1、编制原则
1.1、《客运专线铁路桥涵工程质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)
1。2、《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)
1.3、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号)
1。4、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005) 1.5、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005]157号)
1。6、《硅酸盐、普通硅酸盐水泥》)GB175-1999)
1.7、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收标准》(铁建设[2005]160号)
1.8、《铁路混凝土工程预防碱骨料反应技术条件》)TB/T3054—2002)
2、温度控制目的
根据《客运专线混凝土工程施工技术指南》、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》和《普通砼配合比设计规程》(JGJ/T55)规定要求:
“砼结构物中实体尺寸大于或等于1m或易引起裂缝的砼”称为大体积砼.
XX黄河特大桥共有墩台85座,承台桥墩尺寸大,属大体积混凝土,若混凝土原材料、混凝土配合比及施工措施不当,极易造成墩身混凝土因水泥水化热和结构的不利约束而引起裂纹,破坏混凝土的耐久性。 3、工程概况
XXxx铁路东自太原枢纽的榆次站引出,经山西的太原、晋中、吕梁,跨黄河入陕西省榆林市,西进入宁夏自治区吴忠市,在包兰铁路黄羊湾站接轨至中卫;同时修建定边至银川的联络线。正线长约752km,联络线长约192km。
本工程为全线重点控制工程两桥一隧之一的XX黄河特大桥,XX黄河大桥中心里程LDK672+962。76,孔跨布置为:4*24m预应力混凝土梁+44*32m预应力梁+23*48m简支箱梁+13*96m简支钢桁结合梁,全桥单线,长3942.08m。
主桥承台分为两层,下层尺寸为14.6×14.6×4.0m,上层尺寸为8.8×8.8×2。5m,均为大体积混凝土,上、下两层分两次浇注。
承台混凝土的配合比为:
水泥:砂:碎石:粉煤灰:外加剂:水=285:775.2:1068。75:94.05:
3。705:156。75,混凝土密度:2383kg/m3。 4、适用混凝土施工标准要求
4.1、混凝土施工
4.1。1、浇筑混凝土应符合下列一般规定
4。1.1.1、在炎热气候条件下,混凝土入模时的温度不宜超过30℃.应避免模板和新浇混凝土受阳光直射,控制混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温不超过40℃。宜尽可能安排在傍晚浇筑,避开炎热白天,也不宜在早上浇筑以免气温升到最高时,加剧混凝土内部温升.
4。1.1.2、当昼夜平均气温3d低于5℃或最低气温低于-3℃时,应按冬期施工处理,混凝土的入模温度不应低于5℃。当昼夜平均气温高于30℃时,应采取夏期施工措施。
4。1。1.3、在相对湿度较小、风速较大的环境条件下,可采取场地洒水、喷雾、挡风等措施,或在此时避免浇筑有较大暴露面积的构件。在平均低于5℃时,不得浇水.
4。1.1。4、浇筑混凝土时,应定时测定混凝土温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数,并根据环境参数变化及时调整养护方式。
4。1。1。5、混凝土浇筑应连续进行。当因故间歇时,其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或重塑时间.当允许间歇时间已超
过时,应按浇筑中断处理,同时应留置施工缝,并做好记录。施工缝的平面应与结构的轴线相垂直,施工缝应埋入适量的接茬钢筋或型钢。
4。1.1。6、新浇混凝土与邻接的已硬化的混凝土的温度不得大于15℃。
4.1.1。7、浇筑混凝土时,应填写混凝土施工记录。 4。1.2、浇筑大体积混凝土时,一般应满足下列要求:
4。1.2.1、浇筑大体积混凝土应在一天中气温较低时进行。混凝土的浇筑温度(振捣后50mm~100mm深处的温度)不宜高于28℃.
4。1.2。2、在炎热季节浇筑大体积混凝土时,宜将混凝土原材料进行覆盖,避免日光保晒,或在混凝土内埋冷却管通水冷却。
4。1。2.3、在遇气温骤降的天气或寒冷季节浇筑大体积混凝土后,应注意覆盖保温,加强养护。
4。1。2。4、尽量减少浇筑层厚,以便加快混凝土散热速度. 4.2、混凝土养护
4。2。1、混凝土的养护应采用自然养护。混凝土带模养护期间,应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护,保证模板接缝处不致失水干燥。拆模后,按《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210—2005)的要求保湿养护至规定龄期。
4.2.2、混凝土去除表面覆盖物或拆模后,应对混凝土采用蓄水、
浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护,也可在混凝土表面处于潮湿状态时,迅速采用麻布、草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹,再用塑料或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包裹。包裹期间,包裹物应完好无损,彼此搭接完善,内表面应具有凝结水珠。有条件地段应尽量延长混凝土的包裹潮湿养护时间.
4.2.3、再任意养护时间,若淋注于混凝土表面的养护水温低于混凝土表面温度,二者温差不得大于15℃。
4。2。4、混凝土养护期间应注意采取保温措施,防止混凝土表面温度受环境因素影响(如暴晒、气温骤降等)而发生剧烈变化。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境的温差不宜超过15℃。
4。2。5、当昼夜平均气温3d低于5℃或最低气温低于-3℃时,应按冬季施工处理。当环境温度低于5℃时,禁止对混凝土表面进行洒水养护.此时,可在混凝土表面喷涂养护液,并采取适当保温措施。
4.2.6、混凝土养护期间,混凝土内部最高舞女度不宜超过65℃。 4.2。7、自然养护时混凝土强度达到1.2Mpa以前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。
4。2.8、大体积混凝土的养护时间不宜小于28d。 4.3、模板拆除
4.3。1、混凝土的拆模时间除考虑拆模时的混凝土强度应满足《铁
路混凝土工程施工技术指南》第7。10。1条的规定外,还应考虑拆模时混凝土的温度(由水泥水化热引起)不能过高,以免混凝土接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇注凉水养护.混凝土内部开始降温前以及混凝土内部温度最高时不得拆模。
4.3。2、一般情况下,结构或构件芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于20℃时不宜拆模.大风或气温急剧变化时不宜拆模。在寒冷的季节,环境温度低于0℃时不宜拆模.在炎热和大风干燥季节,应采取逐段拆模、边拆边盖的拆模工艺。
4。3。3、混凝土浇筑与养护时,环境温度每日检查4次,并做好检查记录。当温度超过热期规定的要求时,混凝土拌和时应采取有效降温、防晒措施,以保证混凝土的浇筑质量,否则应停止施工。 5、XX黄河特大桥承台墩身温控及防裂措施
根据混凝土的施工标准要求,在施工中采取以下几种温控措施: 5。1、原材料控制
5.1。1、选用较低水化热的硅酸盐水泥.
5.1.2、掺入适量粉煤灰和缓凝型外加剂,缓凝时间达300分钟以上;
5。1.3、墩身选用5mm~20mm级配的碎石,针片状颗粒含量
不大于6%,含泥量不大于0.6%。
5。1.4、采用优质中砂,细度模数在2。5~2.7之间,含泥量不大于1%.
5。2、优化配合比设计
5.2.1、采用双掺技术,即掺入粉煤灰和缓凝高效减水剂,以减少水泥用量,降低水化热。
5。2。2、在保证耐久性符合要求的前提下选用最低水泥用量的配比,具体见试验报告.
5。3、测温装置设置
采用埋入后置式检测混凝土温度的方法,严格控制混凝土入模温度,通过准确测量内部温度和表面温度,积累原始数据,调整施工、养护措施。
混凝土内部温度
式中:T0-混凝土的浇筑温度(℃)
W-每m3混凝土中水泥的用量(kg/m3) F-每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3) Q-每kg水泥水化热(J/kg); C-混凝土的比热; r-混凝土的密度;
ξ-不同厚度的浇筑块散热系数见下表: 厚度(m) 1.0 0。23 1.5 0。35 2.0 2。5 3。0 3.5 4。0 〉4.0 ξ 0.48 0。61 0。73 0.83 0.95 1.0 温度按以下取值:水温、外加剂:11℃;水泥、粉煤灰:20℃;砂、石:12℃;环境温度:14℃.按理论配合比及环境温度计算混凝土成型时温度:16。66℃,混凝土内部最高温度40。02℃.
承台尺寸14.6m×14。6m×4。0m,测温点沿承台四周及承台中部布置,分别在距底部、中部和承台顶部布置。采用在承台上部预埋长1.0m~3.5m的Φ10mmPVC管.见下图:
检测混凝土温度时,测温计不应受外界气温的影响,并应在测温孔至少留置3min.测温点的温度量测,在混凝土灌注后的头三天,应每2小时测温和记录一次,以后视情况而定可6小时测温和记录一次。
5。4、混凝土成型温度及最高温度计算 5.4.1、混凝土拌和物的温度
式中:T0-混凝土拌和物的温度(℃)
Ww、Wc、Ws、Wg-水、水泥、砂、石的用量(kg) Tw、Tc、Ts、Tg-水、水泥、砂、石的温度(℃) Ps、Pg-砂、石的含水率(%)
c1、c2-水的比热容(kJ/kg*K)及溶解热(kJ/kg) 当骨料温度〉0℃时,c1=4.2,c2=0 ≤0℃时,c1=2。1,c2=335
Ww=156.75kg,Wc=285kg,Ws=775.2kg,Wg=1068.75kg Ps=0、Pg=0 C1=4。2、c2=0 T0=12.57℃
5.4。2、混凝土拌和物的出机温度 T1=T0—0。16(T0-Tb)
式中:T1-混凝土拌和物的出机温度(℃) T0—搅拌机棚内温度(℃) Tb=20℃,T1=13。8℃
5.4.3、混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度 T2=T1—(at+0.032n)(T1-Ta)
式中:T2-混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度(℃) t-混凝土自运输至浇筑成型完成的时间(h) n-混凝土的转运次数 Ta-运输时的环境气温(℃)
a-温度损失系数(ha-1),用混凝土搅拌车输送时,a=0。
25。
t=2h,n=3次 Ta=14℃,a=0。25 T2=16。78℃
5。4.4、考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度 T3=(CcWcT2+CtWtTt+CgWgTg)/(CcWc+CtWt+CgWg) 式中:T3—考虑模板和钢筋吸热影响混凝土成型完成时的温度(℃)
Cc、Ct、Cg-混凝土、模板材料、钢筋的比热容(kJ/kg*K) Wc-每立方米混凝土的质量(kg)
Wt、Wg-与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋的质量(kg) Tt、Tg-模板、钢筋的温度,未预热者可采用当时环境温度(℃) Cc=0。936kJ/kg*K ct=0.48kJ/kgK Ca=0.612kJ/kg*K Wc=2350kg Wt=136.4kg Wg=50kg Tt=14℃ Tg=14℃ T3=16.66℃
5.4。5、混凝土内部最高温度
混凝土内部温度Tmax=TO+(WQ)/(Cr)ξ+F/50 式中:T0-混凝土的浇筑温度(℃)
W-每立方米混凝土中水泥的用量(kg/m3)
F-每m3 混凝土中粉煤灰的用量(kg/ m3) Q-每kg水泥水化热(J/kg) C-混凝土的比热 r-混凝土的密度
ξ-不同厚度的浇筑块散热系数见下表 厚度(m) 1.0 0。23 1.5 0。35 2。0 2.5 3。0 3。5 4.0 >4。0 ξ 0。48 0.61 0.73 0.83 0。95 1。0 T0=12。6℃ W=285kg/ m3 F=94.05kg/ m3 Q=330000J/kg
C=936J/kgK r=2350kg/ m3 ξ=0。61 Tmax=40。02℃ 6、施工过程控制
为了保证大体积混凝土浇注质量,确保混凝土不开裂,拟采取以下措施:
6.1、选择室外气温在20℃左右进行浇筑,浇筑前对模板外侧、钢筋和基底进行喷水降温,但在浇筑时不能有附着水,浇筑场地应遮阴,以降低模板、钢筋的温度。
6.2、做好充分准备,备足施工设备,保证连续浇筑.
6.3、降低浇筑速度,减少浇筑层厚度,浇筑层厚度控制在25~30cm,采用一次浇筑成型.
6.4、浇筑温度(振捣后50~100mm深处的温度)不宜高于28℃,施工中配备2个温度计,随时测量砼温度,若温度超出规定,及时采取降温措施.
6。5、确保混凝土入模温度在5~30℃之间。
6.6加强混凝土浇注质量 ,在混凝土施工过程中严格按大体积混凝土进行施工工艺控制,其配合比设计、拌和、运输、浇筑、养生等均按高性能混凝土的标准要求进行。
在进行混凝土配合比设计时严格按照《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》,在保证最小胶凝材料用量、满足强度、电通量等指标的前提下,尽量多掺用粉煤灰,尽量减少水泥的用量,选用高性能的减水剂,减少水泥用量,降低水化热.
选用优质的骨料,也可以减少水泥用量,粗骨料采用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固的洁净碎石。细骨料采用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂.
采用连续分层方法浇筑,每层厚度控制在30以内,安排熟练的工人采用机械振捣,提高混凝土的密实度,增强混凝土的抗裂性能.
尽量消除混凝土表面水泥浆和泌水,在初凝前打平抹压,初凝后
终凝前再抹压一遍,采用二次抹压收光,使混凝土表面更加密实,闭合收水裂缝,避免收缩裂缝的产生。
6。7加强养护,混凝土浇注完毕后及时进行养护,由于承台埋置深度较大,待混凝土初凝后进行蓄水养护,蓄水深度最少50cm。
6.8、加强温度监控,混凝土浇注过程中预留测温孔,在养护过程中加强混凝土温度监控,保证混凝土的芯部与表层、表层与环境温差不超过25℃.
养护期间温度检测次数频率为至少每6h检测一次,掺用防冻剂时,在强度达到3.5MPa之前,每2h检测一次,达到后每6h检测一次。
检测发现异常情况时,及时分析原因,及时进行处理。
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