设备基础工程施工设计方案(好)

1、.目录1. . .2-2 1.1. 施工图纸 . 2-21.2.2-22. . .2-3 2.1.总体概况 . . 2-22.2.设备概况. . 2-33. . . 3-11 3.1.材料选择 . . .3-43.2.技术准备.4-53.3.现场准备工作.5-63.4 大体积砼温度计算和温度应力计算.6-114. . .11-174.1.设备基础开挖.11-124.2.设备基础钢筋绑扎.12-134.3.设备基础预留孔洞及基坑支模.13-144.4.基坑盒体.14-154.5.混凝土浇筑.15-164.6.设备基础电气预埋及线路附设.16-175.17-20.下载可编辑 .附图1. 编制依据1

2、.1. 施工图纸 ：序号图纸名称图纸编号出图日期2001 年 51建筑施工图建施 7月2002 年 52结构施工图结施 55-59月1.2. 施工规范图集 ：序号图集名称图集编号备 注1砼结构工程施工及验收规范GB50204-92国标2砼外加剂应用技术规范GBJ199-88国标3钢梯仿 88J7图集2. 工程概况2.1. 总体概况2.1.1. 本工程是属国防科工委科研楼 。建筑面积为7662 平米，由A、B、C 三段组成 ，平面形式呈 “L”型。2.1.2. 结构类型为 A、C 段为排架结构 ，单层厂房 ；B 段为框架结构，四层。2.2. 设备基础概况 ：2.2.1. 在本工程 C 段厂区内有

3、一 “六自由度运动系统基础 ”。该设备基.下载可编辑 .础南北长向 57.6 米；东西宽为 6.67-15.163 米。设备基础埋深 -4.52米、-3.62 米、-2.04 米至 -0.02 米。2.2.2. 本设备基础顶面，底面及侧面均配置构造钢筋：二级螺纹 14，间距为200mm ，有高低变化时钢筋搭接为500mm 。 基础上坑1 米时，坑壁四周配二级螺纹 14 钢筋，间距为 200mm 。钢筋的搭接长度为 48d 钢筋直径 。2.2.3. 本设备基础混凝土强度等级为 C20。基础下作 100mm 厚 C10 混凝土垫层 ，每边伸出基础 100mm 。2.2.4. 根据本设备基础的设计特

4、性 ：施工精度要求高 ；基坑、沟、预埋管线和预留孔洞较多 ，且标高变异较大 ，再加上本设备基础是承受动力作用的设备基础 ，根据 2002 年 7 月 6 日中国航天设计研究院所给 20 工程 2# 建筑物六自由度运动系统基础施工缝留置说明 ，本工程混凝土浇筑分两次浇筑施工 。3. 施工准备本设备基础较大 ，混凝土量约 1250 立方米，混凝土深度均在 1 米以上 ，因此为大体积混凝土施工 ，在混凝土浇筑施工时技术要求比较高 ，特别是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 、技术措施上等有关环节做好充分的施工准备 ，才能保证设备基础大体积混凝土顺利施

5、工。由于设备基础工艺技术要求非常高 ，在混凝土浇筑之前 ，要做好各种预留空洞 、预埋管线及基坑 、沟的标高 、平面位置的复测检.下载可编辑 .查工作 ，保证各项预留 、预埋的准确性 。 具体实施时 ，与预拌砼厂家具体研究确保砼施工质量 。3.1. 材料选择3.1.1. 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 ，在混凝土内部温升过高 ，与混凝土表面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。3.1.2. 粗骨料：采用碎卵

6、石 ，粒径在 5-40mm，含泥量不大于 1%。选用粒径较大 、级配良好的石子配置的混凝土，和易性较好 ，抗压强度较高 ，同时可减少用水量及水泥用量，使水泥水化热减少 ，降低混凝土升温 。3.1.3. 细骨料 ：采用中砂 ，平均粒径大于0.5mm ，含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中 、粗砂拌制混凝土比采用细砂拌制混凝土可减少用水量 10%左右，同时可相应减少水泥用量 ，使水泥水化热减少，降低混凝土升温 ，并可减少混凝土的收缩 。3.1.4. 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%。粉煤灰对降低水化热 、改善混凝土和易性

7、有利 ，但掺加粉煤灰的混凝土其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有所降低 ，对混凝土抗裂不利 ，因此粉煤灰的掺加量控制在 10%以内，采取外掺法 ，即不减少配合比中的水泥用量 。每立方米混凝土掺加 级粉煤灰 35kg 。.下载可编辑 .3.1.5. 外加剂 ：选用几种防裂型外加剂 ，通过分析比较及过去在其他工程上的使用经验 ，确定一种防裂型混凝土外加剂 ，参量为水泥重量的 4%，选用的防裂剂对钢筋无锈蚀影响 ，同时还具有减水 、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. 技术资料准备3.2.1. 混凝土配合比采用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

8、出的技术要求，提前做好混凝土试配 。3.2.3. 做好设备基础工程的技术交底工作 （内容包括 ：放线、土方开挖、钢筋支架 、预留洞支架 、钢筋绑扎 、基坑、沟、洞模板制作及埋设、大体积混凝土施工 ）。3.3. 现场准备工作 ：3.3.1. 机具准备 ：序号机具名称规格性能单位数量用途1挖土机W300 型台1基坑开挖2砂浆搅拌机HJ-200 型台1坑壁抹砂浆3插入式震捣器PZ-50A台6捣固砼用4圆锯机MJ104台1木模加工5钢筋弯曲机GJ/7-40 型台1钢筋成型6钢筋切割机GJ5-40-1台1钢筋切断型.下载可编辑 .7载重汽车8T辆3土方外运8经纬仪台1定位置9水平仪台1抄平3.3.2.物

9、资准备序号名称数量单位序号名称数量单位1钢材65吨4模板550M 22砼1290M 35塑料薄膜800M 23木方15M 363.3.3.劳动力准备序号工种人数工 日1测量人员3252钢筋工10753木工12904壮工362505电工81206电焊工3213.3.4. 管理人员 、测量人员 、施工人员 、后勤人员 、测温人员等昼夜值班，监守岗位，各负其责 ，确保混凝土连续浇筑的顺利进行 。.下载可编辑 .3.3.5. 现场提前准备一定数量的测温管和保温的塑料薄膜。3.4 大体积混凝土温度和温度应力计算在大体积混凝土施工前 ，必须进行温度和温度应力的计算 ，并预先采取相应的技术措施控制温度差值

10、，控制裂缝的开展 ，做到心中有数，科学指导施工 ，确保大体积混凝土的施工质量 。3.4.1. 温度计算搅拌站提供的混凝土每立方米各项原材料用量及温度如下：水泥 mce：256kg ， 水泥温度 Tce：16；砂子 msa：849kg ，砂子温度 Tsa：23，含水率为 wsa：3%；石子 mg ：1038kg ，石子温度 Tg ：19，含水率为 wg ：2%；水 m w：175kg ， 水 Tw：温度：11Tw；粉煤灰：35kg ，粉煤灰：温度：14；1. 混凝土拌合温度T0 =0.9 （mceTce+m saTsa+m gTg ）+4.2T w （m w-w sam sa- w gm g）+

11、C1（wsamsaTsa+w g m g Tg）-C2 （wsam sa+w g mg）4.2m w+0.9 （mce+m sa+m g ）式中T0- 混凝土拌合物的温度 （）m w 、m ce、m sa、m g - 水、水泥、砂、石的用量 （kg ）；Tw、 Tce、Tsa、Tg - 水、水泥、砂、石的温度 （）；wsa、wg- 砂石的含水率 （%）C1=4.2 、C2=0- 水的比热容 （kj/kg.K ）及溶解热 （kj/kg ）。为了计算简便 ，粉煤灰和外加剂的重量均计算在水泥的重量内。.下载可编辑 .T0 =0.9 （ 256 16+849 23+1038 19 ） +4.2 11

12、（ 175-849 3%-1038 2% ） +4.2 （ 3% 849 23+1038 2% 19 ） -0（849 3%+1038 2%） 4.2 175+0.9（256+849+1038 ）T0 =17.3 2. 混凝土拌合物的出机温度T1= T 0-0.16 （T0-Ti）T1- 混凝土拌合物的出机温度（）Ti- 搅拌棚内的温度 （26）T1=17.3 -0.16 （17.3-26 ）=19 3. 混凝土拌合物浇筑完成时间的温度T2= T 1 -（at t +0.032n ）（ T1 -Ta）T2- 混凝土拌合物经运输至浇注完成时的温度（）a- 温度损失系数 （h-1 ）（不存在温度损

13、失 ）t t- 混凝土至浇筑完成的时间（h）n 混凝土转运次数Ta运输时环境气温 （）T2=19- （ 0+0.032 3）（ 19-25 ）=20 4. 混凝土最高温度值 ：Tmax = T 2+ m ce0.1+F 0.02Tmax =20+256 0.1+35 0.02.下载可编辑 .=46.1 该温度为设备基础混凝土内部中心点的温升高峰值 ，该温升值一般都略小于绝热温升值 ，一般在混凝土浇注后 3d 左右产生 ，以后趋于稳定不在升温 ，并且开始下降 。5. 混凝土表面温度规范规定 ：对大体积混凝土的养护 ，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

14、制在规范的范围以内 （即：温差不宜超过 25）。由于混凝土内部最高升温值理论计算为 46.1 ，因此将混凝土表面的温度控制在 25。表面温度的控制可采用塑料薄膜覆盖 。6. 测温时发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到 25或温度异常时，应及时通知项目工程师 ，以便及时采取措施 。3.4.2.温度应力计算混凝土浇筑后 18d 左右，水化热量值基本达到最大 ，所以计算此时由温差和收缩差引起的温度应力 。1. 混凝土收缩变形值计算y（t ）=?0y（1-e -0.01t ）M 1M 2M 3M 4 M 10M 1 、M 2 、M 3 、 M 10 各种非标准条件的修正系数，按简明施工手册表 5-

15、55 计算取用 。y（ t ）各龄期混凝土的收缩变形值；0，取 3.2410-4；y标准状态下的混凝土最终收缩值0-0.01t）M 1M2M3M 4 M 10y（t ）= y（1-e.下载可编辑 .M1、M 2、M3 、 M 10（ ） 各龄期混凝土的收缩变形值；yt0，取 3.2410-4y 标准状态下的混凝土最终收缩值e常数，为 2.718t 从混凝土浇筑后至计算时的天数。根据已知条件和查表5-55 ，取直如下 ：M1=1.25M2 、 M3 、 M 5 、 M8 、 M9 、 M4=1.21 、 M 6=0.93 、M 7=0.77M 10 =0.9y（ 18 ） =3.24 3.24

16、10-4 （ 1-2.718 -0.01 18 ）1.25 11.21 0.93 0.77 0.90=0.520 10-42. 混凝土收缩当量温差计算Ty（t ）=- ?y（ t） /aTy（ t ） 各龄期混凝土收缩当量温差；y（ t ）各龄期混凝土收缩变形值；a混凝土线膨胀系数 ，取 1.010-5Ty（18 ） =-0.520 10-4 /1.0 10-5 =-5.2 3. 混凝土的最大综合温度差 T 混凝土的最大综合温度差 （）；T2混凝土拌合物经运输至浇筑完成的温度（）；Tmax 混凝土最高升温值 （）；Ty（t ） 各龄期混凝土收缩当量温差；.下载可编辑 .Th 混凝土浇筑后达到的

17、稳定温度，一般根据历年气象资料取当地年平均气温 ；T=-20-46.1 2/3-5.2+12=-43.9 4. 混凝土弹性模量计算E（ t） =Ee （1-e -0.09 18 ）E（ t） 混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量（N/mm 2）；Ee混凝土的最终弹性模量（N/mm 2），可近似取 28d 的弹性模量；T混凝土从浇筑后到计算时的天数。4（-0.09 18 ）E（ 18） =2.55101-e=2.05 104 N/mm 25. 混凝土的温度收缩应力计算（ t） = Ea T H（t）R 1-v混凝土的温度应力 （N/mm 2）H （ t ） 徐变影响的松弛系数，按简明施工计算手册中表

18、5-57 取用；R 混凝土的外约束系数R=0.3=-2.05 1041010-6 43.90.3890.3/ （1-0.15 ）=-1.2N/mm2采用 32.5 矿渣水泥拌制的混凝土，在养护温度 20左右 ，龄期.下载可编辑 .18d 时的强度可达到设计强度的95%左右为 1.75N/mm 2。C20 抗裂安全度规范为 1.15。K=1.75N/mm 2/1.2N/mm 2/=1.461.15满足 C20 抗裂安全度要求 。4. 分项工程的施工方法4.1. 设备基础基槽开挖4.1.1.测量放线 ：根据设计图纸平面尺寸 A-A 剖面为纵向控制轴线 ， B-B 剖面为横向控制轴线 ，分别向两侧做

19、放线 ，先放出基坑外围 +300mm 线，待设备基础垫层施工完成之后做二次放线 ，确保附图平面各标注尺寸位置准确 （见后附平面放线图 ）。并由技术部门用计算机 CAD 做出设备基础平面放样图 ，内容包括 ：基坑各部位的标高及界限 。再由专业测量人员进行实施 。4.1.2.土方开挖 ：挖土顺序 ，由 A 段开始向 B 段倒退行使挖土 （见基坑开挖标高平面图 ）。土方随挖随运走 ，场内不得存土 。在开挖时由人工配合机械共同作业 ，由挖土机挖到各基坑标高上 10cm 时，改用人工清运土 ，以免破坏基地原土 ，基坑周边同留出 10cm 为人工清运 。土方开挖到 F-F；G-G 剖面柱子周边 1.5 米

20、范围，改用人工挖土 ，以免破坏结构柱 。在开挖过程中设置一名测量人员，用水准仪引测标高后进行抄平，防止机械超挖 。修边清底 ，基坑边线设专人看管，特别是地下室处及南北结构排.下载可编辑 .架柱基的防护 。基底标高控制人员一定要认真把好质量关 ，特别是在开挖时要及时抄测标高控制点 ，将标高控制点定好 。4.1.3.浇筑设备基础 C10 混凝土垫层 。垫层完成之后 ，砌筑基坑周边墙 240 厚，砌筑时坑内测挂线 。 在基坑短向两端 （标高在 -0.961 处）设置圈梁 ，每端圈梁长 7250mm ，并在圈梁坑侧面设置 200 200 埋件，埋件做法同砼堆埋件 ，圈梁砼等级同设备基础 。4.1.4

21、在混凝土垫层施工时 ，要预先在设备基础内深基坑四周埋设地锚做加固用 （地锚钢筋为螺纹 14，见后附图 ）。4.2. 设备基础钢筋绑扎4.2.1.设备基础底板钢筋绑扎施工：本设备基础的钢筋工程绑扎施工 ，在混凝土垫层施工完层之后进行施工 。 设备基础的底面 、顶面及侧面钢筋均为二级螺纹 14 钢筋，间距为 200mm ，单排双向铺设 。 有高低变化时钢筋搭接为 500mm 。基础上坑深 1 米时，坑壁四周配二级螺纹 14 钢筋，间距为 200mm 。钢筋的搭接长度为 48d 钢筋直径 。设备基础底板钢筋保护层厚度为 35mm ，侧面钢筋保护层为 35mm 。4.2.2. 设备基础顶面钢筋绑扎，借

22、用基坑预留孔洞钢支架做支撑面。4.2.3. 钢筋绑扎的质量要求 ：a. 钢筋绑扎牢固 ，不得一顺扣绑扎 ，漏扣、和松扣数量不得超过总扣数的 10%。.下载可编辑 .b. 钢筋间距允许偏差不得超过10 mm 。c. 钢筋绑扎的搭接长度必须满足70cm 。4.3. 设备基础预留孔洞的埋设及设备基础基坑支模4.3.1.设备基础预留孔洞模具制作 ：根据图纸预留孔洞盒子分四种规格分别为 ：底口 （350 、 300 、 150 、 140 ）； 上口 （300 、250 、 140 、130 ）；深度（ 600 、600 、350 、350 ）为了保证在混凝土浇筑时，混凝土的侧压力将预留孔盒子挤变形 ，

23、模具制作采用 12mm 厚竹胶板做成四个面的组合 ，每个面分三部分组成 。盒内内侧做 50 50mm 方木做龙骨 ，设备基础通长地沟内的地脚螺栓盒子底口采用 50mm 厚聚苯板填塞严实 。要注意聚苯板与盒子底口的平齐 （制作见后附图 ）。4.3.2.设备基础预留孔洞模具固定：柱坑地脚螺栓模具固定：为了保证预留孔洞的位置、标高的准确，在第一次混凝土浇筑时在基坑地脚螺栓周边插入钢筋 ，钢筋的直径为 22，长度为 1000mm ，外露 500mm 。第一次浇筑完成之后做第二次放线 （放线内容包括基坑 、沟、地脚螺栓洞的中线及位置线），根据所放线尺寸焊制固定钢筋排将模具底部固定，上部采用槽钢加通长角铁

24、固定，固定完成之后与预留钢筋焊接牢固（见下示意图）。.下载可编辑 .轨道地脚螺栓固定 ：第一次混凝土浇筑完成之后搭设钢架 ，钢架立柱底脚固定 ：由测量人员放出钢支架柱位置线 ，采用 C20 混凝土做 400400300mm 混凝土堆 ，在混凝土堆上预埋埋件 （埋件规格为 300mm 300mm 10mm 厚）。埋件平面钢支架搭设 ：根据甲方所提出的意见在原方案的基础上做了调整，钢架搭设采用 8# 槽钢做钢架支架 （间距根据钢支撑平面布置图、和剖面图 ），非受力构件采用 5050mm 角钢 。再在槽钢上根据预留洞位置 、尺寸焊制通长角钢两根做一钢槽 ，将预留洞模具放置在制作的角铁槽内 ，再用 5

25、050 角钢固定 （见后附图剖面 ）4.3.3 预留孔模具安装完毕之后 ，再混凝土浇筑之前在由专业测量员对预留洞模具的标高 、位置复测检查 ，合格后方可进行下道工序的施工4.3.4.预留孔洞的质量要求 ：.下载可编辑 .a、预留孔洞的位置偏移不得超过10mm 。b 、预留孔洞的标高不得超过5 mm 。c、预留孔洞洞口尺寸不得超过-5mm ；+10 mm 。d 、预留洞深度不得超过 +10 mm ； -5mm 。e、预留洞垂直度不得超过10mm4.4. 基坑盒体模板支撑根据本设备基础的平面布置，坑内有三个大于1000mm 深的基坑，分别为长 3000 宽 1000 深 3070 两个基坑和一个长

26、3400 宽1800 深 3570 的大基坑 ，基坑制作一整体盒体 。盒体四侧及底板模板支撑：采用 12mm 竹胶板，背面次龙骨为 50100 方木，间距为 250mm ；主龙骨为 50100 方木，间距为 700mm 。 加固方式（见后附图）。在混凝土浇筑时为了防止基坑盒体上浮，预先在基础垫层上预留地锚将其固定 。设备基础坑边内侧模板支模，模板采用 ，顺坑每侧纵向为2 根通长 50100（mm ）方木上贴 12mm 厚竹胶板 ，再用螺钉与沟槽角钢连接牢固 （角钢打眼 ）。具体做法见后附图 E。4.5. 混凝土浇筑4.5.1. 混凝土采用商品混凝土 ，用一台移动泵车 ，移动泵车的布料杆长度为

27、32 米。浇筑方向由南向北 ，由深到浅进行浇筑施工 ，分两次浇筑 ，第一次浇筑到标高的 -2.115 米，贯穿整个基础 ，并在 C-C 剖面处，位置局部上移至标高 -1.307 地坑地脚螺栓孔底部 。.下载可编辑 .4.5.2. 混凝土浇筑时应采用 “一个坡度 、循序推进 、一次到顶 ”的浇筑工艺 。 第一步混凝土浇筑 ，分两个班组从基坑最低标高往高标高处分别向两个方向同时浇筑 （即先浇筑大基坑处防水混凝土 ），第二步混凝土浇筑均为普通混凝土直达到设计标高。混凝土浇筑形成扇形向前流动 ，然后在其坡面上继续浇筑，循序推进 。 这种浇筑方法能较好地适应泵送工艺，使每车混凝土均浇筑在前一车混凝土形成

28、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。同时便于浇筑完的部位用塑料薄膜进行覆盖，预防表面水化热流失。4.5.3.混凝土浇筑应连续进行 ，间歇时间不得超过 3 小时，如遇特殊情况，需采取应急措施 。即在已浇筑的混凝土坡面上插直径为 12 螺纹钢筋 ，长度 1m ，间距 500mm ，呈梅花状布置 。4.5.4.混凝土浇筑时配置 4 台震捣器 ，因为坍落度比较大 ，在 1.8m 厚的底板内可斜向流淌 12m 远左右，2 台震捣器主要负责下部斜坡流淌处的震捣密实 ，另外 2 台震捣器主要负责顶部混凝土的震捣 。4.5.5.由于混凝土坍落度比较大 ，会在表层钢筋下部产生水分 ，或

29、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，.下载可编辑 .在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。4.5.6.设备基础施工缝的留置 ：根据设计要求混凝土第一次浇筑 ，施工缝留置在水平方向 -1.955 米标高处 ，贯穿整个基础 ，并在结 59 所示 C 剖面处上移至标高 -1.307 米地坑地脚螺栓孔底部 。 第一次混凝土浇筑完成之后并在混凝土表面上插直径螺纹16 钢筋，钢筋长度为 1000mm ，一端露出施工缝表面 500mm ，钢筋间距 500mm ，呈梅花状布置 。4.5.6.设备基础试块制作：共做五组试块 ，一组抗渗 ，四组常规均为 28 天强度归技术档案用

30、。第一次浇筑做三组 （一组抗渗 ，二组常规），第二次浇筑做二组 （二组常规）。4.5.7.混凝土浇筑时 ，应设专人配合预埋测温管 。测温管的长度分别为 0.5m 、1.0m 、1.5m 、1.8m 四种规格 ，测温点的布置 （见后附图）。测温管采用薄铁皮卷制 ，长的测温管采用 15 薄壁钢管 ，管的下部要堵严 。测温管位置应插标志旗 ，便于查找 。4.5.8. 派专职测温人员 ，按三班考虑 。 对测温人员要进行培训及安全交底 。 测温人员要认真负责 ，按时按控测温 。测温记录填写清楚、整洁，换班时要进行交底 。4.5.9.测温工作应连续进行 ，每 4 小时测一次 ，持续测温 3 天。并经技术部门同意后方可停止测温 。测温时发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到 25，应及时通知技术部门和项目工程师以便及时采取措施 。并严格控制混凝土的浇筑温度 ，不宜超过 28。4.5.10.混凝土养护 ：采用塑料薄膜进行保湿养护，防止混凝土表面.下载可编辑 .因脱水而产生干缩裂缝。4.5.11.混凝土浇筑质量标准a、混凝土表面平整度为