混凝土作业指导书723.docx
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混凝土作业指导书723.docx
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混凝土作业指导书723
中铁二局集团新运工程有限公司元氏轨道板场
混凝土作业指导书
编制:
复核:
审核:
中铁二局股份有限公司石武铁路客运专线(河北段)
项目经理部三分部
二OO九年八月
目录
1.编制依据及目的2
1.1编制依据2
1.2编制目的2
2.适用范围2
3.混凝土工程概况2
4.施工准备2
4.1搅拌机及配套设施3
4.2模具清理3
4.3喷涂脱模剂3
4.4轨道板混凝土配合比的选择3
5.混凝土搅拌6
6.混凝土灌注成型7
6.1混凝土运输7
6.2混凝土灌注成型8
6.3混凝土表面刷毛8
6.4调高装置、温度传感器安装8
7.混凝土的养护9
8.施工注意事项10
8.1夏季施工注意事项10
8.2冬季施工注意事项11
9.附则11
1.编制依据及目的
1.1编制依据
1、《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道混凝土轨道板(有挡肩)暂行技术条件》(科技基[2008]173号)
2、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》(科技基【2005】101号);
3、《CRTSII型板式无砟轨道混凝土轨道板结构设计图》(石武客专石郑施轨—01—01—01~19)
4、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建设【2005】160号)
5、国家有关方针政策和国家、铁道部有关标准规范、规程和验标等。
1.2编制目的
轨道板混凝土的施工是经过配料、计量、搅拌、运输、浇筑以及养护等一系列工艺过程完成的。
其中任何一个工艺过程出现的质量问题,都会对砼质量产生不同程度的影响。
混凝土工程施工质量直接关系到轨道板的耐久性,因此必须精心施工。
为控制好混凝土工程的施工质量,规范作业程序,根据相关规范、技术标准、设计图纸及技术条件,结合我场实际施工工艺,制定本作业指导书。
2.适用范围
本施工作业指导书适用于预制CRTSII型无砟轨道混凝土轨道板工程施工。
3.混凝土工程概况
我场生产的轨道板为高性能耐久性混凝土,强度等级为C55。
轨道板混凝土配合比见表1。
表1轨道板混凝土配合比(kg/m3)
编号
水泥
掺合料
砂
石
HT-HRC
水
5-10
10-20
JKTJ-2TEJ4-HNTJB-20080718-1
446
34
679
235
925
6.72
145
4.施工准备
轨道板混凝土施工准备包括搅拌机及配套设施准备、模具清理、喷涂脱模剂、轨道板混凝土配合比的选择、劳动力准备,还包括组织混凝土施工从拌合、运输、灌注和振捣的协调一致,以及突发事件状态下保证灌注顺利进行的应急措施等。
4.1搅拌机及配套设施
浇筑轨道板的混凝土采用高性能混凝土,混凝土拌合和浇筑应满足高性能混凝土施工的相关规定和要求。
混凝土配制拌合之前,应对所有机械设备、工具、使用材料进行认真检查,确保混凝土的拌制和浇筑正常连续进行。
检查搅拌机、上料装置、加热装置、混凝土料斗、电子称、控制系统及湿度、温度、稠度传感器工作状态是否正常,并在投料前清洗搅拌机和混凝土料斗,进行无负荷试运转,确认一切正常后开始搅拌混凝土。
检查生产所需的各种检测仪器工作状态是否正常,是否在检定的有效期内;检测工具数量是否满足生产要求,是否在检定的有效期内。
检查多功能运输车、工业吸尘器、脱模剂喷涂器、配套设施等工作状态是否正常,各种工具是否备齐,做好日常维护和保养。
将脱模剂喷涂器的储料罐加满脱模剂,搅拌均匀备用。
为保证轨道板混凝土外观质量、强度和耐久性,在混凝土灌注入模前,必须将模具清理干净,并喷涂脱模剂。
4.2模具清理
1、轨道板脱模后,用铲刀清理模板上的混凝土残碴等其它附着物,然后开动多功能运输车,同时启动通用托盘上的工业吸尘器,将浮碴清除干净,确保模具表面清洁。
2、检查压缩空气孔是否堵塞及周边是否漏气,必要时进行清理并重新密封。
3、检查模具结构复杂的部位的缝隙是否密封完好,如有损坏处,用硅树脂重新做密封处理。
4.3喷涂脱模剂
1、开动多功能运输车,同时启动通用托盘上脱模剂喷涂器,将脱模剂均匀地喷涂在模板的表面,模板的表面不允许有脱模剂积聚现象。
2、覆盖密封压缩空气孔,防止堵塞。
4.4轨道板混凝土配合比的选择
根据铁建设[2005]160号《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》、原材料品质以及试验板拟采用的主要生产工艺,C55预应力混凝土的配制应体现以下主要原则:
1、进行原材料的比选复试,确定品质性能符合铁建设[2005]160号《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》要求的水泥、掺合料、砂、石、外加剂和水用于C55预应力混凝土的试配。
2、混凝土的配合比参数
胶凝材料用量:
胶凝材料总量不宜超过480kg/m3,其最低用量按最不利环境作用等级H4设计考虑时应不少于360kg/m3,实际控制值宜为450~480kg/m3。
矿物掺合料掺量:
采用矿渣粉与粉煤灰复掺技术时,掺合料的掺量均不宜大于30%。
水胶比:
按最不利环境作用等级H4设计考虑时应不大于0.45。
碱含量:
混凝土内总含碱量不应超过3.5kg/m3,当骨料具有潜在碱活性时,总碱含量不应超过3.0kg/m3。
氯离子含量:
由水泥、矿物掺合料、砂、石、外加剂和水带入混凝土的氯离子总量应不超过胶凝材料总量的0.06%。
容重:
混凝土的容重应控制在2450kg/m3~2500kg/m3。
3、混凝土的拌合物性能
坍落度:
混凝土的坍落度在入模时要求不应小于120mm,一般按入模坍落度控制在120±20mm较好。
30min静置坍落度损失控制一般不超过60mm,最大不超过80mm。
扩展度:
选择流动性较好的高性能混凝土,扩展度宜为480±40mm。
含气量:
根据《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求,混凝土应具有D300的抗冻性,因此混凝土应适量引入微气泡,混凝土的入模含气量宜控制在2%~4%。
泌水率:
混凝土入模后不得泌水。
在配合比试配过程中可按30min的工序间隔进行控制,即将混凝土静置30min后复搅测试其泌水率。
4、混凝土的力学性能
立方体抗压强度:
轨道板28d龄期混凝土的强度应不小于58.5MPa,在配合比设计时,混凝土的28d龄期配制强度应控制不小于58.5MPa。
静力抗压弹性模量:
轨道板28d龄期混凝土的弹性模量应不小于35.5GPa,在配合比设计时,混凝土的28d龄期弹性模量应与强度相适宜。
5、混凝土的抗裂性
对混凝土拌合物性能满足要求的试拌配合比进行早期抗裂性能对比试验,选择抗裂性相对较好的混凝土配合比进行耐久性试验。
6、混凝土的耐久性能
电通量:
混凝土的56d龄期电通量不应大于1000C(库仑)。
抗冻性:
混凝土的56d龄期抗冻性应不小于D300。
抗渗性:
混凝土的抗渗性应不小于P20。
抗碱—骨料反应性:
采用砂浆棒膨胀率应小于0.1%。
7、轨道板灌注开盘前,应有专人负责组织好下列准备工作:
(1)取得施工配合比通知单,确认本次浇筑混凝土的骨料、水泥、掺和料、外加剂等已到达拌合站,并检验合格,不得采用边运输材料边开盘搅拌的方法进行轨道板混凝土浇筑作业。
(2)核对并检查骨料、水泥、掺和料、外加剂品种和质量。
(3)混凝土搅拌站和输送设备处于正常状态,衡器已检查并校正。
(4)机具应进行试运转,并确认状态良好。
(5)附着式振动器(包括备用振动器),测试完毕。
(6)水电供应系统保证,意外停水、停电的备用措施已落实。
(7)容易损坏的机具和零部件有备用品,机械故障停盘有应急方案(如备用拌合站就位)。
(8)浇筑安全防范设施确认安全可靠。
(9)模板、钢筋、尼龙套管和各种预埋构件等工序的检查签证及整修手续均已办妥。
(10)人员、机械、工具等准备就绪。
(11)技术交底、劳动力(包括后备人员)、机电维修力量配备安排落实。
8、原材料入仓
(1)拌合站料仓均采用四罐四仓:
四罐:
三罐水泥、一罐掺和料
四仓:
两个砂仓,两个石仓。
碎石分为两级(5mm~10mm和10mm~20mm)分别储存和计量,粒径为5mm~10mm与10mm~20mm的碎石的质量之比由试验确定,允许偏差≤±5%。
(2)砂石料入仓前要进行检查,如发现粘土块、泥污含量超过标准不得使用。
(3)料仓不得混料,严禁混料进行施工。
9、混凝土配料和计量
(1)混凝土配料必须严格按试验室通知单进行,并应有试验人员在现场进行施工控制。
(2)混凝土原材料配料采用自动计量装置,计量设备砂石每1个月系统校验1次,水泥、掺合料、外加剂、水每周系统检验1次,每班混凝土灌筑前要检查电子秤及其他计量器具,根据施工配合比调整用料,并由试验人员复核如施工中发现异常时应及时校核。
根据施工配合比用料考虑下料冲量,由试验员复核。
开盘后,前三盘要逐盘检查实际下料重量,以后每十盘检查一次,秤料误差(均以质量计)规定为:
水、外加剂、水泥、掺和料≤±1%;砂、石≤±2%
(3)用水量控制:
每次开盘前应进行骨料含水率测定,每班抽测2次,遇有雨雪天气增加测定次数,并按测定的结果及时调整混凝土施工配合比。
浇筑初期,参照施工配合比的用水量拌合混凝土,可根据实测混凝土坍落度适当调整用水量。
当实际用水量和施工配合比相差较大时,必须查明原因加以调整。
用水量的调整应由试验员决定,其他任何人均不得擅自调整用水量,混凝土拌合物出机后严禁加水。
10、外加剂
(1)减水剂应选用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显改善或提高混凝土耐久性能的质量稳定产品。
外加剂与水泥有良好的相容性。
(2)外加剂开盘前应检查是否符合要求,外加剂搅拌罐每半个月清理一次。
(3)施工中发现外加剂溶液有异常现象时应及时向试验员反映,不得擅自处理。
(4)应随时检查外加剂是否与试验要求相符。
5.混凝土搅拌
1、混凝土搅拌采用一台HZS150型搅拌站搅拌混凝土,采用电子计量系统计量原材料。
2、搅拌混凝土的下料顺序:
依次先下骨料、水泥和掺和料,搅拌均匀后,再加入所需用水量和减水剂,并继续搅拌至均匀为止。
总搅拌时间为90s,且混凝土必须搅拌均匀,颜色一致。
每5罐应抽查一次搅拌时间。
混凝土拌和物控制指标:
温度:
5~30℃;坍落度:
10~14cm;含气量:
1%~3%
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在5-30℃。
应优先采用加热水的预热方法调整拌和物温度,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℃。
我厂采用水热方式,砂石料仓全封闭遮盖,保证骨料高于5℃。
炎热季节搅拌混凝土时,宜采取措施控制水泥的入搅拌机温度不大于40℃。
应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和物的温度,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在5-30℃。
我厂采用地热方式,砂石料仓全封闭遮盖,保证骨料高于5℃。
3、混凝土拌制速度和灌注速度要密切配合,拌制服从灌筑,调度人员现场根据混凝土灌注速度,用对讲机现场统一协调,拌合站须时刻保持与施工现场的联系沟通,在施工过程中,如因机械故障搅拌中断,保证常温下混凝土滞留在搅拌机内的时限一般不宜超过60min(夏季高温季节不得超过45min),否则,本盘混凝土弃用。
如因故障灌板中断,板体混凝土间隔时间一般不宜超过60min(夏季高温季节不得超过45min),实际情况应根据试验室在该温度情况下实测的混凝土初凝时间确定,并须及时请示试验室主任或板场总工处理,同时启动应急预案。
6.混凝土灌注成型
6.1混凝土运输
1、轨道平板车在搅拌站和生产厂房之间来回运输混凝土料罐,厂房内双钩桥吊在轨道平车和混凝土布料机之间来回运输混凝土的料罐,确保每个台座混凝土供应的连续性,直至混凝土灌注完成。
2、在运输混凝土过程中,要保持平稳性,运到灌注地点时不分层、不离析,并具有要求的坍落度、温度等性能,严禁向混凝土内加水。
3、混凝土的入模温度控制在5~30℃。
在炎热季节浇筑混凝土时,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30℃。
应尽可能安排在傍晚而避开炎热的白天浇筑混凝土。
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,应采取适当的保温防冻措施,防止混凝土提前受冻,同时要对模具进行预热,但温度要低于浇筑混凝土的温度。
我厂采用供热管道温控系统,模型温度常年保证在10~30℃。
6.2混凝土灌注成型
混凝土布料机依次、连续、均匀地将混凝土灌注入模,混凝土灌注方向垂直于布料机的行驶方向,同时以每块模板为独立单元启动振动装置,将混凝土密实成型。
每个台座详细工作流程如下:
1、将混凝土布料机开到要灌注混凝土模具正上方;
2、把混凝土料罐内混凝土倒入布料机的储料斗中。
3、启动布料机的布料系统,双叶瓣式门打开,同时齿滚转动,将料斗内混凝土灌注入模。
4、混凝土灌注分两步进行。
第一步:
布料机从模具一端匀速运行到另一端的过程中,将约75%的每块轨道板所需混凝土灌筑入模;第二步:
布料机料斗在返回过程中,将模具内灌满混凝土。
5、在料斗返回补充灌注混凝土时,启动安装在每套模具下部的振动器,振动密实混凝土,直到表面泛浆和只有零星气泡出现为准,避免过振,振动时间一般不超过2分钟。
6.3混凝土表面刷毛
(1)刷毛机从台座的第1套模具到第27套模具,依次、连续、均匀地将混凝土表面刷毛,刷毛方向与刷毛机的行驶方向一致。
(2)在每块轨道板振动刮平完成之后,混凝土初凝前,对混凝土表面进行刷毛,刷毛时间间隔不宜太长。
刷毛深度为1~2mm。
6.4调高装置、温度传感器安装
(1)调高装置安装
依据轨道板施工图规定的位置和数量,用定尺量具定位调高装置的安装位置。
压入混凝土中的调高预埋件位置和数量应符合设计要求,位置允许偏差0/-3mm。
(2)温度传感器安装
在最后一块轨道板刷毛完成后,在板内预埋一个温度传感器,作为下道工序混凝土养护控制的温度采集点。
(3)混凝土表面覆盖
在每个台座混凝土的施工全部完成后,立即用养护膜覆盖混凝土表面进行保温,防止混凝土水分蒸发,保证水泥水化反应正常进行,为轨道板混凝土强度稳步快速提高创造良好的环境。
7.混凝土的养护
轨道板混凝土灌注完毕后,立即覆盖养护膜进行衡温保养。
为保持养护温度一致,采用养护罩方案。
在每块轨道板模具的下部布置4根循环散热管道。
(1)一般情况下,在每个台座模具下方,均匀布置2个温度传感器,传感器将检测到的数据传送给温度控制仪,通过温控仪调节和控制混凝土灌注前、灌注中、以及养护过程中模具的温度,模具控制在10—30°C之间。
安排专人按测温方案连续观测记录,升温阶段每0.5h观测一次、恒温阶段每1小时观测一次并填写记录表。
及时绘制温度曲线图,当发现混凝土浇筑温度、内外温差或升降温速率出现异常时,立即报告,分析原因,采取措施。
蒸汽养护过程可分静停、升温、恒温、降温四个阶段。
静停期间应保持环境温度不低于5℃,静停时间约为4h,升温速度不大于10℃/h,恒温期间混凝土内部温度不超过50℃,最大不得超过55℃,养护期间混凝土的芯部与表层之间的温差不宜超过20℃,恒温养护时间应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,降温速度不宜大于10℃/h。
养护时间总计不小于16h。
(2)养护时间达到16小时后,从水槽中取出第1块混凝土试件,用压力试验机检测试件抗压强度,如果强度达到48MPa,则可脱模。
(3)蒸养结束后,立即进入自然养护,并按自然养护工艺办理。
自然养护时,轨道板体表面用草袋或麻袋覆盖,并在其上覆盖塑料薄膜。
(4)试件抗压强度达到48MPa时,操作人员关闭温控仪,相应台座混凝土养护过程结束,可转入下一道工序。
(5)冬施脱模工艺要求
a轨道板脱模时,其混凝土强度须达到设计强度的80%以上。
b轨道板脱模时,板体混凝土芯部与表层、表层与环境温差均≤15℃。
c能保证棱角完整时方可进行脱模工作;气温急剧变化时不得脱模。
8.施工注意事项
8.1夏季施工注意事项
一、注意水泥的选择及温度控制
水泥的水化热主要为水泥中含有的C3S、C3A与水反应产生,并受水灰比,水泥细度,养护温度的影响。
水泥水化热随以上影响因素的增大而增高,在搅拌过程中应该选择各项指标都达标的水泥。
美国标准ACI305R中,为水泥温度规定了一个最高极限温度为77℃。
所以将水泥温度在混凝土拌和时,必须控制在70℃以下。
1、注意骨料的选择及温度控制
砂石骨料携带的热量占混凝土拌和物总热量的46%左右,是影响混凝土温度控制的主要因素之一。
项目施工时,混凝土粗骨料温度控制主要通过以下两方面入手:
①粗骨料从石料场运到拌合站,其受气温影响较大,尽管在粗骨料上加装遮阳棚,骨料表层温度仍为32℃左右,需采取其他降温措施。
②在浇筑混凝土前1小时,用水冲洗粗骨料,使骨料能够散发部分热量。
采用这一措施,使骨料温度下降。
同时用水喷淋混凝土搅拌机、料斗、水泥存储仓,混凝土罐车等,使设备降温。
2、注意水的温度控制
水的温度对混凝土温度的影响很大。
水温过高会使混凝土温度增高,坍落度损失增大,从而导致混凝土强度、耐久性、泌水性降低。
由于水的温度比水泥或骨料的温度更易控制,因此,通过控制水温(15℃以下)的方法降低混凝土温度更有效。
3、注意外加剂的选用
按选择混凝土外加剂的原则,尽可能选择减水率高的外加剂,以便降低水泥用量,达到降低混凝土水化热目的。
二、在混凝土浇筑的过程中
1、现场温控措施
(1)检测运到现场混凝土的温度和坍落度,随时进行调节。
2、混凝土浇筑措施
(1)安排充足的工力和机具,制定了具体浇筑方案,连续、快速的浇筑。
(2)混凝土振捣应避免过振和漏振。
(3)根据施工现场气温、相对湿度、混凝土温度,利用各因素关系数值,可得出水分蒸发速率值。
在炎热的夏天,混凝土搅拌和浇筑应该考虑到季节和温度的因素,预测在高温下拌和和浇筑会出现的问题,及时做好预防措施,做到未雨绸缪,规避风险,保障工程质量,促进工程的顺利进行。
8.2冬季施工注意事项
混凝土冬季施工方法的选择
在冬季混凝土施工中,主要解决三个问题:
一是如何确定混凝土最短的养护龄期,二是如何防止混凝土早期冻害,三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。
在实际工程中,要根据施工时的气温情况,工程结构状况(工程量、结构厚大程度与外露情况),工期紧迫程度,水泥的品种及价格,早强剂、减水剂、抗冻剂的性能及价格,保温材料的性能及价格,热源的条件等,来选择合理的施工方法。
一般来说,对于同一个工程,可以有若干个不同的冬季施工方案。
一个理想的方案,应当用最短的工期、最低的施工费用,来获得最优良的工程质量,也就是工期、费用、质量最佳化。
我场使用外部加热法。
外部加热法主要用于气温—10℃以上,而构件并不厚大的工程。
通过加热混凝土构件周围的空气,将热量传给混凝土,或直接对混凝土加热,使混凝土处于正温条件下能正常硬化。
9.附则
本作业指导书如与《工艺细则》有抵触之处,以《工艺细则》为准。
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