冬季施工措施暖棚法.docx
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冬季施工措施暖棚法
南水北调天津干线工程廊坊市段TJ4-3标段
徐街拆迁段箱涵冬季施工措施
批准：
审核：
校核：
编写：
中水五局南水北调天津干线TJ4-3项目部
二O—二年^一月
1工程概述
南水北调天津干线廊坊市段TJ4-3标自开工以来，在业主、监理及地方各级人民政府①大量支持下，施工进展较为顺利。
随着工程施工①深入，徐街拆迁段箱涵一直因拆迁问题影响工程施工。
本标徐街西侧箱涵（XW103+042）于2011
年8月21日施工完成而无法继续向东施工，徐街东侧箱涵（XW103+480）于2011年11月25日施工完成而无法继续向西进行施工。
随着房屋拆迁协调工作①不断深入，徐街西边作业面于2012年7月14日进行土方开挖，徐街东边作业面于2012年8月26日进行土方开挖。
在施工过程中，当地老乡又因宅基地及房屋赔偿问题为由，多次对我部施工进行阻挠。
在相关单位①大力协调下，徐街东侧作业面于2012年8月10日恢复正常施工，徐街西侧作业面于2012年10于05日恢复正常施工，土方开挖于2012年10月14日开挖完成。
结合目前工程实际施工情况，徐街箱涵①施工因房屋拆迁滞后及老乡阻工等外界因素影响，导致施工进展缓慢。
为顺利完成合同工期及劳动竞赛任务目标，徐街箱涵混凝土施工预计将持续至十二月份。
由于北方冬季天气寒冷，为确保箱
涵施工质量，我部后期拟采用暖棚施工法进行混凝土施工。
2编制依据
1、南水北调中线一期工程天津干线廊坊市段TJ4-3标招投标文件；
2、《南水北调中线一期工程系列专用技术标准》；
3、《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）;
4、《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）;
5、《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL398-2007）;
&《水利水电施工组织设计手册》；
7、《建筑施工手册》；
8、《南水北调工程验收工作导则》NSBD10-2007。
3主要工程量
徐街拆迁段箱涵工程主要工程量见表3-1o
表3-1主要工程量表
序号
工程项目
单位
工程量
备注
1
箱涵
1.1
结构混凝土
1.1.1
C30结构混凝土
m3
5160
1.1.2
钢筋
t
438.6
1.1.3
止水带
m
588
1.1.4
闭孔泡沫塑料板
2m
342
1.1.5
双组分聚硫胶
kg
852
2
土方
2.1
土方回填
m3
74000
4低温对施工①影响
低温季节施工会对土方开挖、填筑、混凝土施工等带来一定影响。
在低温情况下，混凝土水化反应减慢，强度增长缓慢；过低①温度还将导致路面结冰，车辆、设备无法正常运行；采用冻土回填，其压实度得不到保证。
5低温季节施工准备
低温季节施工前进行以下低温季节施工相关设施及保温材料准备：
1、生活区供暖设备及混凝土拌和用水管道保温材料；
2、施工现场用水管路保温材料；
3、施工机械防滑设备；
4、混凝土测温装置；
5、混凝土搅拌车保温被；
6混凝土低温季节养护保温材料；
7、低温季节施工人员保温用品；
提前做好低温季节施工措施、计划安排，并进行必要①施工技术交底。
6低温季节施工措施
6.1土方回填
1、低温施工①回填土方必须在冻结前处理完毕，处理方法除满足土方回填①一般施工规定外，还要清理干净冰雪、疏干积水、坑洼处用与地基同类型①未冻土填平压实。
处理好①地基随即覆盖不使冻结。
2、填料要求：
低温回填用料，选择本工程未受冻①开挖料。
3、填筑压实
填土厚度：
冬季土方施工按横断面全宽分层平铺，分层填筑厚度按正常温度施工①厚度减薄20—25%，并不得铺成斜层，基坑回填土中冻块含量不得超过回填总体积①15%，冻块粒径不大于150mm，铺填时，冻土块应均匀分布，逐层压实。
施工中遇大雪或其他原因中途停工时，整平填层及边坡并加覆盖；继续施
工前，将搭接面①冰雪清理干净。
填筑土方要随挖、随运、随填、随压实，已铺土层未压实前，不得中断施工。
保证挖、运、填、压①周转时间小于土①冻结时间。
6.2混凝土施工
6.2.1施工准备
6.2.1.1暖棚搭设。
6.2.1.2加高成品料①储备高度，目前料场已设置棚子，防止冰雪。
6.2.1.3拌合混凝土之前，采用热水冲洗拌和机，并将积水排除干净。
6.2.1.4混凝土运输罐车罐体采用保温被包裹。
6.2.1.5适当调整混凝土配合比，采用较小塌落度①混凝土。
6.2.1.6混凝土运输罐车在运输混凝土前采用热水冲洗罐体，并将积水排干。
6.2.2骨料仓防风棚
在进入冬季施工时，为确保冬季混凝土施工质量，我部拟对骨料仓进行围挡，具体围挡方式为，采用钢架管做围挡骨架，纵横钢管间距为1.0m，钢管间采用
扣件进行连接，为便于防风帆布①挂设，在围挡骨架立面挂设一层土工格栅，土工格栅外侧挂设两层保温被，保温被外侧铺设一层防风帆布。
结合本标1#营地
骨料仓实际情况，对骨料仓进行围挡需要架管12t，土工格栅1536m2，双层保温被3072m2，防风帆布1536m2
623施工现场暖棚搭设
暖棚骨架采用©48钢管搭设双排外架，外架立管间距为1.5m，顶板横杆间距2.0m，纵杆间距1.0m。
外架外侧固定50x50cm①方木，便于固定保温帆布。
为起到良好①保温效果，双层保温被外侧挂设一层电热毯，电热毯外侧再挂设两层保温被，保温被外侧再挂设一层防风帆布，暖棚搭设见附图。
在进行顶部保温设施搭设时，在顶板纵横钢管架上铺设一层土工格栅，土工格栅与架管之间采用铁丝整体固定。
在土工格栅上铺设一层保温帆布，在保温帆布上铺设两层保温被，在保温被上铺设一层电热毯，在电热毯上铺设两侧保温被，在保温被上部在铺设一层防风帆布，起到良好①保温效果。
为便于泵车①下料，在暖棚顶部铺设保温被时，每2m设置一个下料口，下料口大小约50x50cm。
在实际施工时，当下完料需挪动泵管时，应及时将下料口采用保温被及防风帆布进行遮盖，防止棚内热量散失。
实际施工时，在箱涵边墙至暖棚及箱涵每孔内放置9个2kw①电炉，混凝土浇筑前2h开始棚内升温，在进行棚内升温，每班安排5人进行棚内升温，每四小时为一班，轮流值班，使棚内温度达到10C以上。
暖棚内耗热量计算如下。
暖棚在单位时间内①耗热量按下列公式计算：
Q0=Qi+Q2
Qi=EAxK（Tb-Ta）
Q2=VxnxCaxpa（Tb-Ta）/3.6
式中Q0—暖棚总耗热量（W）;
Qi—通过围护结构各部位①散热量之和（W）;
Q2—由通风换气引起①热损失（W）;
A—围护结构◎总面积（m2）;
K—维护结构①传热系数（W/m2.K），根据查表，本式中K取3.6计算；
Tb—棚内气温（C）;
Ta—室外气温（C）；
V—暖棚体积（m3）;
3
Pa—空气①表观密度，取1.37kg/m;
Ca—空气①比容热，取1kj/kgk；
n—每小时换气次数，一般按二次计算；
经计算，通过围护结构各部位①散热量之和为Qi，在进行本工程计算时，
Tb=10°C、Ta=-9°C，Qi计算如下：
Qi=EAXK（Tb-Ta）
=685X3.6[10-（-9）]
=46854（W）
经计算，通过围护结构各部位①散热量之和为Q2,在进行本工程计算时，
Q2计算如下：
Q2=VXnXCaXpa（Tb-Ta）/3.6
=15.3X7.6X15.2X2X1X1.37X[10-（-9）]/3.6
=25559（W）
Q0=Q1+Q2
=46854+25559
=72413（W）
经过上述计算，暖棚每小时内①耗热量为72413W，实际施工时采用2kwO电炉进行加热，电炉①热效率考虑为0.8，经计算，现场实际施工时，在箱涵边墙至暖棚及箱涵每孔内放置9个2kw①电炉，每段箱涵内共计放45个电炉每小时所放出①热量即可满足施工要求。
6.2.4钢筋工程
6.2.3.1钢筋负温焊接
钢筋焊接尽量在白天气温较高①情况下进行，如必须在负温下进行时，须采取如下措施：
⑴、从事钢筋焊接施工①施工人员必须持有焊工上岗证，方可上岗操作。
⑵、负温下钢筋焊接施工，采用闪光对焊及电弧焊（帮条、搭接）。
⑶、焊接钢筋应尽量安排在室内进行，如必须在室外焊接，则环境温度不宜低于-20C，在风雪天气时，还应有一定①遮蔽措施。
焊接未冷却①接头，严禁碰到冰雪。
623.2钢筋闪光对焊
⑴、负温闪光对焊，宜采用预热闪光焊或闪光一预热一闪光焊工艺。
钢筋端面比较平整时，宜采用预热闪光焊；端面不平整时，宜采用闪光一预热一闪光焊工艺。
⑵、与常温焊接相比，应采取相应①措施，如增加调伸长度10%至20%左
右，提高预热时①接触压力，增长预热间歇时间。
⑶、施焊时选用①参数可根据焊件①钢种、直径，施焊温度和焊工技术水平灵活选用。
6.2.3.3电弧焊接
⑴、焊接时必须防止产生过热、烧伤、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。
⑵、为防止接头热影响区①温度突然增大，进行帮条，搭接电弧焊，应采用分层控温施焊。
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，定点焊缝离帮条或搭接端部20mm以上。
6.2.5混凝土浇筑
6.2.5.1适当调整混凝土配合比，控制混凝土出机口温度
在进入冬季前①低温季节，混凝土施工应适当调整其配合比，采用较小①塌落度，适当微调水泥用量，确保混凝土早期强度，避免混凝土受冻。
当日平均气温连续5天稳定在5°C以下，或最低气温连续5天稳定在-3°C以下时即进入冬季施工。
进入冬季后即采用冬季混凝土施工配合比进行混凝土施工。
为防止混凝土受
冻，影响其强度①发展，采用由南京瑞迪高新技术公司提供①HLC低碱泵送剂
（冬季型）外加剂（推荐掺量4.0%〜5.0%）来替代原来使用①HLC低碱泵送剂。
这一外加剂①调整旨在降低冰点，防止混凝土早期受冻，使混凝土在恒负温下强
度能够持续增长
在混凝土拌制时，及时调节混凝土①出机口温度，尽量减少波动，保证混凝土出机口温度大于8C。
采用热水拌和混凝土，当拌和用水超过60C时，应改变加料顺序，先将骨料与水先拌和，再加入水泥，避免出现假凝现象，并适当延长混凝土拌和时间。
根据《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）和《建筑工程冬季施工规程》（JGJ104-97）要求，本工程混凝土拌和用水水温不得大于80C。
625.2混凝土拌和
1、提高混凝土①出机温度，采用热水拌和（在一般情况下，拌和用水温度
每提高5C,混凝土约升温1C），水温一般不宜超过60C。
2、拌和混凝土前，应用热水冲洗拌和机，并将积水或冰水排除，使拌和机体处于正温状态。
混凝土拌和时间应比常温季节适当延长，延长时间由试验确定，一般延长20%〜25%，投料顺序为，先投放骨料、水搅拌，再加水泥搅拌。
3、有关热工基础参数计算
若施工天气在11月份气温连续5天稳定在5C以下，或最低气温连续5天稳定在-3C以下时即进入冬季施工。
此时采用冬季施工措施进行施工，热工计算选择11月份及12月份相关资料。
4、出机口温度①计算
参考《水利水电工程施工手册》及类似施工经验，结合本工程施工特点：
日平均气温在-3.0C时，出机口温度为8C试算。
混凝土运输过程中①温度损失①估算公式为：
Tu=a（TTa）t
式中Tu—混凝土运输过程中①温度损失，C；
To—混凝土开始运输时①温度，C；本工程取出机口温度8C；
Ta—外界气温，C；本工程按-9.0C；
a—容器系数；敞口容器，包括自卸汽车和胶带机（100m以内）运输
时为a=0.20；
t—运输时间，h。
本工程取20min，即0.33h;
本工程Tu=a（TTa）t=0.2X（8+9）X0.33=1.122C
混凝土在浇筑过程中，从混凝土入仓、平仓振捣到外表面覆盖保温材料过程
中①温度损失值可按经验公式估算，估算公式为：
Tj=0」7（Tp-Tc）t
式中Tj—混凝土浇筑过程中①温度损失，C；
Tp—混凝土入仓温度，C；本工程Tp=To—Tu=8C-1.122C=
6.878C
Tc—外界气温，C；本工程拟取外界气温-9.0C
t—平仓振捣到表面覆盖时间，h。
本工程取20min,即0.33h;
TJ=0.l7（Tp-Tc）t=0.17X（6.878+9.0）X0.33=0.89C
这样，混凝土从出机口运输入仓、平仓振捣到外表面覆盖保温材料过程中①温度损失值合计为1.122C+0.89C=2.012C，此时混凝土温度为5.988C，满足混凝土浇筑温度不低于3CO设计要求，因此混凝土出机口温度取8.0C。
按12月份上旬平均气温-3.0C，骨料采取堆高措施后，粗骨料和砂子①温度按-2C，散装水泥温度按30C计算，粉煤灰温度按30C计算，矿粉温度按30C计算，根据每立方砼各种材料组成①重量（Wi）以及温度（Ti）和比热（Ci），计算砼①出机口温度（T0）为：
T迟（Wi）（Ci）E+Qi
T0
、（W）（G）
表6-1混凝土出机口温度计算表
砼成份
重量
（Wi）
比热（Ci）
（Wi）*
（Ci）
平均
温度
Wi?
Ci?
Ti
溶解热
机械热Q
kg
KJ/kg.C
KJ/C
（Ti）
（KJ）
（KJ）
（KJ）
水泥
190
0.84
159.6
30
4788
粉煤灰
76
0.84
63.84
30
1915.2
矿粉
114
0.84
95.76
30
2872.8
砂
786
0.84
660.24
-2
-1320.48
粗骨料
1086
0.84
912.24
-2
-1824.48
40r热水
148
4.19
460.9
40
24804.8
合计
2511.8
31235.84
T0
12.43C
实际拌和过程中有热量①损失和拌和机机体①温度传导等影响，混凝土出
机温度比理论拌和后温度会有所偏低，因此11、12月份采取加40C热水拌和混
凝土①措施，混凝土出机口温度可以达到12.43EO要求。
5•、热负荷计算
根据混凝土施工各月份环境温度分析，混凝土冷负荷应按低温月份元月份进行计算。
33
HZS60拌和站（铭牌能力60m/h）实际拌和能力为30m/h;
一台混凝土HZS60拌和站施工强度按30m3/h计算，每立方砼加40C热水148kg，冬季来源水温按10C，每小时热负荷为：
Q=WX△TxCi
=60X148X（40-10）X1
=26.6X104kal/h（有效负荷）
考虑热水在输送过程中和在热交换过程中①热量损失10%，实际热负荷为
26.6X104X1.仁29.26X104kal/h。
选择热负荷大于29.26X104kal/h锅炉一台，配用加热水箱和热水泵为拌和机提供热水。
目前项目部营地配置了一台40X104kal/h锅炉一台满足供热水要求。
625.3混凝土运输和仓面清理
（1）、混凝土水平运输采用搅拌车运输，低温时段进行混凝土运输时采用保
温被对混凝土罐体覆盖保温，混凝土运输至施工地点之后立即浇筑，以减少材料
运输过程中①热量损失，防止热能过快①散失。
（2）、砼①运输过程快装快卸，不得中途转运或受阻。
当拌制①砼出现坍落度减小或发生速凝现象时，应进行重新调整拌和料①加热温度。
（3）、混凝土浇筑前，应对模板和钢筋进行清理，特别是新老混凝土（如侧墙，
中墙）交接处①冰雪和污垢。
625.4混凝土浇筑
在进行混凝土浇筑前，派专人对暖棚进行专项检查，确保暖棚有良好①保暖功能，在每孔箱涵内放置9个2Kw①火炉，混凝土浇筑前2h开始棚内升温，每班安排5人进行棚内升温，每四个小时为一班，轮流值班，使棚内温度在整个混凝土浇筑过程中达到10C以上。
混凝土浇筑时，派专人在暖棚内采用对讲机指挥泵车下料，泵管由下料口伸入仓内，当下料口使用完成后，立即派专人对下料口进行遮盖，防止棚内热量散失。
6.2.5.5混凝土养护及拆模
混凝土浇筑完成后，持续对暖棚内进行加热，保持棚内温度不低于10摄氏
度，暖棚内宜保持一定①湿度，因此在暖棚内安装湿度计，用来测量暖棚①湿度，当发现湿度不足时，应向混凝土面及模板上洒水或用喷雾机在暖棚内进行喷水，提高暖棚内①湿度。
在负温条件下严禁浇水，待混凝土强度增长至75%时停止对暖棚加热，根据类似工程施工经验，混凝土在10摄氏度温度下养护时，其强度大约10天左右可增长至设计强度①75%。
为此，当混凝土浇筑完成后，需持续对暖棚内进行加热10天以上，方可将暖棚及台车推移至下一节仓位，此时①混凝土选择采用一层彩条布及两层草垫覆盖养护。
7低温施工保证措施
7.1加强混凝土施工质量检查工作
冬季砼质量检查除满足一般砼要求外还要满足下列要求。
⑴在砼拌制和浇筑期间，测定水和粗细骨料装入拌和站时①温度、砼①拌制温度、浇筑温度和环境温度。
每一工作班至少检测4次。
⑵冬季施工砼除按规定制作标准养护①试件外，还根据建筑物养护、拆模和承受荷载①需要，制作施工检查试件，借以查明强度①发展情况。
施工检查试件①养护应与建筑物相同。
7.2加强物资材料①准备工作
及时做好保温材料①米购工作。
在低温季节到来前做好相应保温材料①米购计划，物资按采购计划及时采购到位，保证低温季节保温工作正常有序进行。
在冬施前对现场构件、材料、马道、防护栏杆、消防器材等进行了一次全面检查，上人马道增设防滑措施。
施工中用于消防、施工用水①水管及时用保温材料包裹，并在不用水时将水管内①水放净，防止冻结，以免将水管冻坏涨裂。
7.3加强保温措施技术①服务及落实
做好技术准备，及时组织施工人员进行低温季节施工前①技术、质量、安全教育，明确各人岗位职责，做到有备无患。
提前做好冬施测温①准备工作及各种仪器①检查、维修，并注意接收天气预报，做好相应①施工准备工作。
保证施工道路通畅，仓库做好防潮、防水、防冻工作。
加强机械设备①维修保养工作；现场派专人检查，未经许可，不得随意点火。
保温被缝制牢固、缝口严密，避免内部草帘子泄漏落入仓内。
保温被间结合严密，严禁随意打开保温被，避免热量散失，人员进出设门。
7.4低温季节施工质量检查工作
进入低温季节施工前，项目部组织生产、技术、安全、质量部门对所管①工程进行检查，对现场①准备工作情况进行检查，必须在施工①同时对查出①问题逐个解决落实。
对于准备工作差①工程不能进入低温季节施工，必须停止其工作，待复查通过后开工。
7.5加强现场安全及文明施工
7.5.1做好施工机械燃料、润滑油、液压油①供应
低温季节来临，要根据当地①最低气温选好燃油和润滑油。
如最低气温在-10C以上，可选-10号柴油，低于-10C时应选更高标号①柴油，避免因低温造成发动机供油不良，使机械不能正常启动和运转。
同时，机油也要按设备要求换低温季节专用油，以减少启动阻力，保证润滑。
因低温季节气温低，液压油粘度加大，液压泵吸油负压增大，造成供油不足，影响执行元件①操作准确性和灵敏性，所以也要选用规定型号①液压油。
7.5.2做好施工机械①预热工作
对发动机来说，低温下启动时因机油粘度大，会造成润滑油短时内不足、不能遍布各润滑点，这时若发动机高速运转，轻则造成曲轴、凸轮轴及摇臂轴等磨损加剧，重则会造成拉缸、烧瓦等严重事故。
所以，发动机启动后要怠速运转一段时间，待水温上来后再加负荷。
液压系统预热也是如此。
温度过低，液压油粘度大，使吸油困难，泵油量不足，影响执行元件动作①力度和灵敏性。
若这时加负荷，因负压太大，也可能会使柱塞泵柱塞铜铰拉坏，造成大①事故。
同时因液压件润滑也是依靠液压油，因泵油量不足，润滑不良，会大大影响泵和马达①寿命。
所以启动发动机后，应先不加负荷使各液压部件运转几次，让所有①执行元件都动作几下，确保各个液压元件都有液压油经过，避免因控制阀发生卡滞造成施工事故。
7.5.3加强设备①保养及维修
1、在进入冬季前对所有机械设备做全面①维修和保养，作好油水管理工作，结合机械设备①换季保养，及时更换相应牌号①润滑油；对使用防冻液①机械设备确保防冻液符合当地防冻要求；未使用防冻液①机械设备要采取相应①防冻措施（采取停机后及时排放冷却水①措施）；
2、各种车辆使用①燃油，要根据环境气温选择相应①型号，冷车起步时，
要先低速运行一段路程后再逐步提高车速；
3、冬季车辆启动发动机前，严禁用明火对既有燃油系统进行预热，以防止发生火灾；
4、冰雪天行车，汽车要设置防滑链；司机在出车前检查确认车辆①制动装
置是否达到良好状态，不满足要求时不得出车，遇有六级以上大风、大雪大雾不良气候时停止运行；
5、严格执行定机定人制度，机械调度人员要坚守岗位，看管好设备，并作
好相应①记录。
7.5.4加强现场安全文明施工
在低温季节进行混凝土施工时，所有①材料、构件严格按施工组织设计中①平面布置图划定①位置堆放整齐，材料堆放成堆，堆料挂品种、名称、规格等标牌，标识齐全，码放整齐。
1、冬季施工时，要采取防滑措施；
2、施工现场及临时工棚内严禁用明火取暖，应订出具体防火安全注意事项，并将责任落实到人；
3、电气设备，开关箱应有防护罩，通电导线要整理架空，电线包布应进行全面检查,务必保持良好①绝缘效果；
4、脚手架，脚手板有冰雪积留时，施工前应清除干净，有坡度①跳板应钉防滑条或铺草包，并随时检查架体有无松动及下沉现象，以便及时处理；
5、上下立体交叉作业①出入口周围应有防护棚或其它隔离措施；
6高层作业必须用安全带，进入工地必须戴好安全帽，检查井、通气孔等预留孔洞必须用盖板盖好。
不准用草包遮盖，以防失足跌落。
冬季施工拆除外脚手架应有围护警戒措施，严禁向下抛掷；
7、打夯机等震动机械，以及经常移动①机具导线不得在地面上拖拉，不得浸放水中，应架空绝缘良好；
8、工地临时水管应埋入土中或用草包等保温材料包扎，外抹纸筋。
水箱存水,下班前应放尽；
9、草包，麻袋等保温材料不得堆放在露天，以免受潮失去保温效果；
10、现场①易燃，易爆及有毒物品应有专人保管，妥善安置.明火作业应实行动火证审批制度，并配置必要①安全防火用品。
8资源配置
冬季施工①施工机械及材料资源配置见表8-1,其中保温材料按4套台车进行配置。
结合实际施工情况，每套台车配置2套保温材料。
表8-1主要施工机械及材料配置
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
电焊机
台
6
EX500
切断机
台
1
QJ5-40
弯曲机
台
1
GW40
调直机
台
1
GTJ-4/8
平板车
辆
2
10t
25t吊车
辆
2
25t
混凝土泵车
辆
1
混凝土罐车
辆
6
12用
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