搜索
大唐托克逊风电场四期49.5MW工程大体积混凝土施工及养护专项施工方案浙江省电力建设有限公司2013年10月10日编制：审核：批准：大体积混凝土施工及养护专项施工方案一、编制依据（1）大唐新疆清洁能源公司托克逊风电项目四期风机基础施工图。（2）施工组织设计。（3）《混凝土结构施工规范GB50204-2002》（4）《硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥》GB175（5）《普通混凝土用砂,石质量及检验方法标准》JGJ52（6）《普通混凝土配合比设计技术规程》JGJ55（7）《普通混凝土用碎石或卵石质量及检验方法标准》JGJ53（8）《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009（9）《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003二、编制原则（1）本着优质、高效、经济、合理的原则，以施工设计图纸为依据，严格执行有关施工规范。（2）以确保工期为原则，科学安排施工进度计划。（3）以确保质量目标为原则，安排专业化施工班组，配备先进的机械设备，采用先进的施工方法组织好施工。（4）以确保安全生产为原则，制定和落实好各项安全措施，严格执行安全操作规程。三、工程概况大唐托克逊风电场四期49.5MW工程位于托克逊县县城北约20km处，已建成的风电场南侧。风电场东西长约4km，南北宽约4km，可利用面积约16km2。东经88º31′～88º34′，北纬42º59′～43º01′之间。场址海拔高度在340～490m之间，场地开阔，地势平坦。G312国道由场址北侧通过，S301省道由场址东侧通过，G7吐库高速公路南北向紧邻场址东侧，交通便利。风场共设计风机33台，每台风机使用混凝土量为427m³。风机基础采用预埋基础环现浇钢筋混凝土基础，基础混凝土等级C40F150，使用低水化热水泥，并添加0.9kg/m³的建克聚乙烯醇纤维材料。基础直径为17.5m，基坑底面开挖直径19.5m，深度2.9m，底部为0.15米C20砼垫层。这种大体积混凝土施工具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点，故风机基础大体积混凝土浇筑做为一个施工重点和难点认真对待。大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小，防止和降低裂缝的产生和发展。因此，特编制大体积砼施工及养护方案。四、施工准备及布署（1）混凝土施工前，熟悉施工图纸。对施工队伍进行详细的技术交底。（2）在现场监理对基础主体钢筋及模板进行验收合格后，进行混凝土浇注。（3）现场准备：进行场地平整、方便混凝土罐车顺利通过，混凝土施工中必备的施工设备。（4）对混凝土供应厂家的资质进行审核，并到现场取样做原材料试验。（5）管理人员、技术人员、特殊工种如焊工，振捣工，模板工均配备齐全，并已全部到位，随时可以进行施工。（6）人员配备人员均已进行了安全、岗位培训。具体人员进场情况见下表：每个基础混凝土工班人工报表工种测量电工模板工振捣工砼养护工总数人数22510322注:共配备2组（7）施工机械按工期、工艺的要求，配备了相应的机具设备。具体机具设备进场情况见下表：序号物资设备、仪器名称型号数量1混凝土汽车泵12混凝土振捣器53混凝土平板振动器H21X214煤油温度计RM-2251005混凝土抗压试模100*100*100126混凝土抗渗试模127混凝土塌落筒18塑料薄膜M248009保温棉M21500010真空泵1（8）进度计划本工程风机基础计划施工时间为：2013年11月01日～2013年12月10日五、施工方案具体施工技术要点如下：3.1技术准备风机基础混凝土浇筑日期在11月份，温度在5～18℃区间施工，在混凝土施工过程中要控制混凝土的中心温度，防止混凝土出现温度裂缝。混凝土的中心温度通过两方面的措施进行控制，一是降低混凝土的水化温升，二是提高混凝土入模浇筑温度。具体措施有以下几条：1、混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合施工规范各有关的规定。2、混凝土的配合比、原材料计量、搅拌、养护和必须符合施工规范的规定。3、砼试块的取样、制作、养护和试验必须符合规范要求，其强度必须达到规范标准。4、对设计不允许有裂缝的结构，严禁出现裂缝。5、确定采用阶梯式递进分层浇筑方法，每浇筑层50cm，紧接着施工第二层。6、配合比委托试验室提前试配，掺用外加剂按照图纸设计进行配置。7、砼采用集中搅拌，使用粗骨料，采用二级配良好的粗骨料，掺用粉煤灰等掺合料，以改善砼和易性，降低水灰比，以达到减少水泥用量，降低水化热的目的。8、加强砼测温工作，根据温差关系确定采取相应措施。3.1.1优化配合比1、试验室配合比要求为降低水化热，水泥采用低水化热的普通硅酸盐水泥。为了降低混凝土内部温升，在满足混凝土强度、耐久性、抗渗性的条件下，把水泥用量降低，降低水化热，同时掺入一定量粉煤灰，“分解”水化热，改善混凝土和易性。掺入粉煤灰，可保证设计强度不变的情况下，延长混凝土凝结时间，避免施工裂缝出现，掺入粉煤灰可降低混凝土徐变、干缩性和热膨胀系数，提高抗泌水性和抗离析性，混凝土抗渗性能显著增加，对抑制碱集料反映也有效果。大体积混凝土施工所用水泥其3d天的水化热不宜大于240kJ/kg，7d天的水化热不宜大于270kJ/kg。骨料的选择，除应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的有关规定外，尚应符合下列规定：①细骨料采用粗砂，其细度模数宜大于3.1，含泥量不大于3%；②粗骨料选用粒径5～40mm，采用二级配，含泥量不大于2%；③应选用非碱活性的粗骨料；大体积混凝土配合比设计，除应符合现行国家现行标准《普通混凝土配合比设计规范》JGJ55外，尚应符合下列规定：①所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜低于150mm。②拌和水用量不宜大于175kg/m3。③粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%.④砂率宜为36～42%。⑤拌合物泌水量宜小于10L/m3。3、外加剂、掺和料选用采用聚羧酸减水剂和引气剂，调整混凝土凝结时间使其满足施工要求，保证混凝土整体性浇筑，同时加长混凝土内部散热过程，避免温度裂缝。所有掺合料和外加剂等均选用绿色环保型产品，且无污染、无毒害、无氨类等，并经检测合格产品。4、配合比水泥砂小石大石水掺合料外加剂粉煤灰减水剂引气剂365652583584167904.552.6211.791.61.60.460.250.0120.007/水胶比0.37砂率%363.1.2混凝土温差计算水泥水化热引起的绝热温升与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期增长按指数关系增长，混凝土内部的最高温度多数发生在浇筑后的3-5天，一般在3-5天接近于最终绝热温升，在计算中取t=3根据基础要求选取计算模型为：坍落度180mm、混凝土入模温度10℃、大气平均温度11℃，其他相关数据依据相应的数表查得。本配合比采用普通硅酸盐水泥P.042.5水泥，最终水化热380KJ/kg。1、混凝土内部最终绝热温升Th计算公式为Th=（WQ/Cr）×（1-e-mt）（365+90×0.25）×380/(0.96×2448)×1=62.66℃W——水泥用量，含粉煤灰的有效量，折减系数取0.25（kg/m³）Q——水泥的水化热380KJ/kgC——混凝土的比热0.96J/（kg.K）r——混凝土的容重2448kg/m³m——与水泥品种、浇注时温度有关的经验系数，取0.295t——龄期，d2、混凝土拌和物的浇注温度根据托克逊气候条件，混凝土浇注时大气温度按15℃计算。3、混凝土内部中心实际最高温度（℃）TmaxTmax=Tj+Thx=10+62.66×0.506=35.65℃Tj——混凝土入模温度，取10℃x——不同底板厚度，不同龄期的降温系数，取0.506（查表根据1.6M的板厚按内插法计算）4、混凝土的表面温度Tb（t）=Tq+4h’（H-h’）DT（t）/H²Tq——环境温度取-5℃DT（t）—混凝土内部与外界气温之差DT（3）=Tmax-Tq=35.65-(-5)=40.65℃H——为底板计算厚度，底板以单面暴露于空气中的平板看待，混凝土基础底板实际厚度h=1.6mh’——混凝土结构虚厚度h’=kl/bk为计算折减系数，取0.666；混凝土导热系数l=2.33w/mk；b为保温层的传热系数，b=1/（∑（di/li）+1/bq），砼浇筑完后表覆盖一层塑料布养护，di为各种保温层的厚度，l为保温材料的导热系数，l=0.0882，bq为空气层的传热系数，取5.59w/mk，则b=5.59w/mk需要采取保温保湿养护，表面覆盖塑料薄膜，二层棉毡，每层棉毡厚度6mm，经计算h’=kl/b=0.666*2.33/5.59=0.28m则H=h+2h’=1.6+2*0.28=2.16m所以：Tb（t）=Tq+4h’（H-h’）DT（t）/H²=(-5)+4×0.28（2.16-0.28）×40.65/2.16²=13.35℃5、混凝土结构实体内外温差值混凝土内、表最大温差DT1=35.65-13.35=22.3℃＜25℃6、混凝土表面温度与环境温度差值DT2=13.35-（-5）=18.35℃＜20℃符合规范要求。3.1.3大体积混凝土裂缝控制计算由于混凝土的贯穿性或深层裂缝，主要是由温差和收缩引起过大的温度—收缩应力所造成的，为此对混凝土温度应力和收缩应力的安全性进行验算，以确保基础底板无危害性裂缝产生，保证底板混凝土的耐久性可满足工程质量要求。1、计算参数的确定混凝土浇筑后3-5天内外温差较大，即此龄期的混凝土温度应力、收缩应力较大，所以龄期T=3d进行计算，其他参数取值同混凝土温控计算的各参数。2温度应力计算σ=ΕtαΔT/(1-υ)S(t)Rkσ—混凝土的温度（包括收缩）应力（Mpa）Εt—混凝土龄期T=3时的弹性模量0.745×104N/mm2α—混凝土的线膨胀系数，取10×10-6℃ΔT—混凝土的最大综合温差，按下式计算ΔT=Tj+2/3T(t)+Ty(t)-TqTj—混凝土的浇筑温度为5℃T(t)—混凝土在龄期T=3时水化热绝热温升为35.65℃Ty(t)—混凝土收缩当量温差；Tq—混凝土浇筑时的大气平均温度为-5℃S(t)—考虑徐变影响的松弛系数，查表得0.57Rk—混凝土外约束系数（考虑柱的约束影响，按一般偏上地基计算取Rk=0.70）υ—混凝土的泊松比取0.15Εt=Eh(1-e-0.09t)=3.15×104×(1-e-0.09×3)=0.745×104Mpa其中：Eh为C35混凝土的弹性模量3.15×104MpaTy(t)=εy(1-e-0.01t)×M1×M2×M3×…M11/α=3.24×10-4×(1-e-0.03)×1.1×1.13×1.0×1.2×1.11×1.18×0.76×0.85×1.3×0.86×1.01÷（10×10-6）=1.385其中：εy混凝土在标准条件下极限收缩值3.24×10-4℃M1、M2、M3、…M11为不同条件下修整系数，查得。ΔT=Tj+2/3T(t)+Ty(t)-Tq=5+2/3×35.65+1.385-(-5)=35.15℃则σ=［ΕtαΔT/(1-υ)］×S(t)×Rk=［0.745×104×10×10-6×35.15/(1-0.15)］×0.57×0.70=1.23Mpa＜ft=1.8Mpa（C35混凝土抗拉强度）由计算可知，混凝土的抗裂度安全，不需要单独采取抗裂措施。1、施工工艺①混凝土配制在混凝土的配制过程中，尽量优化大体积混凝土的配合比，可以降低水泥的水化热。基础主体混凝土为C40，混凝土抗冻等级为F150,细骨料宜选用连续级配，最大粒径应＜40mm。混凝土中水泥采用P.O42.5硅酸盐水泥（或P.S42.5矿渣硅酸盐水泥）水灰比应不大于0.55，水泥用量不小于275Kg/m3,最大氯离子含量0.2％，最大碱含量3.0Kg/m3。本工程考虑到工程所在地气候干燥、日照时间长，为防止混凝土产生干缩裂缝，在混凝土中加入JK-7型螺旋形聚乙烯醇纤维材料(断裂强度不小于1600MPa，0.9Kg/m3),显著提高混凝土的抗裂性能、提高混凝土的抗冻性能和韧性、改善混