大桥工程大体积混凝土施工方案.docx
《大桥工程大体积混凝土施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大桥工程大体积混凝土施工方案.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
大桥工程大体积混凝土施工方案
吕梁市北川河长治路大桥工程
基础桥墩大体积混凝土
施工方案
审核单位：
太原市市政设计院审核人：
审核单位：
山西建设监理有限公司审核人：
编制单位：
山西建筑工程集团总公司编制人：
年月日
基础桥墩大体积混凝土施工方案
吕梁市北川河长治路大桥是吕梁市北川河综合整治工程的分项工程。
该桥位于吕梁市长治路上，跨越北川河，与滨河东、西路平交，属吕梁市重点工程。
基础桥墩设计为扩大浅基，单个桥墩尺寸：
长为40m，宽为14.596m，厚为6～7.46m断面为倒直角梯形状。
桥墩砼强度等级为C30,单个桥墩砼量为3807m3,属于大体积混凝土，混凝土正值夏季浇筑施工，为确保工程顺利进行和保证工程质量，特制定大体积混凝土施工方案。
一、组织措施
成立现场大体积混凝土浇筑施工领导小组：
组长：
李文龙
副组长：
王茂盛刘旭平
成员：
孙兵赵升阳刘润元马超宁美泽
牛爱军刘云辉张海峰李忠张瑞
李文龙项目经理：
负责组织、安排、落实各项工作的组织工作，协调解决各环节工作中的问题。
刘旭平项目副经理：
协助项目经理工作。
王茂盛技术负责人：
负责施工中的技术保障，及时解决施工中存在的技术质量问题。
孙兵技术员：
负责安排、督促施工材料的进场复试、配合比试验和试块留置及试验、混凝土坍落度检查、混凝土入模温度检查，搜集混凝土各龄期温度资料并计算。
赵升阳试验员：
负责施工材料进场复试、配合比试验和试块试验、混凝土坍落度检查、混凝土入模温度检查及混凝土冬期各阶段温度测量记录。
赵升阳质量员：
负责混凝土施工事前、事中、事后质量监督和预控并验收。
刘润元、宁美泽、马超施工员：
负责混凝土施工的具体组织和安排及落实工作（轮流值班）。
牛爱军机械员：
负责振捣器具及抽水设备、水箱等现场机械的组织安排。
二、施工部署
考虑到桥墩砼浇筑正值夏季施工，砼一次浇筑量大，施工现场场地小、搅拌能力有限的实际情况，桥墩砼拟采用商品砼。
该基础桥墩计划分层浇筑，整体分为二层施工。
第一层为从基底到拱脚（918.19）下0.74米（917.435），砼厚度为3.35m，第一层浇筑面做成台阶形状且与基底面整体平行。
第二层为从917.435m到基础顶（浇筑分层图附后），最大厚度为3.65m，最小厚度为2.65m。
第一层砼浇筑量为1955.86m3，第二层砼浇筑量为1838.44m3。
要求每一层混凝土浇筑前，必须与商品砼厂家落实到位，使砼保证供应。
总之，保证砼连续浇筑不产生施工缝。
1、人员保证：
A、管理层：
基础桥墩浇筑，公司和项目部均十分重视，届时，由公司总工王茂盛亲临现场，指导作业，解决施工中出现的各种问题。
项目部成立施工领导小组，组织严密，分工明确，责任到人。
项目部管理人员15人。
B、劳务层：
由贾文锁施工队负责施工。
作业前，根据项目部进行的技术交底，对每一个工人进行技术安全交底，严格按照施工操作规程作业，保证砼施工质量，施工作业人员60人。
C、每一次浇筑分三班连续施工，计划浇筑两天两夜，每班每天浇筑约400m3。
2、材料保证
A、砼浇筑前十天通知商品砼厂家进行备料，并督促厂家将材料备足且质量达标，浇筑时派材料员张海峰进驻商品砼厂家，联络和监督商品砼供应，现场材料员李忠负责收料。
B、砼浇筑前三天将保温覆盖材料备齐，塑料布2400㎡，棉褥子1200㎡由材料员张海峰负责落实。
C、现场准备：
振捣器十台，电缆线及照明器材备齐，现场测温工具及雨鞋、绝缘手套等，由材料员张海峰负责落实。
3、机械保证
A、督促商品厂家对其设备进行检修，备足机械易损件，保证设备完好运转，浇筑时提前一天到达试运转，保证浇筑时正常运行。
B、现场备好振捣器及易损件，配电器材（漏电保护器、灯管等）。
C、现场配备一台120KW发电机。
4、温度保证
根据规范规定，混凝土的中心温度与表面温度之间相差值控制在20℃～25℃之间，混凝土表面温度与室外最低气温（环境温度）之间相差值控制在15℃～20℃之间。
我方把砼中心温度和表面温度相差值20℃作为整体警戒控制点，把砼表面温度和大气最低温度差值15℃作为警戒控制点。
三、大体积混凝土施工技术措施
1、配合比设计
委托配合比设计时，要注明是大体积砼，浇筑厚度为4.00m，要求采用低热硅酸盐水泥，砼初凝时间不小于6小时不大于10小时，砼入模温度为10～20℃。
说明桥墩长度40m、宽度14.596m、坍落度控制在18±2cm，水胶比＜0.5。
建议掺入水泥用量40%左右的粉煤灰以减少水泥用量（以试验报告为准），降低水化热。
并明确砼温控主要由砼配合比和保温解决。
2、采取现场措施
根据工程洽商联系单，经设计单位同意，改在墩体内搭设满堂脚手架，充当架立筋作用。
2.1墩体内满堂脚手架搭设
沿墩体内搭设满堂脚手架，立杆间距2m见方，每步高1.5m。
在拱脚和加劲桁架预埋处预埋型钢，以便焊制型钢架子，另附详图。
2.2支设墩体四周侧模
墩体四周侧模采用18mm木工板模板，模板体系为10cm×10cm@250方木竖向支撑，水平方向支设双排钢管布置，并用蝴蝶卡和穿墙螺栓将其和内脚手架连接牢固，间距0.6m。
2.3桥墩内布置冷却管
通水冷却是从散热降温角度出发，即在混凝土内部预埋冷却管，通入冷却水，由此带走混凝土内部的部分热量，以降低混凝土内部的最高温度。
该方法由于其适用性、灵活性以及能够影响整个结构物的内部温度而被广泛采用。
冷却水为深井水，按照由热中心区流向边缘区的原则，进水管口设在靠近混凝土中心处，出水管口设在混凝土边缘区。
冷却水管在该层开始浇注时即开始通水，在混凝土养护过程中应对冷却水进出口进行监控。
在通水过程冷却过程中，始终要注意冷却水的温度与混凝土内部的差值不能大于25℃，以防止水管周围产生温度裂缝。
具体布置方法：
（1）沿与桥墩基底平行方向布置冷却管，设在每浇筑层中部靠下0.1米位置，材料采用ф50mm钢管，沿纵向每5m布置一个进水口，冷却管进入混凝土后转弯处离混凝土边缘50cm，冷却管在混凝土内部间距1m转弯布置，共设置八道，每道长度约为75m（详见附图）。
（2）在暗涵上设置一个水箱，从水箱中引出一根直径100的主管并加阀门，然后再分出八个出水口，分别进入八个冷却管，出水口设置八个阀门，控制出水速度。
（3）为保证冷却水的温度与混凝土中心的差值不能大于25℃，冷却管内采取予注水和控制出水速度的方法进行控制冷却水的温度，防止产生温度裂缝。
2.4墩体内插片石
桥墩体属少钢筋大体积砼，掺入砼总体积的20%干净片石，片石粒径尺寸在15～30cm，以减少水泥用量，降低水化热。
具体方法：
在桥墩基坑中的脚手架上加固架设通行道及工作平台，以便浇筑砼机械吊运片石→人工卸片石→人工插片石→拆除加固通行道。
从底开始，每浇筑振捣40cm厚砼开始铺设片石，依次进行。
具体要求：
（1）片石的粒径不小于15cm不大于30cm，不宜超过砼结构体积的20%。
（2）选用无裂纹、夹层和未锻烧过的并具有抗冻性的片石。
（3）片石在使用前必须仔细清扫，并用水冲洗干净。
（4）片石必须埋入新灌注的捣实的混凝土中。
（5）片石在混凝土中要均匀分布，两片石间的净距不得小于15cm，以便捣实其间的混凝土。
片石距表面（包括侧面与顶面）的距离不得小于15cm，具有抗冻要求的表面不得小于30cm，并不得与钢筋接触和碰撞预埋件，更不得乱扔乱掷，以免破坏冷却管及测温线。
2.5砼浇筑的应急措施
2.5.1为了防止砼搅拌站中途停电，为此厂家备用了大型发电机。
2.5.2如该砼搅拌站供应一旦跟不上，或发生其它意外情况，立即采用该厂的另外两个分厂砼搅拌站进行供应。
2.5.3为了防止现场发生意外停电，工地特配备一台了120KW发电机。
2.5.4为了防止汽泵或地泵中途发生问题，砼生产场家另外备用一台汽泵，随时待命。
2.5.5砼供应速度是施工的关键所在，所以一方面要求砼搅拌站具备一定的生产及供应能力、另一方面选择施工场地距砼搅拌站路途较近、交通畅通的场家。
但是为了防止出现道路严重堵车，浇筑砼中断时间过长的情况，将采取将该层砼振捣密实后，在砼初凝前将其进行毛化处理，以便保证上一层接槎良好。
3、施工控制
3、1浇筑顺序及方法
浇筑采用商品砼泵送。
根据本工程特点，南北两侧分别采用一台汽泵和一台地泵同时进行浇筑，由南向北、由西向东依次进行，浇筑宽度控制在2m左右。
由于砼初凝时间不小于6小时，考虑一小时中途损耗，一小时富余时间，充分利用4小时，依据商品砼泵送速度（每小时30m3）2h可浇筑一层，所以每层厚度控制在200mm左右，边浇筑边振捣，第一层浇筑完成后，紧接着往复浇筑第二层，振捣后立即插片石（即每400mm厚插一次片石），以此类推，直至浇筑到分层控制标高。
（1）砼振捣
砼振捣利用插入式振捣棒进行振捣，做到快插慢拔，每400㎜插一棒，振至表面出现浮浆不再沉落为止。
振捣时间宜为10-30s，防止漏振。
在砼初凝前派专人用同样的振捣方法进行复振，定人定部位进行振捣，从先浇部分向后浇部分振捣，插入下层砼中50mm左右，做到既不漏振又不过振。
（2）基础面层施工
最后一层砼浇筑时要根据测设的标高控制点对砼面层进行拉线控制标高和平整，大刮杆刮平，初凝前用木抹子压两遍，特别是最后一遍抹压一定要掌握好时间，且要顺一个方向抹压，保证面层平整且不产生裂缝。
3、2测温点布置及测温方法
采用北京JDC-2建筑电子测温仪探头按梅花状布置每10m左右布设一点，共设上、中、下三排测温点，测温点与底面平行。
测温线在砼浇筑前安装。
绘制测温点平面布置图，给测温点进行编号，砼浇筑48h后，派试验员进行测温工作，温度上升阶段每2h测温一次，温度下降阶段每4h测温一次，将测温结果及时整理汇总报技术负责人，以便及时进行保温和养护方法的调整，同时对环境温度进行监控。
要求大气温度与砼表面温度差在15～20℃以内，砼中心与砼表面温度差控制在20～25℃以内，当内外温差超过20℃时或大气最低温度和砼表面温差超过15℃时，立即调整表面保温和内部降温措施，并保证中心温度和表面温度下降速率＜1.5℃/d。
3、3养护、保温
养护：
对砼养护在最后一层砼终凝时开始进行，养护方法是先覆盖一层厚塑料布再覆盖一层棉褥子。
在塑料布下洒水进行保温保湿养护，使砼面时刻处于湿润状态，养护时间不少于14d。
保温：
根据试验员整理汇总的测温结果，进行保温方法调整。
调整原则为砼中心温度与表面温度差值有超过20℃的趋势时，马上加盖一层棉褥子；大气温度与砼表面温度差有超过15℃的趋势时，马上去掉一层棉褥子。
最后当确定不再需要保温时,将棉褥子及塑料布全部去掉。
四、分层界面接缝处理
1、毛化处理：
分层界面砼初凝之前，用细铁耙子将其拉毛。
2、置筋：
将2m长的Ф32的钢筋，按每4m2布置一根，垂直插入已浇筑的砼表面内1m深，外露1m。
五、大体积混凝土温度控制计算
计算依据及条件：
砼配合比先按下计算，入模温度按20℃考虑，施工条件改变再进行调整。
C30混凝土每方材料用量：
普通硅酸盐水泥32.5：
337kg；水：
185kg；中砂：
692kg；石子16-31.5mm：
1038kg；减水剂：
10.4kg；掺合料：
113kg；大气平均气温为20℃；该砼上表面按一层厚塑料布（0.0005m）、一层棉褥子（0.02m）设置。
1、混凝土最大绝热温升：
Th=（MC×QC+K×MF×QF）/（C×M）
式中：
Th—大体积混凝土完全绝热状态下的核心温升值（℃），根据公式Th只和混凝土的配合比有关，和底板厚度无关。
MC—大体积混凝土单方混凝土水泥（含膨胀剂）掺量（㎏/m3）。
MF—大体积混凝土单方混凝土活性掺合料（磨细矿渣粉和粉煤灰）掺量（㎏/m3）。
K—大体积混凝土中活性掺合料利用系数（取K=0.25-0.30）
QC—大体积混凝土中水泥28天的单位重量水化热，取375kJ/kg
QF—大体积混凝土中活性掺合料28天的单位重量水化热（kJ/kg），S95级磨细矿渣粉和I级粉煤灰的单位重量水化热可参照强度等级为P·S32.5级的矿渣水泥的单位重量水化热使用（QF=335kJ/kg），S75级的磨细矿渣粉和II级的粉煤灰的单位水化热可参照强度等级为P·S22.5级的矿渣水泥的单位重量水化热使用（QF=247kJ/kg）。
C—大体积混凝土的比热，取0.97KJ/kg·K
M—大体积混凝土比重，按大体积混凝土实际单位重量采用，此处取2375.4kg/m3。
所以
Th=（337×375+0.3×113×247）/（0.97×2375.4）=58.5℃
（1）其表面保温蓄热层为塑料布δi=0.0005m，λi=0.035w/m·k，
棉褥子层δi=0.02m，λi=0.05w/m·k，
表面保温蓄热层的传热系数β：
β=1/[0.0005/0.035+0.02/0.05+1/23]=2.18W/（m2·k）。
保温蓄热层的等效虚厚度h′=（2/3）·（2.33/β）=0.71m。
h1=3.35m厚底板的计算厚度H1=h+2h′=3.35+2×0.71=4.77m。
（2）其表面保温蓄热层为塑料布δi=0.0005m，λi=0.035w/m·k，
棉褥子层δi=0.02m，λi=0.05w/m·k，
表面保温蓄热层的传热系数β：
β=1/[0.0005/0.035+0.02/0.05+1/23]=2.18W/（m2·k）。
保温蓄热层的等效虚厚度h′=（2/3）·（2.33/β）=0.71m。
h2=3.65m厚底板的计算厚度H2=h+2h′=3.65+2×0.71=5.07m。
2、混凝土中心温度计算：
T1（t）＝Tj+Th·ξ（t）
式中T1（t）－t龄期混凝土中心温度（℃）；Tj－混凝土浇筑温度（℃）；
Th－混凝土最大绝热温升（℃）；ξ（t）－t龄期降温系数。
计算表见下：
计算厚度为4.77m的混凝土中心温度
养护天数（d）
降温系数
入模温度（℃）
温升（℃）
混凝土中心温度
（℃）
0
0
20
0
20
3
0.701
20
41
61
6
0.691
20
40.42
60.42
9
0.6615
20
38.7
58.7
12
0.598
20
34.98
54.98
15
0.485
20
28.37
48.37
计算厚度为5.07m的混凝土中心温度
养护天数（d）
降温系数
入模温度（℃）
温升（℃）
混凝土中心温度
（℃）
0
0
20
0
20
3
0.719
20
42.06
62.06
6
0.709
20
41.47
61.47
9
0.6895
20
40.34
60.34
12
0.622
20
36.39
56.39
15
0.4565
20
26.71
46.71
3、混凝土表面温度计算:
大体积混凝土上表面的温度T2（T）一般是指混凝土表面或表面下0～0.2m处的混凝土温度，该温度可按以下公式计算：
T2（T）=Tq+4（h′+0.1）[H-（h′+0.1）]（T1（T）-Tq）/ H2
式中：
T2（T）—大体积混凝土底板的上表面温度（℃）。
Tq—混凝土测温期间平均温度（℃）。
H—大体积混凝土的计算厚度，由公式（H=h+2h′）计算。
h′—大体积混凝土上表面保温层或蓄热层的虚厚度（m），由前述公式计算。
T1（T）—混凝土中心温度（℃）。
h—大体积混凝土底板实际厚度（m）。
混凝土表面温度计算表：
计算厚度为4.77m的混凝土上表面温度
养护
天数
（d）
混凝土
中心温度
T1（t）（℃）
混凝土
表面温度T2（t）（℃）
内外温差
（℃）
内外温差不宜超过
25℃时允许最低温度T1（t）-25℃（℃）
内外温差不宜超过
20℃时允许最低温度T2（t）-20℃（℃）
3
61
43.12
17．88
36
23.12
6
60.42
42.79
17．63
35.42
22.79
9
58.7
41.82
16．88
33.7
21.82
12
54.98
39.73
15.25
29.98
19.73
15
48.37
36
12.37
23.37
16
计算厚度为5.07m的混凝土上表面温度
养护
天数
（d）
混凝土
中心温度
T1（t）（℃）
混凝土
表面温度T2（t）（℃）
内外温差
（℃）
内外温差不宜超过
25℃时允许最低温度T1（t）-25℃（℃）
内外温差不宜超过
20℃时允许最低温度T2（t）-20℃（℃）
3
62.06
42.58
19.48
37.06
22.58
6
61.47
42.27
19.2
36.47
22.27
9
60.34
41.66
18.68
35.34
21.68
12
56.39
39.51
16.88
31.39
19.51
15
46.71
34.34
12.37
21.71
14.34
六、结论
大体积混凝土的温度计算理论是建立在混凝土浇筑温度在20～30℃的前提上，混凝土导热性差，计算时是按绝热计算，又胶凝材料中水化作用3～7天最快。
我方计划在桥墩内填20%的片石和设置循环冷却管，用以降低水化热，也可作为控制大体积砼温度的应急措施。
故混凝土的实际温升将低于计算值。
最后，施工过程中要尽量降低混凝土入模温度（大于10℃即可），特别认真做好混凝土的覆盖保温保湿工作和测温记录工作。
根据实际测温数据复核计算结果，及时调整混凝土保温措施和保温时间。
山西建筑工程【集团】总公司
吕梁市北川河长治路大桥工程项目部
2008年3月20日
升级会员 