大体积混凝土专项施工方案Word下载.docx
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XX铁路土建3标段一分部分管管段为D1K63+921.086~D1K73+016.867,线路全长9.0km。
主要工作量有特大桥3座,大桥3座,中桥2座,框架小桥3座,涵洞13座,车站路基1处;
桥梁全长为5.5km,路基全长约为3.4km,由于与渝利线并行,分部管段范围有变四线变双线大桥。
本标段工程拟于2012年12月31日开工建设,2015年7月25日完成本标段全部工程项目,总工期30.9个月,总施工日历天数936天。
本工程大体积混凝土为承台、墩身C35钢筋混凝土,施工质量直接影响连续梁和简支梁的施工,施工技术要求比较高,为保证大体积混凝土施工质量,确保承台、墩身施工质量特编制该专项方案。
三、施工组织
大体积混凝土施工从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证大体积混凝土顺利施工。
大体积混凝土顺利施工,项目部成立以项目总工为组长的大体积混凝土施工小组,小组办公室设在项目经理部工程部。
大体积混凝土施工特点:
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
4.1施工工艺
混凝土结构实体最小尺寸等于或大于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即为大体积混凝土。
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,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。
4.2施工方法及措施
4.2.1大体积混凝土施工温控指标
1.大体积混凝土的入模温度不大于28℃,
2.混凝土养护期间芯部与表面、表面与环境之间的温差不得大于15℃。
3.养护期间,养护水温与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
4.拆模时,混凝土表面温度与环境温度之差不得大于20℃。
4.2.2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
施工拟采用吊车吊放混凝土方式或溜槽入模方式。
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。
4.2.3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2.5%。
选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。
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,其粉煤灰取代水泥的最大限量为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。
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。
本施工段采用地下水,并且通过水质化验,其结果呈交监理等上级主管部分审查批准后方可使用。
拌和水用量不大于170kg/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。
4.2.4、施工方法及措施
4.2.4.1、混凝土浇注方法
1.降低混凝土浇注时和硬化反应过程中的温度
影响混凝土温度的主要因素是骨料和水的温度。
降低石子和水的温度是得到较低温度混凝土的最有效的方法。
在夏季施工时可以采取比较凉的水搅拌混凝土;
用蓬布或搭凉棚遮盖堆放场的骨料防止日晒,以及给骨料喷洒水雾的方法来降温,保证混凝土温度在30℃以下。
2.保持和提高混凝土表面温度
对大体积混凝土表面实行保温潮湿养护,将降低混凝土表面散热速度,使其表面温度与内部温度差控制在允许范围之内。
主要措施有当采用带模板养护时在模板外挂草帘;
混凝土侧面及表面可以喷涂保水率在90%以上的无机砼保护剂并覆盖塑料薄膜,必要时加盖草袋进行保温养护。
实际施工时养护方式将根据气候和测温情况来随时调整。
养护应在混凝土浇筑12h内开始;
养护时间约为28d。
3.合理分层,控制浇筑速度
大体积混凝土应在一天中气温较低时进行。
宜尽可能安排在傍晚浇筑而避开炎热的白天,也不宜在早上浇筑以免气温升到最高时加剧混凝土内部温升。
采取分层浇筑大体积混凝土,每层厚度不大于40cm,大跨度连续梁下层承台必要时设置水平施工缝,以放松约束程度,并减少每次浇筑长度的蓄热量,以防止水化热的积聚,减少温度应力。
4大体积混凝土浇筑养生
⑴混凝土浇注完毕后即转入养护阶段,此时浇注混凝土的水化作用已基本确定,温度的控制转为降温速度和内外温差的控制,这可通过给浇注体表面覆盖保温材料进行保温养护来实现。
覆盖材料可采用草袋,也可用水直接覆盖在基础表面,本桥采用草袋和水覆盖法相结合方法。
⑵采用蓄水养护,蓄水深度取50cm以上。
在升温阶段,蓄水层能吸收混凝土的大量水化热、减少外部低温环境的影响,起到保温养护与间接散热、降温的双重作用。
在降温阶段,蓄水层能起到延缓混凝土内部的降温速度、减少混凝土表面的热扩散、保持均匀散热的作用,能有效地防止混凝土因急剧降温而产生的裂缝。
经验证明该方法效果较好。
⑶根据需要,可在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点,并在养护中通过量测测温点的温度,用于指导降温、保温工作的进行,从而控制混凝土内外温差在20℃左右。
⑷大体积混凝土的裂缝特别是表面裂缝,主要是由于内外温差过大产生的。
混凝土浇筑后,水泥水化热使混凝土温度升高,表面易散热温度较低,内部不易散热温度较高,相对地表面收缩内部膨胀,表面收缩受内部约束产生拉应力。
对大体积混凝土这种拉应力较大,容易超过混凝土抗拉强度而产生裂缝。
因此,加强养护是防止混凝土开裂的关键之一。
在养护中要加强温度监测和管理,及时调整保温和养护措施,延缓升降温速率,保证混疑土不开裂。
养护需要7天以上(浇筑完7天内是混凝土水化热产生的高峰期),具体时间将根据现场的温度监测结果而定。
⑸冷却水管使用完毕后用与承台强度等同的水泥浆封闭。
4.2.4.2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、夏季混凝土浇注前要注意对模板、钢筋的温度控制,以免温度过高影响混凝土入模的实际温度。
对露天存放的模板和钢筋应进行有效遮挡,避免阳光直射。
3.在浇注前预先在混凝土内按1.0m的层距布设降温冷却水管(Φ40mm的薄壁钢管),混凝土浇注后或每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完成后,即可在该层水管内通水。
通过水循环,带走基础内部的热量,使混凝土内部的温度降低到要求的限度。
控制循环冷却水进、出水的温差不大于5℃。
管路采用回形方式,水平铺设,水平管层间距为100cm:
距混凝土边缘为50cm。
各层间进出水管均各自独立,以便根据测温数据相应调整水循环的速度,以充分利用混凝土的自身温度,即中部温度高、四周温度低的特点,在循环过程中自动调节温差,产生好的效果。
冷却水管安装时,要以钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠。
水管之间的联接使用胶管,为防堵管和漏水,灌注混凝土前应做通水试验。
4.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。
5.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。
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。
四、质量保证措施
1、建立健全质量管理机构,成立以主管领导、总工程师、专职质量检查工程师、队质检员及测试人员为主体的质量管理体系,人员固定,职责明确,奖罚分明。
组织全体施工人员认真学习规范,强化全员质量意识,掌握并遵照设计要求和技术规范施工,推行全员质量责任制,提高全员抓质量的自觉性。
2、认真复核技术文件,弄清设计意图,制定详
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