地铁车站砼施工方案

1.编制依据及编制范围

1.1．编制依据

(1) “铁路宁波站改建工程配套项目轨道交通二、四号线铁路南站站工程土建施工”施工图.

（2)大体积混凝土施工规范（GB50496—2009)

(3）《国家一、二等水准测量规范》(GB128—2008）

(4)《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999)

(5)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008）

（6)《地下防水工程质量验收规范》(GB50208—2011）

（7）《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299—1999)（2003年版）

(8）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）

(9）《建设工程文件归档整理规范》（GB/T50328-2001)

（10）《施工现场工程质量保证体系》(DG/TJ08—1201—2005)

（11）《施工现场安全生产保证体系》（DBJ08—903-2003）

（12）《市政地下工程施工质量验收规范》（DG/TJ08-236—2006）

1.2、编制范围

根据设计要求，本工程底板、侧墙属于大体积混凝土施工的范畴,为本次施工方案的编制范围。

2.工程概况

铁路南站站底板厚2。5m,底板梁厚3.85m,混凝土为C40P10。标准段中板厚0。4m，端头井D1至D5轴厚0.5m，中板梁厚1m。混凝土为C35。侧墙标准段厚0。6m，端头井厚0.8m,混凝土为C35P10。结构柱主要有两种形式：方柱截面尺寸为1000mm*600mm，圆柱直径为2m.基础三段底板设有后浇带。

本工程混凝土采用搅拌站生产的商品砼，用罐车运送至现场采用泵车配合人工浇注施工，

3、混凝土施工重难点分析及应对策略

3.1、重难点分析

3.1.1、底板厚度大，散热困难

本工程结构底板厚度为2.5m，局部厚度3.85m，工程施工时正值宁波夏季，室外温度25-35℃， 施工期间环境平均温度为18℃,大体积砼浇注热量较大，散热困难，混凝土容易开裂。

3.1。2、底板砼方量大，分段、分层施工困难

砼浇筑量及浇筑面较大,最大一块底板混凝土量共为5000方，基坑南北距离为41m,东西距离为47m，砼的供应及如何确保砼分层浇筑在初凝前愈合是一个难点.

3.1。3、底板厚度大，砼石子宜下沉，板面易龟裂

因底板砼厚度较大，如何处理表面浮浆和防止因石子下沉引起的面层龟裂是一难点。

3.2、应对策略

3。2。1、优化配合比，减少水化热

针对以上工程特点做好混凝土配合比设计，尽量减少水泥含量，降低混凝土水化热，并掺入一定的缓凝剂,较少水化热的集中释放。并合理分层分段施工。并在结构内预埋温度监测设备，良性指导施工。

3.2.2、采用外保、内排措施，降低砼内外温差

混凝土浇筑前,在结构内部预埋钢管进行散热，降低混凝土内部温度。并在混凝土表面覆盖麻袋，较少混凝土表面的热量流失.

3。2.3、分层、分段浇筑，减缓石子下沉速度。

底板施工时，严格按照要求分层,原则上砼分层厚度不大于50cm，在上层砼即将初凝前浇筑下层砼，确保混凝土维持较好的级配形式,保证砼施工质量，杜绝板的龟裂出现。

4、混凝土施工配合比设计及审核

4.1、混凝土配合比要求

本工程采用集中搅拌砼，为避免工程混凝土碱集料反应，砼搅拌站必须根据所选用的水泥品种、砂石级配、含泥量和外加剂等进行混凝土试配，优化砼配合比,并把试配结果报送到项目部,由项目技术员审核，并报监理审查认可。砼外加剂的性能和种类，必须符合有关规定批准使用的品种和生产厂家，并经复检合格后报监理工程师认可方准使用。由于本工程底板厚度为2500mm，局部厚度为3850mm,根据大体积砼的定义，该部分砼按大体积混凝土施工进行配合比设计。

4。2、混凝土原材料要求

4。2。1、水泥:

采用中低水化热的水泥,水泥用量控制在280 kg/m3左右；

水泥进场时必须有质量证明书并及时进行取样复试试验报告；

所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于60℃;

水泥的铝酸三钙含量不宜大于8％；

水泥进场时应对水泥品种、强度等级、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性、凝结时间、水化热等性能指标及其他必要的性能指标进行复检。

4。2。2、砂:

细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于3%。

4.2。3、石子：

粗骨料宜选用粒径5～31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%；

4。2。4、混凝土外加剂

按设计要求选用外加剂，并且严格控制碱含量，控制在每立方米混凝土中含碱总量不超过3。0kg；

4.2.5、降温

要求商品砼搅拌站对骨料采取遮阳措施;

4。2。6、砼的供应

砼由搅拌站供应，砼原材料计量要准确，混凝土坍落度控制在18±2cm,水灰比不宜大于0。5，初凝时间控制在12小时.对防水砼不同品种的砼同时使用时，应专车专供，并在砼搅拌运输车前挡风玻璃上贴上标识，以防出现差错.

4。2。7、砼浇注体升温

混凝土浇筑体在入模温度基础上的升温值不大于40度。

4。2.8、里表温差

混凝土浇筑体的里表温差不大于25度。

4.2.9、降温速度

混凝土浇筑体的降温速率为2度/d。

4.2。10、大气温差

混凝土浇筑体表面与大气温差不大于20度。

5、砼的运输

5.1、运输路线及车辆的确定

本工程混凝土由本单位搅拌站生产，砼由搅拌站采用砼搅拌运输车运至现场。底板砼浇筑采用两台48m汽泵，分别停靠在基坑动侧和西侧。砼浇筑时项目部安排1人专人指挥搅拌车，搅拌桩安排1人进行现场调度，所有车辆进入工地需服从指挥人员指挥，有序行驶和停车，严禁逆向行驶，以确保道路的畅通.考虑车辆运输、装料、卸料等过程中的间隙时间及现场必须有两辆车待料的要求，砼搅拌运输车配置辆为：8m3装载量的砼搅拌运输车8辆.混凝土泵输出量和所需搅拌运输车数量的计算方法如下：

混凝土泵的实际平均输出量，可根据混凝土泵的最大输出量、配管情况和作业效率,按下式计算：

       =100＊0.85*0。7=60m3

式中: Q1 —— 每台混凝土泵的实际平均输出量(m3/h）；

       Qmax-- 每台混凝土泵的最大输出量（m3/h)；

       α —— 配管条件系数,可取0。8～0.9；

       η  -— 作业效率，根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输出管和布料停歇等情况,可取0.5~0。7。

当混凝土泵连续作业时，每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车台数，可按下式计算：

         =(60/8）(0。5/40+0。42)

=4

式中： N  -— 混凝土搅拌运输车台数（台)；

  Q1 -- 每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；

  V  —— 每台混凝土搅拌运输车的容量(m3)；

  S  —— 混凝土搅拌运输车平均行车速度(km/h)；

  L  -— 混凝土搅拌运输车往返距离(km）；

  Tt  -— 每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间(h).

5.2、现场罐车数量

混凝土施工期间，砼罐车到达率必须保证现场至少有两台罐车等待浇筑,现场与搅拌站保持密切联系,随时根据浇筑进度及道路情况调整车辆密度，施工现场设专人管理指挥，以免车辆相互拥挤阻塞；

5。3、质量要求

砼送到工地后有专人对其检查，如砼拌合物出现坍落度过小、过大、离析或分层现象及砼的坍落度超过偏差范围，应及时和搅拌站沟通联系.如果砼送到现场时，砼坍落度过小，严禁往砼内加水。

6、施工准备

6.1机具准备

施工前一切施工用的机具准备充分。机具有：尖锹、平锹、插入式振捣棒、木抹子、铝合金长刮杠。所有机具均应在浇筑砼前进行检查,同时配备专职技工，随时检修。在混凝土浇筑期间，要保证水、电、照明不中断。底板大体积砼施工期间采用二台砼汽泵。

6.2人员准备

劳动力安排,由于底板砼浇筑时间长，易造成人员及设备的极度疲劳，所以在混凝土浇筑前应做好劳动力的组织、策划以及机具检修等保证工作。 施工现场设立二台砼输送泵, 底板混凝土分二班人轮流浇筑，每班工作12小时，每班人共分2组各随泵车行动,每组分配以下机具：4根振捣棒，相应的电源箱，电源插座，铁锹,木抹子等。每组人员安排如下:每台泵2根振捣棒4人，扶泵管1人,泵车后台1人，小工3人,收光2人；2组共22人,二班共44人。

6.3、施工中应注意事项

1、底板钢筋及柱、墙插筋施工完毕，并完成隐蔽工程验收。底板上的预留孔洞支模牢固、稳定，底板预埋螺栓固定牢靠，就位准确。将底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土找平时用；

2、浇筑混凝土时预埋的测温线需提前准备好；

3、砼养护覆盖材料要提前进场；

4、浇筑前，要了解4-5d的天气预报，尽量避开大雨。现场准备好各种备用工具和设备。混凝土浇筑现场预备大量防雨材料（薄膜），以备浇筑时突然遇雨进行覆盖；

5、检查用电线路,确保施工正常用电,夜间施工有足够的照明；

6、砼申请：浇筑砼前,预先与搅拌站办理砼委托及申请，委托单的内容包括：混凝土强度等级、方量、坍落度、初凝终凝时间、是否加外加剂以及浇筑时间等，并向监理填报砼浇灌申请令；

7、砼浇筑前预先向电力部门了解是否有停电计划，如有砼浇筑应避免停电日期；

8、砼浇筑前预先向环保、行政执法部门和小区居委会办理避高峰和夜间施工许可证等相关手续.

7、底板混凝土浇筑

7。1、施工安排

结构底板砼预计浇筑时间为2天，现场共布置两台汽泵进行底板的混凝土浇筑.具体为一台汽泵停在基坑东侧由南至北浇筑,另一台停在基坑西侧由北至南浇筑，最后两台泵车对接.主楼底板混凝土浇筑分四层浇筑，平均每层厚度为0。5m.每层振捣厚度不超过500mm，段与段间隔时间小于初凝时间。

7。2、混凝土振捣 

在浇筑过程中，混凝土振捣是一个重要环节，一定要严格按操作规程操作,做到快插慢拔，快插是为了防止上层混凝土振实后而下层混凝土内气泡无法排出，慢拔是为了能使混凝土能填满棒所造成的空洞。在振捣过程中,振捣棒略上下抽动，使混凝土振捣密实,插点要均匀,插点之间距离控制在50cm左右。采用单一的行列形式，不要与交错式混用，以免漏振，振捣点时间要掌握好，不要过长，也不要过短，一般控制在20～30s 之间，直至混凝土表面泛浆,不出现气泡，混凝土不再下沉为止。

在振捣时振捣器不得碰撞钢筋、模板和预埋件。每个下料口的振捣棒使用需统一一个方向,即直的或倾斜的方向应统一，这样可以避免漏振，振捣时严格控制振动棒的移动距离,特别要注意混凝土的入仓振捣，防止离析和漏振.

混凝土浇筑宜从低处开始,沿长边方向自一端向另一端进行.当混凝土供应量有保证时，可以多点浇筑。

7。3、浮浆及基坑积水处理

泵送砼在浇筑、振捣过程中,其表面产生大量的浮浆,若不及时对表面浮浆进行处理，将损害各层之间的粘结能力，造成质量不均匀，容易形成沉缩缝，为此在混凝土浇筑前应先将集水井、电梯井及承台内的水先抽掉，上涌的泌水和浮浆也应及时用井点降水管抽除。

7.4、表面收光

在混凝土浇筑到位后待砼达到初凝时间后，初步按标高用长刮尺括除表面浮浆,抹压提浆后抹平（防止面层起粉及塑性收缩，修补因混凝土初期收缩，塑性沉陷而产生的非结构性表面龟裂）,要求至少进行2次槎压，完成后立即覆盖塑料薄膜和麻袋进入保温养护。(4)养护

砼的养护，砼终凝后及时覆盖两层薄膜加三层麻袋，麻袋的覆盖厚度为4cm左右，麻袋上再覆盖一层薄膜封闭养护，安排专人负责保温材料覆盖的覆盖情况，未得到项目技术员的同意，严禁翻动或去除覆盖材料。

7。5、混凝土养护

大体积混凝土应进行保温保湿养护，在每次混凝土浇筑完毕后，除应按普通混凝土进行常规养护外，尚应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,并应符合下列规定

1、应专人负责保温养护工作，并应按本规范的有关规定操作，同时应做好测试记录；

2、保湿养护的持续时间不得少于14d，应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润。

3、保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时，可全部拆除。

4、在混凝土浇筑完毕初凝前，宜立即进行喷雾养护工作。

5、塑料薄膜、麻袋、阻燃保温被等，可作为保温材料覆盖混凝土和模板，必要时，可搭设挡风保温棚或遮阳降温棚。在保温养护过程中，应对混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行现场监测，当实测结果不满足温控指标的要求时，应及时调整保温养护措施。

7。6、特殊气侯条件下的施工

1、大体积混凝土施工不允许在雨雪天气进行。

2、炎热天气浇筑混凝土时,宜采用遮盖、洒水、拌冰屑等降低混凝土原材料温度的措施，混凝土入模温度宜控制在30℃以下.混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护；条件许可时,应避开高温时段浇筑混凝土。

3、冬期浇筑混凝土，宜采用热水拌和、加热骨料等提高混凝土原材料温度的措施,混凝土入模温度不宜低于5℃。混凝土浇筑后,应及时进行保湿保温养护。

4、大风天气浇筑混凝土,在作业面应采取挡风措施，并增加混凝土表面的抹压次数，应及时覆盖塑料薄膜和保温材料。

5、雨雪天不宜露天浇筑混凝土，当施工中遇到时，应采取确保混凝土质量的措施。浇筑过程中突遇大雨或大雪天气时，应及时在结构合理部位留置施工缝，并应尽快中止混凝土浇筑；对已浇筑还未硬化的混凝土应立即进行覆盖，严禁雨水直接冲刷新浇筑的混凝土。

8、大体积混凝土浇筑体温度应力和收缩应力的计算

选取标号最大、厚度最大的底板进行计算.按照设计的C40P10微膨胀混凝土、厚度2。5m底板进行计算,配合比如下：

混凝土强度等级：C40P10

水泥：285 kg/㎡           中砂：790kg/㎡

粉煤灰:66 kg/㎡         粗骨料：1047kg/㎡

矿粉：44 kg/㎡            外加剂:50.13kg/㎡

纤维：1。0kg/㎡            水：175kg/㎡

8。1、水泥的水化热计算

式中：Qτ——在龄期τ天时的累积水化热（kJ/kg）;

      Q0-—水泥水化热总量（kJ/kg）;

      τ——龄期(d);

      n——常数，随水泥品种、比表面积等因素不同而异,取0.396。                                   

8。2、胶凝材料水化热总量

胶凝材料水化热总量应在水泥、掺合料、外加剂用量确定后根据实际配合比通过试验得出。当无试验数据时,可考虑根据下述公式进行计算：

式中: Q——胶凝材料水化热总量（kJ/kg)；

         k——不同掺量掺合料水化热调整系数.

8.3、水化热调整系数

当现场采用粉煤灰与矿渣粉双掺时,不同掺量掺合料水化热调整系数可按下式进行计算：

式中：k1-—粉煤灰掺量对应的水化热调整系数可按表10-1取值；

k2--矿粉掺量对应水化热调整系数可按表10-1取值。

表5-1    不同掺量掺合料水化热调整系数

掺合料占百分比=4。5％

8。4、混凝土的绝热温升可按下式计算

           式中：   T（t)—-混凝土龄期为t时的绝热温升(℃);

          W--每m3混凝土的胶凝材料用量(kg/ m3)；

          C——混凝土的比热，一般为0.92~1。0〔kJ/（kg。℃)〕；

          ρ——混凝土的重力密度，取2435(kg/ m3)；

          m-—与水泥品种、浇筑温度等有关的系数，0。3~0.5（d—1）；

          t——混凝土龄期(d)，取3天为最大水化热

8。5、混凝土收缩的相对变形值可按下式计算

  式中：       ——龄期为t时混凝土收缩引起的相对变形值；

              ——在标准试验状态下混凝土最终收缩的相对变

形值,取3。24×10—4；

  M1、M2、…M11 -考虑各种非标准条件的修正系数，混凝土收缩变形不同条件影响修正系数取用。

8.6、混凝土收缩相对变形值的当量温度可按下式计算

式中：——龄期为t时，混凝土的收缩当量温度;

      α——混凝土的线膨胀系数，取 1。0×10—5.

8.7、混凝土的弹性模量可按下式计算

        式中:——混凝土龄期为t时，混凝土的弹性模量(N/mm2）；

    —-混凝土的弹性模量，一般近似取标准条件下养护28d的弹性量可按表10—3取用; 

 φ ——系数，应根据所用混凝土试验确定，当无试验数据时，可近似地取0。09.

β ——混凝土中掺合料对弹性模量修正系数，取值应以现场试验数据为准,在施工准备阶段和现场无试验数据时，可按表5—2计算。

表5—2   混凝土在标准养护条件下龄期为28天时的弹性模量

式中:β1——混凝土中粉煤灰掺量对应的弹性模量调整修正系数，可按表5—2取值；

     β2—-混凝土中矿粉掺量对应的弹性模量调整修正系数，可按表5—3取值。

表5-3   不同掺量掺合料弹性模量调整系数 

9。1、砼最大绝热温升验算

砼的最大绝热温升0

最大绝热温升（二式取高者)

    式中  ——混凝土最大绝热温升（）；

      ——混凝土中水泥用量()，＝285；

      —-混凝土活性掺合料用量（），F＝110；

      ——掺合料折减系数。粉煤灰取0。25～0。30，取K＝0.27；

——水泥水化热（），——混凝土比热、取0.97；

     -—混凝土密度、取2458.13（)；

      ——为常数，取2.718;

      ——混凝土的龄期(d）,取t＝3d;

      —-系数、随浇筑温度而改变。查表5－4，m＝0。406               

表5－4    系数

9.2、混凝土中心计算温度

   式中  —-龄期混凝土中心计算温度（），因3d为砼浇筑后的最大温升，故取龄期为3d。；

      ——混凝土浇筑温度（）,＝29；

-—龄期降温系数，查表(详见附图：表5—5）.

表5-5    降温系数ξ5

9。3、外包措施

混凝土保温材料厚度取0.05m，选用3层麻袋和2层塑料薄膜包裹覆盖。

9。4、混凝土表面的传热系数

式中  ——混凝土表面模板及保温层等的传热系数;

      ——各保温层厚度（m),＝0。05m;

      ——各保温材料的导热系数，取0。14;

表5－6  几种保温材料导热系数

材料

9。5、混凝土虚厚度

式中  ——混凝土虚厚度(m)；

      --折减系数,取2/3；

      ——混凝土导热系数，取2。33 .

9.6、混凝土计算厚度

式中  ——混凝土计算厚度（m）;

      —-混凝土实际厚度(m).

9。7、混凝土表层温度

式中  ——混凝土表面温度（）；

      —-施工期大气平均温度（），＝18；

      ——混凝土虚厚度（m）；

      -—混凝土计算厚度（m）；

      --混凝土中心温度（）。

故:

17.22<25,故符合大体积砼施工要求。

9.8、计算参数 

 （1)  混凝土的导热系数=2。33(W/m.k）;

 (2)  保温材料的导热系数i = 0.04(W/m。K)；

 （3)  大体积混凝土结构厚度h=2.50（m)；

 （4)  混凝土表层温度Tb=32。33(℃);

 （5）  混凝土表面温度T取29℃

 （6)  混凝土中心温度Tmax=56。02(℃);

 (7）  空气平均温度Ta=18.(℃）；

 (8)  透风系数K=1.30.

(9）  保温材料厚i = 0。05(m）。

9。9结论

工程2.5m厚底板一次性浇筑,砼施工后采用三层麻袋，两层塑料薄膜包裹覆盖养护施工方法，砼底板中心温度和表层温度之差为18。22C,小于25C;砼表面温度与环境温度温差为11℃，小于20℃。以上均符合大体积砼施工要求。

10、底板测温监控

10。1、测温监控要求

为了确切地了解底板浇筑后大体积砼的水化热大小，以及不同深度处温度场的变化规律，随时监控温差的发展情况，以便及时采取措施，确保工程质量,对底板砼必须做好测温工作，进行跟踪和监控.大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度及温度应变的测试，在混凝土浇筑后，每昼夜可不应少于4次；入模温度的测量，每台班不少于2次。

10.2、监测点布置

大体积混凝土浇筑体内监测点的布置，应真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度，可按下列方式布置：

a、监测点的布置范围应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置；

b、在测试区内，监测点的位置与数量可根据温凝土浇筑体内温度场分布情况及温控的要求确定；

c、在每条测试轴线上，监测点位宜不少于4处，应根据结构的几何尺寸布置；

d、沿混凝土浇筑体厚度方向,必须布置外面、底面和中凡温度测点，其余测点宜按测点间距不大于600mm布置；

e、保温养护效果及环境温度监测点数量根据具体需要确定;

f、混凝土浇筑体的外表温度，宜为混凝土外表以内50mm处的温度；

g、混凝土浇筑体底面的温度，宜为混凝土浇筑体底面上50mm处的温度.

10。3、测温元件要求

a、测温元件的测温误差不应大于0.3℃；

b、测试范围：-30～150℃；

c、绝缘电阻应大于500MΩ；

10。4、温度和应变测试元件的安装及保护

a、测试元件安装前，必须在水下1m处经过浸泡24h不损坏；

b、测试元件接头安装位置应准确，固定应牢固,并与结构钢筋及固定架金属体绝热;

c、测试元件的引出线宜集中布置，并应加以保护；

d、测试元件周围应进行保护，混凝土浇筑过程中,下料时不得直接冲击测试测温元件及其引出线；振捣时,振捣器不得触及测温元件及引出线。

e、测温线固定在Φ12钢筋上，测温元件应避开钢筋，不得与钢筋接触.

f、测温线上口的接头在砼浇筑前应采用胶带布进行包裹,以防接口在砼浇筑过程中被损坏。

g、 测试过程中宜及时描绘出各点的温度变化曲线和断面的温度分布曲线（温度记录表格详见附页）；

h、发现温控数值异常应及时报警，并应采取本应的措施.

图10—1   底板监测原件平面布置图

图10—2   底板监测原件立面布置图

11、降低内外温差的技术措施

当底板砼内外温差超过25℃时，采取“外保"和“内排”两种措施对砼底板内外温差进行处理，使底板砼内外温度处于可控状态.如果出现底板内外最大温差接近或超过25℃时，立即报警，并提出控温措施(“外保”和“内排”）,使温差控制在规范允许范围之内。

11。1、“外保”

在砼表面采取保温措施，及时控制砼内外温差及表面与空气温差，避免出现深层裂纹和表面裂纹。当砼内外温差超过25℃时，在砼表面再覆盖麻袋，以提高砼表层温度,降低砼内外温差.

11.2、“内排”

尽快排出砼内部热量，降低砼内部温度.在砼浇筑之前,预先在砼内按间距a=1。5m放置Ф48的钢管作散热管（散热管详见下图）。砼中心温度通过散热管传递到保温层下面，提高砼表面温度,减小温差。散热管在底板地面找平前用同标号砼将其灌实.

图11-1   散热管立面大样图