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1、新建巴彥烏拉至新邱鐵路工程冬期施工方案目 錄1.1 編制依據- 1 -1.2 冬期施工的確定- 1 -1.3氣象資料- 1 -1.4冬季施工特點及難點- 2 -2 冬季施工部署- 2 -3.施工方案- 2 -4 技術保證措施- 3 -4.1冬季施工準備工作- 3 -4.2結構物施工技術措施- 5 -4.2.1 混凝土工程施工- 5 -4.2.1.1 原材料控制- 5 -混凝土攪拌樓- 6 -鋼筋工程- 7 -施工監控- 8 -溫度監控- 8 -混凝土冬期施工熱工計算- 9 -混凝土蓄熱養護過程中的溫度計算- 11 -5質量、安全保證措施- 14 -5.1質量保證措施- 14 -5.2安全保證措2、施- 15 -1 概述1.1 編制依據新建巴彥烏拉至新邱鐵路指導性施工組織設計。1.1.2、巴新鐵路指揮部下發的總體施工進度計劃。1.1.3、新建巴彥烏拉至新邱鐵路施工圖及相關標準圖。4、國家、鐵道部現行施工規范、驗收標準及有關的質量、安全規程等。5、內蒙赤峰地區氣溫氣象資料。1.2 冬期施工的確定根據鐵路路基施工規范規定：晝夜平均氣溫在0以下且連續15d，應按低溫施工辦理。橋梁及混凝土施工根據鐵路混凝土與砌體工程施工規范規定：當環境晝夜平均氣溫連續3天低于5或最低氣溫低于-3時，混凝土工程應按冬期施工規定進行施工。赤峰地區冬季施工期間大約在11月1日3月15日，冬期總天數約135天。冬季施工3、措施的確定根據鐵路工程的特點、當地氣象資料、使用材料來源和工期要求等因素，通過熱工計算和技術經濟分析確定。1.3氣象資料赤峰屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候區。冬季漫長而寒冷，春季干旱多大風，夏季短促炎熱、雨水集中，秋季短促、氣溫下降快、霜凍降臨早。大部地區年平均氣溫為07，最冷月（1月）平均氣溫為-10左右，極端最低氣溫-27；最熱月（7月）平均氣溫在2024之間。根據統計資料,本施工段沿線年平均氣溫4.48.4，極端最低溫度-39.9-32.8，年平均風速2.83.9m/s，最大定時風速12.034.0m/s，最大積雪厚度1730cm，最大季節凍土深度1.5m。 1.4冬季施工特點及難點1.44、.1冬季混凝土特點： 04時，凝結時間比15延長3倍，溫度降到0.30.5時，混凝土開始凍結后，反應停止，-10時，水化反應完全停止，混凝土強度不再增長。在負溫條件下混凝土中的游離水結冰，體積增加9%，硬化的砼結構遭到凍脹破壞。1.4.2 冬季施工安全、質量風險大。天氣寒冷、場地結冰、升溫取暖等方面易引發安全事故。防寒保溫稍有疏漏會產生混凝土凍脹、裂縫（紋）、結構疏散、表面泛霜等質量問題。冬季施工成本投入高。冬季施工需要從混凝土原材料開始至養護結束的全過程實施防寒保溫，這些措施需投入大量的保溫材料、設施、設備和能源。 施工生產效率低下。寒冷氣候條件下勞動產生率大幅下降，防寒保溫消耗工時多，工序5、間工藝和組織間隙時間多、混凝土強度增長慢等因素造成生產效率低下。1.4.5 冬季施工的弊端：冬季施工由于施工條件及環境不利，是施工事故易發的多發季節，而且質量事故具有隱蔽性和滯后性。2 冬季施工部署根據巴新鐵路指揮部的總體工期安排，為確保節點工期，進行冬季施工的項目包括橋涵工程、隧道工程、石方爆破。3.施工方案3.1 混凝土工程混凝土原材料使用時的溫度根據熱工計算和實際試拌情況確定。保證環境溫度高于10前不凍結。當環境溫度高于10時只采用將水加熱，砂石不進行加熱，當環境溫度低于10時除將水加熱外，應將砂石材料加熱，以保證混凝土拌和物的初始熱量和入模溫度不低于10。對混凝土攪拌站、輸水管、送料帶6、混凝土罐車、泵車和管道采取遮蔽、包裹等保溫措施，加快混凝土灌注施工速度，減少混凝土施工過程中的熱量散失。冬季條件下澆筑的砼，在遭受凍結之前，采用普通硅酸鹽水泥配置的混凝土其臨界抗凍強度不低于設計標號的30%，C15及以下的混凝土其抗壓強度未達到5Mpa前，不得受凍。在充水凍融條件下使用的砼，開始受凍時的強度不低于設計標號的70%。3.2 路塹開挖工程冬施方案1）做好塹頂防排水設施，臨時排水設施與永久性排水設施相結合，并與原排水系統順接，防止冬季凍融破壞邊坡和基底。2）兩側邊坡和基床均預留200cm，待第二年春季解凍后再進行修整和開挖至路基成型。4 技術保證措施4.1冬季施工準備工作組織措施 7、做好各種設施、供水管道的保溫、維護工作，確保冬季施工正常進行。 根據實物工程量提前組織有關機具、外加劑和保溫材料進場。嚴禁使用對人體產生危害、對環境產生污染的外加劑。 冬期施工培訓：冬期施工由技術負責人組織向施工管理人員、技術骨干、做冬施方案交底和培訓,明確施工方案、技術措施，施工方法、質量要求、施工試驗要求。編寫詳細技術交底，交到所有操作人員手中，明確職責，方準上崗工作。 及時接收天氣預報，防止大風、寒流突然襲擊，做好防風、防寒準備，加固、保溫室外設備。安排專人測量施工期間的室內外氣溫，砂漿、砼的溫度并作好記錄。 技術準備認真學習貫徹國家有關冬期施工的規范、規程及公司的有關文件，組織所有參加8、冬施的人員進行冬施培訓。對圖紙中較難保溫的部位作出有效的處理。根據規范要求和赤峰市冬天的氣溫情況，做好冬季施工混凝土、水泥漿及摻外加劑的試配試驗工作，提出施工配合比。圖紙準備 凡進行冬季施工的工程項目，必須復核施工圖紙，查對其是否能適應冬季施工要求。 工程管理人員應認真熟悉圖紙，現場技術員應結合冬施方案對操作人員進行詳細的技術交底，使冬施方案落實到每個人。材料準備液體材料、易被凍壞材料，冬施前合理儲備，足量存放，綜合安排。 現場冬施期間進場的材料二次搬運時做好覆蓋保護工作，并及時運到施工現場，遠離潮濕及風寒侵襲之地。對各種加熱的材料、設備要檢查其安全可靠性，加熱鍋爐需按照當地質監部門檢查合格后9、使用，使用過程中嚴格按照安全操作規程作業。 準備好對施工現場進行封堵的材料，檢查施工現場，對于需封閉之處做好封堵工作，防止室外寒氣侵襲。 對于易燃易爆的材料設專庫存放，并配備足量滅火器。機械準備拌合站輸送帶等設備應全部采用暖棚保溫，平時使用的工具作到不淋雨雪，妥善保管即可； 定期檢查電力設施，防止電線硬化破損后因雨雪導致漏電現像。 室外設備做好覆蓋及防凍工作，使用冬季用柒油采用-30#，防止因油料上凍，影響設備正常運轉。4.2結構物施工技術措施4.2.1 混凝土工程施工結構物嚴格按照混凝土冬季施工技術措施，以保證混凝土結構質量達到設計和驗收標準的要求。.1 原材料控制選用普通硅酸鹽水泥，且水泥10、強度等級不低于42.5。每一個拌合站設一個2T蒸氣鍋爐，用于加熱拌合用水和砂石料，加熱溫度根據熱工計算和實際試拌情況確定，保證混凝土拌和物的出機溫度不宜低于15。水的加熱溫度不高于80，當骨料不加熱時，水可加熱至80以上，但必須采用二次投料攪拌工藝：先對水、砂、石料攪拌均勻，然后加入水泥、礦物摻合料和外加劑進行攪拌。加熱水采用混凝土拌和站儲水桶內的水，儲水桶內的水不要加滿，留約1m高的空間，開始拌制混凝土前開始通蒸汽加熱，水溫達到要求后再開始拌制混凝土。鍋爐的容量和加熱能力滿足最大用水量要求。粗細骨料存放于加熱倉內，加熱倉頂面用苫布覆蓋，保證骨料使用時的溫度高于0，骨料級配良好，質地堅硬，保持11、清潔，骨料中不得含有冰雪和凍塊，也不宜含有較多的水份。當采用加熱拌和用水不能滿足混凝土拌和物的出機溫度（不低于15）要求時，對骨料采取加熱措施，在存料倉下部預埋加熱管路，通入水蒸氣加熱，保證骨料加熱溫度符合根據熱工計算的需要值。利用待檢和已檢料倉分隔進行交替循環使用，保證混凝土攪拌的連續性。料倉加熱管路間距30cm，頂部采用汽針法加熱。埋設見下圖示意： 料倉加熱蒸汽管路埋設平面示意圖.2混凝土攪拌樓 儲料斗每次開盤前均需檢查，清除斗內冰雪。混凝土澆筑完后，將斗內多余的砂石料全部放出，運回砂石料儲料棚。 將混凝土攪拌主樓全部采用彩鋼瓦房封閉，房內通過電熱板升溫，保證溫度不低于10，防止攪拌機受凍12、。攪拌混凝土前及停止攪拌后，應用熱水沖洗攪拌機滾筒。向攪拌機投料時，砂、石、熱水先攪拌，后加膠凝材料進行攪拌，避免膠凝材料直接與熱水接觸發生假凝現象。冬期施工時混凝土攪拌時間一般較常溫施工時延長1分鐘，控制在180240s。 混凝土輸送混凝土運輸攪拌車外采用保溫棉包裹。澆筑砼溜槽等混凝土傳輸工具外先包裹一層麻袋片，再用棉被簾覆蓋來保溫。 混凝土澆筑澆筑混凝土前，應清除模板及鋼筋上的冰雪和污垢。如遇氣溫變化，應及時用蓬布遮蓋好，并通過加熱源加熱，使模板和鋼筋的溫度不低于0，在加溫過程中，安排專人觀測溫度，并詳細記錄，不達到0不灌注混凝土；在灌注過程中為保持這個溫度，一直對模板或保溫棚進行加熱。樁13、基砼應快速完成澆筑，確保澆筑質量。4.2.2鋼筋工程鋼筋存放于室內或進行嚴密覆蓋，選擇低溫韌性良好的焊條，焊條存放于保溫箱內。鋼筋加工在棚內進行，加工棚三面用墻板封閉擋風（迎風面必須封閉），環境溫度低于-15時不得施焊。鋼筋弧焊正式焊接前，先進行試焊，經檢驗合格后，再按照試焊時采用的焊接參數進行成批焊接。焊接后的鋼筋墊高放置，使焊縫和熱影響區緩慢冷卻，未冷卻的接頭避免接觸冰雪和凍土。鋼筋閃光對焊的環境溫度不低于-10，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。當環境溫度不滿足要求時，避免進行對焊作業，必須進行對焊時，對待焊的鋼筋接頭預熱至0以上。鋼筋施工時，應保14、持加工棚內溫度均衡，不得突然變化，溫度變化不宜大于15/h。 樁鋼筋籠焊接接長采用的幇條或搭接焊時不得在雨雪天氣下露天施焊，焊接完成后待接頭冷卻到環境溫度后安放。當風速較大時采取必要的遮擋措施。施工監控 .1溫度監控建立溫度監測體系，對施工環境溫度、原材料溫度、混凝土拌和料溫度、混凝土養護溫度等進行監測，針對溫度變化情況，適時調整防寒保溫措施。在澆注地點對施工環境溫度進行監測，每天測量6時、14時、21時室外氣溫，求平均值計算環境晝夜平均氣溫。初次測溫時，在21時至次日6時之間，每小時測量一次氣溫，測得最低氣溫的時點和氣溫值，以后每天測量最低氣溫時點和前后一小時的氣溫，以確定當天的最低氣溫。測15、量原材料使用前的溫度，根據測溫情況采取適當措施。水泥、粉煤灰，粗細骨料、外加劑溫度于混凝土開盤前4小時測量，水的溫度于混凝土開盤前1小時測量，根據熱工計算和實際試拌確定的溫度參數，采取加熱措施，保證原材料使用前的初始溫度符合要求。混凝土生產過程中，對水泥、粉煤灰，粗細骨料、外加劑、水等原材料以及混凝土拌和料的出機溫度進行監測。原材料的溫度監測每工作班不少于3次，拌和料出機溫度監測每2小時測溫1次。混凝土運至澆注現場，對其出罐溫度進行監測。每2小時測溫1次，并與其出機溫度測量相對應，以便計算在運輸途中的溫度降低值。混凝土灌注過程中，對工地環境氣溫、工作面的氣溫和混凝土入模溫度進行監測。工地環境氣16、溫、工作面的氣溫監測每工作班不少于3次，混凝土入模溫度監測每2小時測溫1次，并與其出罐溫度測量相對應，以便計算在澆注過程中的溫度降低值。在混凝土養護期間，分別對熱源、結構物溫度進行監測。所有測溫活動均應詳細記錄，并按順序、時間、部位整理成冊。.2混凝土試件的留置除按常溫情況的一般規定制作混凝土試件外，混凝土工程冬季施工還應根據拆模需要，在施工現場留置同條件養護試件不少于2組，以便確定混凝土實際強度情況。4.2.4混凝土冬期施工熱工計算.1混凝土拌合溫度計算.1.1混凝土拌合溫度宜按下列公式計算：T0=0.92(mce*Tce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-wsamsa-wgmg)17、+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)/4.2mw+0.9(mce+msa+mg) () 式中 T0混凝土拌合物溫度（C）；mw水用量（kg)；mce水泥用量（kg)；msa砂石用量（kg)；mg石子用量（kg)；Tw水的溫度（C）；Tce水泥的溫度（C）；Tsa砂子的溫度（C）；Tg石子的溫度 （C）；wsa砂子的含水率（%）；wg石子的含水率（%）；c1水的比熱容（kJ/kg*K)；c2冰的溶解熱（kJ/kg)。當骨料溫度大于0C時，c1=4.2，c2=0；當骨料溫度小于或等于0C時，c1=2.1,c2=335。.1.2 混凝土拌合物出機溫度宜按下列公式18、計算：T1= T0-0.16( T0-Ti) (A.1.2)式中 T1混凝土拌合物出機溫度（C）；Ti攪拌機棚內溫度（C）。.1.3混凝土拌合物經運輸到澆筑時溫度宜按下列公式計算：T2=T1-（t1+0.032n)(T1-Ta) (A.1.3) 式中T2混凝土拌合物運輸到澆筑時溫度（C）；t1混凝土拌合物自運輸到澆筑時的時間（h)；n混凝土拌合物動轉次數；Ta混凝土拌合物運輸時環境溫度（C）；溫度損失系數（h-1):當用混凝土攪拌車輸送時，=0.25；當用開敞式大型自卸汽車時，=0.20；當用開敞式小型自卸汽車時，=0.30；當用封閉式自卸汽車時，=0.1；當用手推車時，=0.50。.1.4考19、慮模板和鋼筋的吸熱影響，混凝土澆筑成型完成時的溫度宜按下式計算：T3=(CcmcT2+CfmfTf+CsmsTs)/(Ccmc+Cfmf+Csms) (A.1.4) 式中T3考慮模板和鋼筋吸熱影響，混凝土成型完成時的溫度（C）；Cc混凝土的比熱容（kJ/kg*K)；Cf模板的比熱容（kJ/kg*K)；Cs鋼筋的比熱容（kJ/kg*K)；mc每m3混凝土的重量（kg)；mf每m3混凝土相接觸的模板重量（kg)；ms每m3混凝土相接觸的鋼筋重量（kg)；Tf模板的溫度，未預熱時可采用當時的環境溫度（C）；Ts鋼筋的溫度，未預熱時可采用當時的環境溫度（C）。.2混凝土蓄熱養護過程中的溫度計算.2.120、混凝土蓄熱養護開始到任一時刻t的溫度：T=*-*Vce*t-*-Vce*t+Tm,a （B.2.1） .2.2混凝土蓄熱養護開始到任一時刻t的平均溫度：Tm=1/(Vcet)*-Vce*t-(/)*-*Vce*t+/-+Tm,a (B.2.2) 其中、為綜合參數，按下式計算：=（*K*M）/（Vce*Cc*c)=(Vce*Qce*mce)/(Vce*Cc*c-*K*M)=T3-Tm,a+式中T混凝土蓄熱養護開始到任一時刻t的溫度（C）；Tm混凝土蓄熱養護開始到任一時刻t的平均溫度（C）；t混凝土蓄熱養護開始到任一時刻的時間（h)；Tm,a混凝土蓄熱養護開始到任一時刻t的平均氣溫（C）；c混凝土21、的質量密度（kg/m3)；mce每立方米混凝土水泥用量（kg/m3)；Cc混凝土的比熱容（kJ/kg*K)；Qce水泥水化累積最終放熱量（kJ/kg)；Vce水泥水化速度系數（h-1)；透風系數；M結構表面系數（m-1）；K結構圍護層的總傳熱系數（kJ/m2*h*K)；自然對數底，可取=2.72。注：（1）結構表面系數M值按下式計算：M=A（混凝土結構表面積）/V（混凝土結構的體積）（2）結構圍護層總傳熱系數按下式計算： K=3.6/(0.04+di/Ki) i=1式中：di第i層圍護層厚度（m)；Ki第i層圍護層的導熱系數（W/m*K)。（3）平均氣溫Tm,a取法，可采用蓄熱養護開始至t時氣22、象預報的平均氣溫，亦可按每時或每日平均氣溫計算。.2.3水泥水化累積最終放熱量Qce，水泥水化速度系數Vce及透風系數取值按表B.2.3-1,B.2.3-2取用。圍護層種類透風系數小風中風大風圍護層由易透風材料組成2.02.53.0易透風保溫材料外包不易透風材料1.51.82.0圍護層由不易透風材料組成1.31.451.6注：小風風速Vw3m/s中風風速3= Vw=5m/s .2.4當需要計算混凝土蓄熱養護冷卻至0C的時間時，可根據本規程公式B.2.1采用逐次逼近的方法進行計算。當蓄熱養護條件滿足/Tm,a=50時，也可按下式直接計算：t0=(1/Vce)*ln/Tm,a (B.2.4) 式中23、，t0混凝土蓄熱養護冷卻至0C的時間（h)。（混凝土冷卻至0C的時間內，其平均溫度可根據本規程公式B.2.2取t=t0進行計算。）摻防凍劑混凝土在負溫度下各齡期混凝土強度增長規律防凍劑及組成混凝土硬化平均溫度C各齡期混凝土強度（fcu,k%)7d14d28d90dNaNO2(100%)-530507090-1020355570-1510253550NaCl(100%)NaCl+CaCl2(70%+30%/40%+60%) -5356580100-1025354570-1515253550NaNO2+CaCl2(50%+50%) -5406080100-1025405080-152035457024、-2015304060K2CO3(100%)-5506575100-1030507090-1525406580-2025405570-25203050605質量、安全保證措施5.1質量保證措施針對冬季氣溫低，野外施工保溫困難，混凝土工程易產生凍脹、裂紋、結構疏散、表面泛霜等質量問題的特點，制定預防控制措施。針對冬季施工質量控制的難點，開展科技攻關活動，尋求低溫條件下，質量控制有效技術措施。除此之外，嚴格執行常溫下混凝土和路基工程施工質量保證措施。落實混凝土施工養護過程各環節的防寒保溫措施。嚴格溫度監測制度，掌握混凝土施工養護過程各環節各部位的溫度情況，采取有力措施確保混凝土不受凍。準備充足的防25、寒保溫物資設備，所有防寒保溫物資要有一定的備用量，供暖用設備要有足夠大的功率，要有備用的能源和電源。加強混凝土施工設備的維護保養，確保施工各環節順利進行，施工前對攪拌設備、運輸罐車、混凝土泵及管道用熱水或蒸汽進行預熱，施工完畢后，進行認真清洗并將余水排放干凈。經常檢查暖棚的密封情況，檢查供暖設備的完好情況，檢查施工設備的防寒保溫情況，發現問題及時處理。混凝土中不得加入易引起鋼筋銹蝕的氯鹽外加劑，混凝土拌和物攪拌均勻，防止因鋼筋銹蝕致使混凝土主筋和箍筋方向產生裂紋。加強混凝土養護期間環境濕度的監測控制，采取供蒸汽或灑水的措施，保證混凝土養護環境足夠的濕度，保持混凝土表面濕潤，防止混凝土失水過快引26、起混凝土表面裂紋。嚴格控制混凝土水膠比，摻入減水劑、引氣劑等外加劑，加強振搗，提高混凝土結構的致密性，控制養護過程中混凝土結構內外溫差（小于20），防止水分轉移造成混凝土結構疏散。采取適當控制外加劑的摻量，外加劑充分溶解后與混凝土料攪拌均勻，加強混凝土養護等措施，防止外加劑滲透到混凝土表面形成泛霜。在負溫條件下，對支座灌漿材料進行嚴格的工藝性能試驗，保證灌漿順利進行。開春后，隨著氣溫的回升，根據工地氣溫監測情況，必須達到連續七晝夜最低氣溫超過0的條件時，方可解除混凝土冬季施工措施。5.2安全保證措施冬季氣候寒冷，施工場地內的冰雪多，供暖火源多，用電量大，冬季施工除應按常溫下安全生產的一般規定外27、，還應嚴格執行以下安全保證措施。對參加冬季施工的全體員工進行冬季施工安全知識培訓，做好安全技術交底，施工期，堅持定期安全學習，工前安全講話，工中安全巡視，工后安全總結和教育。制定詳細的冬季施工安全制度，做好各崗位安全職責明確，并配齊冬季施工安全防護用品以及防寒防凍防滑等勞動保護用品。施工中涉及用水的工作，要做好排水系統的規化和建設，防止施工廢水漫流結冰，形成安全隱患。霜雪天后，及時清除施工場地和道路上的冰雪，機械設備上下人員的爬梯、工作平臺等人員活動多的部位要保持干燥，設置必要的防滑設施，防止溜滑發生安全事故。下班后，容器、管道內的余水全部放干，機械設備要使用與氣溫相適應的防凍劑，防止凍脹事故28、。安排專人負責熱源、火源的管理，供暖設備使用中不得離人，使用完畢后做到人走火滅，暖棚內、工棚內禁止用明火取暖。火災危險地區、人員聚集地區，配備足夠數量的消防滅火器材。加強各種壓力容器的管理，壓力計等儀器儀表工作狀態良好，禁止對乙炔瓶、氧氣等壓力容器加熱，并應遠離熱源，嚴防爆炸事故發生。加強用電管理，供用電系統由專業人員安裝和管理，禁止非專業人員隨意拆改。經常檢查維護供電線路和電力設備，根據最大用電量檢查供電線路和設備是否有足夠的容量，用電設備要采取防漏電措施，防止觸電事故的發生。作業人員必須配戴防寒、防凍、防溜、防滑勞動保護用品，高空作業必須穿戴防滑鞋和防寒服，同時拴好安全帶，帶好安全帽。以防29、高空墜落和防凍。由于北方冬季多風，作業人員應監測設備的風速測試儀，機械設備冬季防寒、防凍、防火、防滑工作安全措施：a、在進入冬季前對所有機械設備做全面的維修和保養，作好油水管理工作，結合機械設備的換季保養，及時更換相應牌號的液壓油、柴油和機油；冷卻液中加入防凍液。各種油品、冷卻液的凝點符合當地防凍要求。b、各種車輛使用的燃油，要根據環境氣溫選擇相應的型號，冷車起步時，要先低速運行一段路程后再逐步提高車速。c、冬季車輛啟動發動機前，嚴禁用明火對既有燃油系統進行預熱，以防止發生火災。d、冰雪天行車，汽車要設置防滑鏈；司機在出車前檢查確認車輛的制動裝置是否達到良好狀態，不滿足要求時不得出車，遇有六級以上大風、大雪大霧不良氣候時停止運行。e、對停用的機械設備放盡冷卻水、燃油、液壓油、機油。并棚布進行遮蓋。f、嚴格執行定機定人制度，機械保管人員要堅守崗位，看管好設備，并作好相應的記錄。