1、桥梁墩身裂纹防治专项方案 新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHTJ-9标段桥梁墩身裂纹防治专项方案中铁隧道集团有限公司蒙华铁路MHTJ-9标段项目经理部二一六年六月第一章 编制依据及原则1.1编制依据铁路混凝土工程施工技术指南（铁建设2010241号）；客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ203- 2008）；铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）；铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003）；蒙华铁路蒙陕段实体墩墩身混凝土裂纹防治专家意见。1.2 编制原则分析墩身裂纹形成原因，采取有效措施，防治墩身开裂。 第二章 工程概况2.1 地理位置及气象条件蒙西华中
2、铁路MHTJ-9标段位于陕西省延安市宜川县境内，属高原大陆性中温带暖温带季风气候,按照对铁路工程影响气候分区,本标段为寒冷地区。年平均气温10.8，历年极端最高气温40，极端最低气温-23.3，历年最冷月平均气温-9.6，年平均降水量530.1mm；年平均蒸发量1574.4mm ；平均相对湿度60.6，全年平均风速约1.6 m/s，最大风速10 m/s，土壤最大冻结深度0.81m，标准冻结深度0.6m。2.2 桥梁墩身设计概况墩身设计形式为矩形空心墩、圆端形空心墩、圆端形实体墩、双线单圆柱桥墩。2.2 桥梁墩身总体施工方案墩身采用定型钢模板，桥梁墩身高度15m的实体墩按常规方法施工一次浇筑成型
3、，汽车吊机配合施工；25m桥墩墩高15m的实体墩采用常规方法分两次浇筑成型，汽车吊机配合施工；空心墩均采用翻模施工，一次浇筑高度46m,塔吊或汽车吊机配合施工。第三章 桥梁墩身混凝土裂纹形成原因及对策桥梁墩身裂缝是由于温度应力、养生、浇筑工艺问题、原材料问题、拆模时间、混凝土保护层、水灰比等因素造成的。3.1调整混凝土配合比前针对不同成因采取的措施如下：3.1.1温度应力1、形成原因夏季施工环境温度昼夜温差大，加上混凝土水化热大，造成混凝土芯部温度与表面温度、表面温度与环境温度温差大，致使墩身表面出现不同程度的裂纹。2、施工对策通过对原材料进行洒水降温、避开中午高温时段浇筑、拌合用水采用新抽井
4、水等措施，降低原材料温度，降低混凝土入模温度。加强混凝土温度监测，养护及拆模时混凝土芯部温度与表面温度、表面温度与环境温度之差均不大于20度，混凝土温差过大时，及时分析原因，可采取增加冷却管方式进行降温。在浇筑墩身混凝土时，预先安装埋入式温度传感器，墩身混凝土芯部安装2个、表面安装4个，用于测量混凝土芯部与表面温度。3.1.2混凝土养生1、形成原因混凝土脱模后未及时进行覆盖洒水养护，养生不到位。2、施工对策脱模后混凝土前两小时蒸发的水分是后两小时的两倍以上，脱模后散发的蒸汽越多越容易开裂，墩身拆模后必须立即进行包裹养生，采取墩身表面裹一层无纺布，外面采用塑料薄膜包裹严实，顶部留有进水孔，底部包
5、裹严实，防止漏风，安排专人进行洒水养护，必须使墩身表面处于湿润状态，实心墩段脱模后2小时内包裹完成，空心墩段脱模后4小时内包裹完成，如无法及时包裹，先喷养护液。3.1.3浇筑工艺问题1、形成原因墩身混凝土采用从中间向四周浇筑，造成墩柱表面水泥浆多粗骨料少；混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，新旧混凝土施工缝之间出现裂缝；混凝土单层浇筑厚度过高振捣不到位，混凝土过振，用振捣器驱赶混凝土造成砂浆与骨料不均匀，易造成裂纹。2、施工对策混凝土浇筑要从四周向中间多点分层均匀浇筑，分层高度控制在30cm以内，保证墩身粗骨料分布均匀；结合现场施工情况，配置3至5台振捣器，确定振捣器振捣半径，按照规范要
6、求进行振捣，避免过振和欠振；严禁采用振捣器驱赶混凝土；墩身分段浇筑时，及时进行混凝土凿毛，人工凿毛混凝土强度不低于2.5MPa，凿除已浇筑混凝土表面的砂浆和松弱层，凿毛后露出的新鲜混凝土面积不低于总面积的75%，模板安装前混凝土面必须清理干净，混凝土浇筑前用水湿润，最大限度保证混凝土自身密实、完整。3.1.4原材料问题1、形成原因砂子含泥量超标，碎石石粉含量超标，水泥进场后没有稳定期立即使用，造成水化热大，水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标，氧化钙在凝结过程中水化很慢，在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用，使混凝土抗拉强度下降，产生裂纹。2、施工对策加强材料进场质量控制，做好砂子、碎
7、石、水泥和外加剂各项指标检测，杜绝不合格材料进场，严禁出现未检先用现象。3.1.5拆模原因1、形成原因拆模过早会造成混凝土强度不足产生裂纹，拆模过晚或大风天气拆模会造成混凝土表面失水产生裂纹。2、施工对策混凝土应在混凝土温度达到顶峰开始下降后拆模，避免过早拆模和大风天气拆模，根据试验数据确定合理的脱模时间。3.1.6混凝土保护层1、形成原因混凝土保护层过厚或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的钢筋保护层加厚，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝；混凝土保护层过小，易产生钢筋骨架网状裂纹。2、施工对策施工过程中严格按照设计及规范要求安装保护层垫块控制好钢筋保护层，加强过程控制，严格落实工班长质量责任制，
8、严格执行新三检制度，确保钢架绑扎质量。3.1.7混凝土离析1、形成原因夏季温度过高，混凝土拌合过程中为增加塌落度，提高水的参量，使水灰比增大，影响混凝土和易性；泵送混凝土时间长，塌落度损失过快，现场私自加水，造成混凝土离析。2、施工对策根据混凝土运输车从拌合站到浇筑墩台运输时间，每车混凝土拌合时间，合理按排混凝土拌合开始时间，缩短混凝土在现场等待时间，减小塌落度损失。已拌合的混凝土严禁加水。3.2调整混凝土配合比：1、形成原因配合比不合理，单方混凝土水泥用量过大，外加剂参量或砂石料集配不合理。2、施工对策重新调整配合比，降低单方混凝土水泥用量，提高粉煤灰掺量（可增加至胶凝材料的40%以上），适
9、当提高混凝土的含气量（含气量增加至4%左右），掺缓凝型减水剂。控制好砂石料级配，减小骨料间孔隙率，尽量降低砂率；采取措施降低水化热。水泥应采用低水化热水泥，比表面积不超过350m2/kg，铝酸三钙含量不超过8%，最好不超过5%，骨料粒径适当增大。第4章 施工计划安排蒙华铁路MHTJ-9标段共10座桥梁，计划选择三座桥梁3个墩进行试验，并根据试验结果进行总结，再全标段全面执行防裂纹方案。计划试验的墩身为袁家河中桥1号墩、仕望河特大桥6号墩、白水川大桥5号墩。第5章 桥梁墩身裂纹防治保障措施5.1施工组织保证成立以项目经理部总工程师为组长，各工区总工及工程部长为组员的桥梁墩身裂纹防治QC小组，做到
10、具体问题具体分析，有针对性的解决混凝土开裂问题。5.2技术措施保证墩身施工过程中，加强过程控制各个环节，物资、试验、技术、质量、调度各个部门加强沟通，相互配合，严控原材料，以数据说话，加强现场技术、质量控制，严防墩身裂纹，出现问题积极主动分析原因，同时，采取科学有效的处理措施，将质量问题扼杀在萌芽状态，减少不必要的损失，通过严格精细的过程控制，有效保证墩身的施工质量。具体措施如下：1、墩身混凝土近期裂纹防治技术措施（1）温差裂纹：主要产生原因为混凝土内的水泥水化反应过程中散发大量热量，与外部气温形成一定的温差，从而产生温度应力，造成混凝土开裂。根据现场施工条件可采取以下措施控制温差裂纹：1 在
11、高温夏季施工时，混凝土浇筑尽量安排在温度较低的夜间进行。控制混凝土入模温度，粗骨料用冷水清洗，用冷水拌合，淋水降温等措施，将入模温度控制在28度以内，这样可以推迟混凝土升温的速度，降低混凝土升温的峰值，从而降低内外温度梯度。（2）干燥收缩裂纹：主要产生原因为混凝土表面失水过快，造成混凝土表层体积收缩，而此时混凝土强度无法抵抗本身收缩变形，因此产生表面裂纹。由于标段所处延安市宜川县地区气候较干燥，且昼夜温差较大，所以根据现场施工条件可采取以下措施控制收缩裂纹：1 将墩底2m高范围内箍筋调整成同直径螺纹钢筋。混凝土浇筑时应多点布料，避免使用振捣棒赶料，加强混凝土浇筑过程中的振捣控制，避免造成混凝土
12、离析、密实度差，降低混凝土结构的表面强度。严控控制墩身保护层厚度，避免保护层过大不能充分发挥钢筋应有的抗拉作用造成表面裂缝。加强混凝土养护，脱模后及时包裹，包裹采用无纺布+塑料薄膜双层包裹，在墩顶设置喷淋系统，定期进行喷水，保证无纺布始终处于湿润状态，避免表面失水过快。严格控制混凝土养护周期，必须保证14d养护期。2、墩台身混凝土远期裂纹防治技术措施墩台申混凝土远期裂纹防治技术主要为加强混凝土自身质量，通过调整配合比，改善混凝土性能，因需要进行相关试验，需要时间周期较长。主要措施有：降低单方混凝土水泥用量，提高粉煤灰掺量（可增加至胶凝材料的40%以上），适当提高混凝土的含气量，掺缓凝型减水剂（缓凝型减水剂可能造成混凝土泌水，混凝土脱模后出现水线，解决方式增加含气量提高保水功能，含气量可增加至4%左右）。砂石料尽量采用多级配。
