专利名称：复式冷箱基础施工方法
技术领域：
本发明属于一种建筑工程施工技术，特别指带有防水箱的冷箱基础以及类似设备基础的施工方法
背景技术：
冷箱是一组高效、绝热保冷的低温换热设备，在深冷分离过程中经常采用，是石油化工领域中一种重要的设备。其基础主要采用钢筋混凝土块状基础形式，使用有防冻和抗渗要求的混凝土浇筑，基础中常常安装防水箱，来保证其防水效果。研究冷箱基础中防水箱的安装施工技术是非常必要的。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术的缺点和问题加以改进和创新，提供一种各工序能交叉施工，支撑体系一体化利用，锚筋先穿插，外侧混凝土浇筑后再焊接，解决了技术难题，节约材料，保证质量，提高功效，具有较高应用价值的复式冷箱基础施工方法。本发明包括以下工艺步骤
土方及垫层施工、底面及侧面钢筋安装、防水箱及其支架安装、一步模板安装、一次混凝土浇筑、螺栓支架安装、冷却箱及通风箱安装、顶层钢筋安装、测温孔布置和二次混凝土施工，其中
1)、垫层浇筑时根据防水箱竖向支撑分布预埋铁件，安装防水箱支撑平台时，竖向支撑和预埋铁件有效焊接；
2)、冷箱基础底部钢筋安装后，安装防水箱支撑体系，安装防水箱底板时间隔580mm，便于浇筑混凝土及排气，壁板一次焊接到位，在壁板和冷箱基础四周钢筋交汇处，预先钻孔，然后安装四周钢筋，防水箱两侧锚固筋采用先穿插待外部混凝土浇筑后焊接；
3)、先浇筑防水箱外部及底部混凝土，然后用600_宽镀锌钢板把防水箱底板间隔处封闭；
4)、同时安装控温盘管、通风管、顶部钢筋、预埋螺栓；
5)、进行二次混凝施工。本发明有以下优点和有益效果
施工方法施工工序安排合理明确，操作简单方便，工效高，解决了现浇混凝土与防水箱底板接触密实的问题以及大体积混凝土基础有害温度裂缝问题，按照本工法进行施工，可以保证复式冷箱基础的施工质量和进度，并为社会创造了良好的经济效益。施工过程中敢保质量、抢进度的能力得到了认可，在试验工程质量检查评比获第一，为今后类似工程的施工打下了良好的基础。经济对比如下(提前6天计算) __
对比项人工费(元) 设备费(元) 材料费(元) 合计(元)
预算—221650. 06 866450. 24 ' 926900. 28 2015000. 58 实际 |208090.20 |813443. 52 丨870195· 39 |l891729. 11由此对比可以计算出获得效益(单个)为123271. 47元。
图1是方法流程图。图2是镀锌钢板平面布置图。图3是防水箱支架平面布置图。图4是图3的1-1剖面图。图5是图3的2-2剖面图。图6是预埋螺栓及其支架平面布置图。图7是图6的1-1剖面图。图8是冷却管平面布置图。图9是测温孔平面布置图。图10是二次混凝土施工流程图。
具体实施例方式根据图I至图10，本发明详细工艺方法如下
一、冷箱基础简介
设计图纸提供条件，冷箱基础中防水箱壁厚为4mm的镀锌钢板，防水箱内外均焊接间距600πιπιΦ8锚固钢筋，防水箱要安放在冷箱基础内，四周混凝土厚lm，防水箱底部距冷箱基础底lm，并且防水箱内部及其上部还有2. 4m高的现浇混凝土，防水箱内外现浇混凝土结合主要依靠焊接在其内外600mmΦ8锚固钢筋。二、施工工艺概括
1).垫层烧筑时根据防水箱竖向支撑分布预埋铁件。安装防水箱支撑平台时，竖向支撑和预埋铁件有效焊接；
2).冷箱基础底部钢筋安装后，安装防水箱支撑体系，安装防水箱底板时间隔580mm，便于浇筑混凝土及排气。壁板一次焊接到位，在壁板和冷箱基础四周钢筋交汇处，预先钻孔，然后安装四周钢筋。防水箱两侧锚固筋采用先穿插等外部混凝土浇筑后焊接；
3).先浇筑防水箱外部及底部混凝土，然后用600mm宽镀锌钢板把防水箱底板间隔处封闭；
4).同时安装控温盘管、通风管、顶部钢筋、预埋螺栓；
5).进行二次混凝施工。三、具体工艺流程及施工方法
I.土方及垫层施工
采用反铲挖掘机进行土方开挖，放坡系数O. 75，自卸汽车运土，推土机负责堆土场土方
整理；
挖掘机采用坑上挖土的方式，一次挖掘到位；
为防止机械挖土扰动持力层，预留300_厚，进行人工清底；
为方便施工人员进出基坑，在基坑周边适当位置设置两处坡道，坡道倾角为30°，宽度为2m ；基坑人工清底到设计标高后，尽快通知相关部门验收，验收合格后方可进行垫层施
工；
根据设计图纸垫层采用C15素混凝土，由现场商品混凝土搅拌站供应，泵送浇筑；根据防水箱支架竖向支撑位置预埋埋件。埋件采用S 4钢板制作，尺寸为120X 120_，焊接一根长80_Φ8的锚固筋。预埋钢板安装完毕象征冷箱基础第一阶段施工完成。2.底面及侧面钢筋安装
根据设计图纸底面及侧面采用Φ 160100钢筋网，现场加工安装；
由专业人员进行钢筋放样，完成配筋料表，配筋料表要经过技术负责人审核通过后方可加工；
第一根钢筋加工成型后，与料表进行复核，符合要求后再成批加工；
钢筋加工成型必须严格按相关规范及设计要求执行，同时现场建立严格的钢筋生产、质量检验制度、安全管理制度，并制定节约措施，降低材料损耗；
由于存在防水箱的缘故，第一次钢筋安装只限于底面及侧面钢筋的安装，所有钢筋全部采用绑扎搭接形式；
底面钢筋安装时应以垫层预埋钢板为参照，避免钢筋恰巧在预埋钢板中心的情况，从而避免安装支架竖向支撑时钢筋成为阻碍的麻烦。3.防水箱及其支架安装 I).配板
根据防水箱及镀锌钢板板材尺寸对镀锌钢板下料，尽量减少切割、焊接工程量；
镀锌钢板板材尺寸为6000X1200，防水箱底板配板采用宽窄搭配、接缝错开的形式； 防水箱侧壁配板则全部使用整张板材拼接，尺寸不够处切割进行补充，短向接缝错
开；
配板的宽度需考虑满足拉锚筋600Χ600_的间距，尽量避免拉锚筋与支架冲突； 配板同时还要考虑振捣棒振捣范围，保证预留后装板尺寸满足振捣工作要求。2).防水箱支架安装
根据镀锌钢板接缝位置布置支架，支架竖向支撑及主龙骨均采用[10 X 48 X 5. 3槽钢，辅以次龙骨Z 30X3角钢形成牢固稳定的支撑系统。根据防水箱底板标高对竖向支撑进行下料，同时考虑主龙骨所占高度。竖向支撑长方向间距2000mm，短方向则跟镀锌钢板接缝保持一致。竖向支撑与预埋钢板一一对应，焊接连接。竖向支撑上架设主、次龙骨，同样采用焊接连接。次龙骨可以根据镀锌钢板短方向接缝位置做适当调整，保证所有镀锌钢板都在龙骨上连接。3).防水箱安装
防水箱底板安装前，应在开阔空场的平地上进行预拼装。同时根据设计图纸的要求确 定Φ 80600 X 600拉锚筋的位置，使用电钻预先进行钻孔。在支撑系统安装完毕后，进行防水箱镀锌钢板的安装。由于防水箱壁薄，面积大，预制成型后，整体刚度不足，吊装时极易变形，需现场采用支架上拼装的方法进行防水箱的施工。支架上拼装的另一个好处是可以分两次进行钢板安装，首先进行1200mm钢板的安装，480mm钢板待一次混凝土浇筑完毕后再安装。为混凝土的浇筑预留“进料口”，同时便于排出防水箱底板下因振捣产生的气泡和浮浆。板与板全部在水平龙骨上接缝，板缝2mm，保证焊接时板与板、板与龙骨都有可靠连接。同时板底需与次龙骨进行点焊，抵抗防水箱钢板焊接时产生的应力，防止防水箱底板和混凝土之间空鼓。如果不能消除空鼓的形成，空鼓部位无法承受防水箱内部及其上部混凝土浇筑时产生的荷载，造成焊缝或板体本身的撕裂。 Φ8拉锚筋与1200mm钢板同步安装，暂时点焊，钻孔剩余空隙可作为排气孔，待混凝土浇筑完毕后，清理干净钢板及拉锚筋上面的浮浆，将其满焊。防水箱侧面壁板无需预留，可全部焊接安装。拼装时镀锌钢板短向接缝应错开，以缓解焊接产生的应力。根据侧向钢筋的位置，利用电钻在防水箱侧壁上钻眼，将侧向钢筋逐一穿过，并双面焊接牢固。由于镀锌钢板表面十分光滑，可以使用冲子预先在钢筋穿过位置冲击出个小坑，以方便电钻着力。为保证防水箱顶口尺寸，特在防水箱壁板顶部内侧向内折弯处加焊一周Z 30X3角钢。混凝土浇筑完毕后，清理干净镀锌钢板及龙骨上的混凝土，露出其金属光泽，进行底板的二次焊接安装。4).密封试验
浇筑混凝土前的防水箱焊缝采用煤油渗透的方法检查焊道密封效果，后补焊的焊缝采用抽真空的方法检查焊道密封效果。4. 一步模板安装
模板面板采用18mm厚木胶合板，内榜采用60 X 90木方水平布置，间距150mm,外榜使用双排Φ48Χ3.5钢管竖向布置，间距500mm。防水箱内侧支撑同上，面板则借用防水箱镀锌钢板充当，配合布置间距500mm双向Φ 12对拉螺栓，构成完整的支撑体系。5. 一次混凝土烧筑
本次浇筑的范围为垫层顶面至防水箱底面即-2. 6 -I. 6m及防水箱外侧-2. 6 -O. 4mο采用商品混凝土，使用混凝土罐车进行运输，混凝土泵车进行浇筑。由于基础体积较大，应该分层连续烧筑，每层混凝土的厚度不宜大于400mm,烧筑方向应与出料方向相反。采用插入式振动器振捣，振捣棒应快插慢拔，插点均匀排列，逐点移动，有序进行，均匀振实，不得遗漏，振捣时尽量避免触碰钢筋及支架。混凝土浇筑完毕后，使用木抹子对其表面进行抹面。防水箱底部混凝土浇筑略高于底板钢板，并用木搓搓平，刮去混凝土表面浮浆。混凝土浇筑完后，在12h内采用保温措施进行覆盖养护，保温措施为40mm厚草帘下铺一层塑料薄膜，浇水养护不少于9d。同时推迟侧模拆除时间，浇注后7d拆模，利用模板对基础侧面进行保温。养护对混凝土强度正常增长及减少收缩裂缝具有重要意义，因此施工中应十分重视混凝土的养护工作。第一次混凝土施工完毕象征冷箱基础第二阶段施工完成。
6.螺栓支架安装 冷箱基础螺栓最大为M56，长1600mm，四支为一组设计自带底板。支架竖向支撑及主龙骨均采用Z 50X3角钢，次龙骨使用Φ16钢筋。在防水箱底板上弹出螺栓位置墨线，根据墨线将支架竖向支撑焊接在底板上，间距1500mm，要求定位准确并确保垂直度。U主龙骨间距根据螺栓自带底板宽度及间距布置，Z 50X3角钢对放，形成一个“”型槽，将带有四支螺栓的底板放入槽中，微调之后将底板与龙骨点焊定位。使用经纬仪对螺栓的垂直度进行监控，调整完毕后利用Φ 8钢筋将螺栓底部之间相互固定。次龙骨连接于两根主龙骨之间，设置在螺栓底板的两侧，次龙骨与主龙骨形成一个“口”型，将螺栓固定在其中。其它位置的次龙骨间距1000mm，遇到螺栓底板时可以适当调整。此支架不仅仅只支撑螺栓，在不同标高处使用角钢焊接横梁，同时可以作为冷却管、通风管以及顶层钢筋的支架，可谓一架多用。这样不仅节约了措施用料，同时可以增大支架的整体刚度，使其更加的稳定。7.冷却管及通风管安装
冷却管就地取材，采用Φ 48 X 3. 5钢管。冷却管布置在混凝土结构中部位置，管底标高-I. 20m。首根冷却管距结构侧面1000mm,间距2000mm均布，接头使用同样规格的钢管焊接连接，形成“S，，型单层布置。冷却管使用前需进行水压试验,防止管道漏水、阻水。以螺栓的竖向支撑为支柱，在其上焊接Z 50X3角钢用于架设冷却管和通风管(设计为Φ219Χ6钢管)，管道定位后点焊在角钢上进行固定。8.顶层钢筋安装
顶层钢筋应在螺栓竖向支撑安装完毕后，螺栓安装前进行。钢筋以螺栓支架的竖向支撑为依托，凡紧邻竖向支撑的钢筋均与竖向支撑焊接，充当其它钢筋的支撑。顶层钢筋安装完毕后，为螺栓安装提供了工作面。钢筋安装时，应在适当位置预留人孔，以便施工人员进入进行螺栓固定及清理杂物等相关工作。待具备混凝土浇筑条件后，将人孔封死。9.测温孔布置
测温孔采用DN15钢管制作，使用钢板将一头封堵。测温孔分深、中、浅三种，根据结构截面高度，它的长度分别是2300mm、1200mm及100mm，安装在冷却管之间，利用钢筋固定或待混凝土烧筑完后直接插入。10. 二次混凝土施工
I).施工条件
二步模板安装完毕，安装方法同一步模板并通过验收，钢筋、通风管及螺栓施工完毕并通过验收，混凝土标高明显标示在模板上。2).施工程序 详见图9。
3).温度监控
混凝土浇筑完毕12h后安排专人对混凝土施工进行温度监测，每2h监测一次，6天后调整为每4h监测一次，共连续检测12d，并详细记录，以了解混凝土的温度分布情况，从而能够及时的调整降温措施。混凝土浇筑完后，在12h内采取保温措施进行覆盖养护，保温措施为40mm厚草帘下铺一层塑料薄膜，浇水养护时间不少于14d。混凝土浇筑完毕后冷却水管开始通水，通水时间不少于6d，通水流量应达到20 L/min，通水具体时间及流量根据测温结果进行调整。密切监测混凝土结构各深度的温度，通过水流量的调节，将混凝土结构内外温差控制在25°C之内。如降低温差依然无法实现，可以启用备用进、出水口，由进水口一备用出水口、备用进水口一出水口形成两个相对对立的流水系统，从而增加水流量，达到降低温差的目的。随着时间的推移，通水量可以逐渐减少。当混凝土结构内外温差在20°C以内，就可以停止通水。模板拆除后，采用与基础同标号的水泥砂浆将冷却管封堵。11.质量保证措施
O.浇筑前钢筋、模板等相关分项已通过相关单位验收；
2).注意天气预报，避开大雨及寒流天气浇筑混凝土；
3).浇筑混凝土时，应经常注意观察模板、支架、螺栓、管道和预留孔洞、预埋件有无走动情况，当发现有变形或位移时，应立即停止浇筑，并及时修整和加固模板，完全处理好后，再继续浇筑混凝土；
4).混凝土入模温度控制在10°C ；
5).混凝土的下料口距离所浇筑的混凝土的表面高度不得超过2m，如自由倾落超过2m时，应采用串桶或溜槽；
6).混凝土的浇筑应分层连续进行，一般分层厚度为振捣器作用部分长度的I.25倍，最大厚度不超过50cm ；
7).振捣器应快插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动、顺序进行，不得遗漏，做到振捣密实。移动间距不大于振捣棒作用半径的I. 5倍。振捣上一层时，应插入下层10cm，以消除两层间的接缝；
8 ).振捣混凝土时，不得冲击振动钢筋、模板、预埋件、预留螺栓孔和预留螺栓，以防上述构件产生变形、位移或脱落；
9).钢筋较密的部位采用小直径振捣棒，防止混凝土漏振；
10).混凝土浇筑完毕后，使用木抹子对其表面进行抹面。混凝土初凝前进行二次抹面，保证表面平整度的同时可以减少混凝土表面裂缝的产生；
11).混凝土浇筑完后，在12h内采取保温措施进行覆盖养护，保温措施为40mm厚草帘上下各铺一层塑料薄膜所形成，养护时间不少于9昼夜；
12).草帘应上下应错开，搭接压紧，交接处包裹，形成良好的保温层，使混凝土表面保持较高的温度。充分发挥混凝土强度的潜力与材料的松弛特性，使温度应力小于抗拉强度；13).侧模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏时拆除。14).测温点布置使用一头密封的4分镀锌钢管预埋到混凝土中，设置7处测温孔，每处3根管分三层分别测量混凝土表面、中部间、底部测温，镀锌钢管预埋至混凝土中50mm 深、1000mm、1500mm。15).测温记录混凝土浇筑完毕12h后安排专人对混凝土进行温度检测，每4 h监测一次，持续5 d，然后转入每天测2次，并详细记录，以了解混凝土的温度场分布情况，从而能够及时的调整保温养护措施。本发明所述的实施仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明 的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求
1.一种复式冷箱基础施工方法，其特征在于包括土方及垫层施工、底面及侧面钢筋安装、防水箱及其支架安装、一步模板安装、一次混凝土浇筑、螺栓支架安装、冷却箱及通风箱安装、顶层钢筋安装、测温孔布置和二次混凝土施工，其中 1)、垫层浇筑时根据防水箱竖向支撑分布预埋铁件，安装防水箱支撑平台时，竖向支撑和预埋铁件有效焊接； 2)、冷箱基础底部钢筋安装后，安装防水箱支撑体系，安装防水箱底板时间隔580mm，便于浇筑混凝土及排气，壁板一次焊接到位，在壁板和冷箱基础四周钢筋交汇处，预先钻孔，然后安装四周钢筋，防水箱两侧锚固筋采用先穿插等外部混凝土浇筑后焊接； 3)、先浇筑防水箱外部及底部混凝土，然后用600_宽镀锌钢板把防水箱底板间隔处满焊封闭； 4)、同时安装控温盘管、通风管、顶部钢筋、预埋螺栓； 5)、进行二次混凝施工。
2.根据权利要求I所述的复式冷箱基础施工方法，其特征在于所述的土方及垫层施工包括 采用反铲挖掘机进行土方开挖，自卸汽车运土，推土机堆土场土方整理；挖掘机采用坑上挖土的方式，一次挖掘到位；为防止机械挖土扰动持力层，预留厚度，进行人工清底；为方便施工人员进出基坑，在基坑周边适当位置设置两处坡道；基坑人工清底到设计标高后，进行基槽验收，验收合格后进行垫层施工；根据设计图纸垫层采用C15素混凝土，由现场商品混凝土搅拌站供应，泵送浇筑；根据防水箱支架竖向支撑位置预埋埋件，埋件采用钢板制作，焊接一根锚固筋，预埋钢板安装完毕冷箱基础第一阶段施工完成。
3.根据权利要求I所述的复式冷箱基础施工方法，其特征在于所述的底面及侧面钢筋安装包括 根据设计图纸在底面及侧面采用钢筋网，现场加工安装；进行钢筋放样，完成配筋料表；第一根钢筋加工成型后，与料表进行复核，符合要求后再成批加工；第一次钢筋安装限于底面及侧面钢筋的安装，钢筋采用绑扎搭接形式；底面钢筋安装时以垫层预埋钢板为参照，避免钢筋在预埋钢板中心的情况。
4.根据权利要求I所述的复式冷箱基础施工方法，其特征在于所述的防水箱及支架的安装包括 对镀锌钢板下料配板、防水箱安装和密封试验。
5.根据权利要求I所述的复式冷箱基础施工方法，其特征在于所述的一步模板和一次混凝土浇筑包括 模板面板采用木胶合板，内楞采用木方水平布置，外楞使用双排钢管竖向布置间距，防水箱内侧支撑同上，面板用防水箱镀锌钢板充当，配合布置间距双向对拉螺栓，构成完整的支撑体系；本次浇筑的范围为垫层顶面至防水箱底面即-2. 6 -I. 6m及防水箱外侧；采用商品混凝土，使用混凝土罐车进行运输，混凝土泵车进行浇筑；基础体积较大，采用分层连续烧筑，每层混凝土的厚度不大于400mm,烧筑方向应与出料方向相反；烧筑后采用插入式振动器振捣；混凝土浇筑完毕后，使用木抹子对其表面进行抹面；在12h内采用保温措施进行覆盖养护，保温措施为40mm厚草帘下铺一层塑料薄膜，浇水养护不少于9d，同时推迟侧模拆除时间，浇注后7d拆模，利用模板对基础侧面进行保温。
6.根据权利要求I所述的复式冷箱基础施工方法，其特征在于所述的螺栓支架安装包括 冷箱基础螺栓，四支为一组设计自带底板；支架竖向支撑及主龙骨均采用角钢，次龙骨使用钢筋；在防水箱底板上弹出螺栓位置墨线，根据墨线将支架竖向支撑焊接在底板上；主龙骨间距根据螺栓自带底板宽度及间距布置，角钢对放，形成一个“U ”型槽，将带有四支螺栓的底板放入槽中，微调之后将底板与龙骨点焊定位；次龙骨连接于两根主龙骨之间，设置在螺栓底板的两侧，次龙骨与主龙骨形成一个“ 口 ”型，将螺栓固定在其中。
7.根据权利要求I所述的复式冷箱基础施工方法，其特征在于所述的冷却管及通风管安装包括 冷却管就地取材，采用钢管；冷却管布置在混凝土结构中部位置，首根冷却管设在结构侧面，均布，接头使用同样规格的钢管焊接连接，形成“S，，型单层布置；以螺栓的竖向支撑为支柱，在其上焊接角钢用于架设冷却管和通风管，管道定位后点焊在角钢上进行固定。
8.根据权利要求I所述的复式冷箱基础施工方法，其特征在于所述的顶层钢筋安装包括 顶层钢筋在螺栓竖向支撑安装完毕后，螺栓安装前进行；钢筋以螺栓支架的竖向支撑为依托，紧邻竖向支撑的钢筋与竖向支撑焊接，充当其它钢筋的支撑；顶层钢筋安装完毕后，为螺栓安装提供了工作面；钢筋安装时，在适当位置预留人孔，待具备混凝土浇筑条件后，将人孔封死。
9.根据权利要求I所述的复式冷箱基础施工方法，其特征在于所述的侧温孔布置包括 测温孔采用钢管制作，使用钢板将一头封堵；测温孔分深、中、浅三种，安装在冷却管之间，利用钢筋固定或待混凝土浇筑完后直接插入。
10.根据权利要求I所述的复式冷箱基础施工方法，其特征在于所述的二次混凝土施工包括 进行二次模板、钢筋通风管及螺栓的安装施工，施工验收合格后布置测温孔，然后进行混凝土浇筑和混凝土振捣，接下来对混凝土表面进行抹面，混凝土初凝后进行二次抹面，然后进行保温养护至竣工。
全文摘要
本发明属于一种建筑工程施工技术。特别指带有防水箱的冷箱基础以及类似设备基础的施工方法，包括以下步骤土方及垫层施工、底面及侧面钢筋安装、防水箱及其支架安装、一步模板安装、一次混凝土浇筑、螺栓支架安装、冷却箱及通风箱安装、顶层钢筋安装、测温孔布置和二次混凝土施工。本发明提供一种各工序能交叉施工，支撑体系一体化利用，锚筋先穿插，外侧混凝土浇筑后再焊接，解决了技术难题，节约材料，保证质量，提高功效，是一种具有较高应用价值的复式冷箱基础施工方法。
文档编号E02D27/44GK102619236SQ201210125549
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者严伟, 孙韵 申请人:中国化学工程第四建设有限公司