哈大客运专线冬季施工方案.docx
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哈大客运专线冬季施工方案
哈大铁路TJ－1标中铁十三局集团管段
2009年冬期施工方案
一、编制依据
1、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
2、《铁路混凝土工程施工质量补充标准》
3、《铁路混凝土工程施工技术指南》
4、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》
5、《铁路桥涵施工规范》TB10203－2002
6、相关设计文件、施工图纸
7、施工现场实际情况
8、哈大客运专线冬期施工指导性意见
9、哈大公司关于应对大范围降温确保施工安全质量的紧急通知。
二、冬期气温概况
根据2004年～2008年大连地区平均气温和最低气温（详见附表一）的调查，11月份的日平均气温为6℃，最低气温为-7.5℃；12月份的日平均气温为-2.1℃，最低气温为-15.5℃；1月份的日平均气温为-3.8℃，最低气温为-17.7℃；2月份的日平均气温为-1.3℃，最低气温为-17.6℃；3月份的日平均气温为4℃，最低气温为-9.4℃。
根据《铁路混凝土工程施工技术指南》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时及21时室外气温的平均值）连续3d低于5℃或最低气温低于－3℃时，混凝土施工应符合冬期施工条件。
三、项目冬期施工安排
根据业主要求和本项目总体施工计划安排为确保关键线路工期，主要安排金州湾2号特大桥6#连续梁（32+48+32）m的墩柱和连续梁段混凝土。
金州湾2号特大桥0～57号桩基工程、承台，及3#连续梁（45+70×3+45）m的墩身和0#梁段混凝土必须在冬期施工，为此制定本施工方案。
灌注混凝土原则安排上午9时至下午16时,除桩基外,气温低于-10℃不进行混凝土灌注。
单位工程名称
施工项目
施工里程
墩位或段落
冬季施工起止时间
备注
金州湾1号特大桥
挖井、扩大、钻孔桩基础
DK20+930.23～DK21+733.25，DK22+289.62～DK22+560.15，DK22+771.25～DK23+528.82，
18#～43#，60#～69#，73#～97#
2008年11月20日～2009年3月15日
墩柱
DK20+930.23～DK23+490.65
60#～69#，73#～80#
2008年11月20日～2009年3月15日
连续梁0#梁段
15#、16#、70#、71#
2008年11月20日～2009年1月15日
预制T梁张拉、压浆
DK20+100～DK20+080
T梁预制场
2008年11月20日～2008年12月30日
T梁运输架设
DK20+305.13～DK20+719.78
1～13孔，52片
2008年12月20日～2009年2月20日
金州湾2号特大桥
挖井、扩大、钻孔桩基础
DK26+200.24～DK26+372.7，DK26+791.18～DK27+952.01，DK33+530.88～DK33+711.49，
10#～16#，30#～62#，231#～238#
2008年11月20日～2009年3月15日
墩柱
DK26+200.24～DK26+372.7，DK26+791.18～DK27+952.01，DK30+930.65～DK31+044.25，DK31+910.87～DK32+238.27
10#～16#，30#～48#，58#～61#，153#～156#，182#～192#，
2008年11月20日～2009年3月15日
连续梁0#梁段
DK27+696.16～DK27+906.16，DK30+963.45～DK31+011.45
58#～61#，154#～155#
2008年11月20日～2009年3月15日
支座垫石
DK26+036.59～DK26+823.92，
5#～30#
2008年11月20日～2009年3月15日
箱梁预制
DK25+430～DK25+870，
1#箱梁场
2008年11月20日～2009年1月15日
箱梁运输架设
DK25+870.51～DK26+232.98，
1～11孔，11片
2008年11月20日～2009年3月15日
四、热功计算
（一）、砼出机温度计算：
根据《公路桥涵施工技术规范》P345公式：
T0=[0.9（WCTC+WSTS+WgTg）+4.2Tw（Wg－PsWs－PgWg）+c1（PsWsTs+PgWgTg）－c2（PsWs+PgWg）]÷[4.2Ww＋0.9（Wc+Ws+Wg）]。
式中各符号的意义如下：
T0——砼拌和物的温度（0C）
WW、WC、WS、Wg——水、水泥、砂、石的用量（kg）
TW、TC、TS、Tg——水、水泥、砂、石的温度（0C）
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>00C时，c1=4.2，c2=0；
当骨料温度≤00C时，c1=2.1，c2=335；
砼拌和物的出机温度按式（J-2）计算
T1=T0-0.16（T0-Tb）（J-2）
式中；T1——砼拌和物的出机温度（0C）
Tb——搅拌机棚内的温度（0C）
b、砼入模温度计算：
T2=T1-（at+0.032n）（T1-Ta）
式中：
T2——砼拌和物经运输至成型完成时的温度。
t——砼自运输至浇注成型完成时的时间（h），取值为0.5。
n——砼转运的次数,取值为2。
Ta——运输时的环境温度，取为1。
a——温度损失系数（hm-1），当用砼搅拌输送车时，a=0.25。
根据《公路桥涵施工技术规范》冬期施工相关规定：
砼拌和物的出机温度不低于10℃，入模温度不得低于5℃。
分别假定气温为5℃，0℃，－5℃进行验算如下：
假定C50砼配合比为：
水泥：
砂：
碎石：
水＝480：
705：
1058：
144。
当气温为5℃时，见表1：
表1外界温度为50C
Wc
Tc
Ws
Ts
Wg
Tg
Ww
Tw
Ps
Pg
C1
C2
480
5
705
5
1058
5
144
40
0.03
0.01
4.2
0
T01
T02
T0
2729.4
13.6
混凝土拌和物的温度：
T0
Tb
T1
11.29
5
10.28
混凝土的出机温度：
10.28
混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度:
T2=T1-（at+0.032n）（T1-Ta）.
a
n
Ta
t
T2
0.25
2
5
0.7
9.02
混凝土的入模温度：
9.02
在气温为5℃时，骨料和水泥不需加热，将水加热到30℃即可保证砼出机温度为10.28℃，且入模温度为9.0℃。
当气温为0℃时，见表2：
表2外界温度为00C
Wc
Tc
Ws
Ts
Wg
Tg
Ww
Tw
Ps
Pg
C1
C2
480
5
705
3
1058
3
144
70
0.03
0.01
2.1
335
混凝土拌和物的温度：
13.6
T0
Tb
T1
11.24
5
10.24
混凝土的出机温度：
10.24
混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度:
T2=T1-（at+0.032n）（T1-Ta）
a
n
Ta
t
T2
0.25
2
5
0.7
8.99
混凝土的入模温度：
8.99
在气温为0℃时，骨料和水泥不需加热，将水加热到70℃即可保证砼出机温度为10.0℃，且入模温度为9.02℃。
当气温为-50C时，见表3：
表3外界温度为-50C
Wc
Tc
Ws
Ts
Wg
Tg
Ww
Tw
Ps
Pg
C1
C2
480
0
705
3
1058
3
144
80
0.03
0.01
2.1
335
混凝土拌和物的温度：
13.6
T0
Tb
T1
12.22
5
11.06
混凝土的出机温度：
11.06
混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度:
T2=T1-（at+0.032n）（T1-Ta）.
a
n
Ta
t
T2
0.25
2
5
0.7
9.61
混凝土的入模温度：
9.61
在气温为-5℃时，将水加热到80℃，骨料不用加热即可保证砼出机温度为11.06℃，入模温度为9.61℃。
在气温为-5℃时，混凝土经与其接触的钢筋和钢模板接触后，其温度T4为：
混凝土总重：
2.4*60=144吨，钢筋和模板总重：
9.659吨。
T4＝（144×1×9.61+11.06*0.48*-5）/（144*1+11.06*0.48）
=9.27℃。
根据上述三种气温下的计算分析结果，完全可以在气温为-5℃以上的情况下保证保证冬期砼施工的质量。
五、冬期施工准备
（一）、收集气象台资料、设置气象观测点,建立观测制度,掌握气象变化。
（二）、落实有关工程材料、防寒物资、能源和机具设备。
（三）、编制冬期施工方案及技术措施，对有关人员进行交底。
了解本年度施工任务、特点，在施工中统筹安排劳动力，适时进行施工准备，使生产从常温直接过度到冬期施工，避免由于因气温突变造成质量事故。
学习规范、规定和施工技术。
知道冬期施工的特殊性。
知道天气突变的防范措施，检查冬期安全措施执行情况。
测温人员要学习各种测温方法，明确测温的意义和测温数据的重要性，提高测温人员的责任心。
六、总体施工方案
冬期施工期间，混凝土的抗压强度达到设计强度的60%前，混凝土均不得受冻。
施工中将采取各种措施，千方百计防止砼受冻，如提高砼的入模温度（≥5℃），加热拌合用水和骨料，缩短砼的运输及浇注时间，提高砼的养护温度等。
混凝土必须安排在白天气温为-5℃以上进行混凝土拌合。
（一）、拌和站冬期施工方案
1、设备配置及保温措施：
（1）砼搅拌机：
冬季施工时使用HZS180和HZS120各1套砼搅拌机，拌合机四周用型钢骨架防寒棉被封闭，配料斗地面以上部分采用半封闭防风、防雪、防雨。
（2）砼罐车：
为了尽量缩短混凝土的浇注时间，拌和站配备6～9m3罐车8台专门运输砼。
从拌和站至施工现场的最远距离约为15公里，按照行车速度30公里/小时计算，罐车需要30分钟方可到达施工现场。
为了减少途中砼热量散失，在罐车四周用棉莲布将其包裹严密。
（3）水加热设备：
在2号拌和站设1座2吨高压锅炉，满足拌和用水的加热。
2、施工用材料保温措施
（1）、水泥
采用普通硅酸盐水泥，标号42.5级。
对储存罐用保温被包裹保温。
（2）、骨料
粗细骨料必须置于防风、防雨棚内。
保证骨料清洁、不含冰冻结物。
其指标满足《客专高性能混凝土暂行技术条件》的要求。
砂、碎石储料仓四周用蓬布封闭，储料仓里面放铁皮炉子，每个储料仓放3~5个炉子，在醒目位置挂温度计，派专人值班，记录温度和看炉子，保证料仓内的温度在5℃以上。
料仓门高度4.2m，宽度4米，保证封闭、保温又能保证车辆出入。
（3）、外加剂。
在装外加剂池子的上面设保温棚，通过安装暖气，保温棚内安装2台2kw的电热器，保证外加剂的温度在10℃以上，防止液体外加剂结晶。
（4）、水
对拌合用水进行加热，水温度控制在80℃以内。
搅拌时应先投入骨料和已加热的水，拌匀后再投入水泥。
当加热水尚不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不高于40℃。
3、混凝土拌和
将拌和机用型钢暖棚防寒被包裹，暖棚采用生火炉和电暖气加热，保证棚内温度不低于10℃。
在料仓上搭设材料保温棚，保温棚用轻质异型钢做骨架，外套棉蓬布。
拌制砼的各项材料的温度，必须保证拌和物搅拌合成后所需要的温度。
当材料原有温度不能满足需要时，首先考虑对拌和用水进行加热，仍不能满足时，再考虑对集料加热，水泥只保温，不加热。
严格按冬季施工相关规范要求选择骨料。
严格控制拌制砼的坍落度；投料前，先用热水冲洗搅拌机。
混凝土拌和采用两次投料拌和法，先投入砂、碎石，再加入热水，搅拌60秒后，投入没有加热的水泥及所需的外加剂进行二次搅拌，搅拌时间为不少于180秒。
混凝土拌和出机温度不低于10℃。
输水管、送料带、混凝土罐车、泵车和管道采取保温被遮蔽、和包裹等保温措施，减少中间环节的热量损失。
（二）钢筋冬期施工方案
钢筋存放于钢筋棚内，钢筋对焊必须在封闭棚内进行。
为了防火用型钢、堀土房封闭。
在棚内生火炉取暖，保证棚内温度大于10度。
钢筋随着温度的降低屈服点，抗压强度提高，伸长率和冲击韧性下降，存在着冷脆倾向。
负温下使用的钢筋焊接接头，在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态，焊接时应严格防止产生过热、烧伤、咬肉和裂纹等缺陷。
钢筋加工、下料、制作均在钢筋加工棚内进行。
钢筋加工棚四面用篷布封闭挡风，并在棚内生炉取暖。
钢筋焊接选择低温韧性良好的焊条，在钢筋加工棚内进行。
钢筋闪光对焊必须在钢筋加工棚内进行，环境温度不低于0℃，焊接后钢筋应待完全冷却后才能运往棚外。
钢筋冬季施工时，每批钢筋正式焊接前，必须进行现场条件下的焊接性能试验，合格后方可正式施工。
试件数量要求应与质量检查和验收相同，焊接接头应分批进行质量检查与验收。
焊接所用电焊条必须放在保温桶内保温。
钢筋的焊接必须在室外进行时，最低温度不得低于-10℃，并采取防雪挡风措施，减小焊件温度差，焊接后的接头严禁立刻接触冰雪。
当风速超过7.9m/s时，停止室外焊接作业。
（三）、现场砼运输、浇筑、养生
1、混凝土运输
⑴.砼运输采用砼罐车，在罐车周壁保温覆盖。
（考虑工程需要保温8台）
⑵采用泵送混凝土施工。
砼输送泵搭设暖棚。
为减少砼输送过程中的热量损失或冻结，所有直接和冷空气接触的输送管道（直、弯管接头）都采用特制的保温棉苫布包裹起来。
为防止砼接触冷管而冻结，应对管道预先加热。
2、混凝土浇筑
⑴.入模前，采用专门设备测定混凝土温度、坍落度、含气量及泌水性等工作性能；符合要求不低于5℃方可入模。
钻孔灌注桩砼可以直接用罐车灌注，也可以采用泵车进行灌注。
当环境温度低于-10℃，不得进行混凝土施工。
扩大基础、承台应分层连续浇筑、分层厚度不小于20cm，一次浇筑到位。
⑵在承台上用万能杆件搭设活动暖棚，暖棚骨架根据墩身尺寸而定。
骨架外用防风篷布整体包裹。
混凝土浇筑成型后，立即采取防寒保温措施。
当棚内温度较低时，在内部放置若干煤炉加温，拆模后对墩身砼用土工布缠绕进行养护。
冷接桩部位的预热
在负温下旧砼接新浇砼时，如果预热不好，易在接头处产生水膜。
降低接头处砼的强度。
新旧砼接触面的温差过大，温度应力作用会造成新浇砼开裂，所以对旧砼必须采取预热升温措施。
采用热风机，在浇筑前12h开始预热。
承台、墩身、0#梁段砼养护均在暖棚内进行。
暖棚采用三层结构，即内侧为保温蓬布，中间为草帘、外侧为保温蓬布。
砼养护的升温速度控制在10℃/h之内，降温速度控制在5℃/h之内，温度保持在10℃以
上,浇筑段四周覆盖保温被并应保证湿度。
除制取标准养护试件外，应同时制取与砼结构同条件养护的拆模试件和强度检查试件，以确定拆模时间和检查砼28d的强度。
承台施工必须增加同期养护试件。
根据桥涵施工规范，砼达到设计强度的60%后方可停止养护，拆除模板。
3温度测试
①测试范围
水、骨料、砼出罐和入模,结构物中央及四周的温度及砼温度变化。
②测温仪器
采用普通温度计测定。
③测温时间
暖棚内各观测点,按混凝土浇筑完毕时间算起.每隔2h测一次温度,外界气温在每天7时、12时、16时和午夜零时四个时间进行记录。
（四）箱梁冬季施工方案
箱梁场钢筋、混凝土冬季施工按照参照上面的钢筋、混凝土冬期施工方案进行。
箱梁初张拉后将梁放到存梁台座上，然后用篷布将整个箱梁罩住，在箱梁内和箱梁翼缘板下面生炉子取暖，保证箱梁终张拉后，孔道压浆作业和压浆后3天内梁体混凝土的温度不低于5℃。
（五）墩柱、连续梁冬季暖棚法施工方案
暖棚法是加热空气的一种养护方法，采用专制汽车蓬布，在梁的顶板和腹板上用棚布将挂篮包起来形成一个暖棚，使外界的冷空气不易吹进棚内,并使棚内保持一定的正温度，施工方法简易且经济，该方法将考虑暖棚透风系数及加热量。
首先在挂篮上搭设成房屋式暖棚。
其次在每个节段的顶板及底板棚内均放置专制烧煤炉,和电热通风机,在暖棚内加热空气,保证棚内的空气温度至少达到10℃以上,使棚内有较高温度以进行混凝土养护。
最后派专人进行值班,并且每2h进行1次温度测量,测量数据包括外界气温,每个棚内温度,混凝土表面温度等。
由于采用了密实性好、透风系数小的汽车专用油毛毡蓬布,极大的减少了棚内热量散失。
1.施工实施
1.1预应力施工
（1）预应力施工时,根据规范要求,当气温降至-10℃时不能进行预应力的施工。
选在白天温度较高时进行灌浆,如温度低于0℃,采用对拌合水进行加热的方式进行拌合，并在灌浆口和出浆口采用混凝土的保温方法进行养护。
张拉设备放在棚内温度较高地方,当进行张拉时将提前对油泵车进行开机预热。
1.2钢筋的施工
（1）钢筋的焊接宜在室内进行,焊机等焊接工具在工作前都将进行开机预热。
（2）当必须在室外进行焊接时,气温不能低于-10℃,焊接时电流要减小，焊接时间要延长长。
（3）在负温下进行焊接时,要采取加覆盖的措施以防止焊接后的接头立刻接触冰雪。
2.安全措施
冬季施工时较常温施工安全度较小,施工时必须采取必要的防护措施。
（1）由于温度较低,人在箱梁上施工时手脚可能受冻而抓不住引发安全事故,因而在挂篮的前端及腹板下搭设工作平台,并且用木板进行满铺,作为安全措施。
（2）在人行楼梯上为防止人的意外,用安全网挂在楼梯的下面。
（3）搭设好的暖棚应注意进行防火。
（4）不准在箱梁上用碘钨灯进行取暖,不准工人乱拉乱搭电线。
（5）为了防止箱梁顶板的结冰路滑,在预埋的栏杆钢筋上用钢筋废料焊一个栏杆。
3.其它施工注意事项
（1）在浇筑混凝土时要随时观测温度,当温度降低时应对拌合水进行加热,以确保混凝土浇筑完成后的入模温度在10℃以上。
（2）要随时观测各种温度,需要观测的温度有:
箱梁裸露的温度、地面裸露的温度、暖棚内的温度、拌合水箱内的温度、混凝土进入输送泵时的温度、混凝土出输送管的温度、混凝土浇筑成型后的温度,所有的观测均应作好施工记录。
（3）同等条件下的张拉试件要多做几组以便观测混凝土的强度。
（4）浇筑混凝土时如果气温在4℃以下,在已经硬化的混凝土表面上用热水进行浇淋,保证硬化的混凝土接合面温度在5℃以上。
（5）其他施工事宜应严格按照《铁路桥涵施工技术规范》执行。
七、冬期施工的质量措施
加强冬期施工的领导，建立完善的冬期施工管理责任制、质量检查制、保温测温制、气象预报制、技术交底制，以及奖罚条例等。
（一）、测温工作
冬期施工测温工作是保证质量的重要环节，必须认真抓好落实。
各施工队入冬前建立测温组织，每日对大气温度、混凝土温度、进行观测，指定专人测温。
测温时间和所测温度值应详细记录，整理归档。
技术人员每天在记录簿上签字。
测温人员应保持与供热、保温人员联系，如发现供热故障或保温措施不当，立即向技术人员报告。
项目质检人员每天抽查测温情况，将其纳入质量控制的范围。
（二）、保温工作
每天要对料仓、搅拌机房、各种管路的保温情况进行检查。
发现包裹不严及时修补。
对于外加剂驻拌合站试验人员每天班前一次；上午八时一次；下午四时一次；夜间0点测定温度。
八、冬期施工的安全措施
1、防火措施：
现场的生产、生活区配置齐全的消防设施，指派专人管理，经理部定期或不定期的随时检验。
房屋、料场、库棚等的消防安全距离要符合国家现行有关的消防规定。
2、防风措施：
施工期间要指派专人收听风力预报，当风力达到6级时，要停止露天起吊、装卸、高处作业以及泵送混凝土等作业。
3、防煤气中毒措施：
冬季采用煤炉、暖棚等保暖方案时，保证房屋有通风口，施工现场和营区必须指派专人进行巡查，建立严格的值班制度，值班电话24小时畅通，并与县120急救中心建立协作关系，以便出现事故后及时抢救。
4、防冻措施：
按照冬季施工方案备齐冬季施工所需的材料设备，做好冬季施工的各项准备工作，严格按照批准的方案组织施工。
生活区采取火炉取暖，生产区要配备一定数量的备用设备和材料，防止出现意外故障而使结构物受冻报废。
九、冬季施工具体要求
1、当环境温度低于-10℃，不得进行混凝土施工。
2、当环境温度在-5℃～-10℃时，必须对水进行加热，拌和机要在暖棚内进行拌和，暖棚内温度不得低于10℃，并保证混凝土出机温度大于10℃。
3、混凝土罐车必须用棉被包裹。
必须保证入模和入孔温度大于5℃。
4、冬季施工注意所有材料必须全过程保温。
每道工序严格控制。
5、各工区必须派专人每天记录混凝土施工的具体温度。
依据不同室外温度总结混凝土施工的温度变化。
总结冬季混凝土施工经验。
十、冬期施工应急预案
（一）组织机构
为了保障冬季施工的顺利开展，我部成立了应急小组，对在冬季施工中遇到的突发事件进行及时解决。
应急小组由项目经理担任组长，由常务副经理牵头，各部门主管为组员，机构成员如下：
组长：
甘荣军
副组长：
李鹏年、周建德、李华宇
组员：
李海峰、祖培禄、高峰、王东明、王臻林、张春荣、冯永刚、侯西洪、李用德、席有臻、鞠牧、李志刚
管理职责表
序号
班子成员
管理职责
1
项目
经理
对冬季施工工程安全保证、质量保证、工期保证、环境保护、劳动卫生等工作负责。
2
项目总工程师
对冬季施工的工程质量、施工技术、计量测试等负直接技术责任，带领并指导所有技术人员开展扎实有效的技术管理工作；组织科研攻关项目，解决工程施工
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