02云兰大体积混凝土施工质量技术研究(总承包二部,-,副本,-,副本

来源:成人英语 发布时间:2021-06-16 点击:

  1 大体积承台混凝土施工质量技术 研究

 一、项目技术依托工程概况及技术背景

 1 1 .1 工程 概况

 云兰高速是《云南省道网规划(2014 年—2030 年)》中的一部分,也是云南省“十三五”高速公路重点建设项目,是云南省高速公路网重要的组成部分,也是杭州至瑞丽高速公路(G56)的纵向连接线。项目的建设是“一带一路、沿边开放”国家战略决策的需要,是对国家高速路网的有效补充,也是经济社会发展、矿产及旅游产业开发的需要。本项目起点桩号为 K90+020,终点桩号为 K160+354.768,路线全长 71.567 公里,按双向四车道高速公路标准建设,设计速度 80 公里/小时,整体式路基宽度 25.50 米。特大桥 7417m/6 座(含左、右幅),大桥 20426m/58 座(含左、右幅),中桥 373.5m/7 座(含左、右幅);特长隧道 8328.5m/2 座(含左、右幅),长隧道 4723m/2 座(含左、右幅),中短隧道 4855m/8 座(含左、右幅);互通立交 4 座;服务区 1 处;停车区 1 处;桥隧比例 61.8%。

 1.2 技术背景

 云兰高速项目境内走廊带地面标高一般海拔约在 1920~2500 米之间,路线附近最高点为靠近路线终点附近的白头山,山主峰海拔 2747.7 米,最低点为(起点附近沘江河谷)海拔 1920.7 米。云龙县位于横断山南段滇西澜沧江纵谷区,怒山山脉、云岭支脉和澜沧江、沘江(澜沧江主要支流)由北向南纵贯全境,怒江绕西部边境而过,属山区地形,从西到东依次排列有崇山山脉、盘山山脉、清水朗山脉。兰坪地处横断山脉滇西北纵谷区,为三江”并流区腹部,地形复杂,海拔高差大,地形地貌独特,以丹霞石奇观为主体。

 云兰高速全长 71.567 公里,主要地质为泥岩、砂岩以及第三系未成岩粉细砂,地质极其复杂、施工难度大,桥隧占比大,大体积承台数量多,尤以控制性工程丰胜特大桥承台施工多。水泥凝结时,会产生大量的水化热,由于混凝土是绝热材料,因此产生的水化热不能及时释放,导致大体积混凝土内部温度不断升高,形成混凝土的内外温度裂缝的产生会降低承台基础的承载能力,降低混凝土的耐久性,造成桥梁安全隐患,危害极大,当温差过大或升降速度过快时,混凝上就会出现温度裂缝。因此,必须对大体积混凝土进行温度控制研究。本文依托于左幅 27#主墩承台,设计尺寸 15 (横向)×14(纵向)×5m(高 ),C30 钢筋混凝土 1050m3 ,是典型的大体积

  2 砼结构,进行大体积混凝土承台进行施工技术研究。

 丰胜特大桥承台情况如下:

 桥位 尺寸(cm)

 砼方量(m³)

 备注 左幅 17#—25#桥墩 1020×640×250 163.2 承台 左幅 26#桥墩 1200×880×400 422.4 承台 左幅 27#主墩 1500×1400×500 1050 承台 左幅 28#主墩 1500×1400×500 1050 承台 左幅 29#桥墩 1200×880×400 422.4 承台 左幅 30#—33#桥墩 1020×640×250 163.2 承台 左幅 37#桥台 1350×990×200 267.3 承台 右一 0#桥台 1350×790×200 213.3 承台 右一 8#桥台 1350×790×200 213.3 承台 右二 0#桥台 1350×790×200 213.3 承台 右二 6#—14#桥墩 1020×640×250 163.2 承台 右二 15#桥墩 1200×880×400 422.4 承台 右二 16#主墩 1820×1320×500 1050 承台 右二 17#主墩 1820×1320×500 1050 承台 右二 18#桥墩 820×820×350 422.4 承台 右二 19#—22#桥墩 1020×640×250 163.2 承台 右二 26#桥台 1350×990×200 267.3 承台 二、项目研究的内容及研究目标

 1 2.1 研究内容

 1、设计一套具体的温度控制措施,在浇筑混凝土的各个环节上采取措施控制混凝土的温升,有利于降低混凝土最高温度,降低混凝土内外温差的施工组织方案和良好的保温养护措施。

 2、从材料选用、浇筑方式、养护等方面对大体积混凝土承台施工提出一整套控制方案,并对混凝土内部温度进行了理论预测和现场实际监测。

 3、依托工程项目桥梁基础承台施工的工程技术难点和特点以及相应的承台施工工艺流程,通过对桥梁承台的具体施工内容以及相关各项施工内容所对应的具体要求进行研究。

 4、依托项目对大体积混凝土的降温设计以及施工布设降温系统进行研究,针对

  3 大体积混凝土的温度监控方法结合依托项目工程进行深入研究,大体积混凝土的温度监测系统建立、监测点的布置、监测仪器的安装保护、测点布设以及监测工作所需注意事项以及建立监测预警机制,同时有针对性的制定监测应急预案。

 2 2.2 研究目标

 从混凝土搅拌站对大体积混凝土质量控制的角度出发,立足于大体积承台混凝土施工,从原材料选用、过程质量控制、生产供应保障、浇筑和养护等方面出发,对上述工程中大体积混凝土的施工质量控制进行系统分析,提出混凝土搅拌站配制并生产、浇筑大体积混凝土的配合比设计思路、过程质量控制、制定合理施工方案的步骤,以及采取综合措施控制温度裂缝等。根据实际工程经验总结出大体积混凝土以后施工过程应注意的主要问题,提出相关解决方案,达到预期目的,并为以后再次相关大体积混凝土工程的施工提供一定的借鉴意义。

 三、项目详细技术内容及主要创新点

 3.1 项目详细技术内容

 3.1.1 施工重难点

 (1)钢筋数量大,预埋钢筋及预埋构件多,施工难度大。

 (2)承台混凝土浇筑属于大体积混凝土浇筑,需对混凝土供方的原材和配合比把关,埋设循环冷却水管,混凝土搅拌、运输、浇筑过程进行控制,以及后期通过混凝土养护、控制水温以降低混凝土内外温差,防止大体积混凝土出现裂缝,保证大体积混凝土施工质量。

 (3)承台尺寸大,模板支撑困难。

 3.1.2 施工工艺流程

 承台施工工艺流程如下:

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 1 3.1.2.1 钢筋制作、绑扎及固定 承台钢筋在加工厂加工成半成品,运至现场绑扎,每一型号的钢筋必须捆绑牢固并挂牌明示。加工制作的钢筋,通过便道运送至墩位处通过吊车吊入工作面,人工进行绑扎焊接,底板钢筋要预先搭设好钢筋架。钢筋的安装按设计图纸进行,焊接操作严格按《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-2012 规范进行,必须保证焊接长度,不得损伤钢筋,每一部位钢筋焊接完后须清除焊碴。小直径钢筋采用双面搭接焊,焊缝长度不小于 5d。

 (1 1 )钢筋绑扎如下图所示:

 钢筋 安装 承台基坑开挖与支护 桩头凿除 浇筑垫层 绑扎钢筋 埋设冷却管 埋设测温件 支设模板 浇筑混凝土 通水冷却、养生

 测量放样 搭设脚手架 搭设钢筋支撑架 砼试件制造 配合比设计验证 温度监测 支撑架搭设 测温件安装 预埋件安装 操作平台搭设 验收 塔座钢筋预埋 温控系统试运行 冷却管安装 装成品运输 钢筋下 料制造 钢筋进 场检验

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 1)钢筋下料

 钢筋下料用锯床进行切割。要求钢筋切割端面垂直于钢筋轴线,端面不许超过4°,否则,应调整机器,直至符合要求。端头不准挠曲,不得存有马蹄形。考虑到螺纹及不平整部分的切除,开料长度比图纸中要求长度长 5~10cm。

 2)加工准备

 加工前应安装并调试好套丝机,采用 ZTS40 型套丝机套丝,厂家培训,持证上岗,专人管理。

 3)钢筋套丝

 钢筋丝要在钢筋螺纹套丝机上进行。严格按照套丝机操作规程进行操作。

 加工钢筋丝头时, 应采用水溶性切削润滑液,当气温低于 0 度时要有保温措施,不得在不加润滑液的情况下套丝。套丝好后,必须用塑料帽套好丝头,以免螺纹受损后滑丝或被异物塞满。

 4)钢筋连接

 ①钢筋连接之前,先回收丝头上的塑料保护冒和套筒端头的塑料密封盖,并检查钢筋规格是否和连接套筒一致,检查螺纹丝扣是否完好无损、清洁。如发现杂物或锈蚀要用钢刷清理干净。

 ②标准型接头的连接:把装好连接套筒的一端钢筋拧到被连接钢筋上,然后用扳手拧紧钢筋,使两根钢筋对顶紧,使套筒两端外露的丝扣不超过 1 个完整扣,连接即告完成,随后立即画上标记,以便质检人员抽查,并做抽检记录。

 ③加长丝扣型接头的连接:先将套筒完全转入加长丝上,并做好标记,然后将两钢筋端头顶紧,钢筋保持不动,转动套筒直到丝扣进入套筒符合要求为止( 1/2 套筒长度)。

 5)接头检查接头连接完成后,由质检人员分批检验。检验方式为:目测。两端标准丝:接头两断外露螺纹长度相等,且不超过一个完整丝扣(加长螺纹除外);一端加长丝、一端标准丝:用钢卷尺量标记离套筒边尺寸是否 1/2 套筒长度。

 (1) 操作原则 承台浇筑时,提前将墩身钢筋预埋进承台。主墩墩身钢筋埋入承台内高度满足设计要求;墩身预埋钢筋与承台钢筋点焊固定。

  6 钢筋由下而上逐层安装,承台顶层钢筋可预留置人孔,方便操作,完成后及时补全。墩身插筋需设置上下两层限位钢筋加以固定(每根点焊),确保其位置准确。

 (2) 保护层控制措施 1)钢筋下料人员应熟悉图纸及规范的要求。钢筋加工时要放样尺寸要正确,特别是对一些钢筋布置密集,复杂的图纸,钢筋须经计算后根据实际进行放样,避免由于交接点处钢筋密集无法安装。

 2)加强模板质量控制,模板制作的尺寸偏差也会导致保护层的超标,所以还要注意模板工程的制作和安装。制作要规范、尺寸要精确,特别是缩模、扩模现象很容易导致钢筋保护层超限。

 3)加强模板拉杆及支撑系统控制,根据结构部位的大小,通过计算对拉杆、 钢管大小及数量, 防止出现拉杆拉断及钢管无法承受现象。

 4)重视钢筋的绑扎成型工序,绑扎时要按图纸、规范操作,保证钢筋骨架各部分尺寸及精度。合理安排各方向的主筋与副筋位置,确保主筋位置的安放准确,是避免出现钢筋保护层偏差的前提。

 5)安放、绑扎固定钢筋保护层垫块应作为钢筋工程施工中的一个重要环节。

 我合同段统一采用钢筋垫块, 垫块的数量应满足要求,垫块每平方米不少于 4 块;当钢筋直径较小时,容易发生保护层变形的地方,应适当加密垫块。

 6)注意成品保护,加强监管力度,禁止施工人员在已绑扎成型并经验收的钢筋上随意的乱踏,且不得将较重的机械设备器具放在钢筋骨架上,造成垫块被倾倒或脱位,使保护层厚度得不到保证。

 7)保护层检查,砼浇筑前项目部质检人员要对钢筋、模板、保护层厚度等项目进行检查。

 检查方法采用尺量,即对工程实体周边采用直尺或卷尺对保护层厚度进行检查,确保保护层厚度满足设计和规范要求,尺寸超限的不得浇筑砼;同时还要确保垫块绑扎牢固。

 8)混凝土浇捣过程中振捣做到有序振捣。混凝土过振、漏振或振动棒触及钢筋骨架,都会造成保护层厚度不满足要求。

 施工中还要对易于偏位的钢筋应作有效的固定。

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 图 4-2 钢筋绑扎现场图 (2 2 )

 冷却水管安装

 冷却管采用中 50×3.25mm 的传导性能好、并有一定强度的黑铁管,管与管之间采用与之配套的接头进行连接。冷却管采用铁丝绑扎于钢筋上,混凝土浇筑前通水试验,检查冷却水管有无渗漏,检查合格后再合模。

 在钢筋安装的过程中,为减小混凝土水化热的影响,在承台钢筋骨架上按设计图纸要求设置标准铸铁水管,直通接头和三通接头连接而成,混凝土浇筑过程中,管内循环清水降温,待混凝土养护期满后,排尽管内水,灌注 C30 水泥浆填充。

 图 4-2 冷却水管现场图

 由于施工场地水源匮乏,我项目部根据现场实际情况,购置洒水车与水箱,水源由丰胜拌合站的 2 处水井中抽水至洒水车内,将冷却用水运送至承台施工处的水箱内,以满足承台冷却水的需要。

 在混凝土内部通水降温时,进出口水的温差宜小于或等于 10℃,且水温与内部混凝土的温差宜不大于 20℃,降温速度宜不大于 2℃/d;由于本项目需利用冷却水管中排出的降温用水在混凝土顶面蓄水养护,根据规范要求,养护水温度与混凝土

  8 表面温度的差值应不大于 15℃。

 出现以下情况应延长通水时间: 1)里表温差有扩大的趋势。

 2)混凝土中心温度无下降的趋势。

 出现以下情况应恢复通水: 1)混凝土中心温度在停止通水后继续上升,且里表温差有扩大到预警值。

 2)混凝土中心温度虽然停止上升,但表层温度快速下降,导致里表温差达到预警值。

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 图 4-3 主墩冷却水管布置图 (3 3 )砼测温点的布置、测温时间频率、测温工具的选用

 为了掌握大体积砼的温升和降温的变化规律,以及各种材料在各种条件下的温度影响,需要对砼进行温度监测控制。

 测温点的布置:

 必须具有代表性和可比性。沿浇筑的高度,应布置在底部、中部和表面;平面则应布置在边缘与中间。所有测温孔均应编号,分别用于测量结构表面、内部核心区以及底部温度。

 测温时间频率:

 混凝土浇筑完成 12 小时后,开始进行测温工作,前 3d 每 2h 测一次,3d 后每4h 测一次,10d 后每 6h 测一次,直到混凝土内外温差≤25℃,并且混凝土表面温度与大气温度相近时方可停止测温。测温工作应由经过培训、责任心强的专人进行。测温记录,应交技术负责人阅签,并作为对砼施工和质量的控制依据。

 测温工具的选用:

 为了及时控制砼内外两个温差,以及校验计算值与实测值的差别,随时掌握砼温度动态,采用建筑电子测温仪(JDC-2)配合预埋测温导线进行测温。在测温过程中,当发现温度差超过 25℃时,应及时加强保温或延缓拆除保温材料,以防止砼产

  10 生温差应力和裂缝。

 拆除保温层条件及测温结束时间确定方法:

  11 拆除保温层条件和测温结束时间:以砼温度下降,砼中心温度与表面温度差小于 20℃,且表面温度与大气温度差小于 20℃,逐层拆除。

 测温记录整理与分析:

 砼测温记录必须及时整理,根据测温结果,绘制砼时间——温度变化曲线,提出分析意见或结论。

 2 3.1.2.2 承台模板施工

 承台模板采用大块钢模板,模板均为工厂内加工制作,现场安装。尺寸详见模板厂家提供的相关图纸。

 (1) 承台模板的结构形式 承台模板采用大块刚模板,主要由横肋、竖肋、面板所组成。横肋为双[14#型钢、竖肋为[8#型钢,面板为厚 6mm 钢板,具体构造见图纸部分。

 (2) 模板的固定方式 A、为确保承...

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