华南城站大体积混凝土施工方案

大体积砼施工措施方案一、工程概况2二、混凝土裂缝产生的原因2三、混凝土的原材料控制21、选用低热、高标号水泥品牌。32、选用具有微膨胀效果的高效缓凝型减水剂33、粗骨料选择34、细骨料选择45、骨料的搅拌温度46、粉煤灰47、配合比控制4四、混凝土裂缝预控办法51、施工机械、材料和人员应能保证连续浇筑砼52、严格控制混凝土的出厂温度。53、砼分层浇筑方法（斜面分层法）64、混凝土震捣75、混凝土的泌水处理76、动态控制87、混凝土面层搓平8五、混凝土的养护措施9六、混凝土测温办法101、混凝土内部水化热所产生应力计算及温度差计算102、塑料薄膜厚度（计算及取值按建筑施工计算手册第11章）113、测温点布控124承台冷却水管14一、工程概况高架车站工程（华南城站）基础及承台砼属大体积混凝土。为保证工程质量，必须采取措施控制大体积混凝土裂缝，提高其抗渗抗裂性能。为加强桥梁施工质量的控制，保证桥梁混凝土施工达到内实外美的要求，经项目经理部研究决定制定以下施工方案及质量控制措施。二、混凝土裂缝产生的原因混凝土是由多种材料组成的非均质材料，它具有较高的抗压强度，良好的耐久性及抗拉强度低，抗变形能力差，易开裂的特性。大体积混凝土由于结构截面大，水泥用量大，水泥水化时释放的水化热会产生较大的温度变化，这种温度变化会使混凝土内部温度显著提高，而混凝土表面由于散热较快，温度较低，这样砼结构会形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。同时，混凝土表面降温时，由于降温产生的温差，加上混凝土多余水分蒸发产生的干缩，受到地基和结构边界条件的约束时，会产生很大的收缩应力（拉应力），当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面会产生贯穿裂缝，带来很大危害。三、混凝土的原材料控制基于混凝土裂缝产生的原因，我项目经理部对混凝土原材料拟采用专用原材料和统一的砼配合比。1、选用低热、高标号水泥品牌。水泥水化热大小，对混凝土的温度起决定性影响，而水泥水化热量大小取决于水泥品种及其所含的矿物成份，水泥中硅酸三钙（简称C3S）及铝酸三钙（简称C3A）含量愈高，发热量愈大，水化速度也愈快，出现温峰值也较早，选用的水泥应采用低水化热低碱水泥，所使用的水泥品种的铝酸三钙含量应少于7。选用425R或以上标号的普通硅酸盐水泥，可以减少混凝土配合比中总的水泥用量及混凝土水化反应时总体水化热。水泥厂家由业主选用，同一次浇砼必须用同厂家的水泥。2、选用具有微膨胀效果的高效缓凝型减水剂具有微膨胀效果的高效缓凝型减水剂具有高效减水效果、降低水化热、改善混凝土的和易性、提高混凝土的抗裂性和抗渗性、改善混凝土泌水性和保水性、和具有良好的可泵送性等效果。3、粗骨料选择采用以自然连续级配良好的粗骨料配制混凝土，如此配置的混凝土有较好的和易性，并可以减少用水量和水泥用量，以及提供较高的抗压强度。优先选用530MM连续级配的石子，符合筛分曲线要求，减少混凝土干缩。粗骨料各项指标表1名称指标要求备注压碎指标10含泥量1泥块含量02骨料中针状和片状颗粒含量10（重量比）4、细骨料选择细骨料以中砂为宜，要求搅拌混凝土前对粗、细骨料进行冲洗，尽量减少含泥量。细骨料各项指标表2名称指标要求备注含泥量1泥块含量02泥块含量02氯离子含量小于003细度模数25305、骨料的搅拌温度对骨料进行浇水降温，降低混凝土出机和入模温度。6、粉煤灰掺入适量的粉煤灰可以减少水泥用量，从而减少水泥的总体水化热，改善混凝土的和易性，对减少砼的裂缝控制有很大好处。7、配合比控制本工程拟采用混凝土罐车运送混凝土至现场，经滑槽浇筑。其坍落度在应满足设计及规范的条件下，尽量选用小值，塌落度选择在1214厘米左右。初凝时间为8小时，终凝时间为9小时。配合比一经确定，未经试验人员同意改动配合比，不得随意增减用水量，以确保砼的整体质量均匀稳定。四、混凝土裂缝预控办法1、施工机械、材料和人员应能保证连续浇筑砼为保证砼能够连续浇筑，不出现施工缝或冷缝。施工机械不仅要准备充分，而且要考虑发生故障时的修理时间，现场备用一台砼罐车和振动棒，此外还要备用一台发电机，其功率最小保证现场混凝土浇筑全过程和部分照明用电。在浇筑砼两天前应把所需的材料、施工机械运到现场。备好足够的水泥、砂、石、保证水电供应、机械配备，必须做到连续施工。浇筑大体积混凝土施工设备表3混凝土施工机械数量备注1砼搅拌站搅拌机2套我公司自建搅拌站2混凝土输送罐车6台3振动棒6根HZX504地泵1台HBT605平板振动器2台ZW206抽水泵4台150一个工作班的人数表42、严格控制混凝土的出厂温度。A在原有石子洒水的基础上，加强管理，安排人员负责石子洒水降温。并定时测量砂子、石子的温度。B在搅拌楼下增加洒水装置，每次装混凝土时，对混凝土搅拌车的工种滑槽安装振捣工人找平工人钢筋保守养护工人其它后勤工人小计管理人员人数4人8人10人1人1人1人1人26人3人搅拌罐进行淋水降温。C不定期清洁搅拌机。3、砼分层浇筑方法（斜面分层法）依据砼输送能力、承台的面积、砼浇筑量，对大承台浇筑砼进行分层，使砼以同一坡度薄层浇筑，循序推进，依次到顶，每次分层厚度按300500MM分层浇筑，并要保证砼覆盖已浇筑砼的时间不得超过砼初凝时间。这样避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，提高了泵送效率，简化了混凝土的泌水处理，保证了上下混凝土不超过初凝时间。对承台进行分层后，砼浇筑时各层间应有适宜的间歇时间，使得在不产生冷缝的前提下，上层混凝土覆盖到下层的混凝土上时，下层混凝土水化热已进行了一段时间，热量已散发一部分，这样可以降低混凝土内部的一部分水化热。我公司采用大体积混凝土内预埋冷却水管来降温法（见附图1）。如不预埋冷却水管的大承台砼浇筑我公司采用分层浇筑法，示意图如下（以25M高承台为例）4、混凝土震捣根据混凝土滑动时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前、中、后布置三道振动器,在下料完成后开始振捣。第一道布置在混凝土卸料点，主要解决上部混凝土的捣实，第二道布置在混凝土坡脚处，确保下部混凝土的密实，第三道在坡度的中部保证砼的坡度和密实性。随着混凝土浇筑工作的向前推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度混凝土的质量。斜面长度增加后,振动棒也要相应增加个数。施工管理人员在现场监督工人认真捣实混凝土，提高混凝土的密实度，减少砼骨料之间的空隙。5、混凝土的泌水处理大流动性混凝土在浇筑、震捣过程中，上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底。泌水会因振捣而改变混凝土中水的含量及冲洗掉混凝土面的水泥浆，对混凝土具有较大的危害，我项目经理部制定以下方法来解决该问题。施工承台支模时在承台后浇筑一侧角部模内设置集水坑，混凝土浇筑时使大部分泌水随着混凝土浇筑向前推进被赶至集水坑集中抽水。当混凝土大坡面的坡脚接近另一侧模板时，改变混凝土浇筑方向，即从顶端往回浇筑，与原斜坡相交成一个集水坑，这样集水坑逐步在中间缩小成水潭，用软轴泵及时排除，采用这种方法排除最后阶段的所有泌水。（集水坑布置见下页图）6、动态控制施工现场严格监控预拌混凝土的各项指标，随时向现场施工的负责人进行通报，并及时对现场出现的混凝土品质问题进行处理。试验人员随时抽查砼的坍落度，目测砼的和易性，如发现砼有离析或初凝现象把砼清退出场。7、混凝土面层搓平承台砼浇筑完成后，初步用铝合金大杠刮平砼后，及时用木抹子将砼表面抹平，待砼收水后，用木抹子搓平两次，以闭合砼面层的收缩裂缝。大体积混凝土浇筑，其表面水泥浆较厚，在混凝土浇筑结束后要认真处理。经45小时左右，初步按标高用长尺刮平，在初凝前（因混凝土内掺加减水剂，初凝时间较长）用铁滚筒碾压，再用木蟹打磨压实，以闭合收水裂缝，约12小时后覆盖塑料膜并蓄水养护。五、混凝土的养护措施承台浇筑砼完毕后约12小时，对砼加以覆盖和浇水。本工程拟采用塑料膜加蓄水（厚度为20MM具体计算见测温办法）养护，以减少升温阶段内外温差，防止产生温度裂缝，并可防止混凝土表面脱水产生干缩裂缝，使水泥顺利进行水化，提高混凝土的抗裂缝能力。在养护过程中定时对砼内部的温度进行监控，发现砼内外温差大于25立即采取措施（具体方法见测温办法）。当砼内外温差小于25，继续浇水养护至14天。（养护示意图见下页）模板六、混凝土测温办法砼的内部温度用电子测温仪测温，浇筑砼时预埋测温线，设置上中下三种高度，得出砼内部的温度与外界温度差值，如果其差值超过25时进行特殊养护。1、混凝土内部水化热所产生应力计算及温度差计算以最不利的条件进行计算，既不考虑混凝土的热传导，且以前七天的水化热全部不进行传导进行计算内部中心温度的最大值。砼内部中心温度最大值T（T）CQ/C（1EMT）（建筑施工计算手册第11章）T（T）混凝土浇注完T时间，混凝土的绝热温升值（）C每立方米混凝土水泥用量（公斤），C30P8的水泥取305公斤/每立方米Q每公斤水泥水化热量，七天的取377千焦耳/每公斤C混凝土的热比，为096混凝土的质量密度，取2400公斤/立方米M为经验系数取04T混凝土浇注后至计算时的天数，取7。T（T）CQ/C（1EMT）305377（1E28）/09624004697天混凝土的弹性模量E（T）E0（1E009T）（建筑施工计算手册第11章）E（T）计算时混凝土的弹性模量E0混凝土最终的弹性模量E（T）E0（1E009T）3010000046714010000混凝土的变形应力E（T）TSTR/1V（建筑施工计算手册第11章）混凝土的温度应力混凝土的线膨胀系数（混凝土结构设计规范第418条）取1105T最大的综合温差TT（T）TH（郑州市6至8月最低气温，按19计算）TT（T）TH46919259ST混凝土徐变影响系数，取04。R混凝土的外约束系数，取04。V混凝土的泊松比，取015。E（T）TSTR/1085068143/115124牛顿/平方毫米，混凝土7天的抗拉强度达到允许拉力时的温度差124/14010404/085471经过以上验算，若不进行保温养护，理论计算温差为471时,将会产生裂缝。控制温差在45以下时，可保证不产生温度裂缝。但按规范和图纸要求，温差应控制在25以内。2、塑料薄膜厚度（计算及取值按建筑施工计算手册第11章）05（AB）K/1（MAXA）养护材料厚度养护材料导热系数，取004W/MK1混凝土导热系数，取23W/MKMAX混凝土中的最高温度，取719MAXT（T）0，0为混凝土浇筑入模温度，取25。A混凝土表面温度取25B混凝土达到最高温度时的大气平均温度，取20K传热系数修正值，取13结构物的厚度，取18米0518004（2520）/23（71920）1302厘米覆盖两层塑料膜即可满足要求，为保证施工质量，我司拟定在塑料膜上再加2CM蓄水养护。3、测温点布控采用电子测温仪，测温时间间隔见下表。（1）测温点布置图。（2）测温记录第1天第7天每3小时测温一次；第8天第14天每6小时侧温一次各龄期实测内部温度值与理论最大内部温度比较表龄期（D）比值1234567891011121314TT实测值TMAX理论值719基础中心与基础上表面保温养护内外升降温变化表龄期（D）1234567891011121314混凝土中心温度（）水底温度（）水面温度（）混凝土中心与上部温差（）混凝土上部与水底温差（）水底、水面温差（）4承台冷却水管1、关于冷却水管法降温11、12承台属于大体积混凝土，埋设冷却水管对混凝土水化热降低是必要措施，是降低混凝土内外温差，避免产生温度裂缝的一项有效措施。（1）冷却水管的布设冷却水管采用直径48MM的钢管，平行于承台上表面布设两层，上层距离承台顶面075M，下层与上层间距10M，同层冷却管间距1M并相互连通，四周距离承台侧面1M。在横桥向侧面上留进出水口，如附图所示。（2）冷却水管的安装在绑扎承台钢筋网的同时放置冷却管，预先在承台横向冷却管摆放位置上取三点成一线，在此三点处架立钢筋上焊接一节10CM长钢筋做冷却管的竖向定位，用铁丝将冷却管固定在承台内架立钢筋上，以防铁丝绑扎不牢冷却管下滑。每根管都一样安装，冷却管顺桥向布置，进水口、出水口留在承台侧面。如附图所示。（3）通水冷却承台开始浇注前，冷却水管就开始循