河南某烟囱基础施工现场大体积混凝土施工方案.doc

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1、1.工程概况大体积混凝土结构一般是指最小边尺寸1m以上的结构, 体积大于1000m3的混凝土结构。烟囱基础底板直径38m，底板厚度2.4m，最厚处达到3.2m，混凝土量3580m3属于典型的大体积混凝土结构，为了确保基础工程施工质量，特编制施工方案。本标段大体积混凝土主要包括烟囱基础和冷却塔环基。其中烟囱基础采用保温加导温的方式控制混凝土内外温差；冷却塔采用蓄水养护的方法控制混凝土内外温差。本方案以烟囱基础为例对大体积混凝土施工方法进行描述。2.编制依据2.1.建筑施工计算手册2.4.建筑施工手册 第四版2.5. 电力建设施工质量验收及评定规程(建筑工程篇) DL/T5210.1-20052.

2、6.电力建设安全工作规程 DL 5009 1-2002 2.7. 大体积混凝土施工技术规范 GB 50496-2009 2.8. 电力建设施工及验收技术规范 SDJ69-87 3. 大体积混凝土温度收缩应力计算： 基础直径38m，厚2.4mP.O处达3.2m，采用焦作中晶水泥厂P.O42.5水泥，混凝土强度等级为C35，水泥用量：mc=280kg/m3，粉煤灰：采用一级粉煤灰，mc=99kg/m3，水：170 kg/m3，水胶比为：0.43，胶凝材料总重：399 kg，根据商品混凝土搅拌站实验结果，水泥发热量值Q=270kJ/kg，混凝土比热c=0.96kL/kgK，混凝土密度=2400kg/

3、m3。混凝土浇筑温度根据商品混凝土浇拌站近期的现场实测结果，平均27（）。计算总降温产生的最大温度拉应力。根据大体积混凝土施工规范（GB 50496-2009）的要求，分以下步骤进行计算：（1）水泥的水化热计算：配合比中掺合料中加入粉煤灰和矿粉占凝胶材料的比重，水化热调整系数K=K1=0.93掺量*010203040粉煤灰(k1)10.960.950.930.82矿渣粉(k2)110.930.920.84水泥水化热Q=2700.93=251.1kJ/kg（2）混凝土水化热绝热温温升值计算：T（t）=式中：T（t）混凝土龄期为t时的绝热温升（）； W每m3混凝土的胶凝材料用量（kg/ m3）；

4、C混凝土的比热，一般为0.921.0kJ/(kg.)； 混凝土的重力密度，24002500（kg/ m3）； m与水泥品种、浇筑温度等有关的系数，0.30.5(d-1)； t混凝土龄期（d）。计算水泥水化热温升时的m值 砼浇筑温度（）51015202530m值（1/d）0.2950.3180.3400.3620.3840.406混凝土的最终绝热温升值：T（h）=43.48（）（3）不同龄期的水化热温升计算：（m取值为0.318）T（t）=t=1d T（1）=43.480.272=11.83（）t=3d T（3）=43.480.615=26.74（）t=6d T（6）=43.480.852=37

5、.04（）t=9d T（9）=43.480.943=41.00（）t=12d T（9）=43.480.978=42.52（）t=15d T（15）=43.480.992=43.13（）t=18d T（18）=43.480.997=43.34（）t=21d T（21）=43.480.999=43.44（）t=24d T（21）=43.480.9999=43.46（）t=27d T（21）=43.481=43.48（）（4）各龄期混凝土内部的中心温度计算：温 降 系 数 值 龄期（d）1369121518212427值0.600.790.780.770.700.600.510.420.350.30

6、Tmax(t)=Tp+T(t) (t)t=1d Tmax(1)=Tp+T(1) (1)=27+11.830.60=35.00()t=3d Tmax(3)=Tp+T(3) (3)=27+26.740.79=48.12()t=6d Tmax(6)=Tp+T(6) (6)=27+37.040.78=55.89()t=9d Tmax(9)=Tp+T(9) (9)=27+41.000.77=58.57()t=12d Tmax(12)=Tp+T(12) (12)=27+42.520.70=56.76()t=15d Tmax(15)=Tp+T(15) (15)=27+43.130.60=52.88()t=1

7、8d Tmax(18)=Tp+T(18) (18)=27+43.340.51=49.10()t=21d Tmax(21)=Tp+T(21) (21)=27+43.440.42=45.24()t=24d Tmax(24)=Tp+T(24) (24)=27+43.460.35=42.21()t=27d Tmax(27)=Tp+T(27 (27)=27+43.480.30=40.04()（5）根据各龄期混凝土的中心温度，绘制各龄期水化热升降温曲线图：（6）各龄期混凝土收缩值计算：y（t）=y0（1-e-0.01t）M1M2M3MnM1=1.0 M2=1.0 M3=1.21 M4=1.45 M5=0.

8、93 M6=1.1M7=1 M8=0.55 M9=1.0 M10=0.86 M11=1 y0=3.2410-4y（1）=0.2710-5y（3）=0.8010-5 y（6）=1.5810-5 y（9）=2.3410-5y（12）=3.0810-5 y（15）=3.7910-5 y（18）=0.4510-4y（21）=0.5210-4 y（24）=0.5810-4 y（27）=0.6410-4y（30）=0.7010-3（7）各龄期混凝土收缩当量温度计算：Ty（t）=Ty（t）龄期为t时，混凝土的收缩当量温度； 混凝土的线膨胀系数，取 1.010-5Ty（1）=0.27（）Ty（3）=0.80（

9、） Ty（6）=1.58（） Ty（9）=2.34（）Ty（12）=3.08（） Ty（15）=3.79（） Ty（18）=4.5（）Ty（21）=5.20（） Ty（24）=5.80（） Ty（27）=6.40（）Ty（30）=7.00（）（8）计算各龄期综合温差及总温差根据升降温曲线图推算出各龄期的平均降温差值，并求出每龄期台阶间的水化热温差值。为偏于安全计算，采用9天最高温度与30天时的温差值作为计算依据，算出各龄期台阶（以每隔6天作为一台阶）的温差值，如图一所示。为考虑徐变作用，把总降温分成若干台阶式降温，分别计算出各阶段降温引起的应力，最后叠加得总降温应力。各龄期综合温差：T（t）=

10、T（t）+ Ty（t）T（3）=13.12+0.53=13.65（） T（9）=2.68+1.54=4.22（）T（15）=3.88+1.50=5.38（）T（21）=3.86+1.3=5.16（） T（27）=2.17+1.2=3.37（）（8）计算各龄期的混凝土的弹性模量：E（t）=E0（1-e-t）E（t）混凝土龄期为t时，混凝土的弹性模量（N/mm2）；E0混凝土的弹性模量，一般近似取标准条件下养护28d的弹性模量，取值为3.0104掺合料修正系数，取值0.991=0.96。系数，应根据所用混凝土试验确定，可近似地取=0.09。 E（3）=E（c）（1-e-0.09t）=0.99310

11、4（1-2.718-0.093）=0.71104（N/mm2）同理由计算得：E（9）=1.65104（N/mm2） E（15）=2.20104（N/mm2） E（21）=2.52104（N/mm2）E（27）=2.71104（N/mm2） E（30）=2.76104（N/mm2）（9）各龄期混凝土松弛系数根据经验数据查表得：S（3）=0.186； S（9）=0.214； S（15）=0.233S（21）=0.301； S（27）=0.57； S（30）=1（10）最大拉应力计算：取 =110-5 =0.15； Cx=1.25N/mm2； H=2400mm； L=34000mm根据公式计算各台阶

12、温差引起的应力：1）3d（第一台阶）：即自浇筑到第3d温差引起的应力：=（1.7810-4）=1.7810-4=3.03查表得cosh=9.444，代入公式得：（3）=0.85105(1-1/9.444)0.7110413.650.186=-0.137（N/mm2）同理由计算得：2）9d（第二台阶）：即自第3d到第9d温差引起的应力：（15）=-0.113（N/mm2）2）15d（第二台阶）：即自第9d到第15d温差引起的应力：（15）=0.210（N/mm2）3）21d（第二台阶）：即自第15d到第21d温差引起的应力： （21）=0.297（N/mm2）4）27d（第二台阶）：即自第21d

13、到第27d温差引起的应力： （27）=0.396（N/mm2）6）总降温产生的最大温度拉应力： （max）=（9）+（15）+（21）+（27） =-0.137-0.113+0.210+0.297+0.396=0.653（N/mm2）混凝土抗拉强度设计值取2.01N/mm2，修正系数=0.921=0.92，抗裂安全度系数为k=1.15： =1.608（max） 满足抗裂条件故不需要采取混凝土抗裂措施。（为了保证安全，施工时注意设计的构造钢筋14600600的绑扎质量）。（11）混凝土表面保温材料所需厚度计算：为减小混凝土温度应力，计划在混凝土表面采取保温措施，拟采用一层棉被，外面再盖一层彩布或塑料布。使混凝土内外温差控制在25以内。则混凝土表面保温材料所需厚度计算如下：混凝土中心最高温度为58.57，外部平