客貨共線鐵路站前標混凝土及承臺大體積砼施工專項方案28頁.docx
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上傳人:職z****i
編號:1025926
2024-09-04
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1、客貨共線鐵路站前標混凝土及承臺大體積砼施工專項方案編 制: 審 核: 批 準: 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位: 編 制: 審 核: 批 準: 二XX年X月目錄一、 編制依據、編制范圍41、編制依據42、編制原則4堅持科學、先進、經濟、合理與實用相結合的原則43、編制范圍5二、工程概況5主要大體積承臺尺寸匯總表6三、大體積混凝土施工安排61、施工培訓及交底62、配備管理及施工人員73、機械設備配置7承臺大體積砼施工主要機械設備表74、主要材料準備8四、大體積混凝土施工工藝81、工藝原理82、工藝流程圖8五、大體積混凝土施工方案81、施工準備8混凝土輸送管道要求92、材料選擇與質2、量控制93、混凝土的制備與運輸11(1)混凝土制備11(2)混凝土運輸114、冷卻管設置11冷卻管布置圖125、測溫點布置及溫控12測溫點布置圖136、混凝土澆筑施工13(1)澆筑前準備13(2)混凝土澆筑147、混凝土養護14六、大體積混凝土質量控制措施151、質量控制措施152、易產生裂縫原因分析16(1)水泥水化熱影響16(2)內外約束條件的影響16(3)外界氣溫變化的影響16(4)混凝土收縮變形16(5)混凝土沉陷裂縫16七、特殊氣候條件下大體積施工17八、砼水化熱及冷卻管檢算171、模型選取172、計算依據173、設計參數17砼和土層材料和熱特性數據如下表格174、模型建立與分析183、4.1、計算模型194.2、計算結果分析1960h承臺水化熱溫度圖25九、附件28大體積混凝土測溫記錄28一、 編制依據、編制范圍1、編制依據XX至XX鐵路(XX至XX段)招標文件、工程量清單、招標補遺書和答疑書和合同文件。XX至XX鐵路(XX至XX段)下發的HTZQ-6標段施工圖設計及補充文件。設計地質勘測資料及現場踏勘和施工調查的相關資料。我公司投入本項目的技術力量、機械設備、檢測設備等。我公司同類型項目的施工管理經驗。HTZQ-6標段總體實施性施工組織設計。現行施工規范、技術標準,安全規程。鐵路混凝土工程施工質量驗收標準(TB10424-2010)客貨共線鐵路橋涵工程施工技術指南(TZ24、03-2008)鐵路橋涵工程施工質量驗收標準TB10415-2003;鐵路橋涵工程施工安全技術規程TB10303-2009鐵路工程基本作業施工安全技術規程TB10301-2009大體積混凝土施工規范GB 50496-20092、編制原則符合性原則遵守招標文件中的安全、質量、工期、環保、文明施工等的規定及鐵路建設工程施工合同條件、合同協議條款及補充協議內容。滿足建設工期和工程質量標準,符合施工安全、環境保護、水土保持和地質災害防治等要求。堅持科學、先進、經濟、合理與實用相結合的原則結合本標段工程特點,采用先進的施工技術,應用科學的組織方法,合理地安排施工順序、優化施工方案,組織均衡、連續生產;以5、關鍵線路為中心,建立數學模型進行工期、資源優化;管理目標明確,指標量化、措施具體、針對性強。創新、發展的原則積極采用、鼓勵研發提高工程技術和施工裝備水平、保證施工安全和工程質量、加快施工進度、降低工程成本的新技術、新材料、新工藝、新設備。堅持安全第一、預防為主、綜合治理的原則在總結、吸取多年施工經驗教訓的基礎上,執行“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針和國家、部、行業一系列安全規章制度,結合本項目各專業工程的特點,抓住安全工作的重點、難點、關鍵環節,制定出切實可行的施工安全措施和控制流程,責任、目標逐級分解,定期檢查與考核,使安全工作變被動防預為主動控制,全面實現安全管理目標。堅持百年大計、6、質量第一的原則堅持質量第一的原則,確立質量目標,制定創優規劃,嚴格執行質量檢驗及驗收標準,制定科學合理的施工方案,確保結構安全,確保全部工程達到國家及原鐵道部現行的施工質量驗收標準,并滿足按設計要求。保證工期的原則本項目采用機械化施工,科學安排施工工序,合理安排勞力、材料和機械設備,優化資源配置,確保工期要求。堅持全面創優的原則從源頭把關,抓過程控制,精細管理,用心做事,充分發揮樣板引領的示范作用,確保項目安全、優質、高效建設,一次成優。文明施工、環境保護的原則實行文明施工,重視環境保護,珍惜土地,合理利用,嚴格執行GB/T24001-2004環境管理體系和GB/T28001-2001職業健康7、安全管理體系。嚴格遵循有關環保和水保法規,及建設單位對本工程環境保護的要求,配合當地政府和有關部門做好環保和水保工作。全面推行標準化管理的原則以工程質量安全為核心,以施工組織設計為基礎,以機械化、工廠化、專業化、信息化為支撐,全面推行標準化管理,接受發包人的監督與考核。3、編制范圍新建XX至XX鐵路(XX至XX段)工程站前標大體積混凝土施工。二、工程概況新建XX至XX鐵路(XX至XX段)位于XX口,途經XX省XX市,XX市所轄的XXX市、XX、XX和XX等XX市和XX市XX區。根據本項目建設特點的不同,劃分為本線工程、聯絡線工程和樞紐相關配套工程。本標段共有7座特大橋涉及大體積混凝土施工,分別8、為:XX大橋、XX公路特大橋、上行線跨既有XX線特大橋、XXI、II線特大橋、XX封上下行聯絡線特大橋,其中承臺高度大于2.5m時且長寬較大時,設計為大體積混凝土承臺。大體積承臺數量和規格尺寸較多,主要尺寸類型如下表:主要大體積承臺尺寸匯總表序號長(m)寬(m)高(m)備注16.910.22.825.711.12.836.610.82.646.910.22.658.312.22.5612.8174帶4個倒角77.410.052.689.414.3397.510.23106.910.22.8115.711.13.1126.910.22.7139.414.33.0148.111.93158.1189、.72.51612.418.84175.911.13.1三、大體積混凝土施工安排1、施工培訓及交底施工前,項目部及各分部組織工程技術人員、試驗人員、拌合站作業人員、現場混凝土作業人員就大體積混凝土進行技術培訓和交底。在混凝土施工基礎上加強闡述大體積混凝土施工控制要點、原理及其重要性,施工中嚴格按照培訓及交底進行操作。參加承臺施工的技術人員、質檢人員要認認真做好工程日志、原始記錄和各種技術資料,確保內業資料做到及時性、準確性和可追溯性。2、配備管理及施工人員項目部根據施工需求配備充足的管理人員,安排專業結構施工隊,負責承臺大體積混凝土施工任務。 大體積砼施工勞動組織序號工種人數備 注1工班長2負10、責本工班全面工作2機電工2現場電器的安裝管理及維修3混凝土工18灌注混凝土搗固,分成3組,連續作業,倒班施工4鋼筋工12制作和安裝鋼筋及冷卻管5模板工6承臺模板安裝及澆筑過程監控6普工6混凝土卸料及其他,分成2組,連續作業,倒班施工7測溫工2按照要求填寫混凝土測溫記錄表合計46按兩班配置3、機械設備配置根據施工進度計劃組織施工機械提前進場,關鍵工程的機械設備,選擇質量好、效率高、適應施工場地需要的設備。承臺大體積砼施工主要機械設備表序號設備名稱型號數量備注1拌合站HZS120型2座2汽車泵38m/42m/52m3臺3砼罐車8-12m312輛4插入式振搗棒HZ5010臺5污水泵1.5kw5臺6平11、板振動器2臺7電動磨光機2臺8防雨帆布1000m29養護土工布3000m210其他常規機械設備4、主要材料準備根據施工進度計劃,按年度、季度、月度提報材料計劃,對施工所需的材料做到充分調查、合理選擇、提前進場,保證施工現場材料的供應。為確保工程質量及大體積混凝土施工,水泥、粉煤灰、砂、碎石、外加劑等主要材料項目部采用招標的方式集中采購,同時優化混凝土配合比,采用自建拌合站供應。四、大體積混凝土施工工藝1、工藝原理大體積混凝土施工工法是通過對混凝土配合比和外加劑的優選,在滿足設計指標的前提下,降低水泥用量,采取綜合溫控措施,在計算混凝土內部溫度場和應力的前提下,對混凝土攪拌、運輸、澆筑、養護等全12、過程進行控制,防止混凝土結構裂縫的產生。2、工藝流程圖混凝土澆筑方案確立綁扎鋼筋、安裝模板、澆筑混凝土冷卻管安裝、測溫點布設施工準備原材料選用配合比設計混凝土養護、冷卻水管降溫五、大體積混凝土施工方案1、施工準備澆灌混凝土的模板,鋼筋及管線等應事先全部安裝完畢,檢查合格。原材料經檢查符合要求,試驗室已下達混凝土配合比通知單。振搗棒經檢查試運轉合格。優化混凝土配合比。 配合比設計原則除應符合大體積混凝土施工規范4.3條外,尚應符合如下原則:1)混凝土配制強度等級按混凝土配合比設計規程執行,不宜超強,否則對溫控不利,而且要盡可能利用后期強度,水泥宜采用中低水化熱水泥,如礦渣硅酸鹽類水泥。2)混凝土13、的水灰比宜在0.40.6,砂率宜為3545%,建議砂率取39%以上,初凝時間宜在4小時以上,坍落度在1216cm。3)為了減少絕對用水量和水泥用量,改善混凝土和易性、可泵性和延長緩凝時間,可摻加優質粉煤灰和抗裂、防滲、減水、緩凝等外加劑。4)為補償混凝土的收縮,應摻一定數量的UEA膨脹劑。5)細骨料宜采用中砂,其通過0.315mm篩孔的顆粒含量不應少于15%,含泥量不得大于1%。粗骨料宜采用連續級配,其針片狀顆粒含量不宜大于10%,含泥量不得大于1%。混凝土輸送管道要求1)混凝土輸送管應根據工程和施工場地特點、混凝土澆筑方案進行配管,應盡可能縮短管線長度。為減少壓力損失,少用彎管和軟管。輸送管14、的鋪設應保證安全施工,便于管道清洗和故障排除。2)輸送管道布置要求橫平豎直。在同一條管線中,就采用相同管徑的混凝土輸送管;同時采用新、舊管段時,應將新管布置在壓力較大處。3)混凝土輸送管應根據粗骨料最大料徑、輸送距離等確定。當粗骨料最大料徑為40mm時,混凝土輸送管最小管徑為125mm。2、材料選擇與質量控制材料措施是選擇混凝上原材料、優化混凝土配合比,目的是使混凝土具有較大的抗裂能力,即盡量使混凝土的絕熱溫升較小,抗拉強度及極限抗伸變形能力較大。原則是在選材的基礎上通過優化配比,以獲得“低溫(低澆注溫度)”、“低熱(低水化熱溫升)”混凝土,借以縮小溫差,減少或避免裂縫,達到裂縫控制的目的。其15、具體做法如下:水泥為降低混凝土水化熱,一般采用中、低熱硅酸鹽水泥,了解水泥熟料中硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣及鐵鋁酸四鈣等礦物成分含量。并檢測其堿含量及化學成分;水泥中C3A含量不宜超過89/6,水泥細度(比表面積)不超過350m/kg,游離氧化鈣不超過1.95/5,氯離子含量不宜超過水泥質量的0.2%,水泥含堿量不宜超過水泥質量的0.6%。混凝土內總含堿量不應超過3.0kg/m。混凝土中膠凝材料最小用量應大于300kg/m。,最大用量不宜超過400kg/m。,最大水膠比為0.50。粉煤灰所選用的摻和料必須品質穩定、來料均勻、來源固定。礦物摻和料中不應含放射性物質、可溶性有毒物質或其他對混凝土16、品質有害的物質,應有相應的檢驗證明和產品合格證。摻人優質粉煤灰取代水泥,進一步降低水化熱,提高混凝土的工作性,并進行堿含量試驗,粉煤灰燒失量應盡可能低,三氧化硫含量不大于3%,需水量比不宜大于105%。取代量應不少于膠結材料總量的20%,當摻量超過30%以上時,水膠比不宜大于0.42。外加劑外加劑應具有減水、保塑、緩凝、泵送、等復合功能;使用前檢測其堿含量。外加劑供應商提供推薦摻量與相應減水率、主要成分的化學名稱、氯離子含量、含堿量及施工中的注意事項、摻和方法和成功使用證明。當混合使用多種外加劑時,應事先專門測定,確保它們之間的相容性。外加劑中氯離子含量不得大于混凝土中膠凝材料總量的002,高17、效減水劑中硫酸鈉含量不宜大于減水劑干重的15。氯化鈣不能作為混凝土外加劑、防凍劑使用,不能使用亞硝酸鈉類阻銹劑。粗骨料采用531.5mm連續級配碎石,進一步提高混凝土內部密實度。骨料要求: 1)質地均勻堅固,粒形和級配良好、吸水率低、空隙率低(粗骨料堆積空隙率不超過40;對不同細度模數的砂子,控制4.75 mm、O.6 mm和0.15 mm篩的累計篩余量分別為O5%、40%70%和95%)。粗骨料的壓碎指標不大于7%,吸水率不大于2%,針、片狀顆粒不宜超過5。2)粗、細骨料中含泥量應分別低于O.7%和1%;粗、細骨料中的水溶性氯化物折合氯離子含量均不應超過骨料質量的0.02%。3)粗骨料的最大18、公稱直徑應小于鋼筋間最小凈距和保護層厚度的2/3。4)不得使用鄂式破碎機生產的粗骨料,嚴禁使用海砂。使用骨料前應了解骨料有無潛在活性,并通過專門驗證。5)水:混凝土拌和用水中氯離子含量不大于200 mg/L。由于大體積混凝土的特殊性,溫控防裂常常是其配合比設計中首先要考慮的問題。因此,在大體積混凝土配合比設計時總要盡可能地降低混凝土的放熱量,以減少混凝土的絕熱溫升。3、混凝土的制備與運輸(1)混凝土制備承臺大體積混凝土施工前,應確認料倉原材料充足,能夠滿足混凝土拌合需要且應留有剩余。應對水泥、砂、石的儲料倉進行遮陽防雨處理,夏季必要時可灑水降溫處理。拌合站儲料斗、攪拌樓、傳送皮帶、蓄水池都應采19、取遮陽措施,夏季施工時拌合用水可采用加冰降溫,冬季施工時混凝土可采用熱水拌合,避免混凝土與環境溫差過大。(2)混凝土運輸混凝土的制備量與運輸能力應能滿足混凝土澆筑工藝的要求,同時還需滿足大體積混凝土施工工藝對塌落度損失、入模塌落度、入模溫度等技術要求。混凝土的運輸采用混凝土攪拌運輸車,攪拌運輸車在裝料前應將罐內的積水排盡。同時運輸車應有防風、防曬、防雨和防寒設施,冬季可在罐體外部包裹棉被進行保溫防風防寒;夏季應在罐體外設置黑網布防曬,必要時可對罐體灑水降溫。攪拌運輸過程中出現離析或使用外加劑進行調整時,攪拌運輸車應快速攪拌,攪拌時間不低于120s。運輸過程中嚴禁向拌合物中加水。運輸過程中,塌落20、度損失或離析嚴重,經補充外加劑或快速攪拌已無法恢復拌合物性能時,不得澆筑入模。4、冷卻管設置根據承臺厚度,在混凝土內部設置2-3層冷卻管,冷卻管采用=50,t=3.5黑鐵管,在承臺內U型布置,管間距1.0m,管距承臺側面邊緣均為1.0m,平面布置如下圖所示:冷卻管布置圖冷卻管與承臺豎向的支撐鋼筋綁扎或點焊牢固,冷卻管如與墩身鋼筋發生干擾可適當調整冷卻管位置,如與承臺鋼筋發生干擾可適當調整鋼筋位置。冷卻管進水口伸出承臺頂面約50cm,出水口伸出承臺40cm,出水口設置彎頭,把冷卻水引出基坑之外。承臺冷卻管在混凝土澆筑完成后開始通水進行冷卻,出口水導出距承臺一定距離的環保水池內。根據測溫孔測得溫差21、及時調整水流速度。承臺冷卻管在使用后用M35水泥漿充灌密實。5、測溫點布置及溫控承臺砼厚度2.6-4m,砼硬化所釋放的水化熱會產生較高的溫度,因混凝土在較大截面范圍內硬化速度和散熱條件的差異,內部會產生一定的溫差,可能導致底板砼產生溫度裂縫。測溫孔應設在混凝土溫度有代表性的地方,所有測溫孔應編號,測溫孔布置圖如下圖(可根據需要適當增設):溫控監測的目的是通過實測混凝土內部溫度的變化,計算溫度收縮應力,預測混凝土溫度應力發展趨勢,調整溫控措施,以確保將內外溫差控制在允許范圍內,防止混凝土內外溫差過大,造成溫度應力大于同期混凝土抗拉強度而產生裂縫。測溫點布置圖混凝土澆筑后,必須進行監測,專人檢測表22、面溫度與內部溫度。測溫時間從測點混凝土澆筑完10小時(初凝)后開始,72小時內每2小時測溫一次,72小時后每4小時測溫一次,之后每6小時測溫一次(力求在接近混凝土出現最高和最低溫度時測量)測至溫度穩定為止。通過冷卻管內循環水流降溫,水溫與內部混凝土溫差不宜大于20,降溫速率宜不大于2/d,進出口的水溫差不宜大于10,出水口溫度不宜高于40。當利用冷卻水管中排出的降溫水在混凝土頂面蓄水保溫養護時,養護水溫與混凝土表面溫度的差值不應大于15。測溫過程中如發現溫差大于20C時,可以調節管內循環水的流動速率或換入溫度較低的循環水來加強降溫效果。當溫差小于25C時,可停止測溫,并采用覆蓋保溫等措施。6、23、混凝土澆筑施工混凝土澆筑前,提前與氣象臺、站聯系,掌握近期氣象情況,避開雨雪及其他不利天氣澆筑;同時,選擇合理的時間段進行砼施工,夏季應避開中午施工,冬季避開凌晨低溫時段施工(1)澆筑前準備現場總指揮、技術人員、試驗人員及所有作業人員準備就緒,各人分工職責明確。混凝土澆筑前,確認鋼筋、模板、冷卻管、預埋件等位置準確無誤且牢固可靠。混凝土澆筑所涉及的照明、防雨、防風、養護設施準備齊全,所用機械設備性能良好無故障,備用機械設備已準備到位。夏季施工時應對承臺范圍內基底墊層及模板外部進行灑水降溫處理,需注意保證不產生積水。(2)混凝土澆筑混凝土澆筑應從短邊開始,沿著長邊推進,必要時可分為兩段,從中間向24、兩端或從兩端向中間同時進行澆筑。承臺應選擇整體分層連續澆筑完成,利用澆筑面散熱,以大大減少施工中出現裂縫的可能性。混凝土澆筑層厚度根據現場混凝土和易性、振搗器作用范圍和工人操作水平進行確定,應為300-500mm。同時應控制澆筑速度,在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢,層間最長間歇時間不應大于混凝土的初凝時間。如此逐層連續澆筑,直至混凝土澆筑完畢。每個布料點均需安排2臺振搗棒,一臺布置在混凝土卸料處,保證上部混凝土搗實,另一臺布置在混凝土流淌面坡腳處,保證下部混凝土密實。隨著混凝土澆筑向前推進,振搗棒也相應跟上。搗固應依次進行,防止漏振和過振。振搗間距不大于振動棒作用半徑的1.5倍,與側25、模應保持510cm的距離,且插入下層混凝土510cm,每一處振搗完成后徐徐提出振動棒,做到“快插慢拔”,同時避免振動棒碰撞模板、鋼筋。對每一振動部位振動到該部位混凝土密實為止,密實的標志是混凝土停止下沉,不再冒出氣泡,表面呈平坦、泛漿狀。混凝土澆筑采用二次振搗。在大體積混凝土澆筑過程中,應采取措施防止受力鋼筋、定位筋、預埋件等位移和變形措施,并及時清除混凝土表面的泌水。大體積混凝土澆筑面在混凝土澆筑完畢后及時進行二次抹壓處理。7、混凝土養護混凝土養護采用土工布覆蓋灑水保濕,也可采用蓄水養護,保持混凝土表面溫度,降低混土的內外溫差。養護時間不得少于7天。模板拆除應先目測模板與承臺混凝土側邊是否出26、現自然縮縫,如出現縮縫且混凝土達到2.5Mpa則可以進行模板拆除。在混凝土澆筑過程后即進行冷卻水循環,有效降低混凝土水化熱峰值,并將承臺內部產生的熱量隨時帶走,降低承臺的內外溫差。以保證將承臺內部產生的大部分水化熱散出承臺,從而最大程度地避免溫差裂縫的產生。六、大體積混凝土質量控制措施1、質量控制措施(1)混凝土澆筑順序的安排,以薄層連續澆筑以利散熱,不出現冷鋒為原則,分層厚度以50cm為宜,并采取斜面分層、一個坡度、自然流淌、一次到頂、步步推進的澆筑方案。(2)加強振搗,以提高混凝土密實度和抗拉強度。(3)混凝土在澆筑振搗過程中的泌水應予以及時排除。(4)根據土建工程大體積混凝土的特點和施工27、經驗,實測的混凝土內部中心與表面溫度差,宜控制在25度之內,在混凝土澆筑24h后,進行通水冷卻,冷卻水優先采用河水,連續冷卻7天,并要隨時測量水溫。(5)冷卻水管順承臺長向布置,預先做成一定長度的直段,配合U型彎管,盡量減少彎頭和接頭的數目,減少漏水的機會,在安裝水管時管與管的接頭用橡皮管作為套管,套管的兩頭用鐵絲纏緊,水管用鐵絲與承臺架立筋綁扎牢固,澆筑混凝土到水管高度時,應放慢震搗速度,避免水管受到劇烈震動而遭致破壞,安裝水管時應及時檢查水管和接頭質量,安裝完畢后及時壓水測試,以防漏漿。(6)大體積承臺施工中,需要進行溫度控制的項目主要有:混凝土各組成材料的原始溫度,混凝土攪拌的拌和溫度、28、入模溫度、澆筑溫度、冷卻水水溫和混凝土澆筑后內部水化熱溫度的測定。 派專人負責記錄混凝土運送到工地的時間和出機坍落度、澆注時間和澆注時的坍落度、澆注時氣溫與混凝土澆注溫度、施工縫劃分、混凝土澆注高度的控制以及混凝土的養護方式和養護過程,包括養護時開始時間、混凝土養護中的表面溫度與降溫速率、拆模時間與拆模時氣溫等。如果出現裂縫,要記錄裂縫出現的時間、部位、尺寸和處理情況。混凝土養護應保證模板連接縫處不至于失水干燥。水養護或濕養護在整個養護期內不得間斷。對于水膠比低于0.45的混凝土和大摻量粉煤灰混凝土,在施工澆注基礎承臺等大面積構件時應盡量減少暴露的工作面,澆注后應立即用塑料薄膜緊密覆蓋(與混凝29、土表面之間不應留有空隙)防止表面水分蒸發,待進行搓抹表面工序時可卷起塑料薄膜并再次覆蓋,終凝后可撤除薄膜進行水養護。當新澆的結構構件有可能接觸流動水時應采取防水措施,保證混凝土在澆注后7d之內不受水的直接沖刷。混凝土的拆模時間除需考慮拆模時的混凝土強度外,還應考慮到拆模時的混凝土溫度可能過高,以免接觸空氣時降溫過快而干裂,更不能在此時澆注涼水養護。在混凝土澆注后的抹面壓平工序中,嚴禁向混凝土表面灑水,并應防止過度操作影響表層混凝土的質量。2、易產生裂縫原因分析(1)水泥水化熱影響水泥在水化過程中產生了大量熱量使混凝土內部溫度升高,當內部溫度與表面溫差過大時,則產生溫度應力和溫度變形,當溫度應力30、超過混凝土內外約束力時,則產生裂縫。混凝土內部溫度與水泥用量及承臺厚度有關。(2)內外約束條件的影響混凝土在早期溫度上升時,產生的膨脹受到約束而形成壓應力。當溫度下降,則產生較大的拉應力。另外,混凝土內部由于水泥的水化熱而形成中心溫度高,熱膨脹大,因而在中心區產生壓應力,在表面產生拉應力。若拉應力超過混凝土的抗拉強度,混凝土將會產生裂縫。(3)外界氣溫變化的影響混凝土內部溫度是由水泥水化熱引起的絕熱溫度、澆筑溫度和散熱溫度三者的疊加。當氣溫下降,特別是氣溫驟降,會大大增加外層混凝土與混凝土內部的溫度梯度,產生溫差和溫度應力,使混凝土產生裂縫。(4)混凝土收縮變形混凝土中80%的水分要蒸發,只有31、約20%的水分是水泥硬化所必需的。而最初失去的30%自由水分幾乎不引起收縮,隨著混凝土的陸續干燥而使20%的吸附水逸出,就會出現干燥收縮,而表面干燥收縮快,中心干燥收縮慢。由于表面的干縮受到中心部位混凝土的約束,因而會在表面產生拉應力并導致裂縫。故在控制混凝土內外溫差的基礎上還需特別控制承臺混凝土保護層厚度。(5)混凝土沉陷裂縫支架、支撐變形下沉會引發結構裂縫,過早拆除模板支架易使未達到強度的混凝土結構發生裂縫和破損。在承臺施工中應減少基底擾動,控制承臺墊層施工質量和承臺模板拆除時間。七、特殊氣候條件下大體積施工大體積混凝土施工遇炎熱、冬期、大風或雨雪天氣時,必須采用保證混凝土澆筑質量措施。炎32、熱天氣澆筑混凝土時,應采用遮蓋、灑水、拌冰屑等措施降低混凝土原材料措施,確保混凝土入模溫度控制在30以下;混凝土澆筑完成后,及時進行保溫保濕養護;條件許可時,避開高溫時段施工。冬期澆筑混凝土時,采用熱水拌合、加熱骨料等提高混凝土原材料溫度的措施,確保混凝土入模溫度不宜低于5,澆筑后及時進行保溫保濕養護。大風天氣澆筑混凝土時,在作業面應采取鋼管捆綁竹膠板進行擋風防護,并應增加混凝土表面的抹壓次數,應及時覆蓋塑料薄膜及土工布進行保溫。雨雪天不宜露天澆筑混凝土,當需要施工時,設置鋼管支架支撐帆布進行防雨,嚴禁雨水直接沖刷新澆筑的混凝土。八、砼水化熱及冷卻管檢算1、模型選取取厚度3.3m和4m的承臺分33、別進行水化熱和冷卻管檢算。2、計算依據 1)公路橋涵設計通用規范(JTG D60-2004) 2)公路橋涵地基與基礎設計規范(JTG D63-2007) 3)簡明施工計算手冊第三版 4)路橋施工計算手冊3、設計參數 砼和土層材料和熱特性數據如下表格 特性基礎C40地基土層比熱(kcal/kg)0.250.2容重(kN/m3)2518熱傳導率(kcal/m hr)2.31.7外表面對流系數(kcal/m2 hr)1212鋼模板對流系數(kcal/m2 hr)12-外界溫度()20-澆筑溫度()20-28天抗壓強度(MPa)40-強度發展系數(ACI)a=4.5,b=0.9528天彈性模量(kN/34、m2)3.01071.0106熱膨脹系數1.010-51.010-5泊松比0.180.2每立方米水泥量(kN/m3)2.83熱源函數系數K=41,a=0.759采用邁達斯建模對承臺施工過程中的水化熱及冷卻管進行分析。承臺為四面對稱結構,建模取1/4模型分析。承臺下側取一定厚度的土層,土層傳導承臺水化熱產生的溫度。分別對承臺在澆筑后10h、20h、30h、45h、60h、80h、100h、130h、170h、250h、500h、700h、1000h的水化熱進行分析。冷卻管注水溫度取15度,注水時間取100h,流量取1.2m3/h。4、模型建立與分析 4.1、計算模型(1)12.4x18.8x4m35、的承臺計算模型如下圖所示:節點數量:6797 ;單元數量:5576 ;邊界條件數量:1578 ;施工階段:CS1 ,持續時間42天;(2)8.1x11.9x3.3m的承臺計算模型如下圖所示:節點數量:2844 ;單元數量:2176 ;邊界條件數量:890 ;施工階段:CS1,持續時間42天。 4.2、計算結果分析 (1)12.4x18.8x4m承臺計算結果分析1)冷卻管參與冷卻,承臺施工后10h、30h、60h水化熱溫度如下圖所示:10h承臺水化熱溫度圖30h承臺水化熱溫度圖60h承臺水化熱溫度圖2)無冷卻管,承臺施工后10h、30h、60h水化熱溫度如下圖所示:10h承臺水化熱溫度圖30h承36、臺水化熱溫度圖60h承臺水化熱溫度圖由上述計算可知,承臺在施工后10h水化熱最大,承臺中心溫度最高。在承臺中布置冷卻管能明顯降低承臺水化熱產生的溫度,以減小承臺的內外溫差,防止裂紋產生。3)承臺冷卻管水化熱分析,施工后10h、20h應力如下圖所示:10h承臺sig-xx水化熱應力圖10h承臺sig-yy水化熱應力圖20h承臺sig-xx水化熱應力圖20h承臺sig-yy水化熱應力圖4)承臺冷卻管水化熱分析,施工后10h、20h拉應力比如下圖所示:10h承臺水化熱拉應力比圖20h承臺水化熱拉應力比圖由上述承臺水化熱應力及拉應力比可知,拉應力比值最小值均大于1.15,則砼的抗裂安全系數滿足要求。537、)承臺中心節點5859,為水化熱最大處,該位置為最不利狀態,該位置的計算結果圖表如下圖所示:應力和容許抗拉強度圖拉應力比圖該位置0h-120h,由于水化熱的作用產生拉應力,120h以后,收縮產生壓應力。隨著強度的發展,容許抗拉強度的發展大于水化熱產生的拉應力,且拉應力比最小值大于4,能夠滿足要求。(2)8.1x11.9x3.3m承臺計算結果分析1)冷卻管參與冷卻,承臺施工后10h、30h、60h水化熱溫度如下圖所示:10h承臺水化熱溫度圖30h承臺水化熱溫度圖60h承臺水化熱溫度圖2)無冷卻管,承臺施工后10h、30h、60h水化熱溫度如下圖所示:10h承臺水化熱溫度圖30h承臺水化熱溫度圖638、0h承臺水化熱溫度圖由上述計算可知,承臺在施工后10h水化熱最大,承臺中心溫度最高。在承臺中布置冷卻管能明顯降低承臺水化熱產生的溫度,以減小承臺的內外溫差,防止裂紋產生。3)承臺冷卻管水化熱分析,施工后10h、20h應力如下圖所示:10h承臺sig-xx水化熱應力圖10h承臺sig-yy水化熱應力圖20h承臺sig-xx水化熱應力圖20h承臺sig-yy水化熱應力圖4)承臺冷卻管水化熱分析,施工后10h、20h拉應力比如下圖所示:10h承臺水化熱拉應力比圖20h承臺水化熱拉應力比圖由上述承臺水化熱應力及拉應力比可知,拉應力比值最小值均大于1.15,則砼的抗裂安全系數滿足要求。5)承臺中心節點439、044,為水化熱最大處,該位置為最不利狀態,該位置的計算結果圖表如下圖所示:應力和容許抗拉強度圖拉應力比圖該位置0h-40h,由于水化熱的作用產生拉應力,40h以后,收縮產生壓應力。隨著強度的發展,容許抗拉強度的發展大于水化熱產生的拉應力,且拉應力比最小值大于8,能夠滿足要求。九、附件大體積混凝土測溫記錄工程名稱結構部位強度等級結構尺寸澆筑時間混凝土方量測溫時間氣溫表面溫度中心溫度里表溫差表面大氣溫差裂縫檢查月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分月 日 時 分施工技術負責人: 監理工程師: 現場技術員: 測溫人: