直线加速器大体积混凝土专项施工组织设计.docx
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直线加速器大体积混凝土专项施工组织设计
一、编制依据：
1.本工程设计施工图纸及其标准图（包括设计变更、图纸会审记录、设计交底等设计文件）、工程地质报告
2.直线加速器施工补充图纸
3.本工程的施工方案
4.混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
5.《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
6.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
7.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
8.《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社
9.大体积混凝土施工规范（GB50496-2009）
10.直线加速器厂方要求
三、工程概况
1.忠县人民医院迁扩建项目二标段门诊医技楼工程直线加速器机房结构设计通过墙和顶板钢筋混凝土的厚度来防直线加速器的辐射，墙厚分别为：
800mm、950mm、1300mm、1400mm、1700mm、2700mm，其中，主要为1300mm，基础底板面至直线加速器顶板面的高度为7.0m；直线加速器机房顶板厚度分别为：
1600mm、2600mm属大体积混凝土施工。
2.直线加速器机房混凝土强度等级：
柱、墙混凝土强度等级为C25，梁、板混凝土强度等级为C25.
四、施工准备
1.技术准备
1.1根据施工图设计及直线加速器厂家提供的技术资料，作为大体积混凝土施工，确定施工主要采取措施。
1.2混凝土配合比设计
1.2.1浇筑前委托重庆市忠县有可以做此混凝土配合比的权威检测单位做配合比设计，设计目标：
延缓混凝土早期强度、降低混凝土水化热、防止混凝土开裂。
1.2.2材料选择：
选用低热的矿渣硅酸盐水泥并减少水泥用量、采用本地优质“乌江砂”作为细骨料、在保证泵送的前提下合理选择粗骨料碎石的粒径、用饮用水搅拌、添加：
KS泵送剂、膨胀剂、粉煤灰、纤维、硅粉等。
在混凝土浇筑前完成配合比设计，并通过试件验证合格后方可进行施工。
1.3降低混凝土入模温度
1.3.1浇筑前先用水湿润钢筋及模板，使钢筋和模板的温度降低。
1.3.2在混凝土浇筑过程中，采用全面分层循环连续浇筑，严格控制每层混凝土浇筑高度在300mm到500mm之间，并且要放慢速度，但一定要保证上层混凝土浇筑下去时下层混凝土还在塑性状态。
1.4混凝土降温和保温措施
1.4.1本工程采用外部保温和内部降温相结合来控制混凝土内部与外部环境的温差，防止由于温差过大而造成混凝土产生裂缝。
1.4.2在直线加速器墙体和顶板内用DN20的镀锌钢管设置水循环管网5套，每套独立给排水；
1.4.3混凝土浇筑完成达到终凝前在顶板周边用页岩实心砖砌筑200mm高，蓄水养护，并养护时间不少于14d；
1.4.4混凝土浇筑完成，在在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏，方可拆除。
拆除后应及时涂刷一层薄膜养生液，防止侧壁水分蒸发，并做要养护，养护时间不少于14d。
1.5大体积混凝土测温
1.5.1测温管设置：
用φ20镀锌钢管将一头封住，埋入混凝土内1米，作为混凝土养护期间测温用，本工程设6个测温点，并编上编号。
1.5.2混凝土养护期间，专人负责每隔2小时进行测温，建立台账好测温记录，一旦发现混凝土内外温差超过25℃，应立即通知项目部，采取外部加热措施。
1.5.3混凝土养护期为14天，混凝土内部温度24小时内连续下降可停止测温。
1.6安装工程的预留、预埋
1.6.1直线加速器设备厂家技术代表对预留、预埋进行现场技术交底，并提供关于直线加速器安装和使用必要的预留、预埋资料及技术参数。
1.6.2严格按照图纸及其厂家要求进行预留、预埋进行施工。
1.6.3预留、预埋施工完成后通知监理及相关单位进行验收，并做好隐蔽工程记录。
验收内容包括：
直线加速器安装就位需要预埋的拉环和型钢的位置和规格；通风管道的洞口大小、安装高度、材质及规格型号；强弱电管的预留位置、材料的材质及规格型号；空调管道的预埋位置及材料材质；防雷接地的特殊要求和做法，及材料要求等。
1.7对参与施工的作业班组做好技术交底工作，对每道工序严格控制，进行“三检”制度，检查合格方可进入下道工序。
2.人员及施工设备组织
2.1直线加速器施工必须组织一批精兵强将，并保证足够的劳动力和机具设备，争取在保证安全和质量的前提下，以最快的速度完成。
因此，在人员和机具设备组织上如下安排：
2.2钢筋绑扎班组，选派6至8人专门进行直线加速器机房钢筋绑扎，在钢筋绑扎之前熟悉施工图并进行安全技术交底，使每个工人对施工流程及施工工艺要求熟练掌握，并合理安排作业时间；
2.3模板班组，选派8名技术好，素质高，责任心强的木工对直线加速器机房的模板支撑方案进行学习并在施工前进行安全技术交底，在充分领悟并接受支撑体系和模板安装要求后才参加直线加速器机房的模板施工；
2.4混凝土浇筑班组，直线加速器机房与主楼4.5米层分开浇筑，直线加速器机房需分层连续浇筑，浇筑面大、工艺复杂、作业时间长，需组建一支不少于15人的浇筑班组，配备4台振动棒，做好二次振捣和二次收面工作。
五、主要技术措施
1．测量放线
1.1标高控制
1.1.1以主楼控制标高作为该工程的标高控制依据。
1.2平面轴线控制
1.2.1矩型外控制法：
以主楼控制点为依据，建立以B-8、B-11、B-P、B-M轴为主控轴线的矩形控制网，向同一侧外借距离0.5米用墨弹在基础底板上，且做好红三角标志，并以此作为平面轴线控制及施工放线的依据。
2.钢筋工程
2.1工程设计特点
本工程钢筋设计：
墙厚800mm的墙身配4层垂直分布钢筋网，内外两层钢筋为Ф18@200布置，中间一层为Ф12@200布置，水平分布筋均为Ф18@200布置；墙厚1300mm、1400mm的墙身配4层分布钢筋网，内外两层为垂直Ф20@200、水平Ф18@200布置，中间两层为垂直Ф12@200双向布置；墙厚1600mm、1700mm的墙身配5层分布钢筋网，内外两层为Ф20@200双向布置，中间三层为Ф12@200双向布置；墙厚1700+1000mm的墙身1700mm部分按1700mm墙厚配筋，“+1000mm”部分再附加3层分布钢筋网，内外两层为Ф20@200双向布置，中间一层为Ф12@200双向布置。
板厚1600mm和2600mm，其中板厚1600mm的板，上下各配HRB40025@150双层双向钢筋网片；板厚2600mm的板，上下各配HRB40025@95双层双向分布钢筋网，板厚中间位置设置一层HRB40012@300双向分布钢筋网。
结构复杂，钢筋间距较小，施工难度较大。
2.2钢筋制作
2.2.1熟读施工图，结合设计说明和标准图集，熟练掌握墙与柱、墙与墙、墙转角、墙与板、较厚板与较薄版等节点钢筋大样，指导钢筋下料，进行制作。
2.2.2HRB40012的钢筋采用绑扎搭接，HRB40016、HRB40020、采用电闸压力焊或单面焊，HRB40025的钢筋采用机械连接。
2.2.3对于采用机械连接的钢筋，在进行加工时严格控制丝头子的直径和长度及丝头子的完整，单个丝头最少10个丝，围丝后端头打磨平整。
2.3钢筋绑扎
2.3.1重点注意：
纵向受力钢筋的水平和垂直度控制、钢筋间距控制、钢筋锚固长度和搭接长度控制、各节点钢筋绑扎成型质量。
2.3.2多层钢筋网片之间，除按设计设置拉钩外，墙筋设HRB40025@600双向布置，作为：
墙身厚度控制、模板加固、墙身钢筋保护层厚度控制、墙身网片钢筋各层间距控制；顶板内设HRB40025@600mm纵横布置，作为板厚控制。
附加筋长度分别同墙厚和板厚。
2.4钢筋隐蔽验收
2.4.1严格执行“三检制度”，在完全满足设计要求和质量验收规范后才能进入下一步工序施工。
3.模板工程
3.1本工程设计特点
3.1.1本工程直线加速器设计：
机房墙身厚度800mm、950mm、1300~1400mm、1600~1700mm、2700mm；机房顶板板厚1600mm、2600mm；墙身高度6000mm。
3.1.2直线加速器机房只允许基础底板留施工缝，墙体和顶板都必须一次浇筑完成。
3.1.3需要对直线加速器机房的模板进行支撑体系进行设计、计算，以确保支撑体系的稳定性，保证施工过程中的质量和安全。
3.2模板施工方案
3.2.1模板搭设的程序：
剪力墙、柱子模板的安装剪力墙、柱子模板的的垂直度、平整度的检查及调整剪力墙、柱子模板的加固→剪力墙、柱子模板验收顶板支撑体系的安装顶板模板安装顶板模板验收
3.2.2墙身模板施工方案
3.2.2.1在模板施工前先在底板弹出剪力墙的定位线，然后在距板面20mm的位置间距600mm设HRB40025钢筋以便防止模板加固时模板底部往内移动。
3.2.2.2模板侧板采用18mm厚胶合板，内龙骨为100mm×50mm木枋间距150mm楞放，外龙骨为φ48mm×3.0mm双钢管，对拉螺杆为φ12高强丝杆，间距：
基础底板以上150mm设置第一排拉杆，横向间距300mm，纵向往上按300mm间距再设置6道后调整为400mm，双钢管同步调整，两端采用[14槽钢替代3型卡与外龙骨拉结，戴双螺帽；
3.2.2.3因墙体较厚，不宜作钢筋混凝土内撑，采用HRB40025钢筋间距600mm双向布置，钢筋长度为墙厚，电焊于墙身竖向钢筋上，还可起到间隔各层钢筋网片间距和保证外层钢筋网片保护层厚度的作用。
为防止钢筋内撑头长时间外露产生锈蚀影响砼结构，模板拆除后，人工剔出外露钢筋头30mm，用氧焊割掉，在钢筋头点上防锈漆，再用高标号水泥砂浆进行封闭。
3.2.3板厚1600mm、2600mm顶板的模板方案
3.2.3.1先搭设满堂支撑钢管脚手架，钢管底部平铺100mm×50mm的木枋，钢管顶部设可调节水平高度的钢顶托，顶托的可调节高度控制在200mm内；每个顶托内平铺两根φ48mm×3.0mm的钢管檩条，钢檩条上再按间距150mm放置100mm×50mm木枋和18mm厚胶合板并固定；
3.2.3.2顶板的侧模按墙身模板方案实施；
3.2.3.3支撑体系采用φ48mm×3.0mm的钢管进行搭设，通过计算，该区域内每根立杆纵横间距400mm×400mm，步距1000mm，立杆底部150mm设扫脚杆，最后一道水平杆距离立杆顶部不超过150mm，可满足每根立杆承受荷载不超过700Kg，能保证支撑体系的稳定，满足施工需要。
（附图）
3.3模板施工方案实施的质量保证重点
3.3.1模板质量严格实行“三检”制度，用吊线坠及拉线的方法检查模板的垂直度及平整度。
现浇结构模板的安装允许偏差及检验方法如下表：
项目
允许偏差（mm）
检验方法
轴线位置
5
钢尺检查
底模上表面标高
±5
水准仪或拉线、钢尺检查
截面内部尺寸
基础
±10
钢尺检查
柱、墙、梁
+4，-5
钢尺检查
层高垂直度
不大于5m
6
经纬仪或吊线、钢尺检查
大于5m
8
经纬仪或吊线、钢尺检查
相邻两板表面高低差
2
钢尺检查
表面平整度
5
2m靠尺和塞尺检查
3.3.2基础底板施工完成，按方案设计在基础底板上按设计区域划分和设计间距弹线，再按弹线交点位置摆放垫木，架设立杆；
3.3.3扫脚杆设置高度和水平杆步距严格按方案设计搭设；
3.3.4支撑体系搭设顺序：
由里向外，由下至上；
3.3.5脚手架搭设过程中对操作工人严格要求，专职质检员应用力矩扳手进行认真复检，确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m。
4．混凝土工程
4.1本工程设计特点
本工程直线加速器设计：
机房墙身厚度800mm、950mm、1300~1400mm、1600~1700mm、2700mm；机房顶板板厚1600mm、2600mm；墙身高度6000mm；混凝土总量超过600m3，为大体积混凝土施工。
需做大体积混凝土施工方案。
4.2大体积混凝土施工方案
4.2.1大体积混凝土施工前准备
4.2.1.1在正式施工之前，联系预拌混凝土厂家对本工程直线加速器机房砼的设计要求及施工要求进行交底，提前请重庆市权威检测单位做混凝土配合比设计，并反复试验，确保能满足设计强度要求、大体积砼施工要求。
（附：
水泥混凝土配合比报告）
4.2.1.2混凝土正式浇筑前，对生产预拌混凝土的厂家要求，并落实到位情况：
①按混凝土设计所需要的水泥、碎石、砂、添加剂、外添料等全部组织到位；
②为降低混凝土入模温度，搅拌混凝土所需的冷水源选择，混凝土搅拌场和运输路线选择；
③混凝土浇筑前，搅拌站用于存放和生产混凝土的储物罐及生产线进行清洗，用于混凝土施工的泵车和运输车辆进行检修，并保证有备用；
4.3混凝土浇筑前，对施工现场的机具、设备及照明进行检修，准备5台大功率的潜水泵、将蓄水池蓄满水并准备好能满足现场施工用电需求的备用发电机以预防突发情况如下雨、停水、停电时，能够确保混凝土浇筑连续进行；
4.4作好混凝土浇筑前施工技术交底，派专业工长监督、落实操作工人在混凝土浇筑过程中分层连续浇筑，每层混凝土的浇筑厚度控制在300mm到500mm之间，混凝土要用振动棒振捣，振动棒插入的间隙为400mm左右并做好二次收面，混凝土浇筑完完毕后的12h内进行养护。
4.6大体积混凝土浇降温和保温措施
4.6.1本工程采用外部保温和内部降温相结合的养护方式。
4.6.2直线加速器机房墙身钢筋绑扎完成，模板安装前，在墙身钢筋网片之间安装四套冷却水循环降温管网，用DN20镀锌钢管丝接，钢管立管用扎带可靠固定在墙身钢筋网片附加筋上；顶板中间层钢筋网片绑扎完成，再在顶板内用DN20镀锌钢管水平安装一套冷却水循环管网。
4.6.3冷却水循环管网在砼养护期结束后用1：
0.5的高标号膨胀水泥砂浆进行压浆填实。
在直线加速器室外一层设置可供水循环的集水坑，安装供水管网和供水设备，如下图：
4.7养护期结束后用1：
0.5的高标号膨胀水泥砂浆进行压浆填实。
4.8混凝土浇筑完成，在混凝土初凝厚，立即组织工人在顶板上部用页岩实心砖砌筑200mm高，进行关水养护，在达到一定强度，混凝土棱角不能轻易被破坏，拆除外模，涂刷一层薄膜养生液，防止侧壁水分蒸发。
4.9大体积混凝土测温
4.9.1根据直线加速器机房顶板面积，确定本工程在顶板平面设置4根测温管，为顶板四角各距离相邻两边3米相交的位置；
4.9.2测温管用φ20镀锌钢管将一头封堵，埋入砼内1米，在混凝土浇筑时另一头用胶带密封，并做好编号。
4.9.3混凝土养护期间，派专人每隔2h进行测温，并做好台账，一旦发现混凝土内外温差超过25℃，应立即通知项目部，并采取外部加热等各种措施，使混凝土内外温差不超过25℃。
4.9.4混凝土养护期为14d，混凝土内部温度24小时内连续下降可停止测温。
墙模板计算书
墙模板的计算参照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范。
墙模板的背部支撑由两层龙骨（木楞或钢楞）组成：
直接支撑模板的为次龙骨，即内龙骨；用以支撑内层龙骨的为主龙骨，即外龙骨。
组装墙体模板时，通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结，每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。
根据《建筑施工手册》，当采用容量为0.2～0.8m3的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为3.00kN/m2；
一、参数信息
1.基本参数
次楞间距（mm）:
150；穿墙螺栓水平间距（mm）:
450；
主楞间距（mm）:
400；穿墙螺栓竖向间距（mm）:
400；
对拉螺栓直径（mm）:
M12；
2.主楞信息
主楞材料:
圆钢管；主楞合并根数:
2；
直径（mm）:
48.00；壁厚（mm）:
3.00；
3.次楞信息
次楞材料:
圆钢管；次楞合并根数:
1；
直径（mm）:
48.00；壁厚（mm）:
3.00；
4.面板参数
面板类型:
胶合面板；面板厚度（mm）:
18.00；
面板弹性模量（N/mm2）:
6000.00；面板抗弯强度设计值fc（N/mm2）:
13.00；
面板抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.50；
5.木方和钢楞
钢楞弹性模量E（N/mm2）:
206000.00；钢楞抗弯强度设计值fc（N/mm2）:
205.00；
墙模板设计简图
二、墙模板荷载标准值计算
按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；
T--混凝土的入模温度，取20.000℃；
V--混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；
H--模板计算高度，取3.000m；
β1--外加剂影响修正系数，取1.200；
β2--混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。
分别计算得17.031kN/m2、72.000kN/m2，取较小值17.031kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=17.031kN/m2；
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=3kN/m2。
三、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
根据《建筑施工手册》，强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中，M--面板计算最大弯矩（N·mm）；
l--计算跨度（次楞间距）:
l=150.0mm；
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×17.031×0.400×0.900=7.357kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.40×0.90=1.512kN/m；
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩：
M=0.1×7.357×150.02+0.117×1.512×150.02=2.05×104N·mm；
按以下公式进行面板抗弯强度验算：
σ=M/W其中，σ--面板承受的应力（N/mm2）；
M--面板计算最大弯矩（N·mm）；
W--面板的截面抵抗矩:
W=bh2/6=400×18.0×18.0/6=2.16×104mm3；
f--面板截面的抗弯强度设计值（N/mm2）；f=13.000N/mm2；
面板截面的最大应力计算值：
σ=M/W=2.05×104/2.16×104=1.0N/mm2；
面板截面的最大应力计算值σ=1N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
2.抗剪强度验算
计算公式如下:
V=0.6q1l+0.617q2l
其中，V--面板计算最大剪力（N）；
l--计算跨度（次楞间距）:
l=150.0mm；
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×17.031×0.400×0.900=7.357kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.40×0.90=1.512kN/m；
面板的最大剪力：
V=0.6×7.357×150.0+0.617×1.512×150.0=802.1N；
截面抗剪强度必须满足:
τ=3V/（2bhn）≤fv
其中，τ--面板截面的最大受剪应力（N/mm2）；
V--面板计算最大剪力（N）：
V=802.1N；
b--构件的截面宽度（mm）：
b=400mm；
hn--面板厚度（mm）：
hn=18.0mm；
fv--面板抗剪强度设计值（N/mm2）：
fv=1.500N/mm2；
面板截面的最大受剪应力计算值:
τ=3×802.1/（2×400×18.0）=0.167N/mm2；
面板截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2；
面板截面的最大受剪应力计算值τ=0.167N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2，满足要求！
3.挠度验算
根据《建筑施工手册》，刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:
ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250
其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载:
q=17.03×0.4=6.812N/mm；
l--计算跨度（次楞间距）:
l=150mm；
E--面板的弹性模量:
E=6000N/mm2；
I--面板的截面惯性矩:
I=40×1.8×1.8×1.8/12=19.44cm4；
面板的最大允许挠度值:
[ν]=0.6mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×6.81×1504/（100×6000×1.94×105）=0.02mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.02mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=0.6mm，满足要求！
四、墙模板主次楞的计算
（一）.次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中，次楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.493×1=4.493cm3；
I=10.783×1=10.783cm4；
次楞计算简图
1.次楞的抗弯强度验算
次楞最大弯矩按下式计算：
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中，M--次楞计算最大弯矩（N·mm）；
l--计算跨度（主楞间距）:
l=400.0mm；
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×17.031×0.150×0.900=2.759kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.15×0.90=0.567kN/m，其中，0.90为折减系数。
次楞的最大弯矩：
M=0.1×2.759×400.02+0.117×0.567×400.02=5.48×104N·mm；
次楞的抗弯强度应满足下式：
σ=M/W其中，σ--次楞承受的应力（N/mm2）；
M--次楞计算最大弯矩（N·mm）；
W--次楞的截面抵抗矩，W=4.49×103mm3；
f--次楞的抗弯强度设计值；f=205.000N/mm2；
次楞的最大应力计算值：
σ=5.48×104/4.49×103=12.2N/mm2；
次楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2；
次楞的最大应力计算值σ=12.2N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
2.次楞的抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下:
V=0.6q1l+0.617q2l
其中，V－次楞承受的最大剪力；
l--计算跨度（主楞间距）:
l=400.0mm；
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×17.031×0.150×0.900/1=2.759kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.15×0.90/1=0.567kN/m，其中，0.90为折减系数。
次楞的最大剪力：
V=0.6×2.759×400.0+0.617×0.567×400.
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