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      大體積混凝土施工作業指導書

      欄目:專業資訊 發布時間:2023-12-19 作者: 施工技術方案 來源: 施工技術方案 瀏覽量: 627
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      1 適用范圍

      本作業指導書適用于大體積混凝土施工。

      2 作業準備

      2.0.1 在開工前組織相關技術人員認真學習施工組織設計,閱讀,審核施工圖紙,澄清相關技術問題,熟悉規范和技術標準。

      2.0.2 根據設計圖紙、《驗標》、當地氣象、施工條件優化配合比設計。

      2.0.3 收集工地氣象臺(站)歷年氣象資料,設置工地氣象觀測點,建立觀測制度,及時掌握氣象變化情況。

      2.0.4 施工前,制定詳盡的施工方案,落實相關物資、機具設備。

      2.0.5 對有關人員進行技術交底和培訓。

      2.0.6 引進能夠滿足設計和施工要求的混凝土攪拌設備,對參加施工的人員進行崗前技術培訓,考試合格后持證上崗。

      2.0.7 依照驗收標準及建設、監理單位要求編制技術資料、施工原始記錄、檢驗批資料表格計劃。

      2.0.8 混凝土工廠已建立,并經驗收合格可以投入使用,各種混凝土材料已進場并經驗收合格,混凝土配合比設計已完成并報批。

      3 技術要求

      混凝土結構物實體尺寸符合《驗標》規定的尺寸,或易由溫度應力引起裂縫的混凝土,按大體積混凝土施工技術要求控制施工。大體積混凝土澆筑完畢后,應在養護期間測定混凝土的表面和內部溫度。

      由于大體積混凝土構件混凝土水化熱集聚在構件內部不易散發出去,造成混凝土內部溫度過高和內外溫差過大,混凝土表面可能出現過大拉應力而產生裂紋。大體積混凝土的內部最高溫度、中心溫度與表面溫度之間的差值以及混凝土表面溫度與室外空氣中最低溫度之間的差值均有明確的規定。大體積混凝土主要采用“雙摻”技術、蓄熱保溫和預埋冷卻管通水冷卻的溫控措施,以預防混凝土裂縫的產生。

      384 施工程序與工藝流程,見圖 1。

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      5 施工要求

      5.1 合理選擇原材料,優化混凝土配合比

      (1)在混凝土配合比中合理摻用礦物摻合料(粉煤灰、磨細礦渣粉等)替代部分水泥,盡可能降低水泥用量和水化熱;

      (2)采用水化熱較低礦碴硅酸鹽水泥,降低混凝土凝結過程中產生水化熱;

      (3)采用級配良好的碎石,嚴格控制針狀、片狀含量不大于、含泥量、要符合《驗標》要求;

      (4)采用優質中砂,細度模數、含泥量要符合《驗標》要求;

      (5)在混凝土中摻用高效減水劑,延長混凝土初凝時間,滿足混凝土設計強度,延緩水泥水化熱峰值出現的時間;

      (6)禁止使用溫度超標的水泥,以確?;炷恋氖┕ば阅芎唾|量;

      (7)嚴格按配合比設計值控制混凝土坍落度;

      (8)混凝土生產過程中嚴格控制各種原材料的稱量誤差。

       5.2 降低混凝土的入模溫度

      夏季或高溫天氣施工時采取以下措施:

      (1)攪拌混凝土時加冰屑或冷水以降低溫度。

      (2)用涼水沖洗骨料,降低骨料溫度。

      (3)避開高溫天氣,在室外溫度較低時澆筑混凝土,澆筑溫度不宜過大。

      (4)混凝土運輸時采取措施避開太陽直射確?;炷磷罡呷肽囟炔怀瑯?。

      5.3 澆筑過程中的控制

      5.3.1 分層分段澆筑,減小澆筑層的厚度,增加散熱面,從而降低施工期間的溫度應力,以減少產生裂縫的可能性,控制混凝土的澆筑速率,嚴格控制混凝土的振搗頻次和范圍。

      5.3.2 新澆筑與鄰接的已硬化混凝土或巖土介質間的溫度不得大于《驗標》要求。每個部位測一次,并作好記錄。

      5.3.3 嚴格控制混凝土入模溫度?;炷寥肽囟炔坏贸瑯?。每工作班至少測 3次,并作好記錄。

      5.4 預埋冷卻水管

      5.4.1 冷卻循環系統布置方法:冷卻管采用鋼管,冷卻循環系統布置方法根據計算確定。在綁扎鋼筋的同時,進行冷卻水管的安裝,冷卻管要做到密封、不滲漏,并在指定部位設測溫裝置。同時外部接進出水總管、水泵。為了準確測量、監控混凝土內部的溫度,指導混凝土的養護,確保大體積混凝土的施工質量,在構件內合理布設測溫孔或溫度測量元件。在承臺混凝土養護期間測定混凝土表面和內部的溫度,通過調節冷卻水流量和流速來調整混凝土內部溫度。

      5.4.2 當混凝土內部和表面溫度之差大于規定且通過蓄熱保溫無法實現控制值

      時,應布設冷卻水管通水降溫。

      5.4.3 每層冷卻水管均在混凝土澆筑至水管標高后,根據溫升情況開始通水,通水流量根據溫控計算結果確定,確保水流降溫效果。施工時要做好進出水溫的測量記錄,以便調整控溫措施。

      5.5 做好混凝土養生工作

      應在澆筑完畢后規定時間以內進行覆蓋保溫并進行保濕養護。大體積混凝土澆注完成后采用塑料布或保濕土工布覆蓋進行保濕保溫。保濕養護必須覆蓋嚴密,并保持內部有凝結水。

      5.6 加強混凝土溫度測量監控

      5.6.1 混凝土養護期間,混凝土內部最高溫度、混凝土內部溫度與表面溫度之差、表面溫度與環境溫度之差、養護用水溫度與混凝土表面溫度之差等均要符合《驗標》要求。

      5.6.2 測定混凝土溫升峰值及其達到所需的時間,定期記錄冷卻水管進、出水的溫度,繪制混凝土內部溫度變化曲線。

      5.6.3 根據觀測結果確定冷卻水管通水量、通水時間和蓄熱養護時間等,以降低混凝土內部最高溫度內外溫差。

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      5.7.1 溫度要求:拆模時混凝土內部溫度與表面溫度之差、表面溫度與環境溫度之差等均要符合《驗標》要求。混凝土內部開始降溫前不得拆模。

      5.7.2 強度要求:拆非承重模板,要求混凝土強度應保證其表面和輪廓不受損傷。拆除承重模板必須按設計圖紙和《驗標》要求的強度執行。

      5.8 操作要點

      5.8.1 施工準備

      1 澆灌混凝土的模板,鋼筋及管線等應事先全部安裝完畢,檢查合格。

      2 原材料經檢查符合要求,試驗室已下達混凝土配合比通知單。

      3 磅秤(或自動上料系統)經檢查度量準確,振搗棒經檢查試運轉合格。

      4 優化混凝土配合比。

      配合比設計原則除應符合《大體積混凝土施工規范》4.3條外,尚應符合如下原

      則:

      1)混凝土配制強度等級按《混凝土配合比設計規程》執行,不宜超強,否則對

      溫控不利,而且要盡可能利用后期強度,水泥宜采用中低水化熱水泥,如礦渣硅酸鹽類水泥。

      2)混凝土的水灰比宜在0.4~0.6,砂率宜為35~45%,建議砂率取39%以上,初

      凝時間宜在4小時以上,坍落度在12~16cm。

      3)為了減少絕對用水量和水泥用量,改善混凝土和易性、可泵性和延長緩凝時

      間,可摻加優質粉煤灰和抗裂、防滲、減水、緩凝等外加劑。

      4)為補償混凝土的收縮,應摻一定數量的UEA膨脹劑。

      5)細骨料宜采用中砂,其通過0.315mm篩孔的顆粒含量不應少于15%,含泥量不得大于1%。粗骨料宜采用連續級配,其針片狀顆粒含量不宜大于10%,含泥量不得大于1%。

      5 混凝土水化熱試驗

      1)大體積混凝土水泥水化發熱量是溫度裂縫控制最關鍵的一個參數,因此,在

      進行配合比試驗時必須同時進行水化熱試驗研究。

      2)膠凝材料的水化熱試驗必須進行,并測量3天、7天、14天、28天的發熱量。7天的水化熱不宜大于250kJ/kg。

      3)有條件時應盡可能進行混凝土的水化熱試驗,避免由膠凝材料的水化熱推算

      混凝土水化熱帶來的誤差,以提高試驗的精度。

      6 輸送管道設計

      1)混凝土輸送管應根據工程和施工場地特點、混凝土澆筑方案進行配管,應盡可能縮短管線長度。為減少壓力損失,少用彎管和軟管。輸送管的鋪設應保證安全施工,便于管道清洗和故障排除。

      2)輸送管道布置要求橫平豎直。在同一條管線中,就采用相同管徑的混凝土輸送管;同時采用新、舊管段時,應將新管布置在壓力較大處。

      3)混凝土輸送管應根據粗骨料最大料徑、輸送距離等確定。當粗骨料最大料徑為40mm時,混凝土輸送管最小管徑為125mm。

      5.8.2 材料選擇與質量控制

      材料措施是選擇混凝上原材料、優化混凝土配合比。目的是使混凝土具有較大的抗裂能力,即盡量使混凝土的絕熱溫升較小,抗拉強度及極限抗伸變形能力較大。則是在選材的基礎上通過優化配比,以獲得“低溫(低澆注溫度)”、“低熱(低水化熱溫升)”混凝土,借以縮小溫差,減少或避免裂縫,達到裂縫控制的目的。其具體

      做法如下:

      1 水泥

      為降低混凝土水化熱,一般采用中、低熱硅酸鹽水泥,了解水泥熟料中硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣及鐵鋁酸四鈣等礦物成分含量。使用前應進行水化熱分析,并檢測其堿含量及化學成分;水泥中C3A含量不宜超過89/6,水泥細度(比表面積)不超過350m/kg,游離氧化鈣不超過1.95/5,氯離子含量不宜超過水泥質量的0.2%,水泥含堿量不宜超過水泥質量的0.6%。混凝土內總含堿量不應超過3.0kg/m3。混凝土中膠凝材料最小用量應大于300kg/m。,最大用量不宜超過400kg/m。,最大水膠比為0.50。

      2 粉煤灰

      所選用的摻和料必須品質穩定、來料均勻、來源固定。礦物摻和料中不應含放射性物質、可溶性有毒物質或其他對混凝土品質有害的物質,應有相應的檢驗證明和產品合格證。摻人優質粉煤灰取代水泥,進一步降低水化熱,提高混凝土的工作性,并進行堿含量試驗,粉煤灰燒失量應盡可能低,三氧化硫含量不大于3%,需水量比不宜大于105%。取代量應不少于膠結材料總量的20%,當摻量超過30%以上時,水膠比不宜大于0.42。

      3 外加劑

      外加劑應具有減水、保塑、緩凝、泵送、等復合功能;使用前檢測其堿含量。外加劑供應商提供推薦摻量與相應減水率、主要成分的化學名稱、氯離子含量、含堿量及施工中的注意事項、摻和方法和成功使用證明。當混合使用多種外加劑時,應事先專門測定,確保它們之間的相容性。外加劑中氯離子含量不得大于混凝土中膠凝材料總量的0.02%,高效減水劑中硫酸鈉含量不宜大于減水劑干重的15%。氯化鈣不能作為混凝土外加劑、防凍劑使用,不能使用亞硝酸鈉類阻銹劑。

      4 粗骨料

      采用5~31.5mm連續級配碎石,進一步提高混凝土內部密實度。骨料要求:

      1)質地均勻堅固,粒形和級配良好、吸水率低、空隙率低(粗骨料堆積空隙率不超過40%;對不同細度模數的砂子,控制4.75 mm、O.6 mm和0.15 mm篩的累計篩余量分別為O~5%、40%~70%和≥95%)。粗骨料的壓碎指標不大于7%,吸水率不大于2%,針、片狀顆粒不宜超過5%。

      2)粗、細骨料中含泥量應分別低于O.7%和1%;粗、細骨料中的水溶性氯化物折合氯離子含量均不應超過骨料質量的0.02%。

      3)粗骨料的最大公稱直徑應小于鋼筋間最小凈距和保護層厚度的2/3。

      4)不得使用鄂式破碎機生產的粗骨料,嚴禁使用海砂。使用骨料前應了解骨料有無潛在活性,并通過專門驗證。

      5)水:混凝土拌和用水中氯離子含量不大于200mg/L。由于大體積混凝土的特殊性,溫控防裂常常是其配合比設計中首先要考慮的問題。因此,在大體積混凝土配合比設計時總要盡可能地降低混凝土的放熱量,以減少混凝土的絕熱溫升。

      5.8.3 混凝土澆筑施工

      1)混凝土澆筑方案應根據結構平面位置、混凝土工程量、混凝土供應能力、預期澆筑時間等確定混凝土泵的數量和平面位置以及攪拌運輸車的臺數等。

      2)混凝土澆筑應符合下列規定

      (1)混凝土澆筑層厚度應根據所用的振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定,整體連續澆筑時宜為300-500mm。

      (2)整體分層連續澆筑或推移式連續澆筑,應縮短間隙時間。并應在前澆筑層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢。層間最長的間隙時間不應大于混凝土初凝時間。混凝土的初凝時間應通過試驗確定。當層間間隙時間超過混凝土的初凝時間時,層面應按施工縫處理。

      (3)混凝土澆筑宜從低處開始,沿長邊方向自一端向另一端進行。當混凝土供應量有保證時,亦可同時澆筑。

      (4)混凝土澆筑宜采用二次振搗工藝。

      3)大體積混凝土施工技術措施

      (1)混凝土澆筑順序的安排,以薄層連續澆筑以利散熱,不出現冷鋒為原則,分層厚度以50cm為宜,并采取斜面分層、一個坡度、自然流淌、一次到頂、步步推進的澆筑方案。

      (2)加強振搗,以提高混凝土密實度和抗拉強度。

      (3)混凝土在澆筑振搗過程中的泌水應予以及時排除。

      (4)根據土建工程大體積混凝土的特點和施工經驗,實測的混凝土內部中心與表面溫度差,宜控制在25度之內,在混凝土澆筑24h后,進行通水冷卻,冷卻水優先采用河水,連續冷卻7天,并要隨時測量水溫。

      (5)冷卻水管順承臺長向布置,預先做成一定長度的直段,配合U型彎管,盡量減少彎頭和接頭的數目,減少漏水的機會,在安裝水管時管與管的接頭用橡皮管作為套管,套管的兩頭用鐵絲纏緊,水管用鐵絲與承臺架立筋綁扎牢固,澆筑混凝土到水管高度時,應放慢震搗速度,避免水管受到劇烈震動而遭致破壞,安裝水管時應及時檢查水管和接頭質量,安裝完畢后及時壓水測試,以防漏漿。

      (6)大體積承臺施工中,需要進行溫度控制的項目主要有:混凝土各組成材料的原始溫度,混凝土攪拌的拌和溫度、入模溫度、澆筑溫度、冷卻水水溫和混凝土澆筑后內部水化熱溫度的測定,溫度測定采用銅-銅康熱電偶,Jdc-2混凝土測溫儀,熱電偶固定在承臺架立筋上,安裝后要有良好的絕緣性和抗干擾能力,測溫點在澆筑高度范圍內分淺層、中層、深層布置,在平面范圍內分中間和邊緣布置,混凝土澆筑后第一周每隔2h測一次,第二周每隔6小時測一次,連續測溫15d。

      (7)利用測溫技術進行信息化施工,全面了解混凝土在強度發展過程中內部溫度場分布狀況,并且根據溫度梯度變化情況,可定性、定量指導施工,控制降溫速率,控制裂縫的出現。

      5.8.4 結構措施

      1 合理配置鋼筋。配筋是控制混凝土裂縫的主要手段,對于由荷載引起的裂縫及其裂縫寬度上要依靠配筋控制。主要的控制指標有:最小鋼筋面積、鋼筋最大直徑、鋼筋最大間距等。除了依據設計規范按結構承載力進行配筋外,還要考慮通過配筋控制收縮裂縫,以減少或抑制收縮裂縫的出現。

      2 確定合理的混凝土強度等級。在大體積混凝土施工中,混凝土強度等級高,會使水泥用量增加,從而導致泥凝土內部溫度過高,造成內外溫差過大,從而引起結構物的開裂。對于大體積混凝土底板,應在滿足抗彎及抗沖切的計算要求下,盡可能采用C20~C35級的混凝土。

      5.8.5 大體積承臺混凝土溫控計算分析

      在大體積承臺混凝土澆注前,應根據方案確定的承臺混凝土分層澆注的順序、混凝土配合比、通水冷卻方案、混凝土養護方案,進行承臺混凝土熱傳導分析和溫度應力分析。估算混凝土澆注及養護過程中溫度變化情況、管冷效果、最大溫度收縮應力。并根據溫控計算結果調整混凝土配合比、混凝土澆注和養護工藝。混凝土溫控分析包括熱傳導分析和熱應力分析兩個過程。熱傳導分析是通過考慮膠凝材料水花反應時產生的熱量、對流、傳導等因素,計算混凝土溫度隨時間變化過程;熱應力分析是利用計算得到的不同時間的溫度,考慮隨時間和溫度變化的材料特性、干縮、隨時間和應力變化的徐變等,計算大體積承臺混凝土各施工階段的應力。

      5.9 冬夏季施工要求

      當工地晝夜平均氣溫連續 3d 低于 5℃或最低氣溫低于-3℃時,按冬期施工。當工地晝夜平均氣溫高于 30℃時,按夏季施工。

      5.10 事先分析與計算

      為了控制構件混凝土內部因水化熱引起的絕熱溫升過高和內外溫差過大,防止因混凝土內外溫差過大而生產裂紋,要進行詳細的計算和綜合分析,編制計算書,指導現場施工。具體計算方法按相關規定執行。

      6 勞動組織

      6.1 勞動力組織方式:采用架子隊組織模式。

      6.2 勞動力按照作業區段、機械、人員、工期要求合理配置,見表 1。

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      7 材料要求

      7.0.1 水泥應采用強度高、干縮性小、耐久性好和抗凍性好的水泥。一般可采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。水泥的技術指標和最小水泥用量應符合現行的國家標準。

      7.0.2 在混凝土中粗集料指碎石,細集料指砂。無論是粗集料還是細集料均應質地堅硬、耐久、潔凈,符合規定的級配,技術指標應滿足《驗標》的有關規定。

      7.0.3 一般飲用水均可用于混凝土施工和養護;對非飲用水,應檢驗其硫酸鹽含量和 PH 值,符合要求時可以采用。

      7.0.4 為了改善混凝土的技術性質,可以在混凝土的制備過程中加入一定數量的外加劑。常用的外加劑有流變劑、調凝劑和改變混凝土含氣量的外加劑等。外加劑的質量應符合現行的國家標準。

      8 設備機具配置

      混凝土工廠的產量應滿足施工的要求,可根據現場的實際情況進行配置或用商品混凝土。振搗和養護設備根據具體施工方案配備。

      9 質量控制及檢驗

      9.1 質量控制

      9.1.1 混凝土澆筑與養護時,環境溫度每日定時檢查,并做好檢查記錄;當溫度超過規定的要求時,混凝土拌和時應采取有效降溫、防曬措施,以保證混凝土的澆筑質量,否則應停止施工。

      9.1.2 混凝土施工除應留標準條件下養護試件外,還應制作相同數量的試件并將其置于與結構相同的環境條件下養護,檢查混凝土強度以指導施工。

      9.1.3 在混凝土澆筑前,應通過試驗確定在最高氣溫條件下,混凝土分層澆筑的覆蓋時間,施工時應嚴格控制,不得超過。

      9.1.4 應嚴格控制緩凝劑的摻量,并檢查混凝土的凝結時間,以防因緩凝劑摻量不準造成危害。

      9.1.5 嚴格大體積混凝土測溫過程控制工作,及時根據測溫情況調整水泵的進水流量。嚴格控制通水時間和流量,確保滿足溫度要求,防止出現裂紋。

      9.2 質量檢驗

      在混凝土施工過程中,應按規定的要求對混凝土的力學性能和耐久性能進行抽

      檢,檢驗結果應滿足設計和施工要求。

      (1)混凝土強度的檢驗評定應符合《鐵路混凝土強度檢驗評定標準》(TB10425-1994)的有關規定,但預應力混凝土、蒸養混凝土、噴射混凝土試件的試驗齡期為 28d,其它混凝土試件的試驗齡期為 56d。混凝土耐久性的檢驗評定應符合《**混凝土工程施工質量驗收標準》(TB10424—2010),混凝土試件的試驗齡期為 56d。

      (2)對于用于施工過程控制的現場混凝土試件,應根據不同要求從同一盤混凝土或同一車運送的混凝土中取出,并在與實際結構相同的條件下成型和養護。

      (3)對于用于強度評定和耐久性抽檢的現場混凝土試件,應根據不同要求從同一盤混凝土或同一車運送的混凝土中取出,并在與實際結構相同的條件下成型。當混凝土結構采用自然養護時,試件應在標準養護條件下養護到規定齡期再進行試驗;混凝土結構采用蒸汽養護時,試件應先在與實際蒸養條件相同的條件下養護,再在標準養護條件下養護到規定齡期后再進行試驗。在混凝土施工過程中,如更換水泥、外加劑、礦物摻和料等主要原材料,應重新進行混凝土配合比選定試驗,并對新選定的配合比混凝土的拌和物性能、力學性能和耐久性能進行檢驗,檢驗結果應分別滿足設計和施工要求。

      10 安全與環保要求

      10.1 安全要求

      10.1.1 水上施工須配備救生圈和救生船。岸上施工根據地質條件設置必要防護措施,并在施工工點設置安全圍欄和警示標志,禁止非施工人員隨意入內。

      10.1.2 水上施工時,施工船舶多,水上交通安全及防撞措施尤為重要,必須加強水上施工船舶的協調工作及航道疏通工作。

      10.1.3 起重機械設備設專人操作并配指揮人員,定責定崗;上崗前進行技術培訓,制定專項制度和指揮聯絡方法,考核合格后,持證上崗。定期對施工設備進行檢查、保養、維修,確保設備正常運轉,安全使用。跨越公路施工時,設專人負責做好防護工作,確保既有公路暢通無阻及人員安全。

      10.2 環保要求

      10.2.1 嚴格按國家和地方政府有關規定及設計要求做好環保、水土保持工作。開工前詳細探測地下管線,做到管線先遷移后施工,確保地下管線安全。

      10.2.2 加強施工船舶污染物排放控制,注意防止船舶事故對水域污染影響。制定水上施工作業防污染及安全應急措施,嚴禁向水域排放油污。施工船舶需限制航速,并在指定區域內航行,避免影響航道通行。

      10.2.3 維護自然生態平衡的措施:保護當地自然植被,采取措施使地表植被的損失減少到最低限度。

      10.2.4 合理規劃施工用地,盡量控制或減少對土地資源不必要的破壞。


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