冬季养护方案

黄河公铁两用大桥 冬季施工措施冬季施工措施 编制： 审核： 审批： 中铁 X 局集团有限公司 黄河公铁两用大桥项目部 2012 年 11 月 1 目目 录录 一、工程概况.2 二、冬季施工特点.3 三、冬季施工规定.3 四、冬季施工措施.3 （一） 、人员组织措施 .3 （二） 、原材料保温措施 .4 （三） 、施工时温度的控制要求 .4 （五） 、混凝土工程 .6 （六） 、施工保温措施 .8 （七） 、混凝土的养护措施 .8 （八） 、现场安全管理保证措施 .13 2 中铁中铁 X X 局黄河公铁两用大桥项目部局黄河公铁两用大桥项目部 冬季施工冬季施工措施措施 一、工程概况一、工程概况 黄河公铁两用桥为石武客运专线及河南省规划的中原黄河公路大桥 跨越黄河的共用桥梁，桥位距下游京珠高速公路黄河大桥约 6KM。中铁 X 局承建铁路引桥及部分公铁两用桥，黄河桥南侧共有 121 个桥墩（其 中 S027S062 号墩为公铁合建，S063S147 号墩为铁路引桥） ，线路长 4411.357 米；黄河桥北侧共有 102 个桥墩（其中 N096N122 号墩为公 铁合建，N123N197 号墩为铁路引桥） ，长 3818.2 米。主要工作内容为 89 孔 40.7 米铁路箱梁，2 孔 32 米铁路箱梁，62 孔公路预制小箱梁，4 联 12 孔铁路连续梁，2 孔跨黄河大堤 96 米钢管拱桥。公铁合建段铁路 墩为门式框架墩，铁路分建段为矩形空心墩，公路墩身设计为门型框架 墩，盖梁悬臂 4.75m，公路上部结构采用 40.7 跨预应力混凝土小箱梁连 续梁，5 孔一联，先简支后连续，单幅桥面宽 15.5m，布置 5 片小箱梁， 箱梁横向间距 3m；跨黄河大堤设计为系杆拱桥，跨径 97.68 米。 桥位地区属暖温带大陆性季风型气候。四季分明，旱、涝、风雹、 低温、霜冻和干热风等灾害频繁。年平均气温为 14.4，介于多年最高 15.1和最低 13.5之间，极端最高气温 43，极端最低气温-17.9。 月平均最高气温（7 月）27.1C，月平均最低气温（1 月）-0.5C，全年 温差为 27.6。全年气温大于 35的日数不多；小于 0的日数平均每 年在 57 天左右，而小于10的日数平均不足 3 天，大于或等于 0的 3 日数平均 307 天。因此，项目沿线气温比较正常，有利于工程进展。 二、二、冬季施工特点冬季施工特点 1、冬季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。 2、质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬季施工的，大多数 在春季才开始暴露出来，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，而且影响工程的使用寿命。 3、冬季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。往往有一些质量事故的发生，都是由于这一环节 跟不上，仓促施工造成的。 三、冬季施工规定三、冬季施工规定 当工地昼夜平均气温连续 3 天低于5或最低气温低于3时， 应采取冬季施工措施。进入十一月份后，我分部随时注意收听当地的气 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。 进入冬季施工后，我部将从钢筋加工及混凝土施工两方面采取措施 确保施工的工程质量。钢筋加工制订详细的施工措施以保证钢筋工程的 施工质量；混凝土施工我部从混凝土的施工温度控制和混凝土的养护两 方面采取措施以确保混凝土工程的施工质量。 四、冬季施工措施四、冬季施工措施 （一）（一） 、人员组织、人员组织措施措施 1、建立健全冬季施工防寒管理组织机构，责人到人。 冬季施工防寒组织机构如下： 组长：XXX 副组长：XX、XX、XXX 4 组员：XX、XX、XXX、李 X、XXX、X、XXX、11、22、22、22、 11、11、-技术方案保证，监督方案实施情况。 XX、XX-设备、物资保证。 XX、XX、XX-施工技术方案的落实。 XX、XX、XX-安全保证 2、由三个分部试验室负责建立温度记录台帐，并收听中长期天气预 报，及时将天气信息反馈给技术负责人，技术部制定方案后由现场负责 人负责具体措施的实施。 3、试验人员根据冬季施工要求，并制定详细的冬季混凝土拌和细则， 由试验室派专人对混凝土搅拌站进行监督管理，确保混凝土质量。 4、由综合办公室发放施工人员保暖用品，防止施工人员冻伤或发生 其它由于寒冷导致的安全事故。 （二）（二） 、原材料保温措施、原材料保温措施 1、为保证混凝土的浇筑温度，搅拌站拌合楼、砂石料场搭设保温大 棚，并在砂石料棚内设置 LRF-60 型的热风炉和煤火炉。 2、拌和用水采用 1t 立式蒸汽锅炉向蓄水池通入蒸汽的方法进行拌 和用水加热。 3、混凝土运输车辆采用包裹保暖布对混凝土进行保温。 4、混凝土输送泵管采用防寒毡包裹保温。 5、在负温条件下焊接钢筋，应在钢筋大棚内进行。 （三）（三） 、施工时温度的控制要求、施工时温度的控制要求 1、混凝土的出机温度控制在 1015，入模的温度控制在 510 左右。 2、暖棚内平均温度保持在 15左右，最低时不得低于 5。 5 3、控制混凝土拌合材料的温度，以满足混凝土拌合物搅拌合成后所 需要的温度。骨料温度控制在 25,拌和用水温度由混凝土的出仓 温度最终调节，但水温不能超过 80，严格控制水温，并保证热水的供 应。 （四）（四） 、钢筋工程、钢筋工程 、钢筋的冷拉 钢筋冷拉温度不宜低于-20,预应力筋张拉温度不宜低于-15。 钢筋负温冷拉方法可采用控制应力方法或控制冷拉率方法。用作 预应力混凝土结构的预应力筋，宜采用控制应力方法。 在负温条件下采用控制应力方法冷拉钢筋时，由于伸长率随温 度降低而减少，如控制应力不变，则伸长率不足，钢筋强度将达不到设 计要求，因此在负温下冷拉的控制应力应较常温提高。而冷拉率的确定 应与常温施工相同。 钢筋冷拉设备仪表和液压工作系统油液应根据环境温度选用，并 应在使用温度条件下进行配套校验。 、钢筋焊接 冬季在负温条件下焊接钢筋，应尽量安排在钢筋棚内进行。如必 须在棚外焊接，其环境温度不宜低于10，风力超过 3 级时应有挡风 措施。焊后未冷却的接头，严禁碰到冰雪。 负温闪光对焊。负温闪光对焊宜采用预热闪光焊或闪光预热 闪光焊工艺。钢筋端面比较平整时，宜采用预热闪光焊；端面不平整 时，宜采用闪光预热闪光焊。 负温电弧焊。钢筋负温电弧焊时，必须防止产生过热、烧伤、 6 咬肉和裂纹等缺陷，在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态。 冬季钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,经试验合格后，方可 正式施焊。 （五）（五） 、混凝土工程、混凝土工程 1、混凝土的搅拌 冬期混凝土搅拌投料顺序：先投入骨料，干拌均匀再投入加热的水， 等搅拌一定时间后,再投入水泥，拌合均匀。注意搅拌时要绝对避免水泥 遇到高温热水出现假凝现象。混凝土的搅拌时间应比常温延长至 240s 并 符合有关规定。 3、混凝土搅制好后，及时运到浇灌地点，在运输过程中，要注意防 止混凝土热量散失、表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度变 化等现象。在运输距离长，倒运次数多的情况下，加强运输工具的保温 覆盖。混凝土在浇灌前，应清除模板和钢筋的冰雪和污垢。 4、混凝土试块的留设 按验标应较常温至少多留置 2 组同条件养护试件，一组用来测定混 凝土受冻前的强度即临界强度，另一组用作检验 28d 的强度，混凝土试 块应在浇筑现场用浇筑结构的拌合物制作。 5、模板和保温层,模板拆除时混凝土芯部温度与表层混凝土、表层 混凝土与环境之间的温差不得大于 20（墩台、梁体凝土芯部温度与表 层混凝土之间、表层混凝土与环境之间以及箱梁腹板内外侧混凝土之间 的温差均不得大于 15） 。混凝土内部开始降温前不得拆模。拆模后的 混凝土表面，采用彩条布和草袋覆盖，使其缓慢冷却。对承受荷载的构 件模板，应在构件达到设计及验标要求的条件下方可拆除。 6、混凝土拌合物的温度计算 7 混凝土出料温度必须控制在 10以上，运输至施工现场处混凝土温 度为 5以上，由于砂石料水泥温度很难人为控制，因此混凝土拌和物 温度用水温调节，使其温度满足设计要求。 混凝土拌合物的温度高低与组成材料的温度等条件有关，计算原理 为：水的温度与砂、石混和之后相互之间热量的传送，最后与水泥一起 形成温度均匀的混凝土拌合物。 按照热力学理论，每种材料所含热量等于材料的比热容、重量及其 本身温度的乘积：Q=c*m*T 式中 Q材料所含热量（KJ） ； C材料的比热容（KJ/（kg*K） ） ； M材料的重量（kg） ； T材料的温度（C） 各种材料的比热容平均值可取： 水泥、砂、石、矿物掺合料0.9KJ/（kg*K） 水、外加剂4.2kJ/（kg*K） 冬季施工水泥取 15，矿物掺合料取 10，石子取 5，砂子取 4，水取 30，外加剂取 3，砂含水率：4%，石含水率：1%。 采取保温措施后混凝土拌和物出机温度计算采取保温措施后混凝土拌和物出机温度计算 含水率(%)砂： 4 石子： 1 水 水泥砂石子粉煤灰外加剂 自然态砂中游离态石中游离态 合计 理论配合比(kg)27380710271173.51152002379.51 施工配合比(kg)27384010371173.5110933102379.51 比热 KJ/(kg*K)0.90.90.90.94.24.24.24.2 热当量(KJ/)245.7726.3924.3105.314.742457.8138.6422654.74 温度(热量(KJ)3685.52905.24621.5105344.22613734554.421026807.82 8 混凝土出机温度： 10.1 每次混凝土施工前测量各原材料温度，计算拌和用水温度，同时进 行混凝土试拌工作，测量混凝土的实际出机温度与计算出机温度比较。 （六）（六） 、施工保温措施施工保温措施 预制梁、现浇梁、承台、墩身混凝土施工属大体积混凝土。大体积 混凝土施工的难度在于控制混凝土内外温差，避免由于内外温差过大而 产生裂缝，影响混凝土的质量。减小混凝土内外温度差的措施采用冷却 循环水降低混凝土的内部温度，考虑到承台、墩身施工时外部温度极低， 必须同时进行外部保温才能有效地减小混凝土的内外温差。 冬季施工保温的方法有暖棚法、蓄热法，蒸汽加热法等，考虑到现 场施工情况和当地气温条件情况，决定采用暖棚法和蓄热法的施工方案。 砼施工前使用钢管搭设暖棚架，四周铺设帆布，必要时可在砼施工 过程中生火炉进行加热。待砼施工完毕后顶部加盖帆布形成暖棚，并在 暖棚顶部留换气孔。棚内用火炉加热水的方法加热，并悬挂温度计，派 专人看管、记录，保证棚内温度不低于 5。混凝土养护时，安排专人 24 小时（每 2 小时一次）检查暖棚内的温度和湿度情况以及暖棚的密封 情况，根据温度和湿度的实测数据，调整煤炉火的大小。冬季施工，根 据天气情况对需要辅助养护的模板，适当延长拆模时间。 （七）（七） 、混凝土的养护措施、混凝土的养护措施 （1） 、预制公路箱梁混凝土蒸汽养护 当昼夜平均气温低于 5或最低气温低于-3时，采用蒸汽养护。 9 蒸汽养护采用养护罩骨架为槽钢与角钢焊成的空间格构架，并用彩 钢板做顶，四周用蓬布和保温棉做围，以 2t 锅炉供汽，锅炉管道采用 DN125 管并连，用 DN125 阀门控制。主管道采用 DV100 国标焊接，电焊 连接，每条线路 DN100 不锈钢伸缩节 3 套,确保主管路系统供热不变型， 法兰连接。支管采用 DV80 国标焊接，由 DN80 阀门控制，每 5m 安装棚内 供气喷头一套。供气喷头系统由 DN40 支管、DN40 球阀、DN40 快速接头 连接。喷头位于制梁台座上方 2400mm 处，由橡胶软管将主管和支管连接。 供气喷头由间距 50cm，5mm 排气孔组成。所有构件做防腐处理，采用 橡胶保温管、玻璃布进行保温处理，并用树脂封实。 管道直接接入梁体腹腔、翼缘和底模两侧，汽流方向要避免直接正 对混凝土面，蒸汽管路的布置要求保证养护罩内每处的温度基本一致， 在梁体横截面内的不同位置布设 9 根纵向管道，由二头对称进气，由端 头 40 阀门控制各管道进气量。 养护过程中严格控制升、降温度、恒温时间和拆模温度。通气以后 定时测量各部位温度，并作好测温记录。温度计分布在跨中、1/4 截面、 梁端各布置两个，梁端箱内布置一个。恒温时每 2 小时测一次温度，升、 降温每小时测一次。根据实测温度调整蒸汽放入量，用以调节环境温度， 平衡箱梁内外温差，防止混凝土表面裂纹产生。 10 蒸养棚横断面示意图 蒸养棚纵断面示意图 蒸汽养护制度表达式：4+4+24（45）+4（h） 。 灌注完毕以后，采用养护罩封闭梁体，并输入蒸汽控制梁体周围的 湿度和温度。养护罩内的温度控制不超过 45，气温较低时输入蒸汽升 温，气温较高时则可不输入蒸汽，混凝土初凝后梁面和箱内均蓄水保湿。 为防止梁体裂纹及损失强度，通汽升温前先静养 4 小时，待混凝土初凝 11 后再升温。此过程中，若环境气温低于 5，可向棚内通入少量蒸汽， 以维持混凝土内外温差，同时起保温作用。升温时间 4 小时，升温速度 不超过 10/ h，温度控制在 45内；恒温不超过 45，混凝土芯部温 度控制在 60左右，保持 24 小时,然后降温。降温时间 4 小时，降温速 度不超过 10/h ；当降温至梁体表面温度与环境温度之差不超过 15 时，撤除养护罩。罩内各部位的温度应尽量保持一致，温差不大于 10。 箱梁蒸汽养护结束后，要立即进行自然养护，时间不得少于 7 天。 在蒸养过程中，对箱梁进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、 表层温度以及环境温度、相对湿度、风速等参数，探索其相互关系，建 立养护曲线。根据曲线变化情况及时调整养护制度。 （2） 、现浇箱梁混凝土的养护 现浇箱梁由于受施工条件的限制，采用蓄热法或蒸汽养护。在采用 蓄热法养护时，混凝土浇筑前对梁体侧面进行围挡，围挡的高度上部为 梁体顶面上 1.8m，下部为梁底面下 3m。下部用钢管水平放置裹于侧面围 护上,用钢丝绳固定于地面(满堂支架与最外层支架绑扎即可)。箱梁底板 混凝土浇筑完毕后,立即用篷布将箱梁箱室两端封闭,以避免在箱室内形 成风道导致箱室内温度降低过快。在顶板混凝土浇注完毕后，对顶面进 行围护封闭。混凝土初凝后，采用土工布覆盖并蓄水养护；当梁面混凝 土浇筑完毕后，在混凝土表面用人工二次收浆抹面的过程中，加强混凝 土表面的保湿工作。首先用土工布覆盖，第一层采用土工布覆盖，注意 12 不得污染混凝土表面，土工布块与块之间应设 10cm 左右的搭接宽度，保 证混凝土表面湿润；第二层采用彩条布覆盖，防止水分快速蒸发。然后 在上面覆盖多层草帘保温。 当采用蒸汽养护时，在混凝土浇注前应将蒸汽养护的设备及主管道 布设好，做好蒸汽养护的准备工作。混凝土养护采用的围护按前面措施 施作。底部设置 3 根水平蒸养管道间距 3m，距梁底板 0.8m；梁体侧面各 设置 1 根蒸养管道于腹板与翼缘板交接处下 1m 位置，距腹板 0.8m；梁 体顶面设置 4 根蒸汽养护管道，间距 4m，距梁体顶面 0.8m。移动模架在 底模横梁上增设吊筋固定底部蒸养管，侧面与侧模护栏上固定蒸养管道， 梁体顶面在混凝土初凝后用支架固定蒸养管道。满堂支架施工时，底部、 侧面的蒸养管道固定于满堂支架上，顶部在混凝土初凝后用支架固定。 蒸汽养护管道与梁体长度相近，管道采用 50 镀锌水煤汽管，管道接长采 用螺纹套接。蒸养管道上梅花型布设 5mm 孔洞，间隔 50cm。 养护围护要求密封，在两端及跨中设置三处换气窗。必要时换气开 启。蒸汽养护的温度控制如预制梁养护所述。 内模拆除后，立即采用喷雾器在箱梁腹板内侧及箱内顶板上均匀喷 洒混凝土养护剂进行养护。 箱梁拆除模板后，人工在养护平台上采用喷雾器向箱梁翼板底面、 腹板外侧以及底板底面均匀喷洒养护剂。 （3） 、墩柱和盖梁混凝土养护 13 墩柱和盖梁混凝土浇筑完成后采用暖棚法和蓄热法养护。在混凝土 的外露面采用土工布和塑料布进行覆盖保温，埋设测温元件观察混凝土 内部温度变化。 暖棚具体施工方法：利用钢管脚手架外挂保温大棚结构，暖棚四周 采用篷布进行围挡，在混凝土浇注完成后封闭顶部，要求围护顶部与侧 面的联结要严密。由于暖棚的严密程度对保温的影响很大，所以必须得 保证暖棚围挡严密。在暖棚内采用火炉加热水的方法加温且保持棚内湿 度，火炉由专人看管，并在暖棚内挂温度计，随时检查暖棚内温度。当 同步养护的混凝土试块强度达到规定值后，转入自然养护。 （八）（八） 、现场安全管理保证措施、现场安全管理保证措施 1、进入冬季施工前，对测温保温人员、锅炉司炉工和火炉管理人员， 专门组织培训，学习本工作范围内的有关知识，明确职责，经考试合格 后，方准上岗工作。针对冬期施工安全生产的特点，以施工、生活用电 安全、防高处坠落、防火、防冻、防滑、防煤气中毒等工作为重点，召 开会议专门部署冬期防寒及安全工作。 2、冬季施工时，要采取防滑措施。生活及施工道路、架子、坡道经 常清理积水、积雪、结冰，斜跑道要有可靠的防滑条。 3、在冬期施工来临之前，对所有生活区、生产区进行一次全面大检 查，对查出的事故隐患制定措施，限期整改，对不能保证安全生产的， 要坚决予以停工整改，确保万无一失。 14 4、施工现场的生产和生活用火，必须做到有制度、有消防器材和工 具、有专人负责看管，做到火灭人走。禁止使用电炉、汽化炉，确因工 作需用电炉的，应先报单位消防负责人，经批准采用有效防范措施方可 使用。严禁在宿舍内用碘钨灯、