徐盐铁路大体积混凝土施工方案(上报)

目目 录录 一 编制依据 编制原则 适用范围一 编制依据 编制原则 适用范围 1 1 1 1 编制依据 1 1 2 编制原则 1 1 3 适用范围 1 二 工程概况二 工程概况 1 1 2 1 工程简介 1 2 2 水文地质条件 2 2 3 气象特征 2 2 4 施工准备情况 3 三 大体积混凝土施工一般规定及特点三 大体积混凝土施工一般规定及特点 3 3 3 1 大体积混凝土施工一般规定 3 3 2 大体积混凝土施工的特点 3 四 大体积混凝土施工组织及目标四 大体积混凝土施工组织及目标 4 4 4 1 管理目标 4 4 2 组织机构 4 五 大体积混凝土施工五 大体积混凝土施工 5 5 5 1 施工工艺 5 5 2 施工方法及措施 6 5 3 施工防裂处理 25 5 4 混凝土泌水处理 27 六 施工保证措施六 施工保证措施 2929 6 1 管理保证措施 29 6 2 质量保证措施 30 6 3 安全保证措施 30 七 大体积混凝土施工应急预案七 大体积混凝土施工应急预案 3131 7 1 大体积混凝土施工应急组织机构 31 7 2 大体积混凝土施工应急措施 31 八 环境 水土保护及文明施工八 环境 水土保护及文明施工 3232 0 大体积混凝土施工方案大体积混凝土施工方案 一 编制依据 编制原则 适用范围一 编制依据 编制原则 适用范围 1 11 1 编制依据编制依据 1 大体积混凝土施工规范 GB50496 2009 2 铁路混凝土工程施工技术指南 铁建设 2010 241 号 3 铁路混凝土工程施工质量验收标准 TB10424 2010 4 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准 TB 10752 2010 5 铁路混凝土结构耐久性设计规范 TB1005 2010 6 建筑施工计算手册 第四版 7 新建徐州至盐城铁路站前工程施工图及其它相关设计资料 8 盐城地区气温 气象资料 1 21 2 编制原则编制原则 1 控制性原则 严格混凝土施工的温度和温度应力控制 2 双降双保的原则 严格降温度降温差 保湿度保温度的施工工艺 3 责任性原则 严格施工方法 施工顺序 施工单元 施工工艺 施 工方式等责任落实 4 程序化原则 严格施工工序 施工工艺 施工责任的程序化 1 31 3 适用范围适用范围 本方案适用于徐盐铁路 标二分部施工范围内大体积混凝土工程的施 工 二 工程概况二 工程概况 2 12 1 工程简介工程简介 中铁十局集团有限公司徐盐铁路 标二工区合同段位于阜宁县境内 1 起止里程 DK271 560 145 DK280 429 180 施工线路长 7 87km 本标段内工程项目内容主要包括 阜宁 南 车站一座 总长 1 76km 软基处理采用的塑料排水板 28518 根 334204 米 多向水泥搅拌桩 4695 根 54533 预应力空心方桩 6996 根 167753 米 布袋桩 12463 根 188892 米 改良土 43 07 万方 级配碎石 4 25 万方 碎石垫层 5 5 万方 A 组填 料 1578 方 土工格栅 19 6 万平方米 桥涵工程 建湖特大桥一座 我工区施工 0 台 193 墩 共计 6 319 km 桩基共 1583 颗 承台 194 个 墩台 194 个 潮河连续梁一联 60m 100 m 60m 框架小桥三座 DK271 779 框架小桥 DK272 067 框架小桥 272 865 框架小桥 共计 1430 18 顶平方 框架涵四座 共计 91 横延米 2 22 2 水文地质条件水文地质条件 本段范围内地形较平坦 地层主要为软塑 硬塑黏性土 稍密 中密粉 土 中密 密实的砂类土等 场地土类型为软弱土 中硬土 无不良地质 特殊岩土主要为软土及松软土 地表水及地下水对混凝土结构具有氯盐和 硫酸盐侵蚀 根据地勘报告 徐州台 DK275 200 地震动峰值加速度 0 05g 地震动反应谱特征周期分区为 3 区 场地分类为 类 DK275 200 DK281 700 地震动峰值加速度 0 05g 地震动反应谱特征周期 分区为 3 区 场地土类型为 III 类 2 32 3 气象特征气象特征 本线所经区域属温热带 亚热带 湿润 半湿润季风气候区 四季气 候分明 属暖温带季风气候 濒临黄海 海洋调节作用非常明显 因而雨 水丰沛 雨热同季 日照充足 无霜期较长 沿线年平均气温在 13 6 14 4 之间 年最高气温 35 7 40 2 年最低气温 2 10 4 19 7 最热月 7 月 平均气温 26 3 34 4 最冷月 1 月 平均气温 5 1 1 5 年平均降水量为 883 6mm 976 5mm 年最 大降水量 1212 4mm 1756 6mm 月最大降水量 477 0mm 1073 2mm 7 8 月份 年平均蒸发量 1408 6mm 1584 6mm 年最大蒸发量 1654 7mm 2083 5mm 季节性冻土深度 0 15m 0 25m 除阜宁县为寒冷地 区外 其他地区为温暖地区 2 42 4 施工准备情况施工准备情况 项目部临时驻地已完成 砼拌合站 钢筋加工厂已投入使用 中心试 验室已标定完成并投入适用 施工便道已贯通 各种大型机械设备已进场 并能满足施工需要 工人生产生活设施已建设完毕 现场具备大面积开展 施工作业条件 三 大体积混凝土施工一般规定及特点三 大体积混凝土施工一般规定及特点 3 13 1 大体积混凝土施工一般规定大体积混凝土施工一般规定 根据 大体积混凝土施工规范 规定 混凝土结构物实体最小几何尺 寸不小于 1m 的大体量混凝土 或预计会因混凝土胶凝材料水化引起的温 度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土 3 23 2 大体积混凝土施工的特点大体积混凝土施工的特点 大体积混凝土施工具有结构厚 体型大 钢筋密 混凝土数量多 工 程条件复杂和施工技术要求高 混凝土的截面尺寸较大 在混凝土硬化期间水泥水化过程中温度增高 使混凝土内外温差过大 内外温差产生的温度应力大于混凝土的抗拉应力 是导致混凝土结构出现裂缝的主要因素 在混凝土施工中必须考虑温度应力的影响 主要是采用相应的技术措 3 施控制内外温差 减小混凝土内外由于温度差产生的温度应力 四 大体积混凝土施工组织及目标四 大体积混凝土施工组织及目标 4 14 1 管理目标管理目标 1 安全目标 消灭重大责任事故 杜绝交通运输重大责任事故和重 大火灾 爆炸事故 机械设备大事故 控制一般责任事故 1 消灭人身伤亡责任事故 2 消灭机械设备大事故及以上责任事故 3 消灭工程爆破责任事故 4 消灭既有线施工中行车险性及以上责任事故 5 消灭重大火灾事故 6 消灭轨道车运行责任事故 7 消灭铁路交通安全责任事故 2 质量目标 确保本工程质量标准达到国家 行业和铁路总公司 含原铁道部适行 验收标准 一次验收合格率达到 100 4 24 2 组织机构组织机构 为加强大体积混凝土施工组织管理 确保工程建设工期 质量 安全 全面实现预期目标 针对大体积混凝土施工特点 以精干高效 以岗定人 的原则 组建职能完善 体系健全 精干高效的管理机构 大体积混凝土施工领导小组 1 组长 姜武 任健 2 副组长 杜兵 路喜文 潘卫东 程鹏 3 组员 李金鹏 李振都 陈卫卫 陈勇智 王琪 李露 大体积混凝土施工领导小组职责 4 1 组长 负责大体积混凝土施工方案的全面落实及督促工作 2 副组长 制定大体积混凝土施工管理办法 明确分工 责任到人 编制总体大体积混凝土施工方案 并监督 检查 指导方案的落实 包保 各分部大体积混凝土施工方案的落实及督促工作 3 物资部 负责大体积混凝土施工物资供应 4 搅拌站 负责混凝土原材料及混凝土供应 5 工程部 负责制定现场大体积混凝土施工方案 并组织落实 6 安质部 负责制定大体积混凝土施工期间的安全质量管理方案及 相关应急预案 并贯彻落实 7 试验室 负责大体积混凝土施工期间原材料 混凝土出机 入模 温度的检测及大体积混凝土施工期间混凝土试块的管理 8 财务部 负责大体积混凝土施工的资金投入 五 大体积混凝土施工五 大体积混凝土施工 5 15 1 施工工艺施工工艺 混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1m 的大体量混凝土 或预计 会因混凝土胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混 凝土 大体积混凝土的施工工艺为 施工准备 浇筑工艺 振捣 泌水处理 表面处理等 主要步骤为浇筑和振捣 所以应尽可能地降低 混凝土的入模温度 如采用地下凉水或冰水拌制混凝土 砂 石子料场搭 设防晒棚 其次大体积混凝土基础的整体性要求高 要求混凝土连续浇筑 一气呵成 施工工艺上应做到分层浇筑 分层捣实 并控制浇筑层厚度和 进度 根据整体性要求 结构大小 钢筋疏密 混凝土供应等具体情况 5 混凝土的浇筑采用平面和斜面相结合的分层方法 分层厚度一般控制在 30cm 左右 使用插入式振捣棒捣固 垂直振捣和斜向振捣操作时 快插慢 拔 避免分层离析或形成空洞 且应上下抽动 振捣均匀 分层灌注时振 捣上层应插入下层 5 10cm 每点振捣 20 30 秒 视混凝土表面不再显著 下沉 不再出现气泡 泛出灰浆为止 20 30 分钟后进行复振 浇筑完 1 小时内抹平一次 初凝前 2 小时进行二次抹压 5 25 2 施工方法施工方法及措施及措施 5 2 15 2 1 大体积混凝土施工温控指标大体积混凝土施工温控指标 1 混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于 50 2 混凝土浇筑块体的里表温差 不含混凝土收缩的当量温度 不宜 大于 25 3 混凝土浇筑体的降温速率不宜大于 2 0 d 4 混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于 20 5 2 25 2 2 施工准备施工准备 大体积混凝土的施工技术要求比较高 特别在施工中要防止混凝土 因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝 因此需要从人员组织 机 械安排 材料选择上 技术措施等有关环节做好周密的安排布置 才能保 证大体积混凝土浇注的连续性 确保施工质量 1 人员组织 对于混凝土方量大 浇注时间长 为防止出现因连续作业施工 工 作人员劳累而造成工作质量下滑的情况 需要在施工前对人员进行合理的 组织安排 采取以下措施 1 对所有参与施工的人员进行严格技术交底 使其充分掌握具体 6 施工工艺 树立质量第一的意识 2 严格划分人员作业值班表 保证现场每一作业时间段内都有主 要施工负责人进行现场管理和技术指导工作 投入足够的一线施工人员 3 细化振捣工的作业范围 签订施工质量责任状 2 机械设备 施工拟采用泵送 吊车浇筑混凝土或溜槽入模方式 为保证混凝土 灌注连续进行 施工混凝土拌合采用集中拌合 混凝土施工前对拌和站 混凝土输送设备 振动棒 电路进行全面 检查 并进行调试 保证其在施工过程中的正常运转 并对易损坏部件提 前购置备用件 大体积混凝土施工主要机械见下表 大大体体积积混混凝凝土土施施工工机机械械一一览览表表 序号型号型号单位数量备注 1 混凝土搅拌站 HZL120 座 2 二分部拌合站 2 8m3混凝土输送灌车 8m3 辆 12 性能良好 3 装载机 CLG50 台 2 性能良好 4 钢筋切断机台 5 性能良好 5 钢筋弯曲机台 5 性能良好 6 电焊机台 5 性能良好 7 挖掘机台 6 性能良好 8 吊车台 3 性能良好 9 泵车台 1 性能良好 10 发电机台 2 性能良好 11 振动棒台 20 性能良好 5 2 35 2 3 材料选择材料选择 1 水泥 考虑普通水泥水化热较高 特别是应用到大体积混凝土中 大量水 泥水化热不易散发 在混凝土内部温度过高 与混凝土表面产生较大的温 7 度差 便混凝土内部产生压应力 表面产生拉应力 当表面拉应力超过早 期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝 因此确定采用质量稳定有利于改 善混凝土抗裂性能 C3A C2S 含量相对较高的 水化热比较低的硅酸盐水 泥 2 粗骨料 采用碎石 粒径 5 31 5mm 并连续级配 含泥量不大于 1 选用 粒径较大 级配良好的石子配制的混凝土 和易性较好 抗压强度较高 同时可以减少用水量及水泥用量 从而使水泥水化热减少 降低混凝土温 升 3 细骨料 采用级配良好的中砂 细度模数大于 2 3 含泥量不大于 3 4 粉煤灰 为了改善混凝土的和易性 考虑掺加适量的粉煤灰 按照规范要求 采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时 其粉煤灰取代胶凝材料 的最大限量为 40 粉煤灰对水化热 改善混凝土和易性有利 但掺加粉 煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低 对混凝土抗渗抗裂不利 因此 粉煤灰采用外掺法 即不减少配合比中的水泥用量 按配合比要求计算出 每立方米混凝土所掺加粉煤灰量 5 外加剂 大体积混凝土施工所用外加剂与普通混凝土有所不同 应具备下列 特点 1 缓凝作用 外加剂的缓凝作用可使水泥水化放热速率减慢 有 利于热量消散 使混凝土内部温升降低 8 2 高效减水作用 高效减水作用能大幅度减少混凝土拌和用水量 在 W C 保持基本不变的情况下 可大幅度减少混凝土的水泥用量 亦即降 低产生水化热的内因 本工程使用减水剂具有减水和缓凝双重作用 延长 混凝土凝结时间 保证混凝土整体性浇筑 同时加长混凝土内部散热过程 避免温度裂缝 6 拌合用水 水必须干净而不受污染 本施工段采用自来水 并且通过水质化验 满足混凝土拌制要求 拌和水用量不大于 175kg m3 水质符合国家现行标 准 铁路混凝土结构耐久性设计规范 TB1005 2010 J1167 2011 的规定 5 2 45 2 4 混凝土配合比混凝土配合比 1 大体积混凝土配合比的设计除符合设计强度等级 耐久性 体积 稳定性等要求外 还要符合大体积混凝土施工工艺特性的要求 同时符合 合理使用材料 降低混凝土绝热温升值的原则 2 混凝土拌合物在浇筑工作面的坍落度不大于 160mm 3 拌合用水量不大于 175kg m3 4 粉煤灰掺量适当增加 但不超过胶凝材料用量的 40 矿渣粉的掺 量不超过胶凝材料用量的 50 两种搀和料总量不大于混凝土中胶凝材料 重量的 50 5 水胶比不大于 0 55 5 2 55 2 5 热工计算热工计算 以 C40 混凝土施工为例进行热工计算 C40 混凝土配合比 9 材料名称水泥砂子碎石粉煤灰矿粉水外加剂 数量 kg 302689112486431524 31 1 混凝土拌合的理论温度 混凝土拌合物的热量系各种材料提供的热量 按材料的重量 比热及 温度的乘积相加求得 混凝土拌合物的温度按下式计算 To 0 92 mceTce msaTsa mgTg 4 2Tw mw wsamsa wgmg c1 wsamsaTsa wgmgTg c2 wsamsa wgmg 4 2mw 0 92 mce msa mg 式中 To 混凝土拌合物温度 mw mce msa mg 水 水泥 砂 碎石的用量 kg Tw Tce Tsa Tg 水 水泥 砂 碎石的温度 wsa wg 砂 碎石的含水率 c1 水的比热容 KJ kg K c2 冰的溶解热 KJ kg 当骨料 温度 0 时 c1 4 2 c2 0 当骨料温度 0 时 c1 2 1 c2 335 mw mce msa mg 取值分别为 151kg 306kg 732kg 1099kg Tw Tce Tsa Tg取值分别为 10 35 20 20 wsa wg 取值分别为 2 0 5 代入上式得 T0 19 46 2 混凝土拌合物的出机温度 混凝土拌合物的出机温度按下式计算 T1 T0 0 16 T0 Ti 式中 T1 混凝土拌合物的出机温度 Ti 搅拌机棚内温度 取 35 10 代入公式得 T1 21 95 3 混凝土运输和浇筑成型温度 混凝土经运输到浇注时的温度按下式计算 T2 T1 tt 0 032n T1 Ta 式中 T2 混凝土拌合物经运输到浇注时的温度 tt 混凝土拌合物经运输到浇注时的时间 h n 混凝土拌合物运转次数 Ta 混凝土拌合物运输时的环境温度 温度折损系数 h 1 用混凝土搅拌输送车时 a 0 25 T1 tt n Ta 取值分别为 25 3 1h 1 35 0 25 将上式代入公式得 T2 25 63 满足入仓温度不大于 28 要求 混凝土的绝热温升 混凝土绝热温升公式为 T t WQ 1 e mt C 式中 T t 混凝土龄期为 t 时的绝热温升 W 每 m3混凝土的水泥用量 Kg m3 根据配合比选定报告 W 302Kg m3 Q 每千克水泥水化热总量 取 377 kJ kg C 混凝土的比热 取 0 96kJ kg K 混凝土的重力密度 取 2400kg m3 m 与水泥品种 浇筑温度等有关的系数 取 0 384 t 混凝土龄期 d 各龄期砼水化热绝热温升计算表 11 龄期 mt 1 e mt WQ C T t T t 10 3840 319 15 75 T 1 0 15 75 t 31 1520 684 33 8 T 3 T 1 18 05 t 62 3040 900 44 48 T 6 T 3 10 68 t 93 4560 968 47 85 T 9 T 6 3 37 t 124 6080 990 48 92 T 12 T 9 1 07 t 2810 7521 000 49 41 49 41 T 28 T 12 0 49 混凝土内部实际最高温升计算 混凝土内部的中心温度计算公式为 Tmax To Tt Tmax 砼内部中心最高温度 To 砼的入模温度 Tt 在 t 龄期时砼的绝热温升最高值 不同浇筑块厚度 不同龄期的降温系数 查表所得 Tt WQ C 49 41 各龄期砼中心最高温度计算表 To Tt Tmax t 10 57 53 79 t 30 65 58 74 t 60 62 58 26 t 90 59 57 78 t 12 25 63 0 48 49 41 53 34 由上表可知 混凝土内部的中心最高温度出现在第 3 天左右 保温养护 1 保温方案 本工程混凝土拟采用表面覆盖一层土工布构成保温层 保温层下铺一 12 层塑料薄膜保湿 2 混凝土表面温度计算 混凝土表面温度计算公式 Tb t Ta 4h H h T t H2 式中 Tb t 龄期 t 时 混凝土的表面温度 Ta 龄期 t 时 大气的平均温度 取 28 H 混凝土的计算厚度 m H h 2h h 混凝土的实际厚度 m 取 2 5m h 混凝土的虚厚度 m h K 混凝土的导热系数 取 2 33W m K K 计算折减系数 取 0 666 模板及保温层的传热系数 W m2 K 1 i i 1 a i 各种保温材料的厚度 取 0 03 m i 各种保温材料的导热系数 取 0 14W m K a 空气层传热系数 取 23 W m2 K T t 为龄期 t 时 混凝土内最高温度与外界气温之差 混凝土表面温度 混凝土表面覆盖一层塑料薄膜 一层土工布共厚 0 03 则 1 i i 1 1 0 03 0 14 1 23 3 88W m K 虚厚度 K 0 666 2 33 3 88 0 40 13 计算厚度 H h 2h 2 5 2 0 40 3 3 混凝土表面温度 Tb t Ta 4h H h T t H2 Tb t Ta 4h H h T t H2 28 4 0 40 3 3 0 40 60 55 28 3 32 41 87 3 温度差计算 混凝土中心温度与表面温度之差 Tmax Tb 58 74 41 87 16 87 20 混凝土表面温度与大气温度之差 Tb Ta 41 87 28 13 87 所以 满足抗裂要求 4 保温层厚度计算 公式为 0 5h i Tb Tq Kb 0 Tmax Tb 式中 保温材料所需厚度 m h 结构厚度 m 结构最大厚度为 2 50m i 保温材料的导热系数 W m K 土工布 i 0 14W m K 0 砼的导热系数 2 33W m K Tmax 砼中心最高温度 Tmax 58 740C Tb 混凝土浇筑体表面温度 Tq 砼浇筑后 3 5 天空气平均温度 取 300C 0 5 指中心温度向边界散热的距离 Kb 传热系数的修正值 取 Kb 1 3 混凝土保温层厚度 14 0 5 2 5 0 14 41 87 30 1 3 2 33 58 74 41 87 0 068m 各龄期的弹性模量 各龄期的弹性模量计算公式为 E t Ec 1 e 0 09t 式中 E t 混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量 N mm2 Ec 混凝土的最终弹性模量 N mm2 e 常数 为 2 718 t 混凝土从浇筑后到计算时的天数 d 各龄期弹性模量计算表 0 09t 1 e 0 09tEC N mm2 E t N mm2 t 10 090 0860 279 104 t 30 270 2370 770 104 t 60 540 4171 355 104 t 90 810 5551 803 104 t 121 080 66 3 25 104 2 145 104 各龄期砼收缩变形值计算 公式为 y t y0 1 e 0 01t M1 M2 M3 M11 式中 y t 标准状态下砼任意龄期 d 的收缩变形值 y0 标准状态下的最终收缩值 即极限收缩值 取 4 10 4 t 砼浇筑后至计算时的天数 d Mn 考虑各种非标准条件的修正系数 查表得 M1 1 0 M2 1 35 M3 1 0 M4 1 0 M5 0 9 M6 0 98 M7 1 M8 1 0 M9 1 M10 0 85 砼各龄期收缩变形值计算表 15 y0M1 M2 M3 M110 01t 1 e 0 01t y t t 10 010 01 4 10 6 t 30 030 03 1 2 10 5 t 60 060 058 2 3 10 5 t 90 090 086 3 5 10 5 t 12 4 10 4 1 01 0 120 113 4 6 10 5 计算混凝土的收缩当量温差 公式为 Ty t y t a 式中 Ty t 为任意龄期 d 混凝土收缩当量温差 负号表示降温 y t 为各龄期 d 混凝土的收缩相对变形值 a 为混凝土的线膨胀系 数 取 1 0 10 5 各龄期的收缩当量温差计算表 计算混凝土的温度收缩应力 公式为 T T0 T t 2 3 Ty t Th 式中 各龄期砼所承受的温度应力 砼线膨胀系数 取 1 0 10 5 E t 各龄期砼的弹性模量 N mm2 一般取平均值 T 混凝土的最大综合温差 绝对值 如为降温取负值 T0 混凝土的浇筑入模温度 y t aTy t t 1 4 10 6 0 4 t 3 1 2 10 5 1 2 t 6 2 3 10 5 2 3 t 9 3 5 10 5 3 5 t 12 4 6 10 5 1 0 10 5 4 6 16 T t 浇筑完一段时间 t 混凝土的绝热温升值 Ty t 混凝土的收缩当量温差 Th混凝土浇筑完后达到稳定时的温度 取 28 S t 各龄期砼松弛系数 R 混凝土的外约束系数 取 R 0 4 c 混凝土的泊松比 一般取 0 15 K 抗裂安全度 取 1 15 各龄期的混凝土最大综合温差计算表 龄期 d Ty t T0T t Th T 10 4 15 97211 05 31 2 34 24824 03 62 3 45 06332 34 93 5 48 46835 81 124 6 28 49 570 28 37 65 各龄期的温度收缩应力计算表 龄期 d E t N mm2 T S t 1 c N mm2 是否满足抗 裂要求 10 279 104 11 05 0 150 022 满足要求 30 770 104 24 03 0 1860 162 满足要求 61 355 104 32 34 0 2080 429 满足要求 91 803 104 35 81 0 2140 650 满足要求 122 145 104 37 65 0 215 0 85 0 817 满足要求 由以上计算可知 混凝土采用覆盖一层土工布构成保温层 保温层下 铺一层塑料薄膜进行保湿 混凝土表面不会出现裂缝 达到了预期目的 根据以上计算过程 按照 C40 配合比计算得混凝土的出机温度为 21 95 入模温度为 25 63 绝热温升理论最高温升为 49 41 当龄 期为 28 天时温度升至 49 41 后期升温很小 在第三天左右时出现最高 温为 58 74 表面温度为 41 87 混凝土芯部与表面温差计算得 17 16 87 20 满足要求 表面与外界温差为 13 87 满足要求 混凝 土保护层厚度为 0 068m 由各龄期弹性模量 各龄期收缩变形 收缩当量 温差 计算各龄期的混凝土收缩应力最大为 0 817N mm2满足抗裂安全系数 要求 因此 混凝土采用 0 03m 以上土工布构成保温层 保温层下铺一层 塑料薄膜进行保湿 混凝土表面不会出现裂缝 达到了预期目的 5 2 65 2 6 大体积混凝土施工温度控制措施大体积混凝土施工温度控制措施 1 选择合理的浇筑时间 根据计算一次浇注时混凝土相应龄期内部平均温度 第一天内部温度 偏低 所以宜选择一天气温度较低的时间开始施工 也降低了混凝土的入 模温度 2 合理布置测温线及散热管 利用水循环系统 确保混凝土内外温差 不超过 20 高度大于 3 5m 的承台布设散热管 见下图 18 出水口 出水口 管道平面布置图 3 混凝土施工控制 在拌和过程中严格控制拌和时间 确保混凝土均匀 在混凝土灌车将 混凝土输送进输送泵以前要不断的转动 确保混凝土均匀一致 在浇注过程中 应及时清除混凝土的泌水 有利于提高混凝土的抗裂 性 4 混凝土的养护 养护主要是起到保湿和保温作用 保温的主要目的是减少混凝土表面 的热扩散 降低内外的温度梯度 防止产生表面裂缝 保湿的主要目的是 防止混凝土表面出现收缩裂缝 19 混凝土浇注完成后立即覆盖并洒水养护 因四周钢模板散热系数大 也要用土工布或其它保温材料提前覆盖保温 避免内外温度梯度过大 5 2 75 2 7 测温点埋设测温点埋设 为了准确测量 监控混凝土内 外部的温度 指导混凝土的养护 确 保大体积混凝土的施工质量 在承台 墩台混凝土内合理布设测温点埋设 测温元件进行测温 测温点布置图如下 承台测温元件预埋平面图 20 墩身测温元件预埋平面图 承台 墩身测温元件预埋立面图 自混凝土覆盖测温点开始测温 直至混凝土中心温度和混凝土表面温 度之差不大于 25 混凝土表面温度与大气温度之差不大于 20 测温频率 一般在温度上升阶段 6 小时一次 温度下降阶段 8 小时一 次 同时应测大气温度 做好记录 测温元件的选择应符合以下列规定 21 1 测温元件的测温误差不应大于 0 3 25 环境下 2 测试范围 30 150 3 绝缘电阻应大于 500M 4 测试元件安装前 必须在水下 1m 处经过浸泡 24h 不损坏 5 测试元件接头安装位置应准确 固定应牢固 并与结构钢筋及固 定架金属体绝热 6 测试元件的引出线宜集中布置 并应加以保护 7 测试元件周围应进行保护 混凝土浇筑过程中 下料时不得直接 冲击测试测温元件及其引出线 振捣时 振捣器不得触及测温元件及引出 线 5 2 75 2 7 钢筋制作及安装钢筋制作及安装 1 承台钢筋 首先对承台位置进行测量放样 用墨线弹出承台轮廓线 然后在其上 标出纵横钢筋位置 承台钢筋一次绑扎成型 第一层钢筋网绑扎好以后 在钢筋网底部放置同标号混凝土垫块 将底部钢筋垫起 垫块呈梅花形放 置 间距为 4 个 m2 在绑扎上层钢筋时可以满足施工人员走行而不变形 钢筋网片绑扎要保证钢筋的顺直度 间距 保护层及同一截面焊接接头小 于 50 等项目合格后方可进行下一道工序施工 钢筋绑扎完毕后 在混凝土施工完毕后应埋设墩身预留钢筋 预留钢 筋时 长短交错布置 保证墩身接头在同一截面数量不大于 25 2 墩柱钢筋 墩柱钢筋分阶段搭接成型 施工时在钢筋外侧布置同标号混凝土垫块 保证钢筋保护层厚度 焊接钢筋时保证在同一截面数量不大于 25 22 5 2 85 2 8 模板施工模板施工 模板采用组合钢模 工厂加工 模板必须具有足够的强度 刚度 稳 定性 模板用汽车起重机起吊安装 模板拼缝紧密 表面平整 支撑牢靠 表面清洁 涂刷成品脱模剂均匀 模板安装前应进行试拼 表面清理 涂成品脱模剂 模板安装就位后 测量调整其中心位置及垂直度 模板安装严格按设计要求 在模板安装完 毕浇注混凝土前 由测量人员对模板进行检查 包括平面位置 倾斜度 扩大基础 承台等模板直接安装在混凝土垫层上 墩帽模板安装在墩 身模板上 5 2 95 2 9 混凝土施工混凝土施工 1 混凝土拌制 降低水温 Tw 的措施 在蓄水池上方搭设遮阳棚进行防晒处理 防止阳光直射 搅拌用水采 用自来水 经常检测蓄水池水温 降低砂子温度 Ts 及粗骨料温度 Tg 的措施 由于拌和站料仓棚顶较高 起到遮阳作用 料仓内比较凉爽 为了防 止夏期升温 应向料仓内进行洒水降温 水泥进入搅拌机的温度不大于 40 开盘前对其进行测温 超过 40 时不进行混凝土搅拌 对水泥罐喷淋洒水降温 搅拌站料斗 储水器 皮带运输机 搅拌楼要尽量采取遮阳措施 尽量缩短搅拌时间 经常测定混凝土的坍落度 调整混凝土的配合比以满 足施工所必须的坍落度的要求 应做好施工组织 浇筑时间避开 10 00 16 00 在高温干燥季节 23 晚间浇筑砼受风和温度的影响相对较小 且可在接近日出时终凝 而此时 的相对湿度较高 因而早期干燥和开裂的可能性最小 2 混凝土的运输 整修施工便道 确保运输畅通 减少运输时间 混凝土采用用混凝土运输车运到现场 运输前 运输车罐内先用自 来水冲洗 3 混凝土浇筑 在大体积混凝土基础施工中 可在基础内部预埋冷却水管 通入循环 冷却水 强制降低混凝土水化热温度 在拌合混凝土时 可掺入适量的微 膨胀剂或膨胀水泥 使混凝土得到补偿收缩 减少混凝土的温度应力 混凝土入模温度不宜超过 28 振捣后 50 100mm 深处的温度 浇筑 前 钢筋 模板和地基上喷水以降温 但在浇筑时不能附着水 混凝土从搅拌到入模的时间及浇筑时间要尽量缩短 并尽快开始养护 浇筑完成后 浇筑面必须及时进行二次抹压处理 大风天气浇筑混凝土 作业面要采取挡风措施 降低混凝土表面风速 保持混凝土表面湿润 防止风干 雨天浇筑混凝土过程中突遇大雨时 尽快终止混凝土浇筑 及时在结 构合理部位留置施工缝 对已浇筑还未硬化的混凝土立即进行覆盖 严禁 水直接冲刷新浇筑的混凝土 承台 墩身施工采用分层连续浇筑施工 浇筑示意图见下图 24 承台 墩身混凝土浇筑示意图 混凝土浇筑应连续进行 间歇时间不得超过 6h 如遇特殊情况 混凝 土在 4h 仍不能连续浇筑时 需采取应急措施 4 混凝土养护 大体积混凝土在每次混凝土浇筑完毕后 指定专人及时按要求进行保 温 保湿养护 大体积混凝土养护主要是保持适宜的温度和湿度条件 温度控制一般有两种方法 一种是降温法 即在混凝土浇筑成型后 通过循环冷却水降温 从结构物的内部进行温度控制 另一种是保温法 即混凝土浇筑成型后 通过保温材料提高混凝土表面及四周散热面的温度 从结构物的外部进行温度控制 保温法基本原理是利用混凝土的初始温度 加上水泥水化热的温升 在缓慢的散热过程中 通过人为控制 使混凝 土获得必要的强度 保湿养护是指刚浇筑不久的混凝土 尚处于凝固硬化阶段 水化的速 度较快 适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝 混凝土 在潮湿条件下 可使水泥的水化作用顺利进行 提高混凝土的极限拉伸强 度 在混凝土表面洒水养护 如果水的温度低于混凝土表面温度 大多数 情况如此 则水有表面降温作用 同时混凝土表面水分蒸发能够消耗大 图8 2 7 大体积混凝土施工 25 量热量 两种作用会显著降低混凝土表面温度 导致混凝土内外温差增大 增大温度应力裂缝的危险性 养护措施 混凝土浇筑后立即覆盖塑料薄膜 土工布反复洒水保湿 避免曝 晒 拆模后不间断湿养 不得形成干湿循环 养护期间 养护水温与混凝土表面温度之差不得大于 15 停止养护时逐渐干燥 避免裂缝的发生 混凝土养护的持续时间 不得小于 28 天 保温覆盖层的拆除分层 逐步进行 当混凝土的表层温度和环境最大温差小于 20 时 可全部拆除 保湿养护过程中 经常检验塑料薄膜的完整情况 保持混凝土表 面湿润 适当延迟大体积混凝土拆模时间 5 35 3 施工防裂处理施工防裂处理 为了有效地控制有害裂缝的出现和发展 必须从控制混凝土的水化升 温 延缓降温速率 减小混凝土收缩 提高混凝土的极限拉伸强度 改善 约束条件和设计构造等方面全面考虑 结合实际采取措施 5 3 15 3 1 降低水泥水化热和变形降低水泥水化热和变形 大体积混凝土施工宜采用低热水泥 水泥的水化热是其矿物成分与细 度的函数 要降低水泥的水化热 主要是选择适宜的矿物成分和调整水泥 粉末细度措施 5 3 25 3 2 降低混凝土温度差降低混凝土温度差 26 选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土 尽量避开炎热天气浇筑混凝土 夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土 可对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷 或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒 运输工具如具备条件也 应搭设避阳设施 以降低混凝土拌合物的入模温度 掺加相应的缓凝型减 水剂 如木质素磺酸钙等 在混凝土入模时 采取措施改善和加强模内的 通风 加速模内热量的散发 5 3 35 3 3 加强施工中的温度控制加强施工中的温度控制 在混凝土浇筑之后 做好混凝土的保温保湿养护 缓缓降温 充分发 挥徐变特性 减低温度应力 夏季应注意避免曝晒 注意保湿 冬期应采 取措施保温覆盖 以免发生急剧的温度梯度发生 采取长时间的养护 规 定合理的拆模时间 延缓降温时间和速度 充分发挥混凝土的 应力松弛 效应 加强测温和温度监测与管理 实行信息化控制 随时控制混凝土 内的温度变化 内外温差控制在 20 以内 基面温差和基底面温差均控制 在 20 以内 及时调整保温及养护措施 使混凝土的温度梯度和湿度不至 过大 以有效控制有害裂缝的出现 合理安排施工程序 控制混凝土在浇 筑过程中均匀上升 避免混凝土拌合物堆积过大高差 在结构完成后及时 回填土 避免其侧面长期暴露 5 3 45 3 4 改善约束条件 削减温度应力改善约束条件 削减温度应力 采取分层或分块浇筑大体积混凝土 减少每次浇筑长度的蓄热量 防 止水化热的积聚 减少温度应力 5 3 55 3 5 提高混凝土的极限拉伸强度提高混凝土的极限拉伸强度 选择良好级配的粗骨料 严格控制其含泥量 加强混凝土的振捣 提 高混凝土密实度和抗拉强度 减小收缩变形 保证施工质量 浇筑后及时 27 排除表面积水 加强早期养护 提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和 弹性模量 5 45 4 混凝土泌水处理混凝土泌水处理 5 4 15 4 1 影响混凝土泌水的因素影响混凝土泌水的因素 混凝土的泌水几乎与混凝土生产的所有环节有关 如水泥 配合比 含气量 外加剂 振捣过程等 1 水泥对混凝土泌水的影响 水泥影响混凝土泌水主要与其反应活性 细度 颗粒形貌等有关 水 泥细度越高 比表面积越大 则湿润水泥表面所需的水量越多 即润湿水量 较多 同时如果水泥较细 其反应活性增加 初期反应所需要的结合水也会 增加 这两部分水的增加会使可以溢出形成泌水的自由水量减少 从而对 降低泌水有利 另外 较细的水泥会细化混凝土中的孔隙 降低孔隙连通性 导 致泌水通道数量减少和泌水通道距离增大 使得泌水量减少 2 掺和料混凝土泌水的影响 掺入适量的高细度优质掺和料 减少混凝土拌和物泌水 最终的目标 是使混凝土内部更加密实 强度增加 同时减少浆体沉降离析 拌和物保水 性和均匀性较好 阻碍了水分泌出 从混凝土拌和物发现 随着掺和料细度 的提高 混凝土的工作和易性好 泌水减少 3 配合比对混凝土泌水的影响 影响混凝土泌水的配合比因素主要有水泥用量和砂率 水泥用量增加 或者砂率增加 增加了混凝土中的水泥浆 富余的水泥浆 除填充混凝土 内部集料的空隙外 起到了集料间的润滑作用 混凝土因振捣作用 内部 趋于密实的同时 集料产生下沉 此过程中由于浮力作用多余的水会随着 28 砂浆 气泡产生上浮现象 又因为集料的阻尼效应 大多数水分不能经通 道完全到达混凝土表面 集聚在集料侧面和底面 蒸发后 造成界面结构 疏松 微裂缝增加 形成界面薄弱区 水泥用量增加或者砂率增加 由于 水灰比一定 势必混凝土中的单位用水量增大 如果其他材料比例关系保 持不变 用水量增加 会使混凝土中的可泌自由水量增加 泌水增大 4 减水剂对泌水的影响 根据减水剂的作用机理 极性分子吸附在水泥颗粒周围 使得颗粒之间 相互排斥 减少絮凝作用 释放被水泥颗粒包裹的水分 同时使水泥颗粒表 面的吸附水层变薄 所需的润湿水量大大减少 以此机理 减水剂会使混凝 土中的可泌自由水量增加 使泌水增大 但是另一方面 由于减水剂的减水 作用 同样坍落度的混凝土所需的拌和水量大大减少 使混凝土中的可泌自 由水量减少 最终的泌水情况取决于哪种作用起主导作用 5 施工对混凝土泌水的影响 施工过程中影响混凝土泌水的主要因素是振捣 振捣过程中 混凝土拌 和物处于液化状态 此时其中的自由水在压力作用下 很容易在拌和物中形 成通道泌出 另外 如果是泵送混凝土 泵送过程中的压力作用会使混凝土 中气泡受到破坏 导致泌水增大 5 4 25 4 2 混凝土泌水处理方法混凝土泌水处理方法 1 设计合理配合比 混凝土本身要具有较好的保水性 防止严重的泌水导致混凝土表层水 灰比过大 从配合比及组成材料的选择出发 要注意控制水灰比不宜过大 外加剂不要过掺 以及凝结时间要适宜 砂 石集料要符合国家质量要求 水泥的凝结时间不易过长 比表面积不宜过小 颗粒级配不宜过分集中 29 适当增加骨料用量 减少水泥浆用量 使混凝土内部形成骨架密实结构 骨料不下沉 水泥浆不上浮 减少由此造成的泌水 在保证施工性能的前 提下 尽量减少单位用水量 另一方面节约了工程成本 精心设计集料配 合比 使单位体积内的混凝土中集料重量最大 2 外加剂选用 选用泌水较小的减水剂 降低混凝土孔隙孔径 使其形成大量分散极 细的气孔 在满足标准和使用要求的情况下 选用减水率合适的减水剂掺量 避 免减水率过高造成泌水 3 施工过程控制 施工过程中防止振捣过度造成混凝土严重的离析与泌水 必须严格控 制混凝土振捣时间 避免过振 在泌水过程临近结束时 可使用二次捣实的 办法 使实际的水灰比降低 相应提高水泥混凝土抗折强度 4 施工后养护 施工后要注意及时养护 既要防止混凝土表面硬化之前被雨水冲刷造 成混凝土表面水灰比过大 又要防止混凝土中的水分在表层建立起强度之 前散失 尤其是掺有粉煤灰或矿粉的混凝土 由于其早期强度较低 表层 没有足够多的水化产物来封堵表层大的毛细孔 若不注意早期充分的湿养 护 混凝土表层水分散失较快较多 表层水泥得不到充分的水化 亦会导 致表层混凝土强度偏低 结构松散 通常 在混凝土接近终凝时 要对混 凝土进行二次抹面 使混凝土表层结构更加致密 六 施工保证措施六 施工保证措施 6 16 1 管理保证措施管理保证措施 1 拌制混凝土的原材料均需进行检验 合格后方可使用 同时要注意 30 各项原材料的温度 以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近 2 在混凝土搅拌站设专人掺入外加剂 掺量要准确 3 施工现场对混凝土要逐车进行检查 测定混凝土的坍落度和温度 检查混凝土量是否相符 同时严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水 4 混凝土浇筑应连续进行 间歇时间不得超过 2h 5 试验部门设专人负责测温及养护的管理工作 发现问题应及时向项 目技术负责人汇报 6 浇筑混凝土前应将模板内的杂物清理干净 7 加强混凝土试块制作及养护的管理 试块拆模后及时编号并送入标 养室进行养护 6 26 2 质量保证措施质量保证措施 1 树立 百年大计 质量第一 思想 贯彻执行 ISO9000 系列标准 加强对施工过程的控制和记录 2 加强对施工人员的专业技术培训 健全岗位责任制 由技术熟练 经验丰富的职工从事技术复杂 难度大 精度高的工序或操作 3 根据不同工艺特点和技术要求 选用满足施工要求的机械设备 健 全各项机械管理制度 确保机械设备处于最佳使用状态 4 各级技术人员应深入现场 对施工操作质量进行巡视检查 现场技 术人员对施工全过程跟踪检查 6 36 3 安全保证措施安全保证措施 1 本着 安全第一 预防为主 综合治理 这一原则 提高安全意识 健全施工现场意外伤害应急预案 认真学习岗位安全职责和安全操作规程 提高业务水平和劳动技能 树立安全生产 规范操作的