大体积混凝土施工方案.doc

大体积混凝土施工方案一、承台概况某多线刚构桥设计有桥梁15座，其中为均四线刚构，梁体（c40混凝土）为由变截面实体板梁，跨中梁高1.5m，根部梁高2.2m，中间12桥墩为刚壁墩。桥梁墩台分离，每座桥又分成两个双线梁体，承台（c35混凝土）四线连在一起，设计截面尺寸为19.986.92m和19.984.82m两种。各部位混凝土施工要求一次性浇筑完成，体积较大，在施工过程中，按照相关要求采取相应的保温保湿措施，防止混凝土开裂。二、大体积混凝土的基本特点大体积混凝土施工阶段由于水泥水化热作用，产生大量的热量，造成混凝土内部急剧升温，而且混凝土属于热的不良导体，混凝土散热能力相当差，故混凝土中心与混凝土外部形成较大温差，从而产生对大体积混凝土是极为不利的温度应力，混凝土受温度应力作用而发生膨胀或收缩，造成混凝土开裂。一方面由于混凝土表面散热较快，内部散热不良，混凝土内部膨胀而表面收缩，造成混凝土表面开裂形成混凝土表面裂纹。另一方面结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土膨胀收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉强度却很小，所以温度应力一旦超过强度正在上升时混凝土能够承受的抗拉强度时，大体积混凝土会出现裂缝。大体积混凝土内出现的裂纹，按其深度一般可分为表面裂缝和贯穿裂缝两种。（1）表面裂缝：表面裂纹是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。混凝土的表面龟裂和浅层裂纹均属于这种类型。（2）贯通裂缝：贯通裂缝是由于大体积混凝土强度发展到一定程度，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土水化过程中的失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束时拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面裂缝。这两种裂缝不同程度上，都属有害裂缝。从控制裂缝的观点来说，表面裂缝的危害较小，而贯通裂缝则会影响结构物的整体性、耐久性和防水性，影响到结构的正常使用。三、施工准备由于混凝土浇筑数量大，做好施工前的准备工作是连续施工的重要条件。3.1 原材料的选用序号项目产地品牌一般情况要求能力1水泥质量较好，但产能紧张，供货太快，米有一定的水泥冷却时间。选用水化热低和安定性好的水泥。目前我们使用的是鱼峰水泥。混凝土升温的热源是水泥水化热，选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减少升温。为此，在满足设计强度要求的前提下，尽量选用中低热水泥，或减少水泥用量。2河砂融水天然河砂近期含泥量超标，级配不合格3（1）选用水化热低和安定性好的水泥。目前我们使用的是鱼峰水泥。混凝土升温的热源是水泥水化热，选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减少升温。为此，在满足设计强度要求的前提下，尽量选用中低热水泥，或减少水泥用量。（2）掺入高效减水剂。掺加一定数量的高效减水剂，以减少水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰值期。（3）掺入合理数量的粉煤灰等外掺料。在混凝土中少量的磨细粉煤灰，取代部分水泥，可改变混凝土的塑性和可泵性，从混凝土的工作性能上减少水泥的用量，同时还可以降低由于水泥水化热而产生的热量，降低每立方中水泥的用量。（4）骨料的选用。宜优先采用以自然连续级配的粗骨料配置混凝土。因为用连续级配粗骨料配置的混凝土具有较好的和易性、较小的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。在石子的规格上可根据施工条件，尽量选用粒径较大、级配良好的石子。因为增大骨料粒径，可减少用水量，而使混凝土的收缩和泌水随之减少，最低降低了混凝土的温升。同时也减少水泥用量，从而使水泥的水化热减小，最终降低了混凝土的温升。细骨料以采用天然中、粗砂为宜。根据有关试验资料表明，当采用细度模数为2.79、平均粒径为0.38的中、粗砂，比采用细度模数为2.12、平均粒径为0.336的细砂，每立方混凝土可减少用水量2025kg，水泥用量可相应减少2835kg。这样就降低了混凝土的温升和减少混凝土的收缩。另外，砂、石含泥量必须严格控制，石子的含泥量控制在小于1，砂的含泥量控制在小于1.5。3.2 砼配合比设计我项目部从砼的水灰比和水化热考虑，从强度、和易性及缓凝时间出发，为降低砼内部由于水化热而引起的内外温差，采用中心试验室批准使用的配合比为：c35砼，水泥：314kg；砂：712kg；石：1114kg；水：155kg；减水剂：4.19kg；粉煤灰：105kg；c40砼，水泥：260kg；砂：736kg；石：1152kg；水：148kg；减水剂：3.61kg；粉煤灰：36kg。序号水泥砂石1石2水减水剂粉煤灰每立方用量314kg712kg1114kg155kg4.19kg105kg日常情况施工按此配合比指导施工，并根据具体情况做相应调整。3.3 原材料检验承台主要原材料为、级钢筋和砂、碎石、水泥、外加剂。进场对以上原材料的质量严格把关是保证承台钢筋加工和砼施工的重要环节。分别对砂、石、水泥、外加剂等材料检验。砂石含泥量及其相关的技术检验工作、水泥的初凝时间以及外加剂的技术性能检验。日常我们加强哪块的检验？列表说明，主要是哪几项指标，哪些会出现不合格？3.4 机械设备的选择为保证承台的施工质量和进度，初保证基本的配套设备外，我项目部还准备应急的机械设备备用，其性能良好。3.5 技术交底及大体积施工、在承台施工前，我项目部总工程师准备资料向参加施工的全体技术人员、拌合站负责人、试验室和测量人员以学习班的形式进行全面技术交底，技术负责人组织对现场机械操作手和技术工人进行现场技术交底。交底内容为承台的施工方案、施工工艺、操作规程、技术要求、质量标准、试验检测方法。另外使参加施工的全体人员做到岗位职责明确，施工程序明确，操作规程明确，质量标准明确。从而使承台的各项施工顺利进行。、所有钢筋应准确安装，用支撑钢筋将钢筋结构固定，以保证钢筋在施工过程中不会发生移动。特别是墩身的预埋钢筋，采用型钢骨架支撑，对其精确定位，以保证预埋钢筋在浇筑承台混凝土施工过程中不会发生移动。钢筋接头不应设在最大应力点处，并使接头交错处理。、模板采用大型钢模板，并采用型钢背靠及16mm拉杆加固。为保证外观质量，拉杆孔在钢模板上采用电钻成孔，其孔径为20mm。立模前精确放样，按基础结构混凝土的结构尺寸安设模板，对模板的固定使用钢拉杆；使用的模板内表面平整、光滑、整洁，不影响混凝土外观质量。对模板的固定支架稳定、坚固且能抵抗在施工过程中可能发生的偶然冲撞。模板安装完成自检合格后，报监理工程师检查合格签证后方可浇注混凝土。图示拉杆孔、混凝土灌注。我们刚构桥是分几次灌注：分步情况是怎么样的，图示出来每一步的需要灌注时间。，如何安排从几点到几点，约计多少小时？混凝土一经浇注，立即进行捣实，使之形成密实、均匀的整体。震捣采用插入式震捣器，震捣时在浇注点和新浇混凝土面上进行，震捣器插入混凝土要快插入，拔出时速度要慢以免产生空洞（快插慢拨）；震捣器要垂直地插入混凝土内，并要插入前一层混凝土，以保证新浇混凝土与先浇混凝土结合良好，插入前一层混凝土的深度一般为5-10cm；使用插入式震捣器时，尽量避免与钢筋和预埋构件相接触；混凝土捣实的标志是混凝土停止下沉、不冒气泡、泛浆、表面平坦；操作中严格按振捣器的作用范围进行，严禁漏捣。砼下料时应依次布设下料点，分区分层进行布料，每层厚度不大于30-40cm，振捣时应分层进行，棒头插入砼的间距、深度与作用时间都应严格控制。、混凝土浇筑完成后，对混凝土表面及时进行刮平抹压,待定浆后（即混凝土在开始初凝前）在混凝土表面进行二次抹压,消除混凝土干缩和塑性收缩产生的表面裂缝,增加混凝土内部密实度。混凝土浇筑完毕后应及时养护，对浇筑后的混凝土四周一定要采用两层湿草垫覆盖,防止表面水份蒸发,保持湿润，能有效防止裂缝发生。3.6 质量保证体系的完善为了保证承台的施工质量，我项目部由总工及技术部负责组成的试验中心、测量队、质检中心三位一体的技术质量保证体系。并进一步明确各自在施工中的职责。、实验室负责配合比的实验工作和监控拌合站原材料电子计量的组成测定。以及砼的坍落度、强度、施工和易性施工过程监控。、测量队负责控制测量、检测、计算承台在施工过程中的模板变形及高程、尺寸。、质检中心负责钢筋、砼的质量检测及评定，反馈质量保证体系。四、混凝土温度监控4.1 测温点布置测混点布置在哪些地方，图示出来要不要埋设内部监测仪混凝土浇筑前，在测温点预埋wzct-10型热电偶作测温元件。测温点布置情况为：承台垂直线路中心线，竖直方向：距砼上下表面10厘米及砼中间部位、水平方向：距左右边缘1米及中间部位，共布设3*3=9个；梁部顺线路中心线，竖直方向：距砼上下表面10厘米及砼中间部位、水平方向：距左右两端边缘1米、梁根部（墩）中及跨中，共布设3*7=21个。测温元件在钢筋及冷却管安装完毕后安装，固定牢靠。导线用钢筋固定好，传感器距离钢筋端部10厘米，不得与钢筋接触。导线沿钢筋引出承台顶面一定高度，用胶布包裹导线端头，避免弄脏。同时，引出的导线要逐一编号，便于温度检测。埋设工作在混凝土浇筑12前进行，以免浇筑时受到损伤。4.2 测温工具根据实际情况选择数显的电子测温仪。4.3 测温频率混凝土各测点温度的监测频率。在混凝土浇注初期（35天）应保持每2小时一次，待混凝土体内温度变化缓慢后，可降低测温频率。现场要根据测温结果指导冷却系统工作及养护工作，确保混凝土体中心温度与表面温度温差不超过规范规定的25。在测量混凝土内部温度的同时，测量外界的环境温度。根据测点编号顺序，记录所测温度数据。五、防止产生裂纹的措施5.1 加强养护调节混凝土浇筑完毕后12h（炎夏23h）内覆盖两层潮湿草垫，派专人进行浇水养护，浇水次数以保持混凝土（草垫）在整个养护期间内处于潮湿状态为度。同时，拆模以后，对于要求回填的混凝土要及时回填，用土体保温避免气温骤变产生有害影响，亦可延缓降温速率，避免产生裂缝。5.2 降低混凝土的出机温度和浇筑温度首先要降低混凝土拌合温度。要降低混凝土拌合温度，应降低混凝土各组分材料拌合前的温度。混凝土原材料中石子的比热较小，但其在每立方米混凝土中所占的比重较大；水的比热最大，但它的重量在每立方混凝土中占一小部分。因此对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响很小。为了进一步降低混凝土的出机温度，其最有办法的是降低石子的温度。在气温较高时，为防止太阳直接照射，可在砂、石堆料场搭设简易遮阳装置，并在提前3天浇水降温。当大气温度超过30时，可在拌合用水中加入一定数量的冰块，从而降低拌合物的温度。在炎热夏季，应尽量减少从拌合站到入模的时间，加快运输与浇筑的速度，以避免不必要的闲置而引起的混凝土温升；混凝土浇筑尽量安排在夜间进行，凌晨浇筑完毕，实在无法避免时可在浇筑现场，混凝土浇筑面及浇筑完成的混凝土设置遮阳棚，混凝土罐车应洒水降温，泵管可用湿麻袋覆盖等方式减少浇筑过程中的温升。5.3 改变浇筑方式大体积混凝土的浇筑面积一般非常大，均需要采用泵送工艺，但本桥承台面积适中，根据同类工程的施工经验，可采用梭槽直接将混凝土引至浇筑点，同时加大混凝土捣固的施工人员数量，这样可最大程度降低混凝土的坍落度，使用泵送工艺的混凝土坍落度在160mm左右，采用梭槽施工的混凝土坍落度可以控制在12cm左右，故可降低混凝土的水灰比，减少混凝土水化过程中的水化热，并保证了混凝土的强度达到设计配合比的要求。5.4 改善施工工艺，提高混凝土抗裂能力（1）采用分层分段法浇筑混凝土，有利于混凝土水化热的散失，减小混凝土内外温差。（2）对浇筑后的混凝土进行二次振捣，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度提高1020左右，从而提高抗裂性。（3）采用二次投料的砂浆裹石或静浆裹石的新拌工艺，可有效地防止水分向石子与水泥砂浆界面的集中，使硬化后的界面过渡层的结构致密，粘结加强，从而使混凝土强度提高10左右，也提高了混凝土的抗拉强度和极限抗拉值。5.5 改善外边界约束条件，设置滑移层由于边界的约束条件易产生温度应力，如基础底板与地基、混凝土垫层等，可在接触面上设滑动层，对减少温度应力将起显著作用。滑动层的做法有：铺设1020mm厚沥青砂；铺设50mm厚砂或石屑层等。六、承台理论最大温差计算根据大体积混凝土常用计算公式，对承台混凝土中心温度和表面温度进行计算。每方混凝土材料用量如下：水泥：314kg；砂：712kg；石：1114kg；水：155kg；减水剂：4.19kg；粉煤灰：105kg。6.1 混凝土的最大绝热温升式中 混凝土最大绝热温升（）；混凝土中水泥用量（kg/m3）；混凝土活性掺合料用量（kg/m3）；粉煤灰折减系数。取0.33；po 42.5水泥水化热，取377kj/kg；混凝土比热，取0.96kj/kg*k；混凝土密度，取2400kg/m3；将数据带入计算得到：桥墩承台混凝土最大绝热温升： 57 6.2 混凝土中心计算温度混凝土浇筑后三天龄期左右出现最大温度峰值。此时的混凝土中心温度为： 式中 3天龄期混凝土中心计算温度（）；混凝土浇筑温度（）；我项目部砼测量数据为25左右。混凝土最大绝热温升（）；3天龄期混凝土降温系数，查的；随浇筑温度改变的系数，取浇筑温度25，； 。将数据带入计算得到：桥墩承台混凝土中心计算温度： 47.3 6.3 混凝土表面温度柳州地区113月平均气温大约为11，4、5、10月平均气温大约为21，69月约为28。混凝土浇筑完成采用两层草袋进行保温保湿养护，此时的混凝土表面温度为： 式中 3天龄期混凝土表面温度（）；3天龄期混凝土中心计算温度（）；施工期大气平均温度（）；混凝土虚厚度（m），； 折减系数，取2/3； 混凝土热导率，取2.33w/m*k；混凝土表面模板及保温层传热系数（w/m2*k）； 各保温材料厚度（m），取2cm； 各保温材料热导率（w/m*k），草袋热导率取0.14w/m*k； 空气层的传热系数，取23（w/m2*k）；混凝土计算厚度（m），；混凝土实际厚度（m）将数据带入计算得到：各季承台混凝土表面温度：113月，25.