京沪高速铁路
施工方案报审表（TA1）
工程项目名称：京沪高速铁路 施工合同段： JHTJ-6 编号： JHTJ-6-ZJGF05-TA1-20080404-1 致： 京沪高速铁路工程监理六标项目部 ： 我单位根据施工合同的有关规定已编制完成 丹阳至昆山特大桥阳澄湖桥段2大体积混凝土夏季施工温度控制 工程的施工方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审批。 附件： 承包单位(章)： 专业工程师： 项目负责人： 日 期： 年 月 日 项目监理机构意见： 项目监理机构(章)： 专业监理工程师： 监理组长/总监理工程师： 日 期： 年 月 日 注：本表一式5份，承包单位2份，监理、咨询、建设单位各1份；如不需要咨询或建设单位签署意见，则去掉该
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京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥阳澄湖段2 大体积混凝土温控方案
中交股份京沪高速铁路土建工程JHTJ-6标段
丹阳至昆山特大桥阳澄湖桥段2 （DK1233+447.95-DK1256+911.65）
夏季施工 大体积混凝土温控方案
中国交通建设股份有限公司 京沪高速铁路土建六标项目经理部
二00八年四月
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京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥阳澄湖段2 大体积混凝土温控方案
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大体积混凝土夏季施工温控方案
一、编制依据
1.1北京至上海铁路客运专线（北京至上海段）施工图 1.2《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）
1.3《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）
1.4《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号） 1.5《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）
1.6《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007]85号） 1.7《混凝土泵送施工技术规程》《JGJ/T10-95》 1.8《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210－2005） 1.9《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005） 1.10、京沪高速铁路《高性能混凝土施工实施细则》 1.11、《建筑施工计算手册》 二、工程概况
京沪高速铁路土建工程六标段五工区阳澄湖桥段2(DK1233+447.95～DK1256+911.65)位于苏州市境内，起于苏州阳澄湖镇，线路主要跨越阳澄湖、苏州绕城高速公路东段和京沪铁路，止于昆山中华西路，全线均为高架上跨桥梁，全长23.462公里，桥梁下部结构为钻孔桩、矩形承台基础、矩（圆）形空心薄壁（实心）墩、双柱墩。
根据《高性能砼施工实施细则》，水平面积大于10m2并高度超过2米的灌注混凝土称为大体积混凝土，需采取降温措施，施工时要密切关注水化热所导致的混凝土内外温差过大而可能产生的温度裂缝，要严格执行温控措施，从各个环节对施工过程进行监
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控，保证承台质量符合设计、规范要求。大体积混凝土承台的施工除按一般承台施工方案执行以外，另外补充本温控方案，本工区需采取温控措施的承台及墩柱统计如下：
2、承台
序号 1 2 3 4 4 5 6 7 8 承台结构尺寸（长*宽*高） 7.5*7.5*2.5 10.5*7.5*2.5 12.2*8.3*2.5 12.2*8.3*3.5 14.3*9.6*3.5 14.3*10.4*4 18.2*10.6*3+18.2*7.25*1.5 14.3*14.3*4+8.8*8.8*2 18.2*10.4*3.5+12.4*7*2 合计 合计 2 63 14 2 14 4 2 3 2 106 单个承台砼方量（m3） 140.625 196.875 253.15 354.41 480.48 594.88 776.685 972.84 836.08 2、墩身
序号 1 2 墩柱型式 矩型实心墩 圆形墩 结构尺寸 墩位 182#-185#、416#-419#、562#-565#、602#-605#、9#-652#、665#-668#、695#-698#、715#-718#、734#-737#、766#-769#、797#-800# 数量 46 9 3.8m×9m×H φ6m×H 310#、311#、348#-352#、509#、510# 总计 569
三、砼温控方案
（一）、温度控制的有关规定
当昼夜平均气温高于30度时，砼工程的施工属夏季施工 水泥进入搅拌机的温度不宜大于40℃ 砼的入模温度不宜高于28℃。
砼内部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃。 砼升、降温速率不宜大于10℃/h。
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芯部砼与表层砼之间的温差、表层砼与环境之间的温差均不大于15℃。 （二）、原材料及温度
经现场实测，各种材料的温度为:
水 泥：华新金猫（苏州），原材料温度54℃ 粉煤灰：望亭电厂，原材料温度39℃ 矿 粉：江苏砂钢、原材料温度27℃ 砂 ：赣江中砂，原材料温度37℃
碎 石：湖州新开元5~31.5mm碎石，原材料温度29℃ 外加剂：浙江五龙化工有限公司，原材料温度31℃ 深井水：砼拌和站就地打深层打井抽水温度10-15℃ （三）、砼的配比
我工区夏季施工温度控制的难点在于承台和墩柱等大体积砼施工，由于砼配比较多，本次方案选用具有代表性的承台C30砼作为参考进行方案设计。
C30砼配比(单位kg)：水泥185：砂806：碎石1108：水146：粉煤灰110：矿粉75：外加剂3.70。
砂含水量:4.8%左右 碎石含水量:1%左右
（四）、砼热工计算及温控措施
从砼施工过程来看，砼的温控措施分原材料的温度控制、砼拌和温度控制、砼浇筑温度控制和砼水化热温升控制。对于夏季施工来说，由于外界温度较高，要想控制砼拌和温度就必须降低原材料的入仓温度，砼浇注温度是随拌和出料温度、与外界温度及砼运输工具类型、运输时间、运转时间、运转次数及平仓、振捣时间有关因素影响而温度
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升高。对于大体积砼施工完成后又因砼产生水化热绝热而温度升高，因此砼温控必须从原材料、拌和、浇注、养护等过程一步一步做起。
1、原材料温度控制
从现场实测原材料的温度来看，除拌和用深层井水外，其余各种材料的初始温度均较高，假设混凝土拌和物的热量系由各种原材料所供给，拌和前混凝土原材料的热量与拌和后混凝土的总热量相等，经理论初步计算，砼拌和温度将达到32.2℃，如下表计算:
T0=ΣTimC/ΣTmC
T0——混凝土的拌和温度(℃) m——各种材料的质量（kg） C——各种材料的比热（Kj/KG.K） Ti——各种材料的初始温度(℃)
砼拌和温度初步计算(理论)
项目比热温度质量CTmCm热量砼温度CTmTKJ℃单位kJ/kg.k℃kg碎石0.842911030.726990.9砂0.8437806677.025050.5矿粉0.34277525.5688.5水泥0.8470185155.410878.032.2粉煤灰0.343911037.41458.6水4.21596.232404.26062.6碎石含水量4.22911.0846.51349.5砂含水量4.23738.688162.56012.1
从上表中理论计算结果达不到规范要求，因此必须对原材料采取降温措施。从砼配比来看，材料用量最多对砼拌和温度影响最大的是水泥、砂、碎石，因此必须采取措施对其材料温度降不来，砼温度才能从根本上得到控制；降温难度最大的是水泥、粉煤灰、砂和矿粉，尤其是水泥出厂温度较高的情况下；最易于降温的是水和碎石；外加剂因为用量较小，可以考虑忽略不计。各种材料降温措施如下：
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砂 ：砂的初始温度是37℃，通过深层井水浇淋降温，此项工作必须在使用前一星期完成。使砂的温度能降至25-28度并使砂的含水量降至较低并保持稳定，然后用新购帆布覆盖保持温度。
碎 石：碎石的初始温度是29℃，通过深层井水浇淋降温，此项工作必须在使用前三天完成。使碎石的温度能降至25度左右并使碎石的含水量降至较低并保持稳定，然后用新购帆布覆盖保持。
水 泥：由于市场水泥供应紧张，生产后水泥的存放时间不足，水泥的出厂温度较高，最高可达75度。运至我工区拌和站后降温难度大，我部与水泥生产厂家联系租用厂家储存罐，存放较长时间待水泥温度降至40℃后再进场使用。
粉煤灰：粉煤灰运至我工地后的温度为39℃，采用在储料罐（棉被紧裹覆盖）外用深层井水浇淋使温度得到保持。
矿 粉：矿粉运至我工地后的温度为27℃，采用在储料罐（棉被紧裹覆盖）外用深层井水浇淋保持温度不升高。
深井水：我部在拌和站打深层井水用作夏季施工混凝土的拌和用水和原材料的降温用水，经检测水温为15℃。
2、砼拌和温度控制
通对混凝土原材料温度的控制，将原材料温度降到预计温度，则通过理论计算可使砼的拌和温度获得较为理想的效果，理论计算拌和后混凝土的温度为25.6℃,实际施工中实测砼的拌和温度为 ℃，此方案可行。
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项目比热温度质量CTmCm热量砼温度CTmT单位kJ/kg.k℃kg碎石0.842511030.7砂0.8428806677.0157.1矿粉0.34277525.5688.5水泥0.8440185155.46216.025.6粉煤灰0.343911037.41458.6水4.21596.232404.26062.6碎石含水量4.22511.0846.51163.4砂含水量4.22838.688162.54549.7KJ℃23268.03、砼浇筑温度控制
砼出仓后采用罐车运至现场,吊车吊斗进行浇注，砼运输过程尽量缩短中途行驶时间，在罐车上采用井水温润后的布条对罐体进行降温等措施。
混凝土拌和出机后，经运输平仓振捣等过程后的温度称为浇筑温度。混凝土拌和温度为25.6℃，避开高温施工大气温度取35℃，装卸和运转3分钟，运输采用罐车运输30分钟、用吊车1.0m3料斗下料浇注10分钟，振捣至砼浇注完成20分钟，则最后的浇注温度计算采用下式为：
TP=T0+（Ta-T0）*（θ1+θ2+θ3+θ4+……+θn） TP——混凝土的浇筑温度(℃) T0——混凝土的拌和温度(℃)
Ta——混凝土运输和浇筑时的室外气温(℃)
θ1、θ2、θ3、……+θn——温度损失系数，按以下规定取用：
A、混凝土装卸和运转，每次θ=0.032
B、混凝土运输时，θ=At，t为运输时间，A查表求得 C、浇注过程中，θ=0.003t，t为浇注时间。
（1）、各项温度增加值计算值（浇注前）为25.6℃，实测为 ℃，符合规范要求。
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序号123装料项目A值0.0320.00420.0009t(℃)θ0.096拌和温度T0(℃)大气温度Ta(℃)浇筑温度TP(℃)罐车运输吊车吊斗浇注30100.1260.00925.63527.8 （2）、经各项温度增加值计算，浇注后理论计算值28.3℃，振捣后砼实测砼表面5-10cm以下温度为 ℃，符合规范要求。
序号1234装料罐车运输吊车吊斗浇注振捣砼项目A值0.0320.00420.00090.003301020t(℃)θ0.0960.12625.60.0090.063528.3拌和温度T0(℃)大气温度浇筑后温度Ta(℃)TP(℃) 4、砼水化热温升控制
混凝土导热性能很差，可以假设大体积承台中心的混凝土与外界是绝热的。根据《建筑施工计算手册》，各龄期混凝土绝热温升值Ｔ(t)按下式计算：
Ｔ(t)=McQ(1-e-mt)/(Cρ) Ｔmax=McQ/(Cρ)
式中：T(t)——浇完一段时间t,混凝土的绝热温升，℃。
Mc ——每立方米混凝土水泥用量，kg/m3。
Q ——每公斤水泥水化热量，Ｊ/kg。
c ——混凝土的比热，一般0.84～1.05，取0.96，J/kg.K。
——混凝土质量密度，取2343.7kg/m3。
e ——常数，2.718。
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m ——与水泥品种、浇筑时温度有关的经验系数，取0.2～0.4。 t —— 龄期（d）。
混凝土在绝热情况下的混凝土最高温升值为： T=（Mc*Qce+Ma*Qae）/（Cρ） 式中：Mc、C、ρ —— 同上。
Qce —— 单位质量水泥累计放热总量，kj/kg。 Ma ——每立方米混凝土矿粉用量，kg/m3。 Qae ——单位质量矿粉累计放热总量，kj/kg。
我工区承台采用C30混凝土,425号水泥，每方混凝土水泥用量为185kg,查表得每公斤水泥水化热为377J，m值取0.3。每公斤矿粉水化热为377J，按上式计算得各龄期混凝土各龄期温升及绝热温升为：
龄期(d)1318.4524.1727.2928.91430.51530.71630.71730.82130.92831.0最大31.0绝热温升(℃)8.0
混凝土中心的最高温度等于上表中的绝热温升值加上混凝土入模温度。按上表，若不设降温措施，混凝土中心温度在将15天左右基本达到稳定最高,即砼的最高温度为
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28.3+31=59.3℃<65℃，理论计算符合规范要求。
实际承台外表面是散热的，混凝土导热性差，其内部最高温升值一般都略小于绝热温升值，因此计算值偏于安全。
5、其它温控措施
由于承台表面是散热的，其表面混凝土温度要小于芯部混凝土温度，大于大气温度。温度以实际测量值为准。为了保证承台芯部与表面混凝土温差不大于20℃，采取中心降温以及表面保温的措施。
1、中心降温：两种方法，a、尽量采取措施降低混凝土入模温度。b、布置冷却水管，通冷水降低中心混凝土温度（参见承台施工方案）。
2、表面保温：在混凝土表面覆盖保温材料，以减少内外温差。
3、配合比方面，采用水化热低的水泥或掺加较多的矿物掺合料降低水化反应产生的水化热，降低内部温差。适度掺用缓凝剂，延缓胶凝材料的水化放热速率，降低内部温差。
4、将原材料放入冷棚以及在搅拌过程中加入冰水等，降低入模温度。
5、浇筑施工方面，结构芯部埋设循环水冷却管，降低内外温差；选择一天中气温较低的时候进行浇筑；分层浇筑，减小分层厚度，加快混凝土散热速度。
（五） 冷却水管的布置
对水平面积大于10m2并且高度超过2m的混凝土按大体积混凝土施工，矩形实心墩和圆柱实心墩属于大体积混凝土施工范畴，大体积混凝土内部按要求设冷却水管降温。冷却水管设置方案如下：
在砼中预埋网状水管，利用管中循环冷水的流动来降低砼内部的温度，循环水的温度宜低于混凝土温度10℃左右，冷却水可利用多种水源。冷却时间一般为浇筑开始初
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期5～10d，水管采用Φ30的钢管。
我工区有厚度为2.5m、3m、3.5m、4m、4.5m(3+1.5)、5.5m（3.5+2）、6m(4+2)的七种型式承台需设置降温措施，非台阶式承台（除高度为2.5米布设一层外）分别布设两层冷却水管，水管的水平间矩为90-150cm，水管上下层间距分别为100cm、115cm和130cm。台阶式的承台在上层砼浇注前在中部另布置一层冷却水管（详见附后图），采用Φ30薄壁钢管或钢质波纹管，每层水管沿承台中线对称设置，冷水由承台侧面中心通入（中心砼温较高），两边流出。
我工区矩形实心墩和φ6m的圆柱型墩柱需设置冷却水管的降温措施，冷却水管布置图详见附后图。
冷却水管安装时，要与钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠。水管之间的联接使用硬质塑料管，为防止堵管和漏水，灌注混凝土前先做通水试验。混凝土浇注至水管标高时即开始通水，控制流量，保证进、出水温差不大于6℃。
冷却效率的主要因素是管源，水温和通水时间。一般在水管覆盖一层砼后开始通水，在砼达到最高温度并开始下降后停止通水。通水持续时间应足以保证砼第二次温升小于最高温度和避免出现大的温度梯度。水管系统应经减压不漏水检测确保模板安拆不致中断水管冷却活动。在降温过程要经常测定砼内外温度和水温并做好记录。通水散热结束后，水管内用微膨胀水泥灌注密实。冷却水管布置图附后。
（六） 测温点的布置及要求
为了进一步摸清大体积混凝土水化热的大小，不同深度温度场的变化以及施工阶段早、中期温差的发展规律，以便有的放矢地采取相应措施确保工程质量，在承台混凝土的中芯及表面埋设测温点，在浇筑过程中及浇筑后进行温度变化的测定。测温点布置图附后。
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测温记录频率按下表：
龄期(天) 测温间隔(小时) 1～5 2 6～14 4 15～27 8 1、混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管，防止损坏。 2、专人负责测温，做好原始记录。
3、测温时发现混凝土内外温差达到15度或温度异常，应立即反馈，以便及时采取措施。
（七） 浇筑前准备工作
１、根据天气情况以及混凝土方量，选定浇筑时间，确保在一天中气温较低的时段进行浇筑。
２、如有必要，可在浇筑场地遮荫，以降低模板、钢筋的温度，也可在模板、钢筋和地基上喷水以降温，但在浇筑时不能有附着水。
３、混凝土浇筑前，准备好混凝土振捣器、水泵等施工设备，并确保其能正常工作，联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明用。
４、仔细检查模板加固是否牢固，模板接缝是否严密，钢筋保护层是否合格； ５、对冷却水管先进行通水试验确保其畅通。
６、管理人员、施工人员、后勤人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。
（八） 混凝土浇筑
1、实测混凝土入模温度，每2小时一次，做好记录。
2、浇筑采用吊车斗或泵送混凝土施工工艺，输送管直径125毫米。泵送工艺及注意事项详见技术交底内容。
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3、为防止出现温度裂缝，可采用“一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。
4、由于混凝土坍落度比较大，可能在表层钢筋上部的混凝土产生细小收缩裂缝。为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前采取二次抹面压浆措施。
5、当混凝土浇筑至冷却水管标高时，即开始通水降温。控制水流量，保证进、出水口温差不大于６℃。
（九） 混凝土养护
1、由绝热温升计算表可知，浇筑初期温升较大，混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖清洁的塑料膜以及草席进行保温。夏季外界气温较高，且有冷却水管降低砼中心温度，初凝后(根据实测内外温差为准)可撤去塑料膜，用浸湿的粗麻布覆盖，并经常洒水，保持潮湿状态。
2、混凝土浇筑完毕48小时以后，且混凝土表面与外界气温之差不大于20℃时（温度以实测为准），方可拆模。
3、冷却水管停止通水时间由实测的进、出水口温差，以及混凝土芯部与表面的温差决定。
5、如果相对湿度较小、风速较大时，采取必要的挡风措施。气温骤降时注意加强保温。
6、养护时间不得少于14d。
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京沪高速铁路 砼拌和温度记录表
原材料温度（℃） 砂 碎石 水泥 粉煤灰 矿粉 水 测温时间 环境温度 砼拌和温度 砼浇注温度 备注 中国交通建设集团股份有限公司
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承台砼测温记录表
测温时间 测温点 环境温度 砼表面温度 砼内部温度 备注
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米高承台冷却水管及测温点布置图12437567124356说明:1、冷却管采用φ30薄壁钢管冷却管采用φ30薄壁钢管或钢质金属波纹管。2、高2.5米承台设一层水管,浇筑前做通水试验。3、水管由承台上面进水,两侧出水。
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