某冬季施工方案.docx

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某冬季施工方案

编制依据

本方案依据以下资料和文件编制

1、施工合同：

根据合同工期要求本方案考虑了冬期施工措施。

2、施工场地情况，施工场地窄小，处于焦碳装置区内，对安全防火要求高，增加施工难度。

3、现行国家有关技术规范规程。

GB50204—2002—混凝土结构工程施工质量验收规范

JGJ104—97—建筑工程冬期施工规范

00G101—混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图。

JGJ55—2000普通混凝土配合比设计规范。

4、施工图：

01124A—土—1—2~01124A—土—1—12

5、地质勘察报告。

6、建筑施工安全检查标准（JGJ59—99）

一、工程概況

焦碳塔框架工程主体为两层钢筋混凝土框架结构基础为800mm直径钻孔灌注桩，共84棵，桩上部为筏板式承台，南北长34.05m，东西宽14.35m厚2.5m,筏板底标高为-4.2m，顶标高为-1.7m筏板下为混凝土垫层。

柱距除④轴两侧为2.45m以外，其余均为2.4m，南北方向为14排，东西方向为6排，见01142A-土-1-2图。

一层结构标高为10.5m,梁高1.5m,宽0.8m。

二层结构标高为17.37m，梁高2m，宽2.0m，框架结构梁、板、柱混凝土设计强度均为C30。

桩基工程由辽宁有色勘察研究院施工，以于2002年9月22日开工，预计于2002年10月22日完工，移交下道工序施工。

设计要求筏板大体积混凝土必须一次连续浇筑，不许留施工缝。

设计±0.000标高为绝对标高32.707m，室外标高为-0.2m。

二、施工场地条件

根据施工现场情况，施工场地布置在构筑物东侧到厂内专用铁路线西2m，南北长45m，东西宽约20m，面积约为900m2场内有钢筋混凝土设备基础高出地面约300~500mm，影响施工，需在钢筋木工进场作业之前凿除。

场内地表有桩基施工单位钻孔时排出的泥浆和岩渣,影响土方工程施工。

场地孔内泥浆深3.3m，地表泥浆厚0.5m左右，并有4个钻孔施工时的泥浆坑，土方施工前应将所有泥浆清除，以保证土方开挖质量和工期。

施工用水为厂内生产用水，施工用电由建设单位指定地点接出。

场内无可利用暂设房,需现场搭设临时办公室、休息室、小型材料仓库。

三、自然条件

基本风压0.55KN/m2

基本雪压0.3KN/m2

最大冻结深度为113cm

锦州地区日平均气温低于5℃的时间为2002年11月5日-2003年3月31日。

本工程为冬期施工，各分项工程均采取冬施措施。

四、施工部署

根据延迟焦化装置改造工程项目对焦碳塔框架的工期安排和施工季节等具体情况对该工程做如下的部署：

1、工程总部署

该工程计划于2002年10月23日开工,到2002年12月24日竣工，日历工期为63天。

其中施工准备及放线2天、土方工程8天、桩基检验3天、垫层1天、筏板9天、一层柱6天、10.5米结构10天、二层柱4天，17.37m结构16天，结构安全越冬措施4天。

设备基础、短柱、电梯井、剪力墙、J-5等零星工程穿插施工。

2、分项工程部署

1施工准备

施工准备从10月23日开始到10月24日结束，主要工作为搭设临时办公室、小型材料库等暂设房和定位测量，平整施工场地等工作。

②、土方工程

土方工程于10月25日开始到11月1日结束，日历工期8天，主要内容包括清理现场泥浆，外运岩渣，机械开槽和外运土方，人工清槽和破桩头等项工作，其中清泥浆1天，机械开槽3天，人工清槽和破桩头同时进行，需4天时间，其中包括验槽时间。

③、桩基检测3天。

④、筏板垫层浇筑于11月5日进行，混凝土浇筑量为49m3

⑤、筏板基础

筏板基础于11月6日开始施工，到11月14日结束，工期为9天。

其中筏板下层钢筋绑扎1天，筏板上层钢筋支撑、短柱钢筋支撑制作安装2天，上层钢筋安装2天，埋件、柱箍筋安装2天，混凝土浇筑3天，共计9天。

其中模板工程与钢筋工程同时进行。

⑥、一层柱施工从11月15日开始到11月20日结束

其中J-1一天，A轴：

3.7m以下柱2天，4.7m梁1天，4.7m~9.0m柱2天；B轴：

钢筋绑扎1天，模板3天，浇筑2天。

⑦、10.5m结构从11月21日开始到11月30日结束

工期10天，其中梁底模板2天，梁钢筋绑扎3天，梁侧模1天，平板模板1天，板钢筋1天，浇筑混凝土2天。

⑧、二层柱从12月1日开始到12月4日结束，工期4天。

其中接柱钢筋绑扎箍筋1天，支模板2天，浇筑1天。

⑨、17.37m结构施工，从12月5日开始到12月20日结束

工期16天。

其中，支撑架设4天，铺底模3天，绑扎钢筋3天，安装侧模2天，安埋件1天，浇筑3天。

、模板拆除视同条件养护试块抗压强度而定在12月30日到次年1月10日之前拆除。

3、施工机械部署

施工机械部署见下表

施工机械设备一览表

主要施工机械设备配备表

序号

机械设备名称

型号

规格

数量

产地

功率

进出时间场

1

卷扬机

2吨

2

庄河

13

11月5日-12月20日

2

自立架

24m

1

11月5日-12月20日

3

搅拌机

JZC-350

2

海城

7

11月5日-12月20日

4

钢筋切断机

1

洛阳

3

10月25日-12月10日

5

电焊机

GJ5-40

4

洛阳

12

10月25日-12月16日

6

振捣器

AX-320

10

洛阳

1.1

11月3日-12月16日

7

钢筋弯曲机

40

1

洛阳

11月25日-12月10日

8

挖掘机

10月25日-10月30日

9

蛙式打夯机

HW-20

1

洛阳

2.2

11月15日-12月15日

10

电锯

1

山东

2.2

10月31日-12月25日

11

电刨子

1

2.2

10月31日-12月25日

12

双轮推车

30

10月25日-12月16日

13

单轮推车

15

11月3日-12月16日

施工机械布置见施工平面布置图。

五、施工准备

该工程工期紧，技术难度大，是焦碳塔的关键工程，大体积混凝土，又处于冬期施工，更增加了施工难度，做好施工准备工作是工程的关键，在施工准备阶段，应完成以下几个方面的工作。

1、组织准备

成立焦碳塔框架工程项目部，下设技术、安全、质量小组，进行详细分工。

2、机械设备准备

本工程结构构件简单，所用机械设备单一，机械配备并不困难，只要按施工进度计划安排，按时间调度，就能保证正常施工。

3、技术准备

本工程技术难度大，主要问题有以下几点。

1、大体积混凝土裂缝控制措施

2、一次浇注1220m3混凝土的施工组织。

3、模板支撑体系。

4、冬期施工技术措施。

在施工的准备阶段主要完成上述几个单工程施工方案的编制，材料调查，混凝土配比的试配，降低水化热的措施，及地上结构的冬期保温措施。

4、材料准备

按图纸工程材料用量和各种技术措施要求，在施工前提出准确的材料用量提前准备。

根据施工季节情况进入11月中旬以后，各采砂厂将停止采砂。

所以，在此之前必须做好施工用砂的准备工作。

提前在适当场所堆放沙子，由于河砂含水率较大，冬期冻结后将造成装车倒运困难。

本工程筏板采用商品混凝土后，还需要中砂350m3，计划于11月5日前将所有砂子储存在太和二建生产基地院内（天元3#院南侧），用铲车翻动三次，以降低含水率，解决倒运困难问题。

按历年经验，在进入冬期后，各采石场也将停工，所以碎石应提前定货以免影响施工。

地上结构需16-31.6级碎石约720m3，在11月5日前与温滴楼采石场定货，储存于采石场，随用随运，在11月15日前应验证碎石数量和质量，以保证到时正常供料。

筏板体积大，材料用量大，在筏板浇筑前要将所有材料准备充分，保证混凝土浇筑的连续性，以防因材料供应不上而中途停工，出现质量事故。

此项工作由商品混凝土供应商负责，在合同中作具体规定，并提前进行考察认证。

在混凝土浇筑前各方进行联合检查验收，项目无遗漏，质量符合要求，进行隐蔽工后，方可进行浇筑。

5、施工用水

本工程施工用水量最大的时间为17.37m结构梁板混凝土浇筑时，大约2昼夜，采用2台JZC350搅拌机施工，每班搅拌30m3

施工用水量

K1—施工用水系数取K1=1.15

Q1—计划工作量（混凝土量）

N1—用水定额取N1=1700L/m3

K2—用水不均衡系数取K2=1.5

消防用水q5

施工场地面积小于25ha

q5=10L/S

因施工场地面积<5ha

q1

所以取Q=q5×K5=10×1.1=11L/S

施工用水管径：

D=（4Q/1000πU）1/2=（4×11/π×2.7×1000）1/2=0.069

选用DN70镀锌管，按建设单位指定的线路和施工现场布置情况铺设，并按冬期施工要求采取管线保温措施。

施工用电根据施工现场情况、各阶段的负载位置，另编临时用电施工组织设计。

六、施工技术、组织措施和施工方法程序

1、施工测量

设定轴线控制桩和高程控制桩

根据建设单位提供的控制桩坐标和高程引测到施工现场。

在施工现场布置6个平面控制桩，①、③轴

轴各2个。

平面控制点设定后，要认真进行复合，确定无误后将控制点进行保护，并加设明显标志。

场内设高程控制2个，并将±0.00标高引测到原有构筑物上，以便施工时进行复核校对，在基础框架施工过程中应从一点开始闭合于另一点，以确保标高准确无误。

工程测量的关键是筏板基础施工时柱插筋、预埋件的位置控制。

所以土方完成后，在基坑周边各轴线位置，均加设临时平面控制桩，并引测到-1.7标高处，用以控制柱插筋、预埋件的位置，每一条轴线引测都必须从永久控制桩直接引测，并闭合于另一个永久控制桩，保证测量精度。

17.37m层框架标高的引测必须从±0.00直接引测。

避免误差积累。

2、土方工程

焦碳塔主框架基础筏板长34.05m宽14.35m，面积489平方米,筏板底标高-4.2m，其下为100mm厚C10垫层，顶标高为-1.7m，副框架基础由6个三角形承台组成，位于主框架西侧，承台底标高为-2.4m。

下为100mm厚C10垫层，顶标高为-1.5m，设计要求主框架底筏板坐落在未受扰动的老土层上，承台（J-5）坐落在②层粉质粘土层顶上，遇①层填土应挖除，并以级配砂石回填压实到基底标高，压实系数≥0.95。

施工场地内有大量钻孔施工时留下的泥浆，桩基顶部到自然地表段孔内有护壁泥浆尚未排除，增大施工难度，

1）工程地质条件

主框架周边共4个钻孔，ZK11，ZK12，ZK14，ZK15，平均地表标高32.38m（-0.327m），共3条地质剖面线通过主框架基础（5-5，6-6，7-7）工程勘察报告将地层划分为7个地层单元

1杂填土本区内厚0.5—5.2米，层底标高-0.797m~-5.397m

2粉质粘土本区内层底标高-4.7527---5.397

3固砾混粘土

4全风化泥岩

5强风化泥岩

6中风化泥岩

7微风化泥岩

地下水：

本区稳定水埋深1.5m左右，补给来源主要为大气降水，和地下管线漏水，场内填土中存在上层滞水，给土方施工带来困难。

2）土方开挖方案的选择

工程周边情况：

筏板北边缘距原焦碳配电间约7m，东南角为废弃贮油池，西侧预建焦碳炉，基坑周边土体失稳或过大变形对周边环境影响不严重，安全等级为三级。

具备全部放坡开挖条件，根据建筑基坑支护技术规程第6.1.8条规定选用放坡开挖方式。

北侧由于需要设施工通道，边坡需采取支护措施，根据现有条件和工期，采用砌筑490mm厚砖砌挡土墙支护，墙与土体间充填碎石滤水，使涌水流入东西两侧排水沟中。

3）开挖方法

（1）地表土处理：

土方开挖之前，要清除地表泥浆和钻孔岩渣，用挖掘机将泥浆、岩渣和地表土拌和后用自卸式汽车外运，钻孔内的护壁泥浆，经加水搅拌后用自吸式粪车外运到指定地点。

（2）基坑边坡坡度的选择

基坑开挖深度-4.3m，局部由于未进入老土层需做加深处理。

根据7-7`勘探线所提供的资料，B轴东西侧、③轴以北。

杂填土底标高在-5.4m，挖深将达5.2m左右。

副框架北侧两个承台，基坑挖深将达到5.6m以上。

基槽开挖过程中边坡处于杂填土和粉质粘土两个地层中，边坡坡度选为：

粉质粘土1：

0.67，杂填土选1：

1.25

由于北侧有原有建筑物，并需留设设施工道路，杂填土又比较厚，场内无法进车运土，在开挖前需在场地中间沿南北方向铺设一条临时道路，此道路用毛石或废弃岩石铺设，宽6m长30m厚不小于0.5m。

按杂填土平均厚度2m（四孔平均）计算的主框架基槽的土方工程量如下：

土方工程量表

土质

工程量m3

类别

杂填土

1843

Ⅱ

粉质粘土

1397

Ⅲ

（3）基坑开挖宽度的确定

根据技术规定要求和施工现场具体情况，基坑宽度在筏板以外，每侧应留1.0m以上余量以保护边坡，布置排水沟等，故基坑底宽应为16.35m，长36.05m

2.1×（1.41+16.35）×（1.41+36.05）=1397m3

2×（2.82+2.5+16.35）×（2.82+2.5+36.05）=1667m3

局部加深部位：

10×16×1.1m=176m3

（4）施工机械选择及施工方法

根据现有设备和现场情况选择一台反铲液压挖掘机施工，斗容量1.0m3，从南向北开挖，一次开挖到垫层底标高（局部加深），因在一3.0米以下有基础桩，所以，-3.0m以下的1.3m范围内要在探明准确桩位并做出明显标志以后沿两桩之间下铲挖土，确保挖土时每铲厚度控制在0.30m以内，并却-3.0m以下桩两侧的开挖高差应控制在0.5米以内。

-3.0米以下开挖方式见开挖示意图。

开挖顺序为1区-3.0—--3.3→2区-3.0—--3.3→……→7区-3.0—--3.3。

转入2层7区-3.3—--3.6→6区-3.3—-3.6→……→1区-3.3—-3.6，轴转入3层1区-3.6—-3.9→2区-3.6—-3.9→……→7区-3.6—-3.9转入4层7区→3.9—-4.2→6区-3.9—-4.2→……→1区-3.9—-4.2→转入下段开挖。

基坑开挖过程中应随时有专人配合机械清理桩基附近余土，保证铲斗距桩有200mm以上的安全距离，南北方向的桩间土，全部用人工清除。

土方开挖后应进行破桩头施工，采用人工配合风镐破除桩头多余混凝土，并及时清理垃圾,浇注C10混凝土垫层。

破桩头时先切断-4.0m以上箍筋，将上部主筋侧弯，用风镐在桩头-3.9m处沿外围切一条200-250mm深槽口，推倒上部桩头，用吊车吊出基坑，-3.9m至-4.1m部分用钎子凿除。

副框架承台土方开挖在主框架筏板浇注后进行,开挖土方直接回填到主框架基坑中。

4）、基坑排水：

根据地质报告提供的地下水情况，开挖深度超过1.5m后即有地下涌水，地表滞留水比较丰富，土方施工过程应注意排水，本方案决定采用7台φ75污水泵排水，其中5台工作，2台备用，另设12KW柴油泵一台作为备用，在基坑周边筏板以外0.5m处修临时水沟，开挖前在基坑西南角（基坑以外）先挖一临时集水坑，深4.8m，设水泵降水，根据地质报告提供的情况北侧需要加深，所以最后将积水坑定位在西北角最大挖深处，地下水排放到场地以南60m处的明沟中，积水坑应能容下20分钟涌水量，保证正常施工。

基坑开挖后周边设防护栏杆和安全围网高度不小于1.2m，

3、混凝土工程

1）筏板垫层

筏板垫层设计强度为C10，厚度100mm

由于有地下水存在，为了便于排水，防止在施工过程中垫层上积水，在施工过程中，将垫层以A、B轴中点为分界，向东西侧设5%0的的流水坡度垫层最高点为-4.2m其余各点标高向两侧通过计算确定，东西两边垫层标高为-4.235m

垫层标高的控制方法是沿流水分界线向两侧每隔1.5m浇注一个混凝土墩，用水准仪抄平，保证上表面标高准确无误，待达到一定强度后浇筑垫层，每个点之间比照预先浇筑的标高墩用2m刮杠刮平，并使用铁抹子抹平，随时用水准仪检测标高进行调整。

垫层浇筑前要清除基层上的浮土杂物。

浇筑后及时洒水养护。

垫层浇筑过程中为固定框架柱插筋，短柱插筋、预埋螺栓及其他埋件在垫层适当位置下埋件。

具体位置和埋件试样见各分项工程施工方案。

2）、筏板大体积混凝土施工方案

板长34.05m，宽14.35m,厚2.5m，混凝土量为1222m3，设计强度C30，设计要求必须一次连续浇筑，不留施工缝。

由于水泥水化过程中产生的水化热而带来的内外温差等原因使混凝土产生裂缝，控制混凝土出现温度和干缩裂缝，有一下几个难点：

a混凝土设计强度高，水泥强度等级高，用量大，产生的水化热大；

b混凝土超厚，体积大，混凝土内部水化热不易散发，内部温度升高。

c底板垫层为C10混凝土，并有84颗桩基锚入筏板内，限制了筏板的自由滑动，易产生贯穿性裂缝。

要防止筏板产生贯穿性裂缝，就要控制混凝土的温度收缩应力，使其小于混凝土的抗拉温度，因此首先要降低混凝土的最高温度，减小总降温温差。

根据本工程的特点采取以下控制温升的措施。

a优化配合比、降低水化热

根据国家现行规范《普通混凝土配合比设计规程》规定，从配合比的角度来说，对大体积混凝土主要采取以下四条措施a采用水化热低的水泥，b采用能降低早期水化热的外加剂，c采用掺和料，d采用一切措施增加骨料和掺和料用量，降低水泥用量。

混凝土配合比

经初步走访锦州市各检测单位，如采用渤海32.5强度等级的矿渣硅酸盐水泥20—40碎石，女儿河产中砂，最小水泥用量为430KG/M2配合比如下：

水泥

（Kg）

砂子

（m3）

碎石

（m3）

水

（Kg）

减水剂（Kg）

膨胀剂（Kg）

430

0.42

0.79

180

为减少每立方米混凝土的水泥用量本方案在浇筑过程中在筏板角部投入15%的石块，石块粒径控制在100mm—150mm之间。

混凝土热工计算（C30）

混凝土的绝热温升值

T（t）=mcQ/cб（1-e-mt）=62.52（1-e-mt）

mc—每立方米混凝土水泥用量430kg

Q—水泥水化热J/kg取335

C—混凝土比热取0.96（J•kg•K）

б—混凝土质量密度取2400kg/m3

m—取0.3

计算得不同龄期的混凝土绝热升温值见下表

时间（h）

1

2

3

4

5

6

7

10

14

28

最大时

温值（℃）

16.2

28.2

37.1

43.7

48.6

52.2

54.9

59.4

61.6

62.5

62.52

10

混凝土各龄期的收缩变形值

εy（t）=εy（1-e-0.01t）

εy=3.24×10-4

mn取值表

mi

M1

M2

M3

M4

M5

M6

M7

M8

M9

M10

平均值

取值

1.25

1

1.9

1

1

0.54

1.43

1

0.95

1.74228

各龄期的M6值见下表

龄期

1

2

3

4

5

6

7

10

14

28

M6

1.0

1.0

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.8

0.84

0.84

各龄期的Σmi值见下表

龄期

1

2

3

4

5

6

7

10

14

28

Σmi

1.742

1.742

1.707

1.672

1.637

1.603

1.568

1.55

1.463

1.463

各龄期的εy（t）值表（相对变形）（×10-4）

龄期

1

2

3

4

5

6

7

10

14

28

εy（t）

0.056

0.11

0.163

0.212

0.259

0.302

0.343

0.478

0.619

1.158

Ty（t）各龄期混凝土的收缩当量温差

Ty（t）=εy（t）/aa=1.0×10-5混凝土的线膨胀系数

各龄期混凝土的收缩当量温差

时间（h）

1

2

3

4

5

6

7

10

14

28

Ty（t）

0.49

1.1

1.63

2.12

2.59

3.02

3.43

4.78

6.19

11.58

Et各龄期混凝土的弹性模量见下表E（t）=EC（1-e-0.09t）

龄期（天）

1

2

3

4

5

6

7

10

14

28

EC

2600

4900

7100

9100

10900

12500

14000

17800

21500

29200

ΔT混凝土的最大综合温差

ΔT=T0+2/3T（t）+Tз（t）-T（h）

T0混凝土入模温度取8（℃）

Th混凝土的稳定温度17（℃）

各龄期的稳定ΔT值表

龄期

（天）

1

2

3

4

5

6

7

10

14

28

ΔT

1.83

9.91

17.36

22.25

25.99

28.82

31.03

35.38

38.26

44.25

混凝土温度收缩应力

б=E（t）aΔT/（1-u）StR=E（t）ΔT（0.4×10-5）/（1-0.175）

St—考虑徐变形影响的松弛系数取0.4

α—膨胀系数取1×10-5

R—混凝土的约束系数取1.0

U—混凝土的柏松比取0.175

各龄期混凝土温度收缩应力表

龄期

（天）

1

2

3

4

5

6

7

10

14

28

б（t）

0.023

0.226

0.598

0.982

1.374

1.747

2.116

3.053

3.998

6.265

混凝土浇筑带第5天后温度应力将大于混凝土的抗压强度1.5Mpa产生裂缝，所以必须采取措施施力加以控制。

严格控制混凝土入模温度

本工程浇筑时间为11月10日左右，平均气温根据96年-99年4年的施工纪录统计为2.5℃，对控制混凝土的入模温度较为有利，根据规范要求混凝土的入模温度不得低于5℃，出机温度不宜低于10℃的规定，决定本工程筏板浇筑时的入模温度控制在5-8℃之间。

根据浇筑时的天气情况，采取加热混凝土用水和骨料等方法控制混凝土出机温度在10-12℃。

采用合理浇筑方法：

根据工程需要，筏板混凝土一次浇筑量大，现场无一次储备材料场地，又处于冬期施工，在场外储存材料运输困难，所以本方案决定采用商品混凝土浇筑筏板。

对商品混凝土要求在保证泵送的前提下尽量减少坍落度。

加缓凝剂后初凝时间控制在2.5小时左右。

混凝土中渗膨胀剂以补偿混凝土干缩。

混凝土浇筑采用斜面分层，一个坡度，薄层浇筑，一次到顶的施工工艺，以保证筏板的连续浇筑，避免出现施工冷缝，又尽可能地增大混凝土的散热面积，以利于早期水化热的散发。

斜面分层混凝土由