马颊河大桥大体积混凝土施工方案.docx

马颊河大桥大体积混凝土施工方案
工程概况：
马颊河特大桥主要为新增二线跨越马颊河而设，与营业邯济铁路平行，线间距10m。桥梁中心里程为K124+389.05，起止里程桩号为K124+095.3～K124+683.3，桥梁全长588米，位于-4‰的坡道及直线上，孔跨布置为1-20m预应力混凝土简支T梁+17-32m预应力混凝土简支T梁，桥台采用T台，桥墩采用圆端形实体墩，墩高5-8m（包含墩身、托盘和顶帽），混凝土总方量1477m3，墩身混凝土型号为C35/C50，每个墩身、顶帽方量为100m3左右，桥台混凝土方量为150m3左右，计划采取一次性浇筑。
属于大体积混凝土施工。大体积混凝土由于结构尺寸大，水泥水化热引起混凝土温度升高，热量不易及时散发而形成较大的内外温度差，较大的温度差引起混凝土体积变化的差异，使混凝土各部位受到约束而不能自由伸缩，当温度变形产生的拉应力大于混凝土的抗拉应力时，便产生了裂缝。为解决混凝土施工产生的水化热、防止混凝土产生裂缝和混凝土浇筑等问题，特制定本方案。
混凝土浇筑完毕后转入养护阶段。防止混凝土开裂的一个重要原则是尽可能使新浇筑混凝土少失水分及内外温差控制在允许范围内（不大于25℃）。混凝土表面干燥或水分蒸发过快和温度下降幅度较大时，都足以引起表面混凝土开裂，且裂缝会向内发展。因此，要尽量长时间的保温和保持混凝土表面湿润，以使其表面缓慢冷却、干燥，使混凝土能够产生足够的强度以抵抗温度拉应力。
一、混凝土浇筑
模板安装和钢筋绑扎经检查合格后，在原材料准备和天气条件允许的情况下，须立即进行混凝土浇筑。
由于混凝土方量大，为加快浇筑速度，拟采用泵送，这样既减轻了施工中工人的劳动强度，同时也节省了混凝土转运的时间。
1、根据面积大小和混凝土供应能力，本次混凝土浇筑采取全面分层的施工方法：即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，分层厚度300～500mm 且不大于震动棒长1.25倍。此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。为了保证结构的整体性，要求次层混凝土在前层混凝土初凝前浇筑完毕。
2、混凝土浇筑从低处开始，沿长边方向自一端向另一端推进，逐层上升。浇筑时，要在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，避免产生冷缝，并将表面泌水及时排走。
3、混凝土浇筑过程中，掺用高效减水剂，能大幅度减少用水量和提高新拌混凝土的和易性，从而减少了混凝土水化反应产生的水化热。
4、混凝土的密实成型：用插入式振动器振捣混凝土时，应垂直插入，并插入下层混凝土50mm，以促使上下层混凝土结合成整体，每一振点的振捣延续时间应使混凝土充分捣实（振动时间10～15s，以混凝土泛浆不再溢出气泡为准，不可过振）。采用插入式振动器捣实普通混凝土的移动间距，不宜大于作用半径的1.5倍。捣实轻骨料混凝土的间距，不宜大于作用半径的1倍，振动器与摸板的距离不宜大于振动器作用半径的1／2，并应尽量避免碰撞钢筋、摸板、预埋件等。插点的位置分布必须按照行列式或交错式进行选择，不可漏振。
5、泌水处理： 大体积混凝土另一特点是上、下浇筑层施工间歇时间较长，各分层之间易产生泌水层，它将会导致混凝土强度降低，酥软、脱皮起砂等不良后果。采用自流方式排除泌水，会带走一部分水泥浆，影响混凝土的质量。本次施工除上述措施外，在混凝土浇筑时，在混凝土拌和物中掺减水剂，减少泌水现象的发生。
二、混凝土的表面处理
处理程序：
1、初凝前一次抹压→临时覆盖塑料膜→混凝土终凝前1～2h掀膜二次抹压→覆膜
2、混凝土表面泌水应及时引导集中排除。
3、混凝土表面浮浆较厚时，应在混凝土初凝前加粒径为2～4cm的石子浆，均匀撤布在混凝土表面用抹子轻轻拍平。
4、混凝土硬化后的表面塑性收缩裂缝可灌注水泥素浆刮平。
三、混凝土的养护
大体积混凝土浇筑后，加强表面的保温、保湿养护，对防止混凝土产生裂缝具有重大作用。本次施工季节集中在11、12、1月份，平均温度0℃左右，混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，采用一层塑料薄膜二层草包作保温保湿养护，草包迭缝，骑马铺放。保水材料或草帘等对混凝土加以覆盖后适当浇水，使混凝土在一定的时间内在湿润状态下硬化。浇水次数应使混凝土保持具有足够的湿润状态。养护初期，水泥的水化反应较快，需水也较多，所以要求要特别注意浇筑后前几天的养护工作。且根据混凝土内表温差和降温速率，及时调整养护措施。拆模后立即用塑料薄膜覆盖，预防骤冷气候影响，以控制内表温差，防止混凝土早期和中期裂缝。
采取长时间的养护，养护及拆模时间为满足28d混凝土龄期，以此达到延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的应力松驰效应。养护期内（含撤除保温层后）混凝土表面应始终保持温热潮湿状态（塑料膜内应有凝结水），对掺有膨胀剂的混凝土尤应富水养护；但气温低于5℃时，不得浇水养护。
混凝土的拆模时间控制：混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。
混凝土拆模后立即涂刷养护剂，养护剂在混凝土表面固化形成一层薄膜，大幅度降低水分从混凝土表面蒸发损失。利于混凝土内部水化作用的进行，提高混凝土的后期强度。
混凝土终凝后，尽快回填土——土是砼最好的养护材料之一。目前这是砼保温保湿养护的最有效方法,对预防裂缝是非常有益的。这样可以延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小混凝土中心和表面的温度差值。从而可以控制混凝土的裂缝开展。
混凝土养护期间需进行其他作业时，应掀开保温层尽快完成随即恢复保温层。
四、混凝土温度监控
在大体积混凝土的凝结硬化过程中，应随时摸清大体积混凝土不同深度处温度场升或降的变化规律，及时监测混凝土内部的温度情况，并采取相应的技术措施，确保混凝土不产生过大的温度应力。
砼测温采用预埋φ15的薄壁钢管，每个测温点分别埋设深度为1950㎜、1000㎜、50㎜各一根露出砼面50㎜，用温度计进行测温。测温时间从砼浇筑后6～10h开始，在混凝土浇筑完毕后的升温和峰值持续阶段，即开始的3～4天，每隔2小时测温1次；待升温趋于平稳后的降温阶段，每4小时测温1次。在测量混凝土内部温度的同时，测量外界的环境温度。根据测点编号顺序，记录所测温度数据，当测位的混凝土内外温差小于25℃并趋于稳定时为止，拟定温测持续时间为14天。
邯郸承台的测温点共分3层布置，每层6个测点。
砼内部温度和应力的监测点布设示意图见下图：

采用温度监控，为施工提供准确的温度变化数据，使之能够及时根据温差的变化，采用相应的技术措施。混凝土硬化期的实测温度应符合下列规定：
1） 混凝土内部温差（中心与表面下100或50mm 处）不大于20℃；
2） 混凝土表面温度（表面以下100或50mm）与混凝土表面外50mm 处的温度差不大于25℃；对补偿收缩混凝土，允许介于30～35℃之间；
3） 混凝土降温速度不大于1.5℃/d ；
4） 撤除保温层时混凝土表面与大气温差不大于20℃。
当实测温度不符合上述规定时则应及时调整保温层或采取其他措施使其满足温度及温差的规定。
通过对邯郸东半幅承台的温度监控，现场采集大量数据，绘出混凝土水化热温度场分布图和混凝土各测点在垂直和水平方向的温度变化曲线，总结出大体积混凝土温度场的基本规律，为后续的济南台以及1-17号墩身施工提供技术经验。
五、安全、质量保证措施及施工注意事项
1、由于混凝土方量大，施工时间长，承台混凝土施工多跨夜间施工，现场作业人员较多，为保证施工安全、顺利进行，需进行统一的组织，上岗人员均须进行岗前培训。现场作业人员安全防护用品须佩带齐全，现场电路布置要规范，各种电气设备使用前须进行检查、调试，各种机电设备必须有备用件；
2、由于混凝土体积较大，承台灌注持续时间较长。在混凝土浇筑前须了解天气变化情况，以防在混凝土施工过程中出现不利天气，造成施工中断。
3、在浇筑过程中，现场技术人员、质检人员和试验人员必须在拌合站和施工现场全程值班，发现问题及时予以解决。混凝土经过长距离运输后，塌落度损失较大，造成混凝土泵送和振捣困难，试验人员应根据现场反馈的情况，在拌合站予以及时调整。
4、混凝土振捣这一环节显得尤为关键。需选择经验丰富、责任心强的混凝土工进行振捣，并固定专人负责，不宜频繁更换，振捣时需注意以下几点：
（1）振捣器工作点要均匀，间隔距离不得超过有效振动半径的1.5倍，且应避免与钢筋和循环水管、测温片等预埋件进行碰撞，防止预埋件偏离原定位置；
（2）混凝土浇注每30cm应使用插入式振动器振捣一次。每层混凝土振捣时须插入下层混凝土5～10cm，以使上下层砼结合成整体，避免产生工作缝。混凝土振捣应作到“快插慢提”，以防振动器快速提出后其周围混凝土产生空洞。对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。