山西某铁路标段大体积混凝土夏季施工专项方案.doc

大体积混凝土夏季施工专项方案编制： 审核： 审批： 某某工程局有限公司某某铁路通道ZNTJ-17标项目经理部目 录大体积混凝土夏季施工专项方案11、工程概况32、大体积混凝土温度裂缝理论分析及温控标准32.1温度裂缝理论分析32.2基本计算资料42.1.1气象特征42.1.2施工资料42.1.3计算公式模型62.3 混凝土温度控制原则72.4 温度控制标准72.5 温控标准解释83、大体积混凝土温度控制措施83.1 混凝土配合比83.2 砼拌制和运输93.3 合理地布置散热及测温系统93.4 混凝土施工123.5 温度控制133.5 养护措施143.6 严格控制拆模时间154、质量保证措施154.1 质量控制目标154.2 质量控制措施155、安全保证措施165.1安全生产教育与培训165.2基坑安全措施165.3 临电安全措施176、雨季施工安排187、施工总结19附录1：混凝土的出机温度和浇筑温度20附录2：混凝土温度记录表21大体积混凝土夏季施工专项方案1、工程概况某某铁路通道ZNTJ-17标三分部施工任务范围DK981+900至DK1009+100，路线全长:27.2Km。其中混凝土工程有钻孔桩基础、扩大基础、挖井基础、承台、墩台身、连续梁、框架涵施工等。本项目承台尺寸有5.8m×9.8m×2.5m、5.8m×11.3m×2.5m、7.9m×11.6m×3m、9.1m×15.7m×3m、5.8m×12.9m×2.5m几种规格。本项目墩身尺寸有8.3m×3m、9.7m×3.8m、9.7m×2.3m、7.8m×2.3m、8m×2.5m几种规格。对于大体积混凝土需采取有效的内部降温、外部保温措施，密切关注水化热所导致的混凝土内外温差过大而可能产生的温度裂缝。2、大体积混凝土温度裂缝理论分析及温控标准2.1温度裂缝理论分析由于水泥水化热作用，混凝土浇筑后要经历升温期，降温期和温度稳定期三个阶段，水泥产生的水化热大量聚集在混凝土内部不易散发，内外温差使混凝土内部产生压应力，外部产生拉应力，若大于相应龄期的容许拉应力时就可能产生裂缝；降温阶段，新浇混凝土受内部钢筋、砼垫层及桩头约束而不能自由收缩，此时弹性模量相对较低，若降温梯度过大就容易产生较大的温度拉应力。2.2基本计算资料2.1.1气象特征线路途径地区属暖温带亚湿润区；四季分明，冬长夏短；春季干燥多风，夏季炎热，雨量集中，秋季凉爽湿润，冬季寒冷干燥，雨量偏少。受大陆性季风制约，冬寒干燥，春季多风，夏季多雨，秋季天高气爽，具“春旱、秋涝、晚秋又旱”特征，年平均气温介于1215，年平均降雨量介于500800mm，集中在79月。2.1.2施工资料1）配合比选用 先由试验室通过设计和试配确定砼设计配合比，并以使砼满足和易性、凝结速度等施工条件，且符合强度、耐久性等质量要求为原则，混凝土坍落度控制在14-18cm，以保证混凝土具有可泵性，并上报监理工程师批复。各种材料如下： 水泥。根据砼配制能达到设计要求、收缩小、和易性好和节约水泥的原则，水泥应符合国家标准，且应附有制造厂的水泥品质试验报告等；水泥进场后，经验收合格后方能投入使用。粉煤灰各项指标满足铁路混凝土施工技术指南中要求的C50以下混凝土用粉煤灰要求; 粗骨料。选用连续级配5mm31.5mm的碎石。 细骨料。选用级配良好的中粗砂，砂率控制在40%左右,采用水洗山砂; 水。采用井水，以降低混凝土的温升值。 外加剂。减水剂掺量为胶凝材料总量的1.1%。通过试配掺加粉煤灰，以节约水泥用量，同时为调整砼初凝时间以满足砼浇筑，可掺入一定量的缓凝剂，缓凝时间应控制在30小时以上,其用量通过试验确定。施工时，试验室根据实际采用的粗细骨料的含水量，对混凝土用水量做相应调整，待满足施工要求后方可进行混凝土浇筑。2）物理热学性能胶凝材料水化热曲线见下图：胶凝材料水化放热曲线混凝土物理、热性能参数 表2-4物理特性最终弹性模量（MPa）线膨胀系数（×105）泊松比比重（×103 kg/m3）导热系数（kJ/m .h .）比热（kJ/kg .）绝热温升（）C30砼3.5×1040.860.1672.407.951.0137.1注：物理特性参数中，弹性模量、线涨系数、泊松比根据以往经验取值；比重试验测得；绝热温升通过水化热试验估算，导热系数和比热通过材料组成估算。2.1.3计算公式模型绝热温升绝热温升数值模型取双曲线函数： (2-1)式中：最终绝热温升，为绝热温升变化系数。弹性模量 弹性模量随时间的增长曲线采用四参数双指数形式，即 （2-2）式中：为初始弹模，为最终弹模与初始弹模之差，为与弹模增长速率有关的两个参数。徐变度 根据工程经验，取混凝土徐变度如下（单位：10-6MPa）： （2-3）式中：C10.23E2，C20.52E2，E2为最终弹模。放热系数混凝土表面通过保温层向周围介质放热的等效放热系数可由下式计算： （2-4）式中：为等效放热系数，为放热系数，为保温层厚度，为保温材料导热系数。2.3 混凝土温度控制原则（1）升温不要太早和太高；（2）降温不要太快；（3）混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间以及混凝土表面和气温之间的温差不要太大。2.4 温度控制标准综合考虑混凝土入模温度，混凝土水化热的变化规律、养护条件，通水散热等因素，结合铁路混凝土工程施工技术指南（铁建设2010-241号）中关于混凝土与大体积混凝土施工的相关要求，制定以下混凝土温度控制标准：（1）混凝土入模温度不超过28°C，尽量降低混凝土入模温度。（2）新浇筑砼与邻近的已硬化混凝土或岩土介质之间温差不超过15°C。（3）养护期间混凝土内部温度不超过65°C，内部与表面温度，表面温度与环境温度之差不大于20C°（墩台、梁体混凝土不宜大于15°C）。 （4）拆模时混凝土芯部与表层，表层与环境之间的温差不得大于20°C。2.5 温控标准解释（1）混凝土入模温度混凝土入模振捣完成后，混凝土表面5-10cm处的温度，不宜高于28°C。（2）混凝土表面温度温凝土表面温度是指混凝土表面10cm深度处的温度。（3）混凝土内部最高温度是指混凝土内部各测点温度的最高值。（4）混凝土芯部温度是指混凝土中心处的温度值。3、大体积混凝土温度控制措施通过对大体积混凝土产生裂缝的机理分析，主要从降低水泥水化热，降低混凝土入模温度，通水散热，混凝土养护，严格控制拆模时间等几方面做好混凝土温度控制工作，确保内外温差控制在20°C以内，尽量降低混凝土内部温度的升温速率。3.1 混凝土配合比为降低水化热，同时推迟混凝土温度峰值出现的时间，相应提高同龄期容许拉应力，掺入一定量的矿物质超细粉，等量取代水泥；掺入一定量的高效缓凝减水剂，改善混凝土的和易性，减少拌和用水量，降低水灰比。3.2 砼拌制和运输对进站的水泥、砂石、的储存仓、料堆等进行遮阳防晒处理，或在砂石堆上喷水降温，以降低原材料进入搅拌机的温度。采用冷却装置冷却拌和水，并对水管及水箱加遮阳和隔热设施。水泥进入搅拌机的温度不宜大于40。搅拌站料斗、储水器、皮带运输机、搅拌楼要尽量采取遮阳措施，尽量缩短搅拌时间。经常测定混凝土的坍落度，调整混凝土的配合比以满足施工所必须的坍落度的要求 。应做好施工组织设计，以避免在日最高气温时浇筑砼。在高温干燥季节，晚间浇筑砼受风和温度的影响相对较小，且可在接近日出时终凝，而此时的相对湿度较高，因而早期干燥和开裂的可能性最小。对于高温季节里长距离运输砼的情况，可以考虑搅拌车的延迟搅拌，使砼到达工地时仍处于搅拌状态。在夏季，以1h的运输距离为例，处在白色搅拌筒中的砼，其温度要比一般红色搅拌筒中的至少低1。或套装防晒帆布套或棉质保温被避免运输过程中温升过快、过大，保证砼正常温度入模浇筑。3.3 合理地布置散热及测温系统 对于跨京沪高速公路特大桥连续梁主墩承台及挖井基础施工时要预埋散热装置，其他墩身及承台采取分层浇注。（1）散热管的布置散热管采用48×1.4mm钢管，与钢筋一起绑扎。在使用前要求通水做密闭性试验，防止管道在焊接接头位置处漏水或阻塞。通水散热后对散热管作压浆处理。散热管预埋后将进出水口均留在承台混凝土顶面便于进行通水散热。散热管按照距边、底1m分层布设，每层间距1m左右，水平管间距不超过1m。（2）测温设备为提供可靠的数据控制混凝土内外温差，在结构的对角线及纵横轴线上布置温度应变片，用温度显示仪采集数据。沿承台纵、横及对角线对称布置。采集的数据主要包括不同施工时段的入模温度、每个温度应变片处混凝土不同龄期温度、保温材料内温度、外界温度、散热管进出水温度。温度检测仪采用WJY100型智能化数字多回路温度巡检仪，温度传感器为PN结温度传感器。WJY100型智能化温度巡检仪可自动、手动巡回检测128点温度，并具有数据记录和数据掉电保护、历史记录查询、实时显示和数据报表处理等功能。该仪器测量结果可直接用计算机采集，人机界面友好，并且测温反应灵敏、迅速，测量准确，主要性能指标：测温范围：-50+150 ；工作误差：±1 ；分辨率：0.1 ；巡检点数：64点；显示方式：LCD（240*128）；功耗：15W；外形尺寸：230×130×220；重量：1.5kg。温度传感器的主要技术性能：测温范围：-50150；工作误差：±0.5；分辨率：0.1；平均灵敏度：-2.1mv/。（3）通水散热在基坑顶部和底部各放置5个去除顶盖的油桶，并将油桶中盛满水，基坑顶部的油桶之间采用塑料管相连，塑料管外径为1.5寸，利用连通器的原理，保持各油桶之间水流通畅，基坑底部各油桶之间相连与基坑顶部同。从基坑顶部油桶引出一根进水总管，总管口设多个分管，各分管与承台混凝土顶面的进水口相连，总管与分管之间设阀门控制各进水口流量，利用基坑顶部与承台之间的势差对散热管进行通水，同时在油桶中放置一2.2Kw的潜水排污泵，如需增大流速时，通过水泵与阀门调解流速。承台顶各出水管通过外径为1.5寸的塑料管将水引至基坑底部的油桶中，在油桶中放置一2.2Kw的潜水排污泵，将水泵送到基坑顶部的油桶中，形成循环水。当混凝土浇筑至该层散热管高程时，即通水散热，单根散热管流量按不小于1.5m3/h控制，根据温度测试结果，决定通水时间，一般不小于12d，以混凝土内部最高温度与表面温度，表面温度与环境温度之差不大于20°C为准。通水时控制进出水温差在10°C以内。承台施工结束后在冷却管内进行压浆处理。具体结构及布置见下图。3.4 混凝土施工混凝土施工严格按铁路混凝土施工验收补充标准中的相关要求进行，并特别注意以下几方面工作。因结构物混凝土浇筑方量较大，施工时按一定厚度、顺序和方向分