承台大体积混凝土施工专项施工方案.docx
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承台大体积混凝土施工专项施工方案
承台大体积混凝土施工专项施工方案
大体积混凝土施工专项施工方案
1、工程概况
老寨1号双线大桥，上部结构采用10-32m+24m预应力砼现浇简支箱梁，下部结构0#、11#台为空心台，1#～10#均采用矩形实体墩，起讫里程为：
DK147+950.798～+315.885，桥全长365.087m，承台结构尺寸为10.4*5.3*2.5米、5.3*9.4*2.5两种形式。
老寨2号双线大桥，上部结构采用（40.8+64+40.8）m连续梁。
下部结构0#、3#台为空心台，1#、2#采用圆端形实心墩，承台结构尺寸为8.9*12.1*3米、9.7*10.3*2.5、10.3*10.3*2.5，起讫里程为：
DK148+399.266～+557.09，桥全长157.73m。
2、大体积混凝总体施工方案
大体积混凝土是指现浇筑混凝土结构的几何尺寸较大，且必须采用技术措施以避免水泥水化热及体积变化引起裂缝的结构。
大体积混凝土施工采用现有混凝土配合比和覆盖保温措施，在自然养护条件和不通水降温情况下通过实验确定是否需要安装冷却水管通水，以满足大体积温度最高不超过65℃和混凝土内外温差不大于20℃的规范。
3、大体积混凝土施工方法
3.1、混凝土温度计算
3.1.1、在混凝土温度上升阶段每2-4小时测一次。
温度下降阶段每8小时测一次。
同时测大气温度。
3.1.2、所有测温孔均应编号，进行混凝土内部不同深度和表面温度的测量。
3.1.3、混凝土浇筑时，应避开白天高温天气，选择晚上灌注，同时白天将砂石料洒水降温，降低混凝土的入模温度。
混凝土内部的最高温度计算：
Tmax=T0+（WQ）/（Cr）∫+（F）/（50）（以C35混凝土为例）
T0—混凝土的浇筑入模温度（℃）T0=20℃
W—每m3混凝土中水泥用量（㎏/m3）W=313㎏
F—每m3混凝土中粉煤灰用量（㎏/m3）F=104㎏
Q—每㎏水泥水化热（J/㎏）Q=400J/㎏
C—混凝土的比热C=0.98
r—混凝土的密度r=2404㎏/m3
∫—不同厚度的浇筑块散热分设（见下图）
厚度（m）
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
＞4.0
∫
0.23
0.35
0.48
0.61
0.73
0.83
0.95
1.00
最高理论温度
22.4
40.7
47.6
56.6
60.87
66.2
72.6
75.2
通过以上数据计算，2.5米高承台混凝土最高理论温度为56.6℃，3米高承台混凝土最高理论温度为60.87℃。
3.2、承台大体积混凝土的温度控制
承台施工，浇筑厚度较大，内部水化热温升值也大。
由于约束作用，冷却收缩的拉应力也大，当其超过混凝土的抗拉强度时，将产生内部裂缝，部分地切断结构断面，具有一定的危害性；表面温度骤降和干缩也将产生拉应力。
二者叠加，可能导致表面裂缝发展为贯穿裂缝，对结构的整体性和稳定性产生不良影响。
据此分析，大体积混凝土施工的裂缝防治有两个途径：
①提高混凝土本身的抗裂性能；②采取有效措施，以降低大体积混凝土在施工、养护过程中内部及其表面的拉应力。
3.2.1、根据不同的气候条件，以试验指导全面施工
由于施工中混凝土配合比选择了双掺技术（粉煤灰与高效减水剂），施工方法上采取了分层施工的工艺措施，夏季施工时采取对骨料冷却控制入模温度，这些都是温度控制的有效措施。
因此，对是否需预埋冷却水管，施工时应根据不同的气温条件，选择1个承台作为研究依据，先预埋冷却水管，根据测温结果，确定试验墩是否需通水冷却及同气温、同配合比条件下后续墩承台施工是否需埋设冷却水管。
3.2.2、冷却水管埋设
（1）、冷却管采用Φ25焊接钢管，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攻丝并运至现场，钢筋绑扎完毕后，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，进行试通水，检查管路通水正常方进行下一道工序。
（2）、冷却水管的布置
①冷却水管采用Φ25mm钢管，布置间距为80cm。
②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。
③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。
④、对通水完成后的冷却水管进行压注水泥砂浆处理，砂浆标号同混凝土标号。
3.3、承台大体积混凝土施工
3.3.1、混凝土配合比设计
大体积混凝土配合比设计中主要考虑降低水化热，减小混凝土的绝热温升。
要从以下几方面考虑：
（1）在保证强度与耐久性的同时尽量降低单位水泥用量，水泥用量与大体积混凝土的最高温升有直接联系，降低水泥用量是最有效的温控措施。
（2）选用缓凝型外加剂以有效延缓水化热的释放时间，降低水化热峰值，使混凝土水化热释放比较平缓，避免芯部混凝土温度急剧上升而导致温差增大。
（3）掺粉煤灰。
粉煤灰可以使混凝土水化热在一定程度上延缓释放，对于大体积混凝土的温控极为有利。
3.3.2、温度监测
大体积混凝土的温度监测采用铜热电阻传感器作为测温元件。
安装时将元件安装固定在设计位置，保证位置准确、固定牢固，将导线沿钢筋引出承台顶面一定高度，用胶布包裹导线端头，避免弄脏。
同时，引出的导线要逐一编号，便于温度监测。
前3天每4小时测温一次，以后根据温度变化情况适当延长测温时间间隔，绘出温度龄期曲线。
重点对混凝土入模温度、混凝土内部最高温度、最终的稳定温度进行分析。
3.3.3、混凝土施工
（1）、搅拌砼前的准备工作：
①在搅拌前应对搅拌机、提升架、吊车、输送泵、计量器、振捣器等认真保养和检查，并事先做好在运转过程中发生故障的排除和应急的准备工作。
②认真检查钢筋、模板的情况是否良好，综合接地元件是否按要求埋设。
③根据气温情况确定有无必要对骨料进行冷却，如对石子浇水、加冰等。
（2）、砼的拌制、运输：
①应认真搅拌砼拌合物，在拌制过程应注意保持各骨料的均匀，严格控制搅拌时间，根据试验室数据确定搅拌时间。
②混凝土采用混凝土输送罐车自集中拌合站运送，在运输过程中应保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆，如发生离析或初凝现象，必须在浇灌前进行二次搅拌。
③当气温较高或遇到风雨时，运输工具要遮盖，运输装料要适当，以免过满溢出。
（3）、大体积砼的浇筑
①砼自由下落高度超过2m时，应采用串筒或溜槽下落，以保证砼拌合物不发生离析现象。
②大体积砼要分层连续浇筑，采用斜面分层法浇注,每层的厚度一般按振捣作用半径1.25倍考虑，一般不大于0.6米，层内从短边开始，由两边向中间浇筑，斜面坡度为混凝土振捣时自然流淌形成的坡度，以保证能够振捣密实。
混凝土的浇注应连续进行，间歇时间尽量缩短，并不超过混凝土的初凝时间，即次层混凝土应在前层混凝土初凝前浇注完成，保证无层间冷缝发生。
③混凝土的振捣，采用插入式振捣器，操作中严格按振动棒的作用范围进行，严禁漏捣。
振捣时应快插慢抽，严格控制振捣时间，避免因振捣不密实出现蜂窝麻面，或因振捣时间过长而出现振捣性离析的情况。
④及时清除混凝土浇筑过程中汇集的表面泌水，如在浇筑过程中遇到降雨，应用彩条布遮盖承台上空。
⑤混凝土施工完毕后，在初凝之前对混凝土表面进行抹压收桨，以清除混凝土表面早期产生的塑性裂缝。
3.4、砼的养护
3.4.1、砼应在表面用麻袋覆盖并洒水进行保温保湿养护。
侧模外挂麻袋保温，根据测温结果指导养护工作，将降温速度控制在2℃/d，养护时间14d。
3.4.2、浇水次数以保持砼在整个养护期间内处于湿润状态为度，当气温较低时，覆盖麻袋保温保湿养生，气温较高时，采用蓄水养护，蓄水深度不小于20厘米。
这样既可控制混凝土表面温度与内部温度或气温的差值，防止混凝土开裂，有可以起到对侧面的保湿养护作用。
同时，还可以有效地防止混凝土表面发生龟裂。
4、材料要求
4.1、混凝土养护所需的水应为工程用水。
4.2、混凝土养护包裹材料必须具备一定的耐久性，不易破损。
4.3、冷却管采用渡锌钢管.
5、劳动组织
主要劳动力需要量表
序号
工种名称
人数
备注
1
试验
1
2
带班人员
1
3
养护人员
1-3
兼记录
4
电焊工
1
6、机具设备配置
主要施工机械设备表
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
蒸气锅炉
台
2
2
水箱
座
1
3
水枪
把
2
4
水泵
台
1-2
5
电焊机
台
1
7、安全、质量、环保要求
7.1、安全要求
7.1.1、养护用的管路和设备应经常检修，电路管理应符合用电规范要求。
7.1.2、养护人员高空作业要系安全带，戴安全帽，穿防滑鞋。
7.1.3、养护用的支架要有足够的强度和刚度、蓬帐搭设要规范合理。
7.1.4、人员上下支架或平台作业要谨慎小心，在保护好混凝土成品，保证养护措施实施的同时，加强个人安全防护工作。
7.2、质量要求
7.2.1、混凝土终凝后的持续保湿养护时间可参照下表的规定执行。
不同混凝土潮湿养护的最低期限
混凝土类型
水胶比
大气潮湿（50%＜RH＜75%）,无风，无阳光直射
大气干燥（RH＜50%）,有风，或阳光直射
日平均气温T（℃）
潮湿养护期限（d）
日平均气温
T（℃）
潮湿养护期限
（d）
胶凝材料中掺有矿物掺合料
≥0.45
5≤T＜10
10≤T＜20
20≤T
21
14
10
5≤T＜10
10≤T＜20
20≤T
28
21
14
＜0.45
5≤T＜10
10≤T＜20
20≤T
14
10
7
5≤T＜10
10≤T＜20
20≤T
21
14
10
胶凝材料中未掺矿物掺合料
≥0.45
5≤T＜10
10≤T＜20
20≤T
14
10
7
5≤T＜10
10≤T＜20
20≤T
21
14
10
＜0.45
5≤T＜10
10≤T＜20
20≤T
10
7
7
5≤T＜10
10≤T＜20
20≤T
14
10
7
注：
大体积混凝土的养护时间不宜小于28d。
7.2.2、混凝土拆模后可能与流动水接触时，应在混凝土与流动的地表水或地下水接触前采取有效保温保湿措施养护，养护时间应比上表规定的时间有所延长（至少14d），且混凝土的强度应达到75%以上的设计强度。
养护结束后应及时回填。
7.2.3、当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，应按冬季施工处理。
当环境温度低于5℃时，禁止对混凝土表面进行洒水养护。
此时，可在混凝土表面喷涂养护液，并采取适当保温措施。
7.2.4、对于严重腐蚀环境下采用大掺量粉煤灰的混凝土结构或构件，在完成规定的养护期限后，如条件许可，在上述养护措施基础上应进一步适当延长潮湿养护时间。
7.2.5、混凝土养护期间，应对有代表性的结构进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境温度、相对湿度、风速等参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度，严格控制混凝土的内外温差满足要求。
7.2.6、混凝土养护期间，应对混凝土的养护过程作详细记录，并建立严格的岗位责任制。
7.2.7、在任意养护时间，若淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时，二者间温差不得大于15℃。
7.2.8、混凝土养护期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响（如曝晒、气温骤降等）而发生剧烈变化。
养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过20℃。
7.2.9、混凝土在冬季和炎热季节拆模后，若天气产生骤然变化时，应采取适当的保温（寒季）隔热（夏季）措施，防止混凝土产生过大的温差应力。
7.3、环保要求
7.3.1、加强现场文明施工和材料、机具、设备的堆码，保持场地清洁。
7.3.2、加强现场废料的及时收集和处理，防止漏水乱流。
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