大体积混凝土施工16806.pdf

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1、1 大体积混凝土施工 14.7.1 工艺概述本工艺适用于结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），水泥 水化热较大（预计混凝土内外温差超过25度），其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。混凝土墩台基础或台身、体积较大时，混凝土在浇筑初期发生大量水化热，内部温度升高，累积在内部的水化热不易散发，致使内部温度在一定的时间内不断上升，而结构表面的热量则散发较快，因而造成结构内外温差较大，在表面产生拉应力，当温差产生的拉应力大于混凝土的极限抗拉应力时，便会在结构表面出现温度裂缝。大体积混凝土施工前必须根据施工时间、

2、胶凝材料水化热、配合比计算混凝土的导温系数和绝热温升，对施工阶段混凝土的温度、温度应力与收缩应力进行验算，确定温度控制指标，制定温控施工的技术措施。14.7.2 作业内容 大体积混凝土施工作业内容涉及温控，除对配合比、浇筑、养护有特殊要求外，其余钢筋、模板作业与普通墩台作业内容基本相同。14.7.3 质量标准及检验方法 铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB104242010）14.7.4 工艺流程图 施工准备 配合比试验 基坑开挖或接触面处理 确定配合比 钢筋安装 进行温控设计 预埋件安装 确定温控方案 冷却水管安装 布置测温系统 模板安装 测温系统调试 浇筑混凝土 进行温度监控 保温养护 图

3、14.7.4-1 大体积混凝土施工工艺流程图 14.7.5 工艺步骤及质量控制大体积混凝土施工工艺步骤及质量控制与相应墩台身施工相同，保证大体积混凝土施工质量的关 键是做好温度控制选用合适的配合比、控制施工阶段及养护过程中结构物内外温差、降温速度。一、选用合适的配合比大体积混凝土配合比应在保证混凝土强度、耐久性、抗渗性等要求和满足施工工艺要求的工艺特 性的前提下，符合合理使用材料、减少水泥用量、降低混凝土的绝热温升的原则。应优先选用水化热低的矿渣水泥，如有抗渗要求不能使用矿渣水泥时，应对水泥进行水化热测定，水化热测定按现行国家标准 水泥水化热试验方法（直接法）进行，其7天的水化热宜不大于250

4、kJ/kg。通过改善骨料级配、选择合理的最大粒径、降低水灰比、掺加混和料、掺加外加剂等方法减少水泥用量。在确定混凝 2 土配合比时，还应根据混凝土的绝热温升值、温度及裂缝控制要求，采取必要的砂、石料和拌和用水的降温、入模温度的控制措施。混凝土搅拌前，对原材料进行温度监控：砂石料的温度：使用插入式温度计测量。将料堆表面30cm 挖开，把温度计插入砂石料中测量温度。每次测3点，取平均值作为温度值。水泥的温度：使用插入式温度计测量。若使用散装水泥，水泥进场卸料前，测量水泥在车内的温度，储存时散热慢，水泥存放时间不长时，可以作为水泥温度的主要依据。使用时量测出料口水泥温度作校核。水的温度：使用插入式温

5、度计测量。二、做好施工阶段、养护过程中的温控设计温控设计的目的是通过水化热分析，依据热传导计算方法确定各阶段混凝土温度，再考虑随时间 和温度变化的材料特性、混凝土收缩及徐变等，来计算大体积混凝土施工阶段应力，确定温控方案，控制各阶段混凝土应力不超过允许的拉应力或压应力，防止混凝土出现裂缝。温控设计的步骤如下：1.通过计算或试验得出混凝土绝热温升值和绝热温升曲线。混凝土的绝热温升曲线最好由实验测定，在缺乏直接测定的资料时，也可根据水泥水化热估算。2.确定混凝土外表面各接触面边界条件，计算放热系数，预测混凝土最高温升时和各龄期在保温材料覆盖下的表面温度。3.根据内外温差值对各阶段混凝土应力进行计算

6、，确定相应的温控措施，防止混凝土开裂。三、根据温控设计方案，在施工阶段及养护过程中进行温度控制 1.在混凝土内埋设冷却水管、测温元件，制定相应的测温控制系统，在施工各阶段对内外温差、降温速度等进行监控。冷却水管布置可按以下要求进行：冷却管一般采用金属管，外径以2535mm 为宜；管圈长度以200250m 为宜；冷却水管间距按1.0 3.0m 考虑；冷却水管内水流量要保证养护时水管内产生紊流，当采用外径25m m 金属管时，流量为15 20L/min；通入管内的冷却水与管壁周围混凝土间温差宜控制在22内。温度监测点的布置，应以全面、真实反映内外温差、降温速度、环境温度为原则，按以下方式布置：墩台

7、等大体积混凝土一般为对称结构，以混凝土浇筑体对称轴线的半条轴线为测温区（长方体可选较短的对称轴线），在测温区内温度测点呈平面布置；在半条对称轴线上，温度监测点的点位不宜少于4处；沿混凝土浇筑体厚度方向，每一点位处的测点数量，宜不少于5点；保温养护效果及环境温度监测点数根据具体需要确定，混凝土外表温度，应以混凝土外表以内 50mm 处的温度为准；测点布置时，布点要均匀，竖直方向应在二排冷却管中间布点，以真实反映内部温度。测温元件安装时应符合以下要求：测温元件安装位置准确，固定可靠，并与结构钢筋等金属体绝热；测温元件的引出线集中布置，并有保护措施；混凝土浇筑过程中，下料和振捣时不得对测温元件及引出

8、线有直接接触。浇筑开始后，温度测量频率按以下要求执行：混凝土浇筑温度测试间隔时间不大于4h；内外温差、降温速度、环境温度测试间隔时间不大于12h；当施工阶段环境温度变化较大时，增加测试频率，采取相应措施做好温度控制工作。2.对混凝土浇筑温度进行监测，减少浇筑层厚度，加快混凝土散热速度。浇筑温度指混凝土振捣后，在混凝土50100mm 深处的温度。一般墩台及基础混凝土，应在整个平截面范围内水平分层进行浇筑，以增加散热面，延长浇筑时 3 间和散热时间。每层厚度可为1-1.5m，应视混凝土浇筑能力和降温措施而定。层间歇宜为47d。后一层混凝土浇筑前需对已浇好的混凝土面进行凿毛、清除浮浆，确保混凝土结合

9、面粘结良好。当平截面过大，不能在前层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成次层混凝土时，可分块进行浇筑。分块浇筑时应符合下列规定：分块宜合理布置，各分块平均面积不宜小于50m2。每块高度不宜超过2m。：块与块间的竖向接缝面应与基础平截面短边平行，与平截面长边垂直。上下邻层混凝土间的竖向接缝，应错开位置做成企口，并按施工缝处理。3.混凝土用料要避免日光曝晒，必要时要加以遮盖。用冷却水搅拌，以降低原材料入仓温度。混凝土的浇筑应在一天中气温较低时进行。4.大体积混凝土浇筑完成后，及时按温控设计要求进行保温养护，保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展、防止混凝土裂缝的产生。保温养

10、护措施应能保证混凝土结构的内外温差及降温速度满足温控指标要求。保温养护的持续时间根据温度、收缩应力加以控制、确定，一般情况下不得少于15天，保温覆盖层的拆除应分层逐步进行。养护用水的温度应与现场测得的混凝土表面温度接近，以免人为造成混凝土表面产生温度梯度，进而出现裂缝。当气温低于5时，应覆盖保温，不得向混凝土面上洒水。大体积混凝土36天龄期的温度应力已接近此阶段混凝土的抗拉强度，应予以高度重视，做好相应的控制措施。14.7.6 施工机械及工艺装备 大体积混凝土施工机械与普通墩台身相同部分参照有关内容执行，此处只对测温设备提出相关要求。用于温控的主要设备为测温元件和监测仪表，要求如下：一、测温元

11、件安装前必须浸水24h，其测温误差应不大于0.3；二、监测仪表的温度记录误差应不大于1，其性能和质量应能保证施工阶段测试的需要。14.7.7 安全生产及环境保护一、安全措施 1.混凝土泵管、溜槽、串筒等的安装，应考虑施工中混凝土的冲击力和其他因素，避免失稳倾覆、断裂、松动滑落等事故。2.根据浇筑高度和施工环境不同，应按照有关规定设置操作平台、爬梯、安全围栏。3.按照规程操作使用混凝土搅拌机、运输车、混凝土泵等机具设备。4.按照有关规定安装电力线路和设施，并规范管理。5.配备专职安全员，施工现场的操作人员、电工、焊工、机械工必须持证上岗操作，杜绝违章作业。二、环保措施 1.施工现场应制定洒水防尘措施，指定专人负责及时清运废渣土。2.施工中的废水应及时排人事先挖好的沉淀池。3.施工垃圾应及时集中，统一处理。