《超长水工构筑物砼结构施工工法》关键技术鉴定资料

'《超长水工构筑物砼结构施工工法》关键技术鉴定资料《超长水工构筑物砼结构施工工法》关键技术鉴定资料中铁十二局集团建筑安装工程公司2003年11月8日目录一、工法技术总结1、工法特点2、适用范围3、关键技术难度4、质量标准5、推广前景二、工程应用与经济效益证明三、质量检验报告四、用户意见五、有关工程照片附注：1、《关键技术鉴定资料》WORD考盘A4纸打印一式十份2、工程应用证明需甲方或监理盖章和应用单位盖章。3、经济效益证明需甲方或监理盖章和应用单位财务盖章。4、以上证明材料属单位的下一行要注明时间。 《超长水工构筑物砼结构施工工法》关键技术鉴定资料一、工法技术总结1、工法特点：(1)、超长超宽水工构筑物要达到抗渗抗裂的设计技术要求；(2)、池体周围地下水位高，对池体有抗浮设计技术要求；(3)、水的净化处理过程设计采用重力流施工工艺；(4)、通过市场调研，优化砼配合比，内掺低碱微膨胀剂，采用机制砂，自动计量搅拌砼，设置钢板止水带，变形缝处设置天然橡胶止水带以减少结构连续长度；适当加密池体钢筋间距，提高砼池体抗渗抗裂性能。(5)、结合工程特点，自行设计、加工、制作55型扩大系列钢模板，三节(组合式)对拉螺杆，以减少模板拼缝，提高拼模工效，提高池体清水砼外观观感质量。(6)、砼池体底板下设置碎石和砂反滤层、盲沟、盲管以降低排除地下水位，施工过程池体周边设置排水明沟，使之形成地下排水网络系统，提高了池体抗浮能力。(7)、池壁砼采用泵送入模，簿层斜坡，分层振捣浇筑法，(特殊部位辅以模外微振)。2、适用范围：本工法成熟的技术可广泛应用于大型市政净水厂、污水厂及同类水工构筑物工程，也可在其他建筑工程中尤为砼剪力墙工程中推广应用，尤其适用于地下水位高的水工构筑物的工程。 3、关键技术难度：(1)、池体抗浮：①、在砼底板下部设置400mm厚的砂石反滤层，并在反滤层下部埋设盲管通向池外排水沟，使地下水通过反滤层渗到盲沟的盲管内排向池外。反滤层为100mm厚中粗砂+200mm厚碎石(5～40mm)+100mm厚中粗砂；盲管是直径为325mm的多孔钢管，管外壁包裹双层钢滤网，滤网外包双层玻璃丝布。②、施工过程中设计要求反滤层既要有很好密实度，又不能用压路机强制震动(因清水池、泥水处理系统水工构筑物基础采用了水泥深搅桩，不允许强烈震动)，在池体周边设置排水明沟与集水井的辅助措施排除地表明水始终保持基坑地下水标高低于底板砼垫层。③、砼池体施工完毕，池内应始终灌水进行养护。周边还应设置地下水位观察井长期进行观察。(2)、模板支设加固系统：①、针对本工程不能使用塔吊的实际情况自行设计加工制作55型扩大系列钢模板和三节组合式对拉螺杆系统。55型扩大系列钢模板基本模数为60031200、50031500，面板厚度为3mm，背肋板厚度为4mm，板与板的连接采用点焊和满焊相结合。三节式组合式对拉螺杆，由中杆端杆，锥形螺母组合而成，中杆与端杆由锥形螺母进行连接，在中杆的中部设有5035033的钢制止水片。②、针对絮凝平流沉淀池A段配水花墙800个预留孔洞，经对池壁的配模设计，专门设计制作了200套适应25032503400 预留孔洞整体定型组合钢木模板，为便于砼浇筑振捣，将预留孔洞模板两头均伸出与池壁模板外侧齐平，对拉杆布置于中部，每单元200个孔洞为一浇筑段。③、因该结构为抗渗砼，每个浇筑单元池壁模板必须一次性到位，并确保其整体性，牢固性，稳定性，密封性。④、根据工程特点，钢模板加固支撑采用先横后竖，φ48钢管双管双向6003600间距，斜撑配以满堂红排架综合支撑方法，(扫地杆在池壁两侧的钢筋地锚必设)。⑤、采用石棉条和簿胶皮相结合的方法，个别特殊部位采用双面粘(预埋套管处)，对模板拼缝进行密封以杜绝露浆并失水。⑥、池体底板砼浇筑完毕，逐段在池壁的两侧底板处弹设支设模板控制线，并进行整体复核，以此控制模板的支设质量。(3)、优化砼配合比设计：①、抗渗泵送砼参数抗渗等级S6级，水泥标号P.O32.5普通硅酸盐水泥粗骨料最大直径≤40mm，其含泥量(重量比)不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%，最大粒径与输送管径之比，当泵送高度＜50m时，碎石不应大于1:3。细骨料的含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%。外加剂采用低碱微膨胀剂。最小水泥用量(含掺合料)≥320kg/m3。砂率宜为35%～40%，灰砂比宜为1:2～1:2.5。采用中砂通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应小于15%，通过0.16mm 筛孔的含量不应小于5%，最大水灰比为0.60。砼坍落度宜为80～180mm试配要求的抗渗水压值应比设计值提高0.2Mpa。②、根据昆明地材的特点，在选取砂、石料时，由于当地无合适的天然砂，在反复进行市场调查的基础上，最后选定水洗机制砂，该砂经检验级配良好，细度模数在2.7左右，含泥量≤1%，该砂的质量不仅稳定，而且符合抗渗清水砼配合比用砂质量要求。③、为满足砼抗渗要求及水泥砂石料自动计量和砼泵送工艺的特点要求，在砼中掺入了砼泵送剂和低碱微膨胀剂，微膨胀剂在砼中能够产生微膨胀，抵抗砼的收缩，使砼中产生一定的自应力，既满足泵送工艺，又达到防渗抗裂的目的。④、砼配合比的优化：在施工前期的技术准备阶段，经过大量市场调查，质量、价格比选，确定了砼配合比试配用原材料品种、规格、质量标准。根据所选取的原材料，利用正交设计方法进行砼配合比设计，并在上百次配合比试配基础上，多次优化施工用配合比，最终选择出最佳砼配合比，并根据正交设计试验的强度结果，经过极差分析，得出水泥用量和W/C是影响砼强度的重要因素，即水泥用量大、砼强度高，W/C越小，砼强度越高，再根据砼施工工艺要求，砼采取泵送方法施工，要求砼的坍落度和易性必须满足泵送的要求，同时对抗渗砼中的最小水泥用量也须满足《普通砼配合比设计规程》JGJ/T55-96的有关要求，所以最终选择C25、P6砼的主要参数为P.O32.5水泥的最小用量为 317kg/m3、W/C为0.57、砂率为45%、坍落度为150mm、R28为33.9Mpa。⑤、砼水平施工缝及池体伸缩缝的设置原则：依据工程设计要求，结合现场实际，池体底板处不设置砼水平施工缝，针对池壁与底板砼的浇筑方法，在浇筑底板砼时，将池体池壁上翻500mm(清水池上翻1100mm)处围绕池壁通长埋设止水钢板作为底板砼浇筑时的池壁水平施工缝，水平施工缝采用3mm厚钢板压制而成槽型，并与钢筋焊成一体。池体伸缩缝一般在池体长度方向按35m左右设一道，并在缝内设置宽350mm的天然橡胶止水带嵌于砼中，将池体分割成若干自然段，在缝内橡胶止水带两侧增设河南永丽化工有限公司生产的SGJL—851型双组份聚硫密封胶以增加此处的抗渗效果。钢板止水带，橡胶止水带，密封胶的设置，将整个砼池体连成一个整体，不但有效防止了水的渗漏，而且有效地缓解了砼的收缩变形，避免了砼出现收缩裂缝和基础不均匀沉降而产生的裂纹。(4)、池体大直径预留预埋套管(孔洞)针对本工程净水处理采用重力流常规水处理，需加工卷制预埋多种直径的套管257个，(最大直径2220)多种几何尺寸的预留孔洞6000余个，在施工中应控制好以下几项关键技术：①、标高控制难度大，标高误差必须满足水处理工艺标准的要求(±3mm)，须完成测量过程(安放中、合模前、浇筑砼前、后)四次必检程序。 ②、套管必须与主体结构同步施工，且必须与钢筋绑扎安装同位到位，自行设计加工制作不同规格的专门管托(支架)，并将其固定于底板砼垫层上，按要求安装好套管加强筋，上下左右焊接牢固，以增加其刚度及稳定性能。③、加工制作套管的尺寸控制是确保套管质量的关键，钢板下料时要在固定平整的工作平台上，下料的对角线一定要找方。④、套管的焊缝质量是焊接钢套管的关键技术，焊接完毕必须用超声波对焊缝质量按抽检频率进行检查。⑤、钢套管的卷制须确保园度精度，钢板卷制前板两边用专用模具压制成弧线状，以消除卷制过程中的直线段，卷制采取重复滚压措施，卷制完毕即时做好内支撑，以防变形(须保持池壁砼浇筑完毕)。⑥、预埋钢套管须确保其周边砼的密实度、光洁度。预埋套管两侧底部钢模板须预留两个观察砼震捣孔(后塞)，套管周边砼的浇筑须从两侧对称，分层进行(杜绝从顶部直接浇筑)，并及时震捣，砼浇筑全过程安装人员必须全过程旁站跟踪观察检查。⑦、严格工序验收程序，即加工制作，安装就位，砼浇筑完毕，必须经甲方工地代表，监理工程师，施工三方联合组织验收，合格方可进行下道工序。4、质量标准一、清水砼质量总体概念掌鸠河引水供水净水厂工程位于昆明市区东北角松花坝水库西侧，主要工程量集中在配水井、絮凝平流沉淀池、滤池、 清水池、泥水调节沉淀池、污泥浓缩池、污泥回收水池构筑物，砼总浇筑量近70000m，按设计要求主体结构表面需作砂浆抹面装修。为保证砼观感质量，我部承诺，所有水工构筑物池体均按清水砼施工质量标准进行施工，拆模后基本不出现普通砼质量通病，表面平整密实、色泽均匀，达到中级装饰标准要求和观感效果。二、内控质量标准1、清水砼基本要求(1)、混凝土振捣密实、均匀，无明显的质量通病(如蜂窝、麻面、露筋、夹渣等)。(2)、混凝土表面平整光洁、色泽均匀一致，无裂缝、锈斑，气泡不明显。(3)、板、梁面无挠曲，现浇板面搓抹平整密实，无抹痕、无龟裂，楼梯踏步成型准确，无脚印、坑凹。(4)、墙、柱、梁、板几何尺寸准确，标高一致。(5)、阳角方正、垂直，线条顺直、清晰、无圆弧，棱角分明。(6)、洞口(含预留管、盒)方正，位置准确，规格尺寸误差在允许偏差范围内。(7)、施工接缝位置留设正确，接槎平顺，无明显缺陷。2、允许偏差由于我国现行钢筋混凝土工程施工及验收规范中尚无清水混凝土的验收标准，故我集团制定比国家规范提高一级的砼质量标准，并以此控制砼工程施工。3清水砼结构允许偏差 预埋件和预留孔洞的允许偏差(以上普通砼允许偏差据业主提供《净水厂一期土建工程技术规范》)三、清水砼施工质量技术措施1、清水混凝土施工工艺流程(1)、清水混凝土墙体施工工艺清水混凝土交底→轴线、模板线弹设→插筋整修→插筋连接→钢筋绑扎→预埋套管→模板刷脱模剂(同时布置泵管)→墙体模板安装→混凝土浇筑→收头清理(混凝土分段浇捣相应步骤循环)→拆墙模→拆墙模时的质量保护(同时墙模板整理、刷脱模剂)→成品混凝土的养护→成品保护(2)、现浇梁板施工工艺清水混凝土交底→梁、板底标高线弹设→用切割机切齐梁口和板底边→梁底模支设→梁钢筋绑扎→支设梁侧模和板底模→板筋绑扎→水电预埋→梁板混凝土浇筑→成品混凝土养护→成品保护。以上每道工序均应经施工单位自检，监理专检合格后才能进入下道工序。2、测量放线要求测量放线作为先导工序应贯穿于各个环节，它是保证主体结构的形体尺寸满足设计要求的前提，是使主体结构达到清水混凝土的基础。在实际施工中应抓住以下几点：(1)、水准测量水准点是结构标高和沉降观测控制的依据，要求一个施工场区设置不少于3个，以利于通视、校核，在底板施工时要加 强水准测量，以保证墙体模板支设的质量。本工程为重力配水、墙体预埋件较多，要加强水准测量，保证预埋件的位置准确。(2)、轴线控制轴线控制的精度直接影响模板的安装及混凝土的外观效果，测量放线时要加强复核，放出轴线控制线及细部控制线，并加强通视复核。3、钢筋工程要保证构件几何尺寸和模板安装到位，首先要保证钢筋位置准确，主要应抓好以下几个方面：(1)、严格控制钢筋的配料尺寸：钢筋下料要实行审核制，严格把好配料关，使钢筋加工符合规范要求，并实行定期抽检，对不合格的责令返工并予处罚，直至符合设计要求。(2)、钢筋接头和绑扎钢筋绑扎要保证定位准确、牢固，竖向墙柱预插钢筋要生根准确，浇筑前沿横向将钢筋固定牢固，不致影响模板支设。绑扎钢筋的扎丝多余部分要弯向池体内部，以免外露形成锈斑，支模前均匀布置塑料保护层垫层，防止出现露筋。4、模板工程模板的施工是保证清水混凝土的关键，从设计、加工到拼装，都需要围绕如何保证质量进行。(1)、模板设计、制作在本工程中，综合工程特点，自行设计加工制作55 扩大系列钢模板和三节组合式对拉螺杆系统，尺寸以50031200、60031500、50031500为主，另依据需要配制适量其它规格模板，在增加周转次数的同时提高了模板的适用性。模板加工制作过程要仔细验收以下内容：单块模板的平整度、几何尺寸、钢板板材厚度、对角线、拼装后的平整度、模板间接缝等。加工完成后的钢模要经验收达到标准后方可投入使用，具体要求见钢模质量验收标准。(2)、模板组装1)、根据施工组织设计对施工区段划分，施工工期和流水作业的安排，首先明确需要配制模板的数量。2)、按照施工图纸中水工构筑物池体的几何尺寸进行模板组配设计。3)、确定支撑系统的布置、连接和固定方法。4)、确定预埋件的固定方法及预留洞的处理方法。5)、做出钢模、连接件、支撑及架设工具等统计表，以便备料。6)、拼装时模板缝间要用5cm宽的海绵条和薄胶条粘贴以防漏浆，墙模采用对拉螺栓加固，外墙采用组合式对拉螺栓，中杆加设5035033钢板止水片，保证防水性能；内墙采用普通对拉螺栓加塑料套管，中杆与端杆的连接采用锥形螺母，以便对端杆及锥形螺母的回收，并提高周转效率，降低工程成本。钢模板制作质量标准钢模板产品组装质量标准5、混凝土工程(1)、混凝土材料选择 为使混凝土的外观颜色均匀一致，对原材料要严格选择。水泥选择要定厂家、定标号、定批号，最好能定同一熟料。石子选择要强度高、连续级配好、颜色一致的碎石，并要严格控制含泥量。砂子选择要定产地、定细度模数、定颜色，也要严格控制含泥量。外加剂要定厂商、定品牌、定掺量，并在拌制过程中精确计量。(2)、混凝土拌制混凝土搅拌一要配料准确，二要保证搅拌时间，对计量设备要由专人定期检查、专人调试。针对骨料含水量及时由试验室调整用水量，任何人不得随意调整用水量。外加剂的掺加要找责任心强的人员负责。投料顺序：石子→水泥→砂子→外加剂。搅拌前搅拌机要加水空转数分钟，然后将积水倒掉，使筒壁充分湿润。搅拌第一盘时，考虑到筒壁上的砂浆损失，石子用量应按配合比规定用量减半；考虑按清水混凝土施工且掺有外加剂，为确保搅拌均匀，搅拌时间要适当延长，一般不少于120S。(3)、非泵送混凝土的运输混凝土在运输过程中应保持其匀质性，做到不分层，不离析，不漏浆。混凝土运至浇筑地点时，应有规定的坍落度。如运至浇筑地点发现有离析或初凝现象，必须在浇筑前进行二次搅拌，均匀后方可入模，对已凝固的混凝土应作为废品，不得用于工程中，以免影响防水质量。混凝土应以最少的转载次数最短的时间从搅拌地点运到浇筑地点，混凝土从出料到入模浇筑完毕的延续时间应符合下表：(4)、混凝土的浇筑 混凝土浇筑的自由倾落高度不宜超过2m，否则应加串筒下料，浇筑分层厚度控制在500mm以内，防止因浇筑高度过大造成胀模，以及气泡排不出混凝土，影响混凝土外观质量。对门窗洞口及预埋管周边，要用细石混凝土浇筑，并要注意两边均匀下料，分层振捣密实。振捣时振捣棒不得接触钢筋、模板、止水带及预埋管件。底板靠近墙柱两侧，混凝土浇筑标高要严格控制，以保证大模支设的质量。为方便控制标高，宜在竖向钢筋上标出标高控制线。(5)、混凝土拆模考虑清水混凝土的外观边角要求较严，防水混凝土拆模时要在适当强度条件下拆卸，对边角处更要仔细拆卸。拆模时，需要由试验工程师依据强度上升情况并请项目总工程师同意后进行，并在拆模时跟班作业。模板拆除要轻拆轻放，清理干净，堆放整齐，并标明部位。拆模后对混凝土表面微小气孔及表面螺栓孔补修好，并待混凝土上升到一定强度时用砂轮将表面板缝凸痕打磨平整，使得混凝土观感达到清水砼观感标准。(6)、混凝土养护混凝土早期养护应由专人负责，在砼浇筑完毕及时在池体平面及立面采用塑料薄膜加麻袋覆盖并及时浇水养护，使混凝土始终处于湿润状态，养护时间应以能满足混凝土强度增长的需要，正常条件下养护≦14天。(7)、混凝土成品保护模板完全拆除后，混凝土强度还较低，对预埋套管及混凝土阳角、洞口边角要加强成品保护，避免造成预埋管周边渗漏及阳角缺损影响质量，因此以下几点应特别注意： 1)、对上述部位的模板要仔细折卸：2)、周转器材及工具严禁从预留洞口中传递，必要时将洞口临时封闭；3)、柱墙阳角用2cm厚板条在1.5m以下范围内进行保护。6、预埋套管质量标准(1)、套管加工成型后，管子经100%检查验收，园度控制在2mm以内，管周长误差≤1mm，管端面垂直度误差控制≤1mm。(2)、套管安装高程偏差≤2mm，轴线偏差≤2mm。(3)、砼浇筑完毕后，管高程偏差≤3mm，轴线偏差≤3mm。管周边砼密实、无蜂窝、麻面、光洁平整、平滑顺接。5、推广前景：该工法可广泛地应用于大型市政工程如净水厂、污水厂水工构筑物工程。其优化设计后的防水抗渗抗裂砼配合比较为成功完善的经验，可充分有效利用昆明当地自然资源，也是对云南省2昆明市建筑业一大创新，并对其他建筑砼剪力墙结构体系也具有一定的指导意义，故该工法具有广泛的推广前景。工程应用证明昆明市掌鸠河引水供水工程净水厂，设计规模60万吨/d，一次建设主要工程为砼水工构筑物，百米以上超长超宽大型防水抗渗砼结构就有6座，池壁结构厚度有仅为150～200mm薄壁，连续长度为108m的池壁就有8道，砼设计强度等级为C25，抗渗等级为P6，池体基础均处于微膨胀土地质条件中，针对本工程成功地开发了“超长水工构筑物综合施工技术”科研成果，(该成果获得中铁十二局集团2002 年度科技进步一等奖，中国铁路建设总公司2002年度科技进步二等奖)，解决了大型水工构筑物砼施工关键技术难题，较好地完成了水工构筑物7万m3防水抗渗砼的浇筑工程，主体结构完成后，经对水工构筑物满水试验，砼池体达到不渗、不裂、不漏之目的。2003年10月29日顺利通过竣工验收，总体评价为符合设计要求，满足使用功能，池体砼达清水砼质量标准，单位工程质量达优良级。此证明中国市政工程西南设计研究院七水厂项目监理部中铁十二局集团昆明掌鸠河净水厂工程指挥部二OO三年十一月八日经济效益证明昆明市掌鸠河引水供水工程净水厂，设计规模60万吨/d，各种砼建(构)筑物近20座，施工中运用“超长水工构筑物砼结构施工工法”指导施工，产生一次性直接经济效益288.27万元，取得了较为可观的经济效益。附：昆明掌鸠河净水厂工程“超长水工构筑物砼结构施工工法”一次性直接经济效益分析报告。此证明中国市政工程西南设计研究院七水厂监理部中铁十二局集团昆明掌鸠河净水厂工程指挥部二OO三年十一月八日昆明掌鸠河净水厂工程“超长水工构筑物砼结构施工工法”一次性直接经济效益分析报告一、55扩大系列钢模板效益分析，市场调查220元/m2 ，自行加工制作200元/m2，钢模板总数12000m2，共节约(220-200)×12000=24万元。二、三节(组合式)对拉杆效益分析。市场调查25元/套，自行设计加工制作21元/套，(市场价格主要增加端杆与锥套间的两个焊接接头)，对拉螺杆总数30000个，每个接头需焊接费：2元/个，2个/套，30000×2×2=12万元。三、优化砼配合比后节约水泥、节约倒水泥人工费效益分析：本工程C25砼总量46546m3，水泥：P.032.5。1、原设计砼合配合比水泥用量416kg/m3，优化砼配合比后水泥用量为317kg/m3，每方砼节约水泥用量416-317=99kg/m3，节约水泥总量99370000=6930000kg=6930t，散装水泥单价338元/t，节约水泥费用338×6930=234.23万元。2、优化砼配合比后采用散装水泥，自动计量装置，节约采用袋装水泥倒水泥人工费：每天完成砼总量200m3，每工班需倒水泥人工8人/工班，每天三班倒，倒水泥需24人/d，砼施工共需46546÷200=233天。共发生(节约)倒水泥人工费：30×24×233=16.776万元。四、钢套管卷焊：外委加工600元/t，自行加工300元/t，共卷钢套管42t共节约(600-300)×42=1.26万元。一次性直接经济效益分析总计：24万+12万+234.23万+16.776万+1.26万元=288.27万元。中国市政工程西南设计研究院七水厂监理部 中铁十二局集团昆明掌鸠河净水厂工程指挥部二OO三年十一月八日用户意见中铁十二局集团：你集团昆明掌鸠河净水厂工程指挥部在砼的施工过程中，重点研究开发了“群体水工构筑物测量控制技术”、“55扩大系列钢模板系统”、“大直径预埋套管施工技术”、“超长砼池体抗渗抗裂施工技术”等项综合施工技术，并结合净水厂工程实际制定了高于国家规范标准与行业标准的“清水砼施工质量内控标准”，经工程实践中不断改进总结提高，证明专项设计合理，技术方案可行，关键技术严控，预控措施到位，严格内控标准，强化细部做法，实施奖优罚劣。主体结构完成后，经对照清水砼内控质量标准检查验收，池体砼振捣密实，色泽均匀，表面平整光洁，施工缝位置留设正确，接槎平顺，阴阳角垂直方正，线条顺直清晰，标高一致，几何尺寸正确，预埋套管周边平滑顺接，预留孔洞方正、标高准确，施工误差均在清水砼内控质量标准之内，基本达到了清水砼内控质量标准，所有水工构筑物经满水试验，渗水量均在允许范围，符合设计要求，满足使用功能，工程实物质量经昆明市市政工程质量监督站检测，质量等级核定为优良级，并创造了良好的社会信誉。此证明昆明市掌鸠河引水供水工程建设管理局二OO三年十一月八日'