中铁一局山西中南部铁路通道标五分部冬期施工方案(2011年11月).doc

中铁一局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-11标 五分部冬期施工方案新建铁路山西中南部铁路通道洪洞北至汤阴东段冬 期 施 工 方 案编 制： 复 核： 审 核： 日 期： 中铁一局山西中南部铁路通道ZNTJ-11标项目经理部五分部目 录一、编制目的1二、编制依据1三、工程概况1工程简介1气候条件1冬期施工范围2冬期施工控制特点、重点和难点2四、五分部冬期施工领导小组3五、冬期施工前的准备工作3六、冬期施工措施3隧道工程3混凝土工程41、拌合站保温防寒措施42、混凝土拌制53、混凝土运输54、砼的浇筑55、砼的养护66、混凝土的拆模6钢构件加工厂71、钢构件焊接的冬季施工保证措施72、钢筋加工7桥梁工程81、桥梁钻孔桩工程82、承台施工9框架箱涵工程111、基础施工112、涵身施工113、涵身砼拆模12路基工程12七、冬期施工辅助措施13八、施工机械14九、冬期施工安全14中铁一局集团第五工程有限公司 第16页共18页一. 编制目的为完成施工组织设计的工期目标，保证冬期施工的顺利进行和冬期施工在建工程质量和施工安全，要求各工区、拌合站、加工厂提前做好今冬防寒、防冻施工准备工作，落实冬期施工措施，实现冬期施工正常进行。二. 编制依据冬期施工是指根据当地多年气温资料，当环境昼夜平均气温（最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值）连续3d低于5或最低气温低于-3时，钢筋砼、砼及砌体工程的施工，即进入冬期施工。进入冬期施工，必须按照冬期施工技术措施进行施工，要随时注意收集当地的气象预报，开始每天测温，并做好气温突然下降的防冻准备工作。参考文件主要有铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2010、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、客货共线铁路路基工程施工技术指南TZ202-2008、铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008、晋豫鲁铁安2011184号及公司下发的冬季施工的相关文件、设计文件和施工调查报告提供的气象和气候资料。三. 工程概况(一). 工程简介山西中南部铁路通道ZNTJ-11标五分部施工段位于长治市长子县境内，主要工程数量为：区间路基土石方约140.8万m3（5321.72m），特大桥(3座)2619.33延长米，大桥(2座)522.1延长米，中桥(1座)61.71延长米，框架涵(10座)，隧道(5.5座)12145延长米；其中全长14573m的发鸠山隧道是我分部管段的重点控制性工程，我分部施工发鸠山隧道长度为7554m。(二). 气候条件线路通过地区属中温带干旱、半干旱气候区。以寒冷干燥，大陆型气候为特征。昼夜温差较大，表现为降雨量少，蒸发量大，空气干燥，春秋季节多风，夏季短促而炎热，冬季漫长且严寒。平均气温9.9，极端最高气温38.7，极端最低气温-12.6，最冷月平均气温-6.1；年平均降水量509.1mm，年平均蒸发量1506.3mm；瞬时最大风速13.7m/s，主导风向南风；土壤冰冻期从当年10月下旬到次年的3月下旬，季节最大冻土深度55cm。(三). 冬期施工范围根据本地的气候条件，大约每年11月15日至次年3月15日为冬期施工期，历时4个月。为了保证施工计划的全面完成，五分部安排冬期施工范围为：1、桥梁钻孔灌注桩施工；2、桥梁承台；3、涵洞：进行基础施工，视天气情况酌情施工高填方路基段涵身；4、隧道工程：开工的所有隧道；5、路基工程：区间路基挖填方段的施工。(四). 冬期施工控制特点、重点和难点1、冬期施工特点冬期施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故的多发季节，尤以混凝土工程居多。质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬天施工的，大多数在春季消冻时开始暴露出来问题，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者重来，不仅给工程带来损失，而且影响工程结构的质量和使用寿命。冬期施工的计划性和准备工作时间性强。这是由于准备工作的时间短，技术要求复杂。2、根据进入冬期施工的施工项目及工程的结构特点，冬期施工中的重点控制工作应为：(1)材料的存放与保温；(2)混凝土拌合、运输、入模温度控制；(3)混凝土养护；(4)结构物的防护。四. 五分部冬期施工领导小组组 长：颜慕真副组长：杨建辉、赵继平、冯立欣、王建辉、陈生平、钟建明组 员：袁建飞、张俊笑、涂俊成、何卫华、付亚亚、胡贵富、王晓松、廖孝武、蒲林松、钟秀明、何卫东、张峰、江大兴、李银泉、郭长杰、易太兴、严俊林五. 冬期施工前的准备工作冬期施工前，结合本项目工程进度和安排，项目分部组织各部门对冬期施工工点及拌和站进行集中检查，制定相关冬期施工措施，保证砼施工质量，确保分部各项工程的有序开展。针对不同结构混凝土和以往的冬期施工经验，做好混凝土的试配工作，确定水泥型号、外加剂型号和掺量，确定原材料的加热温度、混凝土的出罐温度、运输过程中的温度损失、入模温度、采取加热养护时的温度。组织施工人员学习有关冬期施工技术、施工指南，掌握本工程的具体施工方法和措施。测温人员还要掌握各种测温方法，深刻理解测温的意义和测温数据的重要性。对掺外加剂人员、测温、保温人员、锅炉司炉工和火炉管理人员，专门组织技术业务培训，学习本工作范围内的相关知识，明确职责，经考试合格后，方准上岗工作。六. 冬期施工措施(一). 隧道工程1、对砼作业区距离洞口距离不足400m的营坊隧道，3#、4#斜井由于斜井内隙水发育，洞口段路面易结冰在洞口挂设保温帘，保温帘应根据隧道衬砌外轮廓加工（订做），两侧及底部应密贴砼面，尽量减小洞内外空气直接对流；在保温帘顶部预留1.5m高排烟通道，保温帘下方设置活动可开启式门帘，便于隧道施工车辆通行；在砼作业区挂设温度计，当作业温度低于5时安设火炉（火炉计划每口个配置6个，如温度低于5，现场根据实际情况增加火炉。）升温，保证砼入模温度不低于5。喷和砼作业时应提前将速凝剂运送至掌子面温度较高位置处，保证喷射砼质量提高作业效率。2、隧道洞顶高山水池应加盖保温棉后培土覆盖，覆盖厚度不少于50cm，给、排水管路应用埋入地表以下1.5米或用保温岩棉管包裹密实，洞口段200m范围内高压水管、排水管采用保温岩棉管包裹，保证隧道冬期正常施工。3、洞内喷射砼和衬砌砼养护，采用火炉提供热源，火炉应与其它易燃材料保持5米以上安全距离，避免发生火灾危及隧道施工安全。4、冬期施工的砼应根据养护、拆模和承受荷载的需要，增加与结构同条件养护的施工试件不少于2组，并在解冻后进行试压。5、每个工点提前配备铁锨10把、扫把30把，下雪天生产区、施工便道坡陡弯急处设防撞墩并安排专人扫雪，保证雪后原材料能及时进场。(二). 混凝土工程1、拌合站保温防寒措施在各拌和站砂仓底部设置热水循环管路，同时对料仓进行封闭处理，在料仓内辅以火炉加热，对砼拌合用水及河砂采用锅炉加热，确保砼拌合质量，具体措施如下：（1）1#、2#、3#三个拌合站粗骨料、细骨料雨棚左、右侧及背面用彩钢板进行密封，正面挂保温帘，棚内架设火炉进行升温。在砂仓附近设置热水循环锅炉，利用砂仓底部的地热管路对河砂进行加热保温防止砂子冻结。砂仓和配料斗实行了全封闭，仅留料车出入大门，上料完后，将大门关闭保温。（2）施工用水：拌合站采用锅炉蒸汽进行加热。根据对水温加热的情况，进行热工计算，达到温度要求。（3）外加剂罐的保温措施：我部拌合站外加剂罐均设在封闭的屋内另外对外加剂罐外部采取防寒罩包裹进行保温，其次配备专用电热毯进行加热防寒。（4）水和粗、细骨料应按热工计算和试配检验相结合确定其温度。首先考虑将水加热，其加热温度不超过80。当加热水尚不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不应高于60。确保出料口拌物温度不低于10，砼入模温度不低于5。2、混凝土拌制（1）骨料不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质，拌合机蓄水池使用锅炉输入蒸汽加温，混凝土采用热水搅拌，保证水温不得超过80。整个搅拌部分用彩钢板围护，内部供应暖气，控制室采用空调取暖。投料前，应先用热水冲洗搅拌机，搅拌时应先投入骨料和已加热的水，搅拌均匀后再投入水泥和外加剂，以防止发生假凝现象；拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应重新调整拌合料的加热温度，搅拌时间应较常温时延长50%（33.5min），保证混凝土出机温度不宜低于15，拌制砼完成后应用热水冲洗拌和机鼓筒。（2）上料仓、输送带采用彩钢板封闭，棉被包裹进行防护，暖风机取暖。混凝土运输罐车包裹防寒罩。（3）搅拌时先投入骨料和已加热的水，拌匀后再投入水泥。水泥不得直接加热，必要时对水泥储存罐进行保温处理。3、混凝土运输混凝土的运输路线保证畅通，减少罐车路途运输时间，罐车订做专用防寒罩包裹进行保温，混凝土罐车出料口在运输过程中要遮盖，尽量减少温度损失。混凝土入模前，必须测定混凝土的温度、坍落度、含气量及泌水率等性能，符合设计或配合比要求时方可浇筑，并做好相关的检查记录，保证混凝土的入模温度不得低于5。4、砼的浇筑（1）砼浇筑前，对浇注混凝土输送管路用保温材料进行包裹，清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。当环境气温低于-10时，应将直径大于或等于25mm的钢筋和金属预埋件加热至正温。当旧砼和外漏钢筋（预埋件）暴露在冷空气中时，应对距离新、旧砼施工缝1.5m范围内的旧砼和长度在1.0m范围内的外露钢筋（预埋件）进行防寒保温。（2）混凝土入模前，做好相关的检查记录，确保混凝土的入模温度不低于5。当砼要加热养护时，砼和地基接触面的温度不得低于2。施工缝浇筑混凝土时，浇筑完成后应采取保温措施使混凝土接合面继续保持正温，直至新浇混凝土获得规定的抗冻强度。（3）冬期施工的砼强度以在标准条件下养护56d的试验结果为准。试验制取组数不少于常温下施工的试件组数，同时还应根据养护、拆模和承受荷载的需要制取与结构同条件养护的施工试件不少于2组，在解冻后试压，以检查强度实际增长情况。5、砼的养护（1）砼浇筑成型后，要立即防寒保温。保温材料保持干燥，保温材料采用塑料布和草袋，将草袋覆盖在塑料布上。结构的边棱隅角应加强覆盖保温，迎风面应采取防风措施。（2）当日平均气温低于5时，要采取保温养护措施，并不得洒水养护。浇筑混凝土其抗压强度未达到5MPa前不得受冻，对于使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土，抗压强度达到设计强度的30%前不得受冻。浸水冻融条件下混凝土抗压强度达到设计强度的75%前不得受冻。（3）当采用塑料布覆盖养护时，将刚浇筑完的砼表面用塑料布覆盖严密。塑料布内应具有凝结水，并经常检查。6、混凝土的拆模（1）根据与结构同条件养护试件的试验,证明混凝土已达到要求的抗冻强度及拆模强度后,模板方可拆除。（2）加热养护结构的模板和保温层，在混凝土冷却至5以后方可拆除。当混凝土与外界气温相差大于20时，拆除模板后的混凝土表面应加以覆盖，使其缓慢冷却。（3）砼与环境的温差不得大于15。当温差在10以上，但低于15时，拆除模板后的表面宜采取临时覆盖措施。（4）采用外部热源加热养护的砼，当养护完毕后的环境气温仍在0以下时，应待砼冷却至5以下且砼与环境之间的温差不大于15后，方可拆除模板。(三). 钢构件加工厂1、钢构件焊接的冬季施工保证措施在负温条件下使用的钢筋，施工时加强检验。钢筋在运输和制作过程中防止撞击和刻痕，焊接后的接头严禁立即融及冰雪。冬季施工重点控制钢筋焊接，由于钢筋加工区域较冷，钢筋焊接工作选择在白天温度相对高点12：00-16：00焊接，尽量避免-5时焊接，如特殊情况焊接环境温度达到-5时，即为钢筋“低温焊接”，严格执行钢筋低温焊接工艺，严禁焊接过程直接接触到冰雪。风雪天气时，焊接操作部位要采取封闭围挡保温措施，使焊接部位缓慢冷却，防止焊接完毕后接头温度下降过快，造成冷脆，影响焊接质量。钢筋焊接前，必须根据当地的施工条件、气温状况进行试焊，经试验合格后，方可正式施焊。在使用焊条或焊剂时，要按说明书的要求，对焊条或焊剂进行烘焙，干燥后再使用。冬季在负温条件下焊接钢筋，安排在室内进行。2、钢筋加工钢筋工程在负温条件下，随着温度的降低，钢筋的屈服点和抗拉强度提高，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，加工性能下降。施工时采用如下措施：在负温条件下使用的钢筋，施工时加强检验。钢筋在运输和制作过程中防止撞击和刻痕，焊接后的接头严禁立即融及冰雪。钢筋焊接前，必须根据当地的施工条件、气温状况进行试焊，经试验合格后，方可正式施焊。在使用焊条或焊剂时，要按说明书的要求，对焊条或焊剂进行烘焙，干燥后再使用。雨雪天不得在现场进行施焊，必须施焊时，焊接操作部位要采取封闭围挡保温措施，使焊接部位缓慢冷却，防止焊接完毕后接头温度下降过快，造成冷脆，影响焊接质量。冬季在负温条件下焊接钢筋，应尽量安排在室内进行，风力超过3级时要有挡风措施。温度低于-20时，不得进行施焊。环境温度达到-5时，即为钢筋“低温焊接”，严格执行钢筋低温焊接工艺，严禁焊接过程直接接触到冰雪。(四). 桥梁工程1、桥梁钻孔桩工程冬季施工钻孔桩时，灌注桩的混凝土采取加热原材料及运输过程保温的方法进行施工，灌注时对混凝土拌和物性能、温度进行检测，混凝土温度要求不低于5；混凝土中不准掺防冻剂、抗冻剂。钻孔灌注桩混凝土的冬季施工，主要是保证混凝土在灌注时不冻结，能顺利灌注。当混凝土桩身位于冻土层内时，混凝土浇筑后顶部用塑料布、棉被篷布等保温材料覆盖保温,保证混凝土强度未达到设计标号的50%之前不得受冻。桩头露出地面或虽未露出地面，但在冰冻范围之内时，应进行桩头混凝土的覆盖保温养护。同时钻孔桩混凝土的养护主要是靠地温，桩孔地面以下3m地温大于3度，桩底可达2025度。钻孔过程中钻机排渣时，会将温度较高的泥浆抽回地面，冷却后又流入孔内，如果停钻过久，桩周土层温度随之下降。为了有效利用地温，在泥浆池和循环槽处使用脚手架搭设暖棚，周围采用篷布包裹，并内置火炉，这样可以保持泥浆循环时较高的温度，从而达到保护地温，促进钻进效率，利于混凝土的养护。泥浆池和沉淀池四周及上部均用篷布围挡，采用钢管支架支撑，根据温度情况增减需要内置的火炉数量。钻孔桩保温施工措施详见下图：钻孔桩施工保温示意图2、承台施工承台暖棚搭设暖棚支架采用钢管支架搭设，支架高度高出加台或承台顶面2m，以留出足够的空间方便人员操作。支架上铺设双层帆布形成棚顶,每块帆布四周设连接孔,间距50cm,相互搭接20cm。支架四周挂双层帆布直到地面,用砂袋压紧,做到不透风。每个承台位置准备四个火炉，分别放在承台四角，保证养护的温度，如温度低于5，现场根据实际情况增加火炉。为防止火灾,火炉距篷布保持3m距离。棚顶设通风口,以防煤气中毒。棚内要保持一定的湿度,湿度不足时, 向混凝土面及模板喷洒热水（不超过50）并用火炉加热水以补充水分。火炉燃煤阶段棚外设专人值班巡回查岗。承台砼浇筑钻孔灌注桩待混凝强度达到其抗压强度的30%后，方可开挖承台基坑。承台模型安装完成后，安排专人清除模板、钢筋上的冰雪和污垢。承台混凝土施工尽量避开雨雪天气，并尽可能安排在10：0017：00之间进行，一天中温度最低时不允许浇筑混凝土。砼浇筑前，将暖棚四周采用双层帆布包裹好，只留承台顶面部分敞开，以供砼顺利浇筑。并点燃火炉。混凝土应分层连续浇筑，分层厚度不得小于20cm，并尽量缩短每层浇筑的分段长度，减小混凝土的散热面。混凝土浇筑完成后，砼顶面及时覆盖塑料布保湿，暖棚上面覆盖双层帆布保温。混凝土等强超过临界受冻强度后，拆除模型和加温设备，四周及时用土回填，顶面继续按要求保温养生等强。承台保温养护示意图承台砼养护、拆模根据与结构同条件养护试件的试验，证明混凝土已达到要求的抗冻强度及拆模板强度后，模板方可拆除。拆模前，先拆除暖棚及支架，待混凝土冷却至5以下且砼与环境之间的温差不大于15后拆除模板。模板拆除完毕后，立即按设计要求进行承台基坑回填。基坑回填完毕后，承台砼表面覆盖塑料薄膜，薄膜顶面覆盖草帘。继续养生等强。(五). 框架箱涵工程1、基础施工框架箱涵基础砼浇筑与承台浇筑相同，涵洞基础一次性分节浇筑，每节砼浇筑完毕立即将砼顶面及时覆盖塑料布保湿，并将本节涵洞暖棚上面覆盖双层帆布保温。2、涵身施工涵身暖棚搭设暖棚支架采用碗口支架搭设，支架水平步距9090cm,竖向步距120cm，支架高度高出涵身顶面2m，涵身外侧与暖棚支架留出3m空间。以留出足够的空间方便人员操作及生火炉等现场需保温的设备材料堆放。支架外侧铺设双层帆布形成棚顶,每块帆布四周设连接孔,间距50cm,相互搭接20cm。支架四周挂双层帆布直到地面,用砂袋压紧,做到不透风。每节涵洞准备4个火炉，分别放在涵洞四角，保证养护的温度，如温度低于5，现场的根据实际情况增加火炉。为防止火灾,火炉距篷布3m。棚顶设通风口,以防煤气中毒。棚内要保持一定的湿度,湿度不足时, 向混凝土面及模板喷洒热水（不超过50），并用火炉加热水,补充水分。火炉燃煤阶段,棚外设专人值班巡回查岗。涵身施工涵洞基础等强超过临界受冻强度后，开始进行涵身钢筋绑扎及立模。涵身分节、间隔进行施工。模型安装完成后，安排专人清除模板、钢筋上的冰雪和污垢。混凝土施工尽量避开雨雪天气，并尽可能安排在10：0017：00之间进行，一天中温度最低时不允许浇筑混凝土。砼浇筑前，将暖棚四周采用双层帆布包裹好，只留涵洞顶面部分敞开，以供砼顺利浇筑。混凝土采用泵车连续分层浇筑，分层厚度不得小于20cm，并尽量缩短每层浇筑的分段长度，减小混凝土的散热面。混凝土到工地前尽早点燃火炉，并且浇筑前向模型上浇灌热水，保证模板温度满足规范要求，同时混凝土的入模温度不得低于5，现场准备温度计随时对混凝土温度进行量测。混凝土振捣快速，保证混凝土的均匀性和密实性。混凝土浇筑完成后，砼顶面及时覆盖塑料布保湿，暖棚上面覆盖双层帆布保温。3、涵身砼拆模(1)根据与结构同条件养护试件的试验，证明混凝土已达到要求的抗冻强度及拆模板强度后，模板方可拆除。(2)拆模前，先拆除暖棚及支架，待混凝土冷却至5以下且砼与环境之间的温差不大于15后拆除模板。(3)模板拆除完毕后，涵身砼利用帆布包裹，继续养生等强。(4)冬期混凝土抗压时间的制作数量，根据养护、拆模和承受荷载的需要，增加与结构同条件养护的试件2组，此种试件在解冻后进行试验，确定其强度。4、涵洞工程冬期不得进行涵身防水涂料施工。(六). 路基工程1、进入冬期施工，应提前采购路基的保温材料（塑料布、草袋等）。2、原则上土方工程应尽量避开在冬季施工,如需在冬季施工,应采取合理、切实可行的技术措施和防寒保温措施。同时组织好施工管理,争取在短时间内完成施工，土方开挖在零下10度时停止施工。3、施工现场的道路要保持畅通,行驶道路应覆盖草袋防滑。4、基坑槽内应做好排水措施,防止产生积水,造成由于土壁下部受多次冻融循环而形成塌方，开挖好的基坑底部应采取保留脚泥或铺设草包等方式进行保温，土方回填前,应将基坑底部的冰雪及保温材料清理干净。6、及时清理地表，不得有积雪、水坑，坑洼处用地基同类土填平压实。对土场、路堤、路堑的外露面采用松土或草袋覆盖。施工时遇大雪或其他原因停工时，及时整平覆盖，继续施工前，清除积雪。7、路堑挖至路基顶1m时，同时考虑排水沟的施工，挖至路基顶时，应立即进行边坡防护工程的施工。8、土方开挖时，每天开挖结束后，在开挖面上铺一层松土，防止下部土层冻结。9、清除冰雪、疏干积水，坑洼处用与地基同类的未冻土填平压实，处理好的地基应随即覆盖不使冻结。10、在冬季施工地段，应将中桩、边桩、护桩处，作出明显标志，以防被雪掩埋难找。对运输机械和施工道路均要采取防滑措施，保证运输安全。七. 冬期施工辅助措施1、检查水、外加剂及骨料加入搅拌机时的温度以及砼拌制、浇筑时环境温度，每一工作班至少检测4次。2、增加测温设备及数量序号工点名称测温设备名称数量备注11#拌合站红外线测温仪、温度计-20502/102发鸠山隧道3#斜井温度计-2050203发鸠山隧道4#斜井温度计-2050204发鸠山隧道出口温度计-20502052#集中搅拌站红外线测温仪/温度计-20502/106良坪2#特大桥温度计-2050207南沟河大桥温度计-2050208营坊隧道温度计-2050209南河特大桥温度计-20502010溪峪隧道进口温度计-20502011溪峪隧道出口温度计-20502012西峪大桥温度计-20502013西堡头隧道温度计-20502014西堡头特大桥温度计-20502015刘家山1#隧道温度计-205020163#集中搅拌站红外线测温仪/温度计-20502/103、砼养护温度的检测次数，应符合下列规定：