汽轮机底板基础(共3篇)
汽轮机底板基础 篇1
摘要:对柱下条形基础底板的设计前后相关问题进行了综述,通过归纳具体设计步骤,从空间受力角度考虑对基础的偏心,推出部分能较全面反映实际的通用性计算公式,提出合理的建议,供有关工程技术人员参考。
关键词:设计,基础,单向计算,偏心受力
1基础底板设计条件
柱下条形基础通常由基础底板和基础梁组成,基础剖面见图1。
2基础底板设计步骤
2.1 确定合理的基础纵向长度L
理论上可直接根据梯形或三角形分布的地基反力和任意设定的基础长度来计算基础,但根据多年来的经验,在正常情况下,对于比较重要的结构,在无附加构造措施下,设计应满足基础纵向偏心距e′≤L/6和基础横向偏心距e′≤b/6的要求,即尽量使两个方向地基反力均变成较丰满的梯形分布,并要求每一方向的最大和最小地基反力不宜相差过大,以避免基础倾斜而失去对上部结构的有效控制和修复。为计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,有利于节约配筋,使得按常规方法算得的结果更符合假定的线性分布,一般应将作用在基础纵向(L方向)平面内的荷载所产生的偏心地基反力转换成均布地基反力(以梯形或三角形分布地基净反力为例,介绍如何将其转换成均布净反力),为此需要确定一个合理的基础长度,其设计转换过程如下。
基础的纵向地基净反力为:
其中,Pjmax,Pjmin分别为基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值;∑Fi为作用于基础上各竖向荷载(Fi,qi)的合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重);∑M为作用于基础上的各竖向荷载(Fi,qi)、各纵向弯矩(Mi)、各纵向水平荷载(Qi)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值。实际工程中作用于基础上的结构柱、大型设备、局部墙体或地面运输等荷载形式,均对基础纵向有偏心效应。
当Pjmax与Pjmin相差不大于10%时,可近似地取其平均值作为均布地基净反力,直接定出基础的悬臂长度a1=a2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L;如果Pjmax与Pjmin相差较大时,常通过调整一端悬臂长度a1或a2,使合力∑Fi的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M=0,反力从梯形或三角形分布变为均布,求a1和a2的过程如下。
先求合力∑Fi作用点距左起第一柱的距离x:
其中,∑M为作用于基础上的各纵向弯矩(Mi)设计值之和;xi为各竖向荷载(Fi)距F1作用点的距离。当x≥a/2时,基础长度L=2(x+a1),a2=L-a-a1。
当x<a/2时,基础长度L=2(a-x+a2),a1=L-a-a2。
按上述确定a1和a2后,使偏心地基净反力变为均布地基净反力,其值为:
其中,pj为均布地基净反力设计值,由此也可得到一个合理的基础长度L。
2.2 确定基础底板宽度
根据修正后的地基承载力特征值fa,一般可按两个方向分别进行如下验算,从而确定基础底板宽度b(当存在软弱下卧层时,还必须按相应规范对下卧层进行验算,必要时还应验算地基变形,从而最终确定基础底板宽b)。基础底板纵向边缘地基反力标准值:
应满足:
pkmax≤1.2fa及(pkmax+pkmin)/2≤fa和pkmin>0。
抗震设计则满足:
pkmax≤1.2£afa及(pkmax+pkmin)/2≤£afa。
同时,偏心距e≤3L/20,但高宽比大于4的高层建筑宜保证pkmin>0基础底板横向边缘地基反力标准值:
pkmax′≤1.2fa及(pkmax′+pkmin′)/2≤fa和pkmin′>0。
抗震设计则满足:
pkmax′≤1.2£afa及(pkmax′+pkmin′)/2≤£afa。
同时,偏心距e′≤3L/20,但高宽比大于4的高层建筑宜保证pkmin′>0。对于基础过长而个别第i柱处的局部荷载效应(这里主要指横向偏心效应)很大的特殊情况,尚应沿基础纵向在该柱左右(li+li+1)/3范围,取此单元验算其基础底板横向边缘地基反力标准值,但基础底板横向边缘地基反力标准值改用下式:
若不满足要求,应在(li+li+1)/3范围内将基础底板加宽或增加横向联系。
以上各式中,Gk为基础自重和其上覆土重标准值之和,可近似取Gk=20bLD,D为基础实际埋深,但在地下水位以下部分应扣去浮力。∑Mk为作用于基础上各竖向荷载(Fik,qik)、各纵向弯矩(Mik)、各纵向水平荷载(Qik)对基础底板纵向中心产生的总弯矩标准值;∑Mk′为作用于基础上各竖向荷载(Fik′,qik)、各横向弯矩(Mik′)、各横向水平荷载(Qik′)对基础底板横向中点产生的总弯矩标准值。e,e′为偏心距,Fa为地基土抗震承载力调整系数;li,li+1为该柱处左右跨长度。Fik为第i柱处的竖向荷载标准值,包括(li+li+1)/3范围内的qik。Gik为(li+li+1)/3范围内的基础自重和其上覆土重的标准值之和。
当∑Mk′=0时,则只需验算基础底板纵向边缘地基反力;当∑Mk=0时,则只需验算基础底板横向边缘地基反力;当∑Mk=0且∑Mk′=0(即地基反力为均布)时,则按下式验算,很快可确定基础底板宽度b。
由pk=(∑Fik+Gk)/bL≤fa可得:
其中,pk为均布地基反力标准值,若考虑抗震则取fa为Fafa。
2.3 求基础底板高度并计算其配筋
先计算基础底板横向边缘最大地基净反力Pjmax′和最小地基净反力Pjmin′,求出基础底板的地基净反力pj1′,如图1所示,再计算基础底板的截面弯矩和剪力,确定其厚度hf和抗弯钢筋面积。基础底板横向边缘处地基净反力为:
其中,S为从基础纵向边缘最大地基反力处开始沿基础纵向到任一截面的距离,∑M′为基础底板横向中点受到的总弯矩设计值,其余符号意义同上。
基础梁边处底板地基净反力pj1′:
基础梁边处底板每米宽承受的弯矩ML和剪力VL分别为:
ML=(pj2′/3+pj1′/2)b
若∑M′=0时,则上述ML,VL的表达式为:
若∑M=0时,则上述ML,VL的表达式为:
ML=(pj2′/3+pj1′/2)b
但pj1′和pj2′表达式中的pjmax′和pjmin′可简化为:
若∑M=0和∑M′=0,则ML,VL的表达式为:
ML=pjb
基础梁边处底板有效高度:h01为:
h01≥V1/(0.07×1 000×fc);
基础梁边处底板截面配筋As为:As=M1/0.9h01fy。
其中,fc为混凝土轴心抗压强度设计值;fy为钢筋抗拉强度设计值。
2.4 抗扭
当上述∑M′≠0时,对于带有底板的基础梁,一般可以不考虑抗扭计算,仅从构造上将梁的箍筋做成闭合式;反之,则应进行抗扭承载力计算。对于横向偏心荷载较大的情况,可在横向增设联系梁或将基础底板加宽。
2.5 局部承压
当基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时,尚应验算位于柱处的梁顶面局部受压承载力。
3对计算方法的若干看法及注意事项
1)对于比较重要的结构,在无附加构造措施下,为使地基反力比较均匀,设计应满足基础纵向偏心距e≤L/6和基础横向偏心距e≤b/6的要求。
2)当基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土。
3)实际工程中,为减小基础横向偏心效应和基础间的沉降差,增强基础抗扭能力,可于横向设连系梁。对于局部荷载效应很大的特殊情况,还可将局部底板加宽。
参考文献
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[7]黄钜支,罗烈.受大偏载作用的圆形柱脚底板设计[J].山西建筑,2007,33(4):5-6.
汽轮机底板基础 篇2
某住宅建筑4#楼建筑面积为10 102.11㎡, 4#楼建筑层数15层。结构形式采取剪力墙结构, 基础采用桩基础, 基础埋深为3 m。以下, 本文将重点针对本工程的基础及其底板施工而展开探讨。
一、人工清底处理
人工清土应确保基底土不受扰动, 且基底标高正确。超挖部分用级配砂石回填夯实, 底板以下承台及集水坑的开挖及放坡如图1所示。人工清土应及时, 清理出来的土方直接用挖掘机挖除并运到建设单位指定的弃土场地。人工清土清理好的垫层底标高, 应为基底标高减去垫层厚度150+50 mm防水保护层。
另外, 沿基底四周设置300 mm宽、300 mm深砖砌排水明沟, 两个转角部位设集水井, 集水井的尺寸为Ф800 mm钢筋笼子, 四周填满碎石。管内设Ф75潜水泵, 将水排入基坑北侧的沉淀池, 再排至业主指定的排水点。局部工作面不足的部位可设300 mm宽、300 mm深盲沟, 沟内填碎石。
二、混凝土垫层以及基础砖胎膜施工技术
根据设计图纸中地梁与承台的平面尺寸放出基础垫层的边线位置, 垫层外框模采用50×100 mm木枋制作, 用400 mm长钢筋头打入土中, 控制垫层混凝土上口标高。混凝土采用C15商品混凝土浇筑, 表面随打随抹。局部管桩上口标高低于设计标高处, 可将垫层局部下降做成碗口式, 保证桩入地梁及承台达到50 mm。混凝土浇筑12 h后洒水养护, 待表面强度达到1.2 MPa以后, 才能允许人员在其上走动和进入其他工序。
垫层施工完成后, 在底板的外侧模板根据设计要求采用砖胎模砌筑, 砖胎膜厚度为120 mm或240 mm。坐落在垫层上, 采用M5水泥砂浆砌筑MU10机制砖。砌筑前, 先在垫层上放出底板处轮廓线;砖模内, 侧边线比底板外皮线大40 mm。为防水保护层厚度做法尺寸, 砖模高度随地梁及地板高度确定。砖模内侧1:3水泥砂浆压光, 阴阳角做成弧形, 砖胎膜做法见图2所示。砖胎膜砌筑完成后, 可进行黏土回填夯实。先回填至砖口下200~500 mm, 以防地面水和泥土侵入基坑。
三、底板防水层施工技术处理
底板防水对后续的工程影响较大, 也是容易发生质量问题的部位。本单位对此相当重视, 将派专人负责监督检查。本工程地下室防水等级为二级, 地下室底板、外墙、裙楼室外部分顶板的迎水面均做2.5 mm厚聚氨酯涂膜防水层。
1. 材料选取
防水施工所采用的涂料等原材料进场应有其生产日期、产品合格证及说明书, 材料存放期不能超过1年。同时还抽样进行复验, 符合规范要求后方可使用。材料进场后应妥善保管, 宜存在通风处, 且严禁烟火。
2. 基层处理
基层应坚硬, 清洁干净, 表面无浮土、砂粒等污物。基层表面应平整、光滑, 不能有凹凸不平及起砂现象。阴阳角应抹成圆弧形。基层应保持干燥, 其含水率以小于9%为宜。
3. 涂刷原则为先垂直面, 后水平面, 先阴阳角和细部, 后大面。
每道涂刷方向应互相垂直。在配料时, 甲组份料和乙组份料必须按配合比称量, 混合后随即进行搅拌均匀。当甲、乙混合料黏度大时, 不易涂刷, 应稀释后再使用。涂刷上道涂膜时, 下道涂膜必须固化干燥。并经检查无气泡和皱折时, 方可进行上道涂膜施工。聚氨酯防水层的施工, 应做到涂膜均匀, 厚度一致, 不能有漏刷现象。在涂刷完四道防水膜后, 应对涂膜总厚度进行检查。当总厚度达不到设计要求时, 应增加涂刷道数, 直到满足设计要求为止。
4. 底板防水基层由土建承担施工
底板防水层由专业分包队伍承担, 土建配合防水保护层施工, 防水基层在垫层上一次压光。基层含水率测试符合要求后, 进入防水层施工。平面保护层采用C20细石混凝土40 mm厚, 立面采用1:3水泥砂浆边砌边填缝, 外砌120 mm厚实心砖墙保护。施工前做好标高控制点, 确保标高的准确, 表面抹平压实。本工程底板、外墙防水构造做法见图3所示。
四、施工缝做法
地下室底板平面面积为较大, 为了保证地下室底板的抗渗性能, 地下室底板不留施工缝。每栋楼的承台、地梁、底板混凝土采取一次浇筑, 不留设施工缝。为了保证外墙的抗渗性能, 外墙不留设垂直施工缝, 水平施工缝只留设1道。水平施工缝中设420 mm宽、3 mm厚钢板止水带。钢板止水带采用搭接焊接, 焊缝密实, 搭接部位错开外墙拐角不小于1 m。为防止止水钢板位置偏移, 钢板止水带用短钢筋与外墙钢筋点焊固定。短钢筋在止水带两侧交错布置, 间距800~1 000 mm。主楼地下室的水平施工缝留设在距底板上口300 mm处, 如图4所示。
五、承台、地梁及底板钢筋施工
钢筋施工前必须认真熟悉图纸, 翻样必须严格依据设计图纸及施工规范要求。下料前必须审核料单, 严格按设计规范要求进行成型。
本工程筏板钢筋采用闪光对焊结合单面搭接焊连接, 钢筋的接头宜设置在受力较小处, 接头末端至钢筋弯曲点的距离不应小于钢筋直径的10倍。有接头钢筋截面面积不大于全部受力钢筋截面总面积的50%。筏板钢筋、地下室外墙的迎水面保护层为50 mm, 筏板背水面保护层为20 mm。地下室外墙内侧、地下室内墙的保护层为15 mm, 梁保护层为25 mm, 柱保护层为30 mm, 顶板保护层为15 mm。底板背水面的保护层厚度为15 mm, 其余梁、柱的保护层为25 mm。承台、地梁、底板的保护层采用50 mm塑料垫块保护层, 地下室外墙采用50 mm圆形塑料卡保护层。内墙采用15 mm圆形塑料卡, 顶板采用15 mm塑料垫块保护层。垫块间距为600~1 000 mm。
1. 钢筋绑扎施工顺序:
底板东西向下网筋→底板南北向下网筋→桩帽钢筋弯折→马凳支架焊接→底板南北向上网筋→底板东西向上网筋→墙柱插筋→外墙止水钢板安装→与止水板连接处钢筋焊接。
2. 筏板筋绑扎
底板筋绑扎前, 将底板钢筋位置与间距用墨线弹设与底板保护层上, 作为底板钢筋绑扎的依据。摆放下铁, 按图纸设计的要求, 将底板端部弯钩上锚满足上下钢筋网在端部搭接150 mm的要求, 并将上下筋绑扎牢固。底板上层钢筋支撑采用Ф22@1 200通长铁马凳支撑, 马凳的纵横间距均为1 200 mm。马凳铁摆放好后, 即可绑扎上层钢筋网片, 并在定位钢筋上画好间距等分标志。然后穿放纵横钢筋, 注意下铁弯钩朝上, 上铁弯钩朝下。
3. 墙暗柱筋施工
暗柱插筋时, 先在下铁上排筋上根据保护层上的暗柱位置线, 绑扎1支定位箍筋。在上层铁的表面, 根据测量工放出的暗柱位置线同样定出1支定位箍筋, 然后插暗柱立筋。要注意, 在底板厚度内的暗柱箍筋不得少于2支。
六、结语
基础质量对建筑物的质量和安全起着决定作用。因此, 应选用合理的施工方法, 采取有效的技术措施, 保证建筑工程的安全。
摘要:随着我国城市人口的密度越来越多, 平均用地越来越少, 房屋建筑朝着高层建筑的发展也日益明显。因此, 对建筑工程的基础施工要求也越来越高。本文根据某建筑工程基础施工案例, 探讨了建筑工程基础及其底板施工技术措施, 为同行提供了参考。
关键词:建筑工程,基础,底板,施工
参考文献
[1]马胜伟.建筑基础施工中常见的质量问题及控制措施[J].中国新技术新产品, 2010 (09) .
[2]白俊英.基础工程结构强化的施工技术研究[J].建筑施工, 2008 (04) .
论基础底板大体积混凝土施工 篇3
1)基础底板混凝土强度等级为C35,抗渗等级为S6,混凝土浇筑坍落度应控制在160 mm±20 mm。2)基础底板混凝土浇筑不留施工缝,浇筑顺序为由西向东依次浇筑,浇筑时宜采用斜面分层浇筑方式。3)基础底板水平施工缝留置在基础底板顶往上250 mm处的剪力墙上,施工缝处设止水钢板,止水钢板做法应符合设计要求及施工规范规定。4)基础底板混凝土浇筑完成后,应做好测温保温工作。
2 基础底板大体积混凝土施工热工计算
本工程基础底板厚度为1 200 mm,属大体积混凝土施工,混凝土强度等级为C35,水泥采用P.S矿渣硅酸盐水泥,混凝土水泥用量W=340 kg/m3,水泥水化热量Q=334 kJ/kg,混凝土密度ρ=2 400 kg/m3,混凝土比热c=0.96 kJ/(kg·K),e=2.718,底板保温方式为一层塑料布,两层阻燃草帘,大气平均温度取Tq=-5 ℃。
2.1 绝热温度计算
绝热温度计算公式如下:
T=WQ/cρ·(1-e-mt)。
计算结果见表1。
2.2 混凝土内部中心温度计算
混凝土内部中心温度计算公式如下:
Tmax=Tj+T(T)·ε=10+T(T)·ε。
计算结果见表2。
2.3 混凝土表面温度计算
混凝土表面温度计算公式如下:
Tb(T)=Ta+4/h′(H-h′)△T(T)/H2。
计算结果见表3。
从表3中可以看出,Tb(T)=22.69,22.28,17.70,14.16均小于25 ℃,该保温措施能满足基础底板大体积混凝土防裂要求。
3 工艺流程及施工要点
3.1 工艺流程
作业准备→混凝土搅拌→混凝土运输→混凝土浇筑与振捣→混凝土养护→测温。
3.2 施工要点
3.2.1 作业准备
1)基础底板混凝土浇筑前,应将基础底板内的垃圾、泥土等杂物及钢筋上的油污清除干净。2)混凝土浇筑前,应检查钢筋保护层垫块是否垫好,钢筋马凳是否稳固。
3.2.2 混凝土搅拌
1)本工程混凝土采用商品混凝土,混凝土配合比、原材料的品种、规格、计量措施等,商品厂家应认真核对,无误后方能开机,搅拌过程中所有程序应符合相应规范要求。
2)混凝土商品厂家应严格控制混凝土的搅拌时间、坍落度、和易性等。
3)通过试验按比例掺入粉煤灰,改善和易性,降低水灰比,减少水泥用量以降低水泥水化热。
3.2.3 混凝土的运输
1)混凝土从搅拌地点运到浇筑地点,其延续时间应符合规范规定。
2)混凝土运输到浇筑地点后,其坍落度应符合要求,当混凝土出现离析现象时,应在浇筑前进行二次搅拌。
3)当混凝土的坍落度损失后不能满足施工要求时,严禁直接加水进行搅拌,应加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌。
3.2.4 混凝土浇筑与振捣
1)基础底板混凝土浇筑宜采用斜面分层连续浇筑完成,混凝土的摊铺厚度不宜大于600 mm。2)振捣混凝土时,振捣器移动的间距宜为400 mm左右,振捣时间应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落,振捣器插入下层混凝土内的深度应不小于50 mm。3)浇筑混凝土时应经常观察模板、钢筋、预埋件等是否有移动、变形或堵塞等情况,发现问题应立即处理。4)基础底板混凝土面应进行二次抹面压光,二次抹压后,覆盖塑料膜,并覆盖防火草帘,以控制混凝土内外温差,减少表面收缩裂缝。5)基础底板混凝土浇筑应连续,除在底板以上250 mm处剪力墙上留水平施工缝外,其余部位不允许留设施工缝。
3.2.5 混凝土养护
1)基础底板混凝土养护采用综合蓄热法养护,并通过测温控制混凝土内外温差在25 ℃以内,降温速度在1.5 ℃/d以内。2)基础底板混凝土浇筑完毕,应在12 h内采用塑料薄膜和草袋加以覆盖,以保持混凝土表面湿润,养护时间不得少于14 d。3)保温覆盖层拆除时间应分层逐步进行,并控制混凝土表面温度与大气温度的温差在20 ℃以内时方可拆除。
3.2.6 测温
1)测温孔留设方式采用ϕ15~ϕ20钢管或PVC管预埋,如使用PVC管埋设,混凝土浇筑成型后应将PVC管拔出。2)混凝土入模温度测定按混凝土振捣后,位于混凝土上表面以下50 mm~100 mm深处的温度。3)测温时,将温度计插入测温孔后,用棉花或保温材料将温度计与外界气温妥善隔离,温度计在测温孔内应留置3 min以上,方可读数。4)测量读数时,应使视线和温度计的水银柱保持在同一水平高度上,以避免误差,读数时,要迅速准确,勿使头、手或灯头接近温度计下端。5)测温人员应同时检查覆盖保温情况,并应了解结构物的浇筑日期和养护日期,若发现混凝土内外温差过大时(超过25 ℃),应立即通知有关人员,及时采取有效保温措施。6)混凝土测温应在混凝土温度上达到临界强度以前每2 h测一次,以后每6 h测一次。
4 质量保证措施
1)混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂、掺合料等必须符合设计要求和国家现行有关标准的规定,严格控制含泥量。2)混凝土的配合比、原材料计量及混凝土搅拌、运输、养护应符合GB 50204混凝土结构工程施工质量验收规范的规定。3)降低水泥水化热。a.水泥应选用水化热低、凝结时间长的矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥。b.按配合比掺入粉煤灰或减水剂,以改善混凝土的和易性,降低水灰比,减少水泥用量。4)降低混凝土入模温度。混凝土搅拌应采用低温水拌制,运输车应采取遮阳措施,混凝土浇筑宜选择在晚上进行。5)加强混凝土施工中温度控制。a.在混凝土浇筑之后,应做好混凝土的保温、保湿养护。b.混凝土养护时间不得少于14 d。c.加强混凝土温度监测与管理,随时控制混凝土内的温度变化,将内外温差控制在25 ℃以内,及时调整保温及养护措施。6)混凝土浇筑完毕后,应按施工技术方案及时采取有效的养护措施。7)对混凝土已经出现的蜂窝、孔洞、缝隙、夹渣等缺陷,应按混凝土缺陷修补方案进行修补。
5 成品保护措施
1)严格执行“三不准”制度,即搅拌车筒体内积水不除不准装料,重车运行时不准停止筒体转动,出厂混凝土不准任意加水。2)冬期施工在搅拌筒外应有适当的保温措施。3)成品混凝土应在限定的时间内,运抵施工现场并浇筑入模。4)搅拌车应按额定量装载,不准超载,防止水泥浆流失。5)浇筑混凝土时,防止踩踏梁、板、楼梯钢筋,振捣棒不得触动钢筋和预埋件。6)已浇筑的水平构件混凝土表面应加以保护,待混凝土强度达到1.2 N/mm2以上后方可行人,操作或安装时用木板铺垫。7)混凝土承重结构底模及其支架拆除应根据混凝土同条件养护试件强度决定,并应符合设计要求和GB 50204混凝土结构工程施工质量验收规范的有关规定。8)泵送混凝土一般掺有缓凝剂,宜在混凝土终凝后浇水养护。9)待混凝土表面无水渍后,宜进行二次抹压,以减少收缩裂缝。
6 结语
在工程实际施工中,严格按照以上的措施进行大体积混凝土控制,积极联系混凝土搅拌站,严格控制混凝土原材料、配合比、搅拌时间、运输时间、坍落度、混凝土浇筑工艺、养护措施、测温等,1 200 mm厚底板大体积混凝土施工质量取得了良好的效果,未出现收缩裂缝和温度裂缝。
参考文献
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