新建京张铁路二标项目冬季施工方案.doc

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.气象信息北京年降水量为400500毫米。夏季降水量占年降水量的74。平原地区年平均气温1113；年无霜冻期190200天；10积温在4200左右；气侯资源较为丰富。最冷的时节（白天）最高气温在零下七度左右，最低气温（夜间，其实是凌晨）在零下十八度上下，平均气温-3.7。正常情况最冷的时间在一月中下旬。新建京张铁路作为奥运工程工期紧、任务重，为保证冬季正常混凝土供应，必须对混凝土原材进行加热，方能保证正常使用。北京市观象台历史气象信息1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均气温-3.7-0.75.814.219.924.426.224.920.013.14.6-1.5平均相对湿度444446465361757768615749极端最低气温-18.3-16.0-15.0-3.22.610.516.611.44.3-3.5-1.06-15.6极端最高气温12.917.426.433.036.839.239.536.132.629.221.419.5累年最多降水量21.026.340.579.0119.6236.3459.2297.7116.3132.543.416.3累年最少降水量0000.41.84.026.541.04.23006.冬季施工判定依据根据铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2010，第6.1.19条规定，当工地昼夜平均气温（最高和最低气温的平均值或当天6时、14时及21时室外气温的平均值）连续3天低于+5或最低气温低于-3时，应按采取冬季施工措施。7.施工组织机构7.1组织机构图 7.2施工组织机构项目部经理： 项目部书记： 项目副经理： 项目部总工： 项目部总经： 工程部部长： 安质部部长： 物机部部长： 试验室主任： 拌和站站长： 8.冬季施工准备8.1购置空气测温计、高低温度计、砼表面及芯部测温探头及测温器，工地暖棚内外均需挂空气测温计，安排专人收集气象资料，及时掌握气象变化趋势及动态，以利于安排施工，做好预防准备工作。8.2在进入冬季前保温模板、蓬布、照明、加热设备及混凝土原材和混凝土车保温材料等防寒物资提前到场。 8.3检查职工住房及仓库是否达到过冬条件，做好冬季防火灾、煤气中毒、触电等工作，配备必要的灭火用具、通风换气设备，杜绝安全事故发生。8.4在进入冬季前施工现场提前作好防寒保暖工作，对人行道路、脚手架上跳板和作业场所采取防滑措施。8.5提前编制冬施措施并经审批，对有关人员进行技术交底和培训。9.冬施方案9.1 桥梁主体桩基础冬施方案根据设计资料显示北京地区冻土深度小于0.8m，钻孔桩设计顶面均在地面以下3m左右，钻孔桩砼灌注按规定超灌1m，灌注完成后及时用土将孔口回填，防止桩头处砼受冻。9.2桥梁主体承台、墩台冬施方案9.2.1 混凝土浇注前，应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢，当旧混凝土面和外露钢筋暴露在空气中时，应对距离新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的旧混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋进行防寒保温。承台、墩台身冬季施工主要采用保温蓄热法，混凝土施工后及时用保温篷布覆盖顶面，保温篷布需有一定的阻燃效果，也可先盖一层岩棉被，再覆盖阻燃篷布，满足阻燃防火要求。9.2.2承台、墩台身混凝土应保证在晴天0以上浇注完成。必须保证混凝土温度与模板及钢筋温度差不大于15，新浇段与已浇段的砼温差不得超过15。混凝土入模温度应在10以上，模板及钢筋温度宜在5以上。9.2.3承台模板拆除后，为避免混凝土受冻，应尽快处理拉筋，于当天进行回填，顶面外露部分仍用保温篷布覆盖。9.2.4墩台身模板拆除后，将墩台身用保温篷布进行完全覆盖保温养护。养护如下图所示。墩台身保温养护示意图9.2.5根据气温条件，在严寒时节，采用暖棚法进行保温养护。设专人测定棚内和砼表面温度，保证砼表面与环境温差不大于15，满足冬季砼拆模规范要求后方可拆除保温暖棚。9.3桥梁简支箱梁支架现浇冬施方案9.3.1利用支架搭设钢管棚架，用保温篷布包裹形成暖棚。支架与底模之间的空隙用篷布封闭严密。暖棚内的空间满足施工操作要求即可，不宜过高过大，具有抵抗风雪荷载的强度和稳定性，并提高热效率。顶面做成排水坡面，及时排除积水积雪。9.3.2在浇注混凝土前，在箱梁顶面采用型钢、篷布和棉被搭设暖棚。暖棚内的空间满足施工操作要求即可。 9.3.3根据施工需要，在暖棚的适当位置开设窗口和门洞。如在暖棚的侧面开设混凝土进料窗口(汽车泵输送)，在暖棚的后端开设混凝土(固定泵输送)和钢筋等材料和人员进出门洞，在暖棚前端开设预应力穿束门洞等。开设的窗口和门洞应开合方便，封闭严密，并设专人管理。9.3.4在暖棚内设热风炮进行全面升温，并设置小型电热取暖器，可以在局部区域进行采暖。9.3.5在箱梁端面设置棉被卷帘，在有人进出时可以卷起，无人进出时可以放下，以保证箱梁内温度。9.3.6在底板和顶板混凝土浇注完毕、表面收浆后覆盖一层塑料薄膜，上面覆盖棉被进行保湿保温。9.3.7当混凝土强度达到张拉要求的强度后，拆除内模，逐渐减少供暖，使暖棚内的温度和湿度缓慢下降，当混凝土冷却到与当时的气温相差不大于15时，进行预应力施工。9.3.8保留混凝土梁段的暖棚，用于预应力管道的保温。9.3.9管道压浆 箱梁外侧的暖棚不拆除。采取覆盖和包裹保温措施后，若预应力管道的温度仍达不到0以上的要求时，箱梁内采用热风炮供暖。箱梁内加热温度不宜过高，保证预应力管理温度保持在常温状态即可。 预应力孔道内的浆液，其强度达到25MPa前，保持其温度位于0以上。 压浆前，孔道及两端必需密封，用高压水或高压风将管段内吹洗干净，管道内不得存水。之后进行压浆。 预应力孔道注浆的保护主要是泌水问题，浆体要求不泌水，适当早强，减少受冻的可能性、微管的膨胀性。浆体搅拌时，不能用热水与水泥直接搅拌，水泥应保温，不露天存放。为了使浆体不泌水，适当早强采取以下方式：A采用1000转/min的高速搅拌装置，降低水灰比至0.3以下；B. 增加保水性材料（如粉煤灰、硅灰）减少泌水；C. 添加高效减水剂降低水灰比；D. 应用毛细水泌水试验，检验浆体的泌水性能。简支箱梁暖棚示意图9.4框架涵冬施方案 9.4.1涵洞基础开挖冬季施工方法1）确定好涵洞基坑开挖位置，引出中、边桩。清理出开挖场地。2）做好挖机破碎锤和挖机配合施工。用大型挖掘机破碎锤破碎冻土层，再用挖机把破碎的冻土清理出施工现场。3）开挖出基底用草帘子及时覆盖，做好防冻措施，并在开挖后及时进行砂砾回填。9.4.2混凝土冬期施工采用暖棚蓄热法。暖棚的支架应坚固，利用钢木构件，必须能承受风、雪的荷载；四周、棚顶不得透风并利用导热系数小的材料（草帘、帆布蓬）；暖棚内生火炉但须防火、防煤气；暖棚内电气线路应按有关规定架设，应绝缘良好，与热源保持安全距离。混凝土的浇筑时间安排在每天气温较高的时段10：0016：00进行，其他时间进行混凝土浇筑准备工作。暖棚的搭盖。9.4.3模板拆除后，将整个涵洞用保温篷布进行完全覆盖保温养护。9.5钢筋混凝土挡土墙冬施方案钢筋混凝土挡土墙冬施措施与涵洞施工要求相同。10.混凝土过程控制措施10.1原材料温度控制混凝土搅拌前应先进行热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，必须保证混凝土的入模温度不低于10。热工计算附后。进入冬季后，骨料中不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。集料场的碎石和砂子存放在加热暖棚内，保证碎石和砂子不与外界冷空气接触，并保证碎石和砂子的温度在10以上。安排人员测量并记录仓内材料的表面及表面以下各部位的温度，每米深测量一处。水泥、矿物料、外加剂等在使用前在暖棚进行自然预热，但不直接加热。为保证混凝土的抗冻性，可掺入适量防冻剂。水的加热温度不宜高于80。拌合站采用容量为2台1t锅炉及1台板式换热装置进行加热，用于满足施工用水的加热，一般拌合用水加热至6080，不得超过80。，同时利用水蒸气对拌合楼加温。保证拌合楼温度高于10。当加热水尚不能满足要求时，可利用热风炮将骨料均匀加热，其加热温度不应高于60。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应重新调整拌和料的加热温度。 10.2混凝土搅拌和运输 搅拌混凝土时采用对水加热的方式提高混凝土的入模温度。搅拌混凝土前，根据热工计算结果，并经试拌确定水的最高温度，保证混凝土入模温度不低于10。混凝土搅拌时间比常温状态下的搅拌时间延长50%，水灰比小于0.5。搅拌厂棚内的温度不低于10，搅拌混凝土前和搅拌混凝土后及时用热水或蒸汽冲洗搅拌机鼓筒，投料顺序应骨料、水、搅拌，再加入水泥。混凝土采用罐车进行运输，运输容器外有保温设施，采用棉被进行包裹穿衣，并合理组织施工，缩短倒运环节，紧凑施工。10.3混凝土浇注混凝土浇注前，先清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，施工接缝混凝土时，将混凝土接缝处的冰雪、污垢清理干净，混凝土浇注温度不小于5。当旧混凝土面和外露钢筋暴露在冷空气中时，应对距离施工缝1.5m范围内的旧混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋在浇注混凝土12小时前加以篷布覆盖进行防寒保温。混凝土浇注完成后及时覆盖塑料布和棉篷布，保证混凝土始终处于正温，根据温度的变化必要时在篷布顶加盖草帘进行保温养生。10.4混凝土拆模及养护结构物抗压强度达到设计强度的30%前且抗压强度未达到5MPa前，混凝土不得受冻；侧模应在混凝土强度达到2.5MPa以上,且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆模。混凝土内部开始降温以前以及混凝土温度最高时不得拆模（48小时）。一般情况下，结构物芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于15时不宜拆模；大风或气温急剧变化时不宜拆模。混凝土拆模后，在有效保温、保湿（当环境温度低于5时，禁止对混凝土表面进行洒水养护。此时，可在混凝土表面喷涂养护液）养护条件下养护至少14天，且混凝土的强度应达到75%以上的设计强度后，方可终止养护。混凝土养护期间，应对结构物有代表性的部位进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境的气温、相对湿度、风速等参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整混凝土的内外温差。11.钢筋冬季施工保证措施11.1冬季当环境温度低于-20时，钢筋焊接在搭设的棚架内进行，焊接后的接头严禁立即接触冰雪。11.2为防止接头热影响区的温度梯度突然增大，进行帮条电弧焊或搭接电弧焊时，第一层焊缝先从中间引弧，再向两端运弧；立焊时，先从中间向上方运弧，再从下端向中间运弧；使接头端部的钢筋达到预热效果。各层焊缝焊接采用分层控温施焊。帮条焊时帮条与主筋之间用四点定位焊固定，搭接焊时用两点固定。11.3加强钢筋的焊接质量检测，抽取不同环境下焊接钢筋样品送试验室进行试验，合格后方可使用。11.4在负温条件下使用的钢筋，施工过程要加强管理和检验；钢筋在运输、加工工程中注意防止撞击、刻痕等缺陷。12.机械设备冬季施工保证措施12.1所有施工机械在入冬前进行保养，按要求更换冬季机油。12.2每日工作前对所用机械进行预热，并做详细检查，确认无问题后正式作业。施工机械、车辆采用低标号柴油，每日施工完毕后排空水箱余水，防止冻结，对有特别要求的机械开进车库保温。在冰雪天气作业的车辆安装防滑链。12.3水源及消火栓提前做好保温工作，防止受冻。13.冬季管路防寒保温措施为了防止冬季供水管线冻坏，影响供水，冬季水池覆盖保温材料，供水管线一律埋在冻结线以下，确保冬季施工要求。排水管线埋设在冻结线以下，洞内排水管线采取保温措施，污水排水口选在背风、向阳及有较陡的跌水处，出水口设碎石和砂滤层，按暗排设计。14.冬季安全施工保证措施14.1进入冬季施工前，组织现场施工人员进行冬季施工安全防护措施专业知识培训，考试合格后持证上岗。14.2针对冬季施工安全防护，划分责任区，明确责任人。14.3施工现场，高空作业人员必须戴安全带、防滑鞋。14.4对现场设置保温措施处，安排专人看守，严防火灾和煤气中毒事件的发生。14.5在施工过程中混凝土采用棉篷布进行包裹，篷布内采用热风炮加温，24小时设专人看管。14.6及时清理施工场地内和棚架上的冰雪，防止滑倒、跌伤。15.冬季混凝土施工质量保证措施15.1混凝土浇注厚度及振捣满足下列要求：采用插入式振捣棒进行振捣，振捣棒的移动间距不超过作用半径的1.5倍，且插入下层深度为50100mm，与侧模保持50100mm的距离，振捣完后应缓慢提出振捣棒，不得在拌和物内平拖，不得用振捣棒驱赶混凝土。15.2混凝土浇注完成后及时用塑料布覆盖进行保湿养护，在塑料布顶部和模板四周覆盖篷布进行保温。15.3保证养护时间满足下表要求：养护期不少于以下表格最低养护期限。 混凝土类型水胶比大气湿润（RH50%），无风，大气干燥（RH50%），有风，无阳光直射或阳光直射日平均气温T（）潮湿养护期限（d）日平均气温T（）潮湿养护期限（d）胶凝材料中掺有矿物掺和料0.455T10215T102810T201410T202120T1020T140.455T10145T102110T201010T201420T720T1015.4为了防止混凝土裂缝，养护期内芯部温度与表层温度相差不大于20，表层温度与环境温度不大于20。15.5为提高混凝土在冬季施工中的抗裂能力，在施工中根据实际情况不断改进混凝土的施工工艺。混凝土的质量除应满足强度保证率的要求外，还应符合有关规范标准要求。 附件1：预拌混凝土热工计算热工计算是混凝土冬季施工一个主要技术环节。通过热工计算确定适宜的拌和、出机及运输浇注温度，混凝土冬季施工热工计算依据建筑工程冬季施工规程JGJ104-971、混凝土拌合物的理论温度：T0=a(Tsms+Tgmg+Tcmc)+4.2Tw(mw-wsms-wgmg)+c1(wsmsTs+ wgmgTg)-c2(wsms+wgmg)4.2mw+a(mc+ms+mg)式中 ：T0混凝土拌合温度 ws、wg砂、石的含水率(%) ms、mg、mc、mw砂、石、水泥、水的质量(kg) Ts、Tg、Tc、Tw砂、石、水泥、水的温度() a水泥及骨料的比热，取值为0.92 c1、c2水的比热容kJ/(kg*k)及熔解热(kJ/kg) 当骨料温度0时，c1=4.2,c2=02、混凝土拌合物的出机温度：T1=T00.16（T0TP）式中T1混凝土拌合物的出机温度() T0混凝土拌合物的理论温度() TP搅拌机棚内温度()，取103、混凝土拌合物经运输到浇注时的温度：T2=T1(at+0.032n)(T1Tm)式中T2混凝土拌合物经运输到浇注时的温度() T1混凝土拌合物的出机温度() a温度损失系数，当采用罐车时采用a=0.25 t混凝土拌合物自运输到浇注时的时间(h) Tm外界温度()，取值-10 n混凝土的倒运次数，取14、考虑模具的吸收影响，混凝土浇注成型时的温度： T3=(CcmcT2+CsmsTn)/(Ccmc+ Csms)式中T3模具的吸收影响，混凝土浇注成型时的温度()mc、ms每立方米混凝土重量、与每立方米混凝土相接处的模板、钢筋重量(kg) Cc、Cs混凝土、模具的比热容kJ/(kg*k) 混凝土取1 kJ/(kg*k)钢材取0.48 kJ/(kg*k) Tn模具的温度未预热时可采用当时环境温度() 5、考虑施工配合比及各种因素线下采用的配合比有C50、C40、C45、C30、C25等。取C40作为代表进行热工计算。水泥：掺合料：碎石:砂：水：外加剂=311:133:1112:741:160:8.88。因此所用原材质量：水泥311kg，掺合料133kg，碎石1112kg，砂741kg，水160kg。砂石的含水率分别取3.5%、0%。6、拌合用水水温计算6.12、工况1：水泥0、石为10，砂为10；水温度待定。搅拌楼内温度为10，混凝土用罐车运输，运输时间定为45分钟，外界气温假定为-10。混凝土每立方米重量2430kg，与每立方米混凝土接触的模具的重量为400kg，预热到5。要求混凝土入模温度5， 因水温待定，已知现场入模浇注温度控制在10，即T3=5，因此采用倒推法求加热水温度。已知T3=(CcmcT2+CsmsTs)/(Ccmc+ Csms)=5 代入数据 (12430T20.484005)/(12430+0.48400)=5 求得：T2=10.4已知T2=T1(at+0.032n)(T1Tm)=10.4 代入数据T1(0.250.75+0.0321)T1(10)=10.4 求得：T1=16.2 已知T1=T00.16（T0TP）=16.2 代入数据 T00.16(T010)=16.2 求得：T0=17.0T0=a(Tsms+Tgmg+Tcmc)+4.2Tw(mw-wsms-wgmg)+c1(wsmsTs+wgmgTg)-c2(wsms+wgmg)4.2mw+a(mc+ms+mg)= 17 代入数据 0.92(10741+101112+0311)+4.2Tw(16