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1、江門隧道明挖段主體結構-大體積混凝土施工方案一、 工程概況及相關說明1、 工程名稱及相關單位 工程名稱：江門隧道 2、編制依據 混凝土結構設計規范 GB50010-2002 鐵路隧道設計規范 （TB10003-2005） 混凝土結構工程施工質量驗收規范 GB50204-2002 構筑物抗震設計規范 GB50191-93 鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定（鐵建設2005157號） 鐵路混凝土工程質量驗收補充標準（鐵建2005160號） 鐵路建設貫徹國防要求的規定（鐵計200523號文件）3、工程概況我隊負責施工的DK114+100DK117+580段的主體結構（矩形結構）大多數均屬于大體積混凝土2、施工。主體結構：頂板、底板、側墻及各種梁均采用C35耐腐蝕鋼筋砼，厚度為7090cm。抗滲等級為S8，地震設防烈度為7度，結構設計使用年限為100年；結構安全等級為一級，混凝土內均添加混凝土高效減水劑和耐腐蝕劑。在大體積混凝土澆筑時，主要控制為降低大體積混凝土內部最高溫度和控制混凝土內外溫度差在規定限值(20)以內，主體結構砼厚，要一次性澆筑，混凝土內部溫度不易散發，環境溫度低，混凝土內表溫差大。在這些因素綜合作用下，混凝土內部必然形成較高的溫度，存在著產生裂縫的危險。為防止混凝土產生裂縫(表面裂縫和貫穿裂縫)，就必須從降低混凝土溫度應力和提高混凝造價人才網土本身抗拉性能這兩方面綜合考慮。二、3、施工準備工作大體積混凝土的施工技術要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術措施等有關環節做好充分的準備工作，才能保證大體積混凝土順利施工。2.1材料選擇本工程主體結構均采用自拌混凝土澆筑。對主要材料要求如下：1）水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發，在混凝土內部溫度過高，與混凝土表面產生較大的溫度差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗拉強度時就會產生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的普通硅酸鹽水泥，監理工程師論壇標號為P.O42.5，通過摻加合適的外加4、劑可以改善混凝土的性能。2）粗骨料：采用碎石，粒徑5-20mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。3）細骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于2.5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。4）粉煤灰：為了改善混凝土的和易性便于施工，考慮摻加適量的粉煤灰。粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對混5、凝土抗滲抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在25%以內，按配合比要求計算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。5）外加劑：通過分析比較及過去在其它工程上的使用經驗，減水劑可降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。按配合比要求摻入適量的減水劑。2.2混凝土配合比1）混凝土采用攪拌站供應的混凝土，因此要求試驗室根據現場提出的技術要求，提前做好混凝土試配，并經監理單位對配合比單進行審核批準。2）在混凝土澆筑前將混凝土的澆筑方案與技術交底，混凝土的標號、材料、外加劑以書面形式給拌合站交底。等混凝土運至施工現場，對混凝土的坍落度進行檢測，不符合要求的混凝土堅決不能使用。2.3施工技術準備1）6、針對工程特點，制定科學嚴密的施工組織設計，明確施工方案，制定施工方法、施工步驟，保證灌注均衡連續、有效。2）澆筑混凝土前，應根據現場的實際情況和施工部位，對工班長、施工隊主要生產、技術負責人進行方案交底，對施工班組進行詳細的操作技術交底。并根據施工組織設計、方案及工藝標準要求組織所有的混凝土施工員和操作者進行技術培訓，并做好書面的技術、質量、安全等交底。3）對施工階段大體積混凝土塊體的溫度、溫度應力及收縮應力進行驗算，確定施工階段大體積混凝土澆筑塊體的升溫峰值、里外溫差及降溫速度的控制指標，制定溫控施工的技術措施。4）建立責任制，分工周密，按照操作規程規定進行施工。混凝土罐車進入施工場后，由現7、場試驗人員和施工人員對混凝土進行坍落度和入模溫度的試驗，并作好試驗記錄轉交技術部門。2.4施工現場及作業條件準備2.4.1施工現場準備1）加強內部協調，各部門提前做好工作部署，對可能會出現的問題預先提出解決的辦法。施工過程中各職能部門應密切配合，任何部門和個人都應有足夠工作責任心，團結協作，搞好各項工作。2）準備足夠的勞動力，管理人員、施工人員等堅守崗位，各負其責，保證混凝土連續澆灌的順利進行。3）現場內要保證混凝土攪拌運輸車能通行無阻、道路平坦，減少震蕩，避免造成混凝土的分層離析。4）施工高峰時要派專人管理交通，負責指揮進場罐車的走向、錯車、停車。場內運輸要避免車輛擁擠堵塞。現場配備完善的對8、講系統，提高工作效率，有問題及時傳達、溝通、解決。5）檢查電源、線路并做好照明準備工作。混凝土澆筑過程中，要保證水、電、照明不中斷。提前與供電部門聯系，確保重點工程施工用電。為防止現場停電，配備1臺250KW柴油發電機，一旦現場停電，立即進行現場發電，保證混凝土澆搗的順利進行。6）加強氣象預測預報聯系工作，保證混凝土連續澆筑的順利進行，確保混凝土質量。2.4.2施工作業條件1）軸線尺寸、標高等均經過檢查，驗收完畢。標高控制線已按要求設置完畢。2）鋼筋的隱檢工作已完成，并已核實預埋件的位置、數量及固定情況無誤；隱蔽工程檢查記錄各方已經簽認完畢。3）模板的預檢工作已完成，模板的標高、位置、尺寸符合9、設計要求，支架穩定，支撐可靠，模板拼縫嚴密。模板內的雜物等要清理干凈；預檢記錄各方已簽認完畢。4）混凝土澆筑前組織施工人員學習方案，對重點部位進行技術交底，設專人負責，做到人人心中有數。重點部位的振搗要求（如：下棒位置、振搗時間、振搗棒數、提棒速度等）均已交代清楚；技術交底各方已簽認完畢。5）澆筑混凝土用滿堂紅腳架子、走道及工作平臺，安全穩固，能夠滿足澆筑要求。6）計量器具、試驗器、振搗棒等檢驗合格。操作者具有完好的絕緣手段。三、大體積混凝土裂縫產生的原因及控制措施3.1大體積混凝土裂縫產生的原因1）水泥水化熱水泥在水化過程中產生大量的熱量，是大體積混凝土內部熱量的主要來源。大體積混凝土截面厚10、度大，水化熱聚集在結構內部不易散失，使混凝土內部溫度升高，混凝土內部的最高溫度，大多發生在澆筑后的35d，當混凝土的內部與表面溫差過大時，會產生溫度應力，當混凝土的抗拉強度不足以抵抗溫度應力時，便開始產生溫度裂縫。這是大體積混凝土容易產生裂縫的主要原因。2）約束條件結構在變形變化時，受到一定的抑制而阻礙變形，當早期溫度上升產生的膨脹變形受到下部地基的約束而形成壓應力，由于混凝土彈性模量小，應變和應力松弛度大，使混凝土與地基連接不牢固，因而壓應力較小，當溫度下降時，產生較大拉應力，若超過混凝土抗拉強度，混凝土就會出現垂直裂縫。也就是習慣上講的中心裂縫，此裂縫對混凝土防水效果破壞最大。3）外界氣溫11、的變化混凝土內部溫度由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫度和混凝土的散熱溫度三者疊加。外界溫度越高，混凝土的澆筑溫度也越高。外界溫度下降，尤其是驟降，大大增加外層混凝土與混凝土內部的溫差，產生溫差應力，溫差越大，溫度應力也愈大，造成混凝土出現裂縫。此裂縫可通過調整混凝土摻合料、減小水化熱和控制溫升時間及增減表層保溫設施的方式進行施工控制。4）混凝土的收縮變形混凝土的拌和水中，只有約20%的水分是水泥水化熱所必需的。其余80%被蒸發。水分的蒸發引起混凝土體積的收縮，從而產生裂縫。此種裂縫多數體現為表面裂縫，雖然對混凝土整體防水效果影響不大，但是影響鋼筋保護層效果和觀感質量。當裂縫寬度超過0.2mm時，12、也達不到規范要求。此裂縫一般施工控制手段是增加表層防裂筋（網）和多次碾壓。3.2大體積混凝土裂縫控制措施在大體積混凝土結構中，由于結構截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產生較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應力是鋼筋混凝土產生裂縫的主要原因，為了控制混凝土的水化升溫，延緩降溫速率，減小混凝土收縮，結合實際采取以下措施：1）選用低水化熱的水泥品種，混凝土中摻加礦物摻合料，減少水泥用量，控制混凝土膠凝材料總量，從而達到降低混凝土水化熱的目的。2）按照預拌混凝土技術準備的要求，精選材料，合理調整混凝土配合比，減少混凝土的收縮。優先使用級配良好的粗骨料，使用粉煤灰或相應的減水劑等外13、加劑，改善和易性，降低水灰比，以達減少水泥用量，降低水化熱。3）大體積混凝土的澆筑應在一天中氣溫最低時進行，即盡可能安排在夜間灌注混凝土。4）合理安排施工順序，控制混凝土在澆筑過程中均勻上升，避免混凝土拌合物堆積過大高差。采取分層階梯式澆筑，減少每次澆筑長度的蓄熱量，防止水化熱的積聚。5）混凝土拌合料澆筑之后到開始凝結期間，由于骨料和水泥漿下沉，水分上升，在已澆筑混凝土表面析出水分，形成泌水，使混凝土表面拌合料的含水量增加，產生大量浮漿，硬化后使面層混凝土強度底于內部的混凝土強度，并產生大量容易剝落的“粉塵”，混凝土在采用分層施工澆筑工藝時，必須清除泌水和浮漿，否則會嚴重影響上下層混凝土之間粘14、結能力，影響鋼筋和混凝土握裹強度，產生裂縫。6）加強混凝土的養護，不斷排除大量泌水，提高混凝土質量和抗裂性能。7）大體積混凝土養護要達到保溫和保濕的雙重目的。保溫能保持混凝土表面溫度不至過快散失，減小混凝土表面的熱擴散和溫度梯度，防止產生表面裂縫，同時延長散熱時間，可充分發揮混凝土的潛力和材料的松弛特性，使混凝土的平均總溫差所產生的拉應力小于混凝土抗拉強度，防止產生貫通裂縫。在混凝土強度發展階段要保濕，潮濕的條件可防止混凝土表面脫水而產生干縮裂縫，使水泥水化順利進行，提高混凝土的極限拉伸強度。因此要求混凝土在澆筑完畢后，初凝之前，先覆蓋一層塑料布再覆蓋保溫草簾養護。各分部應根據混凝土初凝時間、15、混凝土澆筑完成時間及現場混凝土表面狀況，及時進行上述工作。3.3施工中出現裂縫的征兆時需立即采取的預防措施1）降低混凝土的澆筑溫度。如采用降低骨料的溫度，或加冰水，或采取有效措施減少混凝土的溫度回升，或用液態氮降低混凝土的溫度等。2）降低混凝土的澆筑厚度，使混凝土的水化熱得到充分散失。3）加強澆筑混凝土的表面保護。如澆筑后，表面應及時用麻袋等覆蓋，并灑水養護，在炎熱夏天應適當延長這一狀態養護。3.4對于部分出現了裂縫的治理方法1）對于一般結構的縫寬小于0.1mm的裂縫，因可自行愈合，只采取封閉措施，即一般采用涂兩遍環氧膠泥，貼環氧玻璃布，以及噴水泥砂漿等機型裂縫表面封閉。2）對于有防水要求的結16、構，縫寬大于0.1mm的深層裂縫，可根據裂縫的可灌程度采取灌漿方法進行裂縫修補。四、大體積混凝土的施工4.1施工工藝流程核實混凝土配合比、開盤鑒定，混凝土運輸單攪拌站供貨檢查混凝土質量、坍落度澆筑混凝土分層澆筑振搗抹面掃出浮漿、排除泌水養護測溫成品保護。4.2施工段的劃分及澆筑順序本工程主體結構采用整體澆筑，由于其長度大大超過厚度，澆筑后其溫度梯度不同，造成體積收縮過程不同，構件厚度大的部位收縮至穩定的過程相對長一些，會對已穩定的部分造成不利影響，出現裂縫。為避免這一現象發生，主體結構采用斜面分層澆筑的方式，利用混凝土的自然流淌形成斜坡，簡化了混凝土泌水處理，保證上下混凝土不超過初凝時間。并根17、據整體性要求、結構大小、鋼筋疏密、混凝土供應情況，預先劃分好澆筑區域和澆筑順序。4.3混凝土澆筑1）混凝土采用自拌混凝土，用混凝土運輸車運到現場，采用混凝土攪拌運輸車運至現場。2）混凝土澆筑時應采用“分區定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝。劃定澆筑區域，澆筑時先在一個部位進行，直至達到設計標高，混凝土形成扇形向前流動，然后在其坡面上連續澆筑，循序推進。3）混凝土的振搗采用插入式振動棒進行振搗。振動棒的操作要做到“快插慢拔，直上直下”，在振搗過程中，應將振動棒插入下層混凝土中50mm左右，以消除兩層之間的接縫，保證混凝土的質量，每點的振搗時間一般以混凝土表面泛出灰漿，不再出現氣泡為準18、。混凝土的振搗順序為從澆筑層的底層開始逐層上移，行列式插點次序移動，上下層必須銜接，防止漏振，間隔2030分鐘以后，對混凝土進行二次復振，以保證分層混凝土之間的施工質量，且在澆灌過程中要將泌水及時抽排。根據混凝土自然流淌形成坡度的實際情況，在每個澆筑層的上、中、下部布置三道振動棒，第一道布置在混凝土卸料點，主要解決上部的搗實；第二道布置在斜坡的中部，以保證中部混凝土的振搗密實；第三道布置在坡角處，振搗下部混凝土，防止混凝土堆積。振搗時，先振搗出料口處混凝土，使之形成自然流淌坡度，然后全面振搗。4）及時用草袋覆蓋已終凝的部分砼。根據初步計算，將采取保溫保濕養護的辦法控制溫差。在混凝土全部終凝后，19、覆蓋草袋或塑料薄膜進行養護。4.4大體積混凝土測溫與養護1）大體積混凝土在澆筑時，在混凝土內預埋一根金屬測溫管，每天進行混凝土內外部溫度測量。采取措施溫差控制在20以內。混凝土拆模前必須滿足溫差要求。大體積混凝土的拆模時間比普通混凝土適當延后，防治混凝土拆模后，表面與內部溫差過大而出現裂縫。2）大體積混凝土的養護，根據當時氣候條件采取灑水養護等控溫措施，并根據需要測定混凝土表面和內部溫度，將溫差控制在設計要求的范圍，本工程溫差控制在20以內。在炎熱天氣下，基本養護之前應進行早期養護，一般在砼密實成型后進行30分鐘早期養護。砼澆筑成型后，待表面化漿凝固后，立即用草簾、麻袋等物進行覆蓋養護，養護其20、間，應使其保持濕潤保溫養護，防止雨淋、日曬和受凍，養護時間不少于14天。 五、施工過程中的質量控制1）建立崗位責任制，按崗檢查，操作人員名字上墻要有統一標識。2）施工前應熟悉圖紙規范做好技術交底，落實到人，層層要有文字交底，說明澆筑方法，路線布置，技術要點及質量標準。3）澆筑前應做好隱檢對于預留、預埋部分要心中有數，固定牢固防止位移，澆筑后嚴禁剔鑿。4）混凝土攪拌運輸車每車必須有小票，注明工程名稱、澆筑部位、混凝土強度、配合比、外加劑、坍落度、出機時間溫度、運輸車號等。5）混凝土到場后都必須做坍落度檢測。等待時間長的應增加復試一次，合格的使用；坍落度不合格必須退回。詳細記錄混凝土施工記錄，做到21、真實、準確。6）嚴格控制下料高度，澆筑混凝土前要在鋼筋上標上醒目的標高控制線。7）嚴格控制新舊混凝土接茬時間：認真計算分層混凝土的用量，根據估算出的混凝土初凝前必須完成的混凝土量，計算出均勻供應的速度。合理組織，使混凝土不會產生冷縫。六、雨期施工1）及時掌握天氣預報，混凝土施工應盡量避免在雨天進行。大雨和暴雨天不得澆筑混凝土。2）雨期施工階段攪拌站應根據骨料含水率隨時調整配合比。3）現場有足夠的覆蓋材料，保證新澆筑的混凝土不被雨水沖刷。4）澆筑混凝土遇到小雨時，應采取必要的保護措施，澆筑混凝土時分區域進行，澆筑完一個區域隨抹隨覆蓋；雨大時，應停止澆筑，并按規范留茬處理。已入模正進行振搗成型的混22、凝土遇雨應立即苫蓋。5）混凝土澆筑完終凝后澆水養護，但應依據雨期施工的特點及時進行調整，如未終凝混凝土遇雨應進行覆蓋，等終凝后可取消覆蓋，雨停后仍應進行正常養護。七、質量保證措施1）建立現場質量保證體系，制定目標責任制，層層簽訂質量責任目標書。2）強化質量管理，建立健全三檢質量檢查制度，做到定崗位、定責任、定標準。在職工中開展全面質量管理知識教育，努力提高職工質量意識，建立班組QC組，實行質量目標管理。3）完善管理辦法，關鍵部位重點檢查，嚴把質量關，作好隱蔽驗收記錄，上道工序未經檢查驗收不得進入下一道工序施工。4）加強進場材料，半成品和成品均執行驗收手續，對檢驗不合格的材料不準進場。5）作好各23、分項隱蔽工程驗收的記錄，原材料和構配件的進場報驗驗收記錄，混凝土澆筑的溫度測溫監測記錄，對原材料和構配件的產品合格證及試件檢驗報告的資料進行收集整理。6）建立高效靈敏的質量反饋系統，建立以專職質檢員，技術人員作為信息中心，負責搜集、整理和傳遞質量動態信息給決策機構。決策機構對異常情況信息迅速作出反應，并將新的指令信息傳遞給執行人員，調整施工部署，糾正偏差，形成一個反應迅速，暢通無阻的封閉式信息網。八、安全施工措施8.1安全保證措施安全管理制度是安全施工的保障，也是我們安全管理工作的依據，在項目施工前，我單位將針對施工生產的特點，制定一系列規章制度，各級管理人員將這些制度在安全產管理工作中認真執24、行。1）明確安全生產目標，認真貫徹落實國家安全生產法規、規程“堅持安全第一、預防為主”的方針，建立健全施工安全檢查監督網絡體系，分段分部位做好安全檢查與防護，使之經常化、制度化、標準化。2）完善安全保證體系并明確安全管理人員的職責，每一成員均要對國家有關安全生產方針、安全操作規程和相關安全會議精神進行系統的學習，以便在管理中指導生產工人的施工。3）項目部與各施工隊簽訂安全生產協議，明確目標和獎懲措施。4）加強安全教育和宣傳教育，各施工隊進場時，應對工人進行安全教育，牢固樹立“安全第一”的思想，提高廣大職工的安全意識。5）分項工程施工前，由施工隊負責人對工人進行崗位前教育，使工人了解本工種的安全25、注意事項，掌握安全操作要點。6）建立長期與不定期檢查制度，每周由項目經理、安全員對現場安全作一次大檢查，發現安全隱患或不按操作規程施工，及時下達限期整改通知書或處罰單。整改后要及時驗證整改情況，安全員要每日在工地巡回檢查并記錄安全情況。7）對特殊工種，如架子工、電焊工、起重工、電工需持證上崗，并定期培訓，定期對特殊工種人員做體檢，符合要求方準上崗，禁止違章指揮和違章作業。8）安全措施經費實行專款專用，及時發放勞保用品。9）調節好作業時間，不打疲勞戰，做好防暑降溫，雨季做好防滑措施。10）施工現場設置安全標識牌，危險區域設置警示標志。保衛人員要認真負責，不得放非施工人員、車輛進入工地，經過允許的26、參觀人員要戴安全帽并有專人引導。8.2施工用電安全技術措施抓好施工現場用電安全管理，嚴格按照施工現場用電安全技術規范有關規定進行施工。著重做好如下幾點：1）配備專職的持證電工，按施工用電設計的要求，負責臨時用電的布設與管理，所有用電現場必須有專業電工值班，非專業電工不準私自接線用電。2）按照有關規定設置符合標準的臨時配電箱，安裝漏電保護開關，堅持“一機一閘一漏一保護”，嚴禁“一閘兩機”或“一閘多機”配電箱。開關箱內的工作零線應通過接線端子連接，并應與保護零線接線子板分設。箱內必須在設備負荷端處設置漏電保護裝置，布線正確、整齊。配電箱、開關箱加鎖，箱內無雜物，用電電纜一律采用三相五芯電纜。3）主27、要機具設置可靠接地，臨時配電線路由專職電工安裝，經安全驗收后使用，并應做好避雷措施，電動機械和手持電動工具設漏電保護裝置，使用移動電動工具者，須穿絕緣鞋戴絕緣手套。4）危險區域、配電箱等處設置相應的安全標志牌。現場內各用電設備如發生故障，應由電工或專業技術人員負責維修，其它人員不得擅自動手操作和維修，機械在修理、停電時必須切斷電源并掛警示牌。5）現場內各種用電設備不得超負荷運轉，不準帶病轉。6）施工用電嚴禁使用塑料線，所用絕緣導線型號及截面必須符合臨時用電設計要求，電氣設備所用的保險絲禁止用其它金屬絲代替，并且與設備容量相匹配，嚴禁以大代小。7）現場內導線接頭處須絕緣良好，導線完好無損，脫皮老28、化導線不得使用。8）嚴禁私接電線，亂接電原，堅決禁止使用電爐等。8.3安全防火措施1）嚴禁在施工現場和庫房吸煙，在現場設置吸煙室，木板、油漆、稀料等易燃、易爆的物品必須單獨存放于安全地點。并設有明顯的防火標志。2）氧氣瓶、乙炔瓶存放要有安全距離，氣壓表必須有效，應輕抬輕放，不得撞擊和在高溫、高壓下存入、氣焊、氣割。電焊現場盡可能地清除易燃物。3）消防器材必須齊全有效的配置于需要地點，必須定期進行檢查，保證其工作正常。4）施工垃圾必須及時清理，不得有過量燃物堆積。九、環保及文明施工加強對混凝土罐車操作人員的培訓及責任心教育，保證混凝土罐車平穩運行、協調一致，禁止高速運行。混凝土拌合站應設置三級沉淀池，將洗刷混凝土拌合站的污水經沉淀后排入排水管道，嚴禁污水隨意流淌。沉淀后的清水再用做洗車水重復使用。罐車在出現場前均要用水沖洗，以保證交通道路的清潔，減少粉塵的污染。施工中的落地灰應及時清理。現場內設專人打掃衛生、灑水，保持現場干凈整潔，無揚塵。