承台大体积混凝土专项施工方案.docx
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承台大体积混凝土专项施工方案
新建黔张常铁路QZCZQ-5标二分部
承台大体积混凝土专项施工方案
1编制说明
1.1编制依据
1、国家相关法律、法规，国家有关部门、铁道行业及中国铁路总公司相关技术标准、规范、指南，中国铁路总公司相关规章制度。
2、《黔张常铁路指导性施工组织设计》。
3、《沪昆客专湖南公司建设标准化管理办法》。
4、《新建铁路黔江至张家界至常德线施工图设计DK79+725.3～DK130+300大中桥设计图第三册》。
5、《实施性施工组织设计》。
6、《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）。
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》（TB10424-2010）。
9、《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）。
10、《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》（铁建设函［2015］285）及局部修订条文（铁建设［2006］141、铁建设［2012］3号）。
11、工程现场实际情况以及我单位施工经验、机械设备装备、施工技术与管理水平以及多年来相关工程实践中积累的施工及管理经验。
1.2适用范围
适用于新建黔张常铁路QZCZQ-5标二分部水沙坪1号中桥、水沙坪2号特大桥、水沙坪3号大桥、车树村1号特大桥、车树村2号大桥、西湖冲特大桥、尧城村大桥承台、挖井基础施工。
1.3编制原则
为确保中铁五局黔张常铁路QZCZQ-5标二分部水沙坪1号中桥、水沙坪2号特大桥、水沙坪3号大桥、车树村1号特大桥、车树村2号大桥、西湖冲特大桥、尧城村大桥承台、挖井基础施工的顺利进行，确保安全和质量，特编制本施工方案。
2工程概况
2.1工程简介
二分部桥梁共有承台或挖井基础104个，具体情况详见下表。
桥名
桥长（m）
墩台号
承台尺寸（长）m
承台尺寸（宽）m
承台尺寸（高）m
承台混凝土方量（m³）
备注
水沙坪1号中桥Ⅰ、Ⅱ线
113.06
0#台
10.2
9.1
2
185.6
1
6.3
9.3
2
117.2
2
6.3
9.3
2
117.2
3#台
12.9
9.1
2
234.8
水沙坪1号中桥Ⅲ线
113.06
0#台
9.5
4.9
2
93.1
1
4.8
4.8
2
46.1
2
4.8
4.8
2
46.1
3#台
11.1
4.9
2
108.8
水沙坪1号中桥Ⅳ线
113.06
0#台
9.5
4.9
2
93.1
1
4.8
4.8
2
46.1
2
4.8
4.8
2
46.1
3#台
11.1
4.9
2
108.8
水沙坪2号特大桥
990.39
0#台
8.3
9.1
2.5
188.8
1
5.7
12.5
2.5
178.1
2
5.7
12.5
2.5
178.1
3
5.7
12.5
2.5
178.1
4
5.7
12.5
2.5
178.1
5
5.7
12.5
2.5
178.1
6
5.7
10.3
2.5
146.8
7
4.8
10.2
2
97.9
8
4.8
10.2
2
97.9
9
4.8
10.2
2
97.9
10
4.8
10.2
2
97.9
11
4.8
10.2
2
97.9
12
4.8
10.2
2
97.9
13
4.8
10.2
2
97.9
14
4.8
10.2
2
97.9
15
4.8
10.2
2
97.9
16
4.8
10.2
2
97.9
17
4.8
10.2
2
97.9
18
4.8
10.2
2
97.9
19
4.8
10.2
2
97.9
20
4.8
10.2
2
97.9
21
4.8
10.2
2
97.9
22
4.8
10.2
2
97.9
23
4.8
10.2
2
97.9
24
4.8
10.2
2
97.9
25
4.8
10.2
2
97.9
26
4.8
10.2
2
97.9
27
4.8
10.2
2
97.9
28
4.8
10.2
2
97.9
29
4.8
10.2
2
97.9
30
4.8
10.2
2
97.9
31#台
8.7
9.1
2
158.3
水沙坪3号大桥
134.66
0#台
8.6
8.8
2
151.4
1
4.8
10.2
2
97.9
2
4.8
10.2
2
97.9
3
4.8
10.2
2
97.9
4
4.8
10.2
2
97.9
5#台
8.7
9.1
2
158.3
车树村1号特大桥
623.44
0#台
8
9
3
144.0
设置冷却水管
1
5.7
10.3
2.5
146.8
2
5.7
10.3
2.5
146.8
3
10.6
13.4
3
426.1
设置冷却水管
4
16.1
18.6
4
1197.8
设置冷却水管
5
16.1
18.6
4
1197.8
设置冷却水管
6
14.6
14.6
4
852.6
设置冷却水管
7
10.5
12.5
3
393.8
设置冷却水管
8
6.1
12.5
2.5
190.6
9
6.1
12.5
2.5
190.6
10
7.5
12.3
2.5
230.6
11
7.5
12.3
2.5
230.6
12
7.5
12.3
2.5
230.6
13
7.5
12.3
2.5
230.6
14
7.5
12.3
2.5
230.6
15
9.1
12.3
2.5
279.8
16
6.1
12.5
2.5
157.1
17
5.7
10.3
2.5
146.8
18#台
8
9
2
144.0
车树村2号大桥
406.18
0#台
8.7
9.1
6
475.0
设置冷却水管
1
4.5
10
8
325.2
设置冷却水管
2
5
11
5
248.2
设置冷却水管
3
5.3
11
5
261.4
设置冷却水管
4
7.6
12
4
315.2
设置冷却水管
5
6.8
12.5
2.5
212.5
6
6.8
12.5
2.5
212.5
7
6.8
12.5
2.5
212.5
8
6.8
12.5
2.5
212.5
9
6.8
12.5
2.5
212.5
10
6.8
12.5
2.5
212.5
11
6.8
12.5
2.5
212.5
12#台
11.5
9.1
2.5
261.6
西湖冲特大桥
526.6
0#台
7.2
10.7
2.5
192.6
1
9.5
13.5
3
384.8
设置冷却水管
2
10.5
14.5
3
456.8
设置冷却水管
3
13.9
16
3.5
778.4
设置冷却水管
4
15
16.5
4
990.0
设置冷却水管
5
18
19
4.5
1539.0
设置冷却水管
6
13
16.5
4.5
965.3
设置冷却水管
7
12.5
16
3.5
700.0
设置冷却水管
8
12.5
16
3.5
700.0
设置冷却水管
9
9.5
12.5
3
356.3
设置冷却水管
10#台
7.2
10.7
2.5
192.6
尧城村大桥
417.88
0#台
8.3
9.1
2.5
188.83
1
12.5
8.9
3
333.75
设置冷却水管
2
18.5
14.5
4
1073.00
设置冷却水管
3
18.5
14.5
4
1073.00
设置冷却水管
4
14.5
11.5
3
500.25
设置冷却水管
5
8.3
13.1
2.5
271.83
6
9.1
12.3
2.5
279.83
7
8.3
13.1
2.5
271.83
8
8.3
13.1
2.5
271.83
9
6.1
12.5
2.5
190.63
10#台
8.3
9.1
2.5
188.83
2.2工程地质情况
桥址区的岩土层主要有第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质黏土，坡残积层（Qel+dl）粉质黏土；下伏基岩主要有灰岩、页岩、石灰岩。
2.3水文地质特征及评价
桥址区地表水系发育，桥址区地下水类型主要为松散岩土类孔隙潜水、碳酸盐岩溶水、基岩裂隙水。
水质良好，对混凝土无侵蚀性。
2.4气象资料
属中亚热带山地季风湿润型气候，气候温和，四季分明。
年平均气温14℃～17.7℃，最冷月（一月）平均2.9℃～5.5℃，最热月（七月）平均24.2℃～28.4℃，极端最高气温40.8℃，极端最低气温-3.7℃。
年平均降水量1200～1500mm之间，年最大降雨量2251.3mm，年最小降雨量796.6mm，降水多集中在4-9月，约占全年降水量的70%。
年平均蒸发量739.2～1090.4mm。
年平均风速0.6～2.1m/s，最大风速35m/s（瞬时）。
2.5既有构筑物情况
桥址区无大型既有构筑物。
2.6交通条件
主要干线公路有S305省道、G209国道，桥梁距国道省道较远，主要靠村村通道路和新修便道连接，交通极为不便。
2.7工程特点
桥梁承台多，桥址区地面起伏大。
3施工部署与资源配置
3.1总体施工原则
在施工部署上总的指导思想是：
应用最佳的施工技术，选用最有战斗力的施工队伍，投入先进的机械设备，安排合理的施工工序，采用科学的组织管理方法，保证达到优质、安全、按期竣工的目标。
我部桥梁承台施工计划安排三个片区，架子一队负责水沙坪1号中桥、水沙坪2号特大桥、水沙坪3号大桥承台施工。
架子二队负责车树村1号特大桥承台施工。
架子三队负责车树村2号大桥、西湖冲特大桥及尧城村大桥承台施工。
每个工作面根据现场实际情况配置模板、人员、机械设备。
桥梁承台施工顺序详见施工进度计划表，根据桩基施工情况适时调整。
序号
作业面
施工范围
备注
1
架子一队
水沙坪1号中桥、水沙坪2号特大桥、水沙坪3号大桥承台
人员、机械、模板设备根据现场实际情况调配倒用。
2
架子二队
车树村1号特大桥承台
3
架子三队
车树村2号大桥、西湖冲特大桥、尧城村大桥承台
3.2现场总平面布置
施工场地按“方便施工、便于管理、驻地共建、少占地、环保、经济”的原则进行布置，在满足施工的条件下，做到文明施工和环境保护达标。
施工现场各种临时设施分别布置在施工现场内，现场主要设置办公区；大型工具堆放区；钢材、钢筋堆放、加工区；材料堆放区；搅拌站以及水泥库等设施。
3.3主要机具及设备配置
主要机具设备配置见下表。
序号
机械设备名称
规格及型号
工作面1数量
工作面2数量
技术状况
进场时间
备注
1
挖掘机
R225-7C
1
1
良好
2015年8月
2
吊车
25T
1
1
良好
2015年8月
4
插入式振捣棒
ZX-50
4
4
良好
2015年8月
5
电焊机
500
2
2
良好
2015年8月
6
砂轮切割机
G250
2
2
良好
2015年8月
7
钢筋切断机
GQ50
2
2
良好
2015年8月
8
钢筋弯曲机
GW50
2
2
良好
2015年8月
9
调直机
GX6-12
2
2
良好
2015年8月
10
抽水机
台
3
3
良好
2015年8月
11
模板
套
1
1
良好
2015年8月
12
温度监控仪器
套
1
1
良好
2015年8月
13
循环冷却水系统
套
1
1
良好
2015年8月
3.4劳动力配置使用计划
以一个承台为一个单位，具体劳动力资源见下表：
序号
工种
工作面1人数
工作面2人数
备注
1
钢筋工
10
10
2
焊工
4
4
3
模板工
8
8
4
混凝土工
5
5
5
其他人员
5
5
合计
32
32
3.5临水临电方案
生活用水就近打井取水使用，施工用水就近在沟、河附近挖坑围井抽水，拌和站设临时水池。
生产用电从隧道洞口施工用电分支出来。
3.6现场准备
1）做好施工测量控制网的复测和加密工作，敷设施工导线和水准点；
2）工地试验室开展原材料检测和施工配合比确定工作；
3）通水、通电、通路、场地平整。
4施工方案
大体积混凝土承台施工时，由于混凝土单位时间内浇筑量大，混凝土水化热形成的内外温差及收缩等会引起非均匀变形，同时变形还受到结构内外的约束，承台容易产生裂缝，所以，施工中必须采取有效的措施和方法，防止混凝土有害裂缝的产生，保证承台施工的质量。
根据承台型式及设计要求，混凝土采用分层浇筑，同时，布设冷却水管，采用自然通水冷却混凝土浇筑产生的水化热。
4.1水化热计算
经计算，混凝土浇筑温度为25℃、混凝土浇筑高度为3m时，混凝土内外温差为24.5℃，具体计算过程详见附件。
为确保工程质量，承台高度为3m时设置一层冷却水管。
承台高度小于3m时不设置冷却水管。
4.2冷却管安装
1）冷却管采用外径Φ40，壁厚3mm钢管，接头采用钢接头，拐角处采用弯头。
先将钢管按冷却管安装图下料及滚丝并运至施工现场，钢筋绑扎完毕后，根据水化热值计算冷却水管的布置，并按设计位置安装，接头处先涂上油漆再拧紧，可防止混凝土浇筑过程中漏浆堵管及通水过程中漏水。
安装完毕后，进行通水试验，检查管路通水正常方进行下一道工序。
冷却水管布置见下页图。
2）冷却水管的布置
a、冷却水管采用Φ40mm钢管，横向间距1米。
b、冷却管的布置考虑以下原则：
能保证各层冷却管能独立通水，且拆模不影响通水；每层要分多根独立管道，缩短冷却路径，以使砼冷却均匀；能根据测温结果调节各管路通水量。
c、抽水循环冷却，通水时间从砼覆盖冷却管开始，以后根据测温结果调节通水量直至停水。
通水过程中根据混凝土温度监测来确定冷却水管中水的循环流动速度和流量控制。
d、可以考虑在承台附近安装一个水箱，满足供水。
承台冷却管布置平面图
冷却水管立面布置图
（3）冷却水管的封堵
冷却管停止注水后，要及时进行管道压浆。
a、从水泥浆搅拌至开始向冷却管内压浆，间隔时间不得超过40min。
在压浆前，水泥浆应不断搅动，以防流动性降低。
b、水泥浆压注工作应在一次作业中连续进行，并让出口处冒出废浆，直至不含水沫气体的浆液排出，其稠度与压注的浆液稠度相同时即行停止。
然后应将所有出浆口和孔眼封闭，压浆端的水泥浆压力应最少升至0.7MPa，且最少维持5分钟。
4.3温控监测设备和测试布置图
测温元件的布置：
测试方法是在混凝土内部埋设温度传感器（热电偶），并用电位差计测量各传感器不同时段的电位差，换算成对应的温度，以便随时掌握混凝土内不同部位的温度情况，指导现场的养护工作。
测温元件选用WZCT-10型热电偶作为测温元件，选用数显的电子测温仪（量程-30℃～150℃）作为二次仪表。
温度和应变测试元件的安装及保护，应符合下列规定：
（1）测试元件安装前，必须在水下1m处经过浸泡24h不损坏；
（2）测试元件接头安装位置应准确，固定应牢固，并与结构钢筋及固定架金属体绝热；
（3）测试元件的引出线宜集中布置，并应加以保护；
（4）测试元件周围应进行保护，混凝土浇筑过程中，下料时不得直接冲击测试测温元件及其引出线,同时，引出的导线要逐一编号，便于温度监测。
振捣时，振捣器不得触及测温元件及引出线。
大体积混凝土浇筑体内监测点的布置应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，测温原件布置图见下图。
测试过程中宜及时描绘出各点的温度变化曲线和断面的温度分布曲线。
发现温控数值异常应及时上报，并应采取相应的措施。
承台温控点布置立面图
4.4大体积混凝土原材料、配合比、制备及运输
4.4.1原材料
1）配备大体积混凝土所用水泥的选择及质量，应符合下列规定:
（1）所用水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的有关规定，当采用其他品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定。
（2）应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其3d的水化比不宜大于240Kj/kg，7d的水化比不宜大于270Kj/kg。
（3）当混凝土有抗渗指标时，所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%。
（4）所用水泥在搅拌站的入机温度不宜大于600C。
2）当水泥进场时应对水泥品种、强度等级、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性、凝结时间、水化热等性能指标及其他必要的性能指标进行复检。
3）骨料的选择，除符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的有关规定外，还应符合下列规定;
（1）细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不应大于3%。
（2）粗骨料宜选用粒径5-31.5mm含泥量不应大于1%。
（3）应选用非碱性的粗骨料。
（4）当采用非泵送施工时，粗骨料的粒径可适当增大。
4）粉煤灰其质量应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的矿渣粉》GB1596的有关规定。
5）所用外加剂的质量及应用技术，应符合国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119和有关环境保护标准的规定。
6）外加剂的选择还应符合下列要求：
（1）外加剂的品种、惨入量应根据工程所用胶凝材料经试验确定；
（2）应提供外加剂对硬化混凝土收缩等性能的影响；
（3）耐久性要求较高或寒冷地区的大体积混凝土，宜采用引起剂或引气减水剂。
7）拌合用水的质量应符合《混凝土用水标准》JGJ63的有关规定。
4.4.2配合比设计
1）大体积混凝土配合比设计，除应符合国家现行标准《普通混凝土配合比设计规范》有关规定外，还应符合下列规定：
（1）采用混凝土60d或90d强度作指标时，应将其作为混凝土配合比的设计依据。
（2）所配置的混凝土拌合物，到浇筑工作面的塌落度不宜大于160mm。
（3）拌合水用量不宜大于175kg/m3。
（4）粉煤灰惨入量不宜超过胶凝材料用量的40%；矿渣粉的惨入不宜超过胶凝材料用量的50%，粉煤灰和矿渣粉惨合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%。
（5）水胶比不宜大于0.50。
（6）砂率宜为35%—42%。
2）在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并进行水化热、泌税率、可泵性等等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验；必要时其配合比设计应当通过试泵送。
3）在确定混凝土配合比时，应根据混凝土的绝热温升、温控施工方案的要求等，提出混凝土制备时粗细骨料和拌和用水及入模温度控制的技术措施。
4.4.3混凝土的制备和运输
（1）混凝土的制备量与运输能力满足混凝土浇筑工艺的要求，并应用具有生产资质的预拌混凝土生产单位，其质量应符合国家现行标准《预拌混凝土》GB/T14902的有关规定，并应满足施工工艺对坍落度损失、入模坍落度、入模温度等的技术要求。
（2）多厂家制备预拌混凝土的工程，应符合原材料、配合比、材料计量等级相同，以及制备工艺和质量检验水平基本相同的原则。
（3）混凝土拌合物的运输应采用混凝土搅拌运输车，运输车应具有防风、防晒、防雨和防寒设施。
（4）搅拌运输车在装料前应将罐内的积水排尽。
（5）搅拌运输车的数量应满足混凝土浇筑的工艺要求。
（6）搅拌运输车单程运送时间，采用预拌混凝土时，应符合国家现行标准《预拌混凝土》GB/T14902的有关规定。
（7）搅拌运输过程中需补充外加剂或调整拌合物质量时，宜符合下列规定：
当运输过程中出现离析或使用外加剂进行调整时，搅拌运输车应进行快速搅拌，搅拌时间应不小于120s；运输过程中严禁向拌合物中加水。
（8）运输过程中，坍落度损失或离析严重，经补充外加剂或快速搅拌已无法恢复混凝土拌和物的工艺性能时，不得浇筑入模。
4.5混凝土浇筑顺序
砼浇注：
砼采用拌和站集中拌合，砼运输车运输，砼输送泵及串筒入模，施工一次浇注完成。
混凝土采用2#搅拌站及3#搅拌站供应（两拌合站互相作为备用应急搅拌站），按每个搅拌站生产60m3/h计算，每小时浇注混凝土按照45m3。
浇注混凝土时，测量记录出料混凝土温度及混凝土入模温度。
1）砼拌制：
根据实验室配合比设计，结合现场砂石材料含水率确定施工配合比，严格按施工配合比拌制砼，控制砼搅拌时间和坍落度。
2）砼施工方法：
为确保施工质量，利于混凝土早期散热，混凝土浇筑采用推移式连续浇筑。
混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。
浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。
层内从承台短边开始，由一侧向另一侧浇筑。
并在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇完毕，保证无层间冷缝发生。
第一层浇注完毕后，第二层从第一层的起点进行。
砼振捣棒药插入下一层5-10cm，为防止漏振和过振，振动时间观察砼表面确定，砼表面泛浆并不下沉为止，一般振动时间为20-30秒，振动棒移动间距为振动半径的1.5倍。
振动棒不能直接接触钢筋、模板。
在砼浇注过程中设专人检查模板变形情况，发现模板有变形立即停止砼浇注，检查分析原因并采取有效措施加固。
混凝土浇注顺序见下混凝土浇注顺序图
4.6混凝土保温和保湿养护方法
砼浇注完毕，侧模外覆盖土工布保温；抹面收浆后，表面上加盖土工布进行保温
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