大体积混凝土专项施工方案.docx
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大体积混凝土专项施工方案
中国路桥渝万铁路土建3标项目经理部一分部
大体积混凝土专项施工方案
编制：
复核：
审核：
2013年4月30日
一、编制依据
1、《新建铁路重庆至万州客运专线施工图桥梁设计图》;
2.《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）；
3.《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（铁建设[2010]241）;
4、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）;
二、工程概况
渝万铁路土建3标段一分部分管管段为D1K63+921.086～D1K73+016.867，线路全长9.0km。
主要工作量有特大桥3座，大桥3座，中桥2座，框架小桥3座，涵洞13座，车站路基1处；桥梁全长为5.5km，路基全长约为3.4km，由于与渝利线并行，分部管段范围有变四线变双线大桥。
本标段工程拟于2012年12月31日开工建设，2015年7月25日完成本标段全部工程项目，总工期30.9个月，总施工日历天数936天。
本工程大体积混凝土为承台、墩身C35钢筋混凝土，施工质量直接影响连续梁和简支梁的施工，施工技术要求比较高，为保证大体积混凝土施工质量，确保承台、墩身施工质量特编制该专项方案。
三、施工组织
大体积混凝土施工从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证大体积混凝土顺利施工。
大体积混凝土顺利施工，项目部成立以项目总工为组长的大体积混凝土施工小组，小组办公室设在项目经理部工程部。
大体积混凝土施工特点：
大体积混凝土施工具有结构厚、体型大、钢筋密、混凝土数量多。
工程条件复杂和施工技术要求高。
混凝土的截面尺寸较大，在混凝土硬化期间水泥水化过程中温度增高，使混凝土内外温差过大，内外温差产生的温度应力大于混凝土的抗拉应力，是导致混凝土结构出现裂缝的主要因素。
在混凝土施工中必须考虑温度应力的影响，主要是采用相应的技术措施控制内外温差，减小混凝土内外由于温度差产生的温度应力。
四、大体积混凝土施工
4.1施工工艺
混凝土结构实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因混凝土中水泥水化引起的温度变化和收缩导致有害裂缝产生的混凝土即为大体积混凝土。
大体积混凝土的施工工艺为：
施工准备－－浇筑工艺－－振捣－－泌水处理－－表面处理等。
主要步骤为浇筑和振捣，所以应尽可能地降低混凝土的入模温度。
如采用地下凉水或冰水拌制混凝土，砂、石子料场搭设防晒棚，其次大体积混凝土基础的整体性要求高，要求混凝土连续浇筑，一气呵成。
施工工艺上应做到分层浇筑、分层捣实，并控制浇筑层厚度和进度。
根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密、混凝土供应等具体情况，混凝土的浇筑采用平面和斜面相结合的分层方法，分层厚度一般控制在30cm左右。
使用插入式振捣棒捣固，垂直振捣和斜向振捣操作时，快插慢拔，避免分层离析或形成空洞，且应上下抽动，振捣均匀，分层灌注时振捣上层应插入下层5～10cm。
每点振捣20～30秒，视混凝土表面不再显著下沉，不再出现气泡、泛出灰浆为止。
20～30分钟后进行复振。
浇筑完1小时内抹平一次。
初凝前2小时进行二次抹压。
4.2施工方法及措施
4.2.1大体积混凝土施工温控指标
1.大体积混凝土的入模温度不大于28℃，
2.混凝土养护期间芯部与表面、表面与环境之间的温差不得大于15℃。
3.养护期间，养护水温与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
4.拆模时，混凝土表面温度与环境温度之差不得大于20℃。
4.2.2施工准备
大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。
因此需要从人员组织、机械安排、材料选择上、技术措施等有关环节做好周密的安排布置，才能保证大体积混凝土浇注的连续性，确保施工质量。
1、人员组织
对于混凝土方量大，浇注时间长，为防止出现因连续作业施工，工作人员劳累而造成工作质量下滑的情况，需要在施工前对人员进行合理的组织安排。
采取以下措施：
（1）对所有参与施工的人员进行严格技术交底，使其充分掌握具体施工工艺，树立质量第一的意识。
（2）严格划分人员作业值班表，保证现场每一作业时间段内都有主要施工负责人进行现场管理和技术指导工作，投入足够的一线施工人员。
（3）细化振捣工的作业范围，签订施工质量责任状。
2、机械设备
施工拟采用吊车吊放混凝土方式或溜槽入模方式。
为保证混凝土灌注连续进行，施工混凝土拌合采用集中拌合。
混凝土施工前对拌和站、混凝土输送设备、振动棒、电路进行全面检查，并进行调试，保证其在施工过程中的正常运转，并对易损坏部件提前购置备用件。
4.2.3材料选择
1.水泥
考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，便混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。
当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此确定采用质量稳定有利于改善混凝土抗裂性能，C3A、C2S含量相对较高的、水化热比较低的硅酸盐水泥。
2.粗骨料
采用碎石，粒径5～31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%。
选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。
3.细骨料
采用级配良好的中砂，细度模数大于2.3，含泥量不大于2.5%。
选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。
4.粉煤灰
为了改善混凝土的和易性，考虑掺加适量的粉煤灰。
按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为40%。
粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。
按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。
5.外加剂
大体积混凝土施工所用外加剂与普通混凝土有所不同，应具备下列特点：
1）缓凝作用：
外加剂的缓凝作用可使水泥水化放热速率减慢，有利于热量消散，使混凝土内部温升降低。
2）高效减水作用：
高效减水作用能大幅度减少混凝土拌和用水量，在W/C保持基本不变的情况下，可大幅度减少混凝土的水泥用量，亦即降低产生水化热的内因。
本工程使用减水剂具有减水和缓凝双重作用，延长混凝土凝结时间，保证混凝土整体性浇筑，同时加长混凝土内部散热过程，避免温度裂缝。
6.拌合用水
水必须干净而不受污染。
本施工段采用地下水，并且通过水质化验，其结果呈交监理等上级主管部分审查批准后方可使用。
拌和水用量不大于170kg/m3。
水质符合国家现行标准《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB1005-2010、J1167-2011的规定。
4.2.4、施工方法及措施
4.2.4.1、混凝土浇注方法
1.降低混凝土浇注时和硬化反应过程中的温度
影响混凝土温度的主要因素是骨料和水的温度。
降低石子和水的温度是得到较低温度混凝土的最有效的方法。
在夏季施工时可以采取比较凉的水搅拌混凝土；用蓬布或搭凉棚遮盖堆放场的骨料防止日晒，以及给骨料喷洒水雾的方法来降温，保证混凝土温度在30℃以下。
2.保持和提高混凝土表面温度
对大体积混凝土表面实行保温潮湿养护，将降低混凝土表面散热速度，使其表面温度与内部温度差控制在允许范围之内。
主要措施有当采用带模板养护时在模板外挂草帘；混凝土侧面及表面可以喷涂保水率在90%以上的无机砼保护剂并覆盖塑料薄膜，必要时加盖草袋进行保温养护。
实际施工时养护方式将根据气候和测温情况来随时调整。
养护应在混凝土浇筑12h内开始；养护时间约为28d。
3.合理分层，控制浇筑速度
大体积混凝土应在一天中气温较低时进行。
宜尽可能安排在傍晚浇筑而避开炎热的白天，也不宜在早上浇筑以免气温升到最高时加剧混凝土内部温升。
采取分层浇筑大体积混凝土，每层厚度不大于40cm，大跨度连续梁下层承台必要时设置水平施工缝，以放松约束程度，并减少每次浇筑长度的蓄热量，以防止水化热的积聚，减少温度应力。
4大体积混凝土浇筑养生
⑴混凝土浇注完毕后即转入养护阶段，此时浇注混凝土的水化作用已基本确定，温度的控制转为降温速度和内外温差的控制，这可通过给浇注体表面覆盖保温材料进行保温养护来实现。
覆盖材料可采用草袋，也可用水直接覆盖在基础表面，本桥采用草袋和水覆盖法相结合方法。
⑵采用蓄水养护，蓄水深度取50cm以上。
在升温阶段，蓄水层能吸收混凝土的大量水化热、减少外部低温环境的影响，起到保温养护与间接散热、降温的双重作用。
在降温阶段，蓄水层能起到延缓混凝土内部的降温速度、减少混凝土表面的热扩散、保持均匀散热的作用，能有效地防止混凝土因急剧降温而产生的裂缝。
经验证明该方法效果较好。
⑶根据需要，可在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点，并在养护中通过量测测温点的温度，用于指导降温、保温工作的进行，从而控制混凝土内外温差在20℃左右。
⑷大体积混凝土的裂缝特别是表面裂缝，主要是由于内外温差过大产生的。
混凝土浇筑后，水泥水化热使混凝土温度升高，表面易散热温度较低，内部不易散热温度较高，相对地表面收缩内部膨胀，表面收缩受内部约束产生拉应力。
对大体积混凝土这种拉应力较大，容易超过混凝土抗拉强度而产生裂缝。
因此，加强养护是防止混凝土开裂的关键之一。
在养护中要加强温度监测和管理，及时调整保温和养护措施，延缓升降温速率，保证混疑土不开裂。
养护需要7天以上（浇筑完7天内是混凝土水化热产生的高峰期），具体时间将根据现场的温度监测结果而定。
⑸冷却水管使用完毕后用与承台强度等同的水泥浆封闭。
4.2.4.2大体积混凝土施工温度控制措施
1.选择合理的浇筑时间
根据计算一次浇注时混凝土相应龄期内部平均温度，第一天内部温度偏低，所以宜选择一天气温度较低的时间开始施工，也降低了混凝土的入模温度。
2、夏季混凝土浇注前要注意对模板、钢筋的温度控制，以免温度过高影响混凝土入模的实际温度。
对露天存放的模板和钢筋应进行有效遮挡，避免阳光直射。
3.在浇注前预先在混凝土内按1.0m的层距布设降温冷却水管（Φ40mm的薄壁钢管），混凝土浇注后或每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完成后，即可在该层水管内通水。
通过水循环，带走基础内部的热量，使混凝土内部的温度降低到要求的限度。
控制循环冷却水进、出水的温差不大于5℃。
管路采用回形方式，水平铺设，水平管层间距为100cm：
距混凝土边缘为50cm。
各层间进出水管均各自独立，以便根据测温数据相应调整水循环的速度，以充分利用混凝土的自身温度，即中部温度高、四周温度低的特点，在循环过程中自动调节温差，产生好的效果。
冷却水管安装时，要以钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠。
水管之间的联接使用胶管，为防堵管和漏水，灌注混凝土前应做通水试验。
4.混凝土施工控制
在拌和过程中严格控制拌和时间，确保混凝土均匀，在混凝土灌车将混凝土输送进输送泵以前要不断的转动，确保混凝土均匀一致。
在浇注过程中，应及时清除混凝土的泌水，有利于提高混凝土的抗裂性。
5.混凝土的养护
养护主要是起到保湿和保温作用，保温的主要目的是减少混凝土表面的热扩散，降低内外的温度梯度，防止产生表面裂缝；保湿的主要目的是防止混凝土表面出现收缩裂缝。
混凝土浇注完成后立即覆盖并洒水养护，因四周钢模板散热系数大，也要用土工布或其它保温材料提前覆盖保温，避免内外温度梯度过大。
四、质量保证措施
1、建立健全质量管理机构，成立以主管领导、总工程师、专职质量检查工程师、队质检员及测试人员为主体的质量管理体系，人员固定，职责明确，奖罚分明。
组织全体施工人员认真学习规范，强化全员质量意识，掌握并遵照设计要求和技术规范施工，推行全员质量责任制，提高全员抓质量的自觉性。
2、认真复核技术文件，弄清设计意图，制定详细的实施性施工组织设计，做好施工前的技术交底和岗位培训，确保技术指导和施工方法正确。
认真做好测量工作，对导线桩、中线桩、水准桩进行认真复核确认，具体施工中的测量放线，对主要桩点采用不同的测设方法或换手操作等手段以保证测设的精度。
3、施工中坚持“三检”制度（自检、互检、交接检）做到检查有记录，发现问题有处理结果。
4、加强测量、试验、检验等基础性技术工作。
制定详细的、切实可行的技术管理工作制度，做到工作有标准，检查按标准。
配备先进的测量、试验、检测仪器，用科学的手段保障工程质量。
5、要对所有用于桥涵结构物的材料进行检测，钢筋、水泥、等厂供材料必须有合格证书，不同来源的细集料，采取分类堆放，并做好标记，不得混合堆放。
工程用水在使用前进行水质化学分析确定能否使用。
6、坚持施工过程中的试验制度，在砼浇筑现场对每批砼进行坍落度实验，并记入施工记录，控制坍落度误差，保证砼实验的频率，试件组数达到规范要求，即每工点每天一组以上，发现不合格的砼拌合物立即废弃。
7、严格执行技术标准，加强施工质量控制，配备检测设备，对施工中每一道工序随时进行检查，强调以自检为主，以监理工程师检测为准，所有工序须经监理工程师检验合格后方可进行下一道工序的施工。
8、按照施工工艺的要求配备足够的施工设备，以精良的设备保证施工质量，真正体现以设备保工艺、以工艺保质量。
9、组织专业化队伍施工，推行标准化作业。
10、认真贯彻按条款办、按规范办、按监理工程师的指令办的原则，施工中积极配合和支持监理工程师开展工作，齐心合力，共同把好质量关。
五、安全文明施工措施
1、建立健全管理机构和安全规章制度，成立以主管领导为组长，安全长为副组长的领导班子，建立健全安全保障体系，安全长具体负责组织实施对该项目的安全管理，保证工程安全贯穿施工的全过程。
2、加强安全生产教育，提高全员安全意识，根据工程特点，建立安全责任制，逐级签定安全生产承包责任状，明确分工，责任到人。
3、每一工序开工前，做出详细的施工方案和安全保证措施，并报有关部门审批，施工时做好施工安全交底。
4、抓好现场管理，搞好文明施工，注意现场施工用电的情况，易燃易爆品仓库配备消防器材，并有专人看守。
5、生活区、施工场地要切实做好防火、防中毒等方面的要求，杜绝重大伤亡事故，减少一般性事故的发生。
施工场地的油库、料库、发电机房等临时设施应设避雷装置。
6、加强施工用电管理，照明、高压电线架设顺直，保证绝缘良好，施工中加强对机具设备的检查和维修，各种施工电器设备均设置漏电保护器确保用户安全，线路架设高度和照明度必须符合要求，严防行走运行机械损坏输电线路。
7、施工机械经常检修，保持完好。
机械必须由考试合格并持有合格证的司机上岗，严禁非司机开车、严禁酒后开车。
8、加强劳动保护，配备足够的劳动保护用品和设施。
9、在施工段前半公里设置慢行减速标志及限高标志、夜间设置明显的标志，以警示来往车辆，并配专人看守和指挥车辆的运行，以防事故的发生。
10、现场有“九牌一图”，即：
施工单位及工地名称牌、安全生产六大纪律宣传牌、防火须知牌、安全无重大事故计数牌、工地主要管理人员名单牌、施工总平面图。
在主要施工部位、作业点、危险区、主要通道口都必须挂有安全宣传标语或安全警告牌。
11、夜间进行高空作业时，必须有足够的照明设备。
12、施工期间加强环保意识、保持工地清洁、控制扬尘。
六、施工环保、水土保持措施
根据国家、地方政府有关的法律、法规，结合本工程的特点，我们将在施工过程中相应建立健全各种组织，制定有关管理制度，认真做好环境保护、水土保持工作，在作好本工程施工建设的同时，使当地生态资源能得到可持续性地发展。
㈠施工环保的主要措施
1、大气与水质的保护
⑴位于乡镇及人口稠密区的施工场地和运输道路要经常用洒水车进行洒水，防止扬尘。
⑵锅炉燃煤尽量采购使用低硫煤，减少二氧化硫的排放量，锅炉洗碱水要净化处理，才能排放。
⑶超标排放车辆、机械要安装净化装置，降低废气排放量。
⑷生活污水不能随意排放，与当地村民联系作为农肥使用或经过处理后排放。
⑸施工现场工程废水采用沉淀池、净化池处理，然后排放，以免污染水源。
2、废弃物的处理
⑴施工现场的生活垃圾和工程废弃物应集中堆放，经处理后，除部分用于农作物肥料外，其余均选位置较高的地方挖坑深埋并填坑、平整土地，种植永久植被。
⑵对于锅炉炉渣，可联系当地村镇用以铺筑道路。
⑶油料贮放在业主指定的贮运仓库，现场用油料使用临时小型贮藏罐，不使用不合格油罐，以免污染发生。
3、施工区域绿化、美化措施
⑴在生活区和现场认真进行绿化，在道路两旁，闲散的边角地处，全部植草种树。
利用施工空闲时间，在施工区附近进行义务种树。
⑵所有临时房屋统一规划，保持与自然景观的协调，施工场地上的材料与机械按规划摆放和停放。
⑶尽量利用现有的民房作为部分施工房屋，减少新建临时工程。
⑷临时道路结合当地的规划，做到永临结合，道路根据地形设置，避免景观失调与破坏。
⑸建好洗车场，对进入公路的车辆进行清洗，以防污染路面。
4、生活环境的保护措施
⑴保持办公室和宿舍等室内环境整洁卫生，物品堆放整齐;办公室、宿舍实行卫生值日制。
⑵食堂保持内外环境整洁，炊事人员必须持健康合格证和培训证上岗。
⑶工地定期进行消毒、防尘、灭蝇、灭鼠活动
⑷厕所卫生设专人管理，每天清洗，保持整洁。
厕所内定期喷洒药物消毒，并做好记录。
⑸工地配备急救药箱，做好防病卫生宣传工作。
5、施工噪音控制措施
⑴靠近居民区及学校单位施工时，要合理安排施工工序及作业时间，采取相应措施，最大限度降低和消除噪音污染。
⑵操作产生高分贝噪音的机械人员和操作产生低分贝噪音的机械人员要定期调换,并在工作中配置防护用具。
6、生态保护措施
⑴施工区域周围，动植物资源丰富，要教育全体员工，自觉保护、爱护沿线的动植物，严禁上山猎捕野生动物，严禁滥挖滥采野生植物，以保持动植物的生态平衡。
⑵工程所处地区耕地稀少，除征地范围内的耕地占用，不得侵占现有耕地，并积极开展路地共建活动，工程完工后进行复耕处理。
⑶施工期间要爱护、保护好现有水资源，一般情况下不得改变现有水资源的流向、流量，维护现有平衡状态。
⑷取土、采石尽量做好不侵占耕地，爆破作业严格控制装药量，少扰动山体，维护好自然地形地貌，做好永久挡护工程，防止引发山体滑坡等地质性灾害。
㈡水土保持措施
1、保护植被，做好水土保持
⑴施工期间尽量保护好植被，避免因施工造成植被破坏。
⑵施工区内及周围的树木和植被不得随意砍伐和破坏。
⑶若因为工程的施工需要，植被受影响，应采取永久有效措施及时植树、种草，对植被进行恢复。
⑷采取永临结合的原则，修建好施工中的各项排水设施，防止水土流失。
⑸基础开挖的土体，及时清运和回填。
来不及回填时，周围要设置临时排水沟，防止水土流失。
⑹弃土弃碴严格按设计要求运至弃碴场，不准乱弃。
弃碴场要有永久挡护工程，严防水土流失。
⑺工程完工后，按环保要求对所有生活区、生产区临时设施所占用地进行复耕处理，复耕利用施工中开挖的耕植土进行。
⑻施工便道要本着支援地方建设的原则，尽量做到永临结合，搞好绿化工作。
⑼施工中积极加强宣传教育，通过挂警示牌、标志牌、贴宣传标语等方式提高全体员工对水土保持重要性的认识。
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