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1、呂梁市北川河長治路大橋工程基礎橋墩大體積混凝土施 工 方 案 年 月 日基礎橋墩大體積混凝土施工方案呂梁市北川河長治路大橋是呂梁市北川河綜合整治工程的分項工程。該橋位于呂梁市長治路上，跨越北川河，與濱河東、西路平交，屬呂梁市重點工程。基礎橋墩設計為擴大淺基，單個橋墩尺寸：長為40m，寬為14.596 m，厚為67.46 m斷面為倒直角梯形狀。橋墩砼強度等級為C30,單個橋墩砼量為3807 m3,屬于大體積混凝土，混凝土正值夏季澆筑施工，為確保工程順利進行和保證工程質量，特制定大體積混凝土施工方案。一、組織措施成立現場大體積混凝土澆筑施工領導小組：李文龍項目經理：負責組織、安排、落實各項工作的組2、織工作，協調解決各環節工作中的問題。劉旭平項目副經理：協助項目經理工作。王茂盛技術負責人：負責施工中的技術保障，及時解決施工中存在的技術質量問題。孫兵技術員：負責安排、督促施工材料的進場復試、配合比試驗和試塊留置及試驗、混凝土坍落度檢查、混凝土入模溫度檢查，搜集混凝土各齡期溫度資料并計算。趙升陽試驗員：負責施工材料進場復試、配合比試驗和試塊試驗、混凝土坍落度檢查、混凝土入模溫度檢查及混凝土冬期各階段溫度測量記錄。趙升陽質量員：負責混凝土施工事前、事中、事后質量監督和預控并驗收。劉潤元、寧美澤、馬超施工員：負責混凝土施工的具體組織和安排及落實工作（輪流值班）。牛愛軍機械員：負責振搗器具及抽水設備3、水箱等現場機械的組織安排。二、施工部署考慮到橋墩砼澆筑正值夏季施工，砼一次澆筑量大，施工現場場地小、攪拌能力有限的實際情況，橋墩砼擬采用商品砼。該基礎橋墩計劃分層澆筑，整體分為二層施工。第一層為從基底到拱腳（918.19）下0.74米(917.435)，砼厚度為3.35m，第一層澆筑面做成臺階形狀且與基底面整體平行。第二層為從917.435m到基礎頂（澆筑分層圖附后），最大厚度為3.65m，最小厚度為2.65m。第一層砼澆筑量為1955.86 m3，第二層砼澆筑量為1838.44 m3。要求每一層混凝土澆筑前，必須與商品砼廠家落實到位，使砼保證供應。總之，保證砼連續澆筑不產生施工縫。1、人員4、保證：A、管理層：基礎橋墩澆筑，公司和項目部均十分重視，屆時，由公司總工王茂盛親臨現場，指導作業，解決施工中出現的各種問題。項目部成立施工領導小組，組織嚴密，分工明確，責任到人。項目部管理人員15人。B、勞務層：由賈文鎖施工隊負責施工。作業前，根據項目部進行的技術交底，對每一個工人進行技術安全交底，嚴格按照施工操作規程作業，保證砼施工質量，施工作業人員60人。C、每一次澆筑分三班連續施工，計劃澆筑兩天兩夜，每班每天澆筑約400 m3。2、材料保證A、砼澆筑前十天通知商品砼廠家進行備料，并督促廠家將材料備足且質量達標，澆筑時派材料員張海峰進駐商品砼廠家，聯絡和監督商品砼供應，現場材料員李忠負責收5、料。B、砼澆筑前三天將保溫覆蓋材料備齊，塑料布2400，棉褥子1200由材料員張海峰負責落實。C、現場準備：振搗器十臺，電纜線及照明器材備齊，現場測溫工具及雨鞋、絕緣手套等，由材料員張海峰負責落實。3、機械保證A、督促商品廠家對其設備進行檢修，備足機械易損件，保證設備完好運轉，澆筑時提前一天到達試運轉，保證澆筑時正常運行。B、現場備好振搗器及易損件，配電器材（漏電保護器、燈管等）。C、現場配備一臺120KW發電機。4、溫度保證根據規范規定，混凝土的中心溫度與表面溫度之間相差值控制在2025之間，混凝土表面溫度與室外最低氣溫（環境溫度）之間相差值控制在1520之間。我方把砼中心溫度和表面溫度相差6、值20作為整體警戒控制點，把砼表面溫度和大氣最低溫度差值15作為警戒控制點。三、大體積混凝土施工技術措施1、配合比設計委托配合比設計時，要注明是大體積砼，澆筑厚度為4.00m，要求采用低熱硅酸鹽水泥，砼初凝時間不小于6小時不大于10小時，砼入模溫度為1020。說明橋墩長度40m、寬度14.596m、坍落度控制在182cm，水膠比0.5。建議摻入水泥用量40%左右的粉煤灰以減少水泥用量（以試驗報告為準），降低水化熱。并明確砼溫控主要由砼配合比和保溫解決。2、采取現場措施根據工程洽商聯系單，經設計單位同意，改在墩體內搭設滿堂腳手架，充當架立筋作用。2.1墩體內滿堂腳手架搭設沿墩體內搭設滿堂腳手架，7、立桿間距2m見方，每步高1.5m。在拱腳和加勁桁架預埋處預埋型鋼，以便焊制型鋼架子，另附詳圖。2.2支設墩體四周側模墩體四周側模采用18mm木工板模板，模板體系為10cm10cm250方木豎向支撐，水平方向支設雙排鋼管布置，并用蝴蝶卡和穿墻螺栓將其和內腳手架連接牢固，間距0.6m。2.3橋墩內布置冷卻管通水冷卻是從散熱降溫角度出發，即在混凝土內部預埋冷卻管，通入冷卻水，由此帶走混凝土內部的部分熱量，以降低混凝土內部的最高溫度。該方法由于其適用性、靈活性以及能夠影響整個結構物的內部溫度而被廣泛采用。冷卻水為深井水，按照由熱中心區流向邊緣區的原則，進水管口設在靠近混凝土中心處，出水管口設在混凝土邊8、緣區。冷卻水管在該層開始澆注時即開始通水，在混凝土養護過程中應對冷卻水進出口進行監控。在通水過程冷卻過程中，始終要注意冷卻水的溫度與混凝土內部的差值不能大于25，以防止水管周圍產生溫度裂縫。具體布置方法：(1)沿與橋墩基底平行方向布置冷卻管，設在每澆筑層中部靠下 0.1米位置，材料采用50mm鋼管，沿縱向每5m布置一個進水口，冷卻管進入混凝土后轉彎處離混凝土邊緣50cm，冷卻管在混凝土內部間距1m轉彎布置，共設置八道，每道長度約為75m（詳見附圖）。 （2）在暗涵上設置一個水箱，從水箱中引出一根直徑100的主管并加閥門，然后再分出八個出水口，分別進入八個冷卻管，出水口設置八個閥門，控制出水速度9、。（3）為保證冷卻水的溫度與混凝土中心的差值不能大于25，冷卻管內采取予注水和控制出水速度的方法進行控制冷卻水的溫度，防止產生溫度裂縫。2.4墩體內插片石橋墩體屬少鋼筋大體積砼，摻入砼總體積的20%干凈片石，片石粒徑尺寸在1530cm，以減少水泥用量，降低水化熱。具體方法：在橋墩基坑中的腳手架上加固架設通行道及工作平臺，以便澆筑砼機械吊運片石人工卸片石人工插片石拆除加固通行道。從底開始，每澆筑振搗40cm厚砼開始鋪設片石，依次進行。具體要求：（1）片石的粒徑不小于15cm不大于30cm，不宜超過砼結構體積的20%。（2）選用無裂紋、夾層和未鍛燒過的并具有抗凍性的片石。（3）片石在使用前必須仔細10、清掃，并用水沖洗干凈。（4）片石必須埋入新灌注的搗實的混凝土中。（5）片石在混凝土中要均勻分布，兩片石間的凈距不得小于15cm，以便搗實其間的混凝土。片石距表面（包括側面與頂面）的距離不得小于15cm，具有抗凍要求的表面不得小于30cm，并不得與鋼筋接觸和碰撞預埋件，更不得亂扔亂擲，以免破壞冷卻管及測溫線。2.5砼澆筑的應急措施2.5.1為了防止砼攪拌站中途停電，為此廠家備用了大型發電機。2.5.2如該砼攪拌站供應一旦跟不上，或發生其它意外情況，立即采用該廠的另外兩個分廠砼攪拌站進行供應。2.5.3為了防止現場發生意外停電，工地特配備一臺了120KW發電機。2.5.4為了防止汽泵或地泵中途發生11、問題，砼生產場家另外備用一臺汽泵，隨時待命。2.5.5砼供應速度是施工的關鍵所在，所以一方面要求砼攪拌站具備一定的生產及供應能力、另一方面選擇施工場地距砼攪拌站路途較近、交通暢通的場家。但是為了防止出現道路嚴重堵車，澆筑砼中斷時間過長的情況，將采取將該層砼振搗密實后，在砼初凝前將其進行毛化處理，以便保證上一層接槎良好。3、施工控制3、1澆筑順序及方法澆筑采用商品砼泵送。根據本工程特點，南北兩側分別采用一臺汽泵和一臺地泵同時進行澆筑，由南向北、由西向東依次進行，澆筑寬度控制在2m左右。由于砼初凝時間不小于6小時，考慮一小時中途損耗，一小時富余時間，充分利用4小時，依據商品砼泵送速度（每小時30 12、m3）2h可澆筑一層，所以每層厚度控制在200mm左右，邊澆筑邊振搗，第一層澆筑完成后，緊接著往復澆筑第二層，振搗后立即插片石（即每400mm厚插一次片石），以此類推，直至澆筑到分層控制標高。（1）砼振搗砼振搗利用插入式振搗棒進行振搗，做到快插慢拔，每400插一棒，振至表面出現浮漿不再沉落為止。振搗時間宜為10-30s，防止漏振。在砼初凝前派專人用同樣的振搗方法進行復振，定人定部位進行振搗，從先澆部分向后澆部分振搗，插入下層砼中50mm左右，做到既不漏振又不過振。（2）基礎面層施工最后一層砼澆筑時要根據測設的標高控制點對砼面層進行拉線控制標高和平整，大刮桿刮平，初凝前用木抹子壓兩遍，特別是最后13、一遍抹壓一定要掌握好時間，且要順一個方向抹壓，保證面層平整且不產生裂縫。3、2測溫點布置及測溫方法采用北京JDC-2建筑電子測溫儀探頭按梅花狀布置每10m左右布設一點，共設上、中、下三排測溫點，測溫點與底面平行。測溫線在砼澆筑前安裝。繪制測溫點平面布置圖，給測溫點進行編號，砼澆筑48h后，派試驗員進行測溫工作，溫度上升階段每2h測溫一次，溫度下降階段每4h測溫一次，將測溫結果及時整理匯總報技術負責人，以便及時進行保溫和養護方法的調整，同時對環境溫度進行監控。要求大氣溫度與砼表面溫度差在1520以內，砼中心與砼表面溫度差控制在2025以內，當內外溫差超過20時或大氣最低溫度和砼表面溫差超過15時14、，立即調整表面保溫和內部降溫措施，并保證中心溫度和表面溫度下降速率1.5/d。 3、3養護、保溫養護：對砼養護在最后一層砼終凝時開始進行，養護方法是先覆蓋一層厚塑料布再覆蓋一層棉褥子。在塑料布下灑水進行保溫保濕養護，使砼面時刻處于濕潤狀態，養護時間不少于14d。保溫：根據試驗員整理匯總的測溫結果，進行保溫方法調整。調整原則為砼中心溫度與表面溫度差值有超過20的趨勢時，馬上加蓋一層棉褥子；大氣溫度與砼表面溫度差有超過15的趨勢時，馬上去掉一層棉褥子。最后當確定不再需要保溫時,將棉褥子及塑料布全部去掉。四、分層界面接縫處理1、毛化處理：分層界面砼初凝之前，用細鐵耙子將其拉毛。2、置筋：將2m長的315、2的鋼筋，按每4m2布置一根，垂直插入已澆筑的砼表面內1m深，外露1m。五、大體積混凝土溫度控制計算 計算依據及條件：砼配合比先按下計算，入模溫度按20考慮，施工條件改變再進行調整。C30混凝土每方材料用量：普通硅酸鹽水泥32.5：337kg；水：185kg；中砂：692kg；石子16-31.5mm：1038kg；減水劑：10.4kg；摻合料：113kg；大氣平均氣溫為20；該砼上表面按一層厚塑料布(0.0005m)、一層棉褥子 (0.02m)設置。1、混凝土最大絕熱溫升：Th=（M CQ C+K M FQ F）/（C M ）式中： Th大體積混凝土完全絕熱狀態下的核心溫升值（），根據公式Th16、 只和混凝土的配合比有關，和底板厚度無關。 M C大體積混凝土單方混凝土水泥（含膨脹劑）摻量（/m 3）。 MF大體積混凝土單方混凝土活性摻合料（磨細礦渣粉和粉煤灰）摻量（/m 3）。 K 大體積混凝土中活性摻合料利用系數（取K =0.25-0.30） Q C大體積混凝土中水泥28 天的單位重量水化熱，取375 kJ/kg Q F大體積混凝土中活性摻合料28 天的單位重量水化熱（kJ/kg），S95 級磨細礦渣粉和I級粉煤灰的單位重量水化熱可參照強度等級為PS32.5 級的礦渣水泥的單位重量水化熱使用（Q F=335 kJ/kg），S75 級的磨細礦渣粉和II級的粉煤灰的單位水化熱可參照強度等17、級為PS22.5 級的礦渣水泥的單位重量水化熱使用（Q F=247 kJ/kg）。 C 大體積混凝土的比熱，取0.97 K J/kgK M 大體積混凝土比重，按大體積混凝土實際單位重量采用，此處取2375.4 kg/m3。所以Th =（337375+0.3113247）/（0.972375.4）=58.5 （1）其表面保溫蓄熱層為塑料布i=0.0005m ，i=0.035w /mk，棉褥子層i=0.02m ，i =0.05w /mk，表面保溫蓄熱層的傳熱系數： =1/0.0005/0.035+0.02/0.05+1/23=2.18 W /（m 2k）。 保溫蓄熱層的等效虛厚度h=（2/3）（218、.33/）=0.71m 。 h1=3.35m 厚底板的計算厚度H1 = h+ 2h=3.35+20.71=4.77m 。 （2）其表面保溫蓄熱層為塑料布i=0.0005m ，i=0.035w /mk，棉褥子層i=0.02m ，i =0.05w /mk，表面保溫蓄熱層的傳熱系數： =1/0.0005/0.035+0.02/0.05+1/23=2.18W /（m 2k）。 保溫蓄熱層的等效虛厚度h=（2/3）（2.33/）=0.71m 。h2=3.65m 厚底板的計算厚度H2 =h+ 2h=3.65+20.71=5.07m 。2、混凝土中心溫度計算： T1(t)Tj+ Th(t)式中T1(t)t齡19、期混凝土中心溫度（）； Tj混凝土澆筑溫度（）； Th混凝土最大絕熱溫升（）；(t)t齡期降溫系數。計算表見下：計算厚度為4.77m的混凝土中心溫度養護天數(d)降溫系數入模溫度()溫升 ()混凝土中心溫度()002002030.70120416160.6912040.4260.4290.66152038.758.7120.5982034.9854.98150.4852028.3748.37計算厚度為5.07m的混凝土中心溫度養護天數(d)降溫系數入模溫度()溫升 ()混凝土中心溫度()002002030.7192042.0662.0660.7092041.4761.4790.6895204020、.3460.34120.6222036.3956.39150.4565 2026.7146.713、混凝土表面溫度計算:大體積混凝土上表面的溫度T2(T)一般是指混凝土表面或表面下00.2m 處的混凝土溫度，該溫度可按以下公式計算： T2(T)= Tq +4（h+0.1）H -（h+0.1）（T1(T) -Tq）/H2 式中：T2(T)大體積混凝土底板的上表面溫度（）。 Tq混凝土測溫期間平均溫度（）。 H 大體積混凝土的計算厚度，由公式（H =h+2h）計算。 h大體積混凝土上表面保溫層或蓄熱層的虛厚度（m），由前述公式計算。 T1(T)混凝土中心溫度（）。h大體積混凝土底板實際厚度（m ）21、。 混凝土表面溫度計算表：計算厚度為4.77m的混凝土上表面溫度養護天數(d)混凝土中心溫度T1(t) ()混凝土表面溫度T2(t)（）內外溫差（）內外溫差不宜超過25時允許最低溫度T1(t)-25（）內外溫差不宜超過20時允許最低溫度T2(t)-20（）36143.1217883623.12660.4242.79176335.4222.79958.741.82168833.721.821254.9839.7315.2529.9819.731548.373612.3723.3716計算厚度為5.07m的混凝土上表面溫度養護天數(d)混凝土中心溫度T1(t) ()混凝土表面溫度T2(t)（）內外22、溫差（）內外溫差不宜超過25時允許最低溫度T1(t)-25（）內外溫差不宜超過20時允許最低溫度T2(t)-20（）362.0642.5819.4837.0622.58661.4742.2719.236.4722.27960.3441.6618.6835.3421.681256.3939.5116.8831.3919.511546.7134.3412.3721.7114.34六、結論 大體積混凝土的溫度計算理論是建立在混凝土澆筑溫度在2030的前提上，混凝土導熱性差，計算時是按絕熱計算，又膠凝材料中水化作用37天最快。我方計劃在橋墩內填20%的片石和設置循環冷卻管，用以降低水化熱，也可作為控制大體積砼溫度的應急措施。故混凝土的實際溫升將低于計算值。 最后，施工過程中要盡量降低混凝土入模溫度（大于10即可），特別認真做好混凝土的覆蓋保溫保濕工作和測溫記錄工作。根據實際測溫數據復核計算結果，及時調整混凝土保溫措施和保溫時間。