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桥隧综合施工作业指导书

目录

第一章桥梁水下灌注桩1

一原材料2

二混凝土原材料的储存于管理3

三混凝土配合比的选定3

四混凝土的拌合3

五混凝土的运输3

六混凝土的浇筑3

七混凝土的质量检验3

第二章桥梁墩台身3

一原材料3

二混凝土原材料的储存于管理3

三混凝土配合比的选定3

四混凝土的拌合3

五混凝土的运输47

六混凝土的浇筑49

七混凝土振捣52

八混凝土养护52

九混凝土拆模54

十混凝土缺陷处理55

十一混凝土的质量检验55

第三章预制梁62

一原材料63

二混凝土原材料的储存与管理67

三混凝土配合比的选定68

四混凝土搅拌70

五混凝土的运输72

六混凝土浇筑73

七混凝土振捣75

八混凝土养护75

九混凝土拆模75

十混凝土缺陷处理76

十一混凝土的质量检验76

第四章隧道二次衬砌83

一原材料84

二混凝土原材料的储存于管理94

三混凝土配合比的选定95

四混凝土的拌合100

五混凝土的运输102

六混凝土的浇筑104

七混凝土振捣108

八混凝土养护108

九混凝土拆模110

十混凝土缺陷处理111

十一混凝土的质量检验111

第一章

桥梁水下灌注桩

总则

1.目的

为了加强对郑西铁路水下灌注桩高性能混凝土施工质量的控制，切实有效地实施高性能混凝土施工强制性工艺、标准。

特制订郑西铁路水下灌注桩高性能混凝土施工作业指导书，为郑西铁路水下灌注桩高性能混凝土施工质量控制提供参考。

2.范围

本作业指导书仅适用于郑西铁路客运专线设计使用年限100年的水下灌注桩高性能混凝土施工。

3.说明

本作业指导书是水下灌注桩高性能混凝土施工作业指导文件，作业指导书中的指标参数、不齐全或与设计、规范、验标不一致时应以设计、规范、验标文件为准。

一原材料

1.1水泥

1.1.1应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。

水泥的混合材料宜为粉煤灰或矿渣。

有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥。

不宜使用早强水泥。

1.1.2水泥的技术要求除应满足国家标准GB175的有关规定外，还应满足表1.1.2的规定。

表1.1.2水泥的技术要求

序号

项目

技术要求

备注

1

比表面积

≤350m2/kg

（硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥）

按GB/T8074检验

2

80μm方孔筛筛余

≤10.0%

（普通硅酸盐水泥）

按GB/T1345检验

3

游离氧化钙含量

≤1.0%

按GB/T176检验

4

碱含量

≤0.80%

5

孰料中C3A含量

≤8%（非氯盐环境下）

≤10%（氯盐环境下）

按GB8076检验

6

CI-含量

不宜大于0.10%

按JC/T420检验

注：

当骨料具有碱-硅酸反应活性时，水泥的碱含量不应超过0.60%。

1.1.3为确保大桥整体色泽的一致性，梁、墩及台身所使用的水泥的选择宜在充分考虑厂家及品种的不同对其造成的影响。

1.2矿物掺和料

1.2.1矿物掺和料应选用品质稳定的产品，其品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰。

1.2.2粉煤灰的技术要求应满足表1.2.2的规定。

表1.2.2粉煤灰的技术要求

序号

名称

技术要求

备注

1

细度，%

≤20

按GB/T1596检验

2

CI-含量，%

不宜大于0.02

按JC/T420检验

3

需水量比，%

≤105

按GB/T1596检验

4

烧失量，%

≤5.0①

按GB/T176检验

5

含水率，%

≤1.0（对干排灰而言）

按GB/T1596检验

6

SO3含量，%

≤3

按GB/T176检验

7

CaO含量，%

≤10（硫酸盐侵蚀环境）

8

游离CaO含量，%

F类粉煤灰：

≤1.0C类粉煤灰：

≤4.0

9

安定性雷氏夹沸煮后增加距离，mm

C类粉煤灰：

≤5.0

注：

①因条件所限当烧失量指标达不到表中要求时，在其他指标符合表中要求的情况下，经试验证明能满足混凝土耐久性要求时，烧失量指标可适当放宽，但不得大于8%。

F类粉煤灰—由于无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰。

C类粉煤灰—又褐煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰。

1.3磨细矿渣粉的技术要求应满足表1.3的规定

1.4硅灰的技术要求应满足表1.4的规定。

1.5细骨料

1.5.1细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、级配和粒径良好、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。

1.5.2细骨料的颗粒级配（累计筛余百分率）应满足表1.5.2的规定。

表1.3磨细矿渣粉的技术要求

序号

名称

技术要求

备注

1

MgO含量，%

≤14

按GB/T176检验

2

SO3含量，%

≤14

3

烧失量，%

≤3

4

CI-含量，%

不宜大于0.02

按JC/T420检验

5

比表面积，m2/kg

350～500

按GB/T8074检验

6

需水量比，%

≤100

按GB/T18736检验

7

含水率，%

≤1.0

按GB/T18046检验

8

活性指数，%（28d）

≥95

按GB/T18046检验

表1.4硅灰的技术要求

序号

名称

技术要求

备注

1

烧失量，%

≤6

按GB/T176检验

2

CI-含量，%

不宜大于0.02

按JC/T420检验

3

SiO2含量，%

≥85

按GB/T18736检验

4

比表面积，m2/kg

≥18000

5

需水量比，%

≤125

6

含水率，%

≤3.0

按GB/T176检验

7

活性指标，%（28d）

≥85

按GB/T18736检验

表1.5.2细骨料的累计筛余百分率（%）

筛孔尺寸，mm

Ⅰ区

Ⅱ区

Ⅲ区

10.0

0

0

0

5.00

10～0

10～0

10～0

2.50

35～5

25～0

15～0

1.25

65～35

50～10

25～0

0.63

85～71

70～41

40～16

0.315

95～80

92～70

85～55

0.160

100～90

100～90

100～90

1.5.3细骨料的粗细程度按细度模数分为粗、中、细3种规格，其细度模数分别为：

粗砂3.7～3.1

中砂3.0～2.3

细砂2.2～1.6

配制混凝土时宜优先选用中级细骨料。

当采用粗级细骨料时，应提高砂率，并保持足够的水泥或胶凝材料用量，以满足混凝土的和易性；当采用细级细骨料时，宜适当降低砂率。

对于泵送混凝土、抗渗混凝土用砂，以选用中、细级骨料。

1.5.4细骨料的吸水率应不大于2%，细骨料的坚固性用硫酸钠溶液循环浸泡法检验，经5次循环后试样的质量损失率应不超过8%。

1.5.5采用天然砂配制混凝土时，砂的有害物质的含量应符合表1.5.5的规定。

如发现砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，应进行专门检验，确认其能满足混凝土的耐久性要求时方能采用。

表1.5.5砂中有害物质含量限值

项目

质量指标

＜C30

C30～C45

含泥量，%

≤3.0

≤2.5

泥块含量，%

≤0.5

云母含量，%

≤0.5

轻物质含量，%

≤0.5

CI-含量，%

≤0.02

硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3），%

≤0.5

有机物含量（用比色法试验）

颜色不应深于标准色，如深于标准色，则应按水泥胶砂强度试验方法，进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95。

1.5.6细骨料的碱活性应首先采用岩相法对骨料的矿物质组成和类型进行检验，然后采用砂浆棒法进行检验，细骨料的砂浆棒膨胀率应小于0.10%，否则应按要求采取抑制碱—骨料反应的技术措施。

不得使用碱—碳酸盐反应活性母岩生产的机制砂。

1.5.7人工砂的压碎指标值应小于25%。

经亚甲蓝试验判定后，人工砂的石粉含量应符合表1.5.7的规定。

表1.5.7人工砂或混合砂中石粉含量限值

混凝土强度等级

＜C30

C30～C45

石粉含量（%）

MB＜1.40

≤10.0

≤7.0

MB≥1.40

≤5.0

≤3.0

1.5.8细骨料的检验方法按照如下规定：

（1）细度模数、吸水率、含块泥量、坚固性、云母含量、轻物质含量、有机物含量、硫化物及硫酸盐含量、氯离子含量按JGJ52-92进行。

（2）人工砂或混合砂的石粉含量、压碎指标按GB/T14684-2001进行。

（3）碱活性采用TB/T2922.5-2002进行。

人工砂用母岩的碱-碳酸盐反应检验依据为TB/T2922.1-1998和TB/T2922.4-1998。

1.6粗骨料

1.6.1粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小得洁净粒石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。

1.6.2粗骨料最大公称粒径不宜超过钢筋混凝土保护层厚度的2/3（在严重腐蚀环境条件下不宜超过钢筋混凝土保护层厚度的1/2，且不得超过钢筋最小间距的3/4。

1.6.3粗骨料应采用二级或多级级配，其松散堆积密度应大于1500kg/m3，紧密空隙率宜小于40%，吸水率应小于2%（用于干湿交替或冻融环境条件下的混凝土应小于1%）。

1.6.4当粗骨料为碎石时，碎石的强度用岩石抗压强度表示，且岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5。

施工过程中碎石的强度可用压碎指标值进行控制，且应符合表1.6.4的规定。

对于压碎指标值不符合表1.6.4规定的碎石，应通过试验，建立岩石抗压强度与压碎指标值的对应关系，确认岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不小于1.5且混凝土的力学及耐久性能满足要求后，方可使用。

表1.6.4粗骨料的压碎指标值（%）

混凝土强度等级

＜C30

≥C30

岩石种类

沉积岩（水成岩）

变质岩后深成的火成岩

火成岩

沉积岩（水成岩）

变质岩后深成的火成岩

火成岩

碎石

≤16

≤20

≤30

≤10

≤12

≤13

卵石

≤16

≤12

注：

沉积岩（水成岩）包括石灰岩、砂岩等；变质岩包括片麻岩、石英岩等；深成的火成岩包括花岗岩、正长岩、闪长岩和橄榄岩等；火成岩包括玄武岩和辉绿岩等。

1.6.5粗骨料的坚固性用硫酸钠溶液循环浸泡法进行检验。

经5次循环后，试样的质量损失率应不大于8%。

1.6.6粗骨料的有害物质含量应符合表1.6.6的规定。

1.6.7粗骨料的碱活性首先应采用岩相法进行检验。

若粗骨料含有碱—硅酸反应活性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于0.10%，否则应按要求采用抑制碱—骨料反应的技术措施。

不得使用具有碱—碳酸盐反应活性骨料。

表1.66粗骨料的有害物质含量限值

强度等级/项目

＜C30

C30～C45

含泥量，%

≤1.0

泥块含量，%

≤0.25

针、片状颗粒总含量，%

≤10

硫化物及硫酸盐含量（折算SO3），%

≤0.5

CI-含量，%

≤0.02

卵石中有机物含量（用比色法试验）

颜色不应深于标准色，如深于标准色，应配制成混凝土进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95。

1.6.8粗骨料的检验方法按照如下规定：

（1）松散堆积密度、紧密空隙率、颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、吸水率、压碎指标、坚固性、硫化物及硫酸盐含量、有机物含量、岩石抗压强度按JGJ53—92进行。

（2）氯离子含量按GB/T14685-2001进行。

（3）碱活性首先采用TB/T2922.1-1998对骨料的矿物组成和碱活性矿物类型进行检验。

若骨料含有碱—硅酸反应活性矿物，则采用TB/T2922.5-2002对骨料的碱—硅酸反应膨胀率进行试验；若骨料含有碱—碳酸盐反应活性矿物，则采用TB/T2922.4-1998对碱—碳酸盐反应膨胀率进行试验。

1.7外加剂

1.7.1外加剂应采用碱水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显改善或提高混凝土耐久性能的质量稳定产品。

外加剂与水泥应有良好的相容性。

外加剂须铁道部产品质量监督检验中心检验合格。

1.7.2外加剂的性能应满足表1.7.2的要求。

表1.72外加剂的性能指标

序号

项目

指标

备注

1

水泥净浆流动度，mm

≥240

按GB/T8077-2000检验

2

硫酸钠含量，%

≤10.0

3

氯离子含量，%

≤0.2

4

碱含量（Na2O+0.658K2O），%

≤10.0

5

碱水率，%

≥20

按GB8076-1997检验

6

含气量，%

非抗冻性混凝土

≥3.0

抗冻性混凝土

≥4.5

7

坍落度保留值（泵送混凝土），mm

30min

≥180

按JC473-2001检验

60min

≥150

8

常压泌水率比，%

≤20

按GB8076-1997检验

9

压力泌水率，%（泵送混凝土）

≤90

按JC473-2001检验

10

抗压强度比，%

3d

≥130

按GB8076-1997检验

7d

≥125

28d

≥120

11

对钢筋锈蚀作用

无锈蚀

12

收缩率比，%

≤135

13

相对耐久性指标，%，200次

≥80

1.8水

1.8.1混凝土拌合水应满足表1.8.1规定。

1.8.2用拌合用水和蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）进行水泥砂浆实验所得的水泥初凝时间差及终凝时间差均不得大于30min，其初凝和终凝时间尚应符合水泥国家标准的规定。

1.8.3用拌和水配制的水泥砂浆或混凝土的28d或56d抗压强度不应低于用蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）拌制的对应砂浆或混凝土抗压强度的90%。

1.8.4拌和用水不得采用海水。

当混凝土处于氯盐锈蚀环境时，拌和水中CI-含量不应大于200mg/L。

1.8.5养护用水除不溶物、可溶物可不作要求外，其他项目应符合表1.8.1的规定。

不得采用海水养护混凝土。

1.8.6检验方法;

（1）凝结时间差、抗压强度比按JGJ63-89进行。

（2）碱含量按GB/T176-1996进行。

表1.8.1拌合用水的品质指标

项目

钢筋混凝土

素混凝土

备注

PH值

＞4.5

按JGJ63-89检验

不溶物，mg/L

＜2000

＜5000

可溶物，mg/L

＜5000

＜10000

氯化物（以CI-计），mg/L

＜1000

＜3500

硫酸盐（以SO42-计），mg/L

＜2000

＜2700

碱含量，mg/L（以当量Na2O计）

＜1500

按GB/T176-1996检验

二混凝土原材料的储存于管理

2.1水泥的质量验收

2.1.1混凝土用水泥、矿物掺合料等宜采用散料仓分别储存。

袋装粉状材料在运输和存放期间应用专用库房存放，不得露天堆放，且应特别注意防潮。

2.1.2凡氧化镁、三氧化硫初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定者，均为废品。

2.1.3凡细度终凝时间不溶物、烧矢量中任一项不符合标准规定者，均为不合格品。

2.1.4混合材料掺量超过最大限量和强度低于商品标量规定的指标时，均为不合格产品。

2.1.5袋装水泥包装标志中水泥品种、标号、厂名、出厂编号不全的属不合格产品。

2.2水泥储运过程中，还应符合下列规定：

2.2.1装运水泥的车、船应用棚盖。

2.2.2储存水泥的仓库应设在地势较高处，周围应设排水沟。

2.2.3袋装水泥在装卸、搬移过程中不得抛掷。

2.2.4水泥应按品种、强度等级分批堆垛，堆垛高度不宜大于1.5m。

堆垛应架离地面0.2m以上，并距离四周墙壁0.2～0.3m，或预留通道。

2.2.5水泥不宜露天堆放，临时露天堆放时应上盖下垫。

2.2.3储存散装水泥过程中，应采取措施降低水泥的温度或防止水泥升温。

2.3当混凝土采用多级级配粗骨料时，粗骨料应实行分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。

2.4不同混凝土原材料应有固定的堆放地点和明确的标识，表明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和进厂（场）日期。

原材料堆放时应有堆放分界标识，以免误用。

骨料堆场地面应进行硬化处理，并设置必要的排水条件。

2.5混凝土原材料进场（场）后，应及时建立“原材料管理台帐”，台帐内容包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位、“质量证明书”编号、“复试检验报告”编号及检验结果等。

“原材料管理台帐”应填写正确、真实、项目齐全。

三混凝土配合比的选定

3.1混凝土的配合比应根据混凝土原材料品质、设计强度等级、耐久性以及施工工艺对工作性的要求，通过试配、调整等步骤选定。

配制的混凝土拌合物应满足施工要求，配置的混凝土应满足设计强度、耐久性等质量要求。

当设计对混凝土的耐久性指标无具体要求时，应按表3.1-1～4确定。

（1）碳化环境下混凝土的电通量应满足表3.1-1的要求。

表3.1-1碳化环境下混凝土的电通量

强度等级

＜C30

C30～C45

56d电通量（C）

＜2000

＜1500

注：

设计使用年限100年

（2）氯化环境下的钢筋混凝土结构，混凝土的电通量应满足表3.1-2的要求。

表3.1-2氯盐环境下混凝土的电通量

作用等级

L1

L2、L3

56d电通量（C）

＜1000

＜800

注：

设计使用年限100年

（3）化学侵蚀环境下的混凝土结构，混凝土的电通量应满足表3.1-3的要求。

表3.1-3化学侵蚀环境下混凝土的电通量

作用等级

H1、H2

H3、H4

56d电通量（C）

＜1200

＜1000

注：

设计使用年限100年

（4）冻融破坏环境下的混凝土结构，混凝土的抗冻性应满足表3.1-4的要求。

表3.1-4冻融破坏环境下混凝土的抗冻性

环境作用等级

D1、D2、D3、D4

56d电通量（C）

≥F300

注：

设计使用年限100年

3.2选定混凝土配合比应遵循如下基本规定：

3.2.1为提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，混凝土中应适量掺加优质的粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰等矿物掺合料。

不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的性能通过试验确定。

一般情况下，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%。

当混凝土中的粉煤灰掺量大于30%时，混凝土的水胶比不宜大于0.45。

3.2.2胶凝材料用量不宜小于350kg/m3，水泥或胶凝材料的初凝时间不宜小于2h。

C30及以下混凝土的胶凝材料总量不宜高于400kg/m3，C35～C40混凝土不宜高于450kg/m3。

粗骨料的最大粒径不应大于导管内经的1/4或钢筋净距的1/4（仅有单层钢筋时，则最大粒径不应大于钢筋净距的1/3），且不宜大于60mm。

3.2.3不同环境条件下混凝土结构的混凝土的最大水胶比和单方混凝土胶凝材料的最低用量应满足设计要求。

当设计无具体要求时，应满足表3.2.3-1～2的规定。

当化学侵蚀介质为硫酸盐时，混凝土的胶凝材料还应满足表3.2.3-3的规定。

配合比选定试验中，必须进行抗蚀试验，经试验，胶凝材料的抗蚀系数不得小于0.8。

3.2.4混凝土中宜掺加符合细则要求且能提高混凝土耐久性能的混凝土外加剂，优先选用多功能复合外加剂。

3.2.5混凝土中的碱含量应符合设计要求。

当设计无具体要求时，当骨料的碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10～0.20%时，混凝土的碱含量应满足表3.2.5的规定；当骨料的碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.20～0.30%时，除了混凝土的碱含量应满足表3.2.5的规定外，还应在混凝土中掺加具有明显抑制效能的矿物掺合料和外加剂，并应试验证明抑制有效。

3.2.6钢筋混凝土结构的混凝土氯离子总含量（包括水泥、矿物掺合料、粗骨料、细骨料、水、外加剂等所含氯离子含量之和）不应超过胶凝材料总量的0.10%。

3.2.7混凝土的入模含气量宜满足表3.2.7的规定。

3.2.8混凝土的配制强度应较在一般配制强度的基础上再提高10～20%。

3.2.9选择配合比时，应同时按数种不同流动度的要求选定。

混凝土的坍落度宜为180～220mm。

表3.2.3-1钢筋混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量（kg/m3）

环境类别

环境作用等级

最大水胶比

最小胶凝材料用量

碳化环境

T1

0.55

280

T2

0.50

300

T3

0.45

320

氯盐环境

L1

0.45

320

L2

0.40

340

L3

0.36

360

化学侵蚀环境

H1

0.50

300

H2

0.45

320

H3

0.40

340

H4

0.36

360

冻融破坏环境

D1

0.50

300

D2

0.45

320

D3

0.40

340

D4

0.36

360

磨蚀环境

M1

0.50

300

M2

0.45

320

M3

0.40

340

注：

设计使用年限100年

表3.2.3-2素混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量（kg/m3）

环境类别

环境作用等级

最大水胶比

最小胶凝材料用量

碳化环境

T1、T2、T3

0.60

280

氯盐环境

L1、L2、L3

0.60

280

化学侵蚀环境

H1

0.50

300

H2

*

*

H3

*

*

H4

*

*

冻融破坏环境

D1

0.50

300

D2

*

*

D3

*

*

D4

*

*

磨蚀环境

M1

0.55

280

M2

0.50

300

M3

*

*

注：

1设计使用年限100年

2“*”表示不宜采用素混凝土

表3.2.3-3硫酸盐侵蚀环境下混凝土胶凝材料的要求

环境作业等级

水泥品种

水泥熟料中C3A含量，%

粉煤灰或磨细矿渣粉的掺量，%

最小胶凝材料用量，kg/m3

H1

普通硅酸盐水泥

≤8

≥20

300

中抗硫酸盐硅酸盐水泥

≤5

／

300

H2

普通硅酸盐水泥

≤8

≥25

330

中抗硫酸盐硅酸盐水泥

≤5

≥20

300

高抗硫酸盐硅酸盐水泥

≤3

／

300

H3

H4

普通硅酸盐水泥

≤6

≥30

360

中抗硫酸盐硅酸盐水泥

≤5

≥25

360

高抗硫酸盐硅酸盐水泥

≤3

≥20

360

表3.2.5混凝土最大含碱量（kg/m3）

设计使用年限级别

一（100年）

二（60年）

三（30年）

环境条件

干燥条件

3.5

3.5

3.5

潮湿条件

3.0

3.0

3.5

含碱环境

*

*

3.0

注：

1“*”号表示混凝土必须换用非碱活性骨料。

2混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺合料、外加剂及水的碱含量之和。

其中，矿物掺合料的碱含量以其所含可溶性碱计算。

粉煤灰的可溶性碱