1 作业任务
1.1工程概况
主厂房布置为右扩建,仍按照一期厂区规划的三列格局进行布置,全长169.8m,按汽机房、除氧框架、锅炉房的顺序横向布置。主厂房内设备基础多而复杂,特别是汽轮机等设备基础,混凝土现浇量大,质量要求高。
1.2工程量
汽轮机设备基础的长、宽、高分别为35m、12m、2m,混凝土的现浇量约840 m3,根据现有搅拌站每小时搅拌能力40 m3/h,需连续浇筑21小时。
2 编制依据
a) 《电力建设施工及验收技术规范》
b) 《火电施工质量检验及评定标准》
c) 《建筑施工手册》
d) 电厂二期施工图纸
3 施工准备和作业条件
3.1施工准备
3.1.1人员配备及劳动力组织
在浇筑汽机基础前,组织劳力约200名,并选出5个工长,将大体积混凝土的施工方法和操作规程以及质量标准给以下发,进行进场前培训,且在施工现场配备5名施工和质量管理员。
3.1.2机具准备
现场配备HLS60型搅拌站一个,IPF60型输送泵3个,HZ-50型插入式振捣棒10个,同时根据现浇混凝土的实际情况,6台HZM604型混凝土搅拌车随时准备进场。
4 施工进度要求
汽轮机基础的整体性要求高,必须采用连续浇筑,施工工艺上应做到分层分段浇筑,分层捣实,但又必须保证上下层和连接处在初凝之前结合好,不致形成施工缝。根据汽轮机基础浇筑时的气温和水泥的初凝时间,初步拟定混凝土浇筑的允许间歇时间为2.5小时,故混凝土的施工进度必须以允许间歇时间为中心进行逐步浇筑,共计时间21小时。
5 施工方法
5.1钢筋工程
5.1.1钢筋下料:
根据设计图纸,绘出各种形状和规格的单根钢筋简图并加以编号,然后分别计算钢筋下料长度和根数,填写配料单,申请加工。由于汽机基础钢筋数量大、型号多,因此钢筋下料必须进行现场跟踪管理,即从钢筋入厂的验收,到钢筋加工下料,必须有专人专项进行跟踪管理。考虑直螺纹钢筋必须预留墩粗余量,根据墩粗长度提前拟定下料长度,并进行检查。
5.1.2钢筋加工:
a) 钢筋除锈
钢筋表面应洁净。油渍、漆污和用锤敲击时能剥落的浮皮,铁锈等应在加工使用前清除干净。在除锈过程中发现钢筋表面的氧化铁皮鳞落现象严重并已损伤截面,或在除锈后钢筋表面有严重麻坑、斑点伤蚀截面时,应降级使用或删除不要。
b) 钢筋调直
钢筋局部曲折的部分,必须进行钢筋调直,对于冷拔钢丝和细钢筋,调直后,其表面不得有明显擦伤。
c) 钢筋切断
主厂房汽机基础钢筋型号繁多,数量大,最粗钢筋可达40mm,因此,我们必须采用具有高功率、可切断40mm钢筋的钢筋切断机,如GJ5-40,同时,应具备连续切断粗钢筋的性能。
d) 钢筋弯曲
钢筋弯曲机如GJ7-40,必须具备弯曲40mm钢筋的性能,同时,保证钢筋弯曲处不得有裂缝,为此,对Ⅱ级及Ⅱ级以上钢筋不得弯过头又再弯回来。
5.1.3钢筋连接:
针对主厂房工程中钢筋工程的特点,我们采用闪光对焊和直螺纹套筒连接的钢筋连接方式,闪光对焊主要适用于Φ25以下钢筋,直螺纹套筒连接则适用于Φ25以上钢筋。
a) 闪光对焊
闪光对焊是我们现时常用一种钢筋连接方式,它具有技术人员操作熟练、可连接不同直径钢筋、成本较低等优点但施工中容易造成焊接缺陷。这就要求在焊接过程中及时对焊接接头进行质量检查,严格控制焊接过程中的工艺流程。质量检查主要包括外观检查、抗拉伸实验、抗弯曲实验,通过质量检查,及时将不合格钢筋接头抽出,保证焊接接头的强度。
b) 直螺纹钢筋连接
直螺纹钢筋连接是一种新型钢筋连接方式,它是将钢筋端头用套丝机进行套丝,通过带内丝的套筒将两根钢筋拧紧的连接方式,这种连接方式具有接头可靠操作简单、不用电源、施工速度快等优点,成本低于冷挤压套筒接头,但高于闪光对焊等焊接接头。它的施工顺序为钢筋墩粗→下料→钢筋套丝→接头单体实验连接质量检查。对于不同型号的钢筋,采用相应的套筒进行连接,在此工程中,我们配置两套直螺纹套丝机,对不同型号钢筋进行套丝加工,购买直螺纹套筒,各种套筒外表面均有明显的钢筋级别及规格标记。连接钢筋是在施工现场进行,每个接头连接完毕后,必须逐一进行检验及抽样做抗拉试验。
5.1.5钢筋网及埋预螺栓的固定:
a) 汽机基础钢筋网纵横交错、密集,形成自重很大的上层钢筋网。因此在浇灌混凝土前必须对钢筋网进行支撑固定,我们采取小型槽钢架进行钢筋网支撑固定,支撑固定点均匀布置在钢筋网以下并与之焊接,将固定架浇灌在混凝土内,起到支撑及固定的作用。
b) 对预埋螺栓我们采用小型角钢架进行固定。将小型角钢与模板焊接;然后对螺栓进行测量定位;最后将螺栓焊接于小型角钢架上。在混凝土浇灌过程中每半小时校对一次,保证预埋螺栓的位置准确无误。
5.2 模板工程
5.2.1模板的配制
汽机基础长35米、宽12米、高2米,比较适宜用大模板施工,但大模板施工无法用人工进行搬运,吊车又无法进入开挖后的基坑场地内,不具备施工条件。因此我们采用新的60型钢模板以60cm、50cm、40cm宽的模板为主,总体配模要力求构造简单,装拆方便,不防碍钢筋绑扎。5.2.2模板的安装
a)模板安装前进行汽机基础中心线和位置的放线,根据施工图用墨线弹出模板内边线和中心线,模板基础要进行找平及标高的引测,标高直接引测到模板安装的位置,然后对模板进行检查,合格后方可运到现场。
b)为避免模板缝漏浆以及拆模对混凝土外观质量造成的影响,我们采用泡沫双面胶对模板进行嵌填,同时在模板正面涂刷脱模剂,有两种方案:一、外购专用脱模剂;二、用30号纯机油40%加0号柴油60%。这样可大大降低模板缝漏浆及因拆模给混凝土外观质量带来的影响。
c)模板组装时,严格按配模图进行组装,并保证系统的整体稳定,保证配件的牢固,预埋件的位置准确,对模板的平整度及垂直度及时进行校正。
5.2.3 模板加固
模板加固采用Φ48×3.5钢管作为加固材料。经计算混凝土内侧压力最大值为:Ρm=25×2=5KN/M2,选用内楞间距为40cm,横向布置,通过施工手册计算表可以查出,外楞间距选用60cm即可。另外,将模板加固成一整体后,在模板外用钢管进行支撑,垂直方向分为三层,距模板顶分别为20cm、110cm、200cm。水平方向间距为1.5m。支撑点采用预埋钢管,具体见图。
5.2.4模板的拆除
a模板的拆除,除了侧模应以能保证混凝土表面及棱角不受损坏时方可拆除外,底模应按规定执行。
b模板拆除的顺序和方法,应按配板设计的规定进行。
(1) 拆模时,操作人员应站在安全处,以免发生安全事故,待该片模板全拆除后,方可将模板、配件等运出。
(2) 拆下的模板、配件等,应按指定点堆放,并做到及时清理、维修和涂刷好隔离剂,以备待用。
(3) 混凝土拆模时间应在强度达到70%以上,
5.3混凝土工程
5.3.1浇筑方法
汽轮机基础高为2米,平面面积为420平方米,故根据其尺寸和混凝土的供应条件初定采用分层分段的浇筑方法即“由短边开始、沿长边推进、薄层覆盖、循序推进、一次到顶”的方法。在浇筑前,应与搅拌站建立联系,确定混凝土的配合比,严格控制混凝土的水灰比及塌落度。振捣充分,使气体排净,不致于混凝土表面产生气泡。浇筑过程中,一定保证汽轮机基础连续性,施工工艺上应做到分层捣实,又必须保证上下层和连接处在初凝之前结合好,不致形成施工缝。每次推进4米,共分3层。
5.3.2混凝土振捣
根据泵送混凝土浇筑时自然行成坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置两道振捣棒,第一道布置在混凝土的卸料点,第二道布置在混凝土的坡角处,确保下部混凝土的密实,为防止混凝土集中堆积。先振捣料口处混凝土行成自然坡度,然后全面振捣。(详见图)全面振捣时,振捣棒插点要均匀排列,可采用行列式。振到两层交接处振捣棒应插入下层约5cm,以消除两层之间的接缝。
5.3.3 混凝土的测温
为确保大体积混凝土的施工质量,防止出现温度裂缝,采用布设热敏电阻的测温办法,及时了解混凝土内部的温度,实行信息化施工。
a)测温点的布置:
沿浇筑的高度应分布在底部、中部、表层(保护层内),每层20个,共60个。垂直测点的间距一般为0.7米,平面布置为边缘与中间平面测点间距为5米,呈梅花形布置(详见图)。采用热敏电阻和测温仪来测量各点的温度,但热敏电阻不能与钢筋接触。
b)测温点的固定和保护:
测温轴采用Φ12的钢筋,并与钢筋焊接好,热敏电阻按要求绑扎在测温轴上,且用砼垫块将测温探头与测温轴(Φ12钢筋)隔开,布置见图,防止振捣时破坏热敏电阻。
c)温度控制:
将热敏电阻按层和测点位置进行编号,这样,即可测量混凝土内部不同深度和位置的温度,第1~5d,每2h一次,第6~15天每4h一次,值班人员24h监测,同时用温度计测量表面的养护温度和大气温度,保证其内外温差不超过25度,如超过25度,则应加强外边的养护措施。
d)混凝土的养护:
根据浇筑汽机基础的混凝土配合比,材料比热等参数,计算出混凝土内部的最高温度和表面温度,为不使表面温度与气温温差超过25度。经计算拟定采用一层塑料布和5cm的草袋的养护方式,计算过程如下:(以下计算公式见《高层建筑施工手册》)。
1) 混凝土拌合温度
每立方米混凝土原材料重量、温度、比热及热量见表:
汽机基础施工时的平均气温约26度,每立方米混凝土原材料重量分别为:
水:175kg 425普通水泥:398kg 砂子:485kg
石子:1382kg

按公式计算混凝土的拌合温度:
Tn=ΣTiWc/ΣWc =59810.2/2637.6=22.6°C
2) 混凝土的出罐温度
由于搅拌机棚为敞开式,故Ti=Tc=22.6°C
3) 混凝土的浇筑温度
由于搅拌机将混凝土倒入搅拌车中运输1分钟,至浇筑地点要2分钟,浇筑完要1小时.浇筑温度按公式计算:
温度损失系数θ可查表并计算得知:
装卸料3次:A1=0.0323×=0.096
运料3分钟:A2=0.00373×=0.0111
浇筑1小时:A3=0.0036×0=0.18
则ΣA=A1+A2+A3=0.2871
故Tj=Tc+(Tq-Tc)(A1+A2+A3+····+A11)
=22.6+(26-22.6)×0.2871
=22.6+0.976
=23.576°C
4) 混凝土的绝热温升
3天水化热温度最大,故计算龄期3天绝热温升值。
Tt=WQ(1-e-mt)/eρ
=377×398×0.678/0.97×2400=43.7°C
当浇筑温度为23.576°时,浇筑层为2米时,查表可知:
ξ=0.57,则3天龄期:
T3=Tt×ξ=43.7×0.57=24.9°C
5) 砼内部最高温度
Tmax=Tj+Tt×ξ=23.576+24.9=48.476°C
6) 混凝土表面温度
采用组合钢模板,一层塑料布和5cm 草袋养护。大气温度Tq=26°
(1)混凝土的虚铺厚度为: h′=Kλ/β
β=1/(Σδi/λi+1/βq)
=1/(0.05/0.14+0.04)
=2.5
∴ h′=0.666×2.33/2.55=0.621
(2) 混凝土的计算厚度:
H=h+2h′=2+2×0.621=3.24
∴ ⊿T(τ)=Tmax-Tq=48.5-26=22.5
(3) 混凝土表面温度:
Tb(τ)=Tq+4 h′(H- h′) ⊿T(τ)
=26+4×0.621×(3.24-0.621) ×22.5/3.242
=39.95°C
结论:混凝土中心最高温度与表面温度之差为8.55°C混凝土表面温度与大气温度之差为13.95°C
6 质量控制
6.1原材料的质量控制与检验
a)水泥:购买水泥时,必须索取质保书。水泥进厂后还必须按规定进行抽样试验,合格后方准使用。
b)砂石:砼施工前,公司组织有关人员到砂石产地勘 察,了解有关砂石生产及运输情况,采取试样带回检验分析,合格并取得业主和监理公司的许可后方可使用。
c)水质:拌合砼的水中不得存有影响水泥正常凝结的有害杂质和油脂糖类等。地表水和地下水首次使用前,必须进行化学分析,合格后方准使用。
6.2 砼施工过程质量控制
a) 配合比的设计:
砼的比设计应由取得一级资质的公司土建试验室进行,砼浇灌前由工地技术员提前填写配合比申请,试验室根据本工程特点和材料情况出具配合比。如工程有特殊的抗渗抗冻等要求,则应提前几个月通知试验室,以便及时配制试验。
a) 砼搅拌:
砼搅拌站建立有关材料使用 设备检修的各项台帐,以便于进行质量跟踪管理查对。为保证计量准确,对电子秤应定期进行检查核对。外强剂的浓度和砂石含水率应经常测定,尤其是雨季施工,以便及时由试验室调整配合比。
b) 砼浇灌:
砼浇灌前,必须经施工单位、电建三公司、监理部及业主验收合格签证后,方可实施砼浇灌。
搅拌车运输途中,必须采取措施防止离析,如有离析不得使用。严禁现场为方便浇灌而在砼中随意加水,从而增大水灰比,降低砼强度。
砼浇灌前,必须仔细清理杂物和泥水。砼浇灌过程中,振捣应密实,防止出现孔洞、蜂窝、麻面等质量通病,做到砼内实外光。
d)砼养护
砼养护是保证水泥水化作用、砼强度增长、防止干缩缝的重要环节。养护必须保持一定的温度和湿度,尤其在冬、夏季特殊环境和大体积砼养护中,应制定具体的技术措施,防止裂缝出现。
对于汽轮机基础大体积砼的施工,应特别注意裂缝的控制,除应从材料选择、配比设计、施工工艺方面注意外,养护是控制内外温差引起裂缝的最重要手段。要根据砼浇灌的环境温度,采用蓄热保温保湿养护法及其它行之有效的措施,控制砼的内外温差在25℃以内。
7 砼工程质量检验及评定
7.1外观检查:
构件拆模后,应检查其外表面有无麻面、蜂窝、,孔洞、裂缝、露筋等质量缺陷,各部尺寸应符合设计要求,并做好检查记录。
7.2砼强度检验:
对于在浇灌现场随机样的砼试块,应进行标准养护至28天龄期,其试验结果作为评定砼构件达到设计强度等级的依据。
7.3砼强度评定和砼生产质量水平评定:
在胜利电厂二期工程的施工过程中,将按照单位工程划分验收批,进行砼强度评定,对砼一条龙生产过程进行有效的控制,确保砼生产水平达到优良级。