2017年12月冬季施工方案

中铁隧道集团有限公司怀邵衡铁路 HSHZQ-3 标冬季施工方案编制： 审核： 批准： 中铁隧道集团有限公司怀邵衡铁路项目经理部二零一七年十二月二十日目 录一、工程概况及编制说明 .1二、编制依据 .1三、冬季施工的定义和阶段 .1四、混凝土冬季施工的一般原理 .1五、冬季混凝土施工准备 .2六、冬季混凝土施工方法 .31、负温混凝土施工 .32、暖棚法混凝土养护 .4七、热工计算 .41、成熟度计算： .42、混凝土拌合温度及温度损失计算： .5八、混凝土的搅拌 .7九、混凝土的运输 .8十、混凝土浇筑 .8十一、养护和拆模 .9十二、隧道内缺陷整治及桥面系施工方案 .10十三、冬季钢筋及模板加工措施 .10十四、混凝土质量检验 .12十五、质量保证措施 .13十六、安全措施 .14第 0 页一、工程概况及编制说明标段起讫里程为：DK51+076DK70+578.50，线路长 19.502km。站前工程主要有路基 2 段/288.51m ；桥梁 2 座 /337.49m，大桥、中桥各 1 座；隧道 3 座/18876m；重点工程有：尖峰山隧道 6405m、南雪峰山隧道9596m。本区域为属于温湿亚热带气候区，四季分明，雨量充沛，冬夏长、春秋短；无霜期约为 355 天，霜冻期约 10 天，多年年平均气温为 16.6；极端最高气温达 39.6，极端最低气温达-8.5 ，山区有霜冻和积雪现象，为了保证工程施工质量满足设计及规范要求以及施工进度计划的落实，特制定冬季施工方案，以指导冬季施工。二、编制依据1、 铁路混凝土工程施工技术指南TZ210-2005；2、 铁路混凝土工程质量验收补充标准 ；3、铁道部颁布的铁路暂时规定；4、 建筑工程冬期施工规程 （JGJ104-97） ；5、设计图纸、施工组织设计、标段所处地区气温特点和现场实际施工情况。三、冬季施工的定义和阶段当环境昼夜平均温度（最高和最低气温的平均值或当地时间 6 时、14时及 21 时的平均值）连续 3d 低于 5或最低气温低于-3 时，采取冬季施工措施。怀邵衡铁路 HSHZQ-3 标段冬季混凝土施工定为 1 月初至 2 月底，并根据实际的气温情况考虑冬季施工到常温期施工的过渡期。第 1 页四、混凝土冬季施工的一般原理混凝土拌和物浇筑后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低到 0时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水）变为固相（水） 。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。 水变成冰后，体积约增大 9%，同时产生约 2500 千克每平方厘米的冰胀应力。这个应力值常常大于混凝土内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏（即早期受冻破坏）而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。试验研究还表明，混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。 五、冬季混凝土施工准备1、根据冬期施工特点，成立冬期施工安全质量领导小组，并制定岗位责任制。2、根据年度计划和施工组织设计，确定冬季施工的工程项目。3、收集工地气象台（站）历年气象资料，设置工地气象观测点，建立观测制度，及时掌握气象变化情况，必须做好相应的原材料、气温测试数据记录台帐及热工计算资料。第 2 页4、做好工程用料、保温材料、能源设备、防冻防滑防冰雪材料、外加剂、劳保用品等物资和机具设备的储备和调试工作，做好生活用房、作业棚等的防寒保温工作，准备好必要的消防器材。5、一般骨料的温度每变化2会使混凝土温度变化1，必须落实有关工程材料、物资、能源和机具设备防寒，水泥、砂、石、外加剂等进行覆盖保温处理，以便减少原材料进入搅拌机的温度损失。混凝土拌和用水储存池应采取用电热管或其它方式加热提高水温。6.加强施工现场管理，确保施工便道畅通，防止路面结冰，采取防滑措施并及时清除积雪、冰碴；对电气设备、供水管网、水管等采取有效的保温措施。标段中心试验室对冬季混凝土配合比进行设计。提前进行测温工作，做好冬期施工任务的统筹安排。9、对有关人员进行技术交底和培训：（1）加强混凝土检验人员、拌和站操作人员、现场施工员、材料员对温控机理等方面知识的培训，了解低温浇注混凝土导致的混凝土拌和、浇注、养护等质量问题的严重性，增加日常操作、检测、监督的自觉性。（2）落实对施工人员冬期混凝土施工要点培训，包括拌和、浇注、拆模、养护等方面的温控措施。六、冬季混凝土施工方法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。施工方法桥梁工程采用负温养护法和隧道工程采用暖棚法养护。冬季施工内容主要包括：隧道内缺陷拆除返工施工、桥面系施工。第 3 页1、负温混凝土施工过去负温混凝土是掺有大量氯盐的混凝土，在外界负温条件下浇入不保温的模板中，进行简单的覆盖养护，以防混凝土冷却过快和霜雪落在混凝土上。据行业标准要求一般适宜于栈桥墩、挡墙以及临建等非主体无筋混凝土工程。随着新型材料的发展，混凝土防冻剂被广泛采用，且应用于主体工程。氯盐溶液改掺防冻剂（具有防渗要求的加引气剂） ，该防冻剂具有防冻、减水、引气、早强性能，主要作用是降低了冰结点，使混凝土在负温情况下继续水化反应，抗冻能力提高到-15。2、暖棚法混凝土养护隧道工程属于地下结构工程，隧道内缺陷拆除返工混凝土量比较集中，采用暖棚法对混凝土进行养护，当采用暖棚法施工时棚内各测点温度不得低于 5，并应设专人检测混凝土及棚内温度暖棚内测温点应选择具有代表性位置进行布置，在离地面 50cm 高度处，必须设点每昼夜测温不应少于 4 次；养护期间应测量棚内湿度，混凝土不得有失水现象。当有失水现象时，应及时采取增湿措施或在混凝土表面洒水养护；暖棚的出入口应设专人管理，并应采取防止棚内温度下降或引起风口处混凝土受冻的措施。在混凝土养护期间应将烟或燃烧气体排至棚外，并应采取防止烟气中毒和防火措施。七、热工计算骨料加热对我部环境实际情况不太现实，因此我项目部采用水加热。1、成熟度计算：采用混凝土成熟度作为检验低温季节混凝土是否达到允许受冻临界强度的标准和确定拆模时间。本地区 12 月3 月气温最低在-10以上，因第 4 页此采用经验公式即绍尔公式：N=（tg+10）z N 混凝土成熟度.d 或.h z养护时段 d tg z 时段内混凝土硬化时的平均温度 2、混凝土拌合温度及温度损失计算：计算方法一：（1） 、混凝土拌合物温度计算（例）：水加温到 95 混凝土容重 2=2450kg/m3用水量 W=180kg/m3拌合物综合比热 Cm=0.3w.h/kg.k配比为 350:746:1119:180 砂、石温度为 1 ,砂含水率为 4.0%,石子含水率为 1.5%。则：拌合物的温度T0=0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-samsa-gmg)+c1(samsaTsa+gmgTg)-c2(samsa+gmg) 4.2mw+0.9(mce+msa+mg)式中 T0-混凝土拌合物的温度( );mw、mce、msa、mg水、水泥、砂、石用量（kg） ；Tw、Tce、Tsa 、 Tg水、水泥、砂、石的温度（ ） ；sa、g 砂、石的含水率（ %） ；C1、c2水的比热容（KJ/KgK）及溶解热（Kj/Kg） 。当骨料温度0时，-C1=4.2,C2=0；0时, C1=2.1,C2=335。T0=(0.92*(350*10+746*(-1)+1051*(-1)+4.2*95(180-746*4.0% -第 5 页1119*1.5%)+2.1*(746*4.0%*(-1)+1119*1.5%*(-1) )-335*(746*4.0%+1119*1.5%)/(4.2*150+0.9*(350+746+1119)T0=13 （2）混凝土拌合物出机温度搅拌机棚温度为零度。T1=T0-0.16(T0-Ti)T1=13-0.16(13-0)T1=10.92（3）入模温度运输及浇注损失:泵送时间为 t=0.1 h n=1 a=0.1 Ta=-10T2=T1-(at+0.032n)(T1-Ta)=10.92-(0.1*0.1+0.032*1)*(10.9+10)=10.92-0.88=10.04 计算方法二：混凝土的温度损失包括运输过程和浇筑过程中温度损失。 运输过程：公式 tu=A(to-ta)z tu运输过程的温度损失 to混泥土出机口温度 ta室外计算温度 z运输时间 h A装运混泥土容器系数 吊罐0.13，敞口式 0.2 第 6 页浇筑过程温度损失：公式 tj0.17（tB,P -tc）zc tj-浇筑混泥土温度损失 tB,P混泥土入仓温度 tc暖棚内温度 zc平仓、振捣到上层覆盖的时间即浇捣时间 h八、混凝土的搅拌1、冬期施工时对对混凝土搅拌站、输水管、送料带、混凝土罐车、泵车和管道采取遮蔽、包裹等保温措施，减少混凝土施工过程中的热量散失。2、合理安排浇筑工序作业的时间，冬期施工时混凝土搅拌安排在气温较高的时间（中午或下午）进行。3、混凝土要选用较小的水胶比和较小的坍落度。4、搅拌混凝土前，要先进行热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，确保混凝土的入模温度不低于 5。水泥、矿物掺和料、外加剂等可在暖棚内进行自然预热，但不允许直接加热。5、骨料不加热