预制T梁冬季季专项施工方案

中铁十七局集团第一工程有限公司临沂制梁场预制T梁冬季专项施工方案-1-预制T梁冬季专项施工方案1概述根据现场实际情况，临沂制梁场冬季施工不可避免，必须提前做好冬季施工方案和技术措施。2编制依据1、山西中南部铁路通道施工图及相关标准图。2、国家、铁道部现行设计、验收标准及有关的质量、安全规程等。3、山东临沂地区气候气象资料。3工程概况中铁十七局第一工程有限公司临沂制梁场承担着山西中南部铁路通道19、20、21三个标段范围内3423单线孔预制T梁的生产任务，其中32米梁3310单线孔，24米梁113单线孔。按照工期要求，部分T梁将安排在冬季施工。4冬季施工的确定根据桥梁及混凝土施工《铁路混凝土与砌体工程施工规范》规定当昼夜平均气温（每天6、14、21时所测室外温度的平均值）连续3天低于+5℃或最低气温低于-3℃时，混凝土工程应按冬季施工规定进行施工。临沂制梁场位于山东省临沂市沂水县四十里堡镇后岔河村，临沂位于山东省南部，地形以山地、丘陵、平原为主，光照充足，降水丰沛，属暖温带大陆性季风气候。由于境内地势起伏较大，因而临沂山区、丘陵区、平原区气候表现略有差异。临沂夏季气温较高，7月最高气温在38.2-40.5℃之间，炎热而多雷雨天气；冬季寒冷，1月最低气温可达-11.1℃，晴好天气较多，雨雪天气较少，干燥而寒冷；春季回暖快，少雨而多大风天气；5冬季施工特点及难点5.1冬季混凝土特点：0～4℃时，凝结时间比15℃延长3倍。温度降到0.3～0.5℃时，混凝土开始冻结后，反应停止，-10℃时水化反应完全停止，混凝土强度不再增长。在负温条件下混凝土中的水结冰，体积增加9%，硬化的混凝土结中铁十七局集团第一工程有限公司临沂制梁场预制T梁冬季专项施工方案-2-构遭到冻胀破坏。5.2冬季施工安全、质量风险大。天气寒冷、场地结冰、升温取暖等方面易引发安全事故。防寒保温稍有疏漏会产生混凝土冻胀、裂缝（纹）、结构疏散、表面泛霜等问题。5.3冬季施工成本投入高。冬季施工需要从混凝土原材料开始至预应力张拉完成的全过程实施防寒保温。这些措施需投入大量的保温材料、设施、设备和能源。5.4施工生产效率低下。寒冷气候条件劳动生产率大幅下降，防寒保温消耗工时多，工序间工艺和组织间隙时间多，混凝土强度增长慢等因素造成生产效率低下。5.5施工难题多。冬季寒冷多风，热量散失快，在防寒方面密封要求严。已施工T梁预应力管道保温困难，难以保证达到孔道压浆的常温条件。保温暖棚对梁体线性监控测量的通视条件影响大，需认真研究梁体线性监控测量方案。5.6冬季施工的弊端。冬季施工由于施工条件及环境不利，是施工事故易发多发季节，而且质量事故具有隐蔽性和滞后性。6施工部署6.1冬季施工准备当工地昼夜连续3天平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，为保证预制梁的施工质量，严格按冬季施工要求进行施工。冬季施工风险大，投入高，效率低，收效甚微。同时如何确保混凝土施工质量和预应力张拉灌浆不受冻，防止梁体混凝土不开裂等，难度极大。借鉴其他梁场的冬季施工经验，临沂梁场的冬季施工分钢筋工程、砼拌和、砼浇筑、梁体蒸养、存梁区养生、张拉压浆等项组成。6.1.1冬季施工方案培训冬季施工前，结合工程进度安排，组织有关人员学习冬季施工现场准备方案中铁十七局集团第一工程有限公司临沂制梁场预制T梁冬季专项施工方案-3-和各分项工程在不同的冬期施工阶段中的施工方法和技术措施，并进行论证，确保措施可靠、合理、节能降耗。组织施工人员学习有关冬季施工技术、施工规范，掌握具体施工方法和措施。测温人员还要掌握各种测温方法，深刻理解测温的意义和测温数据的重要性。编制冬季施工设备、材料计划，保证设备、材料按时进场。6.1.2掌握气象变化趋势施工时及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态，以利于安排施工，做好预防准备工作。6.1.3冬季管路保温防寒措施为了防止冬季供水管线冻坏，影响供水，冬季水池覆盖保温材料，供水管线一律采用包裹保温材料处理。6.1.4机械设备的冬季养护措施(1)进入冬季后，尽可能将一些材料、设备移入室内存放，对体积较大设备可采取加盖棚布的方法进行覆盖，防止不必要的破坏。(2)做好水箱、水泵、管道的保温措施，防止冻坏。管道接口材料要有防冻性，接口处理要去霜、清污，管道试压要在气温较高时进行，管道试压完成后及时放空积水。钢管焊接采取预热措施，并尽可能在晴好的天气作业。(3)冬季施工使用的各种机械应全面检查，更换各种润滑系统用油及燃料，对有问题的机械设备及时修理，不得带故障运转。机械在使用前应首先检查传动系统，无冻结情况后方可启动，非专职机电人员严禁动用机械设备。6.2冬季施工措施6.2.1钢筋工程（1）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中铁十七局集团第一工程有限公司临沂制梁场预制T梁冬季专项施工方案-4-心受力状态，焊接后应防止温度骤降现象。（2）钢筋工程在冬季施工是全部在防风棚内加工，防止大风降温天气和防雨雪，保证钢筋作业的作业环境。（3）钢筋焊接主要采用闪光对焊，在对焊区搭设暖棚，棚内电暖器，保证钢筋对焊时温度不低于5℃，每批钢筋焊接后需在棚内自然冷却后方可户外安装施工。钢筋采用电弧焊焊接时，采取防雪防风及保温措施，焊接后的接头严禁立即接触冰雪。（4）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。冬季施工时钢筋焊接加强焊接检查，确保钢筋焊接的质量。（5）钢筋绑扎完成后，在雨雪天气时，停止绑扎作业，采用篷布对绑扎成型的钢筋笼进行覆盖。6.2.2模板工程模板用保温篷布封闭保温，自顶板钢筋吊装开始统蒸汽加温预热，确保模板温度5℃以上6.2.3混凝土工程冬季混凝土灌注工作安排在白天气温较高的时段（9：00-16：00）。低温下原则上不进行混凝土施工，遇特殊情况确需在低温条件下进行施工时则必须按冬季混凝土施工办理。6.2.3.1原材保温施措施（1）砂、石料保温措施为满足骨料加热需要，搭设砂石料加热棚，棚内安装暖风炉，确保棚内温度在50C以上，砂、石料先在料棚内储存预热后方能投入使用，确保搅拌混凝土温度。加热棚采用保温板封闭，委托专业资质厂家制作。中铁十七局集团第一工程有限公司临沂制梁场预制T梁冬季专项施工方案-5-（2）拌合用水升温保温措施混凝土搅拌使用的热水采用冷水与蒸汽中和法加热，在搅拌站每个搅拌楼设置地埋式蓄水池水池，容积42m3，拌合水加热方法：从锅炉房接入蒸汽管道，将蒸汽通入水池中，水温控制在50-80℃。施工过程中，试验室应加强对水池中水温的监测，在混凝土开盘前必须测定水温，并必须做好测温纪录。拌合用水温度应由热工计算确定，当水温过高时，停止供气，往水箱中加入凉水中和；水温过低时，则往水池中蒸汽升温。（3）拌合站保温措施配料机、皮带机均以采用彩钢房板包裹。外加剂罐外建房子保温，并安装空调，确保减水剂的温度在20℃左右。6.2.3.2混凝土搅拌(1)实施冬季混凝土搅拌工艺，严格控制混凝土的配合比和坍落度，采取防冻保温措施确保混凝土质量。低温季节拌制混凝土时，先用热水或蒸汽预热搅拌机，对砂、石料加温溶化冻块，加温拌合用水，适当延长搅拌时间，以保证混凝土拌和物入模温度控制在10～30℃，并通过热工计算控制混凝土拌和物的出盘温度。热工计算举例，现场技术员按此方法进行计算，冬期施工必须严格执行施工质量验收规范的有关规定。以C60混凝土为例，每立方米混凝土中的材料用量为：水142kg，温度80℃；胶凝材料用量475kg，温度5℃；砂709kg，温度-3℃；石1110kg，温度-3℃；砂含水率3％，石含水率1％，搅拌棚内温度10℃，混凝土拌和物采用封闭式泵车运输，运输和成型共历时1小时，当时气温-5℃。混凝土拌和物的理论温度TO=[0.9(GcTc+GsTs+GgTg)+4.2Tw(Gw-PsGs-PgGg)+b(PsGsTs+PgGgTg)-B(Ps中铁十七局集团第一工程有限公司临沂制梁场预制T梁冬季专项施工方案-6-Gs+PgGg)]/[4.2Gw+0.9(Gc+Gs+Gg)]式中：TO——混凝土拌和物的理论温度(℃)；Gw、Gc、Gs、Gg——每立方米水、水泥、砂、石的用量(kg)；Tw、Tc、Ts、Tg——水、水泥、砂、石的温度(℃)；Ps、Pg——砂石的含水率；b——水的比热(kj／kg.k)；B——水的溶解热(kj/kg.k)。当骨料温度0℃时，b=4.2B=0当骨料温度≤0℃时，b=2.10B=335TO=[0.9×(476×5-3×709-3×1110)+4.2×80×(142-0.03×709-0.01×1110)+2.1×(0.03×709×-3+0.01×1110×-3)-335×(0.03×709+0.01×1110)]/[4.2×142+0.9×(476+709+1110)]=13.667℃混凝土从搅拌机中倾出时的温度T1=T0-0.16(TO-Td)式中：T1——混凝土从搅拌机中倾出时的温度(℃)；Td——搅拌棚内温度(℃)。T1=13.667-0.16×(13.667-6)=12.441℃混凝土经运输成型后的温度T2=T1-(at+0.032n)(T1-Tp)式中：T2——混凝土经过运输成型后的温度(℃)；t--混凝土自运输至成型的时间(h)；n—混凝土倒运次数；Tp—室外气温(℃)；a—温度损失系数(封闭式自卸汽车a=0.1)中铁十七局集团第一工程有限公司临沂制梁场预制T梁冬季专项施工方案-7-T2=12.441-【(0.25×1+0.032×2)】×(12.441+5)=6.96℃7.1.4混凝土因钢筋及模板吸热后的温度T3=(GnCnT2+GmCmTm)/(GnCn+GmCm)式中:T3——混凝土因钢筋及模板吸热后的温度(℃)；Gn——1立方米混凝土的重量(kg)；Gm——与1立方米混凝土相接触的模板和钢筋的总重量（kg）；Cn——混凝土比热，取1kJ/kg·k；Cm——钢材比热，取0.48kJ/kg·k；Tm——模板钢筋的温度，即当时的大气温度(℃)。T3=(2550×1×6.96-306×0.48×5)/(2550×1+306×0.48)=6.01℃T3=6.015℃，砼初始养护温度满足要求(2)冬季施工条件下，拌合用水、砂、石集料等应符合下列要求：a.当气温在0℃～-5℃时：水加热到60℃；砂、石集料带有冰雪和冻结团块时，利用蒸汽加热到0℃以上使之融化；水泥只能保温而不得加热。b.当气温低于-5℃时不宜制梁。c.向搅拌机投料时，砂、石、热水先拌合，后加水泥进行拌合，以避免水泥直接与热水接触。其拌合时间一般较常温施工时延长50%。6.2.3.2混凝土灌注(1)冬季施工，模板内不得有积雪、冰块和积水等，灌注混凝土前，一定要将冰雪融化，并将融化水排出。如遇气温变化，及时用蓬布或养护罩遮盖已立好的模板。(2)预制梁混凝土灌注前，先用养护罩罩住台座及模板，通蒸汽预温，使其温度达到5℃以上才进行混凝土的灌注施工。(3)混凝土灌注时采用边灌注边罩养护罩，防止混凝土受冻，确保梁体上层中铁十七局集团第一工程有限公司临沂制梁场预制T梁冬季专项施工方案-8-混凝土灌注时，下层混凝土温度不低于5℃。(4)混凝土泵送或者料斗浇注过程中，用保温材料包覆混凝土输送管道和包裹料斗，以便保温。6.2.3.3预制T梁混凝土养护(1)梁体混凝土灌注完毕后，立即覆盖养护罩，进行蒸汽养护。（2）温控系统方案温控系统采用长沙市三智电子科技有限公司自动控制蒸汽养护系统。自动温度控制系统在T梁蒸汽养护系统使用的优点及作用：为了缩短T梁生产周期、提高模具及台座的周转率、提高主要工艺设备的利用率和生产效率。（3）蒸汽养护施工方法：A：传感器的布置：T梁截面比较小，分三个断面每个断面设2个测点，2个呈上下布置，上面放置在桥面板内，下面放置在马蹄位置。断面位置在距梁端1m左右及梁的跨中。B：温度测量及蒸汽养护控制方案由一台无线摇控主机