瓦里安高能加速器機(jī)房(XIN2)超厚墻板施工方案

1、湖北省中山醫(yī)院住院醫(yī)技樓瓦里安高能加速器機(jī)房超厚墻板施工方案編制人：審核人：批準(zhǔn)人：編制單位：湖北中浩建筑有限責(zé)任公司編制日期： 二零零八年七月湖北省中山醫(yī)院住院醫(yī)技樓地下室瓦里安高能加速器機(jī)房超厚墻板施工方案一、工程概況湖北省中山醫(yī)院瓦里安高能加速器機(jī)房設(shè)在住院醫(yī)技樓地下室,為封閉式超厚墻板普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土墻厚8502500mm，絕大部分墻體厚度為1200mm，頂板厚為1000mm、1200mm、2500mm,墻板砼總體積1100m3，其中剪力墻占600 m3，頂板占500 m3，基礎(chǔ)為錨桿靜壓樁基礎(chǔ)，因前期工程設(shè)計(jì)原因，此部分樁基尚未施工完畢。本工程既有大體積混凝土的性質(zhì)，又具有

2、豎向連續(xù)墻板式結(jié)構(gòu)的約束條件，混凝土施工的主要技術(shù)難題是：防止1200mm厚周長(zhǎng)138m普通混凝土墻體產(chǎn)生裂縫，從而達(dá)到防止輻射的目的。二、目前施工狀況及施工會(huì)遇到的幾個(gè)技術(shù)難題（1）施工狀況：因樁基在土方開(kāi)挖前未能，實(shí)際改為底板澆筑后再采用錨桿靜壓樁達(dá)到基礎(chǔ)承載能力，此部分樁基設(shè)計(jì)要求在澆筑地下室底板混凝土?xí)r預(yù)留孔洞，待底板施工完畢后再進(jìn)行樁基施工，預(yù)留孔洞由我公司施工具體做法如下：采用6厚400鋼套管預(yù)埋，此機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)計(jì)共有142個(gè)錨桿靜壓樁，其中1200mm厚承臺(tái)埋設(shè)40個(gè)，1000mm承臺(tái)埋設(shè)102個(gè)，即須埋設(shè)40個(gè)1200mm長(zhǎng)的套管、102個(gè)1000mm長(zhǎng)的套管。施工方法：用經(jīng)緯儀

3、和鋼尺在固定架上部測(cè)套管中心，并用沖子刻點(diǎn)確定樁位；為避免混凝土澆注時(shí)側(cè)壓力對(duì)套管擠壓造成位移，鋼套管下部先采用4根M12膨脹螺栓固定在墊層面，再用12-14鋼筋與鋼套管焊接固定，然后用水泥砂漿將鋼套管與墊層間縫隙封閉，基礎(chǔ)鋼筋綁扎后鋼套管與基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)焊接牢固。在預(yù)埋后應(yīng)對(duì)鋼套管進(jìn)行填砂處理，鋼套管頂部用預(yù)制套管蓋或厚塑料薄膜進(jìn)行覆蓋。預(yù)埋鋼套管會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)主筋不能通長(zhǎng)拉通，采用移動(dòng)鋼筋位或直接將該部分鋼筋切斷，所以在布置套管周?chē)獙?duì)鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)處理（另有設(shè)計(jì)變更）。（2）幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)難題：1、模板的加固問(wèn)題（砼體積較大，自重較重）；2、砼內(nèi)外溫差的控制問(wèn)題（是否考慮測(cè)量溫度控制方法）；3、商

4、品混凝土站如何配制高性能混凝土的方法（配制低水化熱、平緩升降溫速率、微膨脹性混凝土的能力）。三、具體技術(shù)措施防輻射混凝土結(jié)構(gòu)避免產(chǎn)生裂縫，從施工角度講、主要有兩個(gè)方面的技術(shù)措施：即滿足滿足抗裂需要的高性能混凝土材料與防止產(chǎn)生收縮裂縫與水化熱裂縫的施工工藝措施。從結(jié)構(gòu)應(yīng)力學(xué)講、要求剪力墻的兩外側(cè)鋼筋采用直徑小，間距密的鋼筋，鋼筋保護(hù)層合理。（1）混凝土的技術(shù)措施，本工程對(duì)配制高性能混凝土的技術(shù)目標(biāo)是：在采用常規(guī)材料的條件下，以抗裂為重點(diǎn)，達(dá)到以下要求：具有低水化熱及較平緩的升降溫速率；具有低收縮性、勻質(zhì)性與體積穩(wěn)定性；滿足C30強(qiáng)度與P6抗?jié)B要求；滿足施工工藝要求，即較好的可泵性能，初凝時(shí)間不小

5、于5小時(shí)，終凝時(shí)間不大于12小時(shí)，坍落度為16±2（cm）。針對(duì)本工程，經(jīng)建設(shè)單位、項(xiàng)管、監(jiān)理、新中環(huán)混凝土攪拌站及我方共同開(kāi)會(huì)決定采用華新P.S、32.5水泥，內(nèi)摻10%JM型混凝土防水劑，其他的外加劑如粉煤灰，F(xiàn)DN等由商混站自行進(jìn)行調(diào)配，但必須滿足以上各條要求，以保證混凝土澆筑成型質(zhì)量。由于在夏季施工，要求商品混凝土站作好原材料砂、石的防曬降溫工作，選用冷確后的砂、石。（2）施工技術(shù)措施：為避免冷縫的發(fā)生，整個(gè)混凝土澆筑一次成型，即頂板與墻板一次澆筑成型，不設(shè)施工縫?；炷翝仓に?，本工程混凝土工藝擬采用“水平分層、接槎復(fù)振，循環(huán)澆筑、退打合攏”的方法。施工時(shí)嚴(yán)格控制分層厚度0

6、.5m，每層混凝土量約為83m3利用一臺(tái)汽車(chē)泵和一臺(tái)地泵退打合攏，反復(fù)循環(huán)澆筑至頂板。水平分層澆筑必須采取復(fù)振措施，在循環(huán)澆筑上層混凝土前，對(duì)下層混凝土進(jìn)行二次復(fù)振，以排除摻粉煤灰的混凝土因泌水產(chǎn)生的孔隙，提高密實(shí)性，并注意上下層混凝土的振實(shí)結(jié)合?；炷琳駬v棒準(zhǔn)備6臺(tái)（另備用2臺(tái)）?；炷琳駬v時(shí)振動(dòng)棒的操作要做到快插慢拔，在振搗過(guò)程中，應(yīng)將振動(dòng)棒上下略作抽動(dòng)，以便上下振動(dòng)均勻，每點(diǎn)振動(dòng)應(yīng)為20-30s。以砼表面呈水平，不顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛漿為宜。分層振搗時(shí)，振動(dòng)棒應(yīng)插入下層5cm，以消除兩層間的接縫。澆筑時(shí)，每隔半小時(shí)，即采取在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)，對(duì)已澆筑的混凝土進(jìn)行一次重復(fù)振搗，以

7、排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋之間的握裹力，增強(qiáng)密實(shí)度，提高抗裂性。保溫模板與溫差控制，墻體模板設(shè)計(jì)主要考慮兩方面的作用，即厚墻新澆筑混凝土的側(cè)壓力作用與大體積混凝土保溫養(yǎng)護(hù)要求。厚墻結(jié)構(gòu)的大體積混凝土，內(nèi)外墻壁為兩個(gè)主要散熱面，控制混凝土內(nèi)外溫差小于20（規(guī)范為25），模板設(shè)計(jì)體系為：模板受力構(gòu)造：采用內(nèi)外各自獨(dú)立的整體支撐體系，將每個(gè)獨(dú)立的房間看成一個(gè)獨(dú)立空間，整個(gè)外部看成一個(gè)獨(dú)立空間。因機(jī)房在地下室底板澆筑完成后還要澆筑350700mm厚的地坪，因此可考慮事先在地下室底板上將支模體系進(jìn)行預(yù)埋（預(yù)埋）。施工工序?yàn)椋航壴装邃摻顣r(shí)拉設(shè)墻體兩個(gè)邊線在支模

8、區(qū)域埋設(shè)鋼板（用以焊接20槽鋼）底板混凝土澆注墻體鋼筋綁扎搭設(shè)豎向鋼管腳手架（豎向600×300）剪力墻模板安裝橫向加固支撐頂板鋼筋綁扎混凝土一次澆筑成型（頂板厚度有1000、1200、2500幾種類(lèi)型）四、支撐體系驗(yàn)算：（一）墻體支模體系驗(yàn)算墻模板設(shè)計(jì)模板:915×1830×18mm(寬長(zhǎng)厚)九夾板；內(nèi)楞:50×100×3000或4000木方,間距為150200mm；外楞:雙排48×3.5mm焊接鋼管,間距450mm，墻體兩邊加三道斜向支撐。16對(duì)拉止水螺栓：450×450mm。墻模板的施工工藝：根據(jù)墻厚、墻高配置墻模板，

9、模板上涂刷脫模隔離劑；立墻面模板釘豎向楞木方；按照450×450的間距打螺桿孔，穿16對(duì)拉螺桿；用48×3.5雙鋼管進(jìn)行橫向加固。墻模安裝時(shí)應(yīng)盡量使用整塊板，截裁過(guò)的模板放置在上部。安裝時(shí)，先檢查彈好的墻邊線是否符合圖紙要求，根據(jù)邊線立模，然后釘縱楞木方，縱楞木方的搭接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，搭接長(zhǎng)度為一排螺桿間距。螺桿孔要根據(jù)墻體實(shí)際情況，用墨線彈出方格網(wǎng)，在交點(diǎn)處用電鉆鉆出對(duì)拉螺桿孔，螺桿孔要平直，操作時(shí)應(yīng)避開(kāi)另一側(cè)模的縱楞。穿好對(duì)拉螺桿，用兩道橫楞鋼管夾住對(duì)拉螺桿，墊上鋼板墊塊，擰緊螺帽。墻體構(gòu)造選擇：采用16對(duì)拉螺桿，螺桿中間（墻中）套10×10×2mm（厚）

10、止水環(huán)，螺桿兩端由傳統(tǒng)的蝴蝶卡改為10mm厚鋼板與鋼管卡實(shí)，螺桿縱橫向間距均為450mm。1、對(duì)拉螺栓計(jì)算 1.1 砼側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 F1=0.22ct012V1/2 ，1外加劑影響修正系數(shù)，摻有緩凝作用外加劑時(shí)取1.2 ,2混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度為110150mm時(shí)取1.15 砼澆筑速度。 V=2米/h 施工時(shí)， F1=0.22×25×10×1.2×1.15×21/2=107.34KN/m2 （當(dāng)V=4米/h時(shí) F1=151.8KN/m2） F2=c×H=25×4.5=112.5KN/m2 （H混凝土側(cè)壓力計(jì)算位

11、置至新澆筑混凝土頂?shù)目偢叨热=4.5m） F1 、F2二者取較小值，當(dāng)V=2米/h時(shí)，取F1=107.34KN/m2；當(dāng)V=4米/h時(shí)，取F2=112.5KN/m2 設(shè)計(jì)值，F(xiàn)=F2×分項(xiàng)系數(shù)×折減系數(shù)=112.5×1.2×0.85=114.75KN/m2，1.2 傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的水平荷載2KN/m2 荷載設(shè)計(jì)值為2×1.4×0.85=2.40KN/m2。 1.3 荷載組合F'=114.75+2.4=117.15KN/m2。1.4 對(duì)拉螺栓的應(yīng)力計(jì)算：采用16mm的對(duì)拉螺栓，縱橫向間距均為450mm， 16mm：截面面積A=1

12、44mm，N=F'×橫間距×縱間距 N=117.15×0.45×0.45=23.72KN =N/A=23720N/144mm2=164.72N/mm2<170N/mm2，符合要求（14、12螺桿在計(jì)算時(shí)不符合要求，不得在工程中使用）。（二）砼頂板模板支撐計(jì)算頂板支撐設(shè)計(jì)：模板支架搭設(shè)高度為4.1米,搭設(shè)尺寸為：立桿縱距 b=0.60米，立桿橫距 l=0.30米，立桿的步距 h=1.10米。鋼管類(lèi)型為 48×3.5（相關(guān)數(shù)據(jù)：A=4.89×102(mm2) ，I=12.19×104(mm4)，抵抗彎矩W=508&

13、#215;103(mm3)，回轉(zhuǎn)半徑i=15.8mm,E=20.6）；2.5米厚區(qū)域采用219×6鋼管，立桿的縱距 b=0.6米，立桿的橫距 l=0.60米，立桿的步距 h=1.10米。（相關(guān)數(shù)據(jù)：A=4014.96mm2，I=22787400mm4、W=208104mm3、 i=75.3mm）頂板頂部橫楞采用20槽鋼,板厚處（2.5m厚處采用焊接）。間距為800×800。21、模板面板計(jì)算 ：面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照三跨連續(xù)梁計(jì)算。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1 = 25.000×2.500×0.600+0.500×0.6

14、00=37.800kN/m，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = (2.000+2.500)×0.600=2.700kN/m ，面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 60.00×1.80×1.80/6 = 32.40cm3； I = 60.00×1.80×1.80×1.80/12 = 29.16cm4； (1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算 f = M / W < f 其中 f 面板的抗彎強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)； M 面板的最大彎距(N.mm)； W 面板的凈截面抵抗矩； f 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取

15、15.00N/mm2； M = 0.100ql2 其中 q 荷載設(shè)計(jì)值(kN/m);經(jīng)計(jì)算得到 M = 0.100×(1.2×37.800+1.4×2.700)×0.200×0.200=0.197kN.m 。經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎強(qiáng)度計(jì)算值 f = 0.197×1000×1000/32400=6.067N/mm2 ,面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 f < f,滿足要求! (2)抗剪計(jì)算 可以不計(jì)算 T = 3Q/2bh < T 其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×37.800+1.4×2.700

16、)×0.200=5.897kN 截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=3×5897.0/(2×600.000×18.000)=0.819N/mm2 截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T=1.40N/mm2 ，抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 T < T，滿足要求! (3)撓度計(jì)算 v = 0.677ql4 / 100EI < v = l / 250 ，面板最大撓度計(jì)算值 v = 0.677×37.800×2004/(100×6000×291600)=0.234mm，面板的最大撓度小于200.0/250,滿足要求! 22、縱向支撐鋼管的計(jì)算 縱向鋼管按

17、照均布荷載下連續(xù)梁計(jì)算，48×3.5截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩 W = 5.08cm3；219×6截面慣性矩 I = 12.19cm4；I=22787400mm4、W=208104mm3 2.2.1.荷載的計(jì)算：(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.000×2.500×0.200=12.500kN/m； (2)模板的自重線荷載(kN/m)：q12 = 0.500×0.200=0.100kN/m； (3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN/m)： 經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = (2.500+2.000)&#

18、215;0.200=0.900kN/m ，靜荷載 q1 = 1.2×12.500+1.2×0.100=15.120kN/m ，活荷載 q2 = 1.4×0.900=1.260kN/m 2.2.2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算 最大彎矩 M = 0.1ql2=0.1×16.38×0.30×0.30=0.147kN.m ； 最大剪力 Q=0.6×0.300×16.380=2.948kN； 最大支座力 N=1.1×0.300×16.380=5.405kN； 抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f=0.147×106/5080.0

19、=29.02N/mm2； 縱向鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 2.2.3.撓度計(jì)算：三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.677×13.500+0.990×0.900)×300.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.029mm ，縱向鋼管的最大撓度小于300.0/150與10mm,滿足要求! 23、板底支撐鋼管計(jì)算 橫向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計(jì)算 集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P=5.41kN，經(jīng)過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算得到，最大彎矩302kN.m 最大變形 vmax=0.066

20、mm； 最大支座力 Qmax=9.329kN； 抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f=0.302×106/5080.0=59.38N/mm2； 支撐鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 支撐鋼管的最大撓度小于300.0/150與10mm,滿足要求! 24、扣件抗滑移的計(jì)算 縱向或橫向水平桿桿件的抗滑承載力按照下式計(jì)算：規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；計(jì)算中R取最大支座反力，R=9.33kN；此時(shí)R Rc，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算不滿足要求,必須采用雙扣件!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N

21、.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN，本工程支撐體系中必須保證100%使用雙扣件，在支撐過(guò)程中必須進(jìn)行嚴(yán)格檢查。25、模板支架荷載標(biāo)準(zhǔn)值(立桿軸力) ，作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。 2.5.1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： (1)腳手架的自重(kN)：NG1 = 0.149×3.400=0.506kN (2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.500×0.600×0.300=0.090kN (3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)： NG3 = 25.0

22、00×2.500×0.600×0.300=11.250kN ； 經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3 = 11.846kN。 2.5.2.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。 經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = (2.500+2.000)×0.600×0.300=0.810kN 2.5.3.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 26、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式：其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 (kN)；N = 15.35 軸心受壓立桿的穩(wěn)定

23、系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 查表得到；i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm)；i = 1.58 （ A 立桿凈截面面積 (cm2)； A = 4.89 W 立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm2； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m)； 如果完全參照扣件式規(guī)范，由公式(1)或(2)計(jì)算l0 = k1uh (1)l0 = (h+2a) 、(2) k1 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取值為1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表5.3.3；u = 1.70 a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度；a =

24、 0.10m； 公式(1)的計(jì)算結(jié)果= 85.45N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算< f,滿足要求! 公式(2)的計(jì)算結(jié)果= 44.23N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算< f,滿足要求!混凝土溫度驗(yàn)算:假若墻體周邊沒(méi)有任何散熱和熱損失條件，水化熱全部轉(zhuǎn)化成溫升后的溫度值，在墻體的斷面覆蓋一層麻袋作為保溫層，則混凝土水化熱絕熱溫升值為（混凝土在3-3.5d的水化熱為峰值，則取3d砼溫度）：計(jì)算參數(shù)：混凝土為C30 P6、礦渣硅酸鹽水泥為P.S.32.5mc=319kg/m3（按每立方砼水泥按319kg考慮）、Q=461KJ/kg、c=0.91 KJ/kg.K、=2400kg/m3、混凝土澆筑溫度按27考慮?；炷翜囟扔?jì)算：1、3d最大水化熱絕熱溫升值Tmax= mc.Q/(c.)=319*461/（0.91×2400）=67.34。2、3d混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度Tmax=TO+T（t）查表，得=0.573d水化熱溫升：T（3）=67.34×0.57=36.7混凝土內(nèi)部最高溫度為：T3=TO+T（3）=27+36.7=63.73、混凝土表面溫度Tb(t)=Ta+（4/H2）h(H- h)T（t）混凝土斷面采用麻袋保溫養(yǎng)護(hù)，則傳熱系數(shù)=1/+1/a=1/0