混凝土工程施工工艺和方法

混凝土工程施工工艺和方法3.5.3.1混凝土工程简介本标段主要由4个单体工程组成——南广场地下停车场及公共换乘区工程、地铁6号线、地铁4号线、西青道下沉东段工程。许多部位属超长、超厚结构，经归纳总结，其典型构件截面尺寸和混凝土强度等级如“表3.5.3-1主体结构工程构件表”所示：表3.5.3-1主体结构工程构件表序号剖面简图构件尺寸南广场地下停车场及公共换乘区工程板厚：300mm；主梁：850×2400、1000×1500、750×1500次梁：550×1200、450×1000转换梁高：750×4000均采用C40混凝土。竖向结构——框架柱：1200×1200、1000×1000φ1200、φ1000采用C40混凝土。外墙：700厚，采用C40S8混凝土。底板：1500mm，采用C40S8混凝土灌注桩：φ800，L=17m，971根采用C30混凝土。序号剖面简图构件尺寸地铁6号线板厚：600mm；主次梁：1600×1600、750×1600采用C40混凝土。竖向结构——框架柱：φ1000钢管柱采用C50混凝土。外墙：600厚，采用C40S8混凝土。底板：1800mm，底梁：1500×1800，C40S8混凝土。灌注桩：φ2200，L=66m采用C30混凝土。地铁4号线板厚：600mm；中梁：1500×1300顶梁：750×1500、400×900采用C40混凝土。竖向结构——框架柱：φ1000钢管柱采用C50混凝土。外墙：1000厚，采用C40S8混凝土。底板：2000mm，底梁：1500×2500，C40S8混凝土。灌注桩：φ2200，L=98(66)m序号剖面简图构件尺寸采用C30混凝土。西青道下沉东段工程单箱四室8.5+13.5+13.5+8.5顶板/底板厚度1000mm顶梁/底梁厚度1000×1400框架柱：500×1100外墙800mm，中隔墙500mm均采用C40混凝土灌注桩：φ1000，L=8~21m采用C30混凝土。U型槽底板厚度分1000、800、500三种；侧壁厚1000。3.5.3.2施工组织流程由于轨道交通地铁4号线设备层顶板、6号线顶板与南广场地下停车场及公共换乘区的结构底板为同一标高（-5.650m），且地铁4号线采用盖挖逆作法施工，6号线、西青道下沉工程采用明挖法施作，所以大致分为4个大区穿插组织进行。1流水段的划分公共换乘区结构底板-5.650标高处：公共换乘区分为南北两个大区共计17个小段；地铁4号线分为五个施工段；地铁6号线分为四个施工段，根据施工流水段的划分安排混凝土分项工程的流水段，并在各施工段分界处设置温度后浇带（地铁4、6号线设置沉降缝），其底板结构混凝土组织顺序如图3.5.3-1、2所示。计划从2010年6月初插入西青道底板大体积混凝土施工，同时，为了兼顾南广场公共换乘区和地铁4、6号线主体结构的正常施工，需保留临时道路，因此，西青道先施工S1-18～S1-14段隧道和东侧U形槽段主体结构，待S-14段主体结构施工完毕，防水及土方回填后，将临时道路转移至S-14段隧道上方，再组织S1-13/12/11段隧道主体结构的施工，图3.5.3-3所示。地铁4线-Ⅰ顶板/一标-1底板结构(-5.650)地铁4线-Ⅱ顶板结构(-5.650)地铁4线-Ⅲ顶板结构(-5.650)地铁4线-Ⅳ顶板结构(-5.650)地铁4线-Ⅴ顶板结构(-5.650)地铁6线-Ⅰ底板结构(-13.905)地铁6线-Ⅰ顶板结构(-5.650)地铁6线-Ⅱ底板结构(-13.905)地铁6线-Ⅲ底板结构(-13.905)地铁6线-Ⅳ底板结构(-13.905)地铁6线-Ⅱ顶板结构(-5.650)地铁6线-Ⅲ顶板结构(-5.650)地铁6线-Ⅳ顶板结构(-5.650)转入盖挖逆施作一标-2/3/4/,13/14/17段底板结构砼浇筑(-5,650)；其余段穿插钢筋安装分项一标-5/6/7/8/9,10/11/12/15/16底板结构砼浇筑(-5,650)，与地铁6线顶板结构平行施工南广场公共换乘区底板结构砼浇筑完毕（-5.650）图3.5.3-1地铁4、6号线、公共换乘区结构底板(-5.650标高)砼浇筑顺序图公共换乘区结构顶板5.600/3.100标高处：根据温度后浇带和西站主楼与南广场之间的沉降缝将公共换乘区分24个小段；西青道下沉路按设计沉降缝位置，分为18个小段，公共换乘区顶板结构与西青道下沉路平行组织施工，如图3.5.3-3所示。图3.5.3-2地铁4、6号线、公共换乘区结构底板(-5.650标高)施工分区图AA图3.5.3-3公共换乘区顶层结构(5.600/3.100)、西青道施工分区图2施工缝留置位置地铁4号线采用盖逆法施作，此工艺要求墙体需设置4条水平施工缝，如图3.5.3-4所示；地铁6号线采用正施法施作，单由于其层高较高、结构构件较大，我们也设置了2条水平施工缝。每条水平施工缝内，均安装中埋式钢边橡胶止水带，并在侧墙铺贴防水加强层，如图3.5.3-5所示。图3.5.3-4地铁4号线逆作施工缝留设示意图图3.5.3-5地铁6号线施工缝留设示意图公共换乘区结构底板约有22000㎡，超厚超长、面积较大，且与地铁4、6号线顶板结构紧密连接，未避免温度应力集中和不均匀沉降引起结构裂缝，我们设置了若干条后浇带。为了保证后浇带的施工质量，我们采用快易收口网作为模板，其力学性能优良、自重轻，成型效果好（混凝土凝固后无需剔凿），如图3.5.3-6所示：图3.5.3-6后浇带快易收口网加固示意图3施工关键技术要求1)本工程部分结构构件属超长、超大、超厚结构——南广场地下停车场及公共换乘区工程施工范围为132.65×175.5m，需留设施工缝或后浇带，涉及“有补偿收缩混凝土”施工；2)底板厚度有1000mm、1500mm、1800mm、2000mm四种，涉及“大体积混凝土”施工。施工中的混凝土连续浇筑措施、降低混凝土水化热措施、混凝土测温技术和控制温差措施是混凝土施工的施工要点之一。3)本工程部分钢管柱混凝土强度等级为C50高抛免振自密实混凝土，其配合比设计的基本思路是对影响混凝土性能的矿物组成、材料形态、外加剂的全面优选和试配。在此分项工程施工前，必须配置出填充性良好、高抛不离析的自密实混凝土。4资源组织在混凝土施工前，为确保混凝土施工顺利进行，必须做好各项资源安排与准备，包括布置好混凝土施工机械和小型机具、性能检查，准备混凝土施工需要的各种防雨雪材料、混凝土养护材料，安排充足的混凝土施工操作人员、管理人员等。我方将详细考察市区现有混凝土供应商，从中选择混凝土质量好，供应量有保证的供应商，并报监理、项目管理单位、业主审定。混凝土施工所需的主要人、材、机资源情况详见表3.5.3-2所示。表3.5.3-2混凝土施工资源需用量序号内容数量备注1人员管理人员6人/班浇筑量大、协调难度大时适当增加混凝土操作人员15人/泵·班卸料、前台布料、振捣、抹光人员两班倒辅助人员8人/班钢筋、模板维护工，水电维护工塔吊、布料机操作人员每一机械每班2人机械数量视浇筑情况而定输送泵操作人员1人/泵·班试验检测人员2人/班普工5人/班2设备机具混凝土搅拌输送车10辆/泵搅拌站至至现场，数量视浇筑量大小调整混凝土输送泵3台拖式泵通过泵管泵送混凝土至浇筑层，46m汽车泵浇筑地铁4线-Ⅳ、Ⅴ段，灵活机动。混凝土布料杆3台(HG15,R=15m)混凝土布料至浇筑部位泵管200m/泵(Ø125)插入式振动器45套(Ø50)混凝土振捣30套(Ø30)平板振动器6台3材料混凝土养护用材料据养护面积而定塑料薄膜、阻燃草帘被等3.5.3.3施工方法与工艺1工艺流程模板的检查与复核隐蔽验收，并验收通过，签发混凝土浇筑令混凝土输送泵、泵管安装就位，人员及养护材料到场混凝土施工前的技术交底混凝土的试配塌落度测试、混凝土试块试件制作混凝土养护混凝土浇捣结束、拆除管道及清理管道及泵车混凝土施工的人员、材料、设备等资源准备施工准备混凝土输送与浇筑商品混凝土搅拌站搅拌、混凝土输送车供料混凝土输送泵通过泵管将混凝土泵送至浇筑部位混凝土布料混凝土振捣密实混凝土养护和保护混凝土的表面处理混凝土成品保护混凝土局部缺陷处理图3.5.3-7混凝土施工工艺流程模板的检查与复核隐蔽验收，并验收通过，签发混凝土浇筑令混凝土输送泵、泵管安装就位，人员及养护材料到场混凝土施工前的技术交底混凝土的试配塌落度测试、混凝土试块试件制作混凝土养护混凝土浇捣结束、拆除管道及清理管道及泵车混凝土施工的人员、材料、设备等资源准备施工准备混凝土输送与浇筑商品混凝土搅拌站搅拌、混凝土输送车供料混凝土输送泵通过泵管将混凝土泵送至浇筑部位混凝土布料混凝土振捣密实混凝土养护和保护混凝土的表面处理混凝土成品保护混凝土局部缺陷处理图3.5.3-7混凝土施工工艺流程2施工准备1)技术准备各项技术准备内容详见表3.5.3-3所示。表3.5.3-3混凝土施工技术准备序号类别工作内容1熟悉技术资料明确掌握①仔细研究图纸及施工技术要求，掌握混凝土各种参数和业主对混凝土施工方面的要求。②收集并了解混凝土施工的规范、规程，作为混凝土施工的依据和标准。③针对本工程混凝土施工的实际情况，结合各项标准、图纸设计、业主要求，施工工艺编制详细的专项的混凝土施工方案和作业指导书，并在施工前向业主代表提交，业主代表审核同意后方可实施。④技术交底：根据图纸和施工方案组织分级技术交底，包括混凝土浇筑平面布置、浇筑方向、操作要点、施工注意事项，以及混凝土施工质量、安全、工期、文明施工等要求。⑤在每次浇筑混凝土前，必须将混凝土的标号、浇筑部位、浇筑数量、混凝土坍落度、初凝时间、是否掺加掺和料和外加剂、混凝土罐车数量等要求告之搅拌站,搅拌站必须及时提供混凝土配合比、试配结果、原材检验报告等资料，我方将报送业主代表和监理单位审核。2混凝土配合比设计本工程混凝土标号有C30、C40、C50等，抗渗标号有S6、S8，在施工前要根据设计要求和施工现场条件确定混凝土配合比，并适时调整。①配合比设计根据国家现行标准《普通混凝土配合比设计技术规程》（JGJ55-2000）进行配合比设计，由试验室和商品混凝土搅拌站根据混凝土的不同标号和性能要求进行试配。②选择合适的混凝土材料本工程混凝土材料必须符合国家和行业相关材料规范、行业标准以及天津市的有关规定。③控制碱骨料反应配合比设计本工程设计年限为100年，建筑结构安全等级为一级。要求混凝土最大水灰比、最小水泥用量、最大氯离子含量和最大碱含量符合《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）第3.4.2条的规定，详见表3.5.3-4。要求采用低碱水泥、低碱外加剂和低碱活性集料配制混凝土，应对混凝土的碱含量做出评估。④抗渗混凝土本工程地下室底板和外围结构混凝土均为抗渗混凝土，为满足其抗渗功能，必须对混凝土增加特别要求。⑤高强自密实混凝土本工程钢管混凝土柱C50高强自密实混凝土。对水泥、粗细骨料、外加剂、掺和料必须严格选择。高强混凝土配合比根据规定要求试配和确定后，还应用该配合比进行不少于6次的重复试验进行验证，其平均值不应低于配制强度。⑥泵送混凝土本工程混凝土结构中的混凝土均采用泵送，在选择材料和进行混凝土配合比设计时满足混凝土拌合物的可泵性。⑦大体积混凝土：地铁4、6号线和公共换乘区结构底板分别为2000mm、1800mm、1500mm，属大体积混凝土，选用低水化热水泥。表3.5.3-4混凝土碱含量要求环境类别最大水灰比最小水泥用量(kg/m3)最大氯离子含量(%)最大碱含量(kg/m3)一0.652251.0不限制二a0.602500.33.0b0.552750.23.02）原材料准备高强混凝土原材料除满足普通混凝土的一般要求外，还应满足以下要求：表3.5.3-5混凝土原材料质量要求序号砼原材料质量要求1水泥选用质量稳定、活性较高、需水量低、流变性能好的P.O42.5普通硅酸盐水泥。其中C3S含量≥55%，C2S含量≥25%，C3A含量＜8%，游离氯化钙、镁的成分越少越好，碱含量≤0.6%的低碱水泥。细度模数适中，