1、山西中南部鐵路通道工程ZNTJ-20標大體積混凝土專項施工方案山西中南部鐵路通道工程ZNTJ-20標大體積混凝土專項施工方案中鐵二十四局集團有限公司山西中南部鐵路通道工程 ZNTJ-20標項目經理部二O年九月中鐵二十四局1中由鐵建山西中南部鐵路通道工程 ZNTJ-20標大體積混凝土專項施工方案山西中南部鐵路通道工程 ZNTJ-20標大體積混凝土專項施工方案中國鐵建編制:審核:審批:中鐵二十四局集團山西中南部鐵路通道工程ZNTJ-20標項目經理部一、編制依據 4二、編制原則 4三、工程概況4四、編制范圍5五、施工工期安排 5六、大體積混凝土的溫度計算 5七、總體施工方案 97.1 冷卻水管安裝（

2、水管使用視氣溫情況而定）.97.2 測溫管埋設107.3 混凝土澆筑107.4 混凝土養護117.5 測溫監控，指導養護 11八、大體積混凝土施工的各項保證措施 148.1 質量保證措施148.2 安全保證措施 16中鐵二十四局5大體積混凝土專項施工方案一、編制依據1 .危險性較大工程安全專項施工方案編制及專家論證審查 辦法（建質2004213號）；2 .晉豫魯公司管理辦法及相關文件；3 .鐵路建設工程安全生產管理辦法（鐵建設2006179號）；4 .我單位人員、機械設備條件及現行施工能力；5 .我單位對現場的勘察情況。二、編制原則6 、經濟合理、簡單易行；7 、方案可靠，解決主要問題。三、工

3、程概況山西中南部鐵路通道ZNTJ-20標工程為中鐵十七局與中鐵二十四局聯合體承建。我單位中鐵二十四局承建里程為 DK1172+909至 DK1183+10Q 全長 10.191Km。我標段大體積混凝土施工工作開展主要在上跨長深高速公8 特大橋12#擴大基礎施工。中南馥建 山西中南部鐵路通道工程ZNTJ-20標大體積混凝土專項施工方案四、編制范圍大體積混凝土，具有結構厚、體形大、混凝土用量多、工 程條件復雜和施工技術要求高等特點。由于水泥水化過程中釋 放的水化熱引起的溫度變化和混凝土收縮而產生的溫度應力和 收縮應力會使大體積混凝土產生裂縫，因此控制溫度應力和溫 度變形裂縫的開展是大體積混凝土施工

4、的一個重大課題。本次方案針對的是上跨長深高速公路特大橋12#承臺的大體積混凝 土施工。五、施工工期安排根據現有施工進度，上跨長深高速公路特大橋12#承臺計劃工期為2011年11月中旬，根據本地區氣候特點，本方案按 冬季施工考慮。六、大體積混凝土的溫度計算上跨長深高速公路特大橋12#承臺施工配比為，425水泥245kg,砂 702 kg,碎石 1194kg,水 154kg, 外加劑 3. 50kg , 粉 煤灰105 kg o 1.混凝土絕熱溫度T(t)mcC7 (1Q mco； 式中:T一在t齡期時混凝土的絕熱溫升(C );Fa、)一混凝土最大水化溫升值(C )； mc每方混凝土的水泥用量，取

5、 245kg/m3Q 一每千克水泥水化熱量，425普通硅酸鹽水泥取377J/kg.C 一混凝土的比熱，在計算時可取0.96 (kJ/kg.K )一混凝土的容重，取為2400kg/m3t一齡期(d);e 一自然常數，e =2.718；m 一隨水泥品種、比表面及澆筑溫度而異，見下表；計算水化熱溫升時的 m值澆筑溫度(C)51015202530m (1/d)0.2950.3180.3400.3620.3840.406承臺混凝土澆注，澆注溫度取15 C, m=0.340(1)最終絕熱溫升T_Q_(max) mc C p =245 377 =40.09 C0.96 2400(2)齡期3天時混凝土的絕對升

6、溫。按氣溫 15c考慮.T(t) Tmax(1 e，=40.09 x(1 e 0.34 3 )中鐵二十四局7中由鐵建山西中南部鐵路通道工程 ZNTJ-20標大體積混凝土專項施工方案=25.63 C(3)齡期4天時混凝土的絕對升溫。T(t)Tmax (1 emt)=40.09 X(1 e 0.34 4 )=29.8 C(4)齡期7天時混凝土的絕對升溫T(7)=36.38 C2 .混凝土內部溫度混凝土內部的中心溫度，可按下式計算： T()max To Th()式中:T( )max 在齡期 時，混凝土內部中心的最高溫度 (C);一混凝土的澆筑溫度(C )；一混凝土的最終絕熱溫升(C )；()一不同澆

7、筑塊厚度在齡期時的溫降系數，(1) 3天時，澆注厚度h=6m ,查相關不同齡期水化熱溫升與澆筑塊厚度關系表()=0.74T()max TO Th ( ) = 15+40.09 X 0.74=44.47C(2) 9天時，澆注厚度h=6m ,(9)=0.72T(9)max= 15+40.09 X 0.72=43.86 C3 .混凝土表面溫度承臺混凝土澆注完成后，表面鋪設一層塑料薄膜和10cm厚草袋保溫混凝土的表面溫度為丁 入 SjTmax 0.5h 入 iTaKI b0.5h 入ik Si入式中：Tb一齡期為t時混凝土的表面溫度（C）;i一草袋保溫層厚度（m）;取0.1m;h 一混凝土結卞層厚度（

8、mj），取6m;i保溫材料的導熱系數 （W/mK），草袋取0.14 W/mK;一混凝土的導熱系數，可取=2.33 （W/m- K）;Tmax 一混凝土中心最大溫度（C）；Ta一棚內大氣白平均溫度（C ）,冬季施工取15 C；K傳熱系數修正值，塑料薄膜加草袋保溫，取 2.0 ,TbTb(9)21.4 21.26 2.33 0.1 44.47 0.5 6 0.14 15 20.5 6 0.14 2 0.1 2.332.33 0.1 43.86 0.5 6 0.14 15 20.5 6 0.14 2 0.1 2.334.混凝土表面溫度與混凝土的中心溫度T（3）max- Tb（3）=44.47-21.

9、4=23.07C 25 CT（9）max-l（9）=43.86-21.26=22.6 C 25 C根據鐵路混凝土與砌體工程施工質量驗收標準規定，大體積混凝土施工內外溫差不得大于25 C ,通過上述計算可以看由，承臺混凝土養護采用塑料薄膜外加草袋保溫即可滿足本橋 大體積混凝土溫控要求。七、總體施工方案根據混凝土溫控計算結果，承臺大體積施工采用表面用塑 料薄膜與草袋覆蓋的方法能滿足規范要求，為了準確量測混凝 土內外溫差，避免產生裂縫，掌握大體積混凝土施工溫控準確 資料，承臺采用布設測溫管與冷卻水管的方案，根據溫控實際 結果指導后續承臺的施工。7.1冷卻水管安裝(水管使用視氣溫情況而定)(1)為降低

10、混凝土內部水化熱溫度，調節大體積硅混凝土內表溫差，采取在大體積硅混凝土體內設冷卻水管通水降溫措 施。(2)冷卻水管網按照冷卻水由熱中心區流向邊緣區的原則 分層分區布置，進水管口設在靠近混凝土中心處，由水口設在 混凝土邊緣區，每層水管網的進、由水口相互錯開。(3 )冷卻水管采用壁厚 2mm直徑巾40mmi勺薄壁鋼管。水 管網沿豎向布置在大體積硅中央；最外層水管距離混凝土最近 邊1m,每層水管的垂直進由口要相互錯開1.5m。進、由水口需引由混凝土面1m以上，每層水管的進由水口要相互錯開，且由水口要有調節流量的水閥和測流量設備。冷卻水管接頭采用軟 管接頭。(4)布管時，水管要與承臺主筋錯開， 當局部

11、管段錯開有中鐵二十四局9中由鐵建山西中南部鐵路通道工程 ZNTJ-20標大體積混凝土專項施工方案困難時，要適當移動水管的位置。(5)水管要與鋼筋骨架或架立鋼筋綁扎牢靠，防止混凝土澆筑過程中，水管變形或接頭脫落而發生堵水或漏水。(6)水管網安裝完成后，將進、由水管口與進由水總管、 水泵接通，進行通水試驗，要求水管暢通且不漏水。7.2 測溫管埋設(1)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，在大體積硅混凝土內 合理布設溫度測量裝置。(2 )采用埋設測溫管方法進行測溫。 測溫管采用壁厚 2mm 直徑巾30mm勺薄壁鋼管。測溫管在全斷面內按間距 36m設置，

12、測溫管埋設時貫通大體積硅全高， 上口露由大體積硅頂面 0.2m 左右，上口不封閉，下口封閉，管內不充水。(3)將測溫管進行編號并登記(4)測溫管應避開冷卻水管。7.3 混凝土澆筑澆注混凝土前，應對模板、鋼筋、支架和預埋件進行檢查, 并作好記錄，符合設計要求后方可澆注。模板內的雜物、積水 和鋼筋上的污垢應清理干凈。模板如有縫隙，應填塞嚴密。混凝土由混凝土拌和站集中拌和，混凝土輸送車運輸，經混凝土泵送至施工點，混凝土分區布料、分層澆筑，采用插入式振搗器振搗，當混凝土自由落體高度超過2m時，采用串筒下料，防止混凝土離析。混凝土澆筑完畢后，在頂部混凝土初凝前， 對其進行二次振搗，并壓實抹平。大體積混凝

13、土采用低水化熱水泥， 并采用“雙摻技術”(即摻加 粉煤灰及外加劑)，降低混凝土的入倉溫度等措施， 以改善混凝 土的性能，減小混凝土的水化熱。7.4 混凝土養護(1)混凝土澆注完畢后即開始抹面收漿，控制表面收縮 裂紋，減少水分蒸發，混凝土終凝后即開始覆蓋養護 ，混凝土澆 注完畢后的12h內即應覆蓋養護。混凝土采用保濕蓄熱法養護， 即在大體積硅四周及表面覆蓋1層尼龍薄膜，1層草袋使敞露的全部表面覆蓋嚴密，形成良好的保溫層，并應保持尼龍薄膜內 有凝結水。(2)混凝土養護時間以混凝土內部溫度與表面溫度環境之 差小于25c以下為標準，至少養護 14天。(3)混凝土強度達到1.2Mpa前，不得使其承受行人

14、、運 輸工具、模板、支架及腳手架等荷載。7.5測溫監控，指導養護(1)混凝土溫度監控a測溫時間：自混凝土覆蓋測溫點開始測溫，直至混凝土內部溫度與大氣環境平均溫度之差小于20 C以下時止。b測溫頻率：一般在溫度上升階段24h一次，溫度下降階段48h一次，同時應測大氣溫度，并做好記錄。另外： 1 3天，每2小時測溫一次；47天，每4小時測溫一次；814 天，每8小時測溫一次。c測溫點布置：每個測溫管內沿高度每50100cm設測溫點一個；每個測溫管內距大體積硅頂面、底面各設測溫點一個；每個測溫管內近冷卻管網處設測溫點，以觀測冷卻通水對混凝 土中心的冷卻效果。d通過對測溫數據進行計算、分析，及時指導現

15、場混凝土 養生。一般地，可通過調節冷卻水流量、進水溫度等方法來調 控混凝土內部溫度；通過改變混凝土表層養生手段調控混凝土 表層溫度。e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、由水的溫度，繪制混凝土內部溫度變化曲線。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， 以降低混凝土內外溫差。(2 )通水冷卻根據溫控實際結果，如果混凝土內外溫差超過25c時，采用通水冷卻方案。每層冷卻水管被澆注的混凝土覆蓋并振搗完畢，即可在該層冷卻水管內通水。一般地，冷卻水的流量可控制在1.21.5m3/h ,使進、由口水的溫差不大于 6CO 冷卻管排生的水，在混凝土澆注未完以前，應立即

16、排由 基坑外，不得排至混凝土頂面。在大體積硅混凝土澆注全部結 束后，也可視具體情況排至混凝土頂面，形成保溫層，蓄水保 溫養護。水流監控a 一般地，冷卻水流量的大小會影響進、由口水的溫差，影響 冷卻水和混凝土的熱交換。因此，有必要對冷卻水的流量、流 速、進由水口的水溫進行監控。b水流監控時間及監控頻率均與大體積硅混凝土溫度監控同 步。 溫度控制標準應符合表 7.5.1規定中鐵二十四局13中由鐵建山西中南部鐵路通道工程 ZNTJ-20標大體積混凝土專項施工方案表7.5.1溫度控制表序號項目允許范圍1混凝土澆筑溫度(振搗后510cm深處的溫度)W 30 c2內表溫差W 25 c3內部最高溫度W 60

17、 c4最大水化熱溫升W 40 c5最大降溫速率2.0 C/d八、大體積混凝土施工的各項保證措施8.1 質量保證措施優化硅配合比，選擇級配良好的砂、石料，選擇優良的硅 外加劑，節約水泥用量，是降低硅內部水化熱溫升的重要環節。8.1.1 硅配合比硅初始坍落度控制在 1618 cm ,初凝時間大于15 ho施 工采用配合比為：水泥290kg ,砂855 kg ,碎石990 kg,水158kg , 外加劑5.14kg , 粉煤灰105 kg o8.1.2 硅原材料質量控制(1)水泥：選用低水化熱和安全性好的水泥，如礦硝水泥、 火山灰水泥，并在滿足設計強度要求的前提下，盡可能減少水 泥用量，以減少水泥的

18、水化熱。(2)骨料：砂、碎石含量不得超標，可在混凝土中摻加一定 數量的毛石。(3)外加劑。外加劑的作用如下：摻加適量的粉煤灰和減水劑，減少水泥用量；摻加緩凝劑推遲水化熱的峰值期摻入適量的微膨脹劑，使混凝土得到補償收縮，減少混 凝土的溫度應力。8.1.3 選擇施工方法(1)水平分層法澆筑混凝土時分幾個薄層進行混凝土的澆筑，以使混凝土 的水化熱能盡快散失，并使澆筑后的溫度分布均勻。水平分層 厚度可控制在 0.6-2.0m 范圍內，相鄰兩澆筑層之間的間歇時 間，一般為5-7d ,還可采用二次振搗的方法，增加混凝土的密 實度，提高抗裂能力，使上下兩層混凝土在初凝前結合良好。(2)降溫法和保溫法混凝土內

19、部埋設管道，通水循環冷卻。夏季施工時，在攪拌混凝土時摻入冰水，降低混凝土入 模溫度，混凝土澆筑后采用灑水養護降溫，水溫與混凝土溫差 不超過20 Co冬季采用保溫法，在混凝土表面覆蓋保溫材料， 防止冷空氣侵襲。8.2 安全保證措施(1)認真貫切執行國家、部、省、市有關安全的方針政策、 規章制度，對職工進行安全教育和培訓，牢固樹立“安全第一，預防為主”的思想。進入施工現場必須佩戴安全帽，不準穿拖 鞋。高空作業要穿防滑鞋，佩戴安全帶。(2)編制詳細的安全操作規程、細則，并發至工班，組織 逐條學習、落實，抓好“安全五同時”(即在計劃、布置、檢查、 總結、評比生產的同時，計劃、布置、檢查、總結、評比安全 工作)和“三級安全教育”。(3)定期進行安全生產教育， 強化職工安全意識，使職工 掌握安全生產必備的基本知識和技能。(4)有計劃地對崗位的生產知識、安全操作規程、安全檢 查生產制度、施工紀律進行培訓和考核，重點對專職安全員， 班組長、從事特種作業的工人進行培訓考核，合格后發上崗證。(5)特殊工種的安全教育、考核、復驗，嚴格按照特種 作業人員安全技術考核管理規則(GB5306-85)號文執行。經過培訓考試合格，獲取操作合格證者方能持證上崗。對已取得 上崗證者，要進行登記存檔，按期復審。(6)未經安全教育的管理人員、施工人員，不準上崗。未 進行三級安全教育的新工人不準上崗。變換工種或采用