祁离高速吕梁山隧道冬季施工方案.docx

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祁离高速吕梁山隧道冬季施工方案

祁离高速吕梁山隧道

冬

季

施

工

方

案

2017年10月29日

一．编制说明

（一）编制依据

（二）编制原则

二．冬季施工准备

（一）冬施时间

（二）冬施范围

（三）材料准备

（四）机械设备

三．冬季施工措施

（一）钢筋工程

（二）砼工程

（三）冬季施工测温与保温措施

（四）隧道暖棚施工措施

（五）拌合站保温措施

四．施工安全与消防安全

（一）施工安全

（二）消防安全

五．健康保证措施

（一）施工灰尘控制

（二）劳动防护用品发放使用

（三）施工现场、生活区环境卫生

吕梁山隧道冬季施工实施性方案

一、编制说明

（一）编制依据

1、吕梁山隧道工程施工图；

2、隧道施工技术规范、规程、标准；

3、我单位多年从事隧道工程的施工经验；

4、根据吕梁地区气象信息、气候状况。

（二）编制原则

1、严格执行国家有关冬季施工的法律、法规和各项管理条例，并做到模范守法、文明施工；

2、根据本标段总体施工进度要求，针对冬季施工的隧道项目采取有效的防护措施；

3、以成熟的施工技术、严密的冬防措施及先进的机械设备,确保隧道冬季施工的质量、安全，按期为业主提供一个优质的工程产品。

二、冬季施工准备

（一）冬施时间

根据施工规范要求，当室外日平均气温连续5天稳定低于-5℃进入冬季施工。

根据吕梁地区的气候状况，冬期施工时间一般为当年11月10日～第二年4月10日左右。

详见吕梁地区气候统计图表。

（二）冬施范围

根据工期要求，本工程将跨越两个冬期，冬期施工内容为：

冬施项目为隧道开挖、初期支护、仰拱施工及二次衬砌及其附属工程。

（三）材料准备

根据现场需要以及材料计划落实进场材料，冬施期间所需要使用的保温材料要在工序开工前准备就绪。

1、提前购进有质量认证并经检测合格的防冻剂、早强剂（指定厂家）、钢管、草袋、草帘岩棉被、塑料薄膜、施工及取暖用煤等物资。

2、安排试验员到砼拌合站现场负责监督冬季施工混凝土及外加剂的掺配、试验、施工配合比控制工作。

3、职工宿舍和办公室的采暖设施及设备。

（四）机械准备

施工前对机械设备全面进行一次检查，机械车辆更换低温燃料、油料及添加防冻液，在冰雪天车辆安装防滑链等措施。

对机械传动部位要及时检查，如有缺陷，及时维修、调整。

三、冬季施工措施

为了保证工程质量达到承诺的标准及在冬施期间安全、质量满足施工规范要求；进度满足施工进度计划。

在冬施期间，除了按照实施性施工组织设计方案施工外，在施工过程中拟采取如下措施：

（一）钢筋工程

冬施期间的钢筋加工安排在各个洞口钢筋加工厂内进行，钢筋厂采用火墙取暖，保证棚内温度在0摄氏度以上，顶棚安装引风机引排电焊产生的烟气。

1、从事电弧焊施工的焊工必须持证上岗，电弧焊施工须按国家标准GB9488有关规定执行；在每批钢筋正式焊接之前，必须进行相同条件下的焊接性能试验，合格后方可正式生产；

2、钢筋原材料、成品和半成品堆放应注意比地面垫高150mm，上面覆盖五彩布或塑料布，防止钢筋生锈，保持钢筋清洁；

3、在环境温度低于－5℃的条件下宜采用多层控温施焊工艺，与常温焊接相比宜增大焊接电流，减低焊接速度，既要防止焊后冷却速度过快，也要防止接头过热。

焊接过程中采用“回火焊道施焊法”，既最后回火焊道的长度比前层焊道在两端各缩短4~6mm，以消除或减少前层焊道及过热区的淬硬组织，以改善接头的性能。

焊接后应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应饱满；当环境温度低于－20℃时不宜进行施焊作业。

4、钢筋焊接头或焊接制品要分批进行质量检查和验收，包括外观检查和机械性能（拉伸、拉剪、弯曲试验），试件每批三个接头，每层中以300个同类接头为一批。

（二）砼工程

1、根据本工程特点及现场的施工条件，混凝土的拌和：

混凝土拌和采用集中拌合，拌合站搭设暖棚，棚内温度保持在5摄氏度以上，运输喷射混凝土罐车采取保温措施。

拌制前对各项材料温度进行测定，当各项材料温度能够满足混凝土拌和所需温度时，方可开盘拌料；当材料原有温度不能满足需要时，考虑在保温棚内采用蒸汽管道对集料加热，确保拌和出料温度满足施工要求，同时提高喷射用水温度。

混合料宜随拌随用，无速凝液掺入的混合料，存放时间不应超过2h，混合料掺速凝液后，存放时间不得超过20min。

2、冬季隧道衬砌用混凝土采用大拌和站集中拌和，大拌和站采用全封闭保温措施。

拌和投料顺序：

热水冲洗搅拌机、骨料投放、热水、搅拌，水温降低到40℃左右时，再投入水泥继续搅拌到规定的时间，要绝对避免水泥假凝，搅拌时间较常温延长50％。

出料时，检查出机温度不得低于10℃，否则，需对拌和料进行再次加热或调整集料温度。

混凝土运输采用混凝土罐车，泵送混凝土至作业面。

混凝土罐上包裹保温材料，减少运输过程中热量损失。

混凝土到现场出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。

3、混凝土的保温养护

由于砼施工作业面位于隧道内，常温在0℃以上，冬施采用覆盖一层塑料薄膜进行保温养护。

最短养护时间为7d。

5、混凝土热工计算

现对冬季施工热工进行计算，来分析和验证我队对冬季施工的措施和效果。

A、混凝土拌合物的温度：

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

（1）

式中：

T0---混凝土拌合料的温度（℃）

Wc、Ws、Wg、Ww---水泥、砂、碎石、水的重量（kg）

Tc、Ts、Tg、Tw---水泥、砂、碎石、水的温度（℃）

Ps、Pg---砂、碎石的含水率（%）

c1、c2---水的比热容（KJ/kg.K）及溶解热（KJ/kg）

当骨料温度＞0时，c1=4.2，c2=0

当骨料温度≤0℃时，c1=2.1，c2=335。

现按C30混凝土配合比进行计算（%）

项目

水泥（Kg）

砂（Kg）

石（Kg）

水（Kg）

干料

397

774

1070

155

含水率（%）

5

0.6

湿料

835

1105

含水量

38.7

6.42

109.9

假设原材料不采取措施时的温度数据：

砂：

1℃石：

1℃水泥：

2℃水：

0℃搅拌机棚温度：

0℃

由式

（1）计算得T0=0.8℃

B、拌合料的出机温度：

T1=T0-0.16（T0-Tb）式

（2）

式中：

T1---拌合料的出机温度（℃）

Tb---搅拌机棚内温度（℃）

计算得T1=0.7℃

按《规范》要求混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃，计算T1=0.7℃，不满足《规范》要求。

根据冬季施工措施采取水和砂加热，碎石利用热水在搅拌时加热，对水泥只保温不加热。

根据施工实际情况和经济要求考虑采取对水和砂加热。

为提高拌合机的温度在投料前用热水冲洗搅拌机，投料顺序为：

骨料→热水搅拌，然后再加入水泥再加水搅拌，时间应较常温时延长50%。

采取冬暖措施后材料的温度为砂：

10℃石：

2℃水泥：

2℃水：

60℃

根据式

（1）和式

（2）计算出

T0=14.3℃T1=12.0℃

满足《规范》混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃的要求

冬季施工需要混凝土的出场温度按下式计算：

采用蓄热法：

Th≥30-0.5Ti

式中Th——混凝土拌合物出场温度（℃）；

Ti——外界温度（℃）。

C、按《规范》要求混凝土拌合物经运输至成型温度不得低于8℃

T2=T1-（at+0.032n）（T1-Ta）式（3）

式中：

T2---混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度（℃）

t---混凝土自运输至浇筑成型完成的时间（h）

n---混凝土转运次数；

Ta---运输时的环境气温（℃）

α---温度损失系数，当用混凝土搅拌输送车时，为0.25

根据计算式（3）取n=1，t=0.5，Ta=0计算得T2=10℃

满足《规范》要求

混凝土的运输时间应尽可能的缩短，运输混凝土的容器设有保温措施，运输混凝土是采用混凝土输送车，能有效地缩短运输时间而且有较好的保温措施，所以提高水和砂的温度来提供温度损失而保障混凝土不受冻。

D、按《规范》要求混凝土冬季施工期间，用普通硅酸盐水泥混凝土在抗压强度达40%及5MPa前不得受冻。

所以混凝土成型后还需要进行养护，但根据我标段的实际情况，混凝土施工都在隧道内，根据测得环境气温都在10℃以上。

混凝土成型后，混凝土产生的水化热和围护层与环境的热传递能保证混凝土的养护温度。

所以在混凝土成型后不要进行加热保温措施。

E、根据上述计算可知在水温高于60℃和砂温度在高于10℃时即可保证混凝土的各项施工指标。

6、混凝土质量检查

冬期施工的混凝土，除按有关规定进行质量检查与控制外，试验室还要对混凝土硬化过程中的混凝土温度、环境温度、养生期限等进行控制、检查和测量。

（1）测水、外加剂溶液和骨料的加热温度及加入搅拌时的温度。

（2）测混凝土出机温度和浇筑时温度，每个班至少检测4次。

（3）混凝土试块增加至少两组同条件试块，分别用于检验受冻前的混凝土强度和转入常温养护28天的混凝土强度。

（三）冬季施工测温与保温措施

1、施工现场在入冬前建立测温组织，对每天大气温度、混凝土温度、喷砼混合料温度进行监测。

项目试验室负责本工程的测温工作，并派专人测温。

专职测温人员要认真负责，测试数据真实可靠。

2、试验人员每天至少测量3次环境气温。

3、测温时间和所测温度值详细记录，每天由资料员整理归档。

4、测温人员保持与供热、保温人员联系，如发现供热故障或保温措施不当使温度急剧变化或降温过快等情况，立即向技术负责人报告进行处理。

5、水井及管线提前做好保温工作，防止受冻；暂设工程的水管、供热管在入冬前做好保温维持工作。

6、加强与气象部门联系，及时掌握天气变化，提前做好防寒准备。

7、对测温保温人员及管理人员应专门组织技术业务培训，学习本工作范围内有关知识，明确职责。

组织参加冬期施工的工长、施工班组业务学习，以提高冬期施工和质量意识。

8、指定专人进行气温观测并作记录，收听当地气象台预报广播、电视天气预报，与当地气象部门联系预定中长期天气预报，做好防止寒流突然袭击的物资准备。

9、材料部门按现场需要以及材料计划落实进场材料，冬期施工期间需要使用的保温材料在开工前准备就绪。

10、做好冬期施工混凝土、砂浆及掺外加剂的试配、试验工作，提出适宜冬季施工的配合比。

（四）隧道暖棚施工措施

为保证隧道冬季施工的顺利进行，确保隧道冬季施工的质量、安全，按期为业主提供一个优质的工程产品。

对隧道洞口段采取加设棉门帘，防止冷空气进入，派专人在洞口进行值班。

（五）拌和站保温措施

由于本工程实际及工期要求，冬季除避开最冷月份外正常施工。

砼搅拌采取如下措施：

1、搭设保温暖棚

砼拌合站主要设在暖棚内，暖棚采用彩钢板房。

2、锅炉房

拌和站暖棚设置锅炉房，主要用于加热砼拌和所用的原材料。

均为蒸汽锅炉（其中1吨4个，2吨2个，3吨1个）锅炉房为砖结构，具体根据现场地形搭建。

3、加热水

拌和用水采用地下井水，抽送致拌合站的水池内采用蒸汽锅炉加热，在水池内安装蒸汽管，管上钻孔径约4mm水孔，孔数按其总面积等于汽管截面积计算。

4、加热骨料

骨料在料堆下用蒸汽间接加热，在每座骨料堆内埋设钢排管，通过管壁进行热交换。

排管采用φ60mm的厚壁无缝钢管，管的间距为0.3m。

保证骨料温度在10°C左右。

四、施工安全与消防安全

（一）施工安全

1、安全教育

开展冬季施工安全宣传教育，使各级领导和广大职工认识到安全生产的重要性、必要性，懂得安全生产的科学知识，牢固树立“安全高于一切，责任重于泰山”的思想，自觉遵守各项安全生产法令和规章制度，提高全体职工的安全意识和自保、互保能力。

2、安全检查

（1）每项工程施工前，对投入的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经有关部门的验收的不准使用。

（2）项目部对生产中的安全工作，组织定期和不定期检查。

（3）加强安全生产的组织领导，每次定期安全生产检查，针对安全生产中存在的实际问题制定具体计划，提出明确的目标和要求，充分做好宣传动员工作，有计划、有步骤、有重点地进行检查。

（4）安全生产检查时做到自查与互查结合，上下结合的方法，坚持横向到边、竖向到底，不留死角，做到边检查、边整改，条条有着落，件件有交待。

（5）针对施工专业性的特点还要进行专业性安全检查和整改。

3、安全防护

⑴冬季施工，为施工人员配发防滑靴，及时清除冰雪，保证人员设备安全；

⑵施工中接触热水要防止烫伤。

⑶防止工人在施工中冻伤，做好在室外工作时的保温保暖。

4、安全用电

⑴室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置；

⑵各类电器开关和设备的金属外壳，均应设接地或接零保护；

⑶防火、防雨配电箱内不得存入杂物，并且要设门加锁，专人管理；

⑷移动的电气设备的供电线路使用橡胶电缆，穿过场内行车道时，穿管埋地敷设，破损电缆不得使用；

⑸检修电气设备时必须停电作业，电源箱或开关握柄上挂“有人操作，严禁合闸”的警示牌并设专人看管，必须带电作业时要经有关部门批准；

⑹现场架设的电力线路，不得使用裸导线。

临时敷设的电线路，必须安设绝缘支撑物，不准悬挂于钢筋模板和脚手架上；

5、机械安全

⑴驾驶室或操作室应保持整洁，严禁存放易燃、易爆物品，严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转；

⑵各种机械有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生，严禁对运转中的机械设备进行维修、保养、调整等作业；

⑶定期组织机电设备、车辆安全大检查，对检查中查出的安全问题，按照“三不放过”的原则进行调查处理，制定防范措施，防止机械事故的发生。

（二）消防安全

贯彻“以防为主，防消结合”的消防方针。

逐级建立防火责任制，落实责任，确保施工安全。

具体措施如下：

1、工地建立防火责任制，职责明确。

按规定设专职防火干部和专职消防员。

2、按规定建立义务消防队，有专人负责，订出教育培训计划和管理办法。

3、重点部位（危险仓库、油漆间、油库、木工间等）必须建立有关规定，有专人管理，落实责任。

按要求设置警告标志，配置相应的消防器材。

4、建立动用明火审批制，按规定分级别，明确审批手续，并有监护措施。

5、非重点仓库及宿舍，明确明火手续，并有监护措施。

6、酸碱泡沫灭火器由专人维修、保养，定期调换药剂，标明换药时间，确保灭火器效能正常。

7、对施工现场四周加强防火巡查，消灭事故隐患。

8、施工场地布置时明确留出消防通道，配齐现场消防器材，并有专人监督检查。

五、健康保证措施

（一）施工灰尘控制

1、为降低粉尘浓度，采用潮喷混凝土的施工工艺。

2、施工场地及道路适时清扫，减轻扬尘污染。

土、石、砂、水泥等材料运输和堆放进行遮盖，减少尘埃污染。

（二）劳动防护用品发放使用

1、作业工人的劳动保护用品要正确使用，如焊接防水板、喷涂防水隔层、震捣、混凝土操作者，要穿胶鞋、戴胶皮手套和特殊口罩。

喷射混凝土的操作人员作业时，必须戴防尘罩、防尘帽等防护用具。

2、每个职工宿舍和办公室配备电暖气，确保室内的温度。

（三）施工场地、生活区环境卫生

1、建立现场各区域的卫生责任人制度，责任人名单上墙。

定期搞好环境卫生，清理垃圾和积雪，保持现场无臭味。

2、保持宿舍清洁、干爽、整洁有序，桌床、衣柜尺寸统一。

3、施工作业层保证良好的通风，设置茶水桶。

4、在现场设置医务室，随时为职工提供医疗服务。

5、施工现场坚持工完料清，施工面的废料必须做到随做随清，集中袋装，及时清运，并倒往指定地点。

编制：

胡昌海