北京辦公樓泵送混凝土施工方案泵送能力驗算(15頁).doc
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2023-07-10
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1、一、 編制依據1、混凝土結構工程施工及驗收規范 GB50204922、施工圖紙(北京建筑設計研究院設計部分)(參考書籍:建筑施工手冊 第二版 19-5-7 泵送混凝土施工)二、 工程概況北京市海淀區機關辦公樓工程。建筑面積53500,主要分為主辦公樓、裙樓和圓形會議中心三部分。地下二層,加半地下層,主樓地上十三層,裙樓地上五層和會議中心地上三層。本工程全部采用商品砼施工。0.000以上砼強度等級如下:序號部 位構 件層 數砼強度等級1高層部分柱12層C502高層部分柱37層C403高層部分柱8層以上C304高層部分墻及連墻柱17層C405高層部分墻及連墻柱8層以上C306裙房和會議中心柱12層2、C407裙房和會議中心柱3層以上C308裙房和會議中心墻體1層C409裙房和會議中心墻體2層以上C3010梁、板、樓梯等水平構件C3011其它不與主體同時施工的次要結構C2012后澆帶采用比兩側砼高一強度等級的砼澆筑裙樓和會議中心(高度在20m以下)、主辦公樓三層以下,采用砼汽車泵及塔吊配合布料,主辦公樓三層以上(主辦公樓高56.6 m)采用砼地泵及塔吊配合輸送砼。主辦公樓單層豎向結構砼量為230m3(其中獨立柱為130 m3,電梯井筒剪力墻為100 m3),單層頂板、梁砼量為500m3。三、商品砼攪拌站的選擇及要求:1、商品砼攪拌站的選擇:主要考慮其應通過ISO9002質量體系認證、企業資質3、等級為一級、運距小于15Km,其他還有砼日產量、主要材料的來源渠道、加料計量自動化、試驗室條件等。經綜合考慮確定選用城建總公司田村砼攪拌站。在簽訂砼合同時明確以下內容:砼強度等級、施工部位、工程量、砼坍落度、供應方式、擬澆灌時間、每小時供應量、砼特殊性能要求(如早強、緩凝等)及相關資料的提供,并根據澆筑部位特點、天氣狀況與攪拌站共同協商確定摻合料、外加劑的選用。2、砼配合比的優化:(1)對原材料的要求:砼配合比的確定除了滿足強度要求外,還必須滿足可泵性、低泌水性、低坍落度損失及和易性良好,因此對原材料提出了如下要求:水泥:配置泵送砼所用的水泥應符合國家現行的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(GB174、5-92)、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥(GB1344-92)。粗骨料:骨料最大粒徑與輸送管的管徑之比:對碎石不大于1:3,對卵石不大于1:2.5,且要符合國家現行標準普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法(JGT53-92)。細骨料:應符合國家現行標準普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法。還要滿足(a)采用中砂,細度模數2.32.5:(b)通過0.315MM篩孔的砂不小于15%;(c)具有良好的級配。水:應符合國家現行標準混凝土拌合用水標準(JGJ63-89)的規定。摻和料和外加劑:摻合料應符合國家現行標準,其中粉煤灰應符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰、粉煤灰在混凝土和砂漿5、中應用技術規程和預拌混凝土的規定。外加劑符合國家現行標準混凝土外加劑(GB8076-87),混凝土外加劑應用技術規范(GBJ119-88),混凝土泵送劑和預拌混凝土的有關規定。(2)砼配合比的確定:泵送砼配合比設計,應符合國家現行標準普通混凝土配合比設計規程(JGJ55-95)、混凝土結構工程施工及驗收規范(GB50204-92)、混凝土強度檢驗評定標準(GBJ107-87)和預拌混凝土的有關規定,并應根據砼強度、原材料、砼運輸距離、輸送高度、氣溫等具體施工條件進行試配。根據攪拌站積累的施工經驗及泵送規程規定,砼水灰比控制在0.40.6之間,砼砂率為3845之間,坍落度為160180(20)之6、間,砼最小水泥用量為300Kg/m3。3泵送砼的供應:(1)泵送砼的拌制:砼各種原材料的質量符合配合比設計要求,并應根據原材料情況的變化及時調整。拌制砼時,嚴格按設計配合比對各種原材料進行計量,攪拌時期投料順序,除滿足有關規定外,粉煤灰宜于水泥同步,外加劑按配合比要求摻加,且宜滯后于水和水泥,攪拌時間嚴格按規范執行。(2)泵送砼的運輸:砼供保是泵送及澆筑質量的決定性因素,因此在與攪拌站簽訂供貨合同時明確要求砼的初凝時間,每小時供砼量(到現場)不少于4車且均勻供料。攪拌站根據此要求及砼澆筑量、攪拌時間、運距等綜合考慮,以確定運輸車數量。砼泵的平均輸出量根據砼泵的最大輸出量、配管情況和作業效率,按7、下式計算確定:Q1=Qmax1式中:Q1每臺砼泵的實際平均輸出量(m3/h); Qmax每臺砼泵的最大輸出量(m3/h),施工現場采用一臺HBT80C固定式砼輸送泵,Qmax=80 m3/h; 1配管條件稀疏,可取0.80.9,取0.85;作業效率,可取0.50.7,取0.5。所以Q1=800.850.5=34 m3/h(以上是根據HBT80C固定式砼輸送泵有關參數計算的,采用砼汽車泵和塔吊施工作業時,砼汽車泵一般不少于2臺,臂長為42m或36m)砼連續作業時,每臺砼泵需要配備的砼攪拌運輸車臺數,按下式計算:N1=Q1(60L1S0T1)(60V1)式中:N1砼攪拌運輸車臺數;V1每臺砼攪拌運8、輸車容量(m3),取V1=6 m3;Q1每臺砼泵的實際平均輸出量(m3/h);L1砼攪拌運輸車往返距離(Km);S0砼攪拌運輸車平均行車速度(Km/h),取S0=30 Km/h;T1每臺砼攪拌運輸車總停歇時間(min)。N1=0.094(2 L1T1),每次澆筑砼攪拌運輸車數量由具體情況確定。砼攪拌運輸車的現場行使道路宜為環形道路,且滿足重車行駛的要求;車輛出入由專人指揮,夜間施工應有良好的照明設施,危險區域設置警戒標志;砼攪拌運輸車在裝料前,必須將拌筒內積水倒凈;到達現場后,坍落度不符合要求的砼立即退場,嚴禁卸料使用;在砼運輸過程中,拌筒保持36r/min的慢速轉動。攪拌站提供的砼初凝時間要9、滿足現場連續施工的要求,泵送砼運送延續時間不宜超過砼初凝時間的1/2,每臺砼攪拌運輸車總停歇時間根據交通情況和現場情況確定。砼攪拌運輸車給砼泵喂料要求:在喂料前,應中、高速旋轉拌筒,使砼拌和均勻,防止分層離析;喂料時,反轉卸料應配合泵送均勻進行,且應保證砼在集料斗內高度標志線以上;暫時中斷泵送作業時,應使拌筒低速澆拌砼;砼泵進料斗上,應安置網篩設專人監視喂料,以防超大直徑骨料進入泵內造成堵塞。四、 泵送砼設備的選擇和現場布置(一)、砼泵的選擇和現場布置:1、砼泵的選擇:考慮到經濟,適用的原則,主辦公樓、三層會議中心和五層裙樓三層以下采用砼汽車泵,塔吊配合進行砼施工;主辦公樓三層以上在主樓南側,10、塔吊附近設置一臺HBT80C固定式砼輸送泵,兩道輸送管布置在結構內部,三層會議中心、東側裙樓和五層裙樓三層以上結構,使用42米汽車泵和塔吊配合作業,必要時可接配管進行施工。2、砼泵的現場布置:(現場布置詳見附圖1)砼泵設置處場地應平整、堅實,具有重車行走條件,且有足夠的場地保證攪拌運輸車的供料、調車的方便;砼泵盡量確定為固定位置,盡量少移動砼泵;多臺砼泵同時澆筑砼時,應合理布置,使各自承擔的澆筑量接近,做到同時完成,避免留置施工縫;在砼泵作業范圍內,不得有障礙物、高壓電線,同時要有防范高空墜物的措施;砼泵的轉移運輸時要注意安全要求,應符合產品說明及有關標準的規定。(二)、泵送管的選擇和現場布置11、:1、泵送管的選擇:砼輸送管包括直管、彎管、錐形管、軟管、管接頭和截止閥,要求管道阻力小、耐磨損、自重輕、易裝拆。各種配管使用長度具體由現場實際情況確定直管:管徑125mm,長度2m、3m;彎管:管徑125mm,彎曲角度45o和90o,曲率半徑1.0m;錐形管:150 125,長度1m;軟管:3m和5m兩種,管徑125mm;截止閥:針型閥2、泵送管的現場布置:(管線布置詳見附圖1)根據施工現場實際情況,盡可能縮短管線的長度。少用彎管和軟管,以減少壓力損失。管線便于拆裝、清洗和故障維修。管線布置要求橫平豎直,繪制布管簡圖。在同一管線中,采用相同管徑的輸送管。同時采用新、舊管段時,將新管布置在泵送12、壓力較大處。輸送管應無龜裂,無凹凸損傷和彎折的管段,接頭嚴密、有足夠強度、并能快速拆裝。垂直方向配管時,地面水平管長度不小于垂直管總長度的1/4,且不小于15m,(主辦公樓高度為56.6m),在距出料口4m處設截止閥,保證立管內砼不致反流。輸送管的固定不得直接支撐在樓面鋼筋上,水平管每隔一定距離設置支架,便于排除堵管、裝拆和清洗管道,水平管與立管交接處設大弧度彎管,彎管底設三角形底座,緩沖水平力。泵管從主樓南側門廳靠近軸柱子進入結構,(管道加固措施詳見附圖2),分成兩支。在軸北4米,軸東2米,軸西2米(對稱),首層頂板及以上各層頂板上預留300300的洞口,洞口四角預埋20或20以上鋼筋(3013、0mm長),作為管道固定埋件,立管從洞口穿出,在樓層間用鋼管架固定。(詳見附圖3)夏季施工管線要用濕草袋或濕罩布覆蓋,避免陽光照射,每隔一定時間澆水潤濕。管道系統要定期檢查各種配件的磨損情況,及時更換。布料設備要求覆蓋整個工作面,均勻迅速進行布料,且支撐牢固、穩定,不影響其他工序的施工。(詳見附圖3)3、泵送能力驗算:(1)最大水平輸送距離:現場采用125mm直泵管,砼坍落度S1:16cm(18 cm);粘著系數(pa):K1=(3.000.01S1)102=284(282);速度系數(pa/m/s):K2=(4.000.01 S1)102=384(382);t2/t1:砼泵分配閥切換時間與活14、塞推壓砼時間之比,取0.3;2:徑向壓力與軸向壓力之比,取0.9;砼輸送管半徑r=0.125m;V2:砼在輸送管道內的平均流速(m/s),取V2=0.56 m/s;砼在水平輸送管道內流動每米產生的壓力損失(pa/ m):Ph=22K1K2(1t2/t1)V2/ r =14.4(K10.73K2) =8126(8076)pa/ m砼泵的最大出口壓力為Pmax(Mpa), HBT80C泵為1318.5 Mpa,砼最大水平輸送距離:Lmax=Pmax/PhLmax=16001610m(取Pmax=13 Mpa)(2)配管換算水平輸送距離計算:配管換算成水平管線長度,一般情況下:配置1個錐形管150 15、125mm,水平換算距離8m;最高垂直距離取60m,水平換算距離60m4=240m;彎管(r=1.0m)不超過4個,水平換算距離94=36m;36m軟管1根,水平換算距離20m。合計:8+240+36+20=304m(3)泵送換算壓力損失:水平管按100m計算,換算壓力損失1000.1/20=0.5 Mpa垂直管按60m計算,換算壓力損失600.1/0.5=1.2 Mpa36m軟管1根,換算壓力損失0.2 Mpa管路截止閥按1個計算,換算壓力損失0.8 Mpa泵啟動內耗取2.8 Mpa合計:0.5+1.2+0.2+0.8+2.8=5.5 Mpa(4)由以上計算知,砼輸送管道的配管整體水平換算長16、度,不超過計算所得水平泵送距離;總壓力損失小于砼泵正常工作的最大出口壓力。滿足要求。4、施工流水段劃分和澆筑時間:本工程按照后澆帶分為4段,主辦公樓分為2段,一次性最大砼澆筑量為250 m3,1臺砼泵(固定泵)實際平均輸出量Q1=34 m3/h,澆筑時間:T=Q/(Q1N2)=250/(341)=7 h,澆筑時間合理,砼泵臺數足夠供應。五、 砼的泵送和澆筑1、泵送砼對模板和鋼筋的要求:(1)泵送砼對模板的要求:由于泵送砼的流動性和施工的沖擊大,因此確保模板和支撐有足夠的強度、剛度和穩定性。(2)送砼對鋼筋的要求:澆筑砼時,應注意保護鋼筋,一旦鋼筋骨架發生變形或位移,應及時糾正。2、砼的泵送及操17、作要求:(1)砼泵的操作是一項專業技術工作,確保安全使用及操作,嚴格執行說明書和其他有關規定,同時根據使用說明書制定專門的操作要點,操作人員必須經過專門的培訓合格后,方可上崗操作。(2)砼泵車要安置穩固并經過檢查驗收,合格后方可使用。(3)砼泵與輸送管連通后,按使用說明書規定全面檢查,符合要求后方能開機空轉。泵啟動后,應先泵送適量水,以潤濕泵的料斗、活塞和管道的內壁等直接與砼接觸的部位,確認管道中無異物,再用1:2水泥砂漿潤滑。(4)開始泵送時,砼泵應先慢后快,逐步加速。泵送應連續作業,如必須中斷時,間斷時間不得超過砼從攪拌到澆筑完畢所允許的延續時間。(5)泵送砼時,泵的活塞盡可能的保持在最大18、行程運轉,一是提高效率,二是保護機械。泵的水箱經常保持充滿水。泵送時,如管道中吸入空氣,應立即反泵將砼吸出至料斗中,重新攪拌排除空氣后再泵送。泵送過程中,需要加設配管時,用前述要求的水和水泥砂漿潤濕管道內壁。不得將拆下的管道中的砼散落在未澆筑的地方。(7)泵送過程中,若泵出現異常時不得強行泵送,應立即查明原因,排除事故。發生堵泵時,可用以下方法排除:反復進行反泵和正泵,逐步吸出砼至料斗中,重新攪拌再泵送。用木槌敲擊的方法查明堵塞部位,再反復進行反泵和正泵,排除堵塞。當上述方法無效時,在砼卸壓后,拆除堵塞的管道并排除砼,接通輸送管。重新泵送時,先將空氣排除,擰緊接頭。(8)泵送過程中,如需中斷泵19、送時,中斷時間不超過1h,同時采取以下措施:固定式砼泵,可利用砼攪拌車內的料,進行慢速間歇泵送,或利用料斗內的筒,進行間歇反泵和正泵。慢速間歇泵送時,應每隔45min進行四個行程的正、反泵。(9)泵送即將完成時,正確計算尚需的砼數量,及時告知砼攪拌站。被廢棄或多余的砼預先確定處理方法和場所妥善處理。(10)當多臺砼泵同時施工或其他輸送方法組合輸送砼時,應預先規定各自的輸送能力、澆筑區域和澆筑順序,并明確分工、相互配合、統一指揮。3、泵送砼的澆筑:(1)應先遠后近,在同一區域的砼,應按先豎向結構后水平結構的順序,分層澆筑。澆墻、柱砼前,柱底鋪510cm厚、墻底鋪3cm厚與砼同配比減石子的砂漿。砂20、漿鋪墊時間以保證砂漿初凝前被砼完全覆蓋并經充分振搗為準。(2)墻柱砼應分層澆筑,分層厚度為50cm,用定形標尺桿控制(夜間施工配備照明燈具)。墻體、柱頂砼澆筑高度以標尺桿控制,頂板砼標高以拉小白線配合標尺桿控制。板面標高找平后,砼表面用鍬或抹子拍實,用23m刮杠刮平。當砼面上人時不致踩出較深的腳印時用木抹子將砼面壓實抹平搓毛。(3)泵送砼的布料要求:澆筑豎向砼時,布料設備的出口離模板內側面不應小于50mm,且不向模板內側面直沖布料,也不得直沖鋼筋。澆筑水平方向砼,不得在同一處連續布料,應在23m范圍內水平移動布料,且宜垂直模板。泵送砼時坍落度控制在160200之間,坍落度高于200mm的禁止使21、用,砼嚴重離析、或運輸等待時間過長即將初凝的砼禁用。砼入場嚴禁加水。(4)砼的振搗:振搗砼時,墻體、頂板砼振搗時,振搗點布置間距為50cm。振搗砼時振搗棒采用快插慢拔的方式,每個點振搗時間以振搗時砼面不再下沉、表面泛漿、無氣泡產生為宜。對于預留洞、鋼筋密集的地方,應保證振搗密實。(5)砼的養護:樓板砼采用鋪麻袋片灑水養護的方法。灑水次數以麻袋片始終保持濕潤狀態為準。柱砼采用包裹塑料薄膜的保濕養護方法。墻體砼采用涂刷養護靈的養護方法。養護時間:墻、柱拆除模板并吊運走后立即進行養護,頂板可以上人時即開始養護(需彈線部位彈完線后立即養護),養護時間不少于7晝夜。(6)砼抗壓試塊的留置:標準養護試塊按22、每次澆筑砼的數量和有關要求留置;頂板、梁留置14天同條件養護試塊(另做1組21天齡期的試塊),用于檢測砼強度是否達到設計強度的90%,作為拆模的依據。墻體留置12天同條件養護的試塊,用于檢測砼強度達1.2Mpa所需的時間,作為拆模的依據。(每2層同強度等級的墻、柱各做一次)墻體留置34天同條件養護的試塊,用于檢測砼強度達7.5Mpa所需的時間,為外墻模板外掛架及電梯井筒內操作平臺的就位提供依據。(每2層同強度等級的墻體做一次)(7)砼成品保護:墻、柱1.5m以下部位用竹編板條板包角護角,樓梯踏步陽角用竹編板條板配合方木釘成陽角,罩在踏步上護角。拆模時保護好陽角不受損壞。澆筑砼時,墻面、柱面、樓23、面上污染的砼在未凝結前及時清走并用拖布清理干凈。樓面強度達1.2MPa(一般為16-20h)時方可上人,但不能堆料。樓板砼澆筑30小時后方可上料,但不得集中堆放且材料下墊長方木。砼已終凝的樓面臨時堆料應符合如下規定:鋼筋、鋼管、碗扣件及其配件堆高不超過40cm且下墊木方;模板、木材等堆高不超過60cm。墻、柱砼澆筑后24 h內立筋禁止搬動,以免破壞墻、柱頂部砼。墻、柱表面禁止私自隨意剔鑿、修補、打磨。樓面上搭設鋼管架或碗扣架時,立桿下應墊木方或木板。砼施工縫部位的剔鑿應在砼達一定強度(砼澆筑后30h)后方可剔鑿,墻、柱頂剔鑿時避免破壞外沿砼。頂板砼二次搓毛時嚴禁灑水搓壓,而應利用砼表面浮漿進行24、拉毛處理。(8)砼施工縫留置:當不允許留置時,區域之間、上下層之間的砼澆筑間歇時間,不得超過砼的初凝時間。墻柱根沿模板邊線在樓面上用切割機切10mm深裂縫,縫隙內砼面進行剔鑿直至露出密實的砼面為止;每次澆灌墻、柱砼時均保持頂面高于樓板下皮或梁底20mm。拆模后在距頂面15mm部位沿墻面通長方向或柱四周用切割機切10mm深裂縫,縫隙以上砼剔鑿,直至露出密實的砼面為止。砼施工縫留置:梁板留在跨中1/3區段內,墻體留在門洞上方跨中,樓梯留在休息平臺上距上行踏步1/3面積處,樓梯間、電梯井頂施工縫留在頂板上皮標高以上2 cm處,墻頂留企口。(9)砼澆筑的其他要求:砼運輸管道用鋼管井架加固,井架與管道間25、加塞木楔。地面水平管道長大于泵送總高的1/4,泵管向上通過各層樓面預留洞延伸至工作面,泵管穿樓板部位用木楔塞緊。管道由水平轉為豎直向上轉彎處加三角墩緩沖水平力。在首層搭設全高井架加固管道,井架頂緊首層頂、底板。頂板砼二次搓毛時嚴禁灑水搓壓,而應利用砼表面浮漿進行處理。澆灌墻體、柱砼前應搭設馬道,馬道邊設不低于1.2m高護攔(柱子應在四面搭設)。馬道寬不低于2塊腳手板。通過上述措施保障澆搗人員專心于砼施工,避免砼漏振、過振。浸潤砼泵管及用于墻、柱根接槎處理的水泥砂漿嚴禁一次性澆至工作面(某一部位或分散開),而應放入灰槽內。需要接縫處理部位在澆灌砼前,用灰斗將適量砂漿倒運澆灌至施工縫處。澆灌墻、柱26、砼時配合使用擋板及溜灰槽,避免砼外溢或局部下灰超高。澆灌砼時應設足夠數量的木工查看模板支撐體系穩定性及加固情況。六、 泵送砼施工安全要求1、澆筑砼人員,應戴安全帽、穿膠鞋和戴絕緣手套,振搗設備應設開關箱,并裝有漏電保護裝置。夜間施工必須有足夠照明。砼泵操作人員必須有上崗證,并熟悉操作規程和泵車的使用說明,嚴禁非專業人員操作砼泵。2、泵機運轉時,料斗上的方格網在作業中不得隨意移去,嚴禁把手伸入料斗或用手抓握分配閥,如要在料斗或分配閥上工作時,應先關閉電機和消除蓄能器壓力(按點動按鈕即可)3、不得隨意調整液壓系統壓力,作業完畢后要釋放蓄能器的液壓油壓力。炎熱天氣要防止油溫過高,如達到70,應停止運27、行。4、所用溜槽必須固定牢固,使用串筒時,接點連接牢靠,在操作部位設置牢靠的護身欄,嚴禁在直接站在溜槽上施工。5、管道接頭必須嚴密不漏降,安全閥必須完好,管道支撐架必須牢固,輸送前要使運行,檢修時要卸壓。6、泵送完畢后,按規定將泵和輸送管清洗干凈。在排除堵物,重新泵送或清洗泵時,布料設備的出口應朝向安全方便,防止堵物或廢漿高速飛出傷人。7、砼罐車進入現場后,有專人負責指揮,倒車時注意慢行,防止倒車撞人。8、砼布料桿吊運至工作面上時,不得直接放在鋼筋上,其下必須搭設平臺架,平臺架搭設牢固,平臺四周必須設置護身欄,防止施工過程中,人員墜落傷亡。搭設完畢后必須經安全員等相關人員驗收合格后,方可進行使用。9、嚴禁一切違章操作,違章者后果自負。