郑州机场四孔箱涵大体积混凝土浇筑施工组织设计

王欢

西北民航机场建设集团有限责任公司 陕西西安 710000

摘要：本文依托郑州新郑国际机场三期扩建工程“四孔箱涵”浇筑项目进行分析，从施工准备、施工工艺、施工质量三个角度展开讨论，为类似工程提供参考。

1引言

随着国民经济的高速增长，我国的机场数量正在持续增多，不同于普通公共建筑，机场建筑对于能耗、安全等问题往往具有更多要求^[1,2]。郑州新郑国际机场三期扩建工程201线排水沟是机场北飞行区的主要排水通道，本工程201线箱涵位于201线末端，机场北部飞行区雨水均需要通过箱涵排往北侧场外丈八沟。201线箱涵为四孔箱涵，平面呈南北向布置。为保证施工节点，加快施工进度^[3]，结合规范要求对新修建四孔箱涵大体积混凝土浇筑施工进行组织设计。

2施工准备

2.1技术准备

混凝土施工前，要充分熟悉图纸，了解混凝土的类型、强度等级，了解构件的平面尺寸、厚度。根据设计要求的混凝土强度等级提前进行配合比设计，并在正式浇筑前试拌混凝土，确定施工用配合比。混凝土浇筑施工前，由项目技术负责人组织相关专业工长以及质检员、施工作业班组负责人等人员，进行全面详细的技术交底，并将本方案下发到相关部门和个人。由专业工长组织所有施工作业队伍人员，根据本方案要求进行详尽的施工质量技术交底，并形成书面记录，签字齐全。在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验；必要时其配合比设计应当通过试泵送。在确定混凝土配合比时，应根据混凝土的绝热温升、温控施工方案的要求等，提出混凝土制备时粗细骨料和拌合用水及入模温度控制的技术措施。

2.2现场准备

检查和控制模板位置，检查模板稳定性、支撑情况。各工种自检合格后，办理预检、交接检，并填写混凝土浇筑开盘鉴定单。浇灌开盘鉴定单得到监理批准后，会同监理、技术、质检部门对第一车混凝土进行质量鉴定。

浇筑前应将模板内的杂物清除干净，木模板应浇水使模板湿润，扫除口应在清除杂物及积水后再封闭。接茬部位松散混凝土和浮浆已全部剔除到露出石子，冲洗干净。

检查电源、线路并做好场区、作业面及人员通道照明准备工作。混凝土浇筑过程中，要保证水、电，照明不间断。

大体积混凝土的供应能力应满足混凝土连续施工的需要，不宜低于单位时间所需量的1.2倍。

浇筑混凝土用脚手架板搭设完毕，并有良好的安全措施。所有机具在浇筑前进行检查和试运行，配备专职技工，随时检修。场内运输道路平坦，避免车辆拥挤堵塞，与作业面、搅拌站、混凝土泵工通信畅通，加强现场指挥和调度。

2.3混凝土原材料技术要求

本工程C20普通混凝土，混凝土为现场搅拌站自拌，塌落度为200，添加缓凝碱水剂。

水泥受潮或过期水泥不得使用。混凝土中掺合材料最大用量需要根据工程使用要求和条件确定。掺合料应不含放射性物质、可溶性有毒物质或对混凝土性质有害物质，并应有产品检验合格证书。

按照配合比混凝土中需掺入减水剂、膨胀剂、引气剂等外加剂，各品种的掺量按照配合比确定，其质量应符合国家或行业标准一等及以上的要求。外加剂混合使用时，应先测定它们之间相容性。

耐久性防水混凝土骨料应均匀坚固、粒型和级配良好、吸水率低。石子粒径不宜大于20mm，吸水率不大于1.5%，不得使用碱活性骨料；砂宜采用中砂，砂率为35%-40%，灰砂比为1:1.5-1:2.5。粗骨料和细骨料的含泥量应分别低0.7%和1%。

2.4人员及机械设备配备

1、管理层人员

① 项目经理部: 项目总工负责组织技术方案的编制审核；技术部长负责制定施工方案并落实技术交底情况；现场经理负混凝土施工总体安排及施工现场管理，落实质量、进度要求；施工员负责现场调度，并落实技术要求。

② 安质部：安全负责人负责安全、监督检查，安全员负责现场安全检查，质检员负责检查现场混凝土浇筑过程中技术要求的落实情况，对现场发生的质量问题及时给予纠正，并制定相应的改进措施。

④ 现场试验室：由试验室主任负责，在业务上直接受技术部领导，负责混凝土入场后的质量检查，试块留置，养护测温等工作。

2、劳动力配备

施工队人员组织：每个施工队伍成立以施工队队长为组长的领导班子。混凝土班成立1个大班组，班组不少于20人。

3施工工艺

3.1工艺流程

混凝土搅拌→汽车泵就位→混凝土运输→混凝土泵送入模→浇筑振捣→平整收面→养护

3.2操作工艺

1.砼质量控制：实验室与自有搅拌站配合，对浇筑过程中的质量进行监控。砼到现场后由项目试验室人员对砼的塌落度进行测试。确认模板、支架等前道工序经检查合格后，方可进行砼浇筑。

模板内测采用直径16mm的钢筋制作成对拉螺栓，对斜面模板进行对拉，对拉螺栓纵向间距60cm，竖向间距40cm。同时，在斜向模板下用直径16mm的钢筋制作T型支撑，支撑间距按60cm布置。支撑底部砸入地下50cm，顶部支撑模板。

砼浇筑前，应掌握天气情况，做好相应准备；并对所使用的机具进行检查，同时保证水电及原材料的供应。

采用分层浇筑法施工，分两次浇筑完成，每次浇筑600mm厚，用标杆尺控制高度。在第一次混凝土浇筑24小时后再进行第二次浇筑，让混凝土充分扩散水化热。再浇筑第二次混凝土前对第一次混凝土面进行凿毛处理，并清理干净。每次混凝土浇筑采用整体分层连续浇筑施工，先浇筑300mm厚，振捣后斜面流淌坡度1：8～1：10。再浇筑第二层混凝土300mm厚，用振捣棒先振捣与第一层相邻的斜面，然后振捣第二层混凝土。混凝土浇筑应连续进行，间隔时间不大于混凝土初凝时间，防止出现冷缝。每段浇筑均由四周向中间浇筑，按斜面分层法浇筑时，距离浇筑点2m，浇筑第二层后，用振捣棒先振捣与第一层相邻的斜面，插入下层混凝土50mm，然后振捣第二层混凝土。依此类推，逐层浇筑。

混凝土垫层按主体分8段施工，每24米为一节段，两端之间预留3cm伸缩缝，伸缩缝用3cm聚乙烯泡沐板填充。施工时按分节段跳仓进行施工。

振捣要求：混凝土振捣采用Φ50振捣棒，振捣过程中将振捣棒上下略有抽动，以使上下振捣均匀，振捣棒移动间距为400mm左右，每点振捣时间20—30S为宜，以混凝土表面不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为宜，振捣棒宜插入下层混凝土50～100mm，振捣棒应距模板边300mm以上。

3.3混凝土养护

当大气温度在5℃以上时，采用洒水水保温养护。混凝土浇筑后，待混凝土终凝且上人后无脚印，在混凝土上面覆盖土工布并浇水，保持土工布全天湿润，防止砼构件水分散失，降低混凝土内外温差。依据测温结果，当混凝土水化热高峰期过后，进行主体箱涵底板施工。每天洒水次数以保证混凝土面层湿润为准。此时尽可能在工人不操作时，夜间等热量易散失的阶段加强养护。混凝土养护14天后，停止洒水养护。

当大气温度在5℃以下时，采用保温养护。混凝土浇注完成后边搓压收光边覆盖塑料布和三层草帘被，保温覆盖严密，以抑制混凝土由于塑性深陷、表面失水过快及冻结而产生的非结构性表面裂缝，保温覆盖厚度不小于10cm。现场设置工字形马凳，上铺跳板，供保温、测温和检查人员行走。保温覆盖养护14天后，对混凝土表面进行测温，当混凝土表面的温度与环境温度差值在20度以内，则可直接将保温措施撤下，若混凝土表面的温度与环境温度差值大于20度，需继续对混凝土进行保温覆盖，待温差值降至20度以内时，方可撤下保温措施。保温覆盖措施拆除时可一次性拆除。

大体积混凝土拆模后，地下结构应及时回填土；地上结构应尽早进行装饰，不宜长期暴露在自然环境中。

4施工质量控制标准

4.1大体积混凝土控温、降温措施

混凝土温度控制的目的就是减少混凝土裂缝的产生，特别是贯穿裂缝。由混凝土裂缝产生的原因可见，混凝土温度控制的主动措施是减小混凝土内外温差，被动措施是阻止混凝土裂缝的进一步发展。防止混凝土裂缝必须从结构设计、原材料选择、配合比设计、施工安排、施工质量、混凝土温度控制、养护和表面保护等方面采取综合措施。本工程为控制通道混凝土温度，结合工程实际情况对混凝土的浇筑施工采取了以下措施：

（1）配合比设计

考虑到本工程为大体积混凝土，在本工程实施之前，提前进行配合比试验，水泥选用水化热较小的水泥，能够有效降低混凝土拌合时产生的放热；同时参入适当的粉煤灰增强混凝土胶凝能力，减少水泥用量。

（2）料场选择

本工程所用的混凝土均自拌，拌合站料场搭设了封闭的料棚，所有砂石料均存放在料棚内，避免材料烈日暴晒。

（3）混凝土拌和

现场对混凝土各组分温度与混凝土出机口温度进行了观测，结果显示降低混凝土温度较经济的办法是降低拌和水的温度。本工程要求拌合站采用地下水拌和混凝土，平均水温20℃，为防止水温回升，用地坑储水，拌和站上方采取了遮盖措施，出机口温度平均23℃，符合规范设计要求。

（4）混凝土运输

混凝土水平运输采用JC-6混凝土搅拌运输车。水平运输距离约1km以内，经测定混凝土在运输过程中温度回升不大于2℃。混凝土浇筑工作保持道路和通讯畅通，减少混凝土浇筑的等待时间，确保混凝土及时入仓。

（5）混凝土浇筑

根据工程设计，垫层厚为1.2m，混凝土浇筑时分2层进行浇筑，每层浇筑厚度300cm，用标杆尺控制高度。混凝土浇筑应连续进行，间隔时间不大于混凝土初凝时间，在每一个接槎处设一块黑板记好时间，以便掌握浇筑间隔时间，防止出现冷缝。

（6）混凝土振捣

分层浇筑混凝土，每层厚度300mm，以加快热量散发，并使温度分布较均匀，且上层混凝土覆盖要在下层混凝土初凝之前进行，同时要加强振捣，以便提高混凝土的密实性和抗拉强度，抵抗温度应力产生裂纹。

混凝土振捣采用Φ50振捣棒，振捣过程中将振捣棒上下略有抽动，以使上下振捣均匀，振捣棒移动间距为400mm左右，每点振捣时间20—30S为宜，以混凝土表面不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准，振捣棒宜插入下层混凝土50～100mm，振捣棒应避免碰撞模板，振捣棒应距模板300mm以上。

（7）混凝土养生

混凝土在浇筑完成收面后行走不留脚印为宜开始养护，一般在混凝土收面半小时后开始养护，保持混凝土表面湿润。模板拆除时间根据混凝土强度、内部和外界温度差确定，避免在气温骤变情况下拆模。

4.2混凝土施工中质量通病的预防

蜂窝、麻面：施工中，振捣时间应充分且不得有过振和漏振。拆模时间应严格控制，防止拆模过早，造成粘模。

龟裂：浇筑时混凝土上下层接槎应振捣均匀，并控制好混凝土塌落度，避免因塌落度过大，混凝土产生收缩裂缝，施工中有专人负责看管钢筋和模板。

施工缝夹渣：在混凝土浇筑前认真清理施工缝，清除已硬化的混凝土面上的松散骨料，并冲洗干净，浇筑时要振捣密实。

混凝土表面裂缝：当大气温度在5℃以下时，采用保温养护。混凝土浇注完成后边搓压收光边覆盖塑料布和三层草帘被，保温覆盖严密，以抑制混凝土由于塑性深陷、表面失水过快及冻结而产生的非结构性表面裂缝。

4.3混凝土施工中质量通病的处理措施

蜂窝、麻面处理：如果混凝土部分区域出现麻面现象，应在麻面部位喷水湿润后，用与混凝土同标号的砂浆抹压，将麻面抹平。若混凝土结构出现蜂窝现象，对小蜂窝冲刷干净后，用1∶2水泥砂浆抹面压实；对较大蜂窝，要凿去蜂窝处薄弱松散部分及突出骨料颗粒，用钢丝刷或压力水洗刷干净，支模后可用粒径10～20 mm细石混凝土(同标号)仔细填塞捣实。

表面裂纹处理（表面修补法）：若混凝土出现对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝时，在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时可防止混凝土受各种作用的影响继续开裂。

内部裂缝处理（灌浆法）：若出现对结构整体性有影响的混凝土裂缝,可利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,可采用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂等化学材料。

4.4应急措施

为了确保混凝土施工顺利进行，成立以项目经理为组长，以生产经理为副组长，以项目管理人员为组员的应急小组。如果现场出现停电、混凝土供应中断、混凝土输送泵故障等情况发生时，现场调度必须及时通知混凝土应急小组组长，各成员立即按施工方案相应措施进行处理。当停歇时间超过45min或混凝土出现离析现象，应立即用压力或其他方法冲洗管内残留混凝土。

当施工现场停电时，电工及时查明停电原因，尽快恢复供电。并对线路、配电箱等供电设施进行逐一检查，以防再次停电。由于交通拥堵或因混凝土运输车出现故障等原因造成混凝土供应停止时，项目部调度、搅拌站现场调度等及时查明原因，向项目部领导汇报。第一时间解决问题，使已浇筑的混凝土不超过初凝时间6h，避免出现施工冷缝，造成质量事故。

当混凝土输送泵出现故障时，操作人员及时通知维修人员，查明原因，如果是小故障能及时解决，那就立即进行维修；如果出现零件损坏等一时难以修好的情况时，则及时启用备用砼输送泵。

5结论

本文依托郑州新正国际机场“四孔箱涵”大体积混凝土施工项目对该工程施工组织设计进行探讨。通过良好的组织管理，项目实施顺利，工程质量良好，为国内类似民用机场箱涵浇筑施工组织设计提供依据。

参考文献

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