大体积混凝土专项施工方案

1、中铁十七局集团京沈客专辽宁段TJ-8标项目经理部 大体积混凝土施工专项方案大体积混凝土施工专项方案1.工程概况1.1工程简介大体积混凝土主要指混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1m，或预计会因混凝土中水泥水化引起的温度变化和收缩导致有害裂缝产生的混凝土。京沈客专辽宁段TJ-8标段起讫里程DK502+328.55DIK537+873.53，线路自上石场村北侧设乌兰木图站，出站后穿娘盘山隧道，跨过汤头河、清河、穿大金沟隧道，跨越伊马图河，进入阜新市区。正线全长35.545km，主要有路基13.032km；特大桥20960.47延长米/8座；大桥702.17延长米/3座；中桥54.52延长米/1座；涵

2、洞956.20横延米/30座；框构小桥671.30顶平米/2座；隧道1645.00延长米/2座；无砟道床68.47铺轨公里，公铁立交2座。大体积混凝土主要有承台、挖井基础、墩台身、隧道仰拱、路基混凝土基床等。1.2工程地质1.2.1地层岩性主要分布在阜新市境内，地形平坦开阔，主要岩性为黏性土、粉土、砂类土、碎石类土等，下伏侏罗系上统砂岩、砾岩、页岩、凝灰岩、凝灰质砂岩及凝灰质角砾岩，局部浅部分布膨胀土。1.2.2不良地质及特殊岩土松软土及软土地基松软土及软土地基段落主要是冲洪积平原及沿线沟谷低洼处表层，大部以透镜体方式存在。填土城区、村庄附近地表分布有填土，主要类型有填筑土、素填土及杂填土。季

3、节性冻土按对铁路工程影响的气候分区本区大部分位于寒冷地区内。部分路段存在较厚的季节冻土层。季节性冻土深度为1.4m。膨胀土（岩）沿线零星分布侏罗系凝灰岩，其全风化层多具弱中等膨胀性；沿线零星分布的第四系全新世以前各时代的黏土多具弱膨胀性。1.2.3水文地质本标段地下水位第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，主要由大气降水和地下水径流补给，地下水季节变化幅度为1.06.0m。沿线河流密布，均为季节性河流，水量受季节影响较大。沿线地下水及地表水的侵蚀性以硫酸盐侵蚀为主，环境作用等级H1H2，局部地段地下水具有氯盐侵蚀性，环境作用等级L1。1.2.4地震动参数本段地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为。

4、2. 施工计划2.1施工工期1. 开工日期：2014年7月1日，计划竣工日期：2018年3月4日。2.各分项工程施工进度计划实施性施组与节点工期对比表序号项目实施性施组节点工期节点工期安排起始时间结束时间起始时间结束时间1路基主体2014/8/12016/7/302014/8/12015/12/302桥梁下部2014/8/12016/7/312014/8/12015/12/313箱梁架设2015/7/12017/4/102015/6/12016/8/234隧道工程2014/8/12016/4/302014/8/162016/4/305无砟道床施工2017/4/12017/10/312016/4

5、/12017/5/316配合铺轨、联调联试2017/11/12019/3/42017/6/12018/3/4路基工程：2016年12月30日完成；其中路基主体工程2015年12月30日全部完成。桥梁下部结构及特殊孔跨：2015年12月31前全部完成； 隧道工程：2015年全部贯通；2016年4月30日附属工程全部完成；箱梁架设：2015年6月1日至2016年8月17日；无砟道床：2016年4月1日开始在DK536+450DK537+874段路基进行无砟轨道先导段施工；2016年5月开始大面积无砟道床施工，2017年5月31日完成无砟道床。配合铺轨及联调联试：2017年6月1日至2018年3月4

6、日。2.2施工安排项目经理部实行扁平化管理。项目经理部下设六个工区，工区下设16个作业队，即4个路基作业队、5个桥梁作业队、2个隧道作业队、1个预制梁作业队、1个运架梁作业队、1个轨道作业队，三电迁改2个作业队。主要施工任务划分见下表。队伍部署和任务划分表序号工区划分管段长度（km）名称起始里程终止里程作业队划分1第一工区8.971乌兰木图特大桥DK502+328.55DK503+175.85路基作业一队隧道作业一队桥梁作业一队轨道作业架子队站场路基DK503+175.850DK503+700.000路基DK503+700.000DK504+010.000娘盘山隧道DK504+010.000D

7、K504+775.000路基DK504+775.000DK504+874.900汤头河特大桥DK504+874.900DK508+869.40路基DK508+869.400DK509+982.390清河大桥DK509+982.390DK510+216.430路基DK510+216.430DK510+368.440清河特大桥DK510+368.440DK511+060.280路基DK511+060.280DK511+300.0002第二 工区 8.7大金沟隧道DK511+300.000DK512+180.000路基作业二队隧道作业二队桥梁作业二队路基DK512+180.000DK512+392.

8、620海四台特大桥DK512+392.620DK513+052.550路基DK513+052.550DK515+326.750下洼中桥DK515+326.750DK515+381.270路基DK515+381.270DK515+779.100下洼大桥DK515+779.100DK516+078.520路基DK516+078.520DK517+056.300舍不歹特大桥DK517+056.300DK518+892.960路基DK518+892.960DK519+212.470舍不歹大桥DK519+212.470DK519+381.180路基DK519+381.180DK519+996.4603第

9、三 工区6.53伊玛图河特大桥DK519+996.460DK523+271.970路基作业三队桥梁作业三队路基DK523+271.970DK523+365.200路基DK523+365.200DK525+442.330大哈拉哈特大桥DK525+442.330DK526+101.860路基DK526+101.860DK526+526.2004第四 工区11.35玉龙特大桥DK526+526.200DK534+668.250桥梁作业四队桥梁作业五队站场路基DK534+668.250DK534+970.000路基作业四队站场路基DK534+970.000DK536+450.000路基DK536+45

10、0.000DK537+873.5305阜蒙梁场预制、架设箱梁601孔预制梁作业队运架梁作业队6三电迁改工区负责1、8、9、10标的电力迁改负责1、8、9、10标的通讯迁改电力迁改作业队通讯迁改作业队3.施工方案3.1温度控制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

11、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。3.2温度控制标准混凝土的入模温度（振捣后50100mm深处的温度）不宜高于28。浇筑体在入模温度基础上的温升值不大于45；混凝土浇筑体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)不宜大于25；混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.O/d；确保大体积混凝土内部最高温度不超过65，混凝土内部温度与表面温度温差、表面温度与环境温度之差不宜大于20，养护用水温度表面

12、温度之差不得大于15，防止混凝土出现裂纹。3.3温度计算以伊马图河特大桥89#挖井基础为例，施工配比为425水泥221kg，砂811 kg，碎石1071 kg，水121kg， 外加剂3.49kg , 粉煤灰73 kg，矿粉73kg。3.3.1混凝土绝热温度式中: 在t龄期时混凝土的绝热温升(); 混凝土最大水化温升值();mc 每方混凝土的水泥用量，取221kg/m3； Q 每千克水泥水化热量，425普通硅酸盐水泥取377 J/kg. C 混凝土的比热，在计算时可取0.96（kJ/kg.K） 混凝土的容重，取为2400kg/m3t 龄期（d）； 自然常数, 2.718;m 随水泥品种、比表面及

13、浇筑温度而异，见下表；浇筑温度()510152025300.2950.3180.3400.3620.3840.406 计算水化热温升时的m 值挖井基础混凝土浇注，浇注温度取15，m=0.340最终绝热温升 = =36.16龄期3天时混凝土的绝对升温。按气温15考虑. =36.16×) =23.11龄期4天时混凝土的绝对升温。 =36.16×)=26.88龄期7天时混凝土的绝对升温 =32.813.3.2混凝土内部温度混凝土内部的中心温度，可按下式计算： 式中: 在龄期时，混凝土内部中心的最高温度(); 混凝土的浇筑温度 ()； 混凝土的最终绝热温升()； 不同浇筑块厚度在龄

14、期时的温降系数， 3天时 ,浇注厚度h=4m , 查不同龄期水化热温升与浇筑块厚度关系表 =0.74=15+36.16×0.74=41.769天时 ,浇注厚度h=4m , =0.72 =15+36.16×0.72=41.04不同龄期水化热温升与浇筑块厚度的关系表浇筑块厚度（m）不同龄期（d）时的（）值369121518212427301.001.251.502.503.004.000.360.420.490.650.680.740.290.310.460.620.670.730.170.190.380.590.630.720.090.110.290.480.570.650.

15、050.070.210.380.450.550.030.040.150.290.360.460.010.030.120.230.300.370.080.190.250.300.050.160.210.250.040.150.190.243.3.3混凝土表面温度挖井基础混凝土浇注完成后,表面铺设一层5cm厚棉被保温混凝土的表面温度为 式中： 龄期为t时混凝土的表面温度(); 棉被保温层厚度（m）；取0.05m; h 混凝土结构层厚度（m）,取4m; 保温材料的导热系数（W/mK）,棉被取0.06 W/mK; 混凝土的导热系数，可取 =2.33（W/mK）; 混凝土中心最大温度(); 棚内大气的平

16、均温度()，取10;K传热系数修正值，棉被保温，取1.3， 3.3.4混凝土表面温度与混凝土的中心温度 - =41.76-23.58=18.18<25 - =41.04-23.27=17.77<253.4施工方案据混凝土温控计算结果，大体积混凝土施工采用分层连续浇筑、保温保湿养护的方法延长了混凝土水化热完全释放时间，降低了混凝土内部温升的幅度和温度峰值。当计算结果大于25时，为了降低混凝土内外温差，避免产生裂缝，大体积混凝土施工采用布设冷却水管、冷却水循环降温的方案。4.施工方法及措施4.1埋设冷却水管1 冷却水管的布设冷却水管采用40*4mm钢管，水管网沿竖向布置在大体积混凝土中

17、央，上层距离混凝土顶面1.0m，下层与上层间距1.0m，同层冷却管间距1.0m并相互连通，四周距离混凝土侧面1.0m。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基础内钢筋网的同时放置冷却管，预先在基础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基础内架立钢筋上，以防铁丝绑扎不牢冷却管下滑。布管时，水管要与混凝土内主筋错开，当局部管段错开有困难时，要适当移动水管的位置。(3)通水冷却大体积混凝土开始浇注前，冷却水管就开始循环通水，以免阻塞，影响冷却效果。通过潜水泵吸取河水向水箱连续供水。在混凝土内预埋温

18、度计，温度计用导温性能好的铜管包裹，以防破碎。通过测温得知混凝土内外温差在20以内便可停止循环水冷却。通水过程中专人值班，对水管流量，进出水口温度，测温口温度，每隔1小时记录一次。4.2混凝土原材料、配合比及施工养护原材料水泥应优先选用质量稳定有利于改善混凝土抗裂性能，C3A含量较低、C2S含量相对较高的水泥。所用水泥在搅拌站的入机温度不宜大于60。细骨料宜使用级配良好的中砂，其细度模数宜大于2.3。当采用非泵送施工时，粗骨料的粒径可适当增大。 应选用缓凝型的高效减水剂。 配合比大体积混凝土配合比的设计除应符合设计强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性等要求外，尚应符合大体积

19、混凝土施工工艺特性的要求，并应符合合理使用材料、降低混凝土绝热温升值的原则。 所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜大于160mm。拌和水用量不宜大于170kg/m3。 粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%；矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50%；粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%。 水胶比不宜大于0.55。 混凝土浇筑在钢筋绑扎绑安装、预埋件设置及模板支架安装加固完成，经监理工程师验收合格后方可进行混凝土浇筑。混凝土浇筑前应将基底清理干净并洒水湿润，混凝土搅拌车运输至施工作业面进行浇筑，采取分层连续浇筑到设计高程

20、。砼采用溜槽入仓，为避免混凝土因施工不当发生离析现象，浇筑时混凝土自由落差必须小于2m（如超过2m需采用串筒下料）。混凝土人工平仓，每层铺注厚度控制在30cm左右；当采用泵送混凝土时，混凝土浇筑层厚度不宜大于50cm。振捣器作业时其移动间距不允许超过其作用半径的1.5 倍，为保证混凝土的浇筑质量，振捣棒应插入下层混凝土 510cm 同时避免碰撞钢筋及模板，混凝土振捣时间符合规范要求，浇筑结束后在顶部混凝土初凝前，及时进行二次抹压处理。混凝土养护混凝土浇注完毕后即开始抹面收浆，控制表面收缩裂纹，减少水分蒸发，混凝土浇注完毕后的及时覆盖养护。混凝土采用保温保湿蓄热法养护，即在大体积砼四周及表面覆盖

21、棉被使敞露的全部表面覆盖严密，形成良好的保温层并保持表面湿润。必要时增加循环水降温措施。混凝土养护时间以混凝土内部温度与表面温度环境之差小于20以下为标准。保湿养护持续时间不得少于28天。混凝土强度达到1.2Mpa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。2 特殊气候条件下的施工大体积混凝土施工遇炎热、冬期、大风或雨雪天气时，必须采用保证混凝土浇筑质量的技术措施。 炎热天气浇筑混凝土时，宜采用遮盖、洒水、拌冰屑等降低混凝土原材料温度的措施，混凝土入模温度宜控制在30以下，最好不要超过28。混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护；条件许可时，应避开高温时段浇筑混凝土，宜在傍晚或夜间

22、浇筑。 冬期浇筑混凝土时，宜采用热水拌和、加热骨料等提高混凝土原材料温度的措施，混凝土入模温度及施工环境不得低于5摄氏度。混凝土浇筑后，应及时进行保温保湿养护。大风天气浇筑混凝土时，在作业面应采取挡风措施，并应增加混凝土表面的抹压次数，应及时覆盖塑料薄膜和保温材料。 雨雪天不宜露天浇筑混凝土，当需施工时，应采取确保混凝土质量的措施。浇筑过程中突遇大雨或大雪天气时，应及时在结构合理部位留置施工缝，并应尽快终止混凝土浇筑；对已浇筑还未硬化的混凝土应立即进行覆盖，严禁雨水直接冲刷新浇筑的混凝土。5.施工机械设备配置主要施工机具配置表序号机械设备名称规格及型号单位数量备注1汽车吊25T辆12

23、插入式振动棒50Hz台43混凝土输送泵HBT30台14钢筋弯曲机6-40台15电焊机BX-500台26钢筋切断机6-40台17砼运输车8m³辆36.关键工序及质量（1）大体积混凝土在浇筑过程中，应采取措施防止受力钢筋、定位筋、预埋件等移位和变形。必须注意模板、支架等支撑情况，设专人检查，如有变形，移位或沉陷立即校正并加固，处理后方可继续浇筑。（2）大体积混凝土浇筑面应及时进行二次抹压处理。（3）大体积混凝土在每次混凝土浇筑完毕后，除按普通混凝土进行常规养护外，还应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。 保湿养护过程中，应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润。（4

24、）大体积混凝土宜适当延迟拆模时间，当模板作为保温养护措施的一部分时，其拆模时间应根据温控要求确定。（5）大体积混凝土浇筑体内监测点的布置，应以能真实反映出混凝土浇筑体内最高温升、芯部与表层温差、降温速率及环境温度为原则。（6）混凝土浇筑体的表层温度，宜以混凝土表面以内50mm 处的温度为准。测量混凝土温度时，测温计不应受外界气温的影响，并应在测温孔内至少留置3min。（7）冷却水管施工注意事项主墩承台混凝土浇注前，先通水试验确保水管无渗漏，并将水管内灌满水、密封，避免水泥浆进入管内而堵塞。砼浇注超过冷却管即开始通水冷却降温。在温度监控过程中，严格控制混凝土内部与表面温差，表面与大气温差不超过2

25、0度，进水口与出水口的内外温差不超过25度冷却水管停止循环水冷却后，先用空压机将水管内残余水压出，并吹干冷却水管，然后用压浆机向水管压注水泥浆，以封闭管路。7.施工保证措施7.1施工安全保证措施以项目经理为首，由安全质量、工程技术等各方面的技术管理人员组成安全保证体系，建立项目经理部安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。分析安全难点，确保安全管理重点，施工现场设置安全标识牌。现场电器设备均设漏电保护装置，配电采用“一机一闸一漏一箱”制。施工机械的使用严格按照有关规定执行，无关人员严禁操作。建立严格的安全教育制度，坚持入场教育、坚持每周按班组召开安全工作教育研讨会，增强安全意识，使安全工作落实到广大群众。编制安全技术交底，设计和购置安全设施。强化安全法制观念，严格执行安全工作文字交底，双方认可，坚持特殊工种持安全操作证上岗制度等。加强施工管理人员的安全考核，增强安全意识，避免违章指挥。夜间施工有足够的照明。高压泵管不得超过压力范围使用，防止高压泵管破裂。7.2环保水保措施坚持做到“少破坏、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”，使环境保护和水土保持监控项目与监控结果达到设计文件及有关规定，教育培训率100。将京沈铁路客运