冬季大体积承台混凝土施工技术（平榆AS2）

1、冬季大体积承台混凝土施工技术中铁十四局二公司 刘建 王晨光内容提要：山西平榆高速AS2标在寒冷冬季进行了大体积承台混凝土施工，现场采取了切实可行的施工方案，对原材料和外加剂进行了合理的选择，取得了不错的效果，本文重点介绍了惠济河大桥大体积承台砼冬季施工技术方案和工艺。关键词 冬季 大体积承台 施工技术1.工程概况惠济河大桥为平榆高速控制性工程，上部采用55+3×95+55预应力混凝土刚构，梁下部结构采用柱桩基础，承台为群桩承台，2#、3#主墩高度80.2m，主墩承台尺寸11.2m×11.2m×3.5m,混凝土标号为C30，混凝土方量为439.04m3,属于大体积混

2、凝土。冬季施工是指根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5d稳定低于5时的施工。山西当地平均气温在11月20日以后已低于5，进入冬季施工阶段。根据总工期计划，惠济河大桥2010年合拢，所以按倒排工期计划，2#、3#两个主墩承台必须在冬季进行施工。因此,在惠济河大桥主墩承台施工时要重点考虑如何降低大体积内部的温度和提高砼外部的环境温度两个方面，规范要求大体积砼内外温差不超过25，施工控制时按不超过20的标准要求。2施工准备2.1 砼配合比选择按照大体积砼的特性，要尽量减少大体积砼的水化热，防止砼在大体积施工由于受到水化热的影响开裂，就要首先从砼的配合比着手进行合理的设计。从以上的分析来看，可以

3、通过从水泥种类、水泥的用量以及添加剂的选用三个方面尽量控制砼水化热的产生。2.1.1 原材料的选择 （1）水泥 一方面尽可能用中低水化热的水泥，另一方面尽可能减少水泥用量，第三尽可能用高标号水泥。 经调查比选，我部配合比设计时用山西吉港P.O42.5R普通硅酸盐水泥，该水泥属于中水化热品种的水泥。 （2）碎石 采用介休龙凤镇碎石厂生产的531.5mm连续级配的碎石，针片状含量不大于10%，粉尘含量不大于1%。 （3）砂 采用山西文水县开栅镇中砂，细度模数MX=2.33.0,含泥量小于2%。 （4）施工用水 抽取地下饮用水，存入蓄水池用于砼施工。 2.1.2 运用“双掺”技术以减少绝对用水量和水

4、泥用量 为减少水泥用量，降低混凝土内水化热，砼中加入一定数量II级粉煤灰和高效外加剂，改善砼的和易性与可泵性，延缓凝结时间，减慢水泥水化热的释放速度，推迟和降低砼体内温度峰值。添加了粉煤灰的砼干缩性小，裂缝出现机率低，从而还可以增加砼的抗裂性。 粉煤灰采用太原一电厂生产的II级粉煤灰。 减水剂选用山西黄河UNF-3A型缓凝高效减水剂。 根据本工地现场实际情况，在满足泵送及砼强度的条件下，按照规范要求，尽可能降低砂率，减少坍落度,降低单位体积水泥用量，经过多次试配最后确定，大体积砼施工配合比为（每立方砼用量，Kg）：水泥：砂：碎石：粉煤灰：外加剂：水 =304：733：1147：76：3.8：1

5、90。2.2 承台冷却水管的安装冷却管在一个承台内安装两层，进出口设置在承台中部如图1所示，第一层冷却管与第二层冷却管交错布置（图2），冷却管直径采用50mm钢管，钢管壁厚采用采用2.5mm。将冷却管进出口设置位置较近，方便于改变冷却管中水流方向。冷却管的安装要求在同一水平面上，且安装稳固，在混凝土浇筑过程中不会错位移动，以保证冷却管浇注过程中不破坏。22 图图1（平面图）图中五角星位置即为埋设测温管的布置点。 图图2（立面图） 冷却管安装完成后，需要进行通水试验，冷却管通水试验时不得有漏水，若有漏水必须进行补焊至通水试验不漏水为止。承台基坑的顶部和底部各放置一个6m3水箱，利用高差形成的势能

6、完成水循环。进出水管之间用塑料管连接，在散热管的每个出水口设置一阀门控制流量。当混凝土浇注至该层散热管标高时，即通水散热，单根散热管流量按不小于3m3/h控制，通水时间不小于10天。通水完成后需要对冷却管压浆处理。为了监控承台内部温度，需要在承台的1/4的范围内布设测温点，测温点采用薄钢管预埋在承台内部，然后利用温度计测温，并且在养护期间每2小时测量混凝土的内部温度，以便控制通水的水流量及出入水口水温。入水口水温与承台内部温差大于20度时，要及时调整冷却管入水口的水温，冬季施工时初次冷却管内水要进行加热，防止再冷却管周围形成径向微裂缝。2.3 承台外部保温棚的搭设承台混凝土施工前，在模板四周用

7、50mm钢管搭建保温养护棚，钢管四周先包裹一层篷布，再包裹一层棉毡。保温棚内四周上部安装10个电暖器，下部放置10个火炉，砼入模时，电暖器和火炉提前发热，砼浇注完成初凝前，棚内温度不高于15 ºC。2.4 承台预埋件的安装 根据惠济河大桥总体施工方案，在承台上预埋相应的预埋件，一是塔吊基础预埋钢筋，二是0#块托架预压预埋钢绞线，三是电梯基础预埋钢筋。3承台砼浇注承台承台3.1.混凝土拌合设备的保温措施拌合站为减少混凝土拌和时的材料热量损失，在拌合机外部，建造房屋，将拌合机封闭在内，房屋外部的门均采用单扇侧拉门，门架用角钢焊接，架上挂厚棚布和棉布，平常外部门全部关闭。混凝土运输车均在外

8、部采用棉被包裹，进行保温防护，确保运输过程砼质量。混凝土拌合时的投料顺序需要与材料加热条件相适应。先将加热过的水及骨料投入搅拌机，如果材料温度过高，在搅拌一定时间当温度降至40左右时再投入水泥。搅拌时间较常温延长3.23水、砂石料的加热及水泥的保温方法及措施.2 施工中采用一台2T蒸汽锅炉，将蒸汽管道通入混凝土拌合机的水箱中对水进行加热，在水箱两端各设置一个温度传感器以便及时监测水的温度，将水的加热温度控制在6080，水箱顶部用50mm厚的石棉保温。骨料加热采用2台40kW的暖风机在暖棚内热风加热法，在骨料堆中埋设带孔的钢管，用暖风机将暖风从管道中通入骨料中，方法简单，可降低骨料的含水量。混凝

9、土施工时，首先将砂、石料提前置于暖棚中，暖棚支架采用160mm钢管，外围蓬布，内生4个火炉。用热风机将热风通入骨料堆中，加热骨料，预热均匀，预热速度快，骨料含水量稳定。3.3 承台砼浇注 承台一次性浇注施工。承台砼浇注方量较大，为保证连续施工，在施工前进行严密的组织。施工中采用的主要机械为：1台砼输送泵车、8台砼运输罐车。承台砼浇注前用空压机将模板内部的杂物吹净。浇注前需要检验所有相关的施工机械设备，易损坏部分要有备用器具，如震动棒等。混凝土从拌和站由混凝土运输车运到浇筑现场，泵送入模，插入式振动棒振捣，分层连续浇筑，振捣时，防止触碰模板与钢筋。为了保证墩身位置处砼的密实性和均匀性，浇注顺序：

10、首先浇注承台墩身预埋钢筋位置处；然后浇注两侧，砼浇注时按30cm厚度分层浇注。浇注过程中配备10条插入式振动棒，振捣时间控制在11s16s。振动棒与侧模保持不小于10cm间距，防止因其振动扰动模板。对施工人员进行详细技术交底和现场指导工作，对施工人员指定具体振捣范围，明确责任，互相监督，严防出现漏振、过振现象，严格控制分层厚度，视混凝土布料厚度及时移动泵管，严禁出现砼堆积现象。泵送砼因水胶比较大，施工中将会出现不同程度的泌水现象，为及时将产生的泌水和浮浆清除，防止其影响砼的质量，在模板的两侧设置小孔洞，将产生的浮浆及时排出模板外后，再行堵塞，浇注过程中专职质检工程师全过程旁站。砼浇注至设计标高

11、后，人工配以3米靠尺精平，木抹二次收浆并做压光处理，墩身位置用木抹抹平即可，防止砼表面出现收缩裂缝，砼浇注完毕后立即把暖棚上部盖好，防止承台顶面混凝土受冻，在暖棚顶部安装4个电暖器，安放4个温度计。4温度控制和监测 冬季大体积承台施工外部保温是关建，一是防止砼表面受冻产生病害；二是降低承台砼内外温差。温度监测也是大体积承台施工关键，包括承台内部和外部温度的监测，安排4个人24小时值班，按要求频率（2小时/次）测温，填写测温表格。通过测量测温点得到砼内部温度数据，通过测量暖棚内的温度得到砼外部温度数据，二者经过比较得到砼内部各测点温度变化数据和砼内外温差值，以便及时调整冷却水的流量和外部温度，降

12、低温差，使砼内外温差控制在20以内。 惠济河大桥于11月26日浇注，浇注完成后进行了严格的温度监测，通过实践证明，连续通水冷却10天，承台内部积聚的水化热可由原来最高50降至30左右，内外温差可保持在20以内。 5结束语通过冬季大体积承台砼的施工，对冬季大体积砼施工控制技术可总结为：分层灌注、采用“双掺”技术、内降外保措施，以达到降低砼内外温差的目的，减少砼温度应力。 1.分层灌注：由于承台的体积过大，为了减少每次水泥水化热的产生，承台分两次进行灌注，充分利用物理体积的减少利于水化热的散发，同时也是为了保证砼的灌注质量。 2.采用“双掺”技术：在砼配合比设计时，采用掺加高效减水剂和粉煤灰，减少砼的用水量和水泥用量，有效减少水泥水化热以降低砼内部的温度。 3.内降：通过铺设冷却管循环流水带走水泥的水化热，从而降低砼内部的温度，减少砼内外的温差。 4.外保：冬季施工必须进行外部保温，既防止砼表面受冻，可以减少部分砼内外部的温差。 由于我们从混凝土配合比，混凝土保温，以及浇注工艺、养护、温