冬季施工专项方案.docx
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冬季施工专项方案
盘营客运专线Ⅱ标三工区
DK66+281～DK74+804.66段
冬季施工专项方案
编制：
审核：
批准：
中铁十九局集团盘营客运专线Ⅱ标段项目经理部三工区
二00九年十月十二日
盘营客运专线Ⅱ标三工区冬季施工专项方案
一、前言
为满足本工区工期要求，确保箱梁按计划及时架设，需进行冬季施工，当昼夜平均气温（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3天低于5℃或最低气温低于－3℃时，应按冬期施工处理。
根据辽宁省地区历年气温资料，我工区冬季施工工期为11月下旬至明年3月初。
为保证工程施工的正常进行、消除质量隐患、确保工程质量、施工安全，结合我工区现场实际情况，参考铁科院下发的《高性能混凝土冬期施工注意事项》、《铁路混凝土工程施工技术指南》等资料编制此实施性施工方案，提前组织人力、物力做好冬季施工的准备工作，并认真执行，保障冬季施工顺利进行。
二、冬季施工范围
考虑到成本控制并结合我工区目前施工进度，冬季施工主要对象为影响工期的节点工程及控制工程，同时顾及到施工质量控制难易程度，冬季施工以桩基和承台为主，个别控制性工程（例如先架梁方向、连续梁等）进行墩柱施工。
三、冬季施工基本要求
1、冬期施工期间，矿渣硅酸盐水泥配制混凝土其抗压强度达到设计强度的40%前，混凝土不得受冻，我工区虽然采用普通硅酸盐水泥，但掺加了矿粉及粉煤灰等同于矿渣硅酸盐水泥；
2、冬季施工混凝土的入模温度不得小于5℃，环境负温时，混凝土的入模温度不应低于10℃；
3、进行承台、墩柱施工时，浇注混凝土前需确保现场环境（暖棚内）不得低于10℃，模板、钢筋、经过预热，表面温度在5℃以上，否则应采取加热措施升温后方可浇注；
4、墩、台养护期间应严格控制升降温速度不大于15℃／h，拆除防护暖棚前应逐渐将混凝土冷却至5℃以下且棚内温度与棚外环境温度差小于15℃后方可拆除。
四、（拌和站）混凝土的拌制和运输
（一）、原材料控制
1、砂子、石子等骨料存放在有遮挡冰雪措施的料区，料区的两侧和背面采用彩钢房板封闭，前面考虑到装载机进出料的需要而使用悬挂式蓬布封闭，存料区内骨料不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。
2、砂子存料区顶部采用塑料薄膜两侧采用蓬布等围挡，与石子存料区隔开封闭。
砂子存料区在两侧和后面墙上布暖气片（严禁被砂子掩埋），采用2吨以上锅炉进行供热（见附图），施工时先使用一个料仓，清仓后待另一个料仓充分预热保证砂子温度达到要求时方可使用。
2、盛装外加剂的容器置于拌合楼内部，聚羧酸系列外加剂对温度比较敏感，为防止意外，在存储罐子及输送管外包裹保温材料，外加剂采用电加热保证使用温度应达到20℃左右，注意日常的量测。
拌合楼内采用暖气供暖，保持温度在10℃以上。
3、拌合用水采用锅炉加热（见附图），存储于水箱中，考虑到主要靠水温提升混凝土温度，拌合用水温度应不低于60℃，最高水温应根据气温及混凝土的出仓温度调整。
（二）、设备防护
拌合站一层（包括水箱、减水剂箱、混凝土输送泵）、砂石料斗、称量斗和皮带廊区域采用钢结构框架，彩钢房板搭棚全封闭保温，同时安装暖气片供暖提高棚温；对皮带提升机采用封顶保温；对于砂石集料斗（主要是砂）则采用封闭至料斗腰部，并在内部生炉子或通暖气的措施，从而有效地保证砂石料满足搅拌前的温度要求。
砼运输罐车罐体外全部用保温护套包裹，罐车施工结束后必须用热水清洗。
（三）、混凝土搅拌及运输
1、搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，保证混凝土的入模温度不低于5℃，环境负温时，混凝土的入模温度不应低于10℃。
混凝土拌和温度的计算可根据《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）附录B中的公式：
T0=〔0.92（mcTC+mgTg）+4.2TW（mw-wsms-wgmg）+c1（wsmsTs+wgmgTg）-c2（wsms+wgmg）〕÷〔0.92（mc+ms+mg）+4.2mw〕
式中：
T0—混凝土的拌和温度（℃）；
Ts、Tg、TC、TW—砂、石子、水泥、拌和用水的温度（℃）；
mw、ms、mg—水泥、扣除含水量的砂及石子的重量（kg）；
c1、c2—分别为水的比热容和冰的比热容（KJ/kg.K），当骨料温度大于0℃时，c1=4.2，c2=0，当骨料温度小于等于0℃时，c1=2.1，c2=335。
根据以上公式计算比较准确，但比较繁琐，参考《建筑施工计算手册》第二版（汪正荣主编）11.4节中的内容，实际可按表格计算法简单计算，其基本原理是拌和前混凝土原材的总热量与拌和后流态混凝土的总热量相等，从而混凝土拌和温度可用下式表达：
T0=∑miTici÷∑mici
式中
T0—混凝土的拌和温度（℃）；
Ti—各种材料的初始温度（℃）；
mi—各种材料的重量（kg）；
ci—各种材料的比热容（KJ/kg。
K）。
以我工区C40墩身砼为例，将相关数据制成表格形式进行计算：
混凝土拌和温度计算表
材料名称
重量m（kg）
⑴
比热容（KJ/kg.K）
⑵
热当量WC（KJ/℃）
⑶=⑴×⑵
温度TI（℃）
⑷
热量Timici（KJ）
⑸=⑶×⑷
水泥
227
0.84
190.68
0
0
粉煤灰
94
0.672
63.168
0
0
矿粉
57
0.32
18.24
0
0
砂子
815
0.84
684.6
-5
3423
石子
1126
0.84
945.84
-5
472.9
砂中含水量5%
40.75
4.2
171.15
-5
855.75
石子含水量1%
11.26
4.2
47.3
-5
236.5
拌和水
151
4.2
634.2
60
38052
合计
2755
33063.8
注：
表中配合比以试验室提供实际资料为准；
砂、石子的重量是扣除游离水分的重量；
粉煤灰、矿粉分别按水泥比热容的80%、40%计算，如计算结果与实际差别较大，可调整比例；
各种温度均为假定，计算时以实际量测为准。
由表计算结果，可计算出混凝土的拌和温度为
T0=∑miTici÷∑mici=⑸÷⑶=33063.8÷2755=12℃
拌和站内的试验员应根据此表每天清晨根据实测的各种数据进行估算，如估算的结果不能满足施工要求，需进行调整，或加热材料或等待气温升高时拌和。
2、混凝土宜选用较小的水胶比和较小的坍落度。
当采用热水拌和时，冬季施工混凝土的投料顺序应进行调整，先投入砂石，再投水、外加剂，拌合均匀，温度一致后，投入水泥、矿粉、粉煤灰，充分搅拌。
注意外加剂和水一起加入时水温不得高于70℃，否则易引起外加剂失效。
控制拌合物的温度不超过35℃。
搅拌时间应比常温搅拌延长50%。
3、搅拌混凝土前及停止搅拌后，应用热水冲洗搅拌机鼓筒。
4、混凝土输送
混凝土运输采用搅拌运输车运输，为减小混凝土运输过程温度损失，采取如下措施：
⑴施工时间应尽量避免交通高峰期，缩短混凝土运输时间。
⑵沿途十字路口、拐弯处提前和交警联系，并设专人指挥、协调疏导车辆。
⑶加强现场调度协调，避免运输车在施工现场等待时间过长。
⑷混凝土浇筑选择在一天温度较高时段进行。
⑸结构施工尤其钻孔灌注必须根据供应能力采用集中供应的方式，不得分散供应，确保以最短的时间完成施工。
五、 钢筋工程冬季施工保证措施
在负温条件下，钢筋的力学性能发生变化，屈服点和抗拉强度增加，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，加工性能下降。
1、冬期钢筋的闪光对焊采用在室内进行，焊接时的环境气温不低于0℃。
2、钢筋提前运入加工棚内，焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运往室外。
3、在困难条件下，对以承受静力荷载为主的钢筋，闪光对焊的环境气温可适当降低至-10℃。
4、冬期电弧焊接时，有防雪、防风、及保温措施，并选择韧性较好的焊条。
焊接后的接头严禁立即接触冰雪。
5、帮条焊时帮条与主筋之间采用五点定位焊固定，搭接焊时用两点固定，定位焊缝应离帮条或搭接端部20mm以上，帮条与搭接焊缝厚度不小于0.3d，并不大于4mm，焊缝宽度不得小于0.7d，并不得小于8mm。
六、钻孔桩冬季施工措施
桩基施工进入冬季时，施工人员需配备防寒用品，施工机械需更换防冻燃料，旋挖钻机的驾驶室内需安装电暖风；
根据天气情况调整钻孔施工开始作业时间，使水下混凝土的灌注
时间安排在一天温度最高的12：
00-17：
00之间，气温低于-15℃时不得进行灌注；
优质泥浆制备是钻孔质量控制关键环节，为保证泥浆有效循环及水泵的正常运转，在施工过程中应根据气温适当采取有效措施防止泥浆冻结，整个钻孔桩施工过程中务必使泥浆始终保持流动。
为缩短施工时间，需利用优质膨润土配置低比重、高粘度、触变性能好的泥浆，这样可以减少沉淀厚度，缩短清孔时间；
混凝土的供应要连续、及时、集中，最好在现场有2车混凝土后开始封底灌注，尽可能的缩短施工时间；
施工现场应有清洗导管的热水，导管清洗后管内不得有存水，导管口丝扣处冲洗过后应及时用干抹布或喷灯烤干，以免结冰影响下次使用，建议采用铁锅或废油桶烧水，生火材料选用木材；
钻孔桩主要靠蓄热法养护，为防止顶部受冻混凝土灌注最后的桩头长度不宜小于1.0m但不得大于1.5m。
七、墩身、承台冬季施工措施
墩柱、承台冬季施工混凝土养护主要采取蓄热法+暖棚法的综合养护方式。
承台施工前，先将模板及钢筋吊入基坑内，并将模板支立完毕。
后用钢管架搭设全封闭式保温棚架，覆盖篷布，搭设范围以覆盖住整个基坑为宜。
搭设完毕后，再进行钢筋绑扎，棚内采用碘钨灯照明，并提供初步热量，保证钢筋焊接时温度不至过低。
由于墩柱冬季施工质量控制较难，原则上气温低于-15℃时不进行浇注。
墩柱冬期施工顺序为先进行墩身及顶帽钢筋的绑扎，后支立模板，待模板支立完成并调整好后，采用钢管架和蓬布对桥墩进行全封闭，注意顶部要预留浇注活动开口，浇筑混凝土时，将墩顶蓬布开口浇筑混凝土，采用气泵浇注。
在混凝土浇筑前，如暖棚内温度低于10℃或模板、钢筋低于5℃应采用蜂窝煤炉和碘钨灯对保温棚进行预热，始终保证棚内最低温度不低于10℃，清理模板内杂物，保证不得有冰雪和污垢，承台混凝土浇筑采用溜槽进行，在保温棚开一小口供溜槽卸料。
为加快施工速度，承台混凝土浇筑宜采用多点滑槽（不少于2个）同时浇筑，墩柱浇注采用汽车泵，浇注方法同常温施工。
混凝土浇筑应分层进行，分层厚度不得小于20cm。
已浇筑层的混凝土在未被上一层混凝土覆盖前不应低于5℃，施工现场混凝土温度控制由作业队质检员和试验员共同监测。
墩柱、承台混凝土施工完毕后，要确保养护的初始温度不低于5℃，如暖棚内室温始终能保持在5℃以上时，可直接利用砼水化热（蓄热）养护，否则采用增加外用热源的方式供热进行养护，承台主要靠蜂窝煤炉加热升温养护，墩柱可采用自制土锅炉烧制蒸汽进行养护，喷汽的管道要盘旋到墩柱顶部。
暖棚内升温速度不得大于15℃／h，混凝土养护温度也不得高于35℃。
混凝土养护期间要严格按照要求进行温度检测，当发现由于外界气温急剧变化引起室内温度下降，必须采取增加加热设施或暖棚外加盖草帘或棉被的紧急措施。
承台的外露面在养护期间要用土工布覆盖，并保持润湿。
为确定拆模、抗冻临界强度等时间，需在现场制作不少于2组同体试件进行养护，同体试件需放置在暖棚内外露面同其一样覆盖养护，同体试件由进行承台作业的班组制作，桥梁队技术员负责监督制作及养护。
当同体养护试块的强度达到设计的40%时，可拆除暖棚。
拆除前需对棚内缓慢降温，降温采用逐渐撤除加热设施的方式，但降温速度不得大于15℃／h，当养护完毕后环境气温仍在0℃以下时，应逐渐将混凝土冷却至5℃以下且棚内温度与棚外环境温度差小于15℃后方可拆除保温
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