施工方案(07年度 004号控制闸砼工程技术方案补充方案)

CB01施工技术方案报审表(徐水建〔2007〕技案004号)合同名称：南水北调东线第一期工程骆马湖水资源控制工程合同编号：NSBD-LMHK-02承包人：徐州市水利工程建设有限公司骆马湖水资源控制工程项目经理部致：盐城市河海工程建设监理中心骆马湖水资源控制工程监理部我方今提交南水北调东线一期工程骆马湖水资源控制（LMHK01）工程(名称及编码)的：□施工组织设计□施工措施计划□工程测量施测计划和方案√施工方法□工程放样计划□专项试验计划和方案附件：控制闸砼工程技术方案补充方案请贵方审批。承包人：徐州市水利工程建设有限公司骆马湖水资源控制工程项目经理部项目经理：日期：2007年1月29日监理机构将另行签发审批意见。监理机构：盐城市河海工程建设监理中心骆马湖水资源控制工程监理部签收人：日期：年月日说明：本表一式5份，由承包人填写。监理机构审签后，随同审批意见，承包人2份、监理机构1份、发包人2份。—1—南水北调东线第一期工程骆马湖水资源控制工程混凝土工程施工方案补充方案根据2007年1月19日上午由淮委骆马湖水资源控制工程建管处在淮委南水北调东线工程建管局会议室主持召开的由淮委建管局南水北调东线建管局、中水淮河工程有限责任公司、盐城市河海工程建设监理中心、中国水利水电第十一工程局等单位专家代表参加的“南水北调东线第一期工程骆马湖水资源控制工程混凝土施工方案”技术咨询会与会专家提出的咨询意见，对原方案进行如下补充与修改：1、闸墩模板及砼内部温度测量由于木模板热阻大，在低温季节施工有利于砼的保温，所以闸墩部位模板拟由原方案考虑的定型钢模板更改为15mm厚竹胶板（1.22m×2.44m），既有利于砼的保温，大尺寸的竹胶板又可以保证较高的外观质量。为测量砼内部温度，在底板及闸墩内埋设电子测温计（具体位置及高程详见附图），对凝土内部温度进行连续监控，在砼浇筑后3d内观测温度变化；外部砼每天观测最高、最低温度；内部砼8h观测一次。其后12h观测一次。气温骤降和寒潮期间增加温度观测次数，及时增减混凝土表面覆盖层的厚度，确保混凝土内外温差不超过25℃。在砼内部温度基本稳定后且不承重侧面模板在混凝土强度达到其表面及棱角不因拆模而损伤时拆除；墩、墙和柱部位在其强度不低于3.5MPa时拆除；底模在混凝土强度达到下表的规定后，方可拆模。混凝土底模拆除强度指标结构类型结构跨度(m)按设计的混凝土强度标准值的百分率计(％)板≤250＞2，≤875＞8100梁、拱、壳≤875＞8100悬臂构件≤275＞2100—2—经计算和试验复核，混凝土结构物实际强度己能承受自重及其它实际荷载时，经监理工程师批准后提前拆模。2、闸底板、闸墩温控措施2.1混凝土温度控制标准混凝土允许最高温度的确定：DL5108-1999《混凝土重力坝设计规范》对28d龄期极限拉伸值不低于0.85×10-4、基岩变形模量与混凝土弹性模量相近、短间歇均匀上升的常态混凝土浇筑块的基础容许温差的规定值为：混凝土基础容许温差离基岩面高度H浇筑块长边尺寸L17～21m21～30m0～0.2L强约束区24～22℃22～19℃0.2～0.4L弱约束区26～25℃25～22℃结合本工程，0.2L＝0.2×19.4m＝3.88m，基础高程为15.332m，因15.332m＋3.88m＝19.212m，因此整个底板层均为强约束区。砼基础容许温差为22℃。根据工程经验，基岩稳定温度取为地下水水温17℃，混凝土允许最高温度为17℃+22℃＝39℃。2.2温控措施的指导思想大体积砼产生裂缝的原因是多方面的，因此必须从结构设计、温度控制、原材料选择、施工安排和施工质量等方面采取综合性措施。由于温度变化和砼收缩而产生的温度应力和收缩应力是导致大体积砼出现裂缝的主要原因，所以在制定温控措施时，必须把控制砼的最高温度作为主要方面。这就要从降低砼出机口温度和降低水化热温升入手，抓住主要矛盾的主要方向，从而结合工地的实际情况，采取切实可行的具体措施。在降低水化热温升方面：可以采用砼“双掺”（掺粉煤灰、掺外加剂），合理选择砼配合比，尽量降低单位水泥用量。在降低砼出机口温度方面：由于底板及闸墩在低温季节施工，砼出机口温度保持在10℃，不需采取降温措施。运输上，采用混凝土输送泵，泵管采取保温措施，保持砼入仓温度。2.3砼温控的主要措施2.31降低砼水化热温升的主要措施—3—在满足设计要求和施工质量的前提下，尽量减少单位水泥用量，是降低砼水化热温升的最有效措施。计算表明，每方砼中少用10kg水泥可降低砼绝热温升1.2℃左右。要减少单位水泥用量，主要采取掺粉煤灰和掺外加剂的措施。经中国水利水电第十一工程局中心实验室试验，为本工程底板和墩墙提供的施工配合比如下：技术要求级配配合比参数每方混凝土各材料用量(kg/m3)坍落度mm水胶比煤灰(%)砂率(%)减水剂(%)引气剂(/万)水泥煤灰水砂小石中石大石SN-2SN-9C25W4F1002140-1600.4525420.620.6228872162741521523/1.80.018根据以上配合比，用pcqWQcc0公式计算配合比砼的绝热温升。式中:Wc为水泥的用量，kg/m3.qc为单位重量水泥的水化热总量，kcal/kg.p为砼的容重，取2400kg/m3C为砼的比热，取0.235kcal/kg.℃水泥7天的水化热为312J/g即74.6kcal/kg.推算可得水泥的水化热总量为89.0kcal/kg.由以上数据计算，泵送砼坍落度14～16cm时，砼的绝热温升为：Q0=45.45℃根据计算成果，本工程拟采用一期冷却，削减水化热温升。在底板内部15.832m高程处布置一层硬质PVC水管，水平方向上的间距约为1.0m。在闸墩混凝土中埋设硬质PVC冷却水管，水管在高度方向上间距为1.0m，底层水管距底板0.5m。按此布置方案，根据有关资料可削减水化热温升值5～7℃，保持砼温度与水温之差不超过25℃，管中水的流速控制在0.6m/s。因此混凝土的最终绝热温升为:Q0=45.45℃－7℃＝38.45℃2.3.2砼的后期温控措施（1）大体积砼建筑物，采用表面保温保湿、减小砼的内外温差是防止产生表面裂缝的有效措施，结合低温季节施工保温措施，拟采用一层塑料防水薄膜上面加盖二层草帘覆盖。—4—（2）底板、墩墙等结构埋设温度计，尽量延迟拆模时间，待内外温差减小到一定程度后再拆模养护。（3）将闸墩的四周进行封闭，防止过堂风。（4）在砼浇筑完后28天内，砼强度尚未达到设计强度之前避免过早过水，造成砼受冷击作用而产生裂缝。2.4温控计算2.4.1按1～2月份施工计算①.砼出机口温度砼出机口温度为10℃。②．入仓温度砼入仓温度按8℃考虑。③.混凝土浇筑温度混凝土浇筑温度指混凝土经过平仓振捣后，覆盖上层砼前5～10cm处测得的温度。按8℃考虑。④.混凝土最高温度计算rPTTTmax式中：Tp－砼浇筑温度，按8℃计算。Tr－水化热温升混凝土水化热温升的精确计算较复杂，现参照有关资料按Tr=NQ0进行计算。Q0为最终绝热温升泵送坍落度14～16cm的砼Q0=38.45℃N为函数，与浇筑厚度、浇筑温度、时间、砼底板导温系数有关，可从有关资料图表查得。砼最高温度计算结果1.5m厚底板，坍落度14～16cm二级配砼如下表所示底板砼最高温度（坍落度14～16泵送砼）龄期t（天）123456789101428函数（N）0.280.410.540.60.590.580.570.550.520.510.430.22水化热温升Tr℃10.5915.5120.4222.6922.3121.9421.5620.8019.6719.2916.268.32浇筑温度Tp℃888888888888绝热温度Q038.4538.4538.4538.4538.4538.4538.4538.4538.4538.4538.4538.45最高温度Tmax18.5923.5128.4230.6930.3129.9429.5628.827.6727.2924.2616.32—5—2.5.结论本工程底板温控防裂问题，主要考虑岩基基础约束的影响，砼允许最高温度为38.45℃。由温控计算结果可以看出，根据温控计算结果，对二级配泵送砼而言，最高温度比允许最高温度低7.76℃，可满足砼浇筑最高温度的要求。同理，闸墩亦可满足砼浇筑最高温度的要求。3、交通桥、检修桥砼浇筑考虑到温度应力的影响，交通桥、检修桥与闸墩分开浇筑，且将浇筑时间安排在温度相对较低的夜间进行。徐州市水利工程建设有限公司骆马湖水资源控制工程项目经理部二OO七年元月二十九日