混凝土搅拌站冬季施工方案.docx
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混凝土搅拌站冬季施工方案
新建吉林至珲春铁路客运专线工程JHSI标三工区混凝土搅拌站冬季施工方案
1.编制说明
1.1编制依据
1）新建吉林至珲春铁路客运专线JHS-I标施工图；
2）新建吉林至珲春铁路站前其他工程，施工总价承包招标文件、施工招标图纸、答疑、补遗、施工图中，所明确的施工、验收采用的规范规程、技术质量标准；
3）《吉图珲铁路客专工程混凝土拌合站验收办法》吉图珲安质函〔2011〕1号；
4）施工现场调查获得的有关资料、数据以及现场实际情况
5）我单位类似工程施工经验；现有的经济、技术综合实力情况。
1.2所采用的规范、标准、指南
1）《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005-2010；
2）《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号；
3）铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2010；
2.概况
2.1工程概况
标工区经理部三工区，起点位于吉林市江密镇草木JHSI吉图晖客运专线
沟村境内，其起点里程为草木沟隧道中心里程DK24+352终点位于
吉林省蛟河市伙鹏沟村附近，其终点里程为大伙棚沟特大桥17#墩
DK32+677.25,线路全长8.325km,造价约4.1亿元。
其中桥梁长2041.01延长米/4座，隧道长3439.5延长米/4座，路基长2845.5延长米。
隧道4条。
草木沟隧道位于吉林市江密镇草木沟村境内,我工区起点里程DK22+645终点里程DK26+058暗洞1679米，出口洞门27米，H级围岩1222米，皿级围岩295米，W级围岩90米，V级围岩99米，最大埋深386米。
北茨沟隧道位于吉林省蛟河市庆岭镇境内，起点里程DK27+940终点
里程DK28+645进口洞门27米，进口明洞26米，暗洞627米，出口洞门25米，皿级围岩95米，W级围岩170米，V级围岩440米,最大埋深500米。
兰家岭隧道位于吉林省蛟河市庆岭镇境内，起点里程DK29+140终点
里程DK29+590进口洞门27米，进口明洞103米，暗洞210米，出口洞门27米，出口明洞83米，V级围岩450米，最大埋深20米。
伙棚沟隧道位于吉林省蛟河市庆岭镇境内，起点里程DK31+322终点
里程DK31+900进口洞门27米，进口明洞111米，暗洞360米，出口洞门27米，出口明洞53米，W级围岩140米，V级围岩438米,最大埋深51米。
草木沟隧道起讫里程：
DK22+645-DK26+058我工区管段为出口段，里程为DK24+351.5-DK26+058共1706.5米。
本隧道的混凝土来源于中铁四局三号搅拌站的供应。
2.2搅拌站概况本次对我工区3#混凝土搅拌站进行冬季施工，3#混凝土搅拌站位于联江村米，拌合站分为混凝土拌和区、253线路右侧DK27+5O0四社草木沟隧道出口.
料仓区、办公区、住宿区等区域，各区域紧密连接，场内道路相通，
方便运输，减少二次倒运及运输距离，方便施工；发电房、配电室等危险区远离其它区域，减少安全事故隐患；办公、生产相互独立互不干扰；拌合站与外界围墙相隔，安全独立；
根据设计混凝土工程量3#混凝土拌合站配置2台HSZ12C型强制式搅
拌机，粉灌配置为6*100t水泥+2*100t粉煤灰+2*100t矿粉，配料站为2套4仓钢结构式，粗细骨料仓为长40m宽12.5m共6个占地3000川，一座250m3的蓄水池，冬季施工养护5T热水锅炉房一处，响应环保要求设置1个三级沉淀池。
另外考虑到冬季施工备料的问题在搅拌站外重新设存料区，保证冬季施工砂石料供应。
三号搅拌站具体布置如下表：
混凝土搅拌站设置点和供应范围表，
生产能力供应量占地面积（亩）供应范围搅拌站名称序号位置3（万方）（m/h）
9
DK28+200
1
三号搅拌站120
22
DK26+100
DK24+351.5〜2x三号搅拌站供应DK24+351.5-DK32+667.5段混凝土，其中包括草木沟隧道出口混凝土，考虑冬季（11月至3月份施工），料仓需采取保温、加热措施。
3.气侯特点
本区属北亚温带湿润半湿润大陆性季风气候。
按照对铁路工程影响的气候分区，该区为严寒地区。
夏季短促温暖，冬季漫长酷寒，春季干旱多风，秋季凉爽，四季分明。
年平均气温4.0〜6.8C,1月平均气温-10.3〜-23.4C,7月平均气温20.5〜C,年平均-42.5〜-29.2C,极端最低气温37.7〜36.3C;
极端最高气温23.9.
降水量528〜670mrp主要集中于6〜8月；年平均蒸发量948.9〜
1445.6mm;平均相对湿度64〜76%,全年平均风速约2.2〜3.1m/s,最大风速18〜20m/s。
土壤最大冻结深度：
167cn〜192cm为了保证搅拌站正常生产，冬季混凝土必须采取相应的措施。
表3.1吉林市历年月平均气温统计表
月份2009-20102008-20092007-20082006-20072005-2006
4.94月5.062.504.754.69100.6711月-4.97-2.88-2.55-2.37
-15.68-14.44-8.45-10.31-9.79月12-14.901月-16.35-10.13-15.98-13.85
-11.21-12.89-10.40-4.73月2-9.36
-1.733月-2.79-2.61-6.05
4.46
月42.44
10.20
1.80
4.冬季施工准备
4.1冬季施工的界定
当工地昼夜平均气温（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3d低于5C或最低气温低于-3C时，混凝土施工按冬季施工的有关规定办理。
4.2冬季施工前的准备工作
1）与当地气象部门联系，收集历年气象资料，并随时掌握当地目前
的气象变化情况。
）在入冬前编制冬季施工方案。
编制的原则是：
确保工程质量；经济合2．
理，使增加的费用为最少；所需的热源和材料有可靠的来源,并尽量减少能源消耗；确实能缩短工期。
方案批准后，组织有关人员学习，并向班组进行交底。
3）工程技术人员根据冬季施工方案，提出防寒、防冻措施，认真对现场施工人员做好技术交底和培训工作，并做好记录。
安质人员认真监督检查，在恶劣天气来临之前，严格认真对照“五防”工作制度，落实各项措施，牢固树立预防为主的思想，备足了冬季工程用料及防寒材料，做到组织落实、措施落实、人员落实、物质落实，对存在的问题立即整改并复查。
4）提前选择并储存用于冬季施工的原材料，如水泥、砂石料、钢材、外加剂等；试验室做好冬季施工混凝土及掺外加剂的试配试验工作，提出施工配合比。
5）进入冬季施工前，对掺外加剂人员、测温保温人员、锅炉司炉工和火炉管理人员，组织技术业务培训，学习本职工作范围内的有关知识，明确职责，方准上岗工作。
6）在进入冬季前准备好足够的保温物资、供热能源，为冬季施工的正常进行打下良好的基础；对冬季施工的计量系统、机械、设备、管线等进行全面检修，更换老化元器件，备用一定量的易损零配件；结合机械设备的换季保养，及时更换润滑油；对使用防冻液的机械设备确保防冻液符合当地防冻要求，未使用防冻液的机械设备采取停机后排放冷却水等防冻措施。
7）砂石料场及拌和站均搭设暖棚，暖棚骨架为钢结构，棚顶及四周铺设棉帘，并覆盖棚布密封，保证不漏风，机械出入口安排专人开启门帘。
暖棚内生火炉加热，保证暖棚内温度不低于10C。
8）检查住房及仓储用房是否达到过冬条件，及时按照冬季施工保护
措施施作保温棚，准备好加温及烤火器件。
采用煤炉和暖棚升温，作好防火、防煤.
气中毒措施，棚内必须安设通风口，保证通风良好，并准备好各种抢
救设备。
9）成立精干、高效、责权明确的冬季施工领导小组，由工区长任组
长，畐U工区长、总工程师任副组长，各部门负责人为成员，负责冬季施工的组织和管理。
明确各部门各岗位职责和权限，制定考核奖惩办法，确保冬季施工顺利实施。
4.3防寒物资设备供应
431.主要防寒材料供应计划
主要防寒材料供应计划表
序号
材料名称
型号
单位数量
备注
12
防冻剂军用棉被
35t28OOm
2500m草编袋2
80柴油T3-30#20004T42.5水泥
5000m35中粗砂
5000碎石m35~31.56
50005~107喷浆石m3
燃煤20
8
T
4.3.2.主要防寒设备使用计划表
主要防寒设备使用计划表
序号材料名称型号单位数量备注
11锅炉台
1120暖气片组2
100根P502热熔管
100P323热熔管根40
个B50
截止阀门4
截止阀门5
B32
个
240
各种安排暖气配件67保温彩钢板
厚度为
100mm
米
配备齐全
6000
8
钢管
100©
根
30
9
钢管
©40
根
80
10
钢管
©32
根
60
11
方管
4*8
根
500
12
方管
4*6
根
300
电动卷帘门
13
个
9
10014棉联个
燃煤2015T
干式热风炉10
套16
5.搅拌站防寒具体措施
5.1整体措施
冬季施工对整个拌和站拌合楼、料仓采用暖棚法、蓄热发、锅炉加热的施工方案。
料仓搭设暖棚进行包封，暖棚骨架为钢结构，棚顶及四周安设保温墙，并覆盖棚布密封，保证不漏风。
棚内设砂石料存放区、外加剂存放区（材料存放场地满足浇筑二模二衬混凝土的使用量，并略有富余）。
整个保温棚共设三个进出口（砂石料及混凝土罐车进出口），砂石料、罐车进出口采用电动卷帘门（门外均加设长大门帘），
并安排专人负责推拉和开启，最大限度减少棚内热量的散发。
棚内采用干式热风炉、锅炉供热管道升温、加热骨料及配料机，配料机和皮带机四周采用彩钢瓦保温板密封，内设暖气片进行保温。
保证砂石料加热到7~10C，暖棚内温度不低于5C（当棚内温度低于5C时采用加设电暖。
气以满足要求）.
5.2搅拌站冬季施工防寒
5.2.1暖棚设置
搅拌站拌合楼、配料机、上料台、料仓等整体圭寸闭，四周采用彩钢瓦保温板封闭，内挂双层棉帘。
预留行车口10m顶部采用10mm厚阳
光板铺盖。
基础混凝土柱预埋①108钢管，基坑深0.5m,棚架采用①108钢管，高8m间距7m。
满足最大进料车的卸料高度，储料高度可达4米，并保证灌注前7天将砂子、碎石备入暖房加温，倒运时采用分层入库的分法，避免因料堆体积过大，局部砂石温度达不到要求。
5.2.2暖棚排水系统为了防止暖房及防护结构屋面面层因积雪水而下陷，脱落，一方面对屋面设计为百分之二的一面坡形式便于排水所积雪水及时进行清理，如雪过大，人工进行棚顶处理，另一方面在棚内设置地面排水沟，便于拌合站内积水集中排出。
．
5.2.3砂石料和搅拌站的加热供暖设备及措施
5.2.3.1加热设备
搅拌站的进料门和罐车出入门全部采用①42钢管制作骨架，安装电动卷帘门，在行车出入时安排专人开、关门，减少搅拌站内热量流失。
在搅拌站保温棚内采取LSC1.7-0-85/60-A皿型锅炉、布设热力管道，墙壁悬挂散热器，散热器每组6根，中心间距4m设10个热风炉（视棚内温度调整），确保搅拌站内温度在5C以上。
其中热风炉是以空
气为介质，以II类烟煤为燃料的高效节能的热风炉，它是运用先进的外热强制内流式的换热方式，直接进行热量传递专用锅炉，在安装及使用过程中注意事项如下：
1、热风炉安装时，要考虑投煤、除渣、清灰等项操作和维修方便，保证空气对流。
2、确保热风炉输出的热风应纯净、新鲜，将鼓风机的吸风口安上风管伸出室外。
3、烟筒穿过棚顶时做好防火、防水处理，避免引起火灾。
4、将温度计挂设在热风出口位置显眼的墙壁处，出风口温度控制在不超过260C.
5、接好风机电路，检查风机运转情况，在点火运行时，炉表面少有热温就能立即启动，当风机出现故障时，先把炉膛内煤火清除，以免烧坏炉体。
6、加煤时要坚持少、勤、快、匀的原则，火不旺时要钩去灰渣，增
加通风量。
正常燃烧时煤层总厚度不能超过150~200mm
7、从炉体上部清灰口处清灰，每月清灰二次，以保证烟气畅通。
5.2.3.2加热管线布设及保温措施、骨料仓：
采用热风管路给砂石料加热，边墙管路搭焊在墙内侧预埋件1．
上，散热管采用①80钢管，每组6根长2m,棚内料仓隔墙每侧设8组，并采取有效措施，防止上料装载机破坏。
另外根据材料堆码数量，在主管道外接出若干支管，均匀布置在砂石表面，热风加热时多点布
置温度计，观测砂石料温度，在温度超过15C时停止加热。
因为砂
料相对含水量较大，容易冻结，所以在砂料表面铺盖军用棉被，加强
2、上料台：
上料台四周外加保温棉，门前设置电动卷拉门圭寸闭，内
部米用防寒棉帘，底部及周边安装暖气片加热，暖气片每组6根，每
1.5米布置一组。
.
3、皮带机：
保温主要采用彩钢苯板对四周进行覆盖，下部采用钢梁
支撑，防止砂石热量散失，里侧两边安装暖气片进行加热保温。
.
4、搅拌主机：
根据搅拌站的特点搅拌主机位于搅拌楼内，搅拌楼四周进行封闭严实，出料口加8米彩钢苯板封闭，设置电动卷拉门，内部采用暖气片加热，每次开盘前先对机身加热，再进行开盘搅拌。
5、锅炉房、蓄水池、水井：
混凝土搅拌用水的温度是确保混凝土质量的关键性因素，因此必须严格重视，水温以控制在60C士2为宜
搅拌站用水采用蓄水池通过引水管引至锅炉加热，加热后供应搅拌站用水。
在拌和站内设置热水锅炉房，房内设0.3MW热水锅炉一台，5T热水水箱一个。
热水锅炉可以提供每小时不低于3T的60C热水。
根据实际需要可以储存一定热水备用。
供热水锅炉用水泵采用并联两个形式，保证浇筑混凝土的正常连续进行。
5.2.4供热能力计算
（1）暖棚耗热量计算
暖棚单位时间内的耗热量按下列公式计算：
Q0=Q1+Q2
其中：
Q0暖棚总耗热量；
Q1:
通过围护结构各部位的散热量之和；
Q2由通风换气引起的热损失。
由于燃煤加热保温需要消耗氧气，如果不通风换气则容易引起煤烟中毒，将锅炉设置在棚外侧，棚内仅设电热风炉，因此暖棚内不需要进行通风换气，因此由通风换气引起的热损失Q2=0。
Q1乏A・K（Ta-Tb）
其中：
A:
围护结构的总面积；
:
围护结构的传热系数，可按下式计算:
1?
didn?
...?
0.O.O4?
114「?
ni
di……dn：
围护各层的厚度；
入1……入n：
围护各层的导热系数；
Tb:
室外气温；
Ta：
棚内气温。
暖棚拟采用两层篷布进行围护。
单层篷布厚度约0.5cm,其导热系数按照0.06取值，两层篷布之间的空气夹层不予考虑（偏于安全）。
则1你
005..00500d1dn114.?
）?
1140.04?
?
.?
..?
004?
）.?
?
0.0610.06==3.1
室外温度Ta取-20C,棚内温度Tb要求达到5C。
棚总边长等于
48*2+20*2+35*2=2060!
则四周围护面积
2。
A=206*8+20*30+35*48=3928m暖棚总耗热量
Q0二Q1+Q2=A・K（Ta-Tb）+0=3928x3.1x[5-（-20）]
=304420W
（2）暖棚内加热的热量供应能力
为确保加热升温效果，采用LSC1.7-0-85/60-A皿锅炉，锅炉效率按
照70%考虑，4t锅炉供热量1.7MVY能够满足要求。
5.3机械防寒
冬季机械用油采用-30#柴油，防止油管冻结，机械无法正常运转。
同
时机将机械停放在洞内中心水沟一侧，根据洞内的具体情况，械在夜晚施工完毕后，
保证机械能够正常运输。
重点是混凝土罐车，混凝土罐车的罐身采用军用棉被全封闭包裹，预留出料口。
6.混凝土生产冬季施工方案
6.1混凝土生产防护措施
1）混凝土供水管道全部采用保温棉包裹2层，防止上水管道冻结、损坏。
2）砂、石中严禁含有冰雪、冰块及冻块等，水泥严禁有受潮现象。
3）拌和站对计量设备进行冬季施工前的自检，并记录，保证计量准确，严格按配合比配料，混凝土发现异常及时通知实验室值班人员进行调整。
4）现场严禁对混凝土进行二次搅拌，严禁随意向混凝土中加水，试验室加强监督，严格控制现场混凝土的入模温度及出机温度。
6.2原材料要求及加热方法：
6.2.1原材料要求
骨料不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。
暖棚外的砂石料堆放场采用全封闭式结构，对砂石料进行挡雪、挡雨。
由于冬季道路结冰，散装水泥运输困难，袋装水泥作为备用方案。
进场的袋装水泥及外加剂存放在相应库房内，做好相应防潮工作。
6.2.2原材料加热方法原则：
优先采用加热水的方法，当加热水仍不能满足要求时，再对骨料进行加热，水泥、粉煤灰、矿粉只保温，不加热。
C。
80首先将水加热，其加热温度不高于当只加热水不能满足要求时（随天气而定），将骨料均匀加热，其加热温度不高于60C。
采用的加热方法：
骨料采用暖气片和热风锅炉。
当拌制的混凝土出现塌落度减小或发生速凝现象时，重新调整拌和料的加热温度。
6.3混凝土生产：
配制混凝土时，选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，选用较小的水灰比和较小的坍落度，一般情况下水灰比要小于0.5，并将根据实际情况进行适当调整，坍落度控制在14-16cm。
对水及骨料进行热工计算和实际试拌，需满足混凝土浇筑的加热温度。
根据规范要求及现场实际情况：
混凝土出仓温度须大于10C,混凝土入模温度须大于5C,浇筑混凝土工作面环境温度须大于5C。
为此采用热风炉对砂石料进行加热，通过锅炉对拌合用水进行加热。
热风炉在拌制混凝土前4小时开始加热，能保证暖棚内温度达到5C以上，砂子达到7-8C,石子达到10-11C，水温加热到61.5C时，出仓混凝土温度保证达到10C以上。
搅拌用热水储备箱设在锅炉房内，先将热水放入储备箱内然后加入冷水调温，过程中由专人做好测温记录，保证入仓的拌合用水温度的基本稳定。
先投骨料和已加热的水，搅拌均匀后，再加水泥搅拌。
搅拌时间较常温施工延长50%；对于掺外加剂的混凝土，搅拌时间取常温搅拌时间的1.5倍。
我单位搅拌时间延长至3分钟。
6.4混凝土运输：
缩短混凝土在罐车内的存放时间。
并尽量缩短运输时间，罐车外包裹棉被，当浇筑工作面罐车内混凝土还剩1/3左右时，现场通知搅拌站开始拌料，等现场混凝土料放完，罐车回到搅拌站时，新的一车混凝土基本拌制完毕，直接发车到浇筑工作面，尽量减少一切中途和现场停留时间，最大限度减少混凝土热量损失。
6.5混凝土浇筑：
混凝土浇筑前，做好现场测温记录，当温度低于5C时应启动加温设施对作业环境进行加热升温，直至达到要求并维持在这一温度以上后，通知搅拌站开始拌制混凝土。
加热设施采用在二衬台车下左右两侧各设三个火炉进行加热保温，在洞口挂设门帘进行保温。
对混凝土泵送管用保温棉包裹保温。
混凝土到场后先进行测温，并做好测温记录，然后测坍落度，满足要求后进入泵车。
由主管工程师现场跟班作业,要求对到场的每车混凝土都必须进行测温，以确保混凝土入模温度。
加强混凝土振捣，振捣棒应垂直插入，快插慢拔，每层混凝土控制在30cm左右，振捣棒移动间距控制在25-30cm左右，做到不漏振、不过振，确保混凝土密实。
混凝土密实的标志是混凝土不再下沉,表面变得平坦并泛浆。
6.6冬季混凝土施工热工计算
搅拌混凝土前，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。
为保证混凝土拌和物的出机入模温度，结合现场施工实际情况，进行混凝土热工计算，确保混凝土的温度符合要求。
下面以外界温度-20C时，进行能力分析，温度高于-20C时可根据实际情况计算调整砂石料、水的加热温度。
I、混凝土拌和物的出机温度按下式计算：
T1=T0-0.16（T0-Tb）
式中：
T1—混凝土拌和物的出机温度「C）;
TO—混凝土拌和物合成后的温度（C）;
Tb—搅拌机棚内温度「C）。
当外界温度达到-20C,骨料温度〉0C时，混凝土出机温度为10C时，带入得下式：
10=T0-0.16（T0-5），则混凝土拌和物合成后的温度T0=10.95C。
H、混凝土拌和物合成后的温度按下式计算：
T0=[0.9（WcTc+WsTs+WgTg）+4.2Tw（Ww-PsWs-PgWg）+c1（PsWsTs+
PgWgTg）-c2（PsWs+PgWg）严[4.2Ww+0.9（Wc+Ws+Wg）]
式中：
TO-混凝土拌和物合成后的温度（C）;
WwWcWsWg-水、水泥等胶凝材料、砂、石的用量（Kg）;
TwTc、Ts、Tg—水、水泥等胶凝材料、砂、石的温度「C）;
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〉0C时，c1=4.2、c2=0;
当骨料温度w0C时，c1=2.1、c2=335。
当外界温度达到-20C,采取对骨料加热措施，骨料温度〉0C。
取水泥温度-20C、砂7C、碎石10C;施工配合比：
胶凝材料375kg,砂763kg、含水率4%碎石1056kg、含水率0%水103kg，混凝土拌和物合成后的温度为10.95C,代入得下式：
10.95二[0.9X（375X（-20）+763X7+1056X10）+4.2XTWX（103-763
X1056）]X763+0%<（4%X10）-0X1056X7+0%<763X（4%X0%）+4.2X4%-1056．
-[4.2X103+0.9X（375+763+1056）]
计算得出，Tw=615C，则水需加热至61.5C,能够满足出机温度达
到10C。
皿、混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度按下式计算：
T2=T1-（at+0.032n）（T1-Tc）
式中：
T2—混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度（C）;
t—混凝土拌和物自运输至浇筑成型完成的时间（h）;
n—混凝土转运次数；
Tc—运输时的环境温度（C）;
a—温度损失系数，采用混凝土搅拌输送车，a=0.25。
出机温度10C，运输时间20分钟，1次转运，则混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度为：
T2=10-（0.25X0.33+0.032X1）X（10+20）=6.6C。
满足入模温度5C以上的要求。
7.冬季施工测温
7.1冬季施工的测温范围
大气温度，水泥、水、砂子、石子等原材料温度，拌合楼温度，混凝土出机、入模温度。
7.2测温人员的职责
1）每天记录大气温度，并报告搅拌站负责人。
2）测量混凝土拌合料的温度、混凝土出机温度、混凝土入模温度。
）混凝土养护温度的测量：
按要求布置测量温孔，绘制测
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