料及时清运。
6.4.3现场材料保管应依据材料性能采取必要的防雨、防潮等防损坏措施，贵重、危险器及时入库。
6.4.4拆架子、拆模板不准乱扔、乱砸和任意截锯，施工现场应保持整洁卫生，运输车辆不得沿途遗撒。
7.成品保护措施
7.1对于绑扎成型的钢筋，现场设置特制的成品保护标志牌。
7.2模板拆除应轻拿轻放，特别要对砼表面及预制构件阴阳角制订措施重点防护。
8.应提供的质量记录
8.1《砼垫层分项工程质量检验评定表》，质量验收级别三级；
8.2《环基钢筋分项工程质量检验评定表》，质量验收级别四级；
8.3《环基模板分项工程质量检验评定表》，质量验收级别三级；
8.4《环基砼分项工程质量检验评定表》，质量验收级别四级；
8.5钢筋、水泥、砂、石、外加剂等材料的材质证明及复试报告。
8.6钢筋焊接质量检验记录。
8.7砼浇筑、搅拌、质量控制记录。
8.8预埋件制作、安装质量检验记录。
8.9大体积砼测温记录
8.10沉降观测记录
9.编制依据
9.1内蒙古托克托电厂冷却水塔设计图纸F007S—S5203、S5210
9.2《火电施工质量检验及评定标准》
9.3《质量手册》BPCC—QA—B—1999
9.4《质量策划》（施工组织设计/质量计划）工作规定
9.5《电力建设工程施工技术管理制度》电力工业部电力建设总局1980
9.6《电力建设安全工作操作规程》
9.7《电力建设文明施工考核办法》
9.8《安全施工措施编制指导书》
9.9《电力建设施工及验收技术规范》
附件：
大体积砼温控计算书
一、概述：
1.冷却塔环形基础属于超长大体积砼结构，基础砼C25、F200、P6，工程量：
3185m3。
选用水化热较低的矿渣硅酸盐425水泥，经我公司试验室试配而确定的配合比如下：
水泥
（kg）
水
（kg）
砂
（kg）
石
（kg）
外加剂（kg）
FN-MⅡ
RJ-3
300
164
818
1130
40
3.4
水灰比：
0.48；砂率：
42.0%。
2.按照施工进度计划，1#冷却塔环形基础砼浇筑施工进度2001年05月06日开始，根据气象资料，届时的最高气温Tmax=24℃。
最低气温Tmin=6℃。
砼入模温度20℃。
二、砼的水化热绝热温升值计算
T（t）=CQ/cp.（1-e-mt）
式中：
C-每立方米砼水泥用量300kg/m3
Q-每公斤水泥水化热量335J/kg
C-砼的比热取（0.96J/kg.k）
P-砼的质量密度取2400kg/m3
e-常数为2.718
m-经验系数取0.3
t-龄期
经计算而知：
Tmax=C∙Q/cp（1-e-∞）=43.62℃
三、各龄期砼中心温度
龄期
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
Tmax
43.62
43.62
43.62
43.62
43.62
43.62
43.62
43.62
43.62
43.62
入模温度T0
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
降温系数#
0.58
0.53
0.44
0.34
0.25
0.18
0.13
0.10
0.09
0.08
温升=Tmax∙#
25.3
23.1
19.2
14.8
10.9
7.9
5.7
4.4
3.9
3.5
中心温度T中
45.3
43.1
39.2
34.8
30.9
27.9
25.7
24.4
23.9
23.5
中心温差T差
6.1
4.4
3.9
3.0
2.2
1.3
0.5
0.4
四、砼收缩变形值计算
=
（1-e-0.01t）×M1×M2×M3----Mn
式中：
-极限收缩值取3.24×10-4
M1-水泥品种修正系数取1.25
M2-水泥细度修正系数取0.93
M3-骨料修正系数取1.0
M4-水灰比修正系数取0.85
M5-水泥浆量修正系数取1.0
M6-养护时间修正系数取1.09
M7-环境湿度修正系数取1.18
M8-水力米径倒数修正系数取0.76
M9-操作方法修正系数取1.0
M10-配筋率修正系数取0.86
经计算而知：
=0.08×10-4
=0.16×10-4
=0.23×10-4
=0.30×10-4
=0.37×10-4
=0.44×10-4
=0.51×10-4
=0.57×10-4
=0.64×10-4
=0.70×10-4
五、砼收缩量温差计算
=
/а
式中：
α-砼的线膨胀系数，取1.0×10-5
经计算而知：
=0.8℃
=1.6℃
=2.3℃
=3.0℃
=3.7℃
=4.4℃
=5.1℃
=5.7℃
=6.4℃
=7.0℃
六、收缩当量温差
=1.6-0.8=0.8℃
=2.3-1.6=0.7℃
=3.0-2.3=0.7℃
=3.7-3.0=0.7℃
=4.4-3.7=0.7℃
=5.1-4.4=0.7℃
=5.7-5.1=0.6℃
=6.4-5.7=0.7℃
=7.0-6.4=0.7℃
七、综合降温差由中心降温差与收缩当量温差组成
=6.1+1.5=7.6℃
=4.4+0.7=5.1℃
=3.9+0.7=4.6℃
=3.0+0.7=3.7℃
=2.2+0.7=2.9℃
=1.3+0.6=1.9℃
=0.5+0.7=1.2℃
=0.4+0.7=1.1℃
八、砼的弹性模量的计算
E（t）=Ec（1-e-0.09t）
式中：
Ec-砼的最终弹性模量，取2.55×104
经计算而知：
E（03）=0.60×104N/mm2E（06）=1.06×104N/mm2
E（09）=1.42×104N/mm2E（12）=1.68×104N/mm2
E（15）=1.89×104N/mm2E（18）=2.05×104N/mm2
E（21）=2.16×104N/mm2E（24）=2.26×104N/mm2
E（27）=2.33×104N/mm2E（30）=2.38×104N/mm2
九、混凝土的温度收缩应力计算
式中：
σ——砼的温度应力（N/mm2）；
——砼的弹性模量（N/mm2）；
α——砼的线膨胀系数，取10×10-6（-/℃）；
——考虑徐变影响的松弛系数；
R——砼的外约束系数，一般土地基取0.37；
ν——砼的泊松比，取0.15。
——砼的最大综合温差（℃），按下式计算：
其中：
T0——砼的入模温度（℃），取20℃；
T（t）——砼水化热绝热温升值（℃）；
Ty（t）——砼收缩当量温差（℃）；
Th——砼浇筑后达到稳定时的温度，取届时平均气温15℃。
砼降温温度收缩应力计算汇总表
龄期t（天）
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
各龄期弹性模量
104（N/mm2）
0.60
1.06
1.42
1.68
1.89
2.05
2.16
2.26
2.33
2.38
考虑徐变影响的松弛系数
0.57
0.52
0.48
0.44
0.41
0.386
0.368
0.352
0.339
0.327
砼的入模温度
T0（℃）
20
砼水化热绝热温升值T（t）（℃）
25.9
36.4
40.7
42.4
43.1
43.4
43.5
43.6
43.6
43.6
砼收缩当量温差
Ty（t）（℃）
0.80
1.60
2.30
3.00
3.70
4.40
5.10
5.70
6.40
7.00
平均气温
Th（℃）
15
最大综合温差
（℃）
23.1
30.9
34.4
36.3
37.4
38.3
39.1
39.8
40.5
41.1
各龄期砼温度收缩应力（N/mm2）
0.34
0.74
1.02
1.17
1.26
1.32
1.35
1.38
1.39
1.39
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