威海某污水处理厂底板混凝土施工方案

1．工程概况威海****污水处理厂生物反应池为1座2池。池底板厚度为1000、600两种，池深9.2m。底板双向各两道橡胶止水带，将整个底板分为9块。其中三块为26.915M×19.965M，三块为26.915M×24.035M，剩余三块分别为21.12M×19.965M、21.12M×20.35M、21.12M×24.035M。每块底板沿止水带方向设950mm宽抗拉构造。“十”字相交处1500范围内为非抗拉构造。9块底板混凝土工程量平均体积约500m3。属大体积水工混凝土工程。水池结构复杂，布置有隔墙、管廊、走道桥、柱（FBZ）、池间渠道、盖板、多处预留洞、闸门洞及埋管。拟建场地属于胶东半岛低山剥蚀丘陵区剥蚀残丘坡麓中下部地貌单元，基岩面埋藏深度差异较大，自东南向西北倾伏，最大倾角23.5度，力学强度总体趋势自上而下由弱变强。基础开挖后1#区为粘土，经设计、甲方、监理、地质勘察各方现场验槽后，由设计人员经过计算将1#、2#（局部）、7#（局部）区换填厚约1米的C20商品混凝土。工程底板、池外壁、出水堰内池壁、进出水井池壁使用C30S6泵送混凝土；水泥为32.5MPa普通硅酸盐水泥。混凝土体积大、地基较差、结构复杂、水头压力高，施工难度大。为此，设计院作了量的分析、论证，确定采用补偿收缩混凝土先进技术，以提高防渗、抗裂、抗污水化学腐蚀的能力。要求混凝土达设计强度100%以后进行闭水试验，充水最高水位不能超过设计水位。水池充水每次不得超过设计水深的1/3，每次充水间隔时间不得小于24小时，并且每次充水沉降速度控制在5mm/24小时，否则必须待稳定后才可继续加载，现场宜测定蒸发量，测定蒸发量设备可用直径500mm，高300mm的敞口钢板水箱，并设测读水位的测针，水箱不得渗漏，水箱应固定在水池中，水箱可充水200mm左右，测度水池中水位的同时，测定水箱中的水位。2．模板施工2.1该生物反应池底板采用240mm厚砖模（与混凝土接触面抹灰压光）施工，砖模标高超出底板混凝土上表面50mm以备存水养护。2.2吊模支设浇筑底板钢筋混凝土的同时,墙板钢筋混凝土浇筑300mm高,同时安装止水钢板,吊模采用竹胶板、木方支设。底部采用止水对拉螺栓,螺栓直径选用M14，螺杆横向间距采用700mm,上部木方与墙纵向主筋连接加固。见祥图:2.3在完全缝位置采用竹胶板、木方支设。3.混凝土性能指标按设计强度等级C30S6，设计混凝土配合比，考虑到商品混凝土运输距离远、要求碎石控制最大粒度≤31.5㎜，20㎜以下石子应占总量的30%以上；粉煤灰取代水泥量应≤15%。预计施工期从七月上旬开始，然后进入夏季施工阶段。为尽可能防止出现人工缝，混凝土初凝时间应≥13h、终凝约15h。如冬季施工，凝结时间再缩短3h以上。如果冬季施工，也不使用早强性普通硅酸盐水泥.4．拟用浇筑顺序4.1整体底板因止水带分为9块，此9块作为单体独立施工，顺序为1#－7#－4#－2#－8#－5#，6#―3#―9#见附图。4.2每块平行于短边方向分成3米左右一道为一个浇筑带，浇筑时短向往复，长向推进。4.3缓凝时间的计算每个往复的宽度D＝3.0m混凝土的厚度按最厚处h=1.0m每个往复的长度L＝20m则一个往复的混凝土最大方量为V1＝3.0×1.0×20＝60m3混凝土的生产能力s=20m3/h则一个往复所需的时间H＝60÷20＝3h缓凝时间定为第四个浇筑带开始浇筑时第一个浇筑带开始初凝，则缓凝时间为10小时。混凝土的最小厚度处平均h=0.6m即为第六个浇筑带浇筑近结束时，第一个浇筑带开始初凝。因此，理论上，运输延误等不利因素影响而中断的时间，在厚底板处不得超过5小时，在薄底板处不得超过7.5小时；实践中考虑到底板的压实、压光等因素的影响，中断的时间，在厚底板处不得超过2.5小时，在薄底板处不得超过5小时。在普通情况下不可能发生如此长时间的停工。因此认为13个小时的缓凝时间是可行的。5抗拉构造混凝土浇筑5.1浇筑前对钢筋绑扎、模板支护、止水带安装应验收合格，以及各预埋套管及止水钢板的安装正确并验收合格。5.2橡胶止水带的安装绑扎固定U型钢筋绑扎固定U型钢筋止水带加固图搭接处采用电热硫化法粘接，止水带的接头错开转弯处；底板十字交叉与丁字交叉处采用成品十字头与丁字头。止水钢板剖面砼浇筑时，不得直截对止水带下砼，以免冲坏止水带。在浇筑止水带处砼时必须在砼浇筑至止水带平时，用振动棒格外仔细的振捣一次，使砼充分进入止水带下，以免止水带下出现气窝。止水钢板剖面5.3止水钢板的安装止水钢板用于混凝土墙体水平施工缝，钢板厚度3mm，宽度400，用Φ14的钢筋焊接固定在混凝土的中间。如图。钢板接缝满焊不漏水。6.混凝土凝固期间裂缝计算6.1混凝土水化热的绝热温升值T(t)=mcQ(1-e-mt)/CρT(3)=350×208×(1-2.718-0.3×3)÷(0.96×2400)=19.0℃T(7)=350×229×(1-2.718-0.3×7)÷(0.96×2400)=30.6℃T(15)=350×253×(1-2.718-0.3×15)÷(0.96×2400)=38.0℃Tmax=350×292÷(0.96×2400)=44.4℃水泥水化热值水泥品种水泥强度等级水泥水化热kJ//kg3d7d15d28d普通硅酸盐水泥52.5314354375425.25027133432.5208229253229注：本表按平均硬化温度为15℃时编制的，若平均温度为7℃-10℃时，表数值按60%~70%采用。式中T(t)------混凝土浇筑完一定时间t，混凝土的绝热温升值(℃)mc------每立方米混凝土水泥用量(kg/m3)Q-------每千克水泥水化热量(J/Kg)，可由下表查出C--------混凝土的比热(kJ/kg·K)，一般由0.92~1.00，取0.96ρ--------混凝土的质量密度，取2400kg/m3e--------常数，e=2.718m-------与水泥品种、浇捣时温度有关的经验系数，一般为0.2~0.4t--------混凝土浇筑后至计算时的天数6.2各龄期混凝土收缩变形值εy(t)=εºy(1-e-0.01t)M1·M2·M3······M10εy(3)=3.24×10-4×(1-2.718-0.01×3)×0.93×1.05×1.09×0.77×0.54×0.9=0.04×10-4εy(7)=3.24×10-4×(1-2.718-0.01×7)×0.93×1.05×1.0×0.77×0.54×0.9=0.08×10-4εy(15)=3.24×10-4×(1-2.718-0.01×15)×0.93×1.05×0.93×0.77×0.54×0.9=0.15×10-4式中εy(t)-------各龄期(d)的混凝土收缩相对变形值εºy-------标准状态下最终收缩值(即极限收缩值)，取3.24×10-4M1·····M10-------考虑各种非标准条件的修正系数，按下表选用其余符号意义同上。混凝土收缩变形不同条件影响的修正系数水泥品种M1水泥细度M2骨料M3水灰比M4水泥浆量%M5普硅水泥1.0020000.93石灰岩1.000.431.05201.00T(d)M6ω(%)M7rM8操作方法M9配筋率M103/7/151.09/1/00.93700.770.00.54机械振捣1.000.0340.90r------水力半径的倒数(cm-1)，为构件截面周长(L)与截面积(A)之比ω------环境相对湿度(%)6.3各龄期混凝土收缩当量温差Ty(t)=Ty(3)=0.04×10-4÷10-5=0.4℃Ty(7)=0.08×10-4÷10-5=0.8℃Ty(15)=0.15×10-4÷10-5=1.5℃式中Ty(t)-------各龄期混凝土收缩当量温差(℃)，负号表示降温----------混凝土的线膨胀系数，取1.0×10-56.4各龄期混凝土弹性模量E(t)=Ec(1-e-0.09t)E(3)=3.0×104×(1-2.718-0.09×3)=0.72×104N/mm2E(7)=3.0×104×(1-2.718-0.09×7)=1.41×104N/mm2E(15)=3.0×104×(1-2.718-0.09×15)=2.22×104N/mm2式中E(t)-------混凝土从浇筑后到计算时的弹性模量(N/mm2)，计算温度应力时，一般取平均值Ec-------混凝土的最终弹性模量(C30取3.0×104N/mm2)6.5混凝土的温度收缩应力(3)=0.72×104×1.0×10-5×26.3×0.57×0.31÷(1-0.15)=0.33<fct=1.3N/mm2(7)=1.41×104×1.0×10-5×26.3×0.51×0.31÷(1-0.15)=0.59<fct=1.3N/mm2(15)=2.22×104×1.0×10-5×26.3×0.41×0.31÷(1-0.15)=0.74<fct=1.3N/mm2式中------混凝土的温度(包括收缩)应力(N/mm2)----混凝土的最大综合温差(℃)；=T0+T(t)+Ty(t)-Th=22+×44.4+1.5-26.8=26.3℃T0-------混凝土的入模温度(℃)，取22℃；Th-----混凝土浇筑后达到稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年平均气温(℃)，此处取26.8℃。-----考虑徐变影响的松弛系数，按下表取：R--------混凝土的外约束系数，当为一般地基取0.25~0.50，取0.31；-------混凝土的泊松比，可取0.15.时间(d)3715S(t)0.570.510.416.6计算抗裂安全度K=K3===3.9>1.15K7===2.2>1.15K15===1.76>1.15故，是安全的，即混凝土在水化过程中不会产生裂缝。式中K----降温时混凝土抗裂安全度----混凝土抗拉强度设计值由以上计算，知混凝土在水化过程中不会产生裂缝，但混凝土的组份比较复杂，计算只能作为参考，为了确保混凝土万无一失，底板混凝土浇筑完毕后，仍必须采用蓄水养护14天以上。7.搅拌站的控制。除操作人员外，项目部专派多年从事试验工作的试验员专门负责搅拌站的控制工作。调整配合比前后，试验员必须在场监督和指导，做到万无一失。8.施工设备的配备施工设备一览表设备名称规格单位数量备注装载机50台1平板振动器1.1台2振动棒50套10水准仪TJOP台1发电机50KW台1停电备用9混凝土上表面平整及压光的控制拉筋拉筋Ø35管与支架绑扎@3m底板混凝土用振捣棒振捣密实后用刮杠刮平，机械抹光随浇筑随抹。混凝土表面平整度的控制采用ø35管与钢筋共同调整混凝土的保护层及平整度，如图所示。浇筑混凝土前用水准仪控制，调整每一个钢筋支架处ø35管的标高，误差为2mm。然后与支架绑扎。浇筑混凝土为3拉筋拉筋Ø35管与支架绑扎@3m10操作班组工作质量的保证10.1混凝土浇筑质量控制框图(见附页)10.2每次浇筑混凝土前二天将各岗位人员确定，并通知其本人做好准备工作。10.3每次浇筑混凝土前一天将各岗位人员的昼夜值班表、工作时间表、交接班时间以及交接班的注意事项公布于众，明确奖罚。11混凝土温度测量的保证生物反应池底板周围9米的范围内厚度为1.0米，刚好过大体积混凝土的界线，属于大体积混凝土。但此混凝土同时又是抗渗混凝土，测温孔如果留在外池壁内侧，必然会给混凝土的抗渗效果留下隐患。因此，测温孔的位置布置在池壁外侧底板900的范围内，尽量靠近池壁。测温孔的间距为5.0米，内部温度孔550深，外部温度孔50深。全部测温孔均编号，并绘制测温孔布置图；测量混凝土温度时，测温表采取措施与外界气温隔离，测温表留置在孔内的时间应不少于3min。根据实测温度值，对混凝土的养护条件进行必要的改变，保证混凝土的内外温差不超过25℃。12.底板混凝土的防裂措施：夏季施工时，应将砂、石料尽量堆高一些，减少太阳的辐射面积，降低砂、石的平均温度。水泥尽可能的选用低水化热的水泥，减少水泥水化时产生的热量，从而降低混凝土内部温度。底板混凝土可周围围堰，蓄水养护，从而保证混凝土外表温度的稳定性，同时起到平衡混凝土内外温度的作用。混凝土浇筑完毕后，及时覆盖塑料薄膜，以减少混凝土表面水份的蒸发，防止干缩裂缝的产生。13混凝土养护质量的保证13.1混凝土浇筑完毕，机械随打随压光。压光完毕后及时用塑料薄膜覆盖，防止水份蒸发，压完一段，覆盖一段。并反复查