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冬季施工方案
新建成都至兰州铁路成都至川主寺段站前工程
CLZQ-9标段
冬季施工方案
(D8K149+550~D8K170+850)
编制:
年月日
复核:
年月日
审核:
年月日
中铁隧道集团有限公司成兰铁路工程指挥部
二〇一三年十月
新建成都至兰州铁路成都至川主寺段站前工程
CLZQ-9标段
冬季施工方案
(D8K149+550~D8K170+850)
中铁隧道集团有限公司成兰铁路工程指挥部
二〇一三年十月
目录
一、编制依据-1-
二、编制目的-1-
三、冬季施工的内容-1-
1、冬季施工一般规定-1-
2、工程概况及所在地的气候状况-1-
3、冬季施工的工程项目-1-
四、冬季施工总体组织及规划-2-
1、管理目标-2-
2、组织机构-2-
3、总体思路-3-
五、搅拌站冬季施工措施-3-
1、搅拌站冬季施工措施-3-
2、热工计算-6-
3、温度监控-7-
六、隧道工程冬季施工方案-8-
1、施工准备工作-8-
2、冬季施工各项保证措施-9-
七、冬季施工的安全措施-11-
1、冬季防风、抗风措施-11-
2、人员设备安全保证措施-12-
八、冬季施工应急预案-12-
九、环保措施-13-
一、编制依据
1、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010);
2、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010);
3、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424—2010);
4、新建成都至兰州铁路成都至川主寺段相关施工图;
5、阿坝地区及茂县的气温、气象资料;
6、《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)。
二、编制目的
1、加强冬季施工技术管理,提高技术管理水平。
2、确保施工质量,避免由于技术措施不当引起不必要的返工、返修、资源浪费。
3、确保施工安全,达到国家、地方、公司规定的目标。
4、采取正确的冬季施工技术措施,有效降低工程成本,提高经济效益。
三、冬季施工的内容
1、冬季施工一般规定
根据《铁路混凝土工程施工技术指南》规定,当环境昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值)连续3d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。
2、工程概况及所在地的气候状况
本标段起讫里程左线D8K149+550~D8K170+850,右线YD8K148+753~YD8K170+935,主要包括榴桐寨隧道、龙塘站四线大桥、平安隧道。
本标段位于四川省西北部,因地形高差大,区域跨度大,气候由四川盆地湿热气候带的温暖湿润向暖温带、温带、寒温带、高山寒冷带气候的川西高原季风气候区过渡。
区域为亚热带气候区,四季分明,温和湿润;无霜期约为300天,霜冻期约65天,年平均气温为16~18℃;最高气温39.6℃,最低气温-10.7℃,山区有霜冻和积雪现象,昼夜温差大,多年平均湿度80%;年平均风速1.74m/s,历年最大风速20.7m/s。
3、冬季施工的工程项目
根据本分部所承担的工程任务,本年度安排的冬季施工的工程项目有:
桥梁滑坡整治、隧道及附属工程等,具体见表1。
表1成兰铁路9标冬季施工工点安排表
序号
单位工程名称
冬季施工内容
备注
一
桥梁
1
龙塘站四线大桥
滑坡整治
二
隧道
1
榴桐寨隧道2#横洞对应正洞
开挖、支护、仰拱、衬砌;榴桐寨隧道出口洞口防护桩
2
平安隧道1#横洞对应正洞
开挖、支护、仰拱、衬砌;平安隧道进口洞口防护桩
3
平安隧道2#横洞及对应正洞
开挖、支护、仰拱、衬砌
4
平安隧道5#横洞
开挖、支护、底板
5
平安隧道6#横洞
开挖、支护、底板
6
平安隧道3#斜井
开挖、支护、底板
四、冬季施工总体组织及规划
1、管理目标
(1)安全目标:
冬季施工期间无火灾、触电、伤亡等事故发生。
(2)质量目标:
冬季施工的产品验收合格率100%,工程质量符合国家和铁道部有关标准、规范及设计文件要求,检验批、分部、分项工程施工质量检验合格率,单位工程一次验收合格率必须达到100%,主体工程质量零缺陷,实车检测速度达到设计速度的110%,开通速度达到设计速度目标值。
2、组织机构
为加强冬季施工管理,确保工程建设工期、质量、安全,全面实现预期目标,针对冬季施工特点,以精干高效、以岗定人的原则,组建职能完善、体系健全、精干高效的管理机构。
冬季施工领导小组:
组长:
郭小华副组长:
蒲小平
组员:
陈元培、蒋登学、李鹏毅、杨勇、王振峰、李友坤、李晓生、
何召荣、贾海龙、余科、唐威、姬建东、张荣、梁景一、庞文斌、王成才、晁永高、刘志新、唐泽林、陈永志、王鹏。
职责:
⑴组长:
负责冬季施工方案的全面落实及督促工作。
⑵副组长:
制定冬施管理办法,明确分工,责任到人;编制总体冬施方案,并监督、检查、指导方案的落实。
⑶物资部:
负责冬施物资供应。
⑷设备部:
负责冬施设备的保养及正常运行。
协助解决材料运输问题。
⑸搅拌站:
负责混凝土原材料加热保温及混凝土供应。
⑹工程部:
负责制定现场冬施方案,并组织落实。
⑺安质部:
负责制定冬施期间的安全质量管理方案,并贯彻落实。
⑻试验室:
负责冬施期间原材料、混凝土出机、入模温度的检测及冬施期间混凝土试块的管理。
各架子队:
负责落实冬施措施。
3、总体思路
冬施期间随时有可能遇到大风、大雪、寒流等导致气温急剧下降的恶劣天气。
每次寒流天气虽短,但气温下降幅度大,保温措施是冬季施工的关键,出问题的可能性最大,必须做好一切应对措施,预防可能发生的质量事故。
当环境昼夜平均气温连续3d高于5℃时解除冬季施工。
五、搅拌站冬季施工措施
1、搅拌站冬季施工措施
混凝土生产严格按冬季施工规程组织施工,确保混凝土出机温度不小于+10℃,入模温度不小于+5℃,并控制好以下主要工序:
⑴施工用水:
搅拌站生产用水采用锅炉加热并储存于蓄水池内,水池用保温材料覆盖,避免热量散失。
施工中注意及时补水,以确保搅拌用水量满足施工需要。
⑵粗细骨料
①料仓建设情况
每座拌合站至少设置8个料仓,单仓长度为20m,宽度为12m,高度3.5m。
各料仓均采用彩钢瓦将料仓覆盖。
②料仓围挡措施
地材保温采用提前备料,将粗细骨料置于防风防雨雪的料仓内,在棚壁四周用保温材料进行围挡,因考虑进料过程中需来回车辆出入,混凝土拌合过程中装载机需进场上料,各料仓出口需搭设钢管架,设置门洞保证车辆正常进出。
门洞设置尺寸为5*5m,其它钢管架采用间距为2*2m的间距。
钢管架搭设完毕后,采用(三层的夹心棉)防雨保温帆布对料仓进行围挡,并对所有漏风位置进行封堵。
③料仓加热措施
为保证料仓内温度,防止砂石料结冰固结,需对料仓内进行加热措施,考虑冬施成本及加热效果等问题,拟采用料仓内采取迂回管道热风加热的方案,以保证料仓的温度。
⑶水泥:
水泥存放于水泥罐中。
⑷主机房保温:
主机房内安装冷暖空调,门窗挂棉门帘封闭严实,确保主机房温度10℃以上,保证拌料系统正常运转。
⑸主机接料口、输送带、配料机均采用帆布密封,进出车道加工棉窗帘,接料口、输送带、配料机采用电炉丝加热,减少热量损失,确保混凝土质量。
⑹搅拌上水管道及外加剂管道购买保温材料对管道进行保温。
外加剂房子内放电暖器一台进行保温,门窗加棉门帘进行密封,温度保证5℃度以上。
⑺从锅炉至料仓的供热管路采取保温措施防止热量损失过大。
⑻严把原材料质量关,不合格材料禁止进场。
2、热工计算
为便于热工计算,暂对拌和水、水泥、砂和骨料的温度进行假定(均为可实现的温度),现以tw=60、tc=12℃、ts=12℃、tg=12℃分别表示之,其中水泥、砂和骨料的温度为暖棚内预热温度。
混凝土配比强度C30(水泥:
砂:
骨料:
外加剂=1:
2.01:
2.77:
0.012)其中胶凝材料质量为380kg,砂为764kg,石子1054kg,水和外加剂157kg。
根据《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T104-2011),混凝土拌和物的理论温度可按下式计算:
式中:
T——拌制时混凝土拌和物的温度(℃);
W、C、S、G——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、B——比热及溶解热;
当集料温度>0℃时,水的b=4.2,B=0;
当集料温度<0℃时,水的b=2.1,B=335。
②混凝土自搅拌机倾出时的温度(出机温度)可按下式计算:
式中T1——混凝土自搅拌机中倾出时的温度(简称出机温度)(℃);
T——混凝土拌和物的理论温度(℃);
Td——搅拌机棚内的温度(℃)取12℃。
③混凝土经运输和灌注成型后的温度(入模温度)(℃)
混凝土由出机到灌注过程中的温度损失,因运输工具、倒运次数、运输时间、出机温度和室外温度的变化而异,混凝土经过运输和成型后的温度(入模温度)可按下式计算:
式中T2——混凝土经过运输和成型后的温度(℃);
t——混凝土自运输至成型的时间(h);平均取1h
n——混凝土倒运的次数;取2次
Ts——室外气温(℃);平均取5℃
a——温度损失系数(h-1);取0.25
当用混凝土运输车时a=0.25,开敞式自卸车时a=0.20,用封闭式自卸车时a=0.10,用手推车时a=0.50。
当暖棚内水泥和骨料的温度都为12℃,不同温度的拌和水所拌制的混凝土的理论、出机及入模温度见表2。
表2混凝土施工不同时段温度计算表
水温(℃)
理论温度T(℃)
出机温度T1(℃)
入模温度T2(℃)
备注
10
10.86
10.86
9.02
细则要求:
冬季混凝土施工时入模温度不低于5℃,负温时不低于10℃
20
12.53
12.45
10.11
30
14.20
13.85
11.07
40
15.87
15.25
12.03
50
17.54
16.65
12.99
60
19.21
18.06
13.96
综上所述,为保证冬季混凝土施工质量,室外平均温度为负温时建议拌和用水加热至30~60℃。
3、温度监控
⑴建立温度监测体系,对施工环境温度、原材料温度、混凝土拌合料温度、混凝土养护温度等进行监测,针对温度变化情况,适时调整防寒保温措施。
⑵在浇筑地点对施工环境温度进行监测。
每天测量6时、14时、21时的室外气温,求平均值计算环境昼夜平均气温。
⑶测量原材料使用前的温度,根据测温情况采取适当措施。
水泥、粉煤灰,粗细骨料、外加剂温度于混凝土开盘前4小时测量,水的温度于混凝土开盘前1小时测量,根据热工计算和实际试拌确定的温度参数,采取加热措施,保证原材料使用前的初始温度符合要求。
⑷混凝土生产过程中,对水泥、粉煤灰,粗细骨料、外加剂、水等原材料以及混凝土拌合料的出机温度进行监测。
原材料的温度监测每工作班不少于3次,拌合料出机温度监测每2小时测温1次。
⑸混凝土运至浇注现场,对其出罐温度进行监测。
每2小时测温1次,并与其出机温度测量相对应,以便计算在运输途中的温度降低值。
⑹混凝土灌注过程中,对工地环境气温、工作面的气温和混凝土入模温度进行监测。
工地环境气温、工作面的气温监测每工作班不少于3次,混凝土入模温度监测每2小时测温1次,并与其出罐温度测量相对应,以便计算在浇注过程中的温度降低值。
⑺在混凝土养护期间,分别对热源、结构物温度进行监测。
⑻所有测温活动均应详细记录,并按顺序、时间、部位整理成册。
六、隧道工程冬季施工方案
按照《铁路混凝土工程施工技术指南》的相关规定,当出现昼夜平均气温连续低于5℃或最低气温低于-3℃时,必须采取相应的冬季施工措施,确保施工质量。
1、施工准备工作
⑴冬季施工前,结合工程进度安排,组织有关人员编制冬季施工方案,论证各分项工程在冬季施工的阶段的施工方法及技术措施。
⑵锅炉加热、压力容器鉴定、使用手续必须完成。
⑶备好保证低温施工的防寒、保温材料及适用低温施工的机具。
⑷做好施工人员的防寒以及施工机具的保温、防寒工作。
⑸优化工地运输条件,保证运输效率与安全。
⑹针对不同结构做好混凝土的试配工作,确定外加剂型号、掺量,确定原材料加热温度、混凝土出罐温度及入模温度等技术参数。
⑺加强与气象部门联系,预防寒流侵袭。
⑻组织施工人员学习有关冬季施工技术,掌握冬季具体施工方法及措施。
2、冬季施工各项保证措施
2.1钢筋工程
雪天不得在现场施焊,必须焊接时采用在室内或棚内进行,焊接时的环境气温不低于0℃。
室外风力超过4级,焊接时采取挡风措施;钢筋绑扎前,要先将钢筋表面的冰霜、锈蚀等清理干净,且将施工作业面的冰霜清理干净。
每批钢筋焊接前,必须进行同条件下的焊接试验。
焊接接头分批按规范进行外观检查和力学性能试验。
每200个同类接头为一批,外观检查每批抽查10%的接头,力学性能试验切取6个试件(3个进行拉伸试验,3个进行弯曲试验)
根据钢筋级别、直径、接头形式、焊接位置和施焊环境,选择适宜的焊接工艺和焊接参数。
冬季电弧焊接时,有防雪、防风、及保温措施,并选择韧性较好的焊条;钢筋提前运入加工棚内,焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运室外。
焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。
2.2施工设备防护措施
拌合站在冬季施工前,对现场水管必须全部做好保温工作,水平管埋入地下1.0m,立管用保温材料包裹。
在进入冬季前对所有机械设备做全面的维修和保养,做好油水管理工作,结合机械设备的换季保养,及时更换相应牌号的液压油、柴油和机油;冷却液中加入防冻液。
各种油品、冷却液的凝点符合当地防冻要求。
各种车辆使用的燃油,要根据环境气温选择相应的型号,冷机械发动时,发送机先低速运行一段时间后再逐步提高转速运行。
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。
冰雪天轮式机械要设置防滑链,司机在出车前检查确认机械的制动装置、转向系统、灯光系统是否达到良好状态,不满足要求时不得使用。
对停用的机械设备放尽冷水、燃油、液压油、机油。
并用篷布进行遮盖。
严格执行定机定人制度,机械保管人员要坚守岗位,看管好设备,并做好相应记录。
现场采用汽车泵直接泵送砼至浇筑点时。
泵车砼输送管道沿全长采用双层保温材料包裹,里层为草袋或麻袋,外层为彩条布并用铁丝扎紧,控制混凝土泵送过程中温度的损失,从而控制混凝土的入模温度不低于5℃。
2.3材料运输保证措施
各项目便道要在转弯通视较差的地方设置凸透镜,陡坡高坎设置防撞墩,便道上有冰雪时项目经理要安排人员及时清理,各项目物资部储备一定数量的工业盐以备除冰。
提供标段各工点道路平面示意图及各工点物资负责人电话,让运输司机清楚了解运输线路,在标段范围内遇到问题时及时联系工点物资负责人,物资负责人到现场协调解决。
砼采用砼罐车运输,并使用保温材料包裹。
同事,严格将瞎聊到入模时间控制在30min以内,减少运输过程中的热量流失。
保证在运输中,不得有表层冻结、砼离析、水泥砂浆流失、塌落度损失等现象。
2.4混凝土的拌合方案
⑴改变投料顺序,由原骨料→粉料→水和外加剂的顺序改为骨料→水→粉料和外加剂,因热水直接与水泥接触,可导致速凝并影响混凝土的和易性及后期强度,同时外加剂高温会分解失效,故外加剂严禁加入拌和热水中或与水同时计量,可设置电脑计量程序或将外加剂计量装置出口管道引离水计量装置。
⑵搅拌时间可在原基础上延长50%左右,以确保温度传递均匀,保证混凝土测试的准确性。
⑶为了提高混凝土的入模温度,可按热工计算确定水泥、骨料的加热温度。
骨料可加热至不超过60℃。
当拌制的混凝土出现塌落度减小或发生速凝时,应重新调整拌和材料的加热温度。
保证混凝土出机温度不得低于10℃,入模温度不得低于5℃,但新浇混凝土与邻近的已硬化混凝土或岩土介质间的温差不得大于15℃。
2.5混凝土运输保温方案
混凝土采用罐车运输。
混凝土运输过程中多装快运,少停留的原则;如果户外运输距离长并对混凝土罐采用特制材料包裹保温(先用一层棉被覆盖,然后再用一层防水篷布覆盖),减少混凝土在运输过程的中的温度散失
2.6混凝土浇筑及养护
⑴混凝土浇筑前,要清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。
混凝土入模前,采用专用的设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量及泌水率等工作性能,浇筑面温度不得低于2℃,保证混凝土的入模温度不得低于5℃;开始养护时的温度不得低于5℃,细薄截面结构不得低于10℃。
⑵养护过程中仍须测养护温度,达不到5℃时应采取加热措施养护。
⑶控制混凝土拆模时间,冬季施工混凝土温度较低,初、终凝时间较平时有所延长,各分部制作脱模强度试件作脱模时间参考,拆除模板时,混凝土的环境温差不得大于15℃。
拌制及浇筑混凝土时应注意采取措施防止早期受冻。
用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,在其抗压强度达到设计的30%前,或用矿渣水泥配制的混凝土,在其抗压强度达到设计值的40%前,均不得受冻,浸水冻融条件下的混凝土开始受冻时,其强度不得小于设计强度的75%。
⑷洞内施工防寒:
洞口处挂双联篷布,洞内采用电暖风机进行加温防寒。
⑸混凝土浇注宜选在一天气温较高时间段,为10点到16点这一时间段。
⑹在养护期间,混凝土外露表面应进行覆盖,在负温条件下不得洒水。
七、冬季施工的安全措施
1、冬季防风、抗风措施
⑴注意天气变化,观察风力、风向,提前做好防风、抗风措施的准备。
⑵易燃易爆品不得在料仓内堆放,以防引发火灾。
⑶料仓、临时钢管支架、保暖帘布等必须有稳定的抗风设施,防止大风吹倒或掀盖。
2、人员设备安全保证措施
⑴参加冬季施工的全体员工进行冬季施工安全知识培训,做好安全技术交底,施工期坚持定期安全学习,工前安全讲话,工中安全巡视,工后安全总结和教育。
⑵制定详细的冬季施工安全制度,做好各岗位安全职责明确,并配齐冬季施工安全防护用品及防寒、防冻、防滑等劳动保护用品。
⑶施工中涉及用水的工作,要做好排水系统的规划和建设,防止施工废水漫流结冰,形成安全隐患。
⑷霜雪天后,及时清除拌合站场地和道路上的冰雪,上下人员的楼梯、工作平台等人员活动多的部位要保持干燥,设置必要的防滑设施,防止溜滑发生安全事故。
⑸安排专人负责热源、火源的管理,供暖设备使用中不得离人,使用完毕后做到人走火灭,做好压力容器的安全管理。
火灾危险地区、人员聚集地区,配备足够数量的消防灭火器材。
⑹作业人员必须配戴防寒、防冻、防滑劳动保护用品,高空作业人员必须穿戴防滑鞋和防寒服,同时拴好安全带,带好安全帽。
以防高空坠落和防冻。
八、冬季施工应急预案
1、遇气温骤降,组织人力、物力对工程施工的各个环节采取有效的处理办法。
如用棚布将砂石料覆盖以防雨雪渗入。
2、避免因天气的突然降温造成混凝土生产的中断。
做好天气预报工作,在大风雪来临之际禁止灌注混凝土。
因预报准确性有误,造成混凝土生产过程中的突然降温,应立即启用储备的防寒物资,对拌合用水进行加热,并按既定方案进行混凝土的拌合生产。
3、冬季施工应急物资
⑴在每个施工处和拌合站储备冬季施工应急物资。
如棚布、麻袋、草帘、燃煤、电热毯等。
⑵做好应急物资的保管工作,保持良好的使用状态是一项重要工作。
指定专人保管,定时检查。
做好应急物资的交接清点工作和调度使用,严禁被随意挪用,保证冬季施工应急预案的顺利实施。
4、冬季施工日常应急工作的准备
⑴做好冬季施工应急物资的储备与保管工作。
⑵做好冬季施工应急的宣传和人员培训工作。
⑶派专人与当地气象部门保持联系,及时掌握天气动态,做好防范。
九、环保措施
1、环境保护管理组织机构
指挥部将按照ISO14001环境管理体系标准要求建立以指挥长为组长的环境保护领导小组,建立与质量安全保证体系并行的环境保护保证体系,配备必要的环保设施和环保专业人员,实行由指挥部负责领导、部室分工管理、安全质量部监督指导和各项目部架子队实施的环境保护保证体系,保证体系见图9-1-1。
图9-1-1环境保护、水土保持保证体系框图
2、环境保护措施
⑴严控扩大施工影响区域,减少对周边环境的影响;
⑵施工场地中,在洞口外设置施工废水处理池;拌合站产生的施工废水按有关要求进行处理。
⑶施工机械的废油、废水采取隔油池等有效措施加以处理。
⑷架子队和施工现场的生活垃圾集中堆放;经当地环保部门同意后运至指定地点处理。
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