草金路下穿鐵路西環(huán)線立交工程(一標段)大體積混凝土施工方案
一、工程概況
施工范圍: 01+00~03+51.725,全長251.725米,其中,擋墻段:01+00~01+80,長80米;船槽段:01+80~03+09.604,長129.604米;隧道框架段:03+09.604~03+51.725,長42.121米。
車道隧道為雙室,單室凈寬10.75米,雙向六車道,隧道框架段設置三個分隔墻,為單箱四室框架。中墻寬1.0米,邊墻寬度0.9米,側壁寬度1.1米,頂板厚度1.0米,底板厚度1.1米,頂、底板局部厚度達1.6米,擋墻混凝土厚度1.3~1.6米,總寬42米。框架及U型槽均采用C40防水砼,內添加砼高效防水劑,每方砼添加40KgAEA.砼抗?jié)B等級為S8,擋墻采用C25砼。根據結構尺寸,以上各部位混凝土屬于大體積混凝土。
二、具體施工方案
1、施工準備工作
1)、現場準備
、拧y定澆筑混凝土的邊線和高程點,并標在需澆筑混凝土的顯著位置;
、、核對永久性水準點,建立臨時水準點;
⑶、中心樁、方向樁及水準點均設置固定可靠的栓樁、栓點和明顯標志。
2)、資源準備
。1)、勞動力資源準備
選擇具有同類工程施工經驗的作業(yè)隊伍進場,確保工程的順利開工實施。并根據工程的特點和實際情況,確保工程施工人員充足,保證質量、工期。
。2)、主要施工機械、設備及材料準備
由于施工場地限制,對于大型施工機械設備的進場,應根據施工交通組織安排。而對于一些常用混凝土澆筑設備及儀器,組織、檢校合格后進場。對于個別特殊需租賃購買設備,我公司已與供應商簽定租購合同,確保工程使用機械設備。澆筑前,混凝土養(yǎng)護所需的設備材料準備齊全。
2、原材料選取
大體積混凝土對原材料有特殊要求,具體如下:
1)、水泥優(yōu)先選用礦渣水泥、粉煤灰水泥和普通水泥等水化熱較低的水泥;
2)、對中粗砂、碎石地材進行篩分、視比重、孔隙率、壓碎值、針長狀、含泥量、含水量、模數等試驗。
A、砂中雜質含量規(guī)定如下:
。1)、含泥量按質量計混凝土標號大于C30的不超過3%;混凝土標號小于C30的不超過5%;
。2)、云母含量,按質量計不大于2%;
。3)、輕物質含量,按質量計不大于1%;
(4)、硫化物及硫酸含量,按質量計不大于1%;
。5)、有機質含量顏色不深于標準色。
B、石料雜質含量規(guī)定如下:
石料的含泥量不得超過1%,C30以上的混凝土所用的石料在拌制前應經水沖洗,除去石子上的粉塵。
3)、對混凝土拌和用水進行試驗,包括水的懸浮物、游離酸、PH值、CI-離子含量,所有參數都需滿足規(guī)范和設計要求。
3、混凝土配合比
中心試驗砼選配工作應在砼澆筑前14天完成,砼配比選定必須滿足設計強度、水灰比、坍落度等指標要求(本工程砼全部采用商品砼)。各項材料試驗、配比選定合格后,將試驗單呈報監(jiān)理工程師進行核定簽字后,方能用于工程。
混凝土所選水泥優(yōu)先選用礦渣水泥、粉煤灰水泥和普通水泥等,控制混凝土配合比指標。采用低水化熱水泥并控制水泥用量,同時在混凝土中摻入一定比例的粉煤灰、高效減水劑、緩凝劑等;炷劣昧弦谏w,避免日光曝曬,并用冷卻水攪拌混凝土,以降低入倉溫度。為避免水化熱過高,混凝土配合比的最大水泥用量不宜超過300公斤/立方米。
4、混凝土澆筑
1)、混凝土澆筑時間
大體積混凝土的澆筑應在一天中氣溫最低時進行,即盡可能安排在夜間灌注混凝土。
2)、混凝土輸送
采用地泵機輸送,泵管上用麻袋覆蓋、灑水,在進料口位置設置遮陽棚。
3)、具體澆筑措施
(1)、混凝土澆筑方式:由于本工程隧道的結構段寬度較大且底板、頂板較厚,為了避免砼在強度生成過程中因為砼的收縮徐變而產生砼裂縫。在結構砼的澆筑過程中采取分層澆筑方式(即設置成臺階形),每層厚度控制在50cm左右,上、下層之間錯開長度控制在3~5米,依次循環(huán)進行砼澆筑,以避免出現通縫。框架段頂板混凝土的橫向澆筑順序為:先澆筑跨中混凝土,然后由跨中向兩邊澆筑。縱向澆筑順序為:先澆筑位置低處,然后再澆筑位置高處。
。2)、為降低混凝土的水化熱,降低混凝土的澆筑厚度,一般控制在30~50cm.
。3)、在天氣炎熱施工時,采取有效的措施控制入模溫度在300C以內;澆筑過程中,嚴格控制砼的坍落度、和易性等指標應,對不合格的砼堅決退回;嚴防出現大量泌水、離析等影響砼質量、外觀事故的發(fā)生。澆筑完后根據氣溫的情況確定拆模時間。
(4)、現場施工措施根據溫度變化隨時進行措施調整。
5、混凝土的拆模和養(yǎng)護
大體積混凝土在澆筑時,在混凝土內預埋一根金屬測溫管,每天進行混凝土內外部溫度測量。采取措施溫差控制在25℃以內。混凝土拆模前必須滿足溫差要求。大體積混凝土的拆模時間比普通混凝土適當延后,防治混凝土拆模后,表面與內部溫差過大而出現裂縫。
大體積混凝土的養(yǎng)護,根據當時氣候條件采取灑水養(yǎng)護等控溫措施,并根據需要測定混凝土表面和內部溫度,將溫差控制在設計要求的范圍,本工程溫差控制在25℃以內。在炎熱天氣下,基本養(yǎng)護之前應進行早期養(yǎng)護,一般在砼密實成型后進行30分鐘早期養(yǎng)護。砼澆筑成型后,待表面化漿凝固后,立即用草簾、麻袋等物進行覆蓋養(yǎng)護,養(yǎng)護其間,應使其保持濕潤,防止雨淋、日曬和受凍,養(yǎng)護時間不少于7天,在砼強度未達12Mpa前,應禁止通行,并禁止安裝其上層結構的模板及支撐物等設施。
三、大體積混凝土的質量控制措施
1、大體積混凝土出現裂縫的原因
大體積混凝土由于水泥的水化熱,致使混凝土體內產生很高的溫度,但又不易散發(fā),導致混凝土體內部與表面產生很大的溫差。當溫差超過一定臨界值時,會使混凝土體產生裂縫,降低混凝土的強度,從而影響結構物的質量。
2、大體積混凝土原材料要求
1)、在保證混凝土強度等級的前提下,減少水泥的用量,以控制水化熱。
2)、使用水化熱較低的大壩水泥、礦渣水泥、粉煤灰水泥或低強度水泥等。
3、大體積混凝土澆筑的質量控制要點
1)、合理分層分塊,控制其每次澆筑的幾何尺寸,加快混凝土散熱速度。
2)、控制水化熱。
3)、降低混凝土入倉溫度。
4)、控制混凝土體的內外溫度。
4、大體積混凝土澆筑的質量控制措施
1)、減小澆筑層厚度,分層澆筑時,各分塊平均面積不宜小于50m2.
2)、優(yōu)先選用水化熱較低的水泥。
3)、在保證混凝土強度等級的前提下,減少水泥用量。
4)、冷卻骨料,或加入冰塊。
5)、按規(guī)定在部分混凝土中適量埋入石塊。
6)、在必要情況下,可在混凝土中埋設冷卻水管,通水冷卻。
7)、混凝土澆筑安排在一天中氣溫較低時進行。
8)、采取溫控措施,加快測溫工作,并實施監(jiān)控。
9)、區(qū)別不同的環(huán)境、條件,對已澆筑的混凝土分別采取澆水、覆蓋、積水等相應的養(yǎng)護方法。
四、混凝土裂縫的應急預案
1、混凝土裂縫產生原因
因混凝土的硬化中,水泥放出大量水化熱,造成其內外溫差大。造成混凝土表面受內部混凝土的約束,產生很大應力,使混凝土因早期強度低而產生裂縫,這種情況出現的裂縫往往較淺。當澆筑混凝土時溫度很高,加上水化熱的溫升很大,使混凝土的溫度更高,在混凝土冷卻收縮后,內部出現很大的拉應力沒有被釋放,則會出現較深裂縫。
2、當在施工中出現以上裂縫的征兆時,需立即采取如下預防措施:
1)、降低混凝土的澆筑溫度。如采用降低骨料的溫度,或加冰水,或采取有效措施減少混凝土的溫度回升,或用液態(tài)氮降低混凝土的溫度等。
2)、降低混凝土的澆筑厚度,使混凝土的水化熱得到充分散失。
3)、加強澆筑混凝土的表面保護。如澆筑后,表面應及時用麻袋等覆蓋,并灑水養(yǎng)護,在炎熱夏天應適當延長這一狀態(tài)養(yǎng)護。
3、對于部分出現了裂縫的治理方法如下:
1)、對于一般結構的縫寬小于0.1mm的裂縫,因可自行愈合,只采取封閉措施,即一般采用涂兩遍環(huán)氧膠泥,貼環(huán)氧玻璃布,以及噴水泥砂漿等機型裂縫表面封閉。
2)、對于有防水要求的結構,縫寬大于0.1mm的深度及貫穿性裂縫,可根據裂縫的可灌程度采取灌漿方法進行裂縫修補。