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1、20万吨/年乙二醇及配套工程-空分装置冷箱基础及大体积砼施工方案 施工单位：辽化建筑工程公司 批 准： 朱国家 审 核：臧远东 编 制：王浩 日 期：2006-03-15一、工程概况根据规范规定最小断面尺寸大于1m的砼结构即为大体积砼，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展。本工程中三座压缩机基础SJ-C0101、SJ-C0102、SJ-C0103、设备基础SJ-R0131、冷箱基础、预冷膨胀厂房基础J-3、设备基础SJ-R0102R0103等许多基础最小断面尺寸均大于1m，施工中必须按照大体积砼施工处理；另外冷箱基础又涉及到高强度砼、珠光砂砼、不锈钢
2、板防水层施工等特殊工艺。二、施工方法（一）、脚手架工程本工程每个大体积砼基础施工时，钢筋绑扎、模板支护采用沿基础四周搭设钢管双排外脚手架，高度同基础高度；砼浇筑采用在基础内预埋搭设钢管满堂脚手架。本工程中大体积砼基础埋深均较深，尤其冷箱基础达到6.1m深，故冷箱基础施工在基础四角分别搭设两个上料平台。（二）、土方工程 1、土方开挖本工程中大体积砼基础埋深均较深，在基础土方施工中必须严格根据现场土质的特性确定合理的边坡放坡系数（1：0.67），并在施工过程中随时观察基坑侧壁的稳定情况。其他详见施工组织设计。2、土方回填本工程施工场地十分狭窄根本没有堆放回填土方的位置，故基础挖出土方必须全部外运，
3、待回填土施工时，再由土场用轮胎式装载机装车，自卸汽车运回至施工现场，运距7KM。因本工程大体积砼基础土方开挖采用自然放坡、基础埋深较深（最深达6.1m），且设计部门通知大体积砼基础周围将会还有许多等待设计的基础，这些基础与大体积砼基础相临十分近（最近处基础与基础之间只有100mm），按照正常的施工工艺应先施工深基础后施工浅基础，这样必然造成这些基础的基底将会坐落在大体积砼基础施工后的回填土上，故施工中对土方回填提出了较高的要求。（1）、土方回填前的准备1、本工程回填料主要利用本工程基坑中挖出的优质土，回填土内不得含有有机杂质，粒径不应大于50mm，含水量应符合压实要求，碎块草皮和有机含量大于8
4、%的土，淤泥和淤泥质土不能用作填料。2、土方回填前应根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件和压实工艺等合理确定填料含水量、每层填土厚度和压实工艺等合理确定填料含水量、每层填土厚度和压实遍数等施工参数。3、标准击实试验土方回填料确定后，项目部质检员、抽样员邀请监理工程师共同在回填料场进行取样，抽取的土样应具有代表性，各个土层和性状的土都应包括。土样抽取后送实验室做标准击实试验，确定最优含水率下的最大密实度是否能够满足设计部门要求的密实度，如不能满足请设计部门、监理工程师、建设单位共同研究、确定处理方案。4、填土前，应做好水平高程的测设。基坑边坡上按需要的间距打入水平桩。5、土方回填前，由
5、技术部向作业班组质检员进行详细的技术交底，将回填区域的划分、根据碾压试验确定的压实参数、施工方法等问题交代清楚。（2）、土方回填的施工方法1、土方回填前应清除基底的垃圾、稻草等，排除基坑内的积水。2、填方工程采用两台75KW履带式推土机将回填土料推至回填区内，并配合人工倒运，然后人工使用柴油打夯机分层进行夯实，每层厚度为200mm，每层压实遍数为34遍。每层夯填后试验合格方可进行下一层施工。3、分段分层填土，交接处应填成阶梯形，每层互相搭接，其搭接长度就不少于每层填土厚度的两倍，上下层错缝距离不少于1.0m。4、在夯实或辗压时，如出现弹性变形的土（俗称橡皮土），应将该部分土方挖除，另用砂土或含
6、砂石较大的土回填。5、打夯要领为“夯高过膝，一夯压半夯，夯排三次”。夯实基坑，行夯路线由四边开始，夯向中间。6、在降雨前应及时压实作业面表层松土，并将作业面作成拱面或坡面以利排水，雨后应晾晒或对填土面的淤泥清除，合格后方可继续填筑。在整个回填过程中，设置专人保证观测仪器与测量工作的正常进行，并保护所埋设的仪器和测量标志的完好。（3）、质量检查1、填筑前，首先对回填段进行地形、剖面的测量复核，并把测量资料报送工程师复检。其次对测量后的基槽进行基础面的清理，然后报工程师进行回填前的验收，验收合格后方可回填。2、土方填筑时，对填筑段选派有经验的工程技术人员在现场填筑中进行监督并密切配合工程师监督人员
7、的工作。3、在土方填筑过程中，根据工程师批准的土方填筑检测计划对每步土进行检测，检测合格后把检测资料报送工程师并报请工程师进行抽检，复检合格并经批准后进行下步土的回填。4、在堆土料场，不定期对土料的含水量进行检查，对于含水量较高的土料必须翻晒，待其含水量达到要求后方可进行回填。5、在工程师检查后对不合格的回填土，彻底按工程师的指示进行返工、修理和补强。6、土方填筑完工后，首先对工程全部填筑部位按国家有关规范规程规定的有关内容进行自检，自检合格后报请工程师进行验收（三）、混凝土工程1、模板分项工程本工程大体积砼基础采用钢模板、木支撑。基础砼采用泵送，由于泵送砼的流动性大、施工的冲击力大、基础砼体
8、积大、对模板侧压力大，为确保模板和支撑有足够的强度、刚度和稳定性，每个大体积砼基础模板支护时在水平方向上采用槽钢10做水平加劲肋，并采用HPB235级10钢筋制作对拉螺栓，对模板进行加固，对拉螺栓每层在基础水平方向上沿纵、横方向600分布，对拉螺栓净长度分别为基础纵、横方向的结构尺寸加560mm，详见附图：2、钢筋分项工程本工程中SJ-C0101、SJ-C0102、SJ-C0103、SJ-R0131、预冷膨胀厂房基础J-3、SJ-R0102R0103、冷箱基础-5.000m-6.000m间底板基础钢筋为双层，施工中采用铁马凳确保其位置、标高准确，铁马凳形式详见施工组织设计；冷箱基础-3.000
9、m-5.000m间底板钢筋为三层，施工中采用双层铁马凳确保其位置、标高准确，铁马凳形式详见附图；冷箱基础-3.000m以上钢筋为四层，施工中采用在脚手架上焊角钢横梁确保其位置、标高准确，铁马凳形式详见附图：冷箱基础四周的HRB335级20150钢筋较长，施工中很难控制其位置准确，故施工中采用在标高-3.000m处按照柱的方式进行预留插筋，然后采用电渣压力焊进行焊接结长，基础的水平钢筋连接采用套筒挤压连接。3、混凝土分项工程为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，施工中采用温度差和温度应力双控的方法以确保砼的质量。（1）、温度计算、混凝土内部的最高温度混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的37d，混
10、凝土内部的最高温度按下式计算：Tmax=T0+（WQ）/（Cr）+（F）/（50）式中：T0混凝土的浇筑温度()，取1W每m3混凝土中水泥(矿渣硅酸盐水泥)的用量(kg/m3)，取425kgF每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3)，取75kgQ每kg水泥水化热(J/kg)，取334 J/kgC混凝土的比热，取0.96r混凝土的密度，取2400不同厚度的浇筑块散热系数(见表1)不同厚度的浇筑块散热系数表1厚度（m）1.01.52.02.53.03.54.04.00.230.350.480.610.730.830.951.0H=1m时，Tmax=10+（425*334）/（0.96*2400）*
11、0.23+75/50=25.7H=1.5m时，Tmax=10+（425*334）/（0.96*2400）*0.35+75/50=33.1H=2m时，Tmax=10+（425*334）/（0.96*2400）*0.48+75/50=41H=3.63m时，Tmax=10+（425*256）/（0.96*2400）*0.855+75/50=64.2、砼的表面温度砼龄期时表面温度（）受环境、养护、结构厚度及砼性能等诸多因素影响，其近似值为（按采取保温措施考虑）：（）（）（）式中：龄期时环境温度，取1（）砼内部温峰值与环境温度之差值（）大体积砼的计算厚度，为大体砼的的实际浇筑厚度大体积砼结构虚厚度，H=
12、1m时，（）10+（4/1.012）*2*0.012*1*（25.7-10）=11.5H=1.5m时，（）10+（4/1.518）*2*0.018*1.5*（33.1-10）=13.3H=2m时，（）10+（4/2.024）*2*0.024*2*（41.1-10）=15.9H=3.63m时，（）10+（4/3.674）*0.074*3.63*（64.2-10）=25.8、砼内表最大温差值T=Tmax-Tb（t）H=1m时，T=25.7-11.5=14.2H=1.5m时，T=33.1-13.3=19.8H=2m时，T=41-15.9=25.1H=3.6m时，T=64.2-25.8=38.4通过计
13、算当基础厚度H=1m、1.5m时，砼内表最大温差均小于25，不用采取降温措施；通过计算当基础厚度H=2m时，砼内表最大温差处于临界状态，只需采取保温保湿措施即可满足要求；通过计算当基础厚度H=3.63m时，已经超过规定设计控制值，应采取相应的措施，以避免表面裂缝产生。（1）、原材料的选择、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，使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32.5。、粗骨料：采用碎石，粒径
14、5-25mm，最大粒径与输送管的管径之比不大于1：3，含泥量不大于1%，泥块含量不大于0.5%，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。、细骨料：采用中砂，细度模数为2.53.2，含泥量不大于3%，泥块含量不大于1%，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。、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，在设计交底会上确定并经建设单位同意本工程掺加适量的粉煤灰
15、。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，其粉煤灰的掺量为15%20%，粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，本工程粉煤灰的掺量15%，采用等量内掺法，即减少配合比中的相同数量的水泥用量。每立方米混凝土减少水泥用量75kg，即将使混凝土的温度降低7.5。粉煤灰中含有的活性氧化硅、活性氧化铝与水泥、水产生水化反应后生成稳定的水化硅酸钙与水化铝酸钙，这类水化物有助于混凝土的硬化，提高混凝土的后期强度。并且粉煤灰中也含有一定比例的MgO，能够更进一步的阻止混凝土裂缝的产生。、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，混凝土确定采用粉状LJ144砼缓凝型泵送剂
16、（可减水12%），掺量为每立方米混凝土水泥用量的1.0%1.4%，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量，可降低水化热峰值，延缓水泥初凝9小时，可使基础分层浇筑时底层砼在上层砼浇筑时不初凝。（2）、混凝土的搅拌根据试验室提供的混凝土施工配料单严格配料，机械搅拌时料斗投料顺序为：先加碎石，后加水泥、粉状LJ144砼缓凝型泵送剂、粉煤灰，最后加砂和水，混凝土搅拌时间从投料完毕后组成材料在搅拌机内延续搅拌时间不得少于2.0min。本工程砼的搅拌采用一台大型砼搅拌站进行施工现场搅拌并配合30m3/h砼输送泵和输送管道进行水平输送。（3）、混凝土的浇筑通过前面计算，当基础厚度2m，基础通过掺加粉煤灰、缓
17、凝型剂以及适当的保温保湿措施即可满足内表温差控制的要求，为减少施工难度及降低工程造价，故本工程中SJ-C0101、SJ-C0102、SJ-R0131的底板采用一次浇筑；SJ-C0103、预冷膨胀厂房基础J-3以-1.000m分界，SJ-R0102R0103以-1.300m分界分二次浇筑；冷箱基础以-5.000m、-3.000m、-1.200m为分界分四次浇筑。采用全面分层方法浇筑基础砼，减少每次浇筑长度的蓄热量，以防止水化热的积聚了，减少温度应力，为确保分层浇筑时底层砼在上层砼浇筑时不初凝、并考虑现场砼发生堵泵以及砼输送泵的实际泵送量等情况，确定分层浇筑时每层浇筑厚度为：、SJ-C0101平面
18、尺寸4700*3720+7850*7700、厚度2000，分层厚度1000，浇筑一层时间3.9h；、SJ-C0102平面尺寸5600*12800、厚度2000，分层厚度1000，浇筑一层时间3.6h；、SJ-C0103 -1.000m以下平面尺寸6040*3115、厚度2000，一次连续浇筑，浇筑时间1.9h， -1.000m以上平面尺寸6040*2315、厚度1400，一次连续浇筑，浇筑时间1h；、SJ- R0131平面尺寸5550*3300、厚度1150，一次连续浇筑，浇筑时间1.1h；、预冷膨胀厂房基础J-3 -1.300m以下平面尺寸14570*8570、厚度1500，分层厚度750，
19、浇筑一层时间4.7h，-1.300m以上部分浇筑时间小于1h；、SJ-R0102R0103 -1.300m以下平面尺寸12000*6800、厚度1500，一次连续浇筑，浇筑时间6.1h，-1.300m以上平面尺寸5000*5000+2500*1500，厚度1400，一次连续浇筑，浇筑时间2h；、冷箱基础-5.000m-6.000m平面尺寸16500*14000、厚度1000，分层厚度500，浇筑一层时间5.8h，-3.000m-5.000m平面尺寸16500*14000、厚度2000，分层厚度500，浇筑一层时间5.8h，-1.200m-3.000m平面尺寸11500*9000、厚度1800，
20、分层厚度900，浇筑一层时间4.7h，+0.630m-1.200m平面尺寸11500*9000、厚度1800，分层厚度900，浇筑一层时间4.7h。通过以上分层厚度的计算，分层浇筑时间均满足缓凝剂的缓凝时间并考虑了施工现场出现的异常情况。砼泵送前，应先泵送适量的水，以湿润砼泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与砼接触的部位。经泵送水检查，确认砼泵和输送管中没有异物后，采用与要泵送的砼内成份相同配合比的水泥砂浆润滑砼泵的料斗、活塞及输送管的内壁，然后再正式泵送砼。泵送砼过程中在砼输送管道上覆盖湿罩布或湿草带，以避免阳光照射，并注意每隔一定时间洒水湿润。泵管安装时不得直接支撑在钢筋、模板及预埋件上，
21、每隔一段距离用钢管支架固定，管道卡箍不得漏气、漏浆，泵管尽量少用弯管和软管，预防堵管，确保混凝土顺利出料。混凝土浇筑前，保证仓内无杂物，模板、钢筋、预埋件符合规范要求，一切准备工作就绪，并做好质量自检记录。经现场监理验收合格后方可进行浇筑。混凝土出料时随时测定坍落度和拌和物温度，观察混凝土拌和质量，严禁生料输送，确保混凝土浇筑质量。泵管下料时混凝土自由下落高度不得超过1.5m，否则应使用溜槽。混凝土灌筑后用插入式振动器振捣，振捣时与混凝土表面垂直，操作时做到快插慢拨，上下略为抽动，插点均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，使混凝土达到均匀振实。插入式振动器在每一插点上的振捣时间以混凝土表面呈
22、水平并出现水泥浆和不再出现气泡，一般在20s30s。 混凝土浇筑层的厚度，应不大于振捣棒作用部分长度的1.25倍。浇筑混凝土应连续进行，当必须间歇时，其间歇时间宜尽量缩短，并应在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕。混凝土表面混凝土用平板振动器振捣，施工时依次成排平位慢移，顺序前进，移动间距应使平板能覆盖已振实混凝土的边缘5cm左右，以防止漏浆。浇筑过程中，随时检查模板、钢筋、止水片和预埋件等稳固情况，如有漏浆、变形和沉陷立即进行处理校正。对混凝土表面的泌水利用海绵及时排除。及时清理模板、止水、预埋件表面的灰浆。在保证混凝土不出现冷缝的前提下，利用软管左右移动，作扇形状散布混凝土，尽量使入
23、模混凝土散布面积大以增加散热与热量交换。（4）、混凝土泌水处理由于大体积混凝土浇筑时泌水较多，要派专人用污水泵随时将积水抽出。（5）、混凝土表面处理泵送混凝土由于设计强度高，流动性大，所以表面水泥砂浆较厚，故在混凝土浇筑后，应按控制标高进行初步刮平和抹压，赶走表面泌水，并初步平整。等混凝土收水后初凝前，用木抹子精确找平并压实拉毛表面，压合收水裂缝，消除最早出现的表面裂缝。（6）、混凝土的养护本工程基础模板应在混凝土表面与外界温差不大于15时才能拆除，否则应采取使混凝土缓慢冷却的临时覆盖措施。同时应适当延迟四周围模板拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。混凝土浇筑后，采
24、取有效的外部保温法。目的是减少混凝土表面的热扩散，减少混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝；同时延长散热时间。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一层塑料薄膜，然后在上面覆二层草席。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减低保温性能。柱、墙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。防止混凝土内外温度相差太大产生由于温差太大引起的裂缝。在整个面层终凝后立即进行洒水养护，使混凝土表面经常保持湿润状态，养护时间为14天。（7）、施工缝处理本工程中SJ-C0103、预冷膨胀厂房基
25、础J-3以-1.000m分界，SJ-R0102R0103以-1.300m分界分二次浇筑；冷箱基础以-5.000m、-3.000m、-1.200m为分界分四次浇筑；基础的分界面处均需按施工缝进行处理。施工缝处采用HRB335级14钢筋沿纵、横方向500分布，作为施工缝处理钢筋，钢筋长600mm，施工缝上下各300mm。在施工缝处继续浇筑砼时，已浇筑的砼其强度不应小于1.2N/mm2。清理已硬化的砼表面水泥层和松动的石子或软弱砼层，并用水冲洗干净，大不得积水。砼浇筑前，施工缝处先铺水泥砂浆或与砼成分相同的水泥砂浆，振捣时使新旧结合紧密，砼振捣要达到均匀密实，不得漏振，也不得超振，并不得触及钢筋、模
26、板、预埋件。（四）、螺栓固定本工程中冷箱基础螺栓数量非常多、螺栓分布范围广、分布不规则、螺栓底部为悬空且螺栓底部距离基础底面间距离较高，对螺栓定位提出了较高的要求。1、单组螺栓组对施工中先用HRB335级16钢筋与螺栓焊接，将每组螺栓组对成一体，钢筋拉结共设置两层，每层分别与螺栓的四各个边、两个对角线焊牢固，这样保证每组螺栓之间的相互距离不发生位移。2、钢框架基础J-1、2螺栓垂直标高固定当基础施工至-3.000m时，在每组螺栓中心的正下方预埋铁件（铁件采用8mm钢板制作，尺寸150*150，铁件锚爪采用4根HRB335级12钢筋，长200），然后在预埋铁件上焊接6m长脚手杆，脚手杆垂直通过每
27、组螺栓中心并在螺栓顶部与螺栓定位板焊接，以保证每组螺栓在垂直方向不产生标高位移，详见冷箱基础钢筋铁马凳详图：3、设备基础J-3、4、5螺栓垂直标高固定当基础施工至-1.200m时，在每组螺栓中心的正下方预埋铁件（铁件采用8mm钢板制作，尺寸150*150，铁件锚爪采用4根HRB335级12钢筋，长200），然后在预埋铁件上焊接HRB335级25钢筋，钢筋垂直通过每组螺栓中心并在螺栓顶部与螺栓定位板焊接，以保证每组螺栓在垂直方向不产生标高位移，详见附图：4、基础螺栓水平位置固定水平方向上采用HRB335级16钢筋将相同基础的螺栓定位板焊接成一个整体，每两个相同基础螺栓定位板间用2根HRB335级
28、16钢筋焊接，这样以保证基础螺栓在水平方向不产生位移。（五）、不锈钢板防水层焊接本工程冷箱基础设计采用紫铜板防水层0.5mm或0.81.0mm不锈钢板，因无法确定采用具体何种材质的防水层、设计的金属防水层在0.000m处按135向基础内弯折300mm无法施工，故在图纸会审上确定采用材质为304的1.0mm不锈钢板，将金属防水层0.000m处向基础内弯折300mm改为先施工基础砼然后将弯折300mm位置的基础保护层拆除再安装金属防水层并将金属防水层的外表面用1：2水泥砂浆抹平。本工程设计采用1.0mm不锈钢板焊接防水层，因不锈钢板厚度太薄，且在其焊接热影响区域内聚集大的热量，极易发生焊接击穿、焊
29、接变形，根本无法直接进行焊接，也起不到防水的作用，在能满足焊接要求的前提下不锈钢板厚度最薄至少应为1.5mm，为加快热量的散失使焊缝区快速冷却，故施工中只能采用氩弧焊的焊接方法，且平面上每块不锈钢板（电子商务部供应的不锈钢板为1m*2m）之间必须采用30*4mm的不锈钢带作为垫板进行焊接，并在所有折角处必须采用30*30*4mm的型不锈钢角钢作为垫板与不锈钢板进行焊接。本工程采用先焊接-5.000m层平面不锈钢板防水层后焊接基础表面不锈钢板防水层的施工顺序。基础砼施工时，根据每块不锈钢板的尺寸及排版图（详见附图：），在基础的立面、平面上预埋铁件，预埋铁件的位置为每块不锈钢板的四角均设一个（预埋铁件同螺栓定位中的预埋铁件），将不锈钢带、角钢焊接成一个骨架，并固定在基础的立面、平面的预埋铁件上，然后再在骨架上进行不锈钢板的焊接，不锈钢板焊接完毕后再进行全部焊缝的着色检查，以检查不锈钢防水层是否有漏点，如有漏点应立即进行返工补焊。17 / 17