水泥罐基础现场施工方法终稿.docx

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水泥罐基础现场施工方法终稿

广州市轨道交通六号线施工5标

客村站土建工程

客村站水泥罐基础施工方案

编制：

复核：

审批：

广州市轨道交通六号线施工5标项目经理部

二O一四年四月一日

客村站水泥罐基础施工方案

一、编制说明

1、编制依据

（1）水泥罐厂家提供的施工图纸。

（2）适用于本工程的标准、规范、规程及湖北省、广州市有关安全、质量、工程验收等方面的标准、法规文件。

（3）我项目现有的技术水平、施工管理水平、机械设备配套及我项目从事市政工程所积累的施工经验。

2、编制原则

本着严格遵守合同、履行义务，确保安全、优质、按期完成工程的原则，并根据本合同的工程地理环境、气侯、交通运输材料供应等情况综合考虑编制。

二、工程概况

根据工程施工需要，在施工场地靠近泥浆池一侧及4号出入口位置各修建2个水泥罐，共4个水泥罐，水泥罐基础尺寸下部结构6m*6m，上部结构3.1m*3.1m，埋深1.1m，水泥罐高度16.2m。

三、施工准备

1、施工用电

根据工程所需机械动力设备、电气工具及照明电的数量，考虑到施工高峰阶段的机械设备最高用电需求量，主要使用报装的600KVA箱变，必要时，采用发电机临时发电，可满足工程用电需要。

2、施工技术

（1）组织有关人员熟悉图纸和分项工程施工工艺，了解施工现场地上和地下建筑物及管线现状，作好充分的技术准备工作。

（2）根据施工进度编制材料进场计划，材料部门根据材料计划进场采购，技术部门作好材料的进场检验工作。

（3）在施工实践中，施工员、工长应随着设计和施工条件等因素的变化调整和补充完善施工方案。

（4）测量定位：

根据图示坐标尺寸与勘测院提供的控制点、水准点进行定位核准。

3、现场布置

（1）根据工程现场情况，规划车辆、机械进出场道路且进行硬化。

（2）施工人员考虑在项目驻地居住区集中住宿，实行统一管理。

（2）本着因地制宜、便于施工的原则，科学有效的安排施工阶段工种、工段平行流水作业，将工程材料、设施作合理的场地安置和转移。

四、施工总体安排和资源配置

1、施工组织安排

施工组织体系见图3。

图3施工组织体系图

2、进度安排

基础施工一周内完成。

3、劳动力配置

表2劳动力配置表

序号

工种

数量

备注

1

钢筋工

10人

2

电焊工

2人

3

混凝土工

4人

4

普工

8人

5

电工

2人

6

材料员

1人

合计

27人

4、机械设备

表3机械设备配置表

序号

机械名称

功率/型号

数量

备注

1

挖掘机

1台

2

电焊机

17.5KW/台

2台

3

钢筋切断机

TFC-M

1台

4

钢筋弯曲机

CQ40A

1台

5

气割机

2套

6

对焊机

MH-36A

1台

5、材料供应

表4主要材料数量表

材料名称

规格

单位

数量

备注

商品砼

C30

m3

110

圆钢

φ8

t

0．6

螺纹钢

φ16

t

6．5

螺纹钢

φ28

t

0．11

五、施工工艺及方法

1、工艺流程

测量放线→基坑开挖→地基处理→钢筋安装→模板安装→安装预埋件→混凝土浇筑→拆除模板→养生→回填。

2、施工方法

①、测量放样

测量组按照场地平面布置图及厂家提供的施工图纸放样出水泥罐基础中心线，抄出基础顶面标高，施工过程中注意复核测量数据的准确性，测量完成后现场交底。

②、基坑开挖

按照现场给出的基础控制中心线开挖土方，土方采用人员配合机械进行开挖。

基坑开挖后使用打夯机或自制石夯对基底进行夯实，夯实后质检工程师和试验室对基底密室度进行检查，符合要求后方可进行下道工序。

③、地基处理

基槽开挖完成后对地基进行夯实处理。

如遇软弱土层必须进行碎石换填。

④、钢筋安装

根据交底图进行钢筋加工及安装，钢筋保护层为50mm，现场制作钢筋弯曲架，对箍筋进行弯曲处理，主筋采用单面搭接焊，搭接长度大于10d，箍筋拉接筋弯钩平直部分长度大于5d，接头错开率为50%。

节点采用电焊机焊接或绑扎丝绑扎处理。

基础钢筋布置参考施工厂家提供的施工图纸，见附图。

⑤、模板安装

水泥罐基础采用15mm厚木胶板，外背竖向50*100mm方木间距为25cm作为次楞，外侧横向设置3mm厚2Φ48钢管作为大楞，间距600mm，基坑内设置内支撑，外侧使用钢管脚手架作为斜撑，间距100cm。

在钢筋外侧绑扎厚度为4cm的高标号砂浆垫块，安装完成后复核模板。

⑥、安装预埋件

根据测量中心线及标高进行预埋件安装，安装必须牢固，混凝土浇筑前测量组必须进行相应的复核，确保埋件位置准备，不发生位移。

⑦、混凝土浇筑

施工前清理模板内杂物，检查合格后及时浇注混凝土。

基础混凝土标号C30，自卸入模或采用泵车浇筑，塌落度控制在14±2cm。

混凝土采用纵向分层浇注，分层厚度不大于40cm。

浇注时采用插入式振捣棒捣实，振捣时间不宜过长，以免混凝土产生离析。

振捣同时在模板外侧用橡皮锤轻锤，排出空气，防止麻面。

⑧、拆除模板

模板拆除时注意作好成品保护，并将材料堆放整齐。

⑨、养护

派专人进行洒水养护，每天养护不得少于6次并保证砼表面湿润，养护天数不得少于15天。

六、水泥罐基础验算

1设计资料：

已知条件：

类型：

单阶矩形底板

基础尺寸简图：

基础尺寸（mm）：

b=6000,a=6000,h=500

柱数：

4

柱子几何信息：

柱编号

竖向轴线号

横向轴线号

柱宽B（mm）

柱长L（mm）

1

1

A

500

500

2

2

A

500

500

3

1

B

500

500

4

2

B

500

500

柱子荷载信息（单位：

kN，kN.m）：

柱编号

N

Mx

My

Vx

Vy

N_K

Mx_K

My_K

Vx_K

Vy_K

1

500.00

0.00

0.00

0.00

0.00

370.37

0.00

0.00

0.00

0.00

2

500.00

0.00

0.00

0.00

0.00

370.37

0.00

0.00

0.00

0.00

3

500.00

0.00

0.00

0.00

0.00

370.37

0.00

0.00

0.00

0.00

4

500.00

0.00

0.00

0.00

0.00

370.37

0.00

0.00

0.00

0.00

混凝土强度等级：

C30,fc=14.30N/mm2,ft=1.43N/mm2

钢筋级别：

HRB400,fy=360N/mm2

配筋计算方法:

简化法

基础纵筋混凝土保护层厚度：

40mm

基础与覆土的平均容重：

20.00kN/m3

修正后的地基承载力特征值：

150kPa

基础埋深：

1.00m

作用力位置标高：

0.000m

计算要求：

（1）地基承载力验算

（2）基础抗弯计算

（3）基础抗冲切验算

（4）基础局压验算

单位说明：

力：

kN,力矩：

kN.m,应力：

kPa

2计算过程和计算结果

基底反力计算：

统计到基底的荷载

标准值:

Nk=1481.48kN,Mkx=0.00kN.m,Mky=0.00kN.m

设计值:

N=2000.00kN,Mx=0.00kN.m,My=0.00kN.m

承载力验算时,底板总反力标准值（kPa）:

[相应于荷载效应标准组合]

pkmax=（Nk+Gk）/A+|Mxk|/Wx+|Myk|/Wy

=（1481.48+720.00）/36.00+0.00/36.00+0.00/36.00

=61.15kPa

pkmin=（Nk+Gk）/A-|Mxk|/Wx-|Myk|/Wy

=（1481.48+720.00）/36.00-0.00/36.00-0.00/36.00

=61.15kPa

pk=（Nk+Gk）/A=61.15kPa

各角点反力p1=61.15kPa,p2=61.15kPa,p3=61.15kPa,p4=61.15kPa

强度计算时,底板净反力设计值（kPa）:

[相应于荷载效应基本组合]

pmax=N/A+|Mx|/Wx+|My|/Wy

=2000.00/36.00+0.00/36.00+0.00/36.00

=55.56kPa

pmin=N/A-|Mx|/Wx-|My|/Wy

=2000.00/36.00-0.00/36.00-0.00/36.00

=55.56kPa

p=N/A=55.56kPa

各角点反力p1=55.56kPa,p2=55.56kPa,p3=55.56kPa,p4=55.56kPa

地基承载力验算:

pk=61.15≤fa=150.00kPa,满足。

pkmax=61.15≤1.2*fa=180.00kPa,满足。

底板内力计算:

垂直于x轴的弯矩计算截面（按距底板左侧距离从小到大排序）:

注：

弯矩My以底板下部受拉为正，单位kN.m；

剪力Q以截面右侧部分受力向下为正，单位kN。

截面号

位置

弯矩My

剪力Q

X1

位于柱1（轴线1A）的左侧，距底板左侧1500.00mm

375.00

-500.00

X2

位于柱1（轴线1A）的右侧，距底板左侧2000.00mm

416.67

333.33

X3

位于柱2（轴线2A）的左侧，距底板左侧4000.00mm

416.67

-333.33

X4

位于柱2（轴线2A）的右侧，距底板左侧4500.00mm

375.00

500.00

垂直于y轴的弯矩计算截面（按距底板下侧距离从小到大排序）:

注：

弯矩Mx以底板下部受拉为正，单位kN.m；

剪力Q以截面上侧部分受力向下为正，单位kN。

截面号

位置

弯矩Mx

剪力Q

Y1

位于柱1（轴线1A）的下侧，距底板下侧1500.00mm

375.00

-500.00

Y2

位于柱1（轴线1A）的上侧，距底板下侧2000.00mm

416.67

333.33

Y3

位于柱3（轴线1B）的下侧，距底板下侧4000.00mm

416.67

-333.33

Y4

位于柱3（轴线1B）的上侧，距底板下侧4500.00mm

375.00

500.00

垂直于x轴的负弯矩截面（按距底板左侧距离从小到大排序）:

垂直于x轴的截面未出现负弯矩。

垂直于y轴的负弯矩截面（按距底板下侧距离从小到大排序）:

垂直于y轴的截面未出现负弯矩。

最大正、负弯矩和绝对值最大的剪力统计:

a垂直于x轴的截面:

项目

最大值所在的截面号

最大值

最大正弯矩My（kN.m）

X2、X3

416.67

最大剪力Q（kN）

X1、X4

500.00（绝对值）

最大负弯矩My（kN.m）

无

无

b垂直于y轴的截面:

项目

最大值所在的截面号

最大值

最大正弯矩Mx（kN.m）

Y2、Y3

416.67

最大剪力Q（kN）

Y1、Y4

500.00（绝对值）

最大负弯矩Mx（kN.m）

无

无

抗弯配筋:

配筋计算公式As=M/（0.9*fy*h0*b）

最小配筋率要求：

0.15%

根据《地基规范》第8.2.1条，扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15%

注：

下表数据单位M:

kN.m;h0:

mm;As:

mm2/m;ρ:

%

项目

M

h0

计算As

实配

实配As

配筋率ρ

是否构造

是否超筋

底板下部x向

416.67

455

471

E14@200

770

0.154

是

否

底板下部y向

416.67

455

471

E14@200

770

0.154

是

否

底板上部x向

无

底板上部y向

无

基础抗冲切验算:

按破坏锥体单侧截面验算:

抗冲切验算公式Fl≤0.7*βhp*ft*Ac[《地基规范》第8.2.8条]

冲切力Fl根据最大净反力pmax计算，并减去底板顶面计算范围内的柱子的轴力：

Fl=pmax*Al－∑N

注：

当柱子中心落在计算范围内时，减去其轴力；

当柱子中心落在计算范围边线上时，减去其轴力的一半。

A柱1：

竖向轴线编号1，横向轴线编号A

a左侧截面：

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*2.57-0.00=142.53kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

b右侧截面：

柱2中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。

柱4中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘，冲切力Fl应减去其轴力的一半。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*14.44-750.00=52.25kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

c下侧截面：

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*2.57-0.00=142.53kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

d上侧截面：

柱3中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。

柱4中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘，冲切力Fl应减去其轴力的一半。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*14.44-750.00=52.25kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

B柱2：

竖向轴线编号2，横向轴线编号A

a左侧截面：

柱1中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。

柱3中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘，冲切力Fl应减去其轴力的一半。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*14.44-750.00=52.25kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

b右侧截面：

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*2.57-0.00=142.53kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

c下侧截面：

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*2.57-0.00=142.53kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

d上侧截面：

柱4中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。

柱3中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘，冲切力Fl应减去其轴力的一半。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*14.44-750.00=52.25kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

C柱3：

竖向轴线编号1，横向轴线编号B

a左侧截面：

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*2.57-0.00=142.53kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

b右侧截面：

柱4中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。

柱2中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘，冲切力Fl应减去其轴力的一半。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*14.44-750.00=52.25kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

c下侧截面：

柱1中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。

柱2中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘，冲切力Fl应减去其轴力的一半。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*14.44-750.00=52.25kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

d上侧截面：

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*2.57-0.00=142.53kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

D柱4：

竖向轴线编号2，横向轴线编号B

a左侧截面：

柱3中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。

柱1中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘，冲切力Fl应减去其轴力的一半。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*14.44-750.00=52.25kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

b右侧截面：

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*2.57-0.00=142.53kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

c下侧截面：

柱2中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。

柱1中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘，冲切力Fl应减去其轴力的一半。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*14.44-750.00=52.25kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

d上侧截面：

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=55.56*2.57-0.00=142.53kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=434.96kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

按冲切破坏锥体单侧截面验算结果统计：

下表数据单位Al:

m2;∑N:

kN;Fl:

kN;Ac:

m2

截面号

Al

∑N

Fl

βhp

Ac

0.7*βhp*ft*Ac

是否满足

柱1（1A）左

2.565

0.00

142.53

1.00

0.435

434.96

满足

柱1（1A）右

14.440

750.00

52.25

1.00

0.435

434.96

满足

柱1（1A）下

2.565

0.00

142.53

1.00

0.435

434.96

满足

柱1（1A）上

14.440

750.00

52.25

1.00

0.435

434.96

满足

柱2（2A）左

14.440

750.00

52.25

1.00

0.435

434.96

满足

柱2（2A）右

2.565

0.00

142.53

1.00

0.435

434.96

满足

柱2（2A）下

2.565

0.00

142.53

1.00

0.435

434.96

满足

柱2（2A）上

14.440

750.00

52.25

1.00

0.435

434.96

满足

柱3（1B）左

2.565

0.00

142.53

1.00

0.435

434.96

满足

柱3（1B）右

14.440

750.00

52.25

1.00

0.435

434.96

满足

柱3（1B）下

14.440

750.00

52.25

1.00

0.435

434.96

满足

柱3（1B）上

2.565

0.00

142.53

1.00

0.435

434.96

满足

柱4（2B）左

14.440

750.00

52.25

1.00

0.435

434.96

满足

柱4（2B）右

2.565

0.00

142.53

1.00

0.435

434.96

满足

柱4（2B）下

14.440

750.00

52.25

1.00

0.435

434.96

满足

柱4（2B）上

2.565

0.00

142.53

1.00

0.435

434.96

满足

按单柱破坏锥体整体验算:

此项验算规范未明确规定，是软件提供的辅助验算功能。

按单柱破坏锥体整体抗冲切验算公式：

N-p*Al≤0.7*βhp*ft*Ac

其中

N：

柱子竖向轴力设计值（kN）；

p：

冲切破坏锥体底面平均净反力（kPa）；

Al：

冲切破坏锥体底面面积（m2）；

βhp：

抗冲切截面高度影响系数，当h≤800mm时取1.0，当h≥2000mm时取0.9，其间按线性内插法取；

ft：

混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm2）；

Ac：

抗冲切截面水平投影面积（m2）；

柱号

Al

p

N-p*Al

βhp

Ac

0.7*βhp*ft*Ac

是否满足

柱1（1A）

1.988

55.56

389.55

1.00

1.738

1739.84

满足

柱2（2A）

1.988

55.56

389.55

1.00

1.738

1739.84

满足

柱3（1B）

1.988

55.56

389.55

1.00

1.738

1739.84

满足

柱4（2B）

1.988

55.56

389.55

1.00

1.738

1739.84

满足

局压验算:

局压验算公式Fl<=1.35*βc*βl*fc*Aln[《混凝土规范》第6.6.1条]

下表数据单位Fl:

kN;fc:

N/mm2;Aln:

mm2

柱号

轴线号

Fl

βc

βl

fc

Aln

1.35*βc*βl*fc*Aln

是否满足

1

1A

500.00

1.00

3.00

14.30

250000

14478.75

满足

2

2A

500.00

1.00

3.00

14.30

250000

14478.75

满足

3

1B

500.00

1.00

3.00

14.30

250000

14478.75

满足

4

2B

500.00

1.00

3.00

14.30

250000

14478.75

满足