2#高炉基础施工方案.docx
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2#高炉基础施工方案
台塑河静钢铁兴业责任有限公司
1号2号高炉工程
2#高炉基础施工方案
编制：
唐志刚
审核：
阎传政
批准：
彭钟、张平
中冶赛迪工程技术股份有限公司
中国十九冶集团公司
2013年11月22日
1编制说明
1.1编制依据
1.1.1中冶赛迪工程技术股份有限公司设计的施工图纸：
《2号高炉基础施工图》（图号：
11630050DR1504ST202C版）；
《2号高炉基础桩位图》（图号：
11630050DR1504ST201B版）；
《总平面布置图》（图号：
11630050SP1501GL002）；
《2号高炉出铁场平台基础桩位图》（图号：
11630050DR1506ST201-A）；
《2号高炉出铁场平台基础图》（图号：
11630050DR1506ST202-A）。
1.1.2中冶集团武汉勘察研究院有限公司的《台塑河静钢铁兴业责任有限公司1号2号高炉工程场地岩土工程勘察报告书（详细勘察阶段）》。
1.1.3国家现行的建筑施工规范和标准,相关标准和规范如下:
序号
规范代号
法律、法规及规范名称
一、
现行国家规范标准
1.
GB50204-2010
混凝土结构工程施工质量验收规范
2.
GB50300-2001
建筑工程施工质量验收统一标准
3.
GB50330-2002
建筑边坡工程技术规范
4.
GB50496-2009
大体积混凝土施工规范及条文说明
5.
JGJ18-2012
钢筋焊接及验收规程
6.
JGJ81-2002
建筑钢结构焊接技术规程
7.
JGJ107-2010
钢筋机械连接技术规程
1.2工程概况
本方案为台塑河静钢铁厂1、2#高炉项目2#高炉基础工程。
±0.000相当于绝对标高（越南国家陆上高程系统）+4.400m。
高炉基础由下部长方体（以下简称方台）、上部圆台体（以下简称园台）和4根炉体框架柱基三部分组成。
方台部分:
长43.8米，宽30.8米，高4米，垫层底部标高为-4.100，基础底部标高-4.000，基础顶标高为±0.000；上部圆台坐落在方台上，直径为18.2米，高为3.573米，圆台侧面预埋三道环形钢板埋件（下面二层主要作为平台的埋件，顶上一层为围板连接用），顶面安装有74块400×400钢板埋件和28组L100角钢埋件，为炉底水冷梁埋件；4根炉体框架柱基坐落在方台上，为4000×4000×2400现浇钢筋混凝土杯形基础。
基础混凝土为C40，垫层用C20。
高炉基础二次浇灌层和炉体框架柱基础杯口底部采用高强无收缩灌浆料浇灌。
基础和承台混凝土内添加CABR-MS605防腐剂，垫层混凝土内添加CABR-MS604防腐剂，防止SO42-对混凝土的强腐蚀和Cl-对混凝土中钢筋的强腐蚀。
基础距表面800mm厚混凝土内除添加CABR-MS605防腐剂外，还添加聚丙烯纤维SL-2008。
高炉基础钢筋保护层基础底部100mm；高炉基础顶面和侧面50mm；框架柱40mm；排水沟和集水井35mm。
预埋件及钢结构材质一律采用Q235-B，焊条采用E43型焊条；焊接接头钢筋之一或全部为HPB300级时，采用E43型焊条。
基坑回填，参照1号高炉基础回填压实施工。
4根框架柱基础标高▽+1.000处设置4个沉降观测点（基础顶面500mm高处）。
施工期间沉降观测根据基础上面的荷载情况分阶段观测，施工期间（施工单位负责）观测次数不应少于4次（基础达到养护期，高炉炉壳和冷却壁安装完成，筑炉完成，烘炉前）；高炉建成后（施工单位将施工期间的观测数据移交业主，建成后由业主负责观测）第一年观测不少于4次；第二年不少于2次；以后每年1次，观测直到沉降稳定为止。
1.3地质情况及水文条件
地质情况
根据中冶集团武汉勘察研究院有限公司提供的《台塑河静钢铁兴业责任有限公司1号2号高炉工程场地岩土工程勘察报告书（详细勘察阶段）》，场地内（基坑开挖范围内）对基坑开挖有关的土层，自上而下主要如下（按开挖场地内B13#孔）：
①3层吹填中粗砂：
灰黄色、灰色，由机械吹填海底砂而成，含大量贝壳，局部为粉细砂。
饱和，呈稍密状态，局部呈松散、中密状态，标高为3.8m高。
③1层粉质粘土：
褐灰色，顶部20～40cm为耕植土，局部夹薄层淤泥、粉土含大量植物根系，饱和、呈软塑～可塑状态。
水文地质条件
拟建场地下水属孔隙潜水，赋存于第四系土层孔隙水赋存于人工填积（
）层中，根据埋藏条件主要为潜水。
大气降水及深部地下水侧向经流是其主要的补给来源，并与场地附近海水有一定的水力联系。
勘察测得潜水水位为0.00～1.90m，相当于绝对标高2.48～5.06m。
1.4主要实物工程量
序号
名称
数量
备注
1.
挖方
8849m3
放坡退台大开挖、明排水沟
2.
基坑回填
3453m3
3.
钢筋
560t
4.
埋件、盖板
15t
5.
混凝土
6500m3
基础C40
6.
混凝土
137m3
垫层C20
2本工程的主要管理人员及职责
序号
职务或岗位
姓名
职责
1
项目副经理
严国良
工程施工管理
2
副总工程师
晏兴文
质量检查、质量监督、高炉区域品质管理
3
工程技术部部长
胡百灵
项目技术工作、现场施工质量检查
4
工程技术部
郑家华
高炉区域现场施工进度管理
5
安全环保部部长
高惠钢
文明施工、安全健康实施监督
6
安全环保部
王建刚
高炉区域文明施工、安全健康实施监督管理
7
主要负责人
赵斌
作业队负责人
8
技术负责人
杨德均
作业队技术管理
3施工部署、施工平面布置
3.1施工部署
高炉基础底部标高为－4.100m（垫层下），地下水位高，且为吹砂回填场地，基坑采退步大开挖的形式，基坑四周采用50mm厚砂浆护坡。
采用集水坑内放潜水泵明沟排水法降低基坑水位。
水泵抽出的水通过排水沟排入本工程总图临时排水沟，再由本工程总图临时排水沟排至场地外排水沟内。
在±0.000位置设置一道水平施工缝，基础分两次浇筑。
基础下部长方体43.8m×30.8m×4m,一次混凝土浇筑量达5396m3，属于大体积混凝土，需采取措施防止混凝土产生温度裂缝。
采取在混凝土内添加石粉和缓凝型减水剂、防腐剂、减少水泥用量（大体积配合比见附件1），延长混凝土初凝时间，以此降低水泥水化热；在混凝土内预埋测温元件和循环冷却管，采用内部循环冷却水方式控制混凝土内外温差，防止混凝土产生温度裂缝。
3.2施工平面布置
（1）本工程施工周期短，工作量大，为减少材料的转运，材料机具，淡水池就近布置在2#高炉基础附近。
施工用电：
前期土方开挖采用一台25KW柴油发电机；土方完成后增加1台125KW柴油发电机。
制粉喷吹站施工区域与2#高炉区域相邻，两个区域发电机可相互备用。
（2）基坑四周搭设高度不低于1.2m单排红色和白色相间的钢管作为防护栏杆。
（3）防护栏杆四周留出入口，挖土、垫层施工、截桩、钢筋绑扎和支模期间，用钢管搭设上下基坑楼梯；混凝土浇筑期间搭设通±0.000的平台。
（4）施工平面布置图：
4资源配置计划
4.1劳动力计划
序号
工种
人数
备注
1.
木工
15
2.
钢筋工
48
3.
砼工
15
4.
电焊工
4
5.
司机
4
6.
测量工
3
7.
电工
3
8.
普工
30
9.
瓦工
6
合计
128
4.2施工机具计划
序号
设备名称
规格型号
数量
单机功率
备注
1.
反铲挖掘机
WY-100
2台
2.
自卸汽车
EQ3092F19D
6台
198
3.
装载机
ZL50
1台
114
4.
钢筋对焊机
UN-100
2台
100.0Kw
5.
钢筋调直机
TQ4-14
2台
9.0Kw
6.
钢筋断钢机
GJ5-40
2台
4.0Kw
7.
箍筋弯曲机
WJ-40
2台
4.0Kw
8.
钢筋螺纹套丝机
2套
9.
直流电焊机
BX2-500
4台
24.0Kw
10.
插入式振动棒
φ50
15根
1.5Kw
11.
振动器
HI-650
10套
1.1Kw
12.
平板振动器
HI-20
2台
1.5Kw
13.
手提混凝土磨光机
2台
14.
木工圆盘锯
MJ225
1台
4Kw
15.
电钻
Z4120/20mm
2台
2.2Kw
16.
管桩切割机
HQZ-350
2台
17.
电动打夯机
2台
4Kw
18.
平板振动打夯机
2台
19.
发电机
125KW
1台
20.
全站仪
DTM-352C
1台
21.
水准仪
C40
1台
22.
混凝土运输车
10台
23.
泵车
42m
4台
5施工进度计划
5.1施工工期
根据总进度计划，1#高炉基础工程2013年10月26日开工，2014年1月20日完成2#高炉±0.00m施工，工程的绝对施工工期为84天。
高炉基础±0.00以上在2014年春节后施工。
施工计划处于高炉项目进度计划的关键线路，是保证整个工程按期完成的重要阶段。
5.2施工进度计划表
见附件2
6主要施工方法
总体施工程序：
定位放线→土方开挖→基坑复测→截桩→混凝土垫层→桩头处理→测量放线→高炉方台基础钢筋绑扎、安装模板→方台预埋件安装、循环水管安装、测温元件安装→检查验收→方台混凝土浇灌→养护（混凝土内部温度监测、通水降温）→园台及框架柱基支模、绑钢筋、预埋件安装→检查验收→浇灌混凝土→养护、拆模→土方回填→柱体四周排水沟和集水坑施工→与下道工序交接。
6.1基坑土方工程
6.1.1基坑支护
基础长43.8米，宽30.8米，基坑底部标高为▽－4.100m（垫层底部），现有地坪标高为▽0.08m。
根据场地土层条件、周边环境、基坑开挖深度，采用退步大开挖形式，砂浆护坡。
为保证基坑内的清洁，从基坑-4.00m处沿高炉基础四周砌筑高0.4m宽0.3m的砖模，砖模两面抹水泥砂浆。
砖模共计设14个排水孔，在雨天时，用沙袋堵住排水口，当基坑外水位低于基坑内时，移开沙袋，基坑内的积水通过四周排水沟排到集水井，由水泵抽出抽至场外排水沟。
基坑内采取集水明排法。
在基坑的四周设置排水明沟，在基坑内基础外四周挖300×400排水沟和2000×2000×1000集水坑，将基坑内地下水始终降到基础底面以下至少300mm。
一般所选用水泵的排水量为基坑涌水量的1.5~2.0倍。
S型单级双吸离心泵在明沟排水时使用。
选择1台150S-50-S型单级双吸离心泵和3台QY-7潜水泵组合使用，前期水量大时用150S-50-S型单级双吸离心泵抽排水。
6.1.2土方开挖
本基坑挖土深度4.00m,挖土工程量约8849m³，选用3台斗容量1m3的反铲挖机挖土，6台自卸汽车运土。
开挖过程中，随着开挖深度的加大，要随时对基坑四周的边坡变化进行观察，若发现边坡有裂纹或有明显位移出现，需要在下端增设支撑，以保证基坑支护的整体稳定性。
土方开挖前可根据管桩施工记录，对高于桩顶标高的桩做出标记，提前组织小挖机将高桩单独开挖锯掉，避免土方开挖时挖机和运土车辆碰撞桩体造成桩体移位和发生断桩。
机械防止碰撞桩基，土方挖完后人工清理桩头，桩基中间交接完。
基坑顶部设置挡水堤。
6.1.3基坑监测
基坑开挖过程中和基础施工期间应加强基坑维护和监测工作，如发生下列情况，对应的应急措施。
出现问题
发生原因
应急措施
坡体位移大
1.降水效果差
2.地面堆载
1.截留地表水，排泄坑内水；
2.加设抽水泵进行排水；
3.坡顶卸载；
（1）土方开挖期间，设专人定时巡视检查基坑稳定情况，发现问题及时处理。
（2）基坑边变形较大时，现场应立即停止土方开挖，坡顶卸土等综合性措施。
（3）基坑开挖后基础施工期间，采取专人巡视检查基坑边坡情况。
监视检查的物件包括：
基坑底部及周边土体；地下水状况；周围设施状况；临时道路状况；基坑2米以内有无集中堆载。
巡视检查如发现异常和危险情况，应及时通知相关人员和单位，采取应急和处理措施。
6.1.4桩头处理
（1）高炉基础共有204根预制管桩，在土方清理到基底对桩头进行处理，处理方法：
1）当桩顶高于设计标高需要截桩时，采用汽油式管桩切割机HQZ-350进行截桩，在桩芯设置托板及放入钢筋骨架，浇灌桩顶设计标高以下要求灌实范围内的混凝土（管桩空筒范围内），浇灌砼前，应将管桩内表面的浮浆清除掉并清洗干净。
2）当桩顶正好位于设计标高处时，浇灌桩顶设计标高以下要求灌实范围内混凝土，浇灌前应将管桩内壁浮浆清除掉并清洗干净，再设置托板及放入钢筋骨架。
3）当桩顶低于设计标高需要接桩时，按结构总说明之八施工（图号11630050DR1501ST001-9）
桩头按标准图集进行填芯处理。
桩头填芯和截桩桩顶与基础连接详图见预应力混凝土管桩10G409图集之41~42页。
见后附件3。
（2）基坑挖至设计标高后及时报请总包和业主，并形成地基隐蔽记录，办好验收签证手续，随即进行垫层施工。
垫层施工时，在四周和中间留设水槽，将基础内的水引至模板外的集水井。
6.1.7测量放线
在垫层上画出基础的中心线﹑园台﹑高炉框架柱﹑出铁场柱插筋的中心线
6.1.8土方回填
基础施工完养护拆模后，进行土方回填。
土方回填至现有场坪标高。
（1）回填前做好隐蔽记录，应经有关部门验字确认。
（2）填前必须对基坑杂物进行清理。
（3）填土的方法及标准参照1号高炉基础回填压实施工。
（4）填土应两侧或四周进行对称回填。
6.2钢筋工程
6.2.1一般要求
（1）钢筋的连接应符合设计和规范要求。
（2）进入现场的钢筋半成品必须三证（原材料材质报告和出厂合格证、原材料复检报告、钢筋丝接检验报告和焊接检验报告）齐全。
（3）进场后按施工顺序点料，分型号、类别挂牌堆放。
（4）钢筋检测：
原材料复检报告每60t同规格同批次钢筋试件不少于一组（冷拉及冷弯）；钢筋焊接质量检测试验每批300个焊接接头不少于一组（对焊接头拉弯各一组）。
（5）钢筋表面有油污、颗粒状或片状老锈必须经过处理。
（6）钢筋加工的规格、形状、尺寸必须符合设计要求。
钢筋应平直、无烧伤、无局部曲折。
（7）钢筋焊接
1）钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式焊接。
2）焊工必须有焊工操作证，并在规定的范围内进行焊接作业。
6.2.2钢筋支架
（1）高炉基础钢筋主要为Φ14、22、28和32四种，底部水平纵横向各有四层钢筋，上部水平纵横向各一层钢筋，圆柱体顶角部纵横各两层钢筋。
底层钢筋采用砼垫块在两钢管桩的中间进行垫平。
为确保各层钢筋便于铺设，顶层钢筋支架全部采用Φ25~28立柱进行支撑@~1500，每6m设置通长钢筋；剪刀斜撑采用Φ20~25钢筋@10000。
钢筋支撑中部设三道水平拉筋Φ18~20@3000，以便Φ14钢筋片网的安装。
（2）高炉基础方台钢筋支架在圆台处，伸入圆台内（±0.000）150mm，方便上部柱体钢筋支架施工时焊接固定，保证支架稳定。
详见下图
6.2.3钢筋绑扎
（1）基础四周两排钢筋交叉点全部绑扎，中间部分梅花式间隔绑扎。
（2）控制钢筋固定架位置和标高，确保底板筋不相互影响。
（3）钢筋保护层采用100*100*100砼预制块。
（4）钢筋的配制应按现行“规范”标准执行。
Φ28、32钢筋的接头采用“直螺纹接头”。
连接标注按《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2010）的要求执行。
（5）各层钢筋网孔眼上、下对齐，以便顺利浇灌砼。
钢筋绑扎搭接处，应在中心各两端用铁丝扎牢。
（6）受拉钢筋绑扎接头的搭接长度，应符合规范的规定，并参照台塑《ELG001台塑河静钢厂钢筋混凝土工程规范》合并考虑。
（7）本基础±0.000（顶部）纵横钢筋为Φ28间距100，钢筋网空隙为72，汽车泵的泵管无法穿过，砼浇筑高度最大达4米，超过自由下落2米的规定高度。
因此采取纵横向钢筋每3米在绑扎时进行断开200*200，预留下料孔，等基础砼浇筑到2米厚度以上预留钢筋采用焊接的方式进行固定（接头错开位置符合规范要求）。
园台侧面的钢筋在封闭前预留进出人孔位置不进行绑扎。
（8）钢筋绑扎完后，及时填写钢筋隐蔽记录和自检记录，专业工长同施工班组自检合格后，报十九冶项目部，由项目部品质检查员组织进行复检，复检合格后，由项目部品质检查员报总包单位，并由总包单位邀请业主进行验收，验收合格后才能进入下道工序施工。
6.3模板工程
6.3.1模板选用
高炉基础方台-4.0~-3.6m采用砖模，砖模内口与混凝土接触面抹10mm水泥砂浆；-3.6~±0.00采用木模板支模，木模外竖向背Φ48*3.0脚手架钢管，钢管@150，模板与模板的接缝采用100宽的模板连接。
园台采用组合钢模板支模。
详见下图
6.3.2方台对拉螺栓设置：
（1）一般均要将对拉螺杆焊到基础钢筋上，焊缝长度（L）应大于80mm，焊缝高度（h）应大于8mm。
同时对侧模板的对拉螺栓也必须焊在同一根钢筋上，同时这根钢筋的接头必须是焊接接头或直螺纹接头。
（2）方台模板设置2φ48@600mm竖向外楞。
对拉螺栓直径φ12，间距为900~×600mm。
见模板安装示意图，模板安装固定时在螺栓紧靠模板两端穿小木块，拆模后基坑回填前将对拉螺栓两端小木块除去，将螺栓头割去，用水泥砂浆将凹槽补平。
6.3.3方台模板外侧在垫层100mm以上范围内设置钢管斜撑，垂直间距不大于1.0m，水平间距不大于2.0m。
斜撑支撑在出铁厂场平台的桩或斜坡上。
6.3.4方台模板顶部纵横设置钢管拉杆φ48@2.0m。
6.3.5在模板±0.00处由测量人员设置多个控制点，以利于控制混凝土表面浇筑高度。
6.3.6圆台模板水平环箍采用Φ25钢筋搭接焊，作为模板内楞，每层钢模设置4层钢筋箍，对拉片固定在支架的角钢上，水平间距1160mm，垂直间距450mm。
竖向外楞采用2φ48脚手钢管，间距1160mm，竖向脚手钢管外面再用Φ25@500mm钢筋环箍校直，圆形基础模板加固示意图如下：
6.3.7上、下各圈箍筋的接头要错开，箍筋应拉紧（单面焊缝长度≥10d）。
6.3.8圆台上的弧型埋件加工精度影响支模质量，分段加工后应进行拼接，经检查合格后再分段出厂，运输环节应注意保证不变形。
6.3.9模板安装要点
（1）模板及其支撑结构：
必须具有足够的强度，刚度和稳定性，严禁产生不允许的变形。
加固钢楞宜采用整根杆件，接头应错开设置，搭接长度不应少于200mm。
（2）模板与混凝土接触面：
无粘浆、隔离剂涂刷均匀，钢模板间的间隙采用双面胶进行填充，木模板间采用透明胶带进行封堵，减少漏浆。
（3）模板内部清理：
干净无杂物
（4）合理的选择模板安装顺序，模板是自下而上地安装，在施工过程中应注意模板的稳定，可设临时支撑稳住模板，待安装完毕且校正无误后才固定。
（5）模板安装应与钢筋绑扎，专业安装密切配合，互相创造条件，应先在模板的相应部位划线作出标记，然后，将管线、预埋件等在模板上加以固定。
（6）固定在模板上的预埋件和预留洞（孔）均不得遗漏，安装必须牢固，位置准确。
（7）模板安装好后仔细检查各部位构件是否牢固，在浇筑砼过程中要经常检查，如发现变形、松动等现象，要及时修整加固，模板安装的偏差符合规范规定的范围。
（8）浇筑砼时要注意观察模板受荷载后的情况发现位移、膨胀、漏浆、支撑松动，地基下沉等现象应及时采取有效措施予以及时处理。
（9）模板及其支架安装必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204规定。
（10）模板的校核：
对于园台采用钢模板宽300mm进行拼接，用∮25mm的钢筋箍进行固定。
模板设计如下：
浇灌砼的速度控制到不大于0.5m/h。
砼的密度为2.5吨/立方,采用外加剂，坍落度一般为160-200mm，温度为常温20℃。
其侧压力计算如下:
F=0.22*Rct0β1βV1/2=0.22*2.5*9.8*200/（20+15）*1.2*1.15*Γ0.5=30.05KN/㎡
F=RcH=2.5*9.8*3.573=87.53KN/㎡两者取小值即模板承受的侧压力为30.05KN/㎡
并考虑到砼浇筑的水平载荷系数1.2
压力为30.05*0.9*2*1.2=64.908KN≤0.235*3.14*12.52=115.296KN
其有效压头高度为h=F/Rc=30.05/25=1.2米
四周用脚手架管搭设操作平台，间距为1200*1200mm，步距为1500mm，顶层设置木跳板，木跳板按要求固定好。
设上下操作平台用梯子。
6.3.10预埋件和预留孔洞按《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204规定的允许偏差控制安装质量
6.3.11现浇结构模板按《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204规定的允许偏差及检查方法控制安装质量。
6.3.12模板安装好后，作业队自检合格后报项目部，由项目部品质检查员组织进行复检，复检合格后由项目部品质检查员报总包单位，并由总包单位邀请业主进行验收，验收合格后才能进入下道工序施工。
6.3.13模板拆除
（1）侧壁模板在混凝土水化热峰值过后方可进行拆模。
（2）拆模的顺序应按先支的后拆，后支的先拆的顺序将模板拆除，并按顺序清理、整形、并刷涂隔离剂。
（3）含钉的模板拆除后要相应集中堆放，针尖尽量朝下，以避免因杂乱堆放造成朝天钉扎脚伤人。
（4）拆模时，应尽量避免砼表面或模板受到损坏，注意模板下落伤人。
拆下的周转材料要及时清理、运走。
6.4铁件制作及安装
6.4.1预埋件加工的尺寸及规格必须符合设计要求，锚爪焊接牢固。
6.4.2按施工图清点数量，找准位置和高程。
6.4.3在高炉基础中部用角钢搭设一个埋件安装测量控制架，预埋件安装前，测量人员先在测量控制架上标注控制线和标高控制点。
6.4.4加工预埋件过程中，焊缝高度及宽度都应符合国家现行规范规定，焊缝强度要满足设计要求。
焊缝要求无假缝、漏焊等现象。
6.4.5安装时，所有预埋件表面无锈斑、无油脂等杂物。
6.4.6高炉基础施工共有9个种类预埋件，圆台侧面环形埋件安装与钢筋绑扎交叉进行，以避免埋件安装困难。
M-1埋件需保证上平面的水平度达到规范要求，其支架采用内部角钢支撑延长来固定埋件。
6.4.7安装预埋件时，平面铁件只许低于设计标高，不能出现正差值；对于平台埋件M-2和M-5通长园弧与钢模板有间隙，将M-2和M-5埋件切割成300mm长，便于安装，保证其和模板贴紧。
6.4.8预埋件安装好后，专业工长同施工班组自检合格后；报十九冶项目部，由项目部品质检查员组织进行复检，复检合格后；由项目部品质检查员报总包单位，并由总包单位邀请业主进行验收，验收合格后才能进入下道工序施工。
6.5混凝土工程
高炉基础分为两次浇筑，第一次
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