冬季施工方案(09年)

中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-1-中铁一局京沪高速铁路二标段三工区冬季施工方案编制：审核：审批：中铁一局京沪高速铁路二标段三工区二〇〇九年十一月中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-2-冬季施工方案一、编制依据1、京沪高速铁路设计文件；2、京沪高速铁路施工规范、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》、《京沪高速铁路高性能混凝土施工实施细则》等；3、京沪高速铁路二标段总体施工组织设计的施工计划安排；4、设计文件和施工调查报告提供的气象和气候情况。二、工程概况中铁一局京沪高铁二标段三工区承担京沪高速铁路DK326＋192.25～DK333+000段线下施工任务，线路长6807.75m。管段主要工程数量有：特大桥1座（德禹特大桥A段DK330+090.46～DK333+000段），中桥4座，旅客通道1座，涵洞3座；区间路基2段，德州东站站场路基。本段属暖温带亚湿润季风气候区，四季分明。春天干燥多风，夏季炎热多雨，秋季秋高气爽，冬季寒风凛冽。大风多集中在3、4月份，年平均降雨量在560～800mm左右，70%的降雨主要集中在7、8月份，年平均温度在11～14℃，极端最高气温为40℃，最冷月平均气温在-4℃左右，沿线土壤最大冻结深度0.3～0.7m。三、冬季施工准备工作1、根据试验室的测温记录，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）连续三天稳中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-3-定低于5℃时，最低气温低于-3℃时，进入冬期施工，必须按照冬季施工技术措施进行施工。2、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。3、根据本工程施工的具体情况，确定冬季施工需要采取防护的具体工程项目或工作内容，制定相应的冬季施工防护措施，并在物资和机械做好储备和保养工作。4、施工机械加强冬季保养，对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，防止冻裂设备。5、在进入冬季前施工现场提前作好防寒保暖工作，对人行道路、脚手架上跳板和作业场所采取防滑措施。四、组织机构框图组织与管理机构图安全质量部部长李斌计划合同部部长王克飞物设部部长林明和综合部部长周鑫工程技术部部长王飞工区经理裴宗宪书记唐华恩总工兼副经理李海鹏路基作业队队长孟剑平试验室主任马建涛拌和站站长袁庆伟中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-4-序号组织机构负责人工作职责1工区负责裴宗宪全面负责冬季施工的工作2技术负责李海鹏全面负责冬季施工技术方面的工作3现场负责孟剑平具体负责涵洞、中桥及路基冬季施工的工作4安全质量李斌具体负责施工及质量安全方面的工作5技术负责王飞协助总工负责冬季施工方案的技术方面工作6物资林明和具体负责采购冬季施工的物资7机械设备樊依平具体负责机械设备的保养、保暖工作8财务王武德具体负责冬季施工的物资的资金保障工作9搅拌站袁庆伟具体负责搅拌站的冬季施工的工作10实验室马建涛具体负责砼冬季施工的质量工作保温材料用表序号材料名称数量备注1小型锅炉10个2篷布1500平方米3煤炭30T4草帘200平方米五、附属工程冬季施工保证措施1、路基附属工程中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-5-1.1根据试验室提供的温度记录，当气温进入冬季施工时，按照以下措施实施。1.2脚墙砼及护坡砂浆在施工时，施工环境温度不低于5℃，尽量选在温度较高的中午进行浇筑。现场配备草帘子及篷布，浇筑完成后立即进行覆盖。1.3浆砌片石施工的保温措施浆砌片石在冬季施工时，首先对原材料片石进行保温，制作一个存放片石的帐篷，规格为4.0m×4.0m×2.5m,内部放一个火炉保证室内的温度在5℃以上。用片石时采用用多少给存料的帐篷里补充多少。砂浆也根据工程的进度而拌制，保证每天工完料清。严禁将剩余的砂浆用于第二天的砌筑。2、冬季施工保证措施2.1、冬季施工的砼、砂浆配制、拌合、运输：2.1.1、为减少、防止混凝土、砂浆的冻害，选用较小的水灰比和较低的坍落度，以减少拌合用水量，水泥标号不低于P.O42.5。2.1.2、拌合设备进行防寒处理，每个拌和楼内生煤炉各2个保证拌和楼内的温度在5℃以上。拌制前及停止拌制后用热水洗刷拌合机滚筒。拌制砼时，及时检测骨料的温度，确保砂石骨料的温度保持在0℃以上。2.1.3、水的加热温度不宜高于60℃。超过60℃时要改变投料顺序，先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀，再加水泥，以免水泥与热水直接接触。2.1.4、砼及砂浆的运输过程快装快卸，不得中途转运或受阻。中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-6-2.1.5、骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质，严格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均从拌合水中扣除。2.1.6、冬季施工运输混凝土等拌和物时，尽量减少混凝土拌和物热量损失措施：1）尽量缩短运输距离，选择最佳运输路线，缩短运输时间。2）采用混凝土输送车，容量根据混凝土施工用量和浇注时间选择。3）尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土工作。2.2、冬季砼、砂浆的施工浇注：2.2.1、混凝土浇注前，清除干净模板的冰雪和污垢。2.2.2、砼的灌注温度，在任何情况下均不低于5℃，砼分层连续灌注，中途不间断，每层灌注厚度控制在20cm左右，并采用捣固密实。2.2.3、减少砌筑的面积，对砂浆采用减少每次拌合方量小，增加运输次数的方式，加快施工。2.3、混凝土拆模2.3.1、冬季混凝土拆模强度满足以下要求：满足混凝土正常温度下拆模强度的要求，并同时满足抗冻要求的规定正常温度下混凝土拆模强度：侧模在混凝土强度达到2.5Mpa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆模。2.3.2、混凝土与环境的温度相差不得大于15℃，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖草帘子、培土覆盖的措施。2.4、冬季施工混凝土质量检查中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-7-2.4.1、冬季混凝土质量检查除满足一般混凝土要求外还要满足下列要求。2.4.2、在砼拌制和灌注期间，测定水和粗细骨料装入搅拌机时的温度、砼的拌制温度、灌注温度和环境温度，每一工作班至少检测4次。2.5脚墙砼施工脚墙砼在施工到0.9m的位置时，预留接茬石，同时在接茬处用草帘子覆盖，确保砼不受冻。脚墙接茬示意图2.6路基普通土冬季施工2.6.1冬季填筑路基时，应按横断面全宽填筑，每层最大松铺厚度不得大于30cm,压实度不得低于正常施工的要求，当天填筑的土，必须当天完成碾压。2.6.2当冻土层被开挖到未冻土后，应连续作业，分层开挖，中间停顿时间较长时，应覆盖松土保温，避免重复被冻。2.6.3冬季施工的路堤填料，应选用未冻结的粘性土的土，严禁用冻结填料填筑路堤。人工配合机械把冻结的土块检出来，保证填料合格。中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-8-六、冬季施工有关计算（一）、混凝土搅拌、运输、浇筑温度计算1、假定德州地区冬期外界温度-5℃，混凝土入模温度按要求不低于5℃，混凝土运输采用搅拌车运输，则混凝土在运输过程中的温度损失：ts=（at1+0.032n）×T1-Tats—运输过程温度损失a—温度损失系数，采用损失系数为0.25t1—运输到浇筑的时间，取0.3小时n—拌和物运转次数，取2T1—拌和物出机温度Ta—运输时环境温度，取-5℃所以，ts=（0.075+0.064）*T1+5℃=0.139T1+5℃故：混凝土浇注时温度（5℃）T2≤Ｔ１－ｔｓ即：Ｔ１-０.１3９Ｔ１-5℃≥5℃∴０.８6１Ｔ１≥10℃Ｔ１≥11.6℃取Ｔ１＝11.6℃２、计算混凝土拌和物温度根据以上计算，取Ｔ１＝11.6℃由公式：Ｔ１＝Ｔ０-０.１６（Ｔ０－Ｔi）得：Ｔ０＝（Ｔ１-０.１６Ｔｉ）÷０.８４＝11.9℃式中：T0—混凝土拌和物温度中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-9-T1—混凝土出机温度，取11.6℃Ti—拌和机棚内温度，取10℃3、假设水加热至45℃，砂石料5℃，水泥0℃，根据配合比每立方混凝土用水泥、水、砂、石用量分别为280Kg、148Kg、788Kg、1044Kg，假定砂子含水量4%，石子1%，根据公式：T0=[0.92(MceTce+MsaTsa+MgTg)+4.2Tw(Mw-WsaMsa-WgMg)+C1(WsaMsaTsa+WgMgTg)-C2(WsaMsa+WgMg)]÷[4.2Mw+0.9(Mce+Msa+Mg)]㎏得T0=12.1℃＞11.9℃（能满足要求）式中T0—混凝土拌合物温度（℃）；Mw—水用量（Kg）；Mce—水泥用量（Kg）；Msa—砂子用量（Kg）；Mg—石子用量（Kg）；Tw—水的温度（℃）；Tce—水泥的温度（℃）；Tsa—砂子的温度（℃）；Tg—石子的温度（℃）；Wsa—砂子的含水率（%）；Wg—石子的含水率（%）；C1—水的比热容（KJ/kg·K）;C2—冰的溶解热（KJ/kg）。当骨料温度大于0℃时，C1=4.2，C2=0。中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-10-同以上计算，当环境温度为-10℃时，T0不小于18.8℃，此时假定水、砂石料加热温度分别为59℃、12℃、12℃，根据公式计算，得T0=18.9℃＞18.8℃满足要求（二）砂石料暖棚耗热量计算假定砂石料保温棚温度为10℃，暖棚设计为12m×45m×8m。Q=MbK(tb-ta)=Mb·K·ΔtQ—每立方米暖棚的耗热量Mb---表面系数，即冷却面与外部度量暖棚的体积之比；为0.3。K—暖棚围护结构的平均传热系数（W/m·K）tb—棚内温度（℃）ta—棚外大气温度（℃）,取-10℃。k=1/[0.043+a1/λ1+a2/λ2+a3/λ3]=2.9式中：a1、a2、a3分别是棉棚布、单棚布和棉毡的厚度，λ1、λ2、λ3分别是各种材料的导热系数，取0.06。∴Q=0.3×2.9×20=17.4W∴暖棚每小时耗热量Qh=Q×a×V=17.4×1.25×（12×45×8）=93960W满足要求（三）拌合用水用锅炉的选择根据拌合站施工能力，每小时需要热水5吨，采用预先加热并储存一定数量的水的办法，保证实际每小时热水的供应。（四）、混凝土施工技术保证措施1、混凝土的搅拌：中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-11-（1）搅拌站蓄水池用保温材料覆盖并密封，采用热水锅炉，加热温度控制在60℃以内（环境温度-5℃以上时），混凝土搅拌时应将水和砂石料搅拌均匀后方可投入水泥，避免水泥和热水直接接触。（2）砂石料场地保温棚采用棚布围护，计划12m×45m×8m×3个，确保存混凝土2000m3以上的原材料，料棚内采用煤炉加热保温，每个料仓设置4个加热煤炉，门口及料仓尾部左、右侧各设置一个，同时避免对进出料仓的机械设备的影响，煤炉24h加热，确保仓内环境温度5℃以上，每隔一个料仓顶部设置一个排烟桶，减少因一氧化碳浓度过大对人员的伤害。存材料场面积（长×宽）12m×45m×8m×3个，三面用棚布紧密围裹，进出料仓口门帘采用棚布搭设。（3）为确保冬季施工混凝土的和易性和流动性，严格控制高性能砼的混凝土搅拌时间。2、对搅拌楼采取保温措施2.1、用彩钢板对搅拌站拌和设备进行包裹，搅拌楼内设置煤炉子保温，保证拌和楼内温度控制在5℃左右。试验人员每小时测量并记录温度一次，当温度呈下降趋势时，加大供热力度。2.2、对外加剂采用两布一膜土工布包裹的形式防冻。2.3、上料仓采用搭设棚布三面围护。七、机械设备冬季防寒、防冻、防火、防滑工作措施：1、在进入冬季前对所有机械设备做全面的维修和保养，作好油水管理工作，结合机械设备的换季保养，及时更换相应牌号的润滑油；对使用防冻液的机械设备确保防冻液符合当地防冻要求；未使用防冻中铁一局京沪高速铁路二标段三工区-12-液的机械设备要采取相应的防冻措施（采取停机后排放冷却水或进入暖棚车间内）2、各种车辆使用的燃油，要根据环境气温选择相应的型号，冷车起步时，要先低速运行一段路程后再逐步提高车速。3、冬季车辆启动发动机前，严禁用明火对既有燃油系统进行预热，以防止发生火灾。4、冰雪天行车，汽车要设置防滑链；司机在出车前检查确认车辆的制动装置是否达到良好状态，不满足要求时不得出车，遇有六级以上大风、大雪大雾