沪汉蓉大通道冬期混凝土施工作业指导书.docx

新建沪汉蓉大通道合武段WHSD-2合同段

冬
期
混
凝
土
施
工
作
业
指
导
书

编 制：××××

复 核：××××

审 核：××××

合武WHSD-2合同段项目经理部
二OO六年九月十日

§1 定义
混凝土及砌体冬期施工规范规定： 当工地昼夜平均气温（最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值）连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃时，混凝土和砌体工程施工按冬期施工规范进行办理。
§2 施工准备工作
（1） 冬季施工，完善气象、测温等原始记录，及时掌握气象资料。
（2） 施工人员发放冬衣、冬帽等防寒物品，并配备各种取暖器具。凡是怕受冻的器材均应妥善保管。
（3） 对油库、火工器材等仓库加强警戒看守，凡是怕受冻的器材均加以妥善保管。
（4） 风雪天要加强对高压电力线和通讯线的巡回检查，保证施工用电和通讯正常使用。
（5） 冬季来临前，对机械设备进行一次全面检查，及时更换防冻油液，防止受冻。对机械传动部位及时检查，如有缺陷，及时维修、调换。严格按照“机械管理规定”的要求，做好机械防寒、防冻及换季保养工作。
（6） 供水管路埋入地面下深度不小于200cm，裸露部分采用保温材料包裹，由于该处冬季气温过低，应保证裸露部分管道不积水（除上水时间外），以防止管道冻裂，保证生产生活用水的供应。
（7） 冬季来临，加强施工便道的养护，防止冰雪封山，同时提前做好物资储备。
（8） 做好工程用料的储备，以保证施工的需要。
（9） 隧道洞口段300m范围各种风水管路采用石棉、麻筋等防寒材料包裹严密，外敷沥青；避免因受冻而影响隧道施工。
§3 混凝土冬期施工
3.1 混凝土的配制及运输
（1） 冬季施工优先考虑加热水的方法。当外界温度较低，只加热水尚不能满足拌和物出机温度要求时，可对砂和碎石等骨料加热。
（2） 首先应将水加热，其加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时，水可加热至80℃以上，但应先投入骨料和已加热的水，搅拌均匀后再投入水泥，以免水泥与热水直接接触，注意水泥不能加热。
（3） 当加热水尚不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不应高于60℃。片石混凝土掺用的片石可预加热。
（4） 水、砂石骨料的加热温度可根据灌注温度和混凝土在拌合、运输、灌注时的热量散失综合考虑，通过热工计算和实际试拌结果确定。
（5） 当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应重新调整拌和料的加热温度。
（6） 混凝土搅拌时间宜较常温施工延长50%。
（7） 砂石骨料保持干燥状态。骨料在存放中不得夹有冰膜雪团。冬期施工时间骨料应遮盖。
（8） 投料前先用热水冲洗搅拌机，一般先投入骨料和加热的水，再投入水泥继续搅拌到规定的时间。
（9） 严格控制砼的水灰比和坍落度。
3.2 混凝土浇筑
（1） 混凝土浇筑前，应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢，当环境气温低于-10℃时，应将直径大于或等于25mm的钢筋和金属预埋件加热至正温。
（2） 冬季砼浇注要控制入模温度，采用机械振捣，振捣要快。
（3） 根据需要选择冬季施工的砂浆、砼的配合比，添加适量的防冻剂，以确保砼和圬工砌体的质量。
（4） 洞外施工时，砼灌注结束后，立即铺设保温材料进行防寒保温，在铺设保温材料时，保证保温体的密闭性。对建筑物的迎风面采取适当的防风措施。
（5） 冬季条件下灌注的混凝土，在遭受冻结之前，其强度（临界抗冻强度）不低于设计标号的30%，也不低于5Mpa。在充水冻融条件下使用的混凝土，开始受冻时的的强度不低于设计标号的70%。
（6） 冬季拌合混凝土时，为节约防寒材料和防寒时间，选用较小的水灰比和较低的坍落度，以减少拌合用水量。
§4 养护及拆模
（1） 施工后，及时加强覆盖保温；温度低于+5℃时不再洒水养护，采取蒸汽法等加热保温养护措施至到砌体或砼强度达到设计强度的70%为止。
（2） 隧道洞门墙及周围挡护基础避开冬季低温期施工
（3） 混凝土与环境的温差不得大于15℃.当温差在10℃以上，但低于15℃，拆除模板后的混凝土表面采用临时覆盖措施。
（4） 砌筑砂浆强度未达设计强度的70%之前，采用海绵或薄膜覆盖，使砌体免受冻害。
（5） 砌成的砌体，夜间覆盖。温度低于＋5℃时不洒水养护。
（6） 砌筑时的砌石表面无冰膜和污垢。
（7） 圬工工程连续施工，间断时间不超过半个小时。
（8） 冬季施工的工程，焊接钢筋一般在室内进行，不得已在室外进行时，最低温度不低于-20℃，并采取措施，减小焊件温度的梯度和防止焊接后的接头立刻接触冰雪。
§5 热工计算
1、混凝土出机温度确定
T2=T1-(αt1+0.032n)(T1-Ta) (1-1)
式中 T1——混凝土拌和物出机时的温度(ºC)；
T2——混凝土拌和物运输到浇注时的温度(ºC)；
t1——混凝土拌和物自运输到浇注时的时间(h)；
n——混凝土拌和物运转次数；
Ta——混凝土拌和物运输时环境温度(ºC)；
α——温度损失系数（h-1）；
参数的选定：混凝土拌和物浇注时的温度T2=20ºC；混凝土拌和物自运输到浇注时的时间t1=0.5h；混凝土拌和物运转次数n=1；混凝土拌和物运输时环境温度Ta=-7.3ºC；温度损失系数α=0.25h-1。
根据公式（1-1）可以计算出混凝土拌和物出机时的温度为T1=25.1ºC。
2、混凝土拌和物温度确定
T1=T0-0.16(T0-Ti) (1-2)
式中 T0——混凝土拌和物温度(ºC)；
T1——混凝土拌和物出机时的温度(ºC)；
Ti——搅拌机棚内温度(ºC)。
参数的选定：搅拌机棚内温度Ti=20ºC。
根据公式（1-2）可以计算出混凝土拌和物的温度为T0=26.1ºC。
3、混凝土的水、砂、石料的温度确定
T0=［0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-ωsamsa-ωgmg)
+C1(ωsamsaTsa+ωgmgTg)-C2(ωsamsa+ωgmg)］
÷［4.2mw+0.9(mce+msa+mg)］ (1-3)
式中 mw、mce、msa、mg——水、水泥、砂、石单方用量（kg）；
Tw、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度(ºC)；
ωsa、ωg——砂、石的含水率（%）；
C1、C2——水的比热容（kj/kg.K）及冰的溶解热(kj/kg)。
当骨料温度>0ºC时，C1=4.2,C2=0；
当骨料温度≤0ºC时，C1=2.1，C2=335。
参数的选定：配制单方混凝土水、水泥、砂、石的用量分别为190kg,350kg,758kg,1470kg；砂，石的含水率分别为8%，1%；假设骨料的温度>0ºC则，C1=4.2，C2=0；水泥在温棚里预热，预热温度为20ºC。
根据公式（1-3）可以计算出：
Tw=155.6-2Tsa-3Tg
4、说明：
⑴、计算结果只是对计算过程进行一定的解释，参数的选定根据实际的量测结果加以确定。
⑵、砂石料的加热温度根据热工计算和实际拌和温度确定。
⑶、施工中保证砂石料加热温度不高于60，水加热不高于80，如用温度高于80的水时，先将水和砂石先行拌均，再加水泥，以免水泥与热水直接接触。
§6 砼施工质量通病预防
高速铁路衬砌质量要求：隧道衬砌内实外光，结构轮廓线条顺直美观，衬砌砼不渗不漏不裂。衬砌结构的中线、高程及内轮廓必须符合设计要求，混凝土强度和结构尺寸满足设计要求。
排水沟、电缆槽、救援通道和工作洞室等附属结构的结构尺寸符合设计要求，外观平顺美观。
隧道防水板、透水盲沟和泄水孔的安设符合设计要求，两侧排水沟底平顺，坡度满足要求，保证排水通畅。
混凝土的生产严格按操作程序进行，控制好混凝土的配合比和拌制时间，满足设计要求，保证混凝土质量。
在隧道工程施工过程中，经常出现一些质量通病，影响工程内在质量和外观质量，为了实现“开工必优、一次成优”的目标，必须对施工中存在的质量通病进行有效防治。
6.1 钢筋锈蚀与混凝土裂缝
由于钢筋的氧化锈蚀伴生体积膨胀，致使混凝土沿主筋方向或箍筋方向产生裂纹。其次由于水泥的安定性不良，混凝土水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起龟裂、干裂，引起裂纹。
预防措施：
1、 掺入的外加剂应搅拦均匀，并充分溶解，以防止钢筋锈蚀。
2、 控制水泥质量及混凝土水灰比，增大其密实性，防止水分转移。能有效防止混凝土裂缝的产生。
6.2 麻面
①现象：砼表面局部有缺浆，或有许多小凹坑，但无钢筋和石子外漏。
②原因分析：
模板表面粗糙或清理不干净，粘有干硬水泥砂浆等杂物，拆模后，出现麻面。
钢模板脱模剂涂刷不均匀，拆模时砼表面与模板粘结，引起麻面。
模板接缝不严实，浇筑砼时缝隙漏浆，出现麻面。
砼振捣不密实，砼中的气泡未排出，一部分气泡停留在模板表面，形成麻点。
③预防措施：
模板面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。
脱模剂要涂刷均匀，不得漏刷。
砼必须按操作规程分层均匀振捣密实，严防漏振。
6.3 蜂窝
①现象：局部砼砂浆、石子多，石子之间出现空隙，形成蜂窝状的孔洞。
②原因分析：
砼配合比不准确，砂石、水泥材料计量不准确，或用水量不准确，造成砂浆少、碎石多。
砼搅拌时间短，没有拌和均匀，砼和易性差，振捣不密实。
未按操作规程浇筑砼，造成砼离析。
砼一次下料过多，没有分段、分层浇筑，振捣不实或下料与振捣配合不好，因漏振造成蜂窝。
模板空隙未堵好或模板不牢固，振捣砼时模板移位，造成严重漏浆，形成蜂窝。
③预防措施：
砼配料时严格按配合比计量，经常检查计量系统和自动控制系统。
砼拌和均匀，颜色一致，最短搅拌时间符合规定。
砼自由倾落高度一般不得超过2m。如超过，要采取串筒、溜槽等措施。
砼分层振捣，分层厚度不超过振捣器作用部分长度的1.25倍。
振捣砼拌和物时，插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍；对轻骨料拌和物，则不大于其作用半径的1倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效半径的1/2，为保证上下砼结合良好，振捣棒插入下层砼5cm。
砼浇捣时，必须掌握好振捣时间，砼不再显著下沉，不再出现气泡。
浇注砼时，经常检查模板、支撑、接缝等情况，发现有模板走动，立即处理。
6.4 孔洞
①现象：砼结构内有空隙或蜂窝特别大。
②原因分析：
在钢筋密集处或预埋件处，砼浇筑不密实，未充满模板而形成孔洞。
未按顺序振捣砼，产生漏振。
砼离析，碎石成堆或严重跑浆，形成特大蜂窝。
未按施工顺序和施工工艺认真操作，造成孔洞。
有木块和杂物等掉入砼中。
不按规定下料，一次下料过多，振捣器振动作用半径达不到，出现特大蜂窝和孔洞。
③预防措施：
在钢筋密集处，采用细石砼浇筑，并认真振捣密实，机械振捣有困难时，采用人工捣固配合。
采用正确的振捣方法，严防漏捣：插入式振捣器应采用垂直振捣方法，即振捣棒与砼表面垂直。斜向振捣时，振捣棒与砼表面成约40～45°；振捣器插点应均匀排列，可采用行列式或交错式顺序移动，以免漏振。每次移动距离不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣器操作时快插慢拔；控制好下料，要保证砼浇筑时不产生离析，砼自由倾落高度不超过2m，大于2m时要用溜槽、串筒。
加强施工技术管理和质量检查工作。
6.5 露筋
①现象：钢筋砼结构内的主筋外露。
②原因分析：
砼浇筑时，个别砂浆垫块移位或垫块太少甚至漏放，钢筋紧贴模板，致使拆模后露筋。
钢筋砼结构断面较小，钢筋过密，如遇大石子卡在钢筋上，砼不能充满钢筋周围，使钢筋密集处产生露筋。
砼产生离析，浇注部位缺水泥浆或模板严重漏浆，造成露筋。
砼振捣时，振捣棒撞击钢筋，使钢筋移位，造成露筋。
砼保护层振捣不密实，或拆模过早等，拆模时砼缺棱掉角，造成露筋。
③预防措施：
浇筑砼前，检查钢筋布置的结构尺寸及保护层厚度是否准确。
预制专门的砂浆垫块以保证砼保护层的厚度。纵横每隔80～100cm左右在钢筋上绑一个水泥砂浆垫块。
严格选配砼用碎石粒径，碎石最大颗粒尺寸不超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不大于钢筋净距的3/4。结构截面较小、钢筋较密时，采用细石砼浇筑。
为防止钢筋移位，在钢筋密集处，采用小直径振捣棒振捣。
砼自由下落高度超过2m时，用串筒或溜槽。
拆模时间要根据试件试验结果确定，防止过早拆模。
施工中不得踩踏钢筋，如钢筋有踩弯或脱扣者，及时处理。
加强开挖断面尺寸的检查，严格控制超欠挖以保证砼厚度。
6.6 隧道渗漏水
①现象：渗、漏水。
②原因分析：防水板破坏，砼有裂缝、裂纹，砼沉降缝、施工缝未处理好。衬砌砼振捣不密实。
③预防措施：
制定防排水施工质量的奖惩管理制度，由专人负责落实实施。
加强防水材料的货源管理及砼原材料的进货检验，通过试验选用防水材料。
洞身施工防水板前先进行支护表面修整处理，凹凸不平处采用喷砼补平，割除锚杆、钢筋网等外露端头，防止防水板被戳破。
施工前对防水板焊接工进行系统的培训，持证上岗。
严格控制超欠挖，保证衬砌砼厚度。
在施工缝及变形缝安装止水条的断面中央设置嵌缝，深度为止水条厚度的2/3，止水带采用钢筋卡进行定位和固定，按设计埋设排水盲管。
施工前针对隧道实际水文地质条件作出相应的砼配合比设计，并在施工期间进行验证和优选砼配合比设计。
指派专门的技术人员在现场指导砼施工，并加强砼施工前防水层的检查和修补工作，尤其是搭接处的焊缝质量检查。
砼采用自动计量搅拌站生产，严格控制砼水灰比及砂石材料级配，外加剂掺量准确，保证砼质量，砼采用搅拌运输车运输，以免在运输及施工过程中产生离析。
灌筑砼分层振捣密实，以台车附着式振捣器为主，辅以插入式捣固棒。