承臺大體積混凝土施工方案

大體積混凝土施工技術方案大體積混凝土施工技術方案PAGEPAGEPAGE21PAGE21大體積混凝土施工技術方案PAGE南水北調中線一期工程總干渠陶岔～沙河南段（委托建管項目）南陽段第七施工標段大體積混凝土施工方案（合同編號：HNJ-2010/NY/SG-007）編制：審核：批準：中國水電建設集團路橋工程有限公司南水北調中線工程南陽段七標項目部二○一一年四月三十日

目錄1總則 31.1編制依據 41.2適用范圍 41.3工程概況 41.4大體積混凝土的定義 51.5大體積混凝土裂縫產生原因的機理分析 52大體積混凝土配合比 62.1基本要求 62.2應遵循的規(guī)程 63.大體積混凝土材料要求 73.1水泥 73.2粗骨料 73.3細骨料 73.4水 73.5粉煤灰 73.6外加劑 84.施工準備 84.1生產組織 84.2施工勞動力組織 84.3測量放線 94.4模板 94.5鋼筋 104.6配合比 104.7材料檢驗 104.8技術交底 104.9突發(fā)事件的處理 115大體積混凝土熱工計算 115.1澆筑溫度 115.2求混凝土的絕熱溫升（t=3天） 125.3混凝土中心溫度 125.4混凝土的溫度測量 136混凝土溫度的控制方法和措施 147.混凝土施工 157.1混凝土攪拌 157.2混凝土的運輸 157.3混凝土澆筑 167.4混凝土養(yǎng)護 177.5混凝土試塊留置原則 187.6嚴格控制拆模時間 188.冬季施工 189.質量、安全控制措施 199.1質量控制措施 199.2安全控制措施 1910.附件 2010.1大體積混凝土施工工藝框圖 2010.2測溫記錄表 21大體積混凝土施工技術方案1總則1.1編制依據1南水北調中線南陽段設計姚灣東南跨渠公路橋設計文件、圖紙2南水北調中線南陽段七標施工合同及招投標文件3《混凝土結構工程質量驗收規(guī)范》（GB50204－2002）4《混凝土泵送施工技術規(guī)程》（JGJ/T10－95）5《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496—2009）6《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTJ041—2000）7《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496—2009）8《建筑施工手冊》1.2適用范圍南水北調中線一期工程陶岔至沙河南段南陽段姚灣東南公路橋、及其相關工程配套部分南陽段七標內承臺、墩柱、拱腳大體積混凝土施工。1.3工程概況南水北調中線一期工程陶岔至沙河南段總干渠是中線輸水工程的首段，位于河南省南陽市、平頂山市境內。起點位于陶岔渠首閘下，終點位于沙河南岸魯山縣薛寨北，線路長238.742km，沿線經過河南省南陽市淅川、鄧州、鎮(zhèn)平、方城四縣市及臥龍、宛城二個城郊區(qū)和平頂山市的葉縣、魯山縣，共8個縣（市、區(qū)）。本標段位于南陽市市區(qū)內，標段內共有公路橋3座，程溝東南1公路橋（樁號TS93+868）橋梁全長199.0m，路線全長770m，橋面寬度2×（0.35+7.0+凈-11.5+0.5）m，主橋橋型為單跨130m系桿拱橋；姚灣東南公路橋（樁號TS97+406）橋梁全長251.0m，路線全長1160m，橋面寬度2×（0.35+7.0+凈-12.25+0.5）m，主橋橋型為單跨180m系桿拱橋；孫莊東南公路橋（樁號TS100+192）橋梁全長192.0m，路線全長800m，橋面寬度2×（0.35+7.0+凈-11.5+0.5）m，主橋橋型為單跨180m系桿拱橋。主要工程量包括：土石方開挖2.12萬m3、土石方填筑61.9萬m3、混凝土6.49萬m3、鋼筋制安10977.0t，鋼材940.2t，鋼管3021.0t，加筋土擋墻土工格柵43.7萬m2。1.4大體積混凝土的定義在《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTJ041--2000）中對大體積混凝土解釋為“現場澆筑的最小尺寸為1～3m且必須采取措施以避免水化熱引起的溫差超過25℃的混凝土稱為大體積混凝土”。1.5大體積混凝土裂縫產生原因的機理分析混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格（如堿骨料反應），模板變形，基礎不均勻沉降等?；炷劣不陂g水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝上的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1／10左右，由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運輸和澆筑過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝土的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。2大體積混凝土配合比2.1基本要求施工采用混凝土罐車運輸，泵送澆筑混凝土。水泥應盡量選用水化熱低和安定性好的水泥，水灰比應控制在小于0.55。盡量采用連續(xù)級配的骨料配置混凝土，在能滿足運輸、泵送的前提下，選用粒徑較大的石子。在混凝土中加入粉煤灰，可以提高混凝土的和易性，大大改善混凝土的工作性和可靠性，同時可代替水泥，降低水化熱。為滿足和易性和減緩水泥早期水化熱的要求，宜在混凝土中摻入適量的緩凝劑、減水劑。配合比應由試驗室多次試配。2.2應遵循的規(guī)程2.2.1混凝土配合比應根據原材料性能、混凝土的技術條件和設計要求進行設計，并通過試拌調整后確定，應符合國家現行《普通混凝土配合比設計規(guī)程》（JGJ55）的有關規(guī)定。2.2.2混凝土拌制前，應測定砂、石含水率，并根據測試結果和理論配合比調整材料用量，提出施工配合比。3.大體積混凝土材料要求3.1水泥所用應符合現行國家標準，當采用其他品種時，其性能指標必須符合國家現行有關標準的規(guī)定；大體積混凝土施工所用水泥其3d的水化熱不宜大于240KJ/Kg，7d的水化熱不宜大于270KJ/Kg。3.2粗骨料采用連續(xù)級配的石子，在滿足施工要求的情況下粒徑盡量大。在大體積混凝土中，粗細骨料的含泥量是要害問題，若骨料中含泥量偏多，不僅增加了混凝土的收縮變形，又嚴重降低了混凝土的抗拉強度，對抗裂的危害性很大。宜選用粒徑5-31.5mm，并連續(xù)級配，含泥量小于1％。3.3細骨料優(yōu)先使用中粗砂，其細度模數宜大于2.3，含泥量不得大于3%。泥塊含量不得大于1%，選用平均粒徑較大的中、粗砂，并且檢驗合格。3.4水拌制和養(yǎng)護混凝土用水宜采用飲用水。當采用其他水源時必須檢驗合格。3.5粉煤灰混凝土中使用的摻和料國內目前主要是粉煤灰，摻加粉煤灰代替水泥可降低水化熱，降低混凝土的絕對升溫值。使用的粉煤灰應檢驗合格。3.6外加劑外加劑種類多，常用的有減水劑、引氣劑、早強劑、緩凝劑，應根據實際需要合理選擇。摻入減水劑，不僅可以使混凝土的工作性能有明顯改善，同時可以減少用水量，節(jié)約水泥，從而降低水化熱。泵送混凝土為延緩凝結時間經常加入緩凝劑。外加劑選用前應了解其產品性能，使用前應試驗合格。4.施工準備4.1生產組織以姚灣公路橋承臺為例計算：我單位組織兩臺攪拌機組，生產能力每臺可達50m3/h,每小時可生產50*2=100m3/h。混凝土澆筑體積：59.9*11.2*4=2684m3；2684m3/100m3/h=26.8h；約需要27小時；距攪拌站0.5公里；罐車來回運輸約10分鐘；2684/27=100m3/h；罐車10m3/車；100/10=10輛罐車，決定安排10-12輛罐車運輸，有足夠的運輸保證?，F場安排2臺泵車，每小時泵車送量為65m3，并在站內隨時準備一臺泵車備用，以保證生產任務的連續(xù)泵送。完全有能力保證生產任務的連續(xù)供應。4.2施工勞動力組織為了保證大體積混凝土連續(xù)按計劃施工，除上述提到的具體方法以外，很大程度取決于施工組織合理化，為此特制訂如下勞動組織計劃，從砼澆筑開始到最后完成,每日分三個班次作業(yè)，每班工作時間8小時，其中包括必要的間歇時間。每一作業(yè)班次工種及勞動力配備情況如表一、表二，每班共計安排29人。表一：施工作業(yè)班工種人數（人）砼工負責砼振搗8接管拆管4配合用工2抹灰工2車輛指揮工2鋼筋工1木工2電工1合計22表二：輔助人員及管理人員工種管理人員質檢員試驗機修后勤合計人數2人1人1人2人1人7人4.3測量放線立模前施工作業(yè)隊現場負責人必須與上一施工作業(yè)隊現場負責人進行工序交接，共同確認高程和縱橫軸線及連接筋預埋情況，如有問題應通知技術部門進行確認。熟悉和掌握每個部位的模板組合方案，按照縱橫軸線要求進行模板拼接。4.4模板模板應滿足強度、剛度、穩(wěn)定性的要求，模板接縫應嚴密，不得漏漿。本工程大體積混凝土施工采用組合鋼模板，首先按照設計圖紙進行挑選，模板邊角必須順直、平整、潔凈、模板肋齊全、板眼一致。整理后，清理干凈后刷脫模劑，模板處理是質量的好壞關鍵之一。因此模板進場后，首先應試拼。合格的模板經過清洗、打磨、灰漿抹面、打磨拋光、干燥、均勻涂刷脫模劑。板縫在模板安裝時用雙面膠粘縫。模板拼連完畢，預埋件以及鋼筋預安到位后，現場施工員必須進行自檢，復核高程和模板中心以及縱橫軸線。4.5鋼筋鋼筋進場必須有相應的出廠合格證和試驗報告單，試驗合格才能使用。鋼筋安裝前，先根據設計圖紙的鋼筋間距劃好線，然后再進行綁扎。綁扎的鋼筋要求橫平、豎直，規(guī)格、位置、數量、間距正確。鋼筋保護層采用預制的高強度細石混凝土預制墊塊，墊塊的強度不低于混凝土的設計強度。4.6配合比施工時使用的是施工配合比，混凝土的制配應有嚴格的過磅制度，保證水泥、粉煤灰的稱量偏差不大于1％；保證細骨料、粗骨料的稱量偏差不大于2％；保證外加劑、水的稱量偏差不大于1％，當遇雨天或含水率有顯著變化時，應增加含水率檢測次數，并及時調整骨料和水的用量。4.7材料檢驗水泥、細骨料、粗骨料、摻合料、外加劑、拌和用水均應具有相應的出廠合格證或試驗報告單，且試驗合格方可用于混凝土施工。4.8技術交底混凝土施工前，應該針對所施工部位編制施工技術交底，技術交底的內容應包括該構筑物的尺寸、形狀、平面位置、砼強度等級、模板、鋼筋詳細圖紙、混凝土澆筑方式，以及安全、質量措施。4.9突發(fā)事件的處理在大體積混凝土澆筑過程中，對可能發(fā)生的影響連續(xù)澆筑的突發(fā)事件，應做好充分的預防、準備工作：對于起重機械及大型機械設備，在澆筑前聯系和確定備用機械，以便發(fā)生故障在短時間內無法修理時，可以及時進場，保證澆筑的順利進行。由于混凝土澆筑時間長，在澆筑前應收集施工期間的天氣，并提前備好防雨材料、工具，做好充分的防雨工作。為防止停電造成中斷澆筑，項目部在澆筑前拌和站預備200kw發(fā)電機一臺，現場配備100kw一臺。5大體積混凝土熱工計算大體積混凝土澆筑在本工程項目上作為一個施工重點和難點必須認真對待。以姚灣公路橋承臺為例計算：根據實驗室提供C30混凝土配合比，供參考：水泥：水：砂：碎石： 粉煤灰：減水劑262:154:682:1267:46:3.085.1澆筑溫度姚灣公路橋承臺混凝土澆筑預計安排在7月初施工澆筑，施工期大氣平均溫度為Tq＝30℃。根據我站的原材料情況和大氣溫度,推定混凝土運到工地后澆筑溫度為Tj＝25.0℃5.2求混凝土的絕熱溫升（t=3天）

Th＝mc·Q/c·ρ（1－e-mt）＝262*375/(0.97*2400)*（1－2.718-0.362*3）＝28℃

其中mc――混凝土中水泥用量，262㎏/m3

Q――水泥28d水化熱（kJ/kg）查表10-81；42.5水泥，為375KJ／㎏不同品種、強度等級水泥的水化熱表10-81水泥品種水泥強度等級水化熱Q（kJ/kg）3d7d28d硅酸鹽水泥42.531435437532.5250271334礦渣水泥32.5180256334ρ――混凝土容重，為2400㎏/m3

c――混凝土比熱,取0.97e——為常數，取2.718；t——混凝土的齡期（d）；m——系數、隨澆筑溫度改變。查表10-82。取:0.362系數m表10-82澆筑溫度（℃）51015202530m（l/d）0.2950.3180.3400.3620.3840.4065.3混凝土中心溫度承臺混凝土最厚處為4m，查資料知齡期約為3天時中心溫度最高,查表得此時混凝土溫度系數ξ=0.74，則混凝土內部中心溫度：T1（3）＝Tj＋Th×ξ（t）＝25＋28×0.74＝45.7℃其中Tj――為混凝土澆筑溫度，取25.0℃Th――為混凝土最終絕熱溫升，為28℃ξ（3）――溫降系數查建筑施工手冊,混凝土澆筑厚度4m。則:ξ3取0.74。降溫系數ξ表10-83澆筑層厚度（m）齡期t（d）369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.570.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.245.4混凝土的溫度測量混凝土澆筑時入模溫度測量，每臺班不少于2次；混凝土內部前1～5天溫度波動較大，最高溫度多數發(fā)生在澆筑后的3天左右，開始3天每隔2～4小時觀測一次,之后每隔4～8小時觀測一次,直至拆除模板前。當混凝土內部與表面溫差過大時，就會產生溫度應力和溫度變形，導致混凝土開裂。因此溫度控制的核心內容就是控制混凝土的內部與表面溫差，我們要求其差值不得大于25℃，降溫速率不超過2℃/d。混凝土內部溫度的測定，測試元件采用高精度數字化傳感器。根據混凝土的形狀，尺寸，在混凝土的中心、表面，按1/4對稱軸布置測點，布置在混凝土表層的傳感器離模板內側水平距離5cm。溫度測點布置示意圖：測溫過程中及時繪出各點的溫度變化曲線和斷面的溫度分布曲線；如發(fā)現混凝土溫度有異常及時向技術負責人反映并立即采取有效溫度控制措施解決。溫度分布曲線示意圖：溫度分布曲線圖6混凝土溫度的控制方法和措施采用內降外保的方法：外保用塑料薄模+棉氈可作為保溫材料覆蓋混凝土和模板；內降在混凝土中埋設循環(huán)冷卻水管，降低混凝土內部溫度。冷卻循環(huán)散熱水管采用φ50mm壁厚1.5mm鋼管，豎向層距1.0m，每層水平間距1.485m。安裝時，要以鋼筋骨架和支撐桁架固定牢靠，以防止混凝土灌筑時水管變形及脫落而發(fā)生堵水和漏水，并進行通水密閉性試驗。進出水口安設調節(jié)流量的水閥和測流量設備，每層冷卻循環(huán)水管終凝即可在該層水管內通水，通過閥門調節(jié)循環(huán)冷卻水的流量。通水散熱后對散熱管作壓漿處理。布置循環(huán)冷卻水管如下面示意圖：溫度控制措施：必須有專人定時測溫，隨時控制混凝土內部與表層、表層與外界氣溫，如有異常調節(jié)冷卻水流量或增減保溫材料厚度，將內外溫差控制在25℃以內。7.混凝土施工7.1混凝土攪拌混凝土由攪拌站集中攪拌。在施工溫度較高時，采用拌和混凝土時用水將骨料冷卻以降低混凝土的澆筑溫度或采用夜間灌注。攪拌時間應根據攪拌設備和施工經驗綜合確定。7.2混凝土的運輸混凝土運輸采用混凝土攪拌運輸車，混凝土攪拌運輸車的數量應滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求?；炷猎谶\輸過程中不應發(fā)生離析、漏漿、嚴重泌水及坍落度損失過多的等現象。運輸混凝土的道路、應能滿足施工要求。采用汽車泵將混凝土由攪拌車輸送到模板內。7.3混凝土澆筑澆筑混凝土前應將模板內的雜物和鋼筋上的油污等清除干凈。澆筑時，混凝土從汽車泵中直接輸送澆筑時，混凝土出口到已澆筑混凝土面的距離宜為50cm。大體積混凝土工程的基本特點是工程量大而集中，水化熱大、施工技術方案的主要著重點是：高度重視水化熱升溫問題，控制砼結構的內外溫差在規(guī)定的允許范圍25℃以內，安排并掌握好承臺砼澆灌的工藝流程和澆灌強度，做到澆灌作業(yè)一氣呵成，不出現裂縫，確?；炷恋臐补噘|量。為了控制好砼澆筑過程中產生的水化熱過高及砼內部與表面的溫差過大，在保證結構整體性的原則下：采取整體分層澆灌的施工方法，該分層澆灌的施工方法，要特別注意分層的時間間隔，要做到既有得散熱，又考慮到不出現施工冷縫。每層砼的初凝時間:59.9*11.2*0.3=202m3;202m3/100=2小時；砼采用水化熱低的普通硅酸鹽水泥，摻粉煤灰、摻緩凝劑，所以要求砼的初凝時間可達4個小時。混凝土澆筑方法采用整體分層連續(xù)澆筑，不留施工縫，分層厚度為不大于30cm。為了使混凝土不出現冷縫，要求前后澆筑混凝土間隔時間控制在4小時以內?；炷翝补嗳缦旅媸疽鈭D：整體連續(xù)分層澆筑示意圖混凝土振搗人員要由有豐富的混凝土施工經驗的專業(yè)人員操作，保證混凝土的施工質量，做到內實外光。振搗時采用插入式振搗器，垂直振搗，振搗時要做到快插慢拔，快插是為了防止先將表面混凝土振實而與下面混凝土發(fā)生分層、離析現象；慢拔為了使混凝土能填滿振動棒抽出時造成的空洞混凝土。插入振搗器的移動間距為30cm～50cm，視混凝土的坍落度而定，插點要均勻布置。振搗時間為20-30秒。振搗時要掌握好振搗時間，不過振也不漏振，但應視混凝土表面呈水平不再顯著下沉，表面泛出灰漿為準。大體積混凝土采用二次振搗工藝，即在混凝土澆筑后即將凝固前，在適當的時間和位置給予再次振搗，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和孔隙，增加混凝土的密實度，減少內部微裂縫和改善混凝土強度，提高抗裂性。振搗時間長短應根據混凝土的流動性大小而定。澆筑混凝土面出現泌水時，應及時排出，要求澆筑面中間比四周高，泌水向四周排出。表面處理時，初步按設計標高用大刮杠將混凝土表面刮平，初凝前用木抹子搓平，并采用水準儀重新復核承臺表面標高，待混凝土表面初凝后，再依據復核后的標高用大刮杠將混凝土表面再次刮平，然后將表面的泌水清掉，并用木抹子將面層拍平搓平。等混凝土表面基本收水后，用木抹子再連續(xù)壓兩遍，使混凝土表面搓平并消除干縮裂縫。澆筑時必須有專人監(jiān)護模板、拉筋的變化，如發(fā)現變形、位移時，立即停止?jié)仓?，并在已澆筑的混凝土初凝前修好?.4混凝土養(yǎng)護為防止內外溫差過大，造成溫度應力大于同期混凝土抗拉強度而裂縫，是養(yǎng)護大體積混凝土施工的關鍵環(huán)節(jié)。采用外部保溫、保濕養(yǎng)護法。先在混凝土表面覆蓋1層塑料薄膜，覆蓋時間以混凝土終凝后，覆蓋塑料薄膜的目的是防止水分蒸發(fā)，然后在塑料薄膜