大桥冬季施工计划报代表处.docx
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大桥冬季施工计划报代表处
黄延高速公路HY-7合同段
杜家河特大桥冬季施工组织计划
中铁十三局集团第三工程有限公司
二OO三年十月六日
杜家河特大桥冬季施工组织计划
一、概况
根据目前的工程进度及总体工期计划要求，按照黄延公司和第一项目组的意见，黄延路上的七座高墩大跨连续刚构桥梁的部分下部工程需进行冬季施工，为此，特编制杜家河特大桥冬季施工方案。
根据洛川县近10年的气象资料，10月份的日平均气温为15℃左右，最低气温－4℃；11月份的日平均气温为8℃左右，最低气温－6.3℃；12月份的日平均气温为0℃左右，最低气温－15℃；1月份的日平均气温为－6℃，最低温度为－20℃；2月份的日平均气温为－1℃左右，最低气温-14.9℃。
根据上述气温资料确定本施工区属冬Ⅱ区，冬季施工的时间段为10月26日至次年3月5日，历时131天。
二、编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041－2000；
2、黄延高速公路《技术规范》；
3、相关设计文件、施工图纸；
4、《公路工程质量检验评定标准》；
5、施工现场实际情况；
6、其他有关冬季施工的技术资料。
三、施工进度计划安排
1、杜家河特大桥的概况
该桥上部结构为91.5＋3×165＋91.5m预应力混凝土连续刚构桥梁，下部结构为灌注桩基础、左右幅联体式承台、矩形薄壁空心墩、柱式台，1、4号为单柱墩，墩高分别为36m、25m，2、3号为双柱墩，墩高分别为91m、68m。
2、杜家河特大桥目前的形象进度
由于受到前期连雨天气的影响，目前工程进度较计划滞后不少。
截至10月5日该桥的形象进度为：
0#台未施工；1#墩35根桩全部开挖，其中28根已成孔，剩余7根再有5天也将到位，钢筋笼加工22套；2号墩35根桩全部灌注完成；3号墩桩基施工完毕，目前正在绑扎承台钢筋；4号墩桩基已成桩4根，其余24根已全部开挖，预计再有7天全部到位，钢筋笼加工14套；5号台桩基施工完成。
3、工期目标及形象进度计划
根据业主及合同工期要求，高墩大跨桥梁在今年冬季必须将墩身施工到顶，完成0号块托架、模板及钢筋的安装，明年10月底完成梁部的合拢，2005年8月完成桥梁剩余的所有工程。
为此，根据工期目标并结合目前的进度，杜家河特大桥的施工计划安排如下表：
杜家河特大桥冬季施工计划安排表
序号
项目名称
工期计划
工期计算说明
一
1号墩
1
人工挖孔
03.10.6～03.10.11
2
桩基灌注
10.11～10.26
3
挖基、凿桩头、检测
10.27～11.7
超声检测需砼10天龄期
4
承台钢筋制安、砼浇筑
11.8～11.30
进入冬季功效降低
5
墩身施工
12.1～04.2.21
10＋7（6m）+30/1＋5=52天
6
0号块托架、模板等安装
04.2.21～04.4.3
3＋40＝43
二
2号墩
为控制工期的关键线路
1
桩基灌注
10.3
以完
2
挖基、凿桩头、检测
03.10.4～03.10.14
超声检测需砼10天龄期
3
承台钢筋制安、砼浇筑
10.15～11.5
4
墩身施工
03.11.6～04.3.9
10＋7（6m）＋40/1＋10（横系梁）＋45/1＋5＋7（春节）＝124天
5
0号块托架、模板等安装
04.3.10～04.4.20
40天
三
3号墩
1
承台钢筋制安、砼浇筑
03.10.5～03.10.15
2
墩身施工
03.10.16～04.1.18
10（准备）＋7（6m）＋27/1＋10（横系梁）＋34/1＋5＝93天
3
0号块托架、模板等安装
04.1.18～04.3.10.
3＋40＋7（春节）＝50
四
4号墩
1
人工挖孔
03.10.5～03.10.12
2
桩基灌注
10.13～10.28
3
挖基、凿桩头、检测
10.29～11.10
超声检测需砼10天龄期
4
承台钢筋制安、砼浇筑
11.11～12.8
5
墩身施工
03.12.9～04.1.19
10＋7（6m）+19/1+5=41T天
6
0号块托架、模板等安装
04.1.20～04.3.10
3＋40＋7（春节）＝50天
注：
杜家河特大桥的控制工期项目为2号墩身的施工，在施工组织上要全力保障2号的施工。
梁部的工期计划为：
04年4月20日浇筑0号块混凝土，5月20日完成挂篮的安装调试，5月21日开始施工1~18号梁段，按平均8天一个梁段计算需144天，到04年10月15日才能悬灌，按三次合拢次序完成合拢需时60天，则明年还将进行45天左右的冬季施工。
四、总体施工方案
1、设备配置：
（以杜家河特大桥2号墩为例进行分析）
（1）砼搅拌机：
冬季施工时使用2台HZS1000砼搅拌机，每台搅拌机每3分钟拌和1盘砼，每盘砼方量为0.8m3，每小时可拌和砼为32m3，6米墩身所需砼可在2小时内拌和完毕。
（2）砼罐车：
从拌和站至2号墩施工现场距离约为1公里，且重载为下坡。
根据下面时间考虑：
重载运输8分钟，输料至输送泵15分钟，空车返回5分钟，接料8分钟，按每车运输6m3考虑，每36分钟可输送6m3，配备2部罐车即可在3小时内将6米墩身（60m3）施工完毕。
（3）砼输送泵：
目前我合同段在2号墩配备的输送泵型号为：
HBT60，输送能力为60m3/h，完全可满足罐车的运输能力。
（4）砼加热设备：
在拌和站设1座1吨高压锅炉，满足拌和用水的加热及骨料加热，在2号墩和3号墩各设置2座2吨高压锅炉，在1、4号墩各设置1座1吨高压锅炉，以满足砼冬季养生需要。
（5）其他设备：
在拌和站设防护棚一套，在料场设骨料养护设备一套，在2、3号各设蒸汽暖棚4套，在1、4号墩设2套。
2、施工用水保证
冬季为河流的枯水季节，采取钻井抽取地下水的方法来保证施工。
五、热功计算
1、砼出机温度计算：
根据《公路桥涵施工技术规范》P345公式：
T0=[0.9（WCTC+WSTS+WgTg）+4.2Tw（Ww－PsWs－PgWg）+C1（PsWsTs+PgWgTg）－C2（PsWs+PgWg）]÷[4.2Ww＋0.9（Wc+Ws+Wg）]。
式中各符号的意义如下：
T0——砼拌和物的温度（0C）
WW、WC、WS、Wg——水、水泥、砂、石的用量（kg）
TW、TC、TS、Tg——水、水泥、砂、石的温度（0C）
Ps、Pg——砂、石的含水率（%）
C1、C2——水的比热容（kJ/kg·k）及溶解热（kJ/kg）
当骨料温度>00C时，C1=4.2，C2=0；
当骨料温度≤00C时，C1=2.1，C2=335；
砼拌和物的出机温度按式（J-2）计算
T1=T0-0.16（T0-Tb）（J-2）
式中；T1——砼拌和物的出机温度（0C）
Tb——搅拌机棚内的温度（0C）
2、砼入模温度计算：
T2=T1-（at+0.032n）（T1-Ta）
式中：
T2——砼拌和物经运输至成型完成时的温度。
t——砼自运输至浇注成型完成时的时间（h），取值为0.5。
n——砼转运的次数,取值为2。
Ta——运输时的环境温度，取为1。
a——温度损失系数（hm-1），当用砼搅拌输送车时，a=0.25。
根据《公路桥涵施工技术规范》冬季施工相关规定：
砼拌和物的出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。
分别假定气温为5℃，0℃，－5℃进行验算如下：
当气温为5℃时，见表1：
表1：
外界温度为50C
Wc
Tc
Ws
Ts
Wg
Tg
Ww
Tw
Ps
Pg
C1
C2
466.0
7.0
840.0
5.0
966.0
5.0
163.0
30.0
0.03
0.01
4.2
0.0
T0
10.2
混凝土拌和物的温度：
10.2
T0
Tb
T1
10.2
5.0
9.4
混凝土的出机温度：
9.4
混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度:
T2=T1-（at+0.032n）（T1-Ta）.
a
N
Ta
t
T2
0.25
2.0
5
0.5
8．6
混凝土的入模温度：
8．6
在气温为5℃时，骨料和水泥不需加热，将水加热到30℃即可保证砼出机温度为9.4℃，且入模温度为8.6℃。
当气温为0℃时，见表2：
表2：
外界温度为00C
Wc
Tc
Ws
Ts
Wg
Tg
Ww
Tw
Ps
Pg
C1
C2
466.0
2.0
840.0
0.0
966.0
0.0
163.0
70.0
0.03
0.01
2.1
335.0
T01
T02
T0
27256.0
2729.4
10.0
混凝土拌和物的温度：
10.0
T0
Tb
T1
10.0
0.0
8.4
混凝土的出机温度：
8.4
混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度:
T2=T1-（at+0.032n）（T1-Ta）.
A
n
Ta
t
T2
0.25
2.0
1.0
0.5
6.8
混凝土的入模温度：
6.8
在气温为0℃时，骨料和水泥不需加热，将水加热到70℃即可保证砼出机温度为10.0℃，且入模温度为6.8℃。
当气温为－50C时，见表3：
表3外界温度为-50C
Wc
Tc
Ws
Ts
Wg
Tg
Ww
Tw
Ps
Pg
C1
C2
466.0
-3.0
840.0
7.0
966.0
7.0
163.0
70.0
0.03
0.01
2.1
335.0
T01
T02
T0
37049.2
2729.4
13.6
混凝土拌和物的温度：
13.6
T0
Tb
T1
13.6
-5.0
10.6
混凝土的出机温度：
10.6
混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度:
T2=T1-（at+0.032n）（T1-Ta）.
A
n
Ta
t
T2
0.25
2.0
-5.0
0.5
7.7
混凝土的入模温度：
7.7
在气温为－5℃时，将水加热到70℃，骨料加热至7℃即可保证砼出机温度为10.6℃，入模温度为7.7℃。
在气温为－5℃时，混凝土经与其接触的钢筋和钢模板接触后，其温度T4为：
混凝土总重：
2.4*60=144吨，钢筋和模板总重：
9.659吨。
T4＝（144×1×7.7+9.659*0.48*-5）/（144*1+9.659*0.48）
=7.3℃。
满足规范要求的蒸汽养护开始时，混凝土温度需大于5℃的要求。
同理，可计算出在气温为－10℃，－15℃情况下，分别对拌和用水、砂石料适当加热即可满足冬季施工对混凝土的温度条件要求。
六、施工方法
杜家河特大桥主墩墩身每次砼灌注6m高作为一个作业循环，外模为桁架结构翻模，内井架作为内模的挂架整体提升，顶部设工作平台，负责钢筋接长、绑孔，临时存放小型机具和周转性材料。
利用塔式起重机、人工辅助依次循环形成拆模，翻升，组拼，钢筋接长，提升内模，泵送管道接长，灌注混凝土，养生，墩身十字线测定定位、标高测量的不间断作业，直至达到设计高度。
1、砼拌和：
（1）、在进行冬季施工前，提前做好防冻剂的试配试验。
（2）、在料场搭设材料暖棚，暖棚用轻质异型钢做骨架，外套棉蓬布。
在料场地面埋设蒸汽管道给砂石料加热。
拌和站料场加热见下示意图。
拌制砼的各项材料的温度，满足砼拌和物搅拌合成后所需要的温度。
当材料原有温度不能满足需要时，首先考虑对拌和用水进行加热，仍不能满足时，再考虑对集料加热，水泥只保温，不加热。
严格按冬季施工相关规范要求选择骨料。
严格控制拌制砼的坍落度；投料前，先用热水或蒸汽冲洗搅拌机混凝土拌和采用两次投料拌和法，先投入砂、碎石，再加入热水，搅拌60秒后，投入没有加热的水泥及所需的外加剂进行二次搅拌，搅拌时间为不少于180秒。
2、砼运输：
砼水平运输采用砼罐车，在罐车周壁保温覆盖（还没有成功经验）。
垂直运输采用砼输送泵，因距离较高，在输送管外侧包裹保温材料。
为减少混凝土输送过程中的热量损失或冻结，所有直接和冷空气接触的输送管道（直、弯管接头）用3cm厚的保温层包裹。
为防止混凝土接触冷却管而冻结，用热水对管道预先加热。
3、砼浇注：
在墩身平台上用轻质异型钢搭设高墩活动暖棚，骨架高10.2m，长8.5m，宽4m。
骨架外用保温篷布整体包裹。
各墩根据情况设置相应型号锅炉，平台布设5道环型蒸汽管道，以提高作业平台处温度，棚内温度保持在15℃以上。
在主墩空腔中距作业面下10m处，
搭设简易平台，平台上生火炉（火炉
带排烟管，取暖、供热水两用），以提
高墩身空腔中温度。
见左图。
4、砼养护：
（1）养护设备：
每套活动暖棚的总体积为：
V=10.2×8.5×4=346.8m3。
养护棚的表面系数：
0.85，总传热系数：
K=1.2，养护棚内混凝土养护温度：
Tb＝10℃，养护棚外平均温度：
Td＝－10℃，散热系数：
a＝1.5。
根据公式：
Q=3.6MK（Tb-Td）Av,可求得养护棚每小时的耗热量为：
38203KJ。
则四个墩身同时养护总的耗热量为：
152814KJ/h。
配备2座2吨高压锅炉即可保证墩身养护所需要的热量。
（2）施工方法：
在2号墩底部设置2吨高压锅炉2座，用以对墩身砼养护提供蒸汽。
主管道采用10cm钢管，固定于塔吊上，在顶部设阀门分流通至4个墩身，管道采取保温措施。
养护棚采用三层结构，即内侧为保温蓬布，中间为草帘、外侧为保温蓬布，固定于翻模外侧，人工配合塔吊安放、拆卸，见下示意图。
1、3号墩身混凝土的养护方法同2号墩身混凝土。
高墩活动暖棚见下示意图。
（3）砼养护升降温速度：
墩身砼的表面系数为3.36，砼养护的升温速度控制在10℃/h之内，降温速度控制在5℃/h之内，通过调节蒸汽的压力来实现。
养护温度控制在80℃以内。
（4）试件制作
对于用蒸汽加热法养护的砼结构，除制取标准养护试件外，应同时制取与砼结构同条件蒸养的拆模试件和强度检查试件，以确定拆模时间和检查经过蒸养后砼28d的强度。
（5）模板拆除
根据桥涵施工规范，砼达到设计强度的40％（即16Mpa）后方可停止养护，拆除模板。
（6）钢筋施工
墩身钢筋主筋为Φ28钢筋，施工中采用镦粗直螺纹接头技术连接，温度对其无影响。
其他非主筋的焊接宜在室内进行，当必须在室外进行时，最低温度不得低于-20℃，并采取防雪挡风措施，减小焊件温度差，焊接后的接头严禁立刻接触冰雪。
（7）1、3、4号墩身冬季施工方法与2号墩身基本相同3、结论：
根据上述分析，我部在采取冬季施工的情况下，可以保证工期按计划完成。
我单位有在同纬度、类似气候条件下进行桥梁工程冬季施工的经验，我们相信经过合理的施工安排和组织，再进行必要的资源投入，是可以保证冬季施工顺利完成的。
5、结论：
根据上述分析，采取冬季施工方案基本上还是可行的，但冬季施工的准备复杂、功效比正常施工时降低一半，工期能否按计划完成还不敢确定。
我单位有在类似气候条件下进行桥梁工程冬季施工的经验，但还没有活动升高保温的经验。
我们相信经过合理的施工安排和组织，再进行必要的资源投入，是可以保证冬季施工顺利进行的。
七、冬季施工所需的准备工作
（一）主要材料计划如下：
1、拌和站、料场保温棚材料：
棚架用立柱10号工字钢：
31.3吨，棚顶纵、横7.5cm角钢：
40吨、ф25钢筋15吨、棉毡保温蓬布8452平方米，草帘：
8000平方米，蒸汽主管道（ф10cm）245米，支管道（ф5cm）480米。
2、墩身养护保温材料：
钢管42吨，蒸汽用主管道（ф10cm）1245米，支管（ф5cm）1440米，棉毡保温蓬布9095平方米，草帘9000平方米。
3、锅炉加热材料：
锅炉用煤560吨。
（二）主要施工设备：
高压1吨锅炉：
1台；高压2吨锅炉6台。
八、冬季施工的安全措施
1、防火措施：
现场的生产、生活区配置齐全的消防设施，指派专人管理，经理部定期或不定期的随时检验。
房屋、料场、库棚等的消防安全距离要符合国家现行有关的消防规定。
2、防风措施：
施工期间要指派专人收听风力预报，当风力达到6级时，要停止露天起吊、装卸、高处作业以及泵送混凝土等作业。
3、防煤气中毒措施：
冬季采用煤炉、暖棚等保暖方案时，保证房屋有通风口，施工现场和营区必须指派专人进行巡查，建立严格的值班制度，值班电话24小时畅通，并与县120急救中心建立协作关系，以便出现事故后及时抢救。
4、防冻措施：
按照冬季施工方案备齐冬季施工所需的材料设备，做好冬季施工的各项准备工作，严格按照批准的方案组织施工。
生活区采取火炉取暖，生产区要配备一定数量的备用设备和材料，防止出现意外故障而使结构物受冻报废。
九、冬季施工增加的费用
见下页表。
高墩大跨桥梁主墩冬季施工
质量保证措施和监控措施
一、冬季施工易出现的质量通病：
1、混凝土拌和物的入模温度达不到规范要求的温度。
解决的方法为混凝土开盘前由技术人员仔细量测骨料和拌和用水的温度，通过计算能够达到入模温度方可开盘，否则要继续采取加温措施直至满足要求方可开盘。
2、混凝土在未达到其抗冻强度前受冻。
主要采取制作同体养护试件两组，经检查试件强度达到40％设计强度后方可降温取消养护，如出现意外即刻启动备用设备。
3、钢筋焊接工程由于温度变化大，而达不到规定的焊接质量。
墩身主筋接长采用镦粗直螺纹接头，其它焊件应在白天温度较高时进行作业，或在室内进行。
二、冬季施工质量保证措施：
1、组织保证。
项目经理部建立大桥冬季施工领导小组，由项目经理担任组长，项目总工任副组长，各科室主要负责人为组员。
统一思想、统一步调，切实可行的做好每一项工作，确保大桥冬季施工的质量。
2、人员保证。
由具有丰富冬季施工经验的人员负责本大桥的冬季施工工作，在施工前和施工期间对所有施工人员进行岗前和岗中培训。
3、设备保证。
根据工程量及工期确定冬季施工任务配备相应的冬季施工设备，而且做到关键设备有备品。
4、材料保证。
根据冬季施工任务及施工工程量，备足钢筋、水泥、砂石料等主要原材料，确保在雪天后工地不停工。
5、施工技术保证。
（1）施工前组织全员深入学习桥梁工程冬季施工有关技术规范和操作规程，严格按照相关技术质量要求和验收标准进行施工。
（2）做好混凝土工程、钢筋工程冬季施工技术交底工作，明确施工要求、注意事项，使全体人员在彻底明确施工对象的情况下投入施工。
（3）在大桥的冬季施工期间，抽调有经验、有能力的技术骨干组成混凝土入模温度控制、高墩混凝土冬期施工质量控制QC攻关小组，解决难题、确保质量。
三、冬季施工监控措施：
1、明确冬季施工监控、检查项目。
（1）、混凝土用水和骨料的加热温度。
（2）、混凝土在浇注及养护期间的本身及环境温度。
（3）、混凝土的加热养护方法和时间。
2、各项温度指标的检查次数。
（1）、对骨料和拌和水在装入搅拌机时的温度、混凝土自搅拌机倾出时的温度及浇注时的温度，每一工作班至少检查3次。
（2）、蒸汽养护期间，升温及降温期间每小时检查1次，恒温期间每2小时检查1次。
（3）、室内外环境温度，每昼夜定时定点4次。
3、冬季施工温度检查方法。
（1）、在浇注的混凝土构件的不同部位设置测温孔，绘制测温孔的布置图。
（2）、冬季施工主要采用蒸汽养护方法，应在离热源不同位置分别设测温孔。
（3）、温度计与外界气温隔绝，在测设孔内留置不少于3分钟。
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