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1、中鐵隧道集團有限公司金 溫 擴 能 改 造 工程 JWSG- 標橋梁大體積混凝土專項施工方案中鐵四局成貴鐵路項目經理部三分部2014 年 6 月橋梁大體積混凝土專項施工方案編制：復核：審批：中鐵四局成貴鐵路項目經理部三分部目錄1、編制依據42、編制范圍43、工程概況44、溫度控制原因54.1 溫度控制標準65、溫度計算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77.3 監測信息反饋87.4 通水冷卻87.5 施工機械、材料和人員應能保證連續澆筑砼97.6 砼分層澆筑方法（斜面分層法）97.8 混凝土震搗107.7 混凝土的泌水處理107.8 動態控制107.2、9 混凝土面層搓平108、混凝土養護119、溫控施工的監測11橋梁大體積混凝土施工方案一、編制依據1、成貴鐵路工程橋梁施工設計圖 ；2、鐵路橋涵地基和基礎設計規范 （TB10002.5-2005）；3、鋼筋焊接及驗收規程 （JGJ18-2003）；4、施工現場臨時用電規范(JGJ46-2005) ；5、高速鐵路橋涵工程施工技術指南鐵建設2010241 號；6、高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準鐵建設2010 240 號；7、鐵路混凝土工程施工技術指南鐵建設2010 241 號；8、鐵路混凝土工程施工質量驗收標準鐵建設2010240 號；9、工地現場調查、采集、咨詢所獲取的資料；10、我公司現有的3、施工能力、機械設備、技術力量及類似工程的施工經驗。二、編制范圍本項目部所屬大中橋所用大體積混凝土結構（承臺、墩身、連續梁、現澆梁等）。三、工程概況3.1 工程簡介中鐵四局集團成貴鐵路項目經理部三分部位于四川省樂山市五通橋區境內。管段內大、中橋梁工程共有 6 座，全長 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）。本工程基礎為樁基承臺基礎和擴大基礎，墩身主要為矩形墩，橋臺采用雙線矩形空心臺。連續梁共有 1 聯，采用掛籃懸澆施工。 32m預應力混凝土簡支箱梁 1 孔，采用支架現澆施工。4、3.2 工程地質與水文地質地表水以溝塘為主，地下水以第四系松散砂卵礫石層為主，含水量豐富，大部分地表水對混凝土無侵蝕性，地下水一般具有侵蝕性。對砼具弱強硫酸型酸性侵蝕及弱中等溶出性侵蝕，按鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定，其侵蝕等級為 H1 H3。四、施工部署4.1 主要人員配備計劃管理人員配備計劃職務人數備 注隊長1技術負責人1技術員4質檢員1安全員1試驗員2材料員2領工員2施工人員配備計劃表職務人數備 注鋼筋工30包括班長模板工30包括班長混凝土工30包括班長4.2 主要機械設備安排主要機械設備表序號機械名稱規格型號單位數量備注1全站儀NIKON DTM-352-C臺12水平儀DINI臺15、3水泵1.5KW臺54模板廠制套125電焊機AXC-400-1臺106挖機臺47裝載機臺48吊機25t臺49砼罐車8 方輛84.3 橋梁工期安排橋梁施計劃 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材料，它具有較高的抗壓強度，良好的耐久性及抗拉強度低，抗變形能力差，易開裂的特性。大體積混凝土由于結構截面大，水泥用量大，水泥水化時釋放的水化熱會產生較大的溫度變化，這種溫度變化會使混凝土內部溫度顯著提高，而混凝土表面由于散熱較快，溫度較低，這樣砼結構會形成較大的內外溫差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉6、應力，當這個拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土表面就會產生裂縫。同時，混凝土表面降溫時，由于降溫產生的溫差，加上混凝土多余水分蒸發產生的干縮，受到地基和結構邊界條件的約束時，會產生很大的收縮應力（拉應力） ，當該拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土整個截面會產生貫穿裂縫，帶來很大危害。5.2 溫度控制標準混凝土澆筑體在入模溫度基礎上的溫升值不宜大于50；混凝土澆筑體的里表溫差( 不含混凝土收縮的當量溫度) 不宜大于 25；混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于2.O/d ；確保大體積混凝土內部最高溫度不超過65，混凝土內部溫度與表面溫度溫差、表面溫度與環境溫度之差不宜大于20，養護用水溫度表面溫度之差不7、得大于15，防止混凝土出現裂紋。5.2.5 承臺混凝土不允許出現內部溫度裂縫，表面最大裂縫寬度0.2 。5.3 溫度計算以最不利的條件進行計算，既不考慮混凝土的熱傳導，且以前七天的水化熱全部不進行傳導進行計算內部中心溫度的最大值。砼內部中心溫度最大值：T（t ）=CQ/c（1e-mt ）（建筑施工計算手冊第11 章）T（t ）：混凝土澆注完t 時間，混凝土的絕熱溫升值（）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0.96 ：混凝土的質量密度，取2400 公斤 / 立方米m：為經8、驗系數取0.4t ：混凝土澆注后至計算時的天數，取7。T（t ）=CQ/c（1e-mt ）=305377（ 1 e-2.8 ）/(0.96 2400)=46.97 天混凝土的彈性模量：E（t ）=E0（ 1 e-0.09t ）（建筑施工計算手冊第11 章）E（t ）：計算時混凝土的彈性模量E0 ：混凝土最終的彈性模量E（t ）=E0（ 1 e-0.09t ）=3.0 100000.467=1.40 10000混凝土的變形應力： = E（t ） T S(t) R/(1-v)（建筑施工計算手冊第11 章） ：混凝土的溫度應力 ：混凝土的線膨脹系數（混凝土結構設計規范第4.1.8 條）取 110-59、T：最大的綜合溫差T= T（ t ） Th（麗水四至六月最低氣溫，按14 計算）T= T（t ） Th=46.9-14=32.9S(t) ：混凝土徐變影響系數，取0.4 。R ：混凝土的外約束系數，取0.4 。V ：混凝土的泊松比，取0.15 。 = E（t ） T S(t) R/(1-v)=1.4 0.1 32.9 0.4 0.4/0.85=0.87 1.43/1.15=1.24( 牛頓 / 平方毫米，混凝土 7 天的抗拉強度 )達到允許拉力時的溫度差:1.24/(1.4 0.1 0.4 0.4/0.85)=47.1經過以上驗算，若不進行保溫養護，理論計算溫差為47.1 時 , 將會產生裂縫10、。控制溫差在 45以下時，可確保不產生溫度裂縫。六、工藝流程施工工藝流程 : 施工準備承臺開挖破樁頭施工底模模板制安鋼筋制安冷卻管及測溫元件的安裝混凝土灌注溫度監控及通水冷卻混凝土養護。七、溫度控制措施7.1 總體方針為了降低砼的溫度應力，要求控制其溫度的變化。從防止出現溫度變形裂縫的前提出發，溫度控制的主要任務是：降低混凝土內部最高溫升，減小總降溫差；提高混凝土表面溫度，降低混凝土內部溫差，減小溫度梯度；延緩混凝土的降溫速率，充分發揮混凝土徐變特性。7.2 混凝土降溫具體措施選用中低熱礦渣水泥；通過優化砼級配，盡量減少大體積混凝土水泥用量，減少水化熱的產生；摻加緩凝劑，延緩砼水化熱的峰值出現11、時間；混凝土采用蓄熱保溫，嚴格控制砼內外溫差；加強砼攪拌，確保拌和均勻，使筏板內部溫度均勻；砼振搗需在澆筑后初凝前作二次復振，排除砼因秘水形成的水分和空隙，提高握裹力，增強砼抗裂性；加強砼的保溫養護，達到砼表面保溫保濕作用。以蓄熱法進行大體積混凝土的養護方法，用帆布搭設棚架包裹承臺，內部加溫養護，承臺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，對砼還具有明顯的保濕效果，只要覆蓋時幅與幅間搭接嚴密，薄膜與砼表面可以長時間的保持濕潤狀態，這對砼的養護極為有利。在整個底板砼保溫養護期間，不用花費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潤，既減少了砼表面干縮裂縫，又12、避免了因澆冷水而降低砼表面的溫度，而使砼內外溫差的增加。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方面。提高混凝土抗裂性能應著重從提高混凝土抗拉強度入手，在優化配合比的情況下改善施工工藝提高施工質量、加強養護，為了制定合理的溫度控制方案，對混凝土的溫度變化進行科學預測必不可少； 為了及時掌握混凝土溫度變化的實際狀況并隨時加以必要的控制，同步進行混凝土溫度監測是關鍵。科學的預測與準確的監控相結合，使整個溫度控制取得成功的切實保證。7.3 監測信息反饋及時反饋監測信息，根據溫度監測情況，及時根據多點監測結果對不同部位隨時調整保溫層厚度，使溫差控制在規范規定的 25之內。7.4 13、通水冷卻根據混凝土內部的溫度分布規律， 在承臺高度方向 1.2m/ 層設置冷卻水管， 冷卻管采用直徑 40mm的 HPB235鋼管，水平間距為 1.2m。在通水前進行壓水檢查，通水流量達到 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至現場，鋼筋綁扎完畢后，按設計位置安裝，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，進行試通水，檢查管咱通水正常方進行下一道工序。混凝土澆筑至冷卻管標高后開始通水，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。在混凝土養生過程中，根據天氣、水化熱14、及進出水口的溫差情況，及時進行水溫和水壓的調整工作，控制冷卻水管進出水口的溫度不超過15。- 斷面圖單位： cm冷卻管布置示意圖單位： cm7.5 保證連續澆筑砼為保證砼能夠連續澆筑，不出現施工縫或冷縫。施工機械不僅要準備充分，而且要考慮發生故障時的修理時間，現場備用九臺砼罐車和振動棒若干，此外還要備用一臺發電機，其功率最小保證現場混凝土澆筑全過程和部分照明用電。在澆筑砼兩天前應把所需的材料、施工機械運到現場。備好足夠的水泥、砂、石、保證水電供應、機械配備，必須做到連續施工。7.6 砼分層澆筑方法（斜面分層法）依據砼輸送能力、大承臺的面積、砼澆筑量，對大承臺澆筑砼進行分層，使砼以同一坡度薄層澆15、筑，循序推進，一次到頂，每次分層厚度按 300500mm分層澆筑，并要保證砼覆蓋已澆筑砼的時間不得超過砼初凝時間。這樣避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長，提高了泵送效率，簡化了混凝土的泌水處理，保證了上下混凝土不超過初凝時間。對大承臺進行分層后，砼澆筑時各層間應有適宜的間歇時間，使得在不產生冷縫的前提下，上層混凝土覆蓋到下層的混凝土上時，下層混凝土水化熱已進行了一段時間，熱量已散發一部分，這樣可以降低混凝土內部的一部分水化熱。7.7 混凝土振搗根據混凝土滑動時自然形成一個坡度的實際情況，在每個澆筑帶的前、中、后布置三道振搗棒 , 在下料完成后開始振搗。 第一道布置在混凝土卸料點， 主要解決16、上部混凝土的搗實，第二道布置在混凝土坡腳處，確保下部混凝土的密實，第三道在坡度的中部保證砼的坡度和密實性。隨著混凝土澆筑工作的向前推進，振搗棒也相應跟上，以確保整個高度混凝土的質量。斜面長度增加后 , 振動棒也要相應增加個數。施工管理人員在現場監督工人認真搗實混凝土，提高混凝土的密實度，減少砼骨料之間的空隙。7.8 混凝土的泌水處理大流動性混凝土在澆筑、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，對混凝土具有較大的危害因此施工中應及時處理泌水問題。混凝土澆筑時使大部分泌水隨著混凝土澆筑向前推進被趕至下坡段，并由人工將泌水清除出17、承臺。當混凝土大坡面的坡腳接近另一側模板時，改變混凝土澆筑方向，即從頂端往回澆筑。7.9 動態控制施工現場嚴格監控預拌混凝土的各項指標，隨時向現場施工的負責人進行通報，并及時對現場出現的混凝土品質問題進行處理。試驗人員隨時抽查砼的坍落度，目測砼的和易性，如發現砼有離析或初凝現象把砼清退出場。7.10 混凝土面層搓平承臺砼澆筑完成后，初步用鋁合金大杠刮平砼后，及時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，在混凝土澆筑結束后要認真處理。經45小時左右，初步按標高用長尺刮平，在初凝前（因混凝土內摻加減水劑，初凝時間較長）用鐵滾筒碾18、壓，再用木蟹打磨壓實，以閉合收水裂縫，約12 小時后覆蓋塑料膜并蓄水養護。八、混凝土養護大體積混凝土應及時進行保溫保濕養護，在每次混凝土澆筑完畢12 小時后，對砼加以覆蓋和澆水以減少升溫階段內外溫差，防止產生溫度裂縫，并可防止混凝土表面脫水產生干縮裂縫，使水泥順利進行水化，提高混凝土的抗裂縫能力。混凝土澆筑體的里表溫差和降溫速率進行現場監測，當實測結果不滿足溫控指標的要求時，應及時調整保溫養護措施。大體積混凝土拆模后，應及時回填土，不宜長期暴露在自然環境中。養護注意事項（ 1）應專人負責保溫養護工作，并應按本規范的有關規定操作，同時應做好測試記錄；（ 2）保濕養護的持續時間不得少于 14d，并19、應經常檢查塑料薄膜或養護劑涂層的完整情況，保持混凝土表面濕潤；（ 3）保溫覆蓋層的拆除應分層逐步進行，當混凝土的表面溫度與環境最大溫差小于20時，可全部拆除。九、溫控施工的監測9.1 混凝土澆筑體里表溫差、 降溫速率及環境溫度的測試，在混凝土澆筑后， 每晝夜不應少于 4 次；入模溫度的測量，每臺班不應少于2 次。9.2 混凝土澆筑體內監測點的布置，分別按照承臺內最高溫升、 里表溫差、 降溫速率及環境溫度，（見測溫元件布置圖）第 1天第 7 天每 4小時測溫一次；第 8天第 14 天每 6小時側溫一次；各齡期實測中心溫度與表面溫度比較表齡期 (d) 溫差計1234567891011121314T20、t實測值基礎中心與基礎上表面保溫養護內外升降溫變化表齡期（ d）123456789 10 11 12 13 14混凝土中心溫度（）混凝土表面頂溫度（）混凝土環境溫度（）混凝土底部溫度（）9.3 測溫元件的選擇應符合下列規定：（ 1）測溫元件的測溫誤差不應大于0.3 (25 環境下 ) ；（ 2）測試范圍應為 30-150 ；9.4 溫度測試元件的安裝及保護，應符合下列規定：測試過程中宜及時描繪出各點的溫度變化曲線和斷面的溫度分布曲線。發現溫控數值異常應及時報警，并應采取相應措施。十、質量保證措施1、施工中嚴格遵循三檢制度，現場技術員自檢、經理部檢查、外部監理監理專檢制度。2、實地測量必須有專人21、復核，做到計算無誤，測量、放樣準確。3、做好對原材料的常規檢驗和配合比的驗證工作，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證配合比相吻合。4、控制好材料的進場和保管工作。要有明顯的標志牌（如合格、不合格、待檢等），材料現場必須設立專人保管。十一、安全保證措施1、制定切實可行的安全技術措施，在開工前對職工進行詳細的安全交底，項目經理和各職能部門，要定期進行安全生產檢查，及時整改隱患，將事故消滅在萌芽之中。2、對職工要加強安全教育，嚴格安全管理制度，操作人員必須嚴格執行安全生產操作規程，持證上崗。3、對爆破作業、高溫作業、腳手架、橋梁施工的起吊設備和裝置，機械操作和車輛行駛，生產、生22、活用電、供電等易發生事故的重點工序和部位，加強安全管理和檢查，配備足夠的勞動安全保護用品，確保安全生產。承臺周圍要樹立安全標志警示，防止無關人員影響施工安全。4、所有進入工區的人員必須佩帶系好安全帽，穿防滑鞋。電焊和制作人員，要熟悉用電安全，遇到情況及時找電工排除。電焊氣割嚴格遵守操作規程，安全操作，合理擺放。5、經常性的進行安全教育，強化安全意識；定期進行安全檢查，設置安全機構，落實安全責任制。十二、文明施工保證措施1、場地內設砼臨時排水溝，形成排水系統，排除場區積水。2、施工便道定時灑水，保持便道濕潤，使產生的灰塵、空氣污染減至最低程度。運輸車上配備有苫布，運輸水泥、沙子、石子等車輛要加蓋苫布。3、做好各項工作的宣傳標識工作。4、工程材料、構件分類分規格存放整齊，各種材料分倉堆放有序、標識清晰。機具設備定人保養，停放要整齊有序。5、現場施工應注意使工作面盡量平整，各種料具堆放整齊，工程完成后應對現場進行清理。十三、環境保護保證措施1、施工過程中嚴禁破壞用地界以外樹木和其他植被。2、保持排水系統的通暢，保證在任何時候都具有良好工作狀況。3、開挖基坑的堆料，應采取防風遮蓋措施，以減少揚塵。4、水泥、砂和石灰等易灑落散裝物料的運輸，應采取防風遮蓋措施，尤其在干旱大風天氣，以減少揚塵。