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冬季施工方案
河南省南阳市南水北调供水配套工程施工第九标
冬季施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁十六局集团有限公司
南阳市南水北调受水区南阳供水配套工程第九标段项目经理部
二○一三年十一月
目录
一、编制范围及编制依据1
二、工程概况1
2.1工程概述1
2.2水文气象及工程地质2
2.2.1水文气象2
2.2.2工程地质2
三、冬施方案4
3.1施工准备4
3.1.1组织措施4
3.1.2现场准备5
3.2冬期施工的质量控制措施5
3.2.1土方开挖工程5
3.2.2喷射混凝土的冬施措施5
3.2.3钢筋工程6
3.2.4混凝土工程7
3.2.4明挖施工9
3.3冬期施工的安全控制措施9
3.3.1、冬季施工安全：
9
3.3.2、冬季施工管理10
四、紧急情况应对方案10
冬季施工方案
一、编制范围及编制依据
本施工方案的编制范围是南阳市南水北调供水配套工程施工第九标段冬季施工方案。
本方案的编制依据主要包括：
1、南阳市南水北调供水配套工程施工第九标段招标文件，工程相关设计文件、设计图纸等；
2、工程所在地的地理、交通、地质、水文、气候等施工条件；
3、我单位质量、环境、职业健康、安全管理体系的要求，以及现有的技术水平、施工管理水平和机械配套能力；
4、现有的国家、行业及现行工程建设领域的规范、规程、标准以及有关的行业法规和法令等，主要包括：
（1）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GBJ50300-2001）；
（2）《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；
（3）《隧道工程施工质量验收标准》（QGD-012-2005）；
（4）《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）
5、我公司学术水平、施工管理水平、机械设备配套能力以及类似工程的施工经验和科研成果。
6、业主要求的质量标准及我单位的创优规划。
二、工程概况
2.1工程概述
5号口门向南阳市供水工程施工5-1标傅岗水厂供水线路位于河南省南阳市内，供水线路总长2.13km。
管道流量3.3m3/s，为II等工程，输水管线上主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时性建筑物为4级。
供水线路自口门泵站进水池沿总干渠向北布置，穿越北京路后约450m折向东南，然后管线经高庄北沿城中村改造项目用地东侧三里河右岸向西南至张衡路，穿过张衡路后进入规划傅岗水厂。
主要工程量：
管道铺设安装2.20km，土方开挖29929m3，土方填筑26622m3，软岩开挖79237m3，软岩填筑79201m3，石方开挖15367m3，粗砂垫层1751m3，混凝土11945.28m3，钢筋制安320.68t等。
2.2水文气象及工程地质
2.2.1水文气象
河南省南水北调受水区南阳供水配套工程输水管线沿途穿越区域属北亚热带湿润地区，区域内四季分明，夏秋两季受西太平洋副热带高压控制，多东南风，炎热多雨，冬春季受西伯利亚和蒙古高压控制，盛行西北风，气候干燥少雨。
区域内多年平均气温14.4～15.1℃，极端最高气温42.6℃，极端最低气温-21.2℃；多年平均风速为1.9～3.1m/s，最大风速20m/s。
区域内多年平均降水量为820mm，最大年降水量为1294.6mm，最小年降水量为551.4mm。
年降水量大多集中在6～9月，占全年的70%，其中7、8两月降水占全年的38%；降水量年际变化也大。
本标段穿越河沟集水面积均小于20km2。
1、地下水赋存条件、补给排泄与径流及地下水动态变化
地下水类型主要为上第三系软岩孔隙、裂隙水，局部为第四系松散层上部滞水。
上第三系软岩孔隙、裂隙水埋藏深度较深，位于管底板以下；第四系松散层上部滞水埋藏深度较浅，位于管底板附近及以上。
地下水动态为入渗～迳流开采型，即地下水主要接受大气降水入渗、侧向迳流、灌溉及地表（河、沟、渠等）水入渗补给，排泄方式主要为蒸发、人工开采及侧向迳流。
2、地下水及地表水水质评价
水质分析成果表明：
地下水化学类型为HCO3-Ca型。
根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附表L评价，该区地下水对混凝土无腐蚀性；对砼中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
2.2.2工程地质
1、地形地貌
勘察区位于南阳盆地，地貌单元为岗地，场区内地势起伏不平。
从田洼口门至北京路西的沙场为上坡段，高程为142.3~153.6m，长0.6km；从北京路西的沙场至小白庄西为下坡段，高程为153.6~131.6m；从小白庄西至傅岗为上坡段，高程为131.6~134.5m。
2、地层岩性
依据地质测绘和勘探成果，勘探深度范围内按其时代、成因、岩性特征并与邻区典型地质剖面对比，区内出露地层主要为上第三系河湖相沉积层、第四系中更新统冲洪积层及第四系全新统冲积层。
由老到新分述如下。
（1）上第三系（N）：
河湖相沉积，岩性为粘土岩。
粘土岩（N）：
褐黄色、棕黄色，杂少量灰白色、灰绿色团块，泥质结构，可见灰黑色铁锰质浸染，含较多灰白色钙质团块，局部富集，偶见豆状结核，成岩较差，岩性不均。
属极软岩。
（2）第四系中更新统（Q2）：
冲、洪积成因，岩性为粉质粘土。
粉质粘土（alplQ2）：
黄褐色~姜黄色，下部浅棕黄色，杂灰绿色条带，坚硬~硬塑状，含灰黑色铁锰质斑块及其豆状结核，土质不均，局部钙质结核含量较高，约占30%。
（3）第四系全新统（Q4）：
冲、洪积成因，岩性为粉质粘土。
粉质粘土（alQ4）：
褐灰色，局部为黄灰色，局部可见灰绿色条带，可塑~硬塑状，含灰黑色铁锰质斑块及其豆状结核，土质不均，在罗洼水库附近钻遇，为新近沉积。
因供水管线多沿公路路测布置，地表多为0.5~2.0m厚的人工填土。
3、地质构造与地震
工程场区大地构造单元属秦祁褶皱系，二级构造单元属南襄拗陷，三级构造单元属南阳凹陷、新野凸起和襄枣凹陷；区域新构造分区属秦岭—大别山隆起区的南襄拗陷中强沉降区中部，区域构造线走向北西、北东为主。
南阳断裂走向北东，为正断层，第四系时代有过活动，管线位于该断裂东侧，且相距较近；朱阳关—夏馆断裂，该断裂走向北西西，为一高角度冲断层，中更新世晚期以来没有明显的地表破裂活动。
沿管线场区未发现有第四纪构造活动形迹，区域构造稳定。
根据河南省地震局批复（豫震安评[2012]53号）的《河南省南水北调受水区南阳供水配套工程工程场地地震安全性评价报告》（2012年2月），该管线场区地震动峰值加速度为0.10g，相当于地震基本烈度为Ⅶ度。
4、土壤腐蚀性评价
场区内土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀性，对钢结构具强腐蚀性。
三、冬施方案
《建筑工程冬期施工规范》JGJ104-97规定，室外日平均气温连续5天低于5℃时，混凝土工程进入应采取冬期施工措施。
根据南阳市多年的气象资料，冬期施工期一般从11月30日至次年3月1日止。
根据施工进度安排，以下工程均会在冬期进行施工：
1、1#竖井至隧道起点F0+163.863开挖，1#竖井至2#竖井开挖。
2、2#竖井至1#竖井开挖，2#竖井至隧道终点F1+573.234开挖。
3、明挖段基坑开挖及PCCP管安装。
涉及的主要冬季施工项目有钢筋工程、现浇混凝土工程、喷射混凝土工程。
为确保不因天气原因，影响工程正常的施工与施工质量，特制定本冬期施工方案。
3.1施工准备
3.1.1组织措施
1．成立以项目经理为组长的冬期施工领导小组，全面负责本标段工程冬期施工的各项协调工作，做到统一安排，统一领导，各项工作有计划、有条理地进行。
（1）组长
负责落实冬季施工总体管理、组织安排人员、协调各部门等有关事宜，强化项目“四控制”、“三管理”、“一协调”工作。
优化配置冬季施工期间项目的人力、材料、施工设备等资源，合理安排施工进度，均衡生产，文明施工。
（2）副组长、组员
协助组长在物资、设备、计划、施工技术等方面贯彻实施冬季施工方案和质量、安全、文明目标，对组长负责。
2．为保证冬期施工的顺利进行，拟定冬期施工措施，提前交底，围绕确保工程质量经济合理，减少能耗的原则进行。
3．进入冬期施工前对专门的试验员、测温保温人员、专业施工工长进行技术业务培训，掌握冬期施工工作范围内的有关知识，明确各自的职责。
4．由综合办公室与当地气象部门保持联系，及时接收天气预报，防止寒流的突然袭击。
5．现场设专职的试验员，负责检查掺加剂的用量，挂牌标明配合比，每天测量施工期间的室外及洞内气温，及自有试验室内的温度，保证混凝土试件的温度符合规范要求。
3.1.2现场准备
1．根据工程需要，提前购买草袋、岩棉被、塑料薄膜、测温计及各种小型机具。
2．由试验员负责冬期施工混凝土、砂浆及外加剂掺量的试配、试验工作，确定施工配合比。
3．工地的临时供水管用石灰膏、岩棉、麻绳等材料做好保温防冻工作。
4．发放冬期施工用棉服及防滑鞋，保证施工人员的正常工作。
3.2冬期施工的质量控制措施
3.2.1土方开挖工程
隧洞开挖均采用采取浅埋暗挖法施工，冬期对洞内开挖施工影响较小，主要采取在洞门处悬挂挡风棉门帘的措施来提高洞内温度。
3.2.2喷射混凝土的冬施措施
冬期低温状态下喷射混凝土施工作业，混凝土的凝结时间显著延长，使一次喷射厚度减少，并使回弹量增大。
同时，喷射混凝土在低温下硬化时强度增长缓慢。
为了保证喷射作业机具具有良好的工作条件，混凝土强度在冬期施工中得到正常增长，同时不影响施工进度应采取以下措施：
1．将喷射用的砂石料覆盖保温岩棉被，防止结块与受到冰雪的侵蚀，混合料搅拌作业间采用电暖气加热升温，保证喷锚料进入喷射机的温度不低于5℃。
2．喷射作业区施工前加热，保证温度不低于5℃。
3．养护采用塑料布铺于内侧，棉被等保温材料覆盖在外面的保温养护措施，为防止混凝土受冻不得采用喷水法养护，喷射混凝土的受冻前强度要求为：
普通硅酸盐水泥配置的喷射混凝土不低于设计强度的30%，矿渣硅酸盐水泥配置的喷射混凝土不低于设计强度的40%。
3.2.3钢筋工程
1、钢筋负温下冷拉可采用控制应力方法或控制冷拉率方法。
对于直径d≤12的Ⅰ级钢冷拉应力控制在310N/mm2,最大冷拉率控制在10％。
2、当温度低于-20℃时，严禁对低合金Ⅱ级钢筋进行冷弯操作，以避免在钢筋弯点处发生强化，造成钢筋脆断。
在负温下冷拉后的钢筋，应逐根进行外观质量检查，其表面不得有裂纹及局部颈缩。
3、冬期在负温条件下焊接钢筋，应尽量安排在室内进行。
如必须在室外焊接，其环境温度不宜低于-20℃，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。
4、钢筋焊接采用闪光对焊及电弧焊
（1）负温闪光对焊：
1）负温闪光对焊，视钢筋断面平整情况选用闪光-预热-闪光对焊或预热-闪光对焊。
2）负温闪光对焊应采取的措施：
调伸长度增加10％～20％，以利于增大加热范围，增加热储备量，降低冷却速度，改善接头性能；变压器级数降低1～2级，以保证闪光顺利为准；闪光过程开始前，可将钢筋接触几次，使钢筋温度上升，以利于闪光过程顺利进行，烧化过程中期的速度应适当减缓；预热时的接触压力适当提高，预热间歇时间适当增长。
3）钢筋负温闪光对焊以选用表1的参数。
在施焊时可根据焊件的钢种、直径、施焊温度和焊工技术水平灵活选用。
表1钢筋负温闪光对焊焊接参数
钢筋直径
变压器
级数
调伸长度
一次闪光留量
预热留量
二次闪光留量
预锻留量
见红区长度
（mm）
（mm）
（mm）
（mm）
（mm）
（mm）
（mm）
12
Ⅴ
30
10+e
5
20~25
14～18
Ⅴ
33
3+e
2~3
8
5~6
25~30
20～25
Ⅳ、Ⅴ
35
3+e
3~4
9~10
5~6
25~30
28～32
Ⅴ、Ⅵ
37
3+e
4~5
10
6~7
30~35
注：
e-钢筋端部不平时，两钢筋凸出部分的长度。
（2）负温电弧焊：
1）钢筋负温电弧焊时，可参考表2选择焊接参数。
焊接时必须防止产生过热，烧伤、裂纹和咬肉等缺陷，在构造上应放置在接头处产生偏心受力现象。
表2钢筋负温电弧焊搭接参数
钢筋直径
焊接层数
平焊
立焊
焊接速度
焊条直径
焊接电流
焊条直径
焊接电流
（mm）
（mm）
（A）
（mm）
（A）
（mm/min）
10～14
1
3.2
130~140
3.2
90~110
90~100
4.0
150~170
4.0
110~130
16～20
2
3.2
130~140
3.2
90~110
80~90
4.0
150~170
4.0
120~140
22～40
3
4.0
150~170
3.2
100~120
70~90
5.0
180~240
4.0
140~180
2）为防止接头热影响区的温度梯度突然增大，进行帮条电弧焊或搭接电弧焊时，第一层焊缝，先从中间引弧，再向两端运弧；立焊时，先从中间向上运弧，再从下端向中间运弧，以使接头端部的钢筋达到一定的预热效果。
在以后各层焊缝的焊接时，采取分层控温施焊。
层间温度控制在150～350℃之间，以起到缓冷作用。
3）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，定位焊缝应离帮条或搭接端部20mm以上。
4）Ⅱ级钢筋电弧焊接头进行多层施焊时，采用“回火焊道施焊法”，即最后回火焊道的长度比前层焊道两端各缩短4～6mm，以消除或减少前层焊道及过热区的淬硬组织，以改善接头性能。
5）钢筋加工时应对焊接设备、滚扎直螺纹套丝机、钢筋弯折机等水冷降温设备采取一些防寒措施，预防冷却水管的冻裂。
3.2.4混凝土工程
1.混凝土的配制：
本工程所用混凝土均采用商品混凝土，混凝土的配合比，抗冻剂的选用及掺量由商品混凝土搅拌站统一配制。
2．混凝土的运输
冬期施工前，对原材料的加热、搅拌、运输、浇筑和养护等进行热计算，并应据此施工。
冬期混凝土的运输可以通过选择合理的运输路线、增加混凝土罐车自身的保温措施、调整混凝土的浇灌速度与浇灌顺序避免混凝土车压车等候等方法，来尽量减少热量的损失。
基本要求为混凝土出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。
为了对入模温度进行控制，在现场准备温度计，每次混凝土入模前测试温度，温度达不到要求，砼退回搅拌站。
3．混凝土的浇筑
（1）混凝土在浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，还要采取防风、防冻措施，一旦发现混凝土遭冻应进行二次加热搅拌，使拌合物具有适宜的施工和易性后再浇筑。
（2）合理安排浇注顺序，保证混凝土的顺利浇注，不因组织方面的问题造成混凝土的压车，导致混凝土热损失增大。
4．混凝土的养护
合理选用养护方法，一般情况下采用蓄热法进行养护，浇注后的混凝土用保温材料严密覆盖。
通过保温，使混凝土热量缓慢冷却，并在冷却中逐渐硬化，当混凝土的温度降低至0度时可达到抗冻临界强度或预期的强度要求。
对于竖井侧墙等垂直的结构在拆模前采用棉被连同模板披挂覆盖。
养护时的注意事项：
保温层敷设后要注意防潮和防止透风，对于构件的边棱、端部、凸角部位要加强保温。
养护加热到40℃以上时，应征得设计同意，拆模和保温层应在混凝土冷却到5℃方可拆除，拆除时与外界温差不得大于20℃，拆模时间根据同条件试块报告确定，同条件试块强度达到3.5MPa方可拆模保温。
5．混凝土质检
混凝土工程的冬期施工，除按常温施工的要求进行质量检查外，还应检查以下项目：
（1）商品混凝土到场后，检查混凝土质量及温度。
（2）采用蓄热法养护的混凝土养护期间每昼夜测量四次，测温孔应绘制布置图并编号。
测温点要有代表性，在外表与中心及端头部分等危险处测温。
测量混凝土温度时，温度表应采取措施与外界气温隔离，测温表留在测温孔内的时间应不少于3min。
测温人员应同时检查覆盖保暖情况，并应了解结构的浇注时间、要求温度、养护期限等。
若发现混凝土温度有过高或过低的现象，立即通知有关人员采取有效的措施。
（3）混凝土试块应各增设至少两组同条件试块，同条件试块按与主体相同件养护，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。
对于标养试块，在现场试验室24小时开通电暖气保证试块正常成型，拆模后立即送入标养室进行标准养护。
（4）冬期施工过程中，应填写“混凝土工程施工记录”。
3.2.4明挖施工
明挖回填保证回填质量易在白天施工，并且在0度以上，以保证回填质量。
明挖段PCCP管安装后及时进行打压试验，进行管道水压试验时，应采取防冻措施，试验完毕后及时放水。
3.3冬期施工的安全控制措施
3.3.1、冬季施工安全：
1、提前准备冬季施工所需施工保温材料、早强抗冻外加剂等材料。
2、组织参加冬施的工长、施工班组学习冬季施工方案及有关规范、规定，并对全体施工人员进行冬季施工防火、防冻等思想和安全教育，提高施工人员的冬季施工意识，建立有效的冬季施工各项规章、责任和值班制度。
3、做好生活用房、作业棚及搅拌站的防寒保温工作。
4、上场施工准备期间把给水管、消防水管等易冻的管线埋在冻结线以下。
5、进入冬季施工前对机械设备进行一次全面检查。
进入冬季施工后机械车辆应放在保温棚内，防止受冻。
对机械的传动部位应及时检查，如有缺陷，及时维修、调整。
6、施工场地门口设冲车池，对出场车辆进行彻底冲洗。
7、工地设专人对出入施工场地的车辆进行检查，并负责清扫、冲洗工地大门口处的马路，从源头杜绝扬尘事故的发生。
8、冬期大雪后及时清理施工场地内积雪，保证作业层和运输道路顺利的通行与材料的运输。
9、由于冬季气候比较干燥，现场要加强火源管理，室内使用火源时应注意通风换气，防止中毒。
电源开关，控制箱等设施要加锁，并设专人负责管理，防止漏电、触电。
易燃材料要经常清理，不得随意生火取暖，保证消防器材和水源的供应，并保证消防道路的贯通，宿舍严禁使用电热毯、热的快等物品，保证宿舍内插座线路整齐。
3.3.2、冬季施工管理
1、在冬季施工期间对冬季施工方案要认真贯彻执行。
2、施工现场设专人负责测温，测试数据真实可靠。
测温人员要经常与负责保温人员联系，如发现异常及时处理。
3、外加剂的存放保管、配制及掺加设专人负责，认真作好记录。
4、为了确保冬季施工不扬尘，必须达到五个100%的要求。
（1）硬化路面必须达到100%；
（2）出工地的车辆必须100%的冲洗；
（3）工地的沙土必须100%的覆盖；
（4）必须100%的洒水压尘；
（5）暂时不开发施工的地方必须100%的绿化。
四、紧急情况应对方案
指派专人密切关注南阳市气象部门提供的天气预报，当寒流来袭前及时提醒施工现场，做好抵御寒流的准备工作。
冬期施工领导小组在寒流来袭前对施工现场准备情况进行大检查，根据检查意见，施工现场立即进行整改，着重以下几个方面：
1．砂石料的保温是否到位，混凝土的养护是否有遗漏或不到位，添加保温材料进行覆盖保温。
2．主要机具的工作情况，适当进行处理防止机具被冻坏。
3．主要施工材料的堆放，防止材料受冻影响正常施工进行。
4．施工用水管的保温，防止水管冻裂或冻住不能正常提供生产用水。
5．施工人员情况，及时发放御寒衣物及防滑鞋。
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