高性能砼施工技术专项方案

高性能砼施工技术专项方案“百年大计、质量第一”，为切实保证砼的施工质量，在施工过程中必须把满足混凝土结构的高性能指标要求及工艺要求作为混凝土施工控制的重点。结构混凝土均采用高性能混凝土。高性能混凝土具有高工作性及高尺寸稳定性，其关键技术和施工措施为：⑴采用低水化热和低碱含量的水泥，避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥。⑵采用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料，严格控制骨料的针片状颗粒含量和空隙率，采用二级配碎石。⑶掺用优质的粉煤灰、磨细矿碴粉等矿物掺和料。⑷采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能的专用复合外加剂，尽量降低拌合水用量。⑸严格控制混凝土的最大水胶比、最小水泥用量和最大胶凝材料用量，尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量。⑹严格控制混凝土拌合物的入模温度、入模含气量和泌水率。⑺严格控制混凝土的搅拌、运输、浇筑和振捣作业程序，强化混凝土的保湿保温养护过程，混凝土养护期间实行温度监控。⑻通过施工前对原材料品质和配合比混凝土耐久性进行检验，施工过程对原材料品质和混凝土高性能进行批量抽检，施工后对实体混凝土的表观质量进行检查，实现对混凝土施工全过程的质量监控，从而确保混凝土的长期耐久性能。1.高性能混凝土原材料要求⑴水泥水泥采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其品质应符合GB175—1999的有关规定。水泥的比表面积不宜超过350m2/kg，碱含量不应超过0.60%，游离氧化钙含量不应超过1.5%，水泥熟料中C3A的含量不宜超过8%。⑵细骨料细骨料选用级配合理、质地均匀坚固的天然洁净河砂，细度模数为2.6～3.0，其品质应满足下表要求。细骨料的品质指标⑶粗骨料粗骨料采用级配合理、质地均匀坚固的碎石，由5～10mm和10～25mm配合而成，其级配符合5～25mm连续级配要求，其品质应满足下表要求。粗骨料品质指标见下表：⑷矿物掺和料矿物掺和料选用粉煤灰和磨细矿碴，其品质应分别满足下表要求。粉煤灰品质指标磨细矿碴粉品质指标⑸外加剂外加剂采用减水率达25%以上的优质聚羧酸类高效减水剂，具有减水率高、坍落度损失小、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性、与水泥有良好的适应性等性能。外加剂必须经铁道部产品质量监督检验中心检验，满足下表要求。⑹水混凝土用水应满足JGJ63—89的规定，也可采用符合国家标准的生活饮用水。2.工艺要求混凝土拌合物性能指标注：负温条件下施工时，混凝土的入模温度不宜低于12℃。3.高性能混凝土配合比试验⑴原材料筛选：进行砂、石、水泥、外加剂、外掺料、等混凝土料源调查和检验，选择性能满足要求且经济、料源稳定的原材料。⑵粗骨料级配试验：将两个粒级的碎石按不同比例混合，分别进行筛分试验和紧密密度试验，然后将符合连续级配要求的比例筛选出来，作混合比例---紧密密度曲线，紧密密度最大值所对应的比例即为两级配石子的比例。⑶最佳砂率试验：碎石采用最佳比例，然后用不同的砂率与其进行混合，分别测试其紧密密度，作出砂率---紧密密度曲线，混合料紧密密度最大值所对应的比例即为最佳砂率。⑷外加剂适应性试验：分别将不同品种的外加剂与所选用的水泥进行试拌，测试其减水率、坍落度及其损失、拌合物性能，根据试验结果选择适应性好的外加剂品种。⑸正交试验：以水胶比、外掺料掺和比例、水泥用量作为因子，选择适当的水平进行正交设计和试验，对混凝土拌合物及不同龄期混凝土力学性能指标、耐久性能进行测试，根据试验结果进行正交分析，找出各因子对混凝土性能指标的趋势和水平，综合确定出最佳比例。矿物外掺料采用“磨细矿碴+粉煤灰”和单掺粉煤灰方案，掺量为胶凝材料总量的20%～40%。在满足各项性能的前提下，采用最小的水泥用量，以降低水化热，提高混凝土的耐久性。混凝土配合比参数限值单位：kg/m3⑹室内试拌调整：将正交试验所确定的比例在室内进行试拌、调整，测试各种性能参数，确定出理论配合比。⑺中间生产试验：进行生产性试验，以确定混凝土的工作性，并进行混凝土温升曲线测试，以掌握混凝土的温升特性。实体采样进行混凝土质量分析和抗渗透电通量试验、抗冻试验，确认结构混凝土的耐久性。⑻经济、技术对比分析进行经济、技术对比分析，确定出经济适用的混凝土配合比。每种混凝土都应有备用的配合比。4.高性能混凝土拌合⑴拌合设备采用具有自动计量的拌合站，配置3～4只粉料储料罐，分别储存水泥、粉煤灰等。配置4组骨料配料仓，料仓出料口由气动阀控制，并安装在线含水量检测仪器，可在线连续检测砂石实际含水量，及时对混凝土配合比进行调整。⑵投料方法水泥、粉煤灰、矿碴均采用罐装，螺旋送料器自动计量送料，砂、石采用皮带输送机配料。水、外加剂均采用自动计量添加，禁用人工投料。混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量，称量最大允许偏差应符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）±1%；外加剂±1%；粗、细骨料±2%；拌合用水±1%。⑶搅拌投料顺序（细骨料+水泥+外掺料）→搅拌均匀→加入所需用水量→砂浆充分搅拌→液体外加剂→充分搅拌→投入粗骨料→继续搅拌至均匀。⑷搅拌时间每一投料阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于3min，搅拌时间比普通混凝土稍长些。⑸注意事项搅拌混凝土前，应严格测定粗细骨料的含水率，准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量变化，以便及时调整施工配合比。一般情况下，含水量每班抽测2次，雨天应随时抽测，并按测定结果及时调整混凝土施工配合比。冬季搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，以保证混凝土的入模温度满足要求。应优先采用加热水的预热方法调整拌合物温度，但水的加热温度不宜高于80℃。当加热水还不能满足要求或骨料中含有冰、雪等杂物时，也可先将骨料均匀地进行加热，其加热温度不应高于60℃。水泥、外加剂及矿物掺和料可在使用前运入暖棚进行自然预热，但不得直接加热。炎热季节搅拌混凝土时，控制水泥的入搅拌机温度≯40℃。采取在骨料堆场搭设遮阳棚、采用低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的温度，或尽可能在傍晚和晚上搅拌混凝土，以保证混凝土的入模温度满足规定要求。5.高性能混凝土运输混凝土采用罐车运输、混凝土泵输送，确保浇筑工作连续进行，不得采用机动翻斗车、手推车等工具长距离运输混凝土。运输混凝土过程中，保持运输混凝土的道路平坦畅通，保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，并具有要求的坍落度和含气量等工作性能；对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高（夏季）或受冻（冬季）。采取措施防止水份进入运输容器或蒸发，严禁在运输过程中向混凝土内加水。减少混凝土的转载次数和运输时间，从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。当罐车到达浇筑现场时，使罐车高速旋转20～30s，再将混凝土拌合物喂入泵车受料斗或混凝土料斗。采用混凝土泵输送混凝土时，除应按JGJ/T10—95规定进行施工外，还应特别注意如下事项：在满足泵送工艺要求的前提下，泵送混凝土的坍落度应尽量小，以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。当浇筑层的高度较大时，尤应控制拌合物的坍落度，并且使用串筒浇筑；一般情况下，泵送下料口应能移动；当泵送下料口固定时，固定的间距不宜过大，一般不大于3m。泵送管路起始水平管段长度≮15m。除出口处可采用软管外，管路的其它部位均不得采用软管。管路应用支架、吊具等加以固定，不应与模板和钢筋接触。高温或低温环境下，管路应分别用湿帘和保温材料覆盖。向下泵送混凝土时，管路与垂线的夹角不宜小于12°，以防止混入空气引起管路阻塞。混凝土在搅拌后60min内泵送完毕，在初凝前浇筑完毕。因各种原因导致停泵时间超过15min，应每隔4～5min开泵一次，使泵机进行正转和反转两个方向的运动，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。如停泵时间超过45min，应将管中混凝土清除，并用压力水或其它方法冲洗管内残留的混凝土。6.高性能混凝土浇筑浇筑混凝土前，仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度，指定专人作重复性检查，以提高钢筋保护层厚度尺寸的质量保证率。构件侧面和底面的垫块至少为4个/m2，绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。混凝土入模前，测定混凝土的温度、坍落度和含气量等工作性能；只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。混凝土的入模温度不能超过规定要求。当超过规定时，则应采取加冰水或在搅拌混凝土时加入液氮等降温措施。当混凝土有抗冻性设计要求时，混凝土的入模含气量根据配合比规定的0.5h含气量进行控制，控制偏差为±1.0%。塑性混凝土的入模坍落度按工艺设计的规定值进行控制，控制偏差为±20mm。混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m；当大于2m时，采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。混凝土的浇筑采用分层连续推移的方式进行，混凝土的一次摊铺厚度不宜大于600mm（当采用泵送混凝土时）或400mm（当采用非泵送混凝土时）。间隙时间不得超过90min，不得随意留置施工缝。浇筑竖向结构的混凝土前，底部应先浇入50～100mm厚的水泥砂浆（水灰比略小于混凝土）。炎热季节浇筑混凝土时，应避免模板和新浇混凝土直接受阳光照射，保证混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不超过40℃。尽可能安排在傍晚浇筑混凝土。在低温条件下（当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时）浇筑混凝土时，采取适当的保温防冻措施，防止混凝土提前受冻。在相对湿度较小、风速较大的环境下浇筑混凝土时，采取挡风措施，防止混凝土失水过快，避免浇筑有较大暴露面积的构件。浇筑大体积混凝土结构（或构件最小断面尺寸在800mm以上的结构）前，根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施，如搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等。新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间的温差不大于20℃。采用插入式高频振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时避免碰撞模板、钢筋及预埋铁件。按事先规定的工艺路线和方式振捣混凝土，在混凝土浇筑过程中及时将浇筑的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不宜超过30s，避免过振。采用插入式高频振捣器振捣混凝土时，采用垂直点振方式振捣。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置，首先竖向缓慢将振捣棒拔出，然后再将振捣棒移至新的位置，不得将振捣棒放在拌合物内平拖，也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的砼拌合物。振捣混凝土过程中，加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，以防漏浆。混凝土浇筑完成后，仔细将混凝土暴露面压实抹平，抹面时严禁洒水。7.高性能混凝土养护⑴现浇混凝土结构或预制构件的养护①混凝土振捣完成后，尽量减少暴露时间，并用塑料薄膜紧密覆盖混凝土暴露面，防止表面水分蒸发。②暴露面混凝土初凝前后，卷起塑料薄膜，用抹子搓压表面至少二遍，使之平整后再次覆盖，注意覆盖物不要直接接触混凝土表面，直至混凝土终凝为止，然后撒水保持润湿状态。③现浇结构或构件尽量延迟混凝土的拆模时间，混凝土带模养护期间，采取带模包裹、浇水或喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护。④现浇结构或构件去除表面覆盖物或拆模后，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，再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆（裹）完好。包覆（裹）期间，包覆（裹）物应完好无损，彼此搭接完整，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覆（裹）养护时间。⑤当采用喷涂养护液养护时，应确保不漏喷。⑧混凝土养护期间注意采取保温措施，防止砼表面温度受环境因素影响（如曝晒、气温骤降等）而发生剧烈变化。大体积混凝土施工前应制定严格的养护方案，控制混凝土内外温差满足设计要求。当设计无要求时，大体积混凝土内外温差不宜超过20℃。⑵蒸汽养护混凝土预制构件①蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间保持环境温度不低于5℃，灌筑完4～6h后方可升温，升温速度不得大于10℃/h，恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃，恒温养护时间根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定，降温速度不得大于15℃/h。②混凝土在冬季和炎热季节拆模后，若天气产生骤然变化时，采取适当的保温（寒季）隔热（夏季）措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响（如曝晒、气温骤降等）而发生剧烈变化，保证养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不得超过15℃，直至混凝土强度达到设计要求为止。⑶注意事项①当混凝土拆模后可能与流动水接触时，在混凝土与流动的地表水或地下水接触前采取有效保温保湿养护措施养护14d以上，且确保混凝土获得75%以上的设计强度。养护结束后及时回填。②对氯盐环境中新浇筑的混凝土，保证混凝土在强度达到设计等级以前不受氯盐侵蚀。应尽可能推迟新浇混凝土与氯盐环境接触的龄期，一般不宜小于4周。③当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，按冬季施工处理。④对于严重腐蚀环境下采用大掺量粉煤灰的结构构件，在完成规定的养护期限后，如条件许可，在上述养护措施基础上仍应进一步适当延长潮湿养护时间。⑤在任意养护时间，淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时，二者间温差不得大于15℃。⑥混凝土养护期间，对有代表性的结构进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度，严格控制混凝土的内外温差满足要求。8.高性能混凝土拆模混凝土拆模时的强度应符合设计要求。当设计未提出要求时，应符合下列规定：⑴混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外，还应考虑到拆模时的混凝土温度（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。当梁部结构混凝土拆模时，梁体表面温度与环境温度之差不宜大于15℃。⑵侧模应在混凝土强度达到2.5MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除。⑶芯模或预留孔洞的内模应在混凝土强度能保证构件和孔洞表面不发生塌陷和裂缝时，方可拆除。⑷底模在混凝土强度符合下表的规定后，方可拆除。拆除底模时所需混凝土强度⑸拆模宜按立模顺序逆向进行，不得损伤混凝土，并减少模板破损。当模板与混凝土脱离后，方可拆卸、吊运模板。⑹拆模后混凝土结构应在混凝土达到100%的设计强度后，方可承受全部设计荷载。⑺拆模时，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均不应大于15℃（构件截面较为复杂时，内外侧混凝土之间的温差也不应大于15℃）时方可拆模。大风或气温急剧变化时不宜拆模。⑻炎热和干燥季节，应采取逐段拆模、边拆边盖、边拆边浇水或边拆边喷涂养护剂的拆模工艺。9.高性能混凝土质量控制⑴施工前控制对混凝土用水泥、骨料、矿物掺和料、外加剂、水等主要原材料的产品合格证及出厂质量检验报告进行进场核查。对混凝土用水泥、骨料、矿物掺和料、外加剂、水等主要原材料进行复检。复检结果应满足现行行业和国家标准、本次招标技术规范载明的其它标准的相关要求。按设计及施工要求复检施工配合比混凝土的拌合物性能，核查配合比试拌过程以及相关混凝土力学性能、抗裂性能以及耐久性能试验结果。其中，混凝土的耐久性应由经国家、铁道部认可或发包人指定的权威部门检验。检验结果应满足相关要求。⑵施工过程控制对混凝土用水泥、骨料、外加剂、矿物掺和料、拌合水等主要原材料的品质进行日常检验，检验结果应满足相关要求。对混凝土拌合物性能进行日常检验，检验结果应满足设计、施工以及经批准的施工配合比要求。对混凝土的力学性能进行日常检验，检验结果应满足设计和施工要求。对混凝土的耐久性进行抽检，检验结果应满足设计要求。在混凝土施工过程中，如更换水泥、外加剂、矿物掺和料等主要原材料的品种及规格，应重新进行混凝土配合比选定试验，并对试验配合比混凝土的拌合物性能、力学性能和长期耐久性能进行检验，检验结果应分别满足相关要求。对用于施工过程控制或质量检验的混凝土强度和耐久性抽检试件，应从同一盘混凝土或同一车运送的混凝土中取出，并在与施工现场相同的条件下成型和养护。对采用自然养护的混凝土，试件应在标准养护条件下养护到规定龄期再进行试验；对采用蒸汽养护的混凝土，试件应先在与实际蒸养条件相同的条件下养护，再在标准条件下养护到规定龄期后再进行试验。⑶施工后检测用肉眼或放大镜观察实体混凝土结构表面是否存在非外力裂缝。当混凝土表面出现非外力裂缝时，普通混凝土结构表面的裂缝最大宽度不得大于0.20mm，预应力混凝土结构不得出现结构性裂缝。采用无损检测方法进行混凝土保护层厚度的检测（当对混凝土保护层厚度检测结果有怀疑时，可采用局部破损的方法进行复核，复核结束后对破损部位进行及时修复），检验结果应满足设计要求。采用手提式砼渗透性测定仪测定结构表层砼56d龄期时抗水的渗透性，要求测定值不低于设计规定值或设定值（当设计无要求时），后者需在实验室通过对比试验确定。依据TB10426-2004对钻芯取样的具体要求，在现浇混凝土实体结构上随机钻芯抽取混凝土芯样。测定实体混凝土的电通量。测