昆明理工大学成人高等教育毕业设计论文范文.docx
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昆明理工大学成人高等教育毕业设计论文范文
昆明理工大学成人高等教育毕业设计（论文）——范文
昆明理工大学成人高等教育
姓名:
xxx
学号:
xxx
专业:
xxxx
年级:
2013级
学习形式:
函授?
夜大?
脱产?
学习层次:
高起本?
专升本?
高起专?
函授站:
新盟
昆明理工大学成人高等教育
毕业设计（论文）任务书
设计（论文）题目:
高炉基础大体积砼施工
姓名:
xxx学号:
xxx专业、年级:
13级土木工程学习形式:
函授?
夜大?
脱产?
学习层次:
高起本?
专升本?
高起专?
函授站:
新盟毕业设计（论文）内容:
大体积混凝土施工是现代土木工程建筑中必不可少的一个重要环节，在整个施工过程中占有极其重要的地位。
通过研究大体积混凝土施工过程，更充分的了解和掌握施工现场的施工情况，最大程度减轻相关问题的产生。
同时大体积混凝土施工的优劣程度直接影响到该工程的质量，施工的步骤是否合理，决定着该工程质量的优劣，因而是现代土木工程建筑中不可忽视的一部分。
这对于现代建筑工程方面有着非常重大的意义。
专题（子课题）题目:
内容:
设计（论文）指导教师（签字）:
主管教学副院长（签字）:
年月日
高炉基础大体积砼施工
摘要
大体积混凝土施工的突出难点在于如何防止因水泥水化热产生的内部温升引起混凝土温度裂缝出现的问题。
通过大量的模拟试验和工程的实践，针对大体积混凝土施工特点，主要从保证混凝土质量上进行探讨，从而确保大体积混凝土施工质量。
[关键词]:
大体积混凝土施工预备温度测量浇筑方案
毕业设计（论文）封面.......................................................1毕业设计（论文）...........................................................2摘要......................................................................4目录......................................................................5前言......................................................................61、混凝土定义及组成材料，大体积混凝土施工特点..............................6
2、工程概况................................................................63、施工准备工作............................................................6
3.1材料选择............................................................7
3.2混凝土配合比........................................................7
3.3现场准备工作........................................................84、大体积混凝土热工计算...................................................8
4.1砼热工计算..........................................................8
4.1.1砼中心温度计算..................................................8
4.1.2保温材料选用草帘子和塑料布......................................9
4.1.3砼内外实际温差计算式............................................9
4.1.4具体施工........................................................95、大体积混凝土施工.......................................................10
5.1施工段的牙分及浇筑顺序.............................................10
5.2混凝土的浇筑.......................................................10
5.3混凝土侧温.........................................................10
5.4混凝土养护.........................................................116、主要管理措施...........................................................127、软弱地基处理...........................................................12
7.1软弱地基的种类及常见的处理方法.....................................13
7.2用松木桩处理地基的实例.............................................13
7.2.1工程的地质概况.................................................13
7.2.2松木桩的设计计算...............................................14
7.2.3经济效果分析..................................................14
7.3松木桩处理软弱地基的适应条件.......................................15结论.....................................................................16总结与体会...............................................................17谢辞.....................................................................18参考文献.................................................................19
附录.....................................................................20前言:
大体积砼是指混凝土结构物实体最小断面任何一个方向尺寸等于或大于0.8m，少数特厚结构（大于1.5,2.0m）的混凝土结构或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大到必须采取相应的技术措施降低其温差，控制温度应力与裂缝开展的混凝土。
常见问题:
大体积混凝土浇筑后，常会因内部水化热反量，使内部温度升高，当内外温差超过25?
时，产生温度应力裂缝。
1、混凝土定义及组成材料，大体积混凝土施工特点
混凝土定义:
混凝土是由水泥、石灰、石膏等无机胶结料与水或沥青、树脂等有机胶结料的胶状物与粗细骨料，必要时掺入矿物质混合材料和外加剂，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及一定温湿条件下养护硬化而成的一种复合材料。
混凝土组成材料:
水泥+骨料+水+矿物质混合材料+外加剂
大体积混凝土施工特点:
混凝土施工具有结构厚、体型大、钢筋密、混凝土数量多，工程条件复杂和施工技术要求高
在现代工业建筑工程中,大体积砼施工比较常见,下面就承钢3#高炉基础大体积砼施工控制做一简要介绍。
2、工程概况
本工程为承钢2500m3高炉工程。
工程地点位于承钢厂区内，高炉本体基础为全现浇钢筋混凝土结构。
地基处理采用PHC管桩（桩径600mm），高炉基础是钢筋混凝土实心结构，埋深4.5m，最大高度8.94m，基础下部为44mx26m、高1.65m的大方脚，座落在120根φ600mm的PHC管桩群上。
基础中部为下口边长44mx26m，上口边长20mx20m，高边为1.65m的棱台体。
基础上部则为直径D=15m，高5.64m的圆台体。
基础四角为四个2.9mx2.9m的支座，高炉基础-4.500m至2.300m之间混凝土为C30普通混凝土,高炉基础2.300至4.440之间混凝土采用极限使用温度不小于800?
的C25耐热混凝土。
圆筒体高度为5.640m,高炉基础顶标高为4.440m。
整个基础砼总量近4000m3。
计划浇灌时间为5个日历天数。
3、施工准备工作
大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。
因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。
3.1材料选择
（1）水泥:
考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，便混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。
当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥，标号为425#，通过掺加合适的外加剂改善混凝土的性能。
（2）粗骨料:
采用碎石，粒径5-25mm，含泥量不大于1，选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。
（3）细骨料:
采用中砂，砂率控制在35%,40%，灰砂比为1:
2,1:
2.5，选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。
4）粉煤灰:
由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便（
于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。
按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。
粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在10以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。
按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。
（5）外加剂:
设计无具体要求，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，混凝土确定采用“山峰牌”（减水剂），每立方米混凝土2kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。
3.2混凝土配合比
（1）混凝土采用由本公司搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。
（2）混凝土配合比严格按新鹏实验室出具的配合比施工。
（3）粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。
另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。
3.3现场准备工作
（1）基础底板钢筋及柱插筋应分段尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。
（2）基础采用组合钢模板支模，不合模数部位采用木模板支模。
（3）将基础上表面标高抄测在柱钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。
（4）浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、草席等提前准备好。
（5）项目经理部应与建设单位联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明用。
（6）管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。
4、大体积混凝土热工计算
4.1砼热工计算
4.1.1砼中心温度计算
根据现场情况，混凝土浇筑完毕需5天，混凝土温差最大值应出现在浇筑完成后3天左右，即混凝土内部温度最高点应在浇筑完成3天龄期时，为控制砼中的最高温度,根据实践经验和现场实际情况入模温度T0取5?
;则T3=T0+Q/10+F/50
=5+400/10+70/50
=46.4?
式中T0:
混凝土浇筑筑温度（?
）;
Q:
每立方米混凝土中水泥用量（kg/m3）;
F:
每立方米混凝土中粉煤灰用量（kg/m3）;
Tmax=T0+1.2T3
=5+1.2×46.4
=61?
4.1.2保温材料选用草帘子和塑料布
根据现场实际情况假设选用二层草帘子和二层塑料布后计算混凝土内外温度:
4.1.3砼内外实际温差计算式
混凝土表面模板及保温层的传热系数β
β=1/（0.100/0.14）+（0.0015×2/0.035）+（1/23）
=1/1.61=0.62
混凝土虚厚度h’=k×λ/β
k为折减系数取2/3，
h’=2/3×2.33/0.62=2.5m
混凝土计算厚度H=h+2h’
=8.94+2×2.5
=13.94
混凝土表层温度计算:
T2（t）=Tq+4h’（H-h’）[T1
（1）-Tq]/H2
式中T2（t）—龄期t时，混凝土表面温度（?
）;
Tq—施工大气平均温度（?
）;取5?
;
h’—混凝土虚厚度（m）;
H—混凝土计算厚度（m）;H=h+2h1;
h:
混凝土的实际厚度（m）;
T1
（1）—混凝土中心温度（?
）.
混凝土3天表层温度计算
T2（3）=5+4×2.5×（13.94-2.5）（61-5）/（13.94+2×2.5）2
=38?
实际内外温差?
T（3）=61?
-38?
=23?
，25?
满足大体积混凝土规范温控要
求。
4.1.4具体施工
计算结论需要100mm厚草帘子（即2层草帘子，为加强保温效果，在每层草
帘子下加一层塑料布）覆盖保温。
混凝土表面覆盖一层塑料布，后用草帘子和塑料布依次平铺，草帘子上下错开，搭接压紧，形成良好的保温层，草帘子搭接长度200cm,砼侧模先覆盖草帘子后盖塑料布,并根据现场实际情况调整覆盖层数。
根据业主及设计要求，对基础底板混凝土进行温度检测;基础底板混凝土中部中心点的温升高峰值，该温升值一般略小于绝热温升值。
一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不在升温，并且开始逐步降温。
规范规定，对大体积混凝土养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体，要求时，温差不宜超过25度;本工程设计无具体要求，即按规范执行。
表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。
5、大体积混凝土施工
5.1施工段的划分及浇筑顺序
为了控制浇灌质量及施工上的方便，施工时采用了按标高分三段浇灌基础的方案，三个台阶的划分数据如下:
第一段:
-4.5m,-2.85m;
第二段:
-2.85m,-1.2m;
第三段:
-1.2m,4.44m。
按这种三层的浇灌法，基础一次浇灌混凝土的体积大大减小。
减小发热体。
5.2混凝土浇筑
（1）混凝土采用由本公司搅拌站供应的混凝土，用混凝土运输车运到现场，采用一台砼汽车泵和一台拖式泵进行混凝土输送浇筑。
（2）混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。
钢筋泵车布料杆的长度，划定浇筑区域。
浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。
这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，便每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。
同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。
混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过2h，如遇特殊情况，混凝土在4h仍不能连续浇筑时，需采取应急措施。
即在己浇筑的混凝土表面上插12短插筋，
长度1米，间距50mm，呈梅花形布置。
同时将混凝土表面用塑料薄膜加草席覆盖保温。
以保证混凝土表面不受冻。
（3）混凝土浇筑时在泵车的出灰口处配置3~4台振捣器，因为混凝土的坍落度比较大，在1.5米厚的底板内可斜向流淌1米远左右，2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实，另外1~2台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。
（4）由于混凝土坍落度比较大，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。
为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。
（5）现场按每浇筑100方（或一个台班）制作3组试块，1组压7d强度，1组压28d强度归技术档案资料用;l组作仍14d强度备用。
5.3混凝土测温
（1）本工程采用便携式电子测温仪进行温度控制，基础混凝土浇筑前应设专人配合预埋测温点。
测温线应按测温平面布置图进行预埋，预埋时测温线与钢筋绑扎牢固，以免位移或损坏。
每组测温线有3根（即不同长度的测温线）在线的上断用胶带做上标记，便于区分深度。
测温线用塑料带罩好，绑扎牢固，不准将测温端头受潮。
测温线位置用保护木框作为标志，便于保温后查找。
（2）配备专职测温人员，按两班考虑。
对测温人员要进行培训和技术交底。
测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。
测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。
（3）测温工作应连续进行，每测一次，持续测温及混凝土强度达到时间，强度，并经技术部门同意后方可停止测温。
（4）测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。
（5）测温采用液晶数字显示电子测温仪，以保证测温及读数准确。
5.4混凝土养护
（1）混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先在混凝土表面覆盖二层草席，然后在上面覆一层塑料薄膜。
（2）新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免草席因吸水受潮而降低保温
性能。
（3）柱插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大或受冻。
（4）停止测温的部位，经技术部门和项目技术负责人同意后，可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉，使混凝土散热。
6、主要管理措施
1、拌制混凝土的原材料均需进行检验，合格后方可使用。
同时要注意各项原材料的温度，以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。
2、在混凝土搅拌站设专人掺入外加剂，掺量要准确。
3、施工现场对商品混凝土要逐车进行检查，测定混凝土的坍落度和温度，检查混凝土量是否相符。
混凝土温度应控制在l~l寸之间，同时严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。
4、混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过2.5h。
5、试验部门设专人负责测温及保养的管理工作，发现问题应及时向项目技术负责人汇报。
、浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净。
6
7、加强混凝土试块制作及养护的管理，试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护。
7、软弱地基处理方法
软弱地基是一种不良地基。
由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。
在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。
处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。
目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，以下对用松木桩处理软弱地基的问题作一些探讨。
7.1软弱地基的种类及常见的处理方法
软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基;海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基;各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。
复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。
目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。
各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。
在实际工程中，松木桩处理软弱地基的问题较少提及，但在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷，而且费用也较为经济合理。
7.2用松木桩处理地基的实例
在实际工程中软弱地基普遍存在，对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况，大多是采用松木桩处理地基的。
下面就110KV鹿山变电所主控楼的地基处理作一简要介绍。
7.2.1工程的地质概况
该工程位于鹿山附近，建筑面积650?
，两层全框架结构。
地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。
淤质粘土呈软塑状，下部的含淤质砾砂卵石呈中密状，是较为理想的持力层。
持力层的实际埋深约4米。
当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理，经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。
7.2.2松木桩的设计计算
在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计:
S=0.95d?
（1+e0）,（e0-e1）
n=A/AP
S――桩的间距（m）
d――桩径（m）
e0――挤密前土的天然孔隙比
e1――挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表5,3或5,4确定
n――每?
桩的根数
A――每?
地基所需挤密桩面积，A=（e0-e1）/（1+e0）
AP――单桩横截面积（?
）
在设计中，当桩端有硬壳层存在时，可作为端承桩，按下式计算:
Pa=Ψα[σ]A-（a）
Pa――单桩承载力
文明施工安全第一
安
全Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取1文
化α―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5
[σ]――桩材料的容许压力，kPa
本实例中柱下独立基础附加应力及自重总值为950KN.选?
层为桩端持
力层，地基土的容许承载力经综合分析后取值130kPa，基础埋深1.5米，经计算基础尺寸为2.6*2.9?
.持力层埋藏较浅，因而采用端承桩设计。
根据
（a）式，当以松木为材料，桩直径为15cm时，[σ]为2773.4kPa
Pa=1*0.5*2773.4*（0.15/2）2*π=24.5KN/根
每平方米所需桩数为
n=950/（2.6*2.9*24.5）=5.14根,?
实取5根,?
该工程的桩基底面积为210?
，所需桩数:
210*5=1050根
桩的布置按梅花形:
全部打桩完毕后，在桩顶面铺设20cm厚片石灌石子，加以夯实，然后
再做基础。
7.2.3经济效果分析
根据建筑预算定额，φ15cm的松木桩2.5m长每根桩工料费为15元,根，总费用1050*15=1.575万元。
若用12cm*12cm混凝土预制短桩约需5.1万元;若用换土垫层则需2.4万元，并且因地下水位较高，换土施工难度很大。
显然用松木桩方案为首选。
该工程1999年5月竣工以来，通过使用和观测证明，结构稳定安全。
7.3松
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