铁路工程冬季施工方案.docx
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铁路工程冬季施工方案
天津新港北铁路集装箱中心站工程
冬期施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁电化局天津集装箱中心站工程项目一分部
二0一四年十月
一、编制依据2
1、编制参考资料.2
2、气候条件.2
二、工程概况2
三、冬期施工措施3
1、冬期施工的管理目标.3
2、冬期施工部位及任务.3
四、冬期施工的准备工作3
1、技术准备.3
2、组织准备.4
3、物资准备.5
4、机械、机具的准备.5
5、大小型临时设施的检修及停工维护.5
五、主要施工措施6
1、混凝土工程.6
2、钢筋及预应力工程.12
3、桩基施工.13
4、承台施工.13
5、墩柱施工.14
6、铺轨施工.15
7、涵体预制.17
8、桥面系预制板及附属工程.17
9、模板工程.17
10、机械设备工程.17
六、质量保证措施18
七、安全保证措施19
八、冬施人员防护保暖措施21
冬期施工方案
一、编制依据
1、编制参考资料
（1）xxxxxx工程施工图纸、投标文件；
（2）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011）；（3）《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-97；
（4）《铁路轨道工程施工质量验收标准》TB10413
2、气候条件依据“混凝土冬期施工规程”的规定，当环境昼夜平均气温（最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时、21时所测室外气温平均值）连续3天低于5C或最低气温低于-3C时，即进入冬期施工，在冬期施工期限以外，当日最低气温低于-3C时，也应按照冬期施工规定执行，根据天津地区气温资料统计，每年11月15日〜第二年3月15日为工程建设冬期施工期。
当室外日平均气温连续5天稳定高于5C时解除冬期施工。
xxxxxxxx主要特点是：
四季分明，春季干旱多风，冷暖多变；夏季气温高、湿度大、雨水集中；秋季干爽；冬季寒冷、干燥。
历年平均气温13.5C,极端最高气温39.9C,最冷气温-17C;每年11月15日-来年3月15日为冬季寒冷季节。
历年平均降水量536.6mm。
二、工程概况
本工程由xxxxxxxxxxxxxxxxx,其中xxxxx铁路特大桥起止里程为：
DK4+485.04〜DK11+293.99,全长6.8KM。
桥墩施工范围0#〜190#墩。
0#桥台为T型桥台，1#~90#墩为圆端形墩身，墩身为直坡。
0#-46#墩与货运通道并行，共用承台，墩身分修，1#-42#墩身由于和货运通道墩身相邻
距离不够，相邻处墩身的托盘、頂帽切除55cm墩台身混凝土地表水面以上
0.5m及土中墩身为C45,其余为C3Q普通墩横向尺寸8.3m,纵向尺寸2.3m，直径2.3m，墩高0.81m~8.5m不等，连续梁副墩横向尺寸8.3m，纵向尺寸3m主墩横向尺寸9.8m，纵向尺寸4.2m，托盘高度1.4m，帽石高度0.5m。
根据0#、1#、2#、3#、4#墩台位置在既有北环上行线上，必须在既有北环上行线线路改建完通车后方可进行施工。
0#~38#均为临近既有线施工。
三、冬期施工措施
1、冬期施工的管理目标
（1）认真做好冬期施工准备工作，编制技术措施，组织好人员培训，组织好物资供应；加强冬期施工管理，提高技术管理水平。
（2）积极开展冬期施工工程质量检查与评定工作，奖优罚劣；
（3）认真抓好冬期施工检查工作，建立一整套冬期施工质量保证体系；
（4）要加强对冬期施工外加剂的产品认证与应用管理；
（5）做好冬期施工的安全防护工作，达到国家、地方规定的目标；（6）采取切实可行的冬期施工措施，有效降低工程成本，提高经济效益。
2、冬期施工部位及任务
本方案适用于天xxxxxxxxxxxxxxxx工程DK6+859.14DK7+481.29（70#-89#）的桩基、承台、墩柱、垫石施工；xxxxxxx框构桥（DK3+749.8、2-17m）的基坑降水、基坑开挖（含桩间喷锚）、底板、后背梁、及框构预制施工；区间轨道工程施工；桥面系预制板制作及附属工程。
四、冬期施工的准备工作
1、技术准备
冬期的施工组织安排要进行充分的优化组合，对于施工中可能发生的问题或灾害要有充分的对策，冬期针对工程特点和工期要求，加强对民工、职工的教育管理，项目部组织各作业人员学习贯彻有关冬施的国家规范、规程、标准和有关技术文件，编制详细、切实可行的冬期施工保障措施。
对冬施的专业人员进行专业知识培训。
2、组织准备
项目部成立冬期施工领导小组：
组长：
XXXXX
畐U组长：
XXXXXX、XXXXXX
组员：
xxxx/xxxx/xxxx/xxxx/xxxxx/xxxx
成立气象测温小组：
第一作业队测温小组
组长：
XXXXXX
组员：
XXXX、XXXX
第二作业队测温小组：
组长：
XXXX
组员：
XXXX、XXX、XXX、XXX
如实记录当天的天气情况，所记录的室外温度时间段为：
早6：
00〜7：
00,中午：
12：
00〜14：
00,晚19：
00〜21：
00
按照测温表填写每天的测温情况，正常施工，必须统计记录施工现场环境温度、泥浆、混凝土、模板、入模混凝土的温度。
表-1测温记录表
序号
测温部位
6：
00〜7：
00
12：
00〜14：
00
19：
00〜21：
00
备注
冬期施工要采取相应措施，制定出有针对性的技术措施，确定合理的工
程施工方案，建立与落实冬期施工质量保证体系，将技术管理人员配备到位,严格执行质量技术标准，确保各个环节在施工质量上都能得到保证。
3、物资准备
冬期施工所需要的各种物资、材料应有一定的库存量，尤其是一些外加剂、水泥等库房要做好保管与防潮工作，确保冬期的物资供应。
同时严格按应急预案的内容储备一些必要的冬期抢险物资，例如草帘、彩条布、铁锹等,一旦哪里有危险，立即组织抢险。
另外，还要与区消防支队、物资供应商、就近医院等单位取得联系与沟通，确保协调与帮助，将冬期带给工程施工的危害及损失降至最低。
冬期施工主要物资、设备计划表
序号
材料、设备名称
型号
数量
备注
1
保温蓬布
2000m2
2
草帘
800m2
3
煤
20t
4
热风炮
4台
5
煤炉
20台
6
温度计
水银
20个
7
干粉火火器「
20个
4、机械、机具的准备
在冬期来临之前，对机电设备的电闸箱采取防雨、雪等措施，并严格按规范要求安装接地保护装置。
5、大小型临时设施的检修及停工维护
临时设施检修：
对现场临时设施，如职工宿舍、办公室、食堂、仓库等应进行全面检查，对危险建筑物应进行全面翻修加固或拆除。
五、主要施工措施
1、混凝土工程
为保证冬期施工工程质量，对混凝土原材料加热、混凝土搅拌、运输、浇筑及养护作如下要求：
1）基本要求
（1）冬期施工的混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，且其抗压强度达到设计强度的40%前，混凝土均不得受冻。
浸水冻融条件下的混凝土开始受冻时，其强度不得小于设计强度的75%；必要时应加入防冻剂（根据气温情况确定）。
砌体砂浆强度达到设计强度的70%之前，不得受冻。
（2）为减少冻害，应将配合比中的用水量降至最低限度，办法是：
控制坍落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。
（3）混凝土与环境的温差不得大于15C。
当温差在10C以上但低于15C时，拆除模板后的混凝土表面宜采用临时覆盖措施。
采用外部热源加热养护的混凝土，当养护完毕后的环境气温仍在0C以下时，应待混凝土冷却至5C以下且混凝土与环境之间的温差不大于15C后，方可拆模。
2）混凝土的拌制
（1）拌制混凝土用的骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块及易冻裂的物
质。
冬期混凝土施工应定期检测水、外加剂及骨料加入搅拌机时的温度，以及混凝土拌和、浇筑、养护时的环境温度，每一工作班至少检测4次。
拌和棚温度不低于10C，搅拌用水设预热水箱，拌和水水温不宜超过80C左右。
当骨料不加热时，拌合水可加热至80C以上，但搅拌时应先投入骨料和加热的水，拌匀后再加水泥。
当加热水不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不宜高于60C，骨料加热前可用帆布等物进行覆盖，加热时可采用蒸汽或热水管等热源，避免直接使用蒸汽进行喷射。
（2）拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量直接撒在
水泥上面和水泥同时投入。
如外加剂为液体，使用时应先配制成规定浓度溶
液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液配制成施工溶液，各溶液要分别置于有明显标志的容器中，不得混淆。
每班使用的外加剂溶液应一次配成。
（3）当施工期处于0C左右时，可在混凝土中添加早强剂，掺量应符合使
用要求及规范规定，且应注意在添加前应做好模拟试验，以核实有关技术措施；
（4）混凝土搅拌时间宜较常温施工延长50%左右。
搅拌混凝土的最短时间（s）
（5）混凝土拌合物的出机温度不宜低于10C，入模温度不得低于5C。
3）混凝土的运输和浇筑
（1）尽可能缩短混凝土的运输时间，且在运输机具上采取保温措施，覆盖保温棉被。
（2）混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上，特别是新老混凝土交接处的冰雪及垃圾。
当旧混凝土面和外露钢筋（预埋件）暴露在冷空气中时，应对距离新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的旧混凝土和长度在1m范围内的外露钢筋进行防寒保温。
（3）当混凝土需加热养护时，新浇筑混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩土介质间的温差不得大于15C;与混凝土接触的地基面的温度不得低于
2C
（4）冬期施工的混凝土除应按《铁路混凝土工程施工技术指南》的规定制作标准混凝土试件外，尚应根据养护、拆模和承受荷载的需要，增加与结构同条件养护的施工试件不少于2组。
此种试件应在解冻后方可试压。
4）混凝土的养护
暖棚法养护：
施工时构筑物周围搭设保温账篷，生火保温，设专人随时测棚内温度、湿度。
模板预设测温孔，随时测定混凝土内温。
棚内底部温度不得低于5C,且混凝土表面应保持湿润；采用燃煤加热时，应将烟气排出棚外，拆除暖棚时，逐渐降温，使混凝土表层与环境温差不超过15C。
5）温度测量控制温度测量包括：
环境温度，原材料温度、水温、砼出机温度、入模温度、
构件成型后硬化过程中的砼内部温度测量。
混凝土养护温度的检测频次，应符合下列规定：
采用暖棚法养护时，在升、降温期间每1h检测一次，在恒温期间每2h检测一次。
室外气温及施工环境温度应每昼夜定时、定点观测4次。
6）混凝土工程冬期施工中的热工计算。
1混凝土拌合物的温度公式：
T0=[0.9（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2Tw（mw-wsamsa-wgmg）+c1（wsamsaTsa+wgmgTg）-c2（wsa
ma+wma）]—[4.2+0.9（mce+ma+m）]
式中：
To――混凝土拌合物的温度（0C）;
mw、mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量；
Tw、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度（0C）；
wsa、w砂、石含水率（%；
ci、C2水的比热容（kJ/kg•k）及溶解热（kJ/kg）
当骨料温度＞0°C时，c1=4.2,C2=0;
当骨料温度w00C时，C1=2.1,C2=335。
2混凝土拌合物的出机温度公式：
T1=To-0.16（To-Ti）
式中：
T1――混凝土拌合物的出机温度（°C）;
Ti――搅拌机棚内温度（°C）。
3混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度公式：
T2=T1-（a11+0.032n）（Ti-Ta）
式中：
T2――混凝土经运输至成型完成时的温度（0C）;
tt――混凝土自运输至成型完成所需的时间（h）;
n混凝土转运次数；
Ta运输时的环境气温；
a温度损失系数（h—1）;
当用混凝土搅拌输送车时a=0.25;
4考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度公式:
式中：
CcmcT2+cfm?
T=+csmTs
T3=-
Ccmc+cm+csms
T3—考虑模板钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度「C）
c、Cf、Cs—混凝土、模板材料、钢筋的比热容（kJ/kg•K）；
c—每立方米混凝土的重量（kg）；
m—与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋的重量（kg）；
f、Ts—模板、钢筋的温度，未预热者可采用当时的环境气温（C）
5
混凝土蓄热过程中的温度计算公式:
-0v.t-v.t
T=nece-ece+Tma
Xet
其中，n、B、O为综合参数如下:
VceCcemCe
VceCcpc-3K3
T—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的温度（C）；
wKW
Vceccpc
9=
Tm—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的平均温度（C）；
T—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的时间（h）;
Tma—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的平均气温（C）；
pC—混凝土质量密度（kg/m3）;
mce—每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）;
cce—水泥累积最终放热量（kJ/kg）；
vce—水泥水化速度系数（h-1）；
Ac（混凝土结构表面积）
W=
V混凝土结构总体积）
3.6
K=
0.04+
3—透风系数；
屮一结构表面系数（m-1）；
K—围护层的总传热系数（kJ/m2?
h?
K）；e—自然对数之底，可取e=2.72。
di—第I围护层的厚度（m；
ki—第I围护层的导热系数（w/m?
k）0
水泥品种及标号
Cce（kJ/kg）
Vce（h-1）
42.5#硅酸盐水泥
400
0.013
42.5#普通硅酸盐水泥
360
0.013
3表
保温层的种类
3
小
中
大
保温层由容易透风材料组成
2.0
2.5
3.0
在容易透风材料包以不易透风
1.5
1.8
2.0
保温层由不易透风材料组成
1.3
1.45
1.6
注：
小风速Vw<3m/s中风速35m/s
当施工需要计算混凝土蓄热养护冷却至0C的时间时，根据公式T=ne°ce-©e"cet+Tma试算办法计算。
即，计算时，令t为某一数值，求T是否为O0C,直至使T=00C的t就是我们要求的时间。
根据t和T3查找温度、龄期对混凝土强度影响曲线对应混凝土强度百分比是否满足混凝土受冻的要求如果不满足就得在规范允许范围内改善上述公式中人为可变因素，改变后再行计算，反复进行几次直至满足要求为止。
暖棚法计算公式
暖棚内热量消耗计算与建筑采暖计算相同，可根据暖棚尺寸、围护构造及地面的导热系数与室内换气次数（一般按2次/h计算，室内计算空气温度按100C考虑）来计算确定。
每im暖棚的耗热量Q（kj/h）按照下列公式进行计算
Q=3.6MK（Tb-Ta）
M-表面系数，即冷却面与外部量度暖棚的体积之比，m-1:
K-暖棚结构的平均传热系数
Tb-暖棚内温度
Ta-暖棚外大气温度
△T-暖棚内外空气温度差
2、钢筋及预应力工程
（1）钢筋加工厂内的钢筋原材及施工现场已安装完毕的钢筋均采用塑料布严密覆盖，保证钢筋本身温度，同时避免雨雪落于钢筋表面，对钢筋质量造成破坏。
（2）钢筋的焊接在钢筋加工厂内进行，当外界气温低于5C时，对钢筋焊
接机四周搭设保温棚，保证焊接施工在保温棚里进行，保温棚采用钢管作为支撑结构，四周及顶面铺设彩钢瓦。
棚内设置火炉进行加温，确保棚内温度
在5C以上。
在保温棚适当位置悬挂温度计，随时监测保温棚内温度，焊接后未冷却的接头严禁碰到冰雪，焊条选择韧性较好并存放于保温箱内。
钢筋的冷弯温度不宜低于-20C,当温度低于-20C时，不得对HRB335HRB40C钢筋进行冷弯操作。
（3）钢筋正式焊接前，先进行试焊，经检验合格后，再进行成批焊接。
焊接后的钢筋垫高放置，使焊缝和热影响区缓慢冷却，焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运往室外。
（4）加强钢筋的焊接质量检测，抽取不同环境下焊接钢筋样品送试验室进行试验，合格后方可使用。
（5）当混凝土达到设计所要求的张拉强度后就可进行预应力张拉和压浆。
预应力筋张拉或者放张时的环境温度不宜低于0C。
预应力张拉设备及仪表应设置在暖棚内，保证油压表工作环境温度不低于10C,油压仪表采用抗冻油。
（6）压浆前用蒸汽对孔道进行预热，使孔道内温度在5C以上，拌浆用水
为40〜60C的热水以提高水泥浆的入孔温度，压浆完成后用土工布和塑料布包裹进行孔道保温。
及时压浆后3d内，梁体及环境温度不宜低于5C,否则应采取保温措施，以满足要求。
3、桩基施工
桩基工程进入冬期施工主要控制混凝土的出机及灌注温度，出机温度主要控制：
原料入棚、外加剂保温以及运输过程中的保温措施。
现场技术人员根据温度测量数据及施工配合比进行混凝土热工计算，查看能否满足混凝土运送工地后的入模温度不小于10C。
若不满足，则根据具体情况，对拌合用水温度进行加热调整，若通过加热水仍不能满足要求，考虑加热粗细骨料进行调整。
根据施工进度的需要，安排好混凝土泵及混凝土运输车辆。
在施工过程中，加强通讯联络和调度，特别是灌注桩施工时，应根据现场钻孔施工进度与搅拌站联系，控制好混凝土的运输时间，确保混凝土的入模温度，混凝土的入模温度不得低于10C。
混凝土的运输均采用混凝土运输罐车，运输罐车的罐体采用棉篷布包裹进行保温。
混凝土运达施工现场后，立即检测混凝土的温度。
在满足要求前提下浇注完后及时用土回填，保证孔内温度。
4、承台施工
冬期施工承台利用暖棚法进行保温施工。
（1）对承台基坑采用保温蓬布进行覆盖，然后在基坑内生火炉进行加热，棚内温度一般保持在10度左右，最低不得低于5度。
（2）承台砼浇注时，注意降低混凝土坍落度，振捣时要均匀振捣避免因过振造成水泥浆大量上浮，便于及时收浆并采取保温措施。
（3）浇注完成后，对于墩柱范围内部分，立即用塑料薄膜进行覆盖，上
面再覆盖保温篷布进行覆盖保温，并把握好抹面时机，并在初凝前（用手轻按混凝土表面可留下指痕）翻开保温层进行二次抹面后立即覆盖，以减少表面裂缝。
（4）承台模板拆除后，要立即按照要求处理外露拉筋，并报监理检查验收，合格后立即回填增加混凝土的保温，确保承台施工质量。
（5）加强与气象部门联系，查询从混凝土开始浇筑之日算起至以后的七天内温度，以便工程技术人员推算混凝土的强度及工地应采取的保温、外加剂、加热或其他与冬期施工有关的措施，确保冬施混凝土质量。
（6）单个承台基坑需要保温设备数量承台基坑搭设暖棚体积计算：
V=（7.1x6.8+11.3x11）/2x2.8=242m3，暖棚的表面系数M=0.5,暖棚
结构总传热系数K=1.4,暖棚内温度Tb=10°C,暖棚外大气温度按照
Ta=-10°C,散热系数a=1.25。
计算每小时暖棚的消耗热量。
Q=3.6MK（Tb-Ta）aV=3.6x0.5x1.4（10+10）x1.25x242=15246kj/h当M=0.5,K=1.4,△T=20时，由查表得加热100m3暖棚的耗热量为5.0
x1000kj/h，然后再乘以a及暖棚的实际体积得：
Q=5.0x1000x1.25x2.42=22453kj/h由计算得出每小时消耗22453kj/h热量，一公斤煤=29.1mj=29000kj也就是每小时消耗1公斤煤，承台基坑需要煤炉2~3个。
5、墩柱施工墩柱施工采用覆盖保温蓬布和用炉子加热相接合的方法进行冬期施工。
当进入冬期施工后，在模板外侧包裹篷布，墩顶处用绳子绑扎牢固，在
墩柱下部承台外侧，用1m的钢管打入地面外露20〜30cm用铁丝将篷布固
定在钢管桩上，下部用土压边，在暖棚内生火炉加温。
墩柱保温养护示意图
如下:
保温棚布
7
墩柱
\
\
、
/煤炉
/.
©
\
承台
墩柱暖棚搭设示意图
6、铺轨施工
轨道铺设采用人工铺轨，钢轨通过汽运运送到路基上；混凝土枕通过汽运运输到路基上，利用路基做为轨枕锚固基地，轨枕在锚固基地锚固完成以后通过汽车运送到路基上铺设，钢轨、轨枕的装卸车全部采用汽车吊。
钢轨、混凝土枕运送到路基后开始用汽车运送道砟，道砟备好再利用人工配合装载机铺道砟、铺轨枕、钢轨及整道施工。
（1）今年冬季主要进行区间BHK41+500--BHK43+50C段上道砟、上枕及轨道铺设。
（2）在进入冬季施工后要进行7000根混凝土枕的硫磺锚固施工，按平均每天锚固1000根计算需14个工作日，在此期间将严格按照冬季施工要求进行作业。
（3）为保证在冬季混凝土枕锚固的施工质量，在锚固基地搭设200平方米的保温棚，（暖棚结构见附件）（棚内采用生火炉烧火取暖的方式进行保温，锚固所用的原材料、小件全部放置在温室内存放。
在准备锚固前，先将混凝
土枕运进保温棚内摆放好预热5个小时，待枕木温度升到0度以上后再进行锚固作业。
（4）冬季施工期间硫磺锚固砂浆的配制、熬制必须严格按照规范要求进行作业。
（5）冬施期间，路基上的积雪必须彻底清理干净后再上道砟、轨枕、钢轨、。
（6）运送路料的施工便道必须保证防滑，道路上的积雪全部用装载机清理干净，雪天坡道及弯道处要撒炉灰或粗砂进行防滑处理，并设置好安全警示标牌。
（7）施工作业人员必须穿防滑鞋、防寒衣帽，防止冻伤工人。
（8）根据天气的变化，铺设轨道时轨缝的计算严格按照规定计算好，严格按照计算的数据进行预留轨缝。
（9）施工机械全部更换防冻液压油、水箱中掺加防冻液、使用-10号柴油。
7、涵体预制工程
涵体预制工程采用搭设彩钢瓦棚并用篷布包裹和炉子加热相接合的方法进行冬期施工。
（暖棚结构见附件）
1）彩钢瓦棚应搭设牢固、缝口严密、人员进出设门，避免热量散失。
2）在进行顶部保温设施搭设时，为便于泵车的下料，在彩钢瓦棚顶部设置下料口。
在实际施工时，当下完料需挪动泵管时，应及时将下料口进行遮盖，防止棚内热量散失。
3）采用燃煤取暖炉加热，必须将炉子的排气管引出棚外，将烟气排到棚外。
以防止煤气中毒和防止氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。
4）棚内底部温度不低于5C,当低于5C时应采取增加煤炉的办法。
混凝土养护期间，安排专人对煤炉进行检查，增加燃煤，保持棚内温度。
8、桥面系预制板制作及附属工程
桥面系预制板制作及附属工程施工可完全参照承台施工暖棚设置。
9、模板工程
混凝土强度达到2.5MPa以上，方可拆除模
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