特大桥主墩水下承台大体积混凝土施工方案Word文件下载.docx
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50.6
C40混凝土
16.0
122.5
124.8
总方量为168.7m³
67.3
0.9
2劲性骨架预埋材料表：
主塔劲性骨架材料表
编号
材料规格
长度（m）
单元件数
总长度（m）
每延米重（kg）
总重（kg）
M1-1
槽钢
[200*75*9
3.21
12
38.52
25.777
992.93
M1-2
24
618.648
M1-3
4.42
8
35.36
911.4747
M1-4
8.3
33.2
855.7964
M2-1
角钢
L75*75*8
9.87
39.48
9.03
356.504
M2-2
8.17
32.68
295.1
M3-1
4.95
19.8
178.794
M3-2
5.2
41.6
375.648
M3-3
4.1
16.4
148.092
M3-4
4.45
35.6
321.468
M4-1
8.7
17.4
448.52
M4-2
7
14
360.878
M4-3
309.324
合计
6173.178
3承台模板材料表：
第一层承台模板材料使用量
使用量
竹胶板
1.2*2.4m
102块
方木
10*10*400cm
272根
承台高3m
钢丝绳
φ21.5mm
700米
直径为26m
卡口
42个
第二层承台模板材料使用量
87块
233根
承台高2m
400米
上直径为20m
30个
下直径为24m
44块
176根
承台高1m
工字钢
I20cm
180米
长12m，宽11m
4冷却水管材料表
第一层承台冷却水管材料使用量
水管
1620米
外径φ25mm内径φ23mm
软管
60米
880米
35米
3、人员及机械设备
为了能按时完成承台施工，人员和设备投入见下表所示：
20#主墩承台施工的人员表
序号
工种
人数
工作内容
现场负责人
负责施工的全面协调工作
技术负责人
负责现场施工指挥工作
技术员
全面负责施工的技术工作
钢筋工
30
负责钢筋加工与安装
模板工
20
负责模板的打磨、安装及校正
混凝土工
负责混凝土的浇筑
电焊工
10
负责钢筋的焊接，模板加固筋的焊接
电工
负责施工过程中各种线路的安装与布设
20#主墩承台施工的机械设备表
机械设备名称
规格型号
单位
数量
备注
履带吊
80T
台
50T
汽车吊
25T
装载机
50
抽水泵
3KW高扬程
泥浆泵
22KW
电焊机
400
15
发电机
400KW
9
混凝土拌和站
120
套
混凝土罐车
9m3
辆
11
混凝土泵车
37m
钢筋切割机
13
钢筋调直机
插入式振捣棒
75
个
注：
承台砼施工时，南岸120型和90型拌和站拌和，北岸拌和站备用，为保证砼供应8辆混凝土罐车运输，砼输送泵采用2台汽车泵，其中一台为备用，入模砼方量按80m3/h考虑，第一层承台浇筑时间为20小时，第二层承台浇筑时间为10小时，第三层承台直接由120型拌和站供应，浇注时间为4小时。
三、承台施工方案
该承台施工为大体积砼施工，承台模板为1.5cm厚的防水竹胶板，辅以10*10cm方木加强，间距30cm，用钢丝绳固定，每道50cm。
钢筋在现场绑扎，第一、二层承台钢筋一次绑扎成型；
在第一层承台砼浇筑结束后，安装劲性骨架，主塔预埋钢筋就位，C35、C40承台砼由120型拌和站生产，罐车运输，汽车泵浇筑，分层推移浇筑砼厚度为30-40cm，使用插入式振捣棒振捣。
承台混凝土冷却水管采用外径φ25mm内径φ23mm的铁制水管，第一、二层承台布置冷却水管，通过自流水调节砼内外温差，辅加水泵压水，冷却水为淮河水。
共布设5层冷却管，第一层承台布设3层冷却管，第二层承台布设2层冷却管。
承台砼采用拌和站集中拌和，泵送入模，插入式振捣器振捣。
（一）、承台施工工艺流程
承台施工工艺流程图
（二）、封底砼检查、破除桩头
封底砼浇注完毕，待封底砼强度达到设计强度80%后抽干水，清除封底砼表面浮泥、残渣，表面冲洗干净，整平封底砼顶面。
凿除桩头确保桩头嵌入承台20cm。
（三）、钢筋加工与安装
在钢筋安装之前应加工安装墩身预埋劲性骨架，劲性骨架严格按照施工设计图纸施工，采用[200槽钢和L100*100*8的角钢组合焊接，焊缝为20cm,承台预埋骨架如下图：
承台预埋劲性骨架图（红线为劲性骨架；
黑色为钢筋；
蓝色为砼边线）
劲性骨架的安装每节高为4.5m,[200槽钢通长预埋在承台内，L100*100*8角钢安放在主筋内侧及连接槽钢的部位，墩身钢筋贴着劲性骨架以便于安装。
⑴、钢筋加工：
钢筋在4#加工场集中加工，平板车运输至现场使用。
⑵、按照承台分层界线安装钢筋：
安装第一、二层（3m、2m）钢筋：
先安装底层骨架筋，再将基桩深入承台的钢筋按照图纸要求做成开口喇叭形状；
安装框架筋、箍筋；
第二层钢筋先只安装其在第一层承台内部分的钢筋，第二层水平钢筋待第一层混凝土浇筑完毕后再安装，且在第一层承台混凝土顶面处预埋劲性骨架底座。
安装第三层（1m）钢筋：
在安装劲性骨架与承台钢筋相交时要电焊固接，并保证骨架整体刚度，在劲性骨架顶部设置可循环使用的临时横联、临时剪刀撑，增大劲性骨架的整体刚度。
塔柱预埋钢筋1.5m，即穿过第三层并进入第二层0.5m。
钢筋安装应严格按设计图纸施工，施工中必须确保钢筋定位准确，钢筋的各项技术指标严格按施工技术规范要求进行控制。
承台所有钢筋连接其接头应错开布置，同一断面接头不得超过该断面接头数量的50%，并应严格按施工规范操作。
水平钢筋与主筋的交叉点应用扎丝梅花形绑扎结实，必要时，亦可用电焊点焊，但不能烧伤主筋。
为保证保护层厚度，在钢筋上按4块/m²
加设砼垫块，垫块与钢筋应扎紧，并错开布置。
钢筋施工中的一些注意事项：
a、在承台基底施工时，承台测量放样要准确。
b、布筋前，放出承台中线、钢筋骨架位置线，以及塔柱钢筋预埋位置线，钢筋安装采用刚性架立结构分层进行。
c、利用定购的砼垫块对底层钢筋进行定位，两层钢筋骨架间利用短钢筋支垫，侧面保护层利用砼垫块来保证。
d、主塔主筋预埋采用劲性骨架定位安装，主塔预埋钢筋落在2个十字型的[200槽钢上。
e、按温控要求在钢筋绑扎过程中同步安装好冷却管。
f、安设计图纸布置好避雷接地钢筋。
在进行承台施工时，注意做好塔柱钢筋的预埋以及后期工序施工的预埋件预埋，砼浇筑前要确定塔吊、现浇支架等预埋件的位置及尺寸，以便及时准确预埋。
（四）、模板安装
承台模板为加工好的竹胶板（1.2m×
2.4m）现场拼装组合。
模板检查合格后，涂刷脱模剂，进行模板的安装。
在钢筋绑扎好后利用吊车将模板吊入围堰内进行安装，模板安装好后，检查平面位置、高程符合设计要求后加固。
第一、二层承台模板固定采用φ21.5mm钢丝绳方木楔块组合，使用葫芦拉紧钢丝绳，第三层承台用型钢拼成框架支撑。
模板安装完成后测量定位，按设计要求调整模板的位置。
模板拼装时使用粘胶海绵条止浆。
承台各层模板安装图如下：
第一层承台模板安装示意图（蓝色为承台边线；
红色为竹胶板；
黑色为钢丝绳，模板下边预埋钢筋；
绿色为10*10方木）
承台模板为竹胶板宽1.2m,高3.6m，竹胶板连接处加方木结合；
10*10cm方木间距为30cm；
钢丝绳间距为50cm一道，共7道。
第二层承台模板安装示意图（蓝色为承台边线；
承台模板为竹胶板宽1.2m,高3.6m，竹胶板连接处加方木结合；
钢丝绳间距为50cm一道，共5道，模板下放植入预埋钢筋来固定模板位置，模板上口用[200槽钢压住，间距为1m。
第三层承台模板安装示意图（蓝色为承台边线；
黑色为模板下边预埋钢筋；
承台模板为竹胶板宽1.2m,高2.4m；
模板下放预埋钢筋来固定模板位置，模板上方使用顶板钢筋外接钢筋来压住模板，控制模板在砼浇筑时上浮，中间两道20工字钢加强模板的固定，间距30cm。
（五）、砼浇筑与养护
⑴、砼的配制
承台C35砼采用低碱普通硅酸盐水泥、粉煤灰，所用的砂子、石子、水等材料均应符合相应《技术规范》的要求。
进行砼配合比设计时，添加PCA聚羧酸缓凝减水剂，砼缓凝时间为16小时。
⑵、砼的浇筑
浇筑混凝土前，对支撑、模板、钢筋、预埋件进行检查，将模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净。
钢筋经监理工程师验收合格后，方可进行砼浇注。
砼浇注前检查混凝土的拌和质量，按设计要求控制其坍落度。
混凝土采用集中拌和，砼输送泵泵送入模的浇注方式。
混凝土分层浇注分层振捣，每层厚度为30cm，承台砼每层一次从西向东连续浇注完成。
在每层砼浇注过程中，随砼的灌入及时采用插入式振动棒振捣。
振动棒振动时移动间距不超过振动棒作用半径的1.5倍。
振捣过程中，振动棒与模板间距保持5～10cm的距离，并避免碰撞钢筋与骨架，不得直接和间接地通过钢筋施加振动。
振捣上层砼，振动棒应插入下层砼内5～10cm。
每一处振捣完毕后，应徐徐提出振动棒。
为防止砼在水化、凝结过程中内外温差过大，致使砼表面产生裂缝，采取如下措施：
a、采用低碱普通硅酸盐水泥并掺加粉煤灰。
b、采用改善骨料级配、降低水灰比、掺加混合材料、掺加外加剂等方法减少水泥用料。
c、严格按照技术规范控制浇注厚度，以加快砼的散热速度。
d、砼用原材料应避免日光爆晒以降低拌和混凝土的入模温度。
e、降低混凝土拌和时所用骨料及水的温度。
f、采用布置冷却管进行通水冷却。
砼浇注完成后，及时收浆，立即进行养护。
采用土工布对混凝土进行覆盖、洒水养护，砼的养护时间不得少于7天。
承台砼浇注完成，待强度达到2.5Mpa后拆除模板。
（六）、混凝土温控措施
1、混凝土性能：
承台混凝土原材料
①水泥：
凤阳珍珠水泥P.O42.5，产地:
凤阳珍珠水泥有限公司；
②粉煤灰：
F类II级，产地:
淮南市珍宝粉煤灰开发利用有限公司；
③细集料：
明光市女山湖细度模数2.52黄砂；
④粗集料：
凤阳县灵泉马岗采石场5-25mm碎石（5-16mm，16-25mm）
⑤外加剂：
江苏苏博特新材料外加剂有限公司PCA缓凝减水剂，掺量为胶凝材料用量1.3%。
⑥水:
淮河河水
承台施工配合比：
承台混凝土标号为C35，其配合比见下表：
砼设计标号
水灰比
每立方米各材料用量（Kg）
塌落度（mm）
抗压强度（MPa）
水
碎石
28天
60天
C35
0.38
150
300
95
726
1139
5.14
160-
180
40.2
此配合比为暂时上报配合比，试验室还会从材料、骨料级配等方面继续优化施工配合比。
材料热特性值
混凝土组成材料
石
总计
混凝土
重量比（Kg）
2400
百分比（%）
3.96
12.5
30.25
47.38
6.250
材料导热系数（W/m〃k）
0.25
2.218
3.082
2.908
0.600
材料比热
（KJ/Kg〃k）
0.96
0.536
0.745
0.708
4.187
混凝土热特性值
承台混凝土（C35）
封底混凝土（C20）
最终弹性模量（MPa）
3.15×
104
2.55×
泊松比
0.2
比重（×
103kg/m3）
2.5
绝热温升（℃）
45.12
—
2.64
2.733
材料比热（KJ/Kg〃k）
0.928
0.8939
计算使用公式
①、材料导热系数
、材料比热
、绝热温升
p、pc、ps、pg、pw-----为混凝土、水泥、砂、石子、水、粉煤灰每立方米混凝土所占百分比；
、
c、
s、
g、
w-----为混凝土、水泥、砂、石子、水、粉煤灰的导热系数；
c、cc、cs、cg、cw----分别为水泥、砂、石子、水、粉煤灰的比热；
T（t）----浇筑完一段时间，混凝土的绝热升温值，℃；
mc----每立方米混凝土水泥用量，㎏/m3；
Q----水泥水化热量，J/㎏。
抗裂安全度
通过计算可知混凝土可能产生最大收缩应力在15天时，T（15）=44.67℃，查表可知，M1=1.25，M2，M3，M5，M8，M9均为1，M4=1.42，M6=0.93，M7=0.7，M10=0.95（路桥施工计算手册），则混凝土的收缩变形值为：
混凝土15d收缩当量温差为：
混凝土15d的弹性模量为：
混凝土的最大综合温差为：
则基础混凝土最大降温收缩应力为：
，满足要求。
2、温控标准
根据温控计算及规范要求，提出不出现有害温度裂缝的温控标准如下：
混凝土内部允许最高温度
混凝土内部最高温度是指混凝土浇注块内部最高温度的允许值，承台允许最高温度取值为46℃。
浇注温度
混凝土入仓并经过平仓振捣后，在上层混凝土覆盖前距混凝土表面10-15cm处的温度为浇注温度。
控制浇注温度对降低混凝土内部最高温度具有重要意义。
应控制混凝土浇注温度不大于T+4℃（T为浇注期间平均温度）。
内外温差
混凝土块体内部平均温度与表面温度之差为内外温差。
为防止混凝土内外温差过大引起表面裂缝，施工中需控制混凝土内外温差小于25℃。
保温标准
混凝土表面裂缝多发生在浇注初期，而初期的气温骤降是引起表面裂缝的主要外因。
当平均气温在2-3天内连续下降6-9℃时，未满28天龄期的混凝土暴露表面可能产生裂缝。
因此应采取的保温标准为2-3天内连续下降小于6-9℃。
降温速率
控制降温速率可使混凝土内部温度应力得到及时释放，对减少温度裂缝具有重要意义。
混凝土降温速率应控制在不大于3℃/d。
3、温控措施
混凝土原材料选择及质量控制
在满足混凝土设计强度的前提下，合理选择混凝土原材料，选择级配良好的砂、石料、外加剂，以降低水泥用量，控制砼水化热温升，是大体积混凝土温控的重要环节。
优化混凝土配合比，降低水化热温升
配合比设计应在规范允许范围内尽量掺加粉煤灰等矿物掺合料，采用缓解水化热效果好的外加剂，以减少水泥用量，降低混凝土的水化热温升。
混凝土应具有良好的粘聚性，不离析、不泌水，初始坍落度应控制在16-18cm，初凝时间16h。
对混凝土施工的一般要求
为确保大体积混凝土施工质量，提高混凝土的均匀性和抗裂能力，必须加强对混凝土每一环节的施工控制，现场人员从混凝土的拌合、运输、浇筑、振捣到养护保温整个过程实行有效监控。
混凝土施工严格按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）进行，并特别注意以下方面：
混凝土拌制配料前，各种衡器应请计量部门进行计量标定，称量误差应符合规范要求。
应严格控制新拌混凝土质量，使其和易性满足要求。
坍落度检验应在出机口进行，每车检一次，拒绝使用坍落度过大或过小的混凝土料。
应及时监测粗、细骨料的含水率，遇阴雨天气应增加监测频率，随时调整砼施工配合比。
浇筑前应对模板、钢筋、预埋件、监控元件及线路等进行检查，同时检查是否有碎渣异物等，检验合格后才能开盘。
为防止混凝土离析，应符合下列规定：
.当直接从高处卸料时，高度不应超过2m；
b.当高度超过2m时，应通过串筒、溜槽等措施；
c.在串筒出料口下面，混凝土堆积高度不应超过1m，及时摊平，分层振捣。
混凝土应按规定厚度、顺序和方向分层浇筑，必须在下层混凝土初凝前浇筑完毕上层混凝土。
如因故停歇，时间超过混凝土初凝时间时，混凝土界面按工作缝处理。
混凝土分层浇筑厚度不宜超过0.3米，并保持从界面一侧向另一侧浇筑的顺序和方向。
浇筑混凝土时，应采用振动器振实：
①使用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模应保持5—10cm距离，应避开预埋件或监控元件10—15cm，应插入下层混凝土5—10cm；
②对每一部位混凝土必须振动到密实为止，密实的标志是：
混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈平坦、泛浆。
在浇筑混凝土过程中，必须及时清除表面积水。
严格按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）要求进行层间水平施工缝处理。
二次振捣可以有效减少混凝土因沉陷收缩产生的早期裂缝，因此混凝土浇筑完毕后，在混凝土初凝以前应进行二次振捣。
调整工作时间，应尽量选择气温较理想的天气施工，同时尽量安排每一次浇筑层的中下部混凝土在同一时间段浇注。
降低入仓温度，根据气温调整混凝土的浇注温度。
a、水泥提前入罐，让其自然冷却，确保拌合前的水泥温度不高于60℃。
b、搭设凉棚，堆高骨料，低层取料和用凉水喷淋骨料等方法降低骨料温度。
当气温较低时，采用温水拌合混凝土，运输保暖等措施。
c、加快运输和入仓速度，减少混凝土在运输和浇注过程中的温度回升。
埋设冷却水管及其要求
水管布置
根据混凝土内部温度分布特征，承台拟埋设5层冷却水管。
冷却水管采用外径φ25mm内径φ23mm的铁制水管，其水平间距为1.0m，竖向层距为1.0m，水平布置在承台内，没根冷却水管贯通承台进出水口分别布置在承台的东、西面。
承台模板拆完后，在承台与钢板桩围堰间砖砌两道3m高50cm厚的隔断墙，将承台的外围分成东西两部分，西半部分做为蓄水压力池，流到东面的水通过水泵回到西面。
用22KW泥浆泵把淮河水抽到承台外与围堰内，然后每层配两台潜水泵使水得到循环，达到冷却效果。
冷却水管布置见下图：
冷却水管布置图
冷却水管使用及其控制
a、冷却水管应采用导热性能好的金属管，水管安装保证质量，确保通水期间的水流通畅，中途不得发生停水事故。
b、混凝土浇筑完成后24小时拆模，随即开始通水，通过自流水调节砼内外水温不超过25℃，若不能满足要求，立即启动水泵循环系统，保证砼内外水温差值达到要求。
同时观测砼内外温差，控制在20℃以内。
混凝土峰值过后即停止通水，在混凝土降温速率不超过3.0℃/d时，恢复通水，通水流量应达到25L/min，通水时间根据测温结果确定，（具体结束时间视混凝土温升、温降情况而定）；
c、待通水冷却全部结束后，采用C35水泥浆对冷却水管进行灌浆填实处理。
d、为保证冷却水的初期降温效果,项目部应提前成立专职小组,专人负责,优化冷却水管的管路布置,合理选择水泵,并配备检修人员,准备1~2台备用水泵,若管路出现故障应及时排除,保证冷却系统正常工作。
施工时,操作人员应听从专职小组统一指挥,及时开启和关闭阀门。
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