橋梁大體積混凝土施工方案設(shè)計(jì)

1、中鐵隧道集團(tuán)有限公司金溫?cái)U(kuò)能改造工程JWSG-W標(biāo)橋梁大體積混凝土專項(xiàng)施工方案中鐵四局成貴鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部三分部2014年6月橋梁大體積混凝土專項(xiàng)施工方案編制：復(fù)核：審批：中鐵四局成貴鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部三分部1、編制依據(jù) 42、編制范圍 43、工程概況 44、溫度控制原因 54.1溫度控制標(biāo)準(zhǔn) 65、溫度計(jì)算 66、工藝流程 77、溫度控制措施 77.1總體方針 77.2混凝土降溫具體措施 87.3監(jiān)測(cè)信息反饋 87.4通水冷卻 87.5施工機(jī)械、材料和人員應(yīng)能保證連續(xù)澆筑砼.97.6砼分層澆筑方法（斜面分層法） 107.8混凝土震搗 107.7混凝土的泌水處理 107.8動(dòng)態(tài)控制 107.9混凝土

2、面層搓平 11&混凝土養(yǎng)護(hù) 119、溫控施工的監(jiān)測(cè) 11橋梁大體積混凝土施工方案一、編制依據(jù)1、成貴鐵路工程橋梁施工設(shè)計(jì)圖；2、鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.5-2005）；3、鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程（JGJ18-2003）;4、施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電規(guī)范（JGJ46-2005）；5、 高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南鐵建設(shè)2010241號(hào)；6、 高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鐵建設(shè)2010240號(hào)；7、 鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南鐵建設(shè)2010241號(hào)；&鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鐵建設(shè)2010240號(hào)；9、工地現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、采集、咨詢所獲取的資料；10、我公司現(xiàn)有的施工能力、機(jī)械設(shè)備、技

3、術(shù)力量及類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)。二、編制范圍本項(xiàng)目部所屬大中橋所用大體積混凝土結(jié)構(gòu)（承臺(tái)、墩身、連續(xù)梁、現(xiàn)澆梁等）。三、工程概況3.1工程簡(jiǎn)介中鐵四局集團(tuán)成貴鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部三分部位于四川省樂山市五通橋區(qū)境內(nèi)。管段內(nèi)大、中橋梁工程共有6座，全長(zhǎng)4.129Km其中特大橋4座（王灣樂宜高速公 路特大橋、易家塘特大橋、棉花山特大橋、商窩林特大橋），大橋1座（老灣大橋），中 橋1座（土地扁大橋）。本工程基礎(chǔ)為樁基承臺(tái)基礎(chǔ)和擴(kuò)大基礎(chǔ)，墩身主要為矩形墩，橋臺(tái)采用雙線矩形空 心臺(tái)。連續(xù)梁共有1聯(lián)，采用掛籃懸澆施工。32m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁1孑L,采用支架 現(xiàn)澆施工。3.2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)地表水以溝塘為主，地下

4、水以第四系松散砂卵礫石層為主，含水量豐富，大部分地 表水對(duì)混凝土無侵蝕性，地下水一般具有侵蝕性。對(duì)砼具弱強(qiáng)硫酸型酸性侵蝕及弱 中等溶出性侵蝕，按鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定，其侵蝕等級(jí)為H1H3四、施工部署4.1主要人員配備計(jì)劃管理人員配備計(jì)劃職務(wù)人數(shù)備注隊(duì)長(zhǎng)1技術(shù)負(fù)責(zé)人1技術(shù)員4質(zhì)檢員1安全員1試驗(yàn)員2材料員2領(lǐng)工員2施工人員配備計(jì)劃表職務(wù)人數(shù)備注鋼筋工30包括班長(zhǎng)模板工30包括班長(zhǎng)混凝土工30包括班長(zhǎng)4.2主要機(jī)械設(shè)備安排主要機(jī)械設(shè)備表序號(hào)機(jī)械名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1 全站儀NIKON DTM-352-C :臺(tái)12水平儀DINI臺(tái)13水泵1.5KW臺(tái)54模板廠制套125電焊機(jī)AXC-

5、400-1臺(tái)106 1挖機(jī)臺(tái)47裝載機(jī)臺(tái)48吊機(jī)25t臺(tái)49砼罐車8方輛84.3橋梁工期安排橋梁施計(jì)劃2014年1月1日開工，于2015年12月31日完成五、溫度影響5.1溫度控制原因混凝土是由多種材料組成的非均質(zhì)材料，它具有較高的抗壓強(qiáng)度，良好的耐久性及 抗拉強(qiáng)度低，抗變形能力差，易開裂的特性。大體積混凝土由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量 大，水泥水化時(shí)釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化，這種溫度變化會(huì)使混凝土內(nèi)部溫 度顯著提高，而混凝土表面由于散熱較快，溫度較低，這樣砼結(jié)構(gòu)會(huì)形成較大的內(nèi)外溫 差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)這個(gè)拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí), 混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。同時(shí)

6、，混凝土表面降溫時(shí)，由于降溫產(chǎn)生的溫差，加上混凝土多余水分蒸發(fā)產(chǎn)生的干縮，受到地基和結(jié)構(gòu)邊界條件的約束時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力(拉應(yīng)力)，當(dāng)該拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土整個(gè)截面會(huì)產(chǎn)生貫穿裂縫，帶來很大危害。5.2溫度控制標(biāo)準(zhǔn)521混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不宜大于50C；混凝土澆筑體的里表溫差(不含混凝土收縮的當(dāng)量溫度)不宜大于25C；混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于 2.0C/d ;確保大體積混凝土內(nèi)部最高溫度不超過 65C，混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度溫 差、表面溫度與環(huán)境溫度之差不宜大于 20C，養(yǎng)護(hù)用水溫度表面溫度之差不得大于15C，防止混凝土出現(xiàn)裂紋。承臺(tái)混凝土不允許出現(xiàn)

7、內(nèi)部溫度裂縫，表面最大裂縫寬度w0.2伽。5.3溫度計(jì)算以最不利的條件進(jìn)行計(jì)算，既不考慮混凝土的熱傳導(dǎo)，且以前七天的水化熱全部不 進(jìn)行傳導(dǎo)進(jìn)行計(jì)算內(nèi)部中心溫度的最大值。砼內(nèi)部中心溫度最大值：T (t) =CQ/cp( 1 e-mt)(建筑施工計(jì)算手冊(cè)第11章)T (t):混凝土澆注完t時(shí)間，混凝土的絕熱溫升值C)C:每立方米混凝土水泥用量(公斤)，C30的水泥取305公斤/每立方米Q:每公斤水泥水化熱量，七天的取 377千焦耳/每公斤C:混凝土的熱比，為0.96P：混凝土的質(zhì)量密度，取 2400公斤/立方米m為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取0.4t :混凝土澆注后至計(jì)算時(shí)的天數(shù)，取7。T (t) =CQ/cp(

8、1 e-mt) =305X 377X( 1 e-2.8 ) /(0.96 X 2400)=46.9 C7天混凝土的彈性模量：E (t) =E0( 1 e-0.09t )(建筑施工計(jì)算手冊(cè)第11章)E (t)：計(jì)算時(shí)混凝土的彈性模量E0 :混凝土最終的彈性模量E (t) =E0 (1 e-0.09t ) =3.0 X10000X 0.467=1.40 X10000混凝土的變形應(yīng)力：(T = E (t ) a T S(t) R/(1-v)(建筑施工計(jì)算手冊(cè)第11章)c:混凝土的溫度應(yīng)力a:混凝土的線膨脹系數(shù)(混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第條)取1X 10-5 T:最大的綜合溫差厶T= T (t) Th (麗

9、水四至六月最低氣溫，按14 C計(jì)算)T= T (t) Th=46.9-14=32.9 CS(t):混凝土徐變影響系數(shù)，取0.4 oR :混凝土的外約束系數(shù)，取 0.4 oV :混凝土的泊松比，取0.15 oc = E (t) a T S(t) R/(1-v)=1.4 X 0.1 X 32.9 X 0.4 X 0.4/0.85=0.871.43/1.15=1.24(牛頓/平方毫米，混凝土 7天的抗拉強(qiáng)度)達(dá)到允許拉力時(shí)的溫度差:1.24/(1.4 X 0.1 X 0.4 X 0.4/0.85)=47.1 C經(jīng)過以上驗(yàn)算，若不進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，理論計(jì)算溫差為47.1 C時(shí),將會(huì)產(chǎn)生裂縫。控制溫差在45

10、C以下時(shí)，可確保不產(chǎn)生溫度裂縫。六、工藝流程施工工藝流程：施工準(zhǔn)備f承臺(tái)開挖f破樁頭f施工底模f模板制安f鋼筋制安f 冷卻管及測(cè)溫元件的安裝一混凝土灌注一溫度監(jiān)控及通水冷卻-混凝土養(yǎng)護(hù)。七、溫度控制措施7.1總體方針為了降低砼的溫度應(yīng)力，要求控制其溫度的變化。從防止出現(xiàn)溫度變形裂縫的前提 出發(fā)，溫度控制的主要任務(wù)是： 降低混凝土內(nèi)部最高溫升，減小總降溫差； 提高混凝土表面溫度，降低混凝土內(nèi)部溫差，減小溫度梯度； 延緩混凝土的降溫速率，充分發(fā)揮混凝土徐變特性。7.2混凝土降溫具體措施 選用中低熱礦渣水泥； 通過優(yōu)化砼級(jí)配，盡量減少大體積混凝土水泥用量，減少水化熱的產(chǎn)生； 摻加緩凝劑，延緩砼水化熱

11、的峰值出現(xiàn)時(shí)間； 混凝土采用蓄熱保溫，嚴(yán)格控制砼內(nèi)外溫差； 加強(qiáng)砼攪拌，確保拌和均勻，使筏板內(nèi)部溫度均勻； 砼振搗需在澆筑后初凝前作二次復(fù)振，排除砼因秘水形成的水分和空隙，提高握 裹力，增強(qiáng)砼抗裂性； 加強(qiáng)砼的保溫養(yǎng)護(hù)，達(dá)到砼表面保溫保濕作用。以蓄熱法進(jìn)行大體積混凝土的養(yǎng) 護(hù)方法，用帆布搭設(shè)棚架包裹承臺(tái)，內(nèi)部加溫養(yǎng)護(hù)，承臺(tái)表面覆蓋塑料薄膜與麻袋作為 保溫材料，其中塑料薄膜除了保溫作用外，對(duì)砼還具有明顯的保濕效果，只要覆蓋時(shí)幅 與幅間搭接嚴(yán)密，薄膜與砼表面可以長(zhǎng)時(shí)間的保持濕潤(rùn)狀態(tài)，這對(duì)砼的養(yǎng)護(hù)極為有利。 在整個(gè)底板砼保溫養(yǎng)護(hù)期間，不用花費(fèi)人工及自來水每天澆水。而依靠砼的泌水足以保 持砼表面處的濕

12、潤(rùn)，既減少了砼表面干縮裂縫，又避免了因澆冷水而降低砼表面的溫度， 而使砼內(nèi)外溫差的增加。 為了防止混凝土開裂，提高混凝土本身的抗拉性能也是極其重要的一個(gè)方面。提 高混凝土抗裂性能應(yīng)著重從提高混凝土抗拉強(qiáng)度入手，在優(yōu)化配合比的情況下改善施工 工藝提高施工質(zhì)量、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，為了制定合理的溫度控制方案，對(duì)混凝土的溫度變化進(jìn) 行科學(xué)預(yù)測(cè)必不可少；為了及時(shí)掌握混凝土溫度變化的實(shí)際狀況并隨時(shí)加以必要的控制， 同步進(jìn)行混凝土溫度監(jiān)測(cè)是關(guān)鍵?？茖W(xué)的預(yù)測(cè)與準(zhǔn)確的監(jiān)控相結(jié)合，使整個(gè)溫度控制取 得成功的切實(shí)保證。7.3監(jiān)測(cè)信息反饋及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息，根據(jù)溫度監(jiān)測(cè)情況，及時(shí)根據(jù)多點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)不同部位隨時(shí)調(diào) 整保溫層厚度，

13、使溫差控制在規(guī)范規(guī)定的 25C之內(nèi)。7.4通水冷卻根據(jù)混凝土內(nèi)部的溫度分布規(guī)律， 在承臺(tái)高度方向1.2m/層設(shè)置冷卻水管，冷卻管采 用直徑40mm勺HPB235鋼管，水平間距為1.2m。在通水前進(jìn)行壓水檢查，通水流量達(dá)到 25L/min，接頭采用鋼接頭，拐角處采用鋼接頭，拐角處采用彎頭。先將鋼管按冷卻管安 裝圖下料及車絲并運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，鋼筋綁扎完畢后，按設(shè)計(jì)位置安裝，接頭處先涂上油漆再擰緊，可防止混凝土澆筑過程中漏漿堵管及通水過程中漏水。安裝完畢后，進(jìn)行試通水， 檢查管咱通水正常方進(jìn)行下一道工序?；炷翝仓晾鋮s管標(biāo)高后開始通水，以降低混凝土的水化熱；到混凝土的峰值后 停水，減緩混凝土的降溫速度。

14、在混凝土養(yǎng)生過程中，根據(jù)天氣、水化熱及進(jìn)出水口的 溫差情況，及時(shí)進(jìn)行水溫和水壓的調(diào)整工作， 控制冷卻水管進(jìn)出水口的溫度不超過 15CLDI - I斷面圖 單位：cm冷卻管布置示意圖單位：cm7.5保證連續(xù)澆筑砼為保證砼能夠連續(xù)澆筑，不出現(xiàn)施工縫或冷縫。施工機(jī)械不僅要準(zhǔn)備充分，而且要 考慮發(fā)生故障時(shí)的修理時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)備用九臺(tái)砼罐車和振動(dòng)棒若干，此外還要備用一臺(tái)發(fā) 電機(jī)，其功率最小保證現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑全過程和部分照明用電。在澆筑砼兩天前應(yīng)把所需的材料、施工機(jī)械運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。備好足夠的水泥、砂、石、 保證水電供應(yīng)、機(jī)械配備，必須做到連續(xù)施工7.6砼分層澆筑方法（斜面分層法）依據(jù)砼輸送能力、大承臺(tái)的面積、砼澆

15、筑量，對(duì)大承臺(tái)澆筑砼進(jìn)行分層，使砼以同一坡度薄層澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂，每次分層厚度按300500mn分層澆筑，并要保證砼覆蓋已澆筑砼的時(shí)間不得超過砼初凝時(shí)間。這樣避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖 洗和接長(zhǎng)，提高了泵送效率，簡(jiǎn)化了混凝土的泌水處理，保證了上下混凝土不超過初凝 時(shí)間。對(duì)大承臺(tái)進(jìn)行分層后，砼澆筑時(shí)各層間應(yīng)有適宜的間歇時(shí)間，使得在不產(chǎn)生冷縫的 前提下，上層混凝土覆蓋到下層的混凝土上時(shí)，下層混凝土水化熱已進(jìn)行了一段時(shí)間， 熱量已散發(fā)一部分，這樣可以降低混凝土內(nèi)部的一部分水化熱。7.7混凝土振搗根據(jù)混凝土滑動(dòng)時(shí)自然形成一個(gè)坡度的實(shí)際情況，在每個(gè)澆筑帶的前、中、后布置 三道振搗棒，在下料完

16、成后開始振搗。第一道布置在混凝土卸料點(diǎn)，主要解決上部混凝土 的搗實(shí)，第二道布置在混凝土坡腳處，確保下部混凝土的密實(shí)，第三道在坡度的中部保 證砼的坡度和密實(shí)性。隨著混凝土澆筑工作的向前推進(jìn)，振搗棒也相應(yīng)跟上，以確保整 個(gè)高度混凝土的質(zhì)量。斜面長(zhǎng)度增加后，振動(dòng)棒也要相應(yīng)增加個(gè)數(shù)。施工管理人員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督工人認(rèn)真搗實(shí)混凝土，提高混凝土的密實(shí)度，減少砼骨料 之間的空隙。7.8混凝土的泌水處理大流動(dòng)性混凝土在澆筑、震搗過程中，上涌的泌水和浮漿順混凝土坡面下流到坑底。 泌水會(huì)因振搗而改變混凝土中水的含量及沖洗掉混凝土面的水泥漿，對(duì)混凝土具有較大 的危害因此施工中應(yīng)及時(shí)處理泌水問題?；炷翝仓r(shí)使大部分泌水隨

17、著混凝土澆筑向前推進(jìn)被趕至下坡段，并由人工將泌 水清除出承臺(tái)。當(dāng)混凝土大坡面的坡腳接近另一側(cè)模板時(shí)，改變混凝土澆筑方向，即從 頂端往回澆筑。7.9動(dòng)態(tài)控制施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格監(jiān)控預(yù)拌混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)，隨時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)施工的負(fù)責(zé)人進(jìn)行通報(bào)，并 及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的混凝土品質(zhì)問題進(jìn)行處理。試驗(yàn)人員隨時(shí)抽查砼的坍落度，目測(cè)砼的和易性，如發(fā)現(xiàn)砼有離析或初凝現(xiàn)象把砼 清退出場(chǎng)。7.10混凝土面層搓平承臺(tái)砼澆筑完成后，初步用鋁合金大杠刮平砼后，及時(shí)用木抹子將砼表面抹平，待 砼收水后，用木抹子搓平兩次，以閉合砼面層的收縮裂縫。大體積混凝土澆筑，其表面水泥漿較厚，在混凝土澆筑結(jié)束后要認(rèn)真處理。經(jīng)45小時(shí)左右，初步按標(biāo)高用長(zhǎng)尺刮

18、平，在初凝前(因混凝土內(nèi)摻加減水劑，初凝時(shí)間較長(zhǎng)) 用鐵滾筒碾壓，再用木蟹打磨壓實(shí)，以閉合收水裂縫，約12小時(shí)后覆蓋塑料膜并蓄水養(yǎng)護(hù)。八、混凝土養(yǎng)護(hù)大體積混凝土應(yīng)及時(shí)進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，在每次混凝土澆筑完畢12小時(shí)后，對(duì)砼加以覆蓋和澆水以減少升溫階段內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生溫度裂縫，并可防止混凝土表面脫水 產(chǎn)生干縮裂縫，使水泥順利進(jìn)行水化，提高混凝土的抗裂縫能力?；炷翝仓w的里表溫差和降溫速率進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，當(dāng)實(shí)測(cè)結(jié)果不滿足溫控指標(biāo)的 要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施。大體積混凝土拆模后，應(yīng)及時(shí)回填土，不宜長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中。養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)(1) 應(yīng)專人負(fù)責(zé)保溫養(yǎng)護(hù)工作，并應(yīng)按本規(guī)范的有關(guān)規(guī)定操作，同時(shí)

19、應(yīng)做好測(cè)試記 錄；(2) 保濕養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時(shí)間不得少于14d，并應(yīng)經(jīng)常檢查塑料薄膜或養(yǎng)護(hù)劑涂層的完 整情況，保持混凝土表面濕潤(rùn)；(3) 保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行，當(dāng)混凝土的表面溫度與環(huán)境最大溫差小于 20C時(shí)，可全部拆除。九、溫控施工的監(jiān)測(cè)9.1混凝土澆筑體里表溫差、降溫速率及環(huán)境溫度的測(cè)試，在混凝土澆筑后，每晝夜 不應(yīng)少于4次；入模溫度的測(cè)量，每臺(tái)班不應(yīng)少于 2次。9.2混凝土澆筑體內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置，分別按照承臺(tái)內(nèi)最高溫升、里表溫差、降溫速率 及環(huán)境溫度，(見測(cè)溫元件布置圖)第1天第7天每4小時(shí)測(cè)溫一次；第8天第14天每6小時(shí)側(cè)溫一次；各齡期實(shí)測(cè)中心溫度與表面溫度比較表齡期（d）溫差計(jì)12

20、34567891011121314Tt實(shí)測(cè)值基礎(chǔ)中心與基礎(chǔ)上表面保溫養(yǎng)護(hù)內(nèi)外升降溫變化表齡期（d）1234567891011121314混凝土中心溫度（C）昆凝土表面頂溫度（C）昆凝土環(huán)境溫度（C）混凝土底部溫度（C）9.3測(cè)溫元件的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）測(cè)溫元件的測(cè)溫誤差不應(yīng)大于 0.3 C （25 C環(huán)境下）；（2）測(cè)試范圍應(yīng)為一30E-150 C；9.4溫度測(cè)試元件的安裝及保護(hù)，應(yīng)符合下列規(guī)定：測(cè)試過程中宜及時(shí)描繪出各點(diǎn)的溫度變化曲線和斷面的溫度分布曲線。發(fā)現(xiàn)溫控?cái)?shù)值異常應(yīng)及時(shí)報(bào)警，并應(yīng)采取相應(yīng)措施。十、質(zhì)量保證措施1、施工中嚴(yán)格遵循三檢制度，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員自檢、經(jīng)理部檢查、外部監(jiān)理監(jiān)理專檢制 度。2、實(shí)地測(cè)量必須有專人復(fù)核，做到計(jì)算無誤，測(cè)量、放樣準(zhǔn)確。3、做好對(duì)原材料的常規(guī)檢驗(yàn)和配合比的驗(yàn)證工作，施工中控制好混凝土的配合比和 坍落度，做到施工配合比與驗(yàn)證配合比相吻合。4、控制好材料的進(jìn)場(chǎng)和保管工作。要有明顯的標(biāo)志牌（如合格、不合格、待檢等） 材料現(xiàn)場(chǎng)必須設(shè)立專人保管。十一、安全保證措施1、制定切實(shí)可行的安全技術(shù)措施，在開工前對(duì)職工進(jìn)行詳細(xì)的安全交底，項(xiàng)目