高性能混凝土施工工艺

1混凝土施工工艺基本要求本章包括混凝土施工的一般要求、混凝土搅拌站、桩基混凝土施工、承墩台混凝土施工、隧道衬砌混凝土施工、涵洞混凝土施工、无碴轨道混凝土施工、梁体混凝土施工、季节施工等。第一节一般要求一、施工前准备1针对设计、施工工艺和施工环境条件特点等因素，制定严密的高性能混凝土的施工组织设计，建立完善的施工质量保证体系和健全的施工质量检验制度，明确施工质量检验方法。2对设计文件进行复核，保证施工中采用的相关标准和技术指标正确无误。3对参建人员的资格、施工设备的完好性、原材料和配合比的适用性、工艺方法的可行性、试验检验手段的科学性等进行复查，保证混凝土工程顺利施工。4混凝土用原材料产地、质量等级、类型等应与试验配合比用原材料一致。应特别注重原材料的质量稳定。选料时，应充分考虑供货厂家的质量管理制度是否健全，生产能力是否满足现场需要，并保持适度储备。5计量设备检查。对生产系统的各计量仪器设备进行计量监督和测试，确定合理的计量参数和计量精度，制定各项保证测量、试验以及施工工艺中各种测试数据准确性的计量措施。6承墩台、梁体等重要混凝土结构施工前应进行混凝土试浇筑和试养护，以便对混凝土配合比、施工工艺、施工机具以及养护工艺的适应性进行检验。二、拌合混凝土拌合应在搅拌站集中进行。拌合站的基本设施和质量保障措施要求详见本章第二节。三、运输21混凝土运输设备的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，保证浇筑过程连续进行。运输过程中，应确保混凝土不发生离析、漏浆、泌水及坍落度损失过多等现象，运至浇筑地点的混凝土应仍保持均匀性和良好的拌和物性能。2混凝土宜采用内壁平整光滑、不吸水、不渗漏的运输设备进行运输。当长距离运输混凝土时，宜采用搅拌车运输；近距离运输混凝土时，宜采用混凝土泵、混凝土料斗或皮带运输。3用手推车短距离运输混凝土时，道路或车道板的纵坡不宜大于15%。用机动车短距离运输混凝土时，混凝土的装载厚度不应小于40cm。用轻轨斗车短距离运输混凝土时，轻轨应铺设平整，以免混凝土拌和物因斗车振动而发生离析。手推车、机动车以及轻轨斗车不宜运输流动度较大的泵送混凝土。4用吊斗（罐）运输混凝土时，吊斗（罐）底部的卸料活门应开启方便，并不得漏浆。5采用搅拌运输车运送混凝土时，运输过程中宜以2～4r/min的转速搅动；当搅拌运输车到达浇灌现场时，应高速旋转20～30s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗或混凝土料斗中。6采用混凝土泵输送混凝土时，泵的型号可根据工程情况、最大泵送距离、最大输出量等选定。优先选用泵送能力强的大型泵送设备，以便尽量减小泵送混凝土的坍落度。混凝土泵的运输能力应与搅拌机械的供应能力相适应。四、浇筑1应预先制定浇筑工艺，明确结构分段分块的间隔浇筑顺序（尽量减少后浇带或连接缝）和钢筋的混凝土保护层厚度控制措施；明确浇筑进行方向和入模点，尽可能实行对称入模浇筑混凝土。2基底为非粘性土或干土时，应浇筑垫层；基底为岩石时，应加以润湿，并铺一层厚20～30mm的水泥砂浆，然后于水泥砂浆凝结前浇筑第一层混凝土。3应预先根据结构截面尺寸、环境条件等研究确定必要的降温防裂措施。4混凝土入模温度宜为5~30℃，大体积混凝土入模温度不宜超过28℃。新浇混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩土介质之间的温差应不大于315℃。5混凝土应分层进行浇筑，不得随意留置施工缝。其分层厚度（指捣实后厚度）应根据搅拌机的能力、运输条件、浇筑速度、振捣能力和结构要求等条件确定，表4.1-1中的数值可供参考，但最大摊铺厚度不宜大于400mm，泵送混凝土的摊铺厚度不宜大于600mm。表4.1-1混凝土的浇筑层厚度振捣方法浇筑层厚度（cm）插入式振动振捣器作用部分长度的1.25倍表面振动无筋或配筋稀疏的结构25配筋较密的结构15附着式振动30注：表列规定可根据结构物和振动器型号等情况适当调整。在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。上下层同时浇筑时，上层与下层前后浇筑距离应保持1.5m以上。在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始逐层扩展升高，保持水平分层。6自高处向模板内倾卸混凝土时，为防止混凝土离析，一般应满足下列要求：从高处直接倾卸时，混凝土自由倾落高度不宜超过2m，以不发生离析为度；当倾落高度超过2m时，应通过串筒、溜管或振动溜管等设施铺助下落；串筒出料口距混凝土浇筑面的高度不宜超过1m。7混凝土浇筑应连续进行。当因故间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。对不同混凝土的允许间歇时间应根据环境温度、水泥性能、水胶比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许间歇时间已超过时，应按浇筑中断处理，同时应留置施工缝，并作出记录。8在混凝土施工缝处接续浇筑新混凝土时，一般应满足下列要求：（1）凿除处理层混凝土表面的水泥砂浆和松弱层，但凿除时，处理层混凝土须达到下列强度：用水冲洗凿毛时，须达到0.5MPa；用人工凿除时，须达到2.5MPa；用风动机凿毛时，须达到10MPa。（2）经凿毛处理的混凝土面应用水冲洗干净，但不得存有积水。在浇4筑新混凝土前，对垂直施工缝宜在旧混凝土面上刷一层水泥净浆，对水平施工缝宜在旧混凝土面上铺一层厚10~20mm、水胶比比混凝土略小的1∶2水泥砂浆，或铺一层厚约30cm的混凝土，其粗骨料宜比新浇筑混凝土减少10%。（3）混凝土结构或钢筋稀疏的结构，应在施工缝处补插锚固钢筋。钢筋直径不小于16mm，间距不大于200mm。有抗渗要求的结构，施工缝宜做成凹形、凸形或设置止水带。（4）（5）施工缝处理后，须待处理层达到1.2MPa后才能继续浇筑混凝土。当结构物为钢筋混凝土时，处理层混凝土强度不得低于2.5MPa。混凝土到达强度的时间宜通过试验确定。9浇筑混凝土期间，应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等的稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时处理。10混凝土浇筑过程中应按要求及时测试混凝土的坍落度、含气量、泌水率、入模温度等拌合物性能，在浇筑地点取样制作试件，留置足够数量的混凝土试件按规定进行同条件养护或标准养护，及时填写施工记录。严禁在拌合站取样制作试件。五、振捣1混凝土浇筑过程中，应随时对混凝土进行振捣并使其均匀密实。振捣宜采用插入式振捣棒垂直点振，也可采用插入式振捣棒和附着式振捣器联合振捣。混凝土较粘稠时（如采用斗送法浇筑的混凝土），应加密振点。2混凝土的捣实，一般均应使用插入式振捣棒振捣；混凝土构件顶面部分，预应力混凝土构件或其他薄层部位可用平板振捣器振捣。3混凝土振捣密实的一般标志是混凝土液化泛浆后，其表面基本不再下沉、气泡不持续涌出，泛浆、表面平坦。4不得在模板内利用振捣棒使混凝土长距离流动或运送混凝土，以致引起离析。混凝土捣实后1.5h到24h之内，不得受到振动。5混凝土振捣过程中，应避免重复振捣，防止过振。应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，防止在振捣混凝土过程中产生漏浆。6应根据结构尺寸和钢筋间距情况，合理选择振捣工艺，选择不同型号的振捣工具，如振捣棒直径、频率等。为确保钢筋保护层混凝土质量，应选5用小直径的振捣棒或采用人工铲对保护层混凝土进行专门振捣和铲实。7表层混凝土振捣完成后，应及时修整、抹平混凝土裸露面，待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。抹面时严禁洒水，并防止过度操作影响表层混凝土的质量。尤其寒冷地区受冻融作用的混凝土和暴露于干旱地区的混凝土，更要注意施工抹面工序质量的保证。8插入式振捣棒操作要点（1）振动棒一般应安放在牢固的脚手板上，不应在启动状态下放置于模板支撑或钢筋上。不得将软轴插入到混凝土内部和使软轴折成硬弯。应避免振动棒碰撞模板、钢筋、吊环、预埋件等。振动棒与模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍。（2）使用振动棒时，前手应紧握在振动棒上端约50cm处，以控制插入点，后手扶正软轴，前后手相距40cm～50cm左右，使振动棒自然沉入混凝土内。插入式振动器操作时，应做到“快插慢拔”。“快插”是为了防止混凝土表层先振实，而下层混凝土发生分层，离析现象。“慢拔”是为了使混凝上能填满振动捧抽出时形成的“空隙”，防止形成空洞。（3）振动棒插入混凝土后，应上下移动变换位置，幅度为5cm～10cm，以利于排出混凝土中空气，振捣密实。每插点应掌握好振捣时间，过短过长都不利，每点振捣时间一般为20s～30s，使用高频振动器时，也不应少于10s。待混凝土表面基本液化泛出灰浆，不再下沉、不再出现气泡时，方可拨出振动棒。（4）振动棒插入点布置应排列均匀，可采用“行列式”或“交错式”，按顺序移动，不应混用，以免造成混乱而发生漏振。每次移动位置的距离应不大于振动器作用半径（R）的1.5倍。振动棒的作用半径（通常为振动棒半径的8倍～10倍）一般为300mm～400mm。（5）棒振捣应垂直地插入新浇筑混凝土内，并进入尚未凝固的前一层混凝土50~100mm。振捣过程中振捣棒与侧模应保持50~100mm的距离。9平板振捣器操作要点（1）平板式振动器在每一位置上应连续振动一定时间，正常情况下约为25～40s。以混凝土表面出现浮浆为准。（2）移动时应成排依次振捣前进，移动速度通常2～3m/min。前后位置和排间相互搭接应为3～5cm，防止漏振。振动倾斜混凝土表面时，应由6低处逐渐向高处移动，以保证混凝土振实。（3）平板式振动器的有效作用深度，在无筋及单筋平板中约为200mm，在双筋平板中约为120mm，且振捣时不应使上层钢筋移位。10附着式振动器操作要点（1）附着式振动器振动作用深度约为250mm左右。如构件较厚，需要在构件两侧安设振动器同时进行振捣。（2）附着式振动器的转子轴应水平地安装在模板上，每个固定点的螺栓应加装防振弹簧垫圈。在一个构件上安装几台振动器时，振动频率必须一致，在两侧安装时，相对应的位置应错开，使振捣均匀。（3）混凝土入模后方可开动振动器，混凝土浇筑高度应高于振动器安装部位，当钢筋较密时和构件断面较深较窄时，亦可采取边浇边振动的方法。（4）振动时间和设置间距，随结构形式、模板坚固程度、混凝土坍落度及振动器功率等因素通过试验确定，一般每隔1～1.5m距离设置一个振动器。六、养护1混凝土振捣完成后，应及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖（可采用蓬布、塑料布等进行覆盖），尽量减少暴露时间，防止表面水分蒸发。暴露面的保护层混凝土初凝前，应卷起覆盖物，用抹子搓压表面至少二遍，使之平整后再次覆盖，此时应注意覆盖物不宜直接接触混凝土表面，直至混凝土终凝为止。2混凝土的蒸汽养护可分静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持环境温度不低于5℃，灌筑结束4～6h后方可升温，升温速度不宜大于10℃/h，恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃，恒温养护时间应根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定，降温速度不宜大于10℃/h。3混凝土带模养护期间，应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水或通蒸汽等措施进行保湿、潮湿养护。4混凝土去除表面覆盖物或拆模后，应对混凝土采用蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护，并保证养护时间满足表4.1-2的要求。也可在混凝土表面处于潮湿状态时，迅速采用麻布、草帘等材料将暴露面混凝7土覆盖或包裹，再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆（裹）完好。包覆（裹）期间，包覆（裹）物应完好无损，彼此搭接完整，内表面应具有凝结水珠。有条件地段应尽量延长混凝土的包覆（裹）养护时间。5混凝土采用喷涂养护液养护时，应确保不漏喷，施工缝混凝土不得喷涂养护液。6混凝土终凝后的持续保湿养护时间应满足表4.1-2的要求。表4.1-2不同混凝土湿养护的最低期限混凝土类型水胶比大气潮湿(RH≥50%)，无风，无阳光直射大气干燥(RH＜50%)，有风，或阳光直射日平均气温T（℃）潮湿养护期限（d）日平均气温T（℃）潮湿养护期限（d）胶凝材料中掺有矿物掺合料≥0.455≤T＜1010≤T＜2020≤T2114105≤T＜1010≤T＜2020≤T282114＜0.455≤T＜1010≤T＜2020≤T141075≤T＜1010≤T＜2020≤T21