大体积承台混凝土施工方案.docx

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大体积承台混凝土施工方案

大体积承台施工方案

1.编制依据及范围

1.1编制说明

根据国标《GB50496-2009大体积混凝土施工规范》，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。

本工程中连续梁承台基础混凝土施工属于大体积混凝土，为使大体积混凝土施工符合技术先进、经济合理、安全适用的原则，确保工程质量，制定本方案，用以具体指导施工，确保本工程优质高速的建成。

1.2编制依据

1、《新建临沂至曲阜高速铁路工程桥梁施工设计图》；

2、《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）；

3、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）；

4、《施工现场临时用电规范》（JGJ46-2012）；

5、《高速铁路桥涵工程施工技术规程》（Q/CR9603-2015）；

6、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）；

7、《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设〔2010〕241号；

8、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）；

9、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）；

10、《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-2005）；

11、《大体积混凝土施工规范及条文说明》（GB50496-2009）。

1.3适用范围

本施工方案适用于花果峪特大桥、赵庄特大桥、井泉庄连续梁1-（60+112+60）m，1-（40+56+40）,1-（40+56+40）m大体积承台混凝土施工。

2.工程概况

2.1工程简介

本工程为花果峪特大桥、赵庄特大桥、井泉庄连续梁大体积承台混凝土施工，混凝土强度等级为C35，最大基础混凝土量约为632.8m3。

序号

连续梁孔跨

墩号

承台尺寸

数量（m³）

备注

1

1-（60+112+60）

10#

12.4×6.5×3

241

2

11#

14×10.3×4

576

3

12#

14×11.3×4

632.8

4

13#

12.4×6.5×3

241

5

1-（40+56+40）

24#

10.4×6.8×2.5

176

6

25#

12.1×7.4×3

268

7

26#

12.1×7.4×3

268

8

27#

10.4×6.8×2.5

176

9

1-（40+56+40）

10#

9.4×6.4×2.5

150.4

10

11#

12.1×7.4×3

268

11

12#

12.1×7.4×3

268

12

13#

9.4×6.4×2.5

150.4

2.2工程特点

大体积混凝土具有结构厚，体积大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点，除了必须满足强度、整体性和耐久性的要求外，还必须控制温度变形裂缝，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，才能保证基础大体积混凝土顺利施工。

涉及大体积混凝土浇筑，连续测温工作尤为重要。

3.大体积混凝土施工

为了确保承台混凝土不出现裂缝，所以采用斜坡浇筑技术“由远至近，薄层浇筑，一次到顶”的方法浇筑，做法见承台底板混凝土浇灌方式的示意图。

浇筑带前后略有错位，形成阶段式分层退打的局面，以达到提高泵送工效，简化混凝土泌水处理，确保混凝土上下层的结合。

整体连续浇筑时宜为300～500mm，层与层之间有意预留一定的时间间隔，但层与层之间的混凝土接合时间应控制在混凝土初凝前完成。

整体分层连续浇筑施工

3.1大体积混凝土浇筑

底板泵送混凝土，其表面水泥浆较厚，在混凝土浇筑结束后要认真处理。

随时按标高用长刮尺刮平，在初凝前，用木抹子拍压三遍，搓成麻面，以闭合收水裂缝。

在木抹子压第三遍时，麻面纹路要顺直，以南北向为纹路方向保证纹路一行压一行且相互平行。

3.1.1配置大体积混凝土用材料宜符合下列规定：

（1）水泥应优先选用质量稳定有利于改善混凝土抗裂性能的C3A含量较低。

C2S含量相对较高的水泥。

（2）细骨料宜使用级配良好的中砂，其细度模数宜大于2.3。

（3）采用非泵送施工时粗骨料的粒径可适当增大。

（4）应选用缓凝型的高效减水剂。

3.1.2大体积混凝土配合比应符合下列规定：

（1）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、体积稳定性等要求外，尚应符合大体积混凝土施工工艺特性的要求，并应符合合理使用材料。

降温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塌落度不宜大于160mm。

（3）拌合用水量不宜大于170kg/m3。

（4）粉煤灰参量应适当增加，但不宜超过水泥用量的40%，矿渣粉的掺量不宜超过水泥用量的50%，两种掺合料的总量不宜大于混凝土中水泥重量的50%。

（5）水胶比不宜大于0.55。

3.1.3大体积混凝土的浇筑应符合下列规定：

（1）混凝土的入模温度（振捣后50-100mm深处的温度）不宜高于28度。

混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不大于45度。

（2）大体积混凝土工程的施工宜采用分层连续浇筑，应根据设计尺寸进行均匀分段、分层浇筑。

当截面面积在200m2以内时，分段不宜大于2段，当截面在300m2以内时，分段不宜大于3段，且每段面积不得小于50m2。

每段混凝土厚度应为1.5-2m。

段与段之间的竖向施工缝应平行于结构较小的截面尺寸方向。

当采用分段浇筑时，竖向施工缝设置模板。

上下两层的竖向施工缝应互相错开。

（3）当采用泵送混凝土时，混凝土浇筑厚度不宜大于500mm，当采用非泵送混凝土时，混凝土浇筑厚度不宜大于300mm。

（4）大体积混凝土施工采取分层间歇浇筑混凝土时，水平施工缝设置应符合设计要求外，尚应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求外、混凝土的供应能力、钢筋工程的施工、预埋管件安装等因素。

（5）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。

（6）大体积混凝土浇筑面应及时进行二次模，抹压处理。

3.2混凝土振捣

3.2.1采用机械振捣混凝土时，应符合下列规定：

（1）采用插入式振捣器振捣混凝土时，插入式振捣器的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为50-100mm，与侧模应保持50-100mm的距离。

当振动完毕需交换振捣器在混凝土拌和物中的水平位置时，应边振动边竖向缓慢提出振捣器，不得将振捣器放在拌和物内平拖。

不得用振捣器驱赶混凝土。

（2）表面振捣器的移动距离应能覆盖已振动部分的边缘。

（3）对有抗冻要求的引气混凝土，不应采用高频振捣器振捣。

（4）应避免碰撞模板、钢筋及其他预埋部件。

（5）每一振点的振捣延续时间以混凝土不再沉落，表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。

3.2.2根据混凝土泵送自然形成一个坡度的实际情况，每层混凝土厚度应不超过振捣棒有效长度（35mm-38.5mm）1.25倍；在混凝土的面上分层浇筑，在每个浇筑带的前、中、后布置三道振捣棒,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，振捣棒也相应跟上，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。

3.2.3振捣方向为：

下层垂直于浇筑方向自下而上,上层振捣自上而下。

混凝土振捣时要做到“快插慢拔”，在振捣过程中，将振捣棒上下略有抽动，以使上下振动均匀，振捣棒应插入下层50mm左右，以消除两层之间的接缝。

每点振捣时间为20-30S为宜，但还应视混凝土表面不再显著下沉、表面无气泡产生且混凝土表面有均匀的水泥浆泛出为准。

振点间距50cm，梅花型布置。

振捣时禁止碰到钢筋、模板、预埋件等。

3.3混凝土测温

大体积混凝土结构的温度、温度应力及收缩应力进行试算，预测施工阶段大体积混凝土浇筑体的温升峰值，芯部与表面温差及降温速率的控制指标，制定相应的温控技术措施。

对首个浇筑体应进行工艺试验，对初期施工的结构体积进行重点测温监控。

温度检测系统宜具备自动采集、自动记录功能。

（1）基础混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管。

测温管的长度分部为两种规格，测温点预埋时测温管与钢筋绑扎牢固，以免位移或损坏。

每组测温线有2根（即不同长度的测温线）在线的上断用胶带做上标记，便于区分深度。

测温线用塑料带罩好，绑扎牢固，不准将测温端头受潮。

测温线位置用保护木框作为标志，便于保温后查找。

（2）配备专职测温人员，按两班考虑。

对测温人员要进行培训和技术交底。

测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。

测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交交接。

（3）测温工作应连续进行，每测一次，持续测温及混凝土强度达到时间，强度，并经技术部门同意后方可停止测温。

（4）测温时发现混凝土内部最高温度与外部温度之差达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。

（5）测温采用液晶数字显示电子测温仪，以保证测温及读数准确。

3.4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因此施工中应及时处理泌水问题，减小塌落度数值。

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下坡段，并由人工将泌水清除出承台。

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。

3.5混凝土的养护

3.5.1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，并应符合下列规定：

（1）保湿养护的持续时间，不得少于28d。

保温覆盖的拆除应分层逐步进行，当混凝土表层温度与环境最大温差小于20度时，可全部拆除。

（2）保湿过程中，应检查塑料薄膜或养护涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润。

（3）在大体积混凝土保温养护中，应对混凝土的芯部与表层温度和降温速率进行检测，当实测结果不满足温控指标的要求时，应及时调整保温养护措施。

（4）大体积混凝土拆模后应及时采取防寒流袭击、突然降温和剧烈干燥等养护措施。

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。

3.5.2大体积混凝土施工遇炎热、冬季、大风或者雨雪天气等特殊气候条件时，必须采用有效的技术措施，保证混凝土浇筑和养护质量，并应符合下列规定：

（1）在炎热季节浇筑大体积混凝土时，宜将混凝土原材料进行遮盖，避免日光暴晒，并用冷却水搅拌混凝土，或采用冷却骨料、搅拌时加冰等方法降低入模温度，必要时采用混凝土内埋入冷却管，混凝土浇筑后应及时进行保湿养护。

（2）冬季浇筑混凝土，宜采用热水拌合、加热骨料等措施提高混凝土原材料的温度，混凝土入模温度不宜低于5度。

混凝土浇筑后应及时进行保温保湿养护。

（3）大风天气浇筑混凝土，在作业面应采取挡风措施，降低混凝土表面的风速，并增加混凝土表面的抹压次数，及时覆盖塑料薄膜和保温材料，保持混凝土表面湿润，防止风干。

（4）风雪天气不宜露天浇筑混凝土，当需施工时，应采取有效的措施，确保混凝土的质量。

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预留施工缝，尽快终止混凝土浇筑，对还未硬化的混凝土立即进行覆盖，严禁雨水直接冲刷新浇筑的混凝土。

3.6主要管理措施

（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、温度和含气量，检查混凝土量是否相符。

混凝土入模温度不低于5℃，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，初凝时间不大于45min。

（5）试验部门设专人负责测温及保养的管理工作，发现问题应及时向项目技术负责人汇报。

（6）浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净。

（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。

大体积混凝土施工前，应做好各项施工前准备工作，随时掌握近期天气情况。

必要时，应添加相应的技术措施，在夏季做好降温措施，在冬季施工时，尚应符合国家现行有关混凝土冬季施工的标准。

4.冷却管制作与安装

在炎热季节浇筑大体积混凝土时，宜将混凝土原材料进行遮盖，避免日光暴晒，并用冷却水搅拌混凝土，或采用冷却骨料、搅拌时加冰等方法降低入模温度，必要时采用混凝土内埋入冷却管，混凝土浇筑后应及时进行保湿养护。

冷却管材料使用φ40mm无缝钢管，拐弯处和接头处采用焊接，焊接不得烧伤钢管，焊接处应密实不漏水，混凝土浇筑时将冷却管外露管口封闭，不得将混凝土或杂物掉入管中。

冷却管安装时不得割断或烧伤承台（墩身）钢筋。

为保证冷却水温度控制可靠、流量调节方便并节约用水，将循环水管的一端接至简易水塔，另一端接至承台冷却管，使冷却水循环使用，有效的控制内外温差。

5.测温元件的埋设与测温

大体积混凝土浇筑体内检测点的布置，应以能真实反映出混凝土体内最高温度、芯部与表层温差、降温速率及环境为原则。

监测点的布置范围以所选混凝土主题平面图对称轴线的半条轴线为测区，在测试区内监测点的布置应考虑其代表性按平面分层布置；在基础平面对称轴线上，监测点不宜少于4处，布置应充分考虑结构几何尺寸。

沿混凝土浇筑体厚度方向，应布置外表、底面和中心温度测点，其余测点布设不宜大于600mm。

大体积混凝土浇筑体芯部与表层温差、降温速率、环境温度及应变的测量，在混凝土浇筑后，每昼夜应不小于4次，入模温度的测量，每台班不得少于2次。

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。

6.保证混凝土的质量

6.1混凝土的质量保证措施

（1）选择合适水泥和严格控制水泥用量优先采用低热水泥，减少水化热，降低混凝土的温升值。

并尽量选用后期强度（90或120天），降低水泥量，并延缓峰值。

在满足设计和混凝土可泵性的前提下，将425水泥用量控制在450kg／m3，以降低混凝土最高温升，降低混凝土所受的拉应力。

（2）严格控制骨料级配，砂、石含泥量控制在1％以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。

　（3）选择优化配合比选用良好级配的骨料，严格控制砂石质量，降低水灰比，并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等，以降低水泥用量，减少水化热，以降低混凝土温升，从而可以降低混凝土所受的拉应力。

①根据混凝土内部的温度分布规律，在承台高度方向1.0m/层设置冷却水管，冷却管采用直径40mm的HPB235钢管，水平间距为1m。

在通水前进行压水检查，通水流量达到25L/min，接头采用钢接头，拐角处采用钢接头，拐角处采用弯头。

先将钢管按冷却管安装图下料及车丝并运至现场，钢筋绑扎完毕后，按设计位置安装，接头处先涂上油漆再拧紧，可防止混凝土浇筑过程中漏浆堵管及通水过程中漏水。

安装完毕后，进行试通水，检查管咱通水正常方进行下一道工序。

②混凝土浇筑至冷却管标高后开始通水，以降低混凝土的水化热；到混凝土的峰值后停水，减缓混凝土的降温速度。

在混凝土养生过程中，根据天气、水化热及进出水口的温差情况，及时进行水温和水压的调整工作，控制冷却水管进出水口的温度不超过15℃。

　（4）采用切实可行的施工工艺根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法。

这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。

由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝土的收水裂缝。

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。

　（5）严格控制混凝土入模温度，大体积混凝土选在温度低时施工，以降低入模温度，既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度，再者浇筑混凝土时避免混凝土在太阳下直接爆晒。

对原材料遮阳，采用掺加粉煤灰缓凝剂的配合比。

开始拌合混凝土前抽地下井水降温，料棚保持通风。

对大体积混凝土预埋冷却降温管。

混凝土降温具体措施

①选用中低热矿渣水泥；

②通过优化砼级配，尽量减少大体积混凝土水泥用量，减少水化热的产生；

③掺加缓凝剂，延缓砼水化热的峰值出现时间；

④混凝土采用蓄热保温，严格控制砼内外温差；

⑤加强砼搅拌，确保拌和均匀，使筏板内部温度均匀；

⑥砼振捣需在浇筑后初凝前作二次复振，排除砼因秘水形成的水分和空隙，提高握裹力，增强砼抗裂性；

⑦加强砼的保温养护，达到砼表面保温保湿作用。

以蓄热法进行大体积混凝土的养护方法，用帆布搭设棚架包裹承台，内部加温养护，承台表面覆盖塑料薄膜与麻袋作为保温材料，其中塑料薄膜除了保温作用外，对砼还具有明显的保湿效果，只要覆盖时幅与幅间搭接严密，薄膜与砼表面可以长时间的保持湿润状态，这对砼的养护极为有利。

在整个底板砼保温养护期间，不用花费人工及自来水每天浇水。

而依靠砼的泌水足以保持砼表面处的湿润，既减少了砼表面干缩裂缝，又避免了因浇冷水而降低砼表面的温度，而使砼内外温差的增加。

⑧为了防止混凝土开裂，提高混凝土本身的抗拉性能也是极其重要的一个方面。

提高混凝土抗裂性能应着重从提高混凝土抗拉强度入手，在优化配合比的情况下改善施工工艺提高施工质量、加强养护，为了制定合理的温度控制方案，对混凝土的温度变化进行科学预测必不可少；为了及时掌握混凝土温度变化的实际状况并随时加以必要的控制，同步进行混凝土温度监测是关键。

科学的预测与准确的监控相结合，使整个温度控制取得成功的切实保证。

　（6）改进施工技术施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。

由于钢筋是热的良导体，易产生大的温度梯度，这是裂缝产生的一个主要环节。

同时加强初凝前的抹压，以消除初期裂缝，并加强早期养护，提高混凝土抗拉强度。

　（7）加强混凝土浇筑后的养护工作，在混凝土施工期间可通入冷却循环水，以便加快承台内部热量的散发。

在暴晒、气温骤降等情况下，应采取保温措施防止混凝土芯部温度与表面温差不超过20度。

6.2温度的控制和防止裂缝的措施

　　5.2.1大体积混凝土施工现场温控监测应符合下列规定：

（1）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值、芯部温度与表面温差、降温速率及环境温度为原则。

（2）监测点的布置范围以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点的布置应考虑其代表性按平面分层布置，在基础平面对称轴线上，监测点不宜少于4处，布置应充分考虑结构的几何尺寸。

（3）沿混凝土浇筑体厚度方向，应布置外表。

底面和中心温度测点，其余测点布设间距不宜大于600mm。

（4）大体积混凝土浇筑体芯与表面温差、降温速率、环境温度及应变的测量，在混凝土浇筑后，每昼夜不少于4次，入模温度的测量，每工班不少于2次。

（5）混凝土浇筑体的表层温度，宜以混凝土表面以内500mm处的温度为准。

5.2.2为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施如下：

（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

（2）气温大于25℃天气浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；

　（3）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；

　（4）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

　　此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

因此在承台混凝土浇筑时采用分层浇筑，承台中布置Ф40镀锌循环水降温管道来控制承台的水化热，垂直方向布置两层，同一水平层之间间距按照1m布置，分别设置注水口和出水口，及时测温，进水口注入常温水，承台外侧设置一个10方的水箱已备循环水。

浇筑完毕，管道利用M50水泥砂浆压浆封堵。

（降温管布置工程数量详见承台平面图）