桥梁大体积混凝土施工方案

-1-中铁隧道集团有限公司金温扩能改造工程JWSG-Ⅳ标桥梁大体积混凝土专项施工方案中铁四局成贵铁路项目经理部三分部2014年6月-2-桥梁大体积混凝土专项施工方案编制：复核：审批：中铁四局成贵铁路项目经理部三分部-3-目录1、编制依据..............................................................................................42、编制范围..............................................................................................43、工程概况..............................................................................................44、温度控制原因......................................................................................54.1温度控制标准..............................................................................65、温度计算..............................................................................................66、工艺流程..............................................................................................77、温度控制措施......................................................................................77.1总体方针...................................................................................77.2混凝土降温具体措施.............................................................87.3监测信息反馈..........................................................................87.4通水冷却...................................................................................87.5施工机械、材料和人员应能保证连续浇筑砼...............97.6砼分层浇筑方法（斜面分层法）....................................107.8混凝土震捣.............................................................................107.7混凝土的泌水处理...............................................................107.8动态控制.................................................................................107.9混凝土面层搓平....................................................................118、混凝土养护........................................................................................119、温控施工的监测................................................................................11-4-桥梁大体积混凝土施工方案一、编制依据1、《成贵铁路工程桥梁施工设计图》；2、《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）；3、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）；4、《施工现场临时用电规范》(JGJ46-2005)；5、《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设〔2010〕241号；6、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》铁建设〔2010〕240号；7、《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设〔2010〕241号；8、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》铁建设〔2010〕240号；9、工地现场调查、采集、咨询所获取的资料；10、我公司现有的施工能力、机械设备、技术力量及类似工程的施工经验。二、编制范围本项目部所属大中桥所用大体积混凝土结构（承台、墩身、连续梁、现浇梁等）。三、工程概况3.1工程简介中铁四局集团成贵铁路项目经理部三分部位于四川省乐山市五通桥区境内。管段内大、中桥梁工程共有6座，全长4.129Km，其中特大桥4座（王湾乐宜高速公路特大桥、易家塘特大桥、棉花山特大桥、商窝林特大桥），大桥1座（老湾大桥），中桥1座（土地扁大桥）。本工程基础为桩基承台基础和扩大基础，墩身主要为矩形墩，桥台采用双线矩形空心台。连续梁共有1联，采用挂篮悬浇施工。32m预应力混凝土简支箱梁1孔，采用支架现浇施工。3.2工程地质与水文地质地表水以沟塘为主，地下水以第四系松散砂卵砾石层为主，含水量丰富，大部分地表水对混凝土无侵蚀性，地下水一般具有侵蚀性。对砼具弱～强硫酸型酸性侵蚀及弱～中等溶出性侵蚀，按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》，其侵蚀等级为H1～H3。四、施工部署-5-4.1主要人员配备计划管理人员配备计划职务人数备注队长1技术负责人1技术员4质检员1安全员1试验员2材料员2领工员2施工人员配备计划表职务人数备注钢筋工30包括班长模板工30包括班长混凝土工30包括班长4.2主要机械设备安排主要机械设备表序号机械名称规格型号单位数量备注1全站仪NIKONDTM-352-C台12水平仪DINI台13水泵1.5KW台54模板厂制套125电焊机AXC-400-1台106挖机台47装载机台48吊机25t台49砼罐车8方辆84.3桥梁工期安排桥梁施计划2014年1月1日开工，于2015年12月31日完成。五、温度影响5.1温度控制原因混凝土是由多种材料组成的非均质材料，它具有较高的抗压强度，良好的耐久性及-6-抗拉强度低，抗变形能力差，易开裂的特性。大体积混凝土由于结构截面大，水泥用量大，水泥水化时释放的水化热会产生较大的温度变化，这种温度变化会使混凝土内部温度显著提高，而混凝土表面由于散热较快，温度较低，这样砼结构会形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。同时，混凝土表面降温时，由于降温产生的温差，加上混凝土多余水分蒸发产生的干缩，受到地基和结构边界条件的约束时，会产生很大的收缩应力（拉应力），当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面会产生贯穿裂缝，带来很大危害。5.2温度控制标准5.2.1混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃；5.2.2混凝土浇筑体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)不宜大于25℃；5.2.3混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.O℃/d；5.2.4确保大体积混凝土内部最高温度不超过65℃，混凝土内部温度与表面温度温差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃，养护用水温度表面温度之差不得大于15℃，防止混凝土出现裂纹。5.2.5承台混凝土不允许出现内部温度裂缝，表面最大裂缝宽度≤0.2㎜。5.3温度计算以最不利的条件进行计算，既不考虑混凝土的热传导，且以前七天的水化热全部不进行传导进行计算内部中心温度的最大值。砼内部中心温度最大值：T（t）=CQ/cρ（1—e-mt）（建筑施工计算手册第11章）T（t）：混凝土浇注完t时间，混凝土的绝热温升值（℃）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：每公斤水泥水化热量，七天的取377千焦耳/每公斤C：混凝土的热比，为0.96ρ：混凝土的质量密度，取2400公斤/立方米m：为经验系数取0.4t：混凝土浇注后至计算时的天数，取7。T（t）=CQ/cρ（1—e-mt）=305Χ377Χ（1—e-2.8）/(0.96Χ2400)=46.9℃-7-7天混凝土的弹性模量：E（t）=E0（1—e-0.09t）（建筑施工计算手册第11章）E（t）：计算时混凝土的弹性模量E0：混凝土最终的弹性模量E（t）=E0（1—e-0.09t）=3.0Χ10000Χ0.467=1.40Χ10000混凝土的变形应力：σ=E（t）αΔTS(t)R/(1-v)（建筑施工计算手册第11章）σ：混凝土的温度应力α：混凝土的线膨胀系数（混凝土结构设计规范第4.1.8条）取1Χ10-5ΔT：最大的综合温差ΔT=T（t）—Th（丽水四至六月最低气温，按14℃计算）ΔT=T（t）—Th=46.9-14=32.9℃S(t)：混凝土徐变影响系数，取0.4。R：混凝土的外约束系数，取0.4。V：混凝土的泊松比，取0.15。σ=E（t）αΔTS(t)R/(1-v)=1.4×0.1×32.9×0.4×0.4/0.85=0.87〈1.43/1.15=1.24(牛顿/平方毫米，混凝土7天的抗拉强度)达到允许拉力时的温度差:1.24/(1.4×0.1×0.4×0.4/0.85)=47.1℃经过以上验算，若不进行保温养护，理论计算温差为47.1℃时,将会产生裂缝。控制温差在45℃以下时，可确保不产生温度裂缝。六、工艺流程施工工艺流程:施工准备→承台开挖→破桩头→施工底模→模板制安→钢筋制安→冷却管及测温元件的安装→混凝土灌注→温度监控及通水冷却→混凝土养护。七、温度控制措施7.1总体方针为了降低砼的温度应力，要求控制其温度的变化。从防止出现温度变形裂缝的前提出发，温度控制的主要任务是：①降低混凝土内部最高温升，减小总降温差；②提高混凝土表面温度，降低混凝土内部温差，减小温度梯度；③延缓混凝土的降温速率，充分发挥混凝土徐变特性。-8-7.2混凝土降温具体措施①选用中低热矿渣水泥；②通过优化砼级配，尽量减少大体积混凝土水泥用量，减少水化热的产生；③掺加缓凝剂，延缓砼水化热的峰值出现时间；④混凝土采用蓄热保温，严格控制砼内外温差；⑤加强砼搅拌，确保拌和均匀，使筏板内部温度均匀；⑥砼振捣需在浇筑后初凝前作二次复振，排除砼因秘水形成的水分和空隙，提高握裹力，增强砼抗裂性；⑦加强砼的保温养护，达到砼表面保温保湿作用。以蓄热法进行大体积混凝土的养护方法，用帆布搭设棚架包裹承台，内部加温养护，承台表面覆盖塑料薄膜与麻袋作为保温材料，其中塑料薄膜除了保温作用外，对砼还具有明显的保湿效果，只要覆盖时幅与幅间搭接严密，薄膜与砼表面可以长时间的保持湿润状态，这对砼的养护极为有利。在整个底板砼保温养护期间，不用花费人工及自来水每天浇水。而依靠砼的泌水足以保持砼表面处的湿润，既减少了砼表面干缩裂缝，又避免了因浇冷水而降低砼表面的温度，而使砼内外温差的增加。⑧为了防止混凝土开裂，提高混凝土本身的抗拉性能也是极其重要的一个方面。提高混凝土抗裂性能应着重从提高混凝土抗拉强度入手，在优化配合比的情况下改善施工工艺提高施工质量、加强养护，为了制定合理的温度控制方案，对混凝土的温度变化进行科学预测必不可少；为了及时掌握混凝土温度变化的实际状况并随时加以必要的控制，同步进行混凝土温度监测是关键。科学的