高速公路冬期施工方案(11頁).doc
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2022-08-12
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1、冬季施工方案一、工程概況江西省德興至南昌高速公路工程項目是規劃的江西省高速公路網的重要組成部分,也是國家高速公路杭州至瑞麗和上海至昆明高速公路之間的橫向地方加密高速公路。路線總長約204公里,項目總投資約為97.89億元。作為江西省“對接長珠閩、融入全球化”發展戰略的重要項目,它的建成對構建環鄱陽湖經濟圈,加快景德鎮經濟社會發展都具有十分重要的意義。我中交一航局負責施工的C3合同段(K108+000K113+500)全長5.5公里,起點位于萬年縣珠田鄉昌港街村后山附近,終點位于萬年縣石鎮桐源水庫附近。主要工程數量為路基土石方填方約117萬方、挖方約174萬方;涵洞、通道23道,橋梁共4座(桐源2、水庫大橋(二)157米,206國道跨線橋85米,錦黃線跨線橋157米,萬年互通立交橋67米)。我C3合同段沿線多處橫跨崗間溝谷地,地勢低洼,地表常年積水,表層0.52米不等為淤泥質土,須進行處理,設計主要采取換填方案,換填路段達13處,對初期路基土石方施工會造成一定的制約。從地理環境上分析,江西處于長江的中游,年降雨量大,雨量充沛,使江西地區的高速公路施工存在明顯的季節性,在每年的四到六月,是江南的梅雨季節,五月至八月是一年中的雨季,對路基填筑和結構施工會造成不同程度的影響,在施工安排時給予充分重視。沿線水系較發育,區內雨量充沛,山間分布大小溪流,其源頭均在崇山峻嶺之中,由于地表水、地下水的匯3、集,山間峽谷一般有豐富的地表水流,區內小溪、河流縱橫交錯。受降雨影響明顯,春、夏季河水豐富、流量大,而秋、冬季河水明顯減少。地下水匯集可形成地下暗河或以承壓水形式出露,山腳坡積層厚的地段裂隙水向下滲流時易形成潛流。沿線屬于內陸亞熱帶溫潤性季風區,具有氣候溫暖、雨量充沛、光照充足、四季分明等氣候特點。據上饒19511980年氣象統計分析,年平均氣溫17.8,極端最高氣溫40.3,極端最低氣溫-9.5,有霜期多在120天。二、冬季施工特點1、冬季施工由于施工條件及環境不利,是工程質量事故的多發季節,尤以混凝土工程居多。2、質量事故出現的隱蔽性、滯后性。即工程是冬季施工的,大多數在春季才開始暴露出來4、,因而給事故處理帶來很大的難度,輕者進行修補,重者重來,不僅給工程帶來損失,而且影響工程的使用壽命。3、冬季施工的計劃性和準備工作時間性強。這是由于準備工作的時間短,技術要求復雜。往往有一些質量事故的發生,都是由于這一環節跟不上,倉促施工造成的。三、冬季施工規定當工地晝夜平均氣溫連續3天低于5或最低氣溫低于3時,應采取冬季施工措施。我部冬施時間擬定為12月1日至來年3月1日,進入12月份后,我部隨時注意收聽當地的氣象預報,開始每天測溫,并做好氣溫突然下降的防凍準備工作。冬季施工項目如下:序 號冬施項目名稱1預制梁片(25m箱梁,20m、22.5m空心板)2承臺3 墩柱4 蓋梁四、冬季施工措施 5、1、人員組織措施1.1、建立健全冬季施工防寒管理組織機構,責任到人。冬季施工防寒組織機構如下:組長:陳文華副組長:牛云亮、伍嘉璘組員:邵杰、王大欽、汪永洪、山紀洪、王清華、張飛龍、陳建光、張成山、肖貴明、包蕾。伍嘉璘、王大欽-技術方案保證,監督方案實施情況。肖貴明-防寒物資保證。汪永洪、山紀洪、王清華、張飛龍-施工技術方案的落實。邵杰-機械設備保證。邵杰-安全保證。包蕾-后勤保證。1.2、由試驗室主任張成山負責建立溫度記錄臺帳,并收聽中長期天氣預報,及時將天氣信息反饋給王大欽和總工伍嘉璘 ,由伍嘉璘和王大欽負責具體措施的實施。1.3、試驗根據冬季施工要求,配制冬季施工配合比,并制定詳細的冬季混6、凝土拌合細則,由試驗室派專人對混凝土攪拌站進行監督管理,確保混凝土質量。1.4、由物資部發放施工人員保暖用品,防止施工人員凍傷或發生其它由于寒冷導致的安全事故,并發放土工布等保溫材料。 2、原材料保溫措施2.1、為保證混凝土的澆筑溫度,攪拌站、砂石料場用棚布覆蓋。2.2、拌和用水進行加熱。2.3、混凝土運輸車輛采用包裹保暖布對混凝土進行保溫。2.4、在負溫條件下焊接鋼筋,應盡量安排在鋼筋大棚內進行。 3、施工時溫度的控制要求3.1、為降低混凝土內部的水化熱,混凝土的出機溫度控制在1015,入模的溫度控制在510左右。為保證砼入模溫度,澆筑砼安排在白天。3.2、預制梁采用蒸汽養生,蒸汽棚內平均溫7、度保持在25左右,最低時不得低于10。3.3、控制混凝土拌合材料的溫度,以滿足混凝土拌合物攪拌合成后所需要的溫度。骨料溫度控制在25,拌和用水溫度由混凝土的出倉溫度最終調節,但水溫不能超過80嚴格控制水溫,并保證熱水的供應。4、鋼筋工程 4.1、鋼筋的冷拉和冷彎 、鋼筋冷拉溫度不宜低于-20,預應力筋張拉溫度不宜低于-15。 、鋼筋負溫冷拉方法可采用控制應力方法或控制冷拉率方法。用作預應力混凝土結構的預應力筋,宜采用控制應力方法。、在負溫條件下采用控制應力方法冷拉鋼筋時,由于伸長率隨溫度降低而減少,如控制應力不變,則伸長率不足,鋼筋強度將達不到設計要求,因此在負溫下冷拉的控制應力應較常溫提高。8、而冷拉率的確定應與常溫施工相同。 、鋼筋冷拉設備儀表和液壓工作系統油液應根據環境溫度選用,并應在使用溫度條件下進行配套校驗。 、當溫度低于20時,嚴禁對低合金、級鋼筋進行冷彎操作,以避免在鋼筋彎點處發生強化,造成鋼筋脆斷。 4.2、鋼筋焊接 4.2.1、冬季在負溫條件下焊接鋼筋,應盡量安排在鋼筋棚內進行。如必須在棚外焊接,其環境溫度不宜低于10,風力超過3級時應有擋風措施。焊后未冷卻的接頭,嚴禁碰到冰雪。 、負溫閃光對焊。負溫閃光對焊宜采用預熱閃光焊或閃光預熱閃光焊工藝。鋼筋端面比較平整時,宜采用預熱閃光焊;端面不平整時,宜采用閃光預熱閃光焊。 4.2.3、負溫電弧焊。鋼筋負溫電弧焊時,必須防9、止產生過熱、燒傷、咬肉和裂紋等缺陷,在構造上應防止在接頭處產生偏心受力狀態。 冬季鋼筋焊接前,必須根據施工條件進行試焊,經試驗合格后,方可正式施焊。 5、混凝土工程 5.1、混凝土的攪拌冬期混凝土攪拌投料順序:先投入骨料,干拌均勻再投入加熱的水,等攪拌一定時間后,再投入水泥,拌合均勻。注意攪拌時要絕對避免水泥遇到過熱出現假凝現象。混凝土的攪拌時間應比常溫延長至240s并符合有關規定。 5.2、混凝土攪制好后,及時運到澆灌地點,在運輸過程中,要注意防止混凝土熱量散失、表層凍結、混凝土離析、水泥砂漿流失、坍落度變化等現象。在運輸距離長,倒運次數多的情況下,加強運輸工具的保溫覆蓋。混凝土在澆灌前,應10、清除模板和鋼筋的冰雪和污垢。5.3、混凝土試塊的留設 按驗標應較常溫至少多留置2組同條件養護試件,一組用來測定混凝土受凍前的強度即臨界強度,另一組用作檢驗28d的強度,混凝土試塊應在澆筑現場用澆筑結構的拌合物制作。5.4、模板和保溫層,模板拆除時混凝土芯部溫度與表層混凝土、表層混凝土與環境之間的溫差不得大于20(墩臺、空心板梁體凝土芯部溫度與表層混凝土之間、表層混凝土與環境之間以及箱梁腹板內外側混凝土之間的溫差均不得大于15)。混凝土內部開始降溫前不得拆模。拆模后的混凝土表面,采用彩條布和草袋覆蓋,使其緩慢冷卻。對承受荷載的構件模板,應在構件達到設計及驗標要求的條件下方可拆除。5.5、混凝土拌11、合物的溫度計算混凝土出料溫度必須控制在10以上,運輸至施工現場處混凝土溫度為5以上,由于砂石料水泥溫度很難人為控制,因此混凝土拌和物溫度用水溫調節,使其溫度滿足設計要求。混凝土拌合物的溫度高低與組成材料的溫度等條件有關,計算原理為:水的溫度與砂、石混和之后相互之間熱量的傳送,最后與水泥一起形成溫度均勻的混凝土拌合物。按照熱力學理論,每種材料所含熱量等于材料的比熱容、重量及其本身溫度的乘積:Q=CMT式中 Q材料所含熱量(KJ); C材料的比熱容(KJ/(kg*K); M材料的重量(kg); T材料的溫度(C)各種材料的比熱容平均值可取:水泥、砂、石、礦物摻合料0.9KJ/(kg*K) 水、外加12、劑4.2kJ/(kg*K) 冬季施工水泥取15,礦物摻合料取10,石子取5,砂子取4,水取30,外加劑取3,砂含水率:4%,石含水率:1%。每次混凝土施工前測量各原材料溫度,計算拌和用水溫度,同時進行混凝土試拌工作,測量混凝土的實際出機溫度與計算出機溫度比較。6、施工保溫措施25m箱梁、承臺、墩柱等混凝土施工屬大體積混凝土。大體積混凝土施工的難度在于控制混凝土內外溫差,避免由于內外溫差過大而產生裂縫,影響混凝土的質量。減小混凝土內外溫度差的措施采用冷卻循環水降低混凝土的內部溫度,考慮到砼內外溫差較大,必須同時進行外部保溫才能有效地減小混凝土的內外溫差。冬季施工保溫的方法有,暖棚法、蓄熱法,蒸汽13、加熱法等,考慮到現場施工情況和當地氣溫條件情況,決定采用暖棚法、蓄熱法的施工方案。模板的保溫,在模板外裹一層彩條布,外腳手架沿四周掛上一層擋風的草袋,將施工完的柱頂用土工布或彩條布和草袋覆蓋,提高養護溫度。7、混凝土的養護措施7.1、預制梁混凝土覆蓋加熱養護為保證預制梁砼強度能夠盡快提升,以便利于模板的周轉和加快預制速度,在平均氣溫低于15時,我項目部對預制梁計劃采用覆蓋加熱的方法進行養護施工。進入冬季時,梁體澆筑完畢后由于水泥的水化作用釋放出的熱量會使混凝土集料溫度上升,先覆蓋混凝土面使水化熱量蓄保起來,以減少熱量的散失,所以先采用篷布覆蓋蓄熱,待混凝土終凝后在篷布內梁體兩側間隔5m生三心煤14、爐(共10個)升溫,加熱時在梁兩端懸掛一支溫度計,安排專人觀測棚內溫度,升溫過程中觀測每小時進行一次,適當控制升溫速度,并作好記錄。當升溫至20左右時應暫停大面積加熱,并局部加熱以保持棚內內溫度保持在這個范圍內而處于恒溫養生階段。恒溫養生階段每24 小時觀測一次,并作好記錄。江西上饒地區最低氣溫度為零下2左右,升溫時速度應不大于8/h。拆模前應停止火爐加熱,將棚內溫度降下來,使棚內溫度與外界溫差不大于15,同時也應適當控制降溫速度不大于5/h,,邊拆模應邊用篷布將梁體覆蓋,并生火爐升溫至20左右恒溫養護3天,也經過升溫、恒溫、降溫三個過程,升溫速度不大于8/h,降溫速度不大于5(恒溫3天后混凝15、土強度可達65%70%),后續4天應采用篷布覆蓋嚴密。篷布內各部位的溫度應盡量保持一致,溫差不大于10。預制梁蒸汽養護結束后,要立即進行自然養護。施工中根據現場同期養生混凝土試塊強度來作為拆模和預應力張拉的依據,一般情況7天以后混凝土強度可達100%。在蒸養過程中,對預制梁進行溫度監控,定時測定梁體混凝土溫度以及環境溫度、相對濕度、風速等參數,探索其相互關系,建立養護曲線。根據曲線變化情況及時調整養護制度。7.2、承臺、墩柱和蓋梁混凝土養護如外界溫度不是很低的情況下,承臺、墩柱和蓋梁混凝土澆筑完成后采用蓄熱法養護,具體施工方法是:砼澆筑完后,砼外露面采用棉被進行覆蓋。拆模后在混凝土的外露面采用16、土工布和塑料布進行纏繞覆蓋,充分利用砼的自身水化熱來保溫,并設測溫孔,定時進行測溫,以觀察混凝土內部溫度變化。如氣溫較低時,采用暖棚法進行防寒,具體施工方法:采用鋼管腳手架搭設保溫大棚結構,暖棚四周采用彩條布或篷布進行圍擋,由于暖棚的嚴密程度對保溫的影響很大,所以必須得保證暖棚圍擋嚴密。在暖棚內采用火爐加溫,火爐由專人看管,并在暖棚內掛溫度計,隨時檢查暖棚內溫度。當同步養護的混凝土試塊強度達到規定值外,轉入自然養護。8、冬季施工注意事項 8.1、攪拌機啟動前,攪拌手必須檢查各部件動作是否靈活,設法加熱攪拌機減速器,防止啟動負荷過大燒毀控制電器。 8.2、各氣動支路、三聯件等易凍部位都通用蒸汽進17、行預熱,保證開關動作靈活可靠,保證混凝土的正常生產。8.3、攪拌和輸送設備提前更換防凍液,根據不同階段氣溫更換相應的低溫機油和低溫燃油,以保證能夠在負溫條件下正常工作。8.4、大方量生產前,質檢員和程控員必須復核配合比和各配料秤的準確性,避免計量誤差。8.5、生產時,檢測人員時刻觀察坍落度及和易性,隨時調整用水量,并根據標準要求,質檢員及時取樣測試坍落度,按規范要求制作混凝土試塊。8.6、澆筑時,檢測人員檢測坍落度和制作試塊,取樣應在每車混凝土卸出料的1/ 43/ 4 之間采取,應根據混凝土骨料粒徑合理選擇試模尺寸,注意養護水的溫度,必要時采取加溫加熱措施以保證足夠水溫。9、現場安全管理保證措18、施對于冬季施工,要求重點教育施工人員遵守防寒、防凍及冬季施工安全生產等各方面要求。各部門、工區要組織全體職工(含勞務工)進行冬季施工防寒知識的教育,使其能掌握相關的施工防寒知識,能積極貫徹和執行施工防滑、防凍、防火措施。及時對施工機械和車輛冬季保養和日常使用、行駛按照有關規定對司機進行冬季行車知識教育,并采取冬季施工機械和車輛防滑、防凍和安全的具體措施,并監督執行。9.1、冬季施工要求,施工設備、施工車輛、車輛要提前對循環水系統進行檢查,檢查防凍液是否失效或不足,以及該防凍液的防凍效力是否適合本地區溫度范圍。如不適合需及時更換,預防損壞水箱及氣缸,造成機損事故,影響施工生產。9.2、根據不同階19、段氣溫變化機時更換相應的低溫機油和低溫燃油等油料,以保證車輛能夠在低溫條件下正常工作。9.3、施工時,提前啟動車輛進行預熱,使之在符合運轉溫度條件下進行生產。9.4、在冰凍路面上,道路比較滑的情況下,必須在車輛輪胎上加防滑鏈條,并控制車速,保障行車安全。9.5、在大雪過后,應及時清掃施工現場積雪,車輛駕駛員應提前熟悉現場環境,以免車輛陷入雪坑、冰洞,耽誤生產或造成事故。9.6、在施工場地附近上坡處要放置爐灰、砂等防滑用品,以防在雪天因路滑引起交通事故,保障安全行駛。 9.7、腳手架,腳手板有冰雪積留時,施工前應清除干凈,有坡度的跳板應釘防滑條或鋪草包。9.8、工地臨時水管應鋪設在土中或用草包等20、保溫材料包扎,外抹紙筋。9.9、在室外焊接鋼筋, 最低溫度不宜低于-20,并應采取防雪擋風措施,焊接未冷卻的接頭,嚴禁碰到冰雪。9.10、氧氣瓶、乙炔瓶冬季使用防止閥門凍結,如有凍結現象,只能用40以下溫水和蒸汽解凍,嚴禁用明火烘烤或沸水加熱。9.11、橋上施工前應及時清理橋面如有積雪、霜雪冰凍現象,必須把作業面打掃干凈,如有結冰,必須鋪設草包等防滑物,確認安全后方可作業。9.12、對施工現場使用的立梯、扶梯、跳板、欄桿等供施工人員通行的通道、作業面,設置防滑措施,如綁扎草索等,經常進行檢查和清理保持防滑設施整潔。9.13、遇到雨雪天氣、濃霧、能見度不良等情況時,應停止作業,并作霧后雨后的防滑21、安全防范工作。9.14、冬季氣候干燥要加強防火知識教育,施工現場不準明火取暖。9.15、施工臨建工班、宿舍、辦公場所要對取暖器、電褥子等取暖設施要安全可靠,使用合格的產品,人離開后要斷開電源。9.16、現場火源,要加強管理;使用天然氣、煤氣時,要防止爆炸;使用焦炭爐、煤爐或天然氣、煤氣時,應注意通風換氣,防止煤氣中毒。 9.17、施工完畢后及時做到工完料凈場地清。9.18、施工現場水源及消火栓應設標記。附件:冬期砼拌和物熱工計算冬期砼拌和物熱工計算一、計算資料如下T0砼拌和物的理論溫度();Ww、Wc、Ws、Wg水、水泥、砂、石的用量(kg);Tw、Tc、Ts、Tg水、水泥、砂、石的溫度();22、Ps、Pg砂、石的含水率(%);C1、C2水的比熱容(kJ/kg.K)及熔解熱(kJ/kg)。當骨料溫度0,C1=4.2,C2=0; 當骨料溫度0,C1=2.1,C2=335。取1m3混凝土,Ww=146kg,Wc=200kg,Ws=825kg,Wg=1052kg 。 Tw=60,Tc=5,Ts=5,Tg=5。Ps=5,Pg=1 。二、計算公式及結果1、砼拌和物的理論溫度T0 =0.9(WwTc+WsTs+WgTg)+4.2Tw(Ww-PsWs-PgWg)+C1(PsWsTs+PgWgTg)-C2(PsWs+PgWs)4.2Ww+0.9(Wc+Ws+Wg)=0.9(2005+8255+105223、5)+4.260(146-0.05825-0.011052)+4.2(0.058 255+0.0110525)-0(0.05825+0.011052)4.2146+0.9(200+825+1052) =(9346.5+23745.96+1087.2+0)2482.5=13.82、砼出機溫度T1=T0-0.16(T0-Tb(13.8-5)=12.4T1砼出機溫度();Tb攪拌機棚內溫度()。取Tb=53、砼運輸至澆筑成型時溫度T2 = T1-(t+0.032n)(T1-Ta)=12.4-(0.250.5+0.0321)(12.4-5)=11.2T2砼運輸至澆筑成型時溫度();t砼運輸至澆筑完成的時間();取t=0.5hn砼周轉次數;取n=1Ta砼運輸時的環境溫度();取Ta=5溫度損失系數,當用混凝土攪拌運輸車時,=0.25。三、溫度降低后的砼溫度計算1、取Tc=Tg=-5, Ts=40, Tb=8, Ta=-5。在其他條件不變的情況下,根據上述公式: 則T0 =13.9, T1=13, T2 =10.2。2、取Tc=Tg=-19, Ts=50, Tb=8, Ta=-19。在其他條件不變的情況下,根據上述公式: 則T0 =10.8, T1=10.3, T2 =5.7。