冬季施工方案.docx
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冬季施工方案
新建济南至青岛高速铁路工程
JQGTSG-7标
2016年冬期施工方案
编制:
审核:
批准:
中国中铁航空港建设集团有限公司
济青高铁项目部
2016年1月
目录
1、编制依据···············································1
2、工程慨况···············································1
3、冬季施工的确定及其难点·································1
3.1冬季施工的确定·······································1
3.2冬季施工特点及难点···································2
4、冬季施工组织···········································2
4.1组织机构的设置·······································2
4.2冬季施工生产任务安排和部署···························3
4.3冬季施工准备工作·····································3
4.3.1冬季施工人员技术培训·······························5
4.3.2冬季施工物资储备数量·······························5
4.3.3冬季测温管理·······································6
4.3.4后勤保障措施·······································7
4.3.5冬季施工的管理目标·································7
4.3.6冬季施工的总体思路·································8
5、冬季施工方案···········································8
5.1钻孔桩施工···········································8
5.2钢筋工程施工·········································9
5.3模板工程施工·········································10
5.4混凝土工程施工·······································10
6、混凝土热工计算·········································14
7、拌合站冬季施工措施·····································18
7、冬期施工质量保证措施···································22
8、冬期施工安全保证措施···································23
9、冬期施工注意事项·······································23
2016年冬期施工方案
1、编制依据
1)新建济南至青岛高速铁路工程JQGSSG-7标设计施工图;
2)现行铁路工程设计、施工规范、验收评定标准、国家有关法律、法规及有关规定;
3)新建济南至青岛高速铁路工程JQGSSG-7标实施性施工组织设计;
4)我项目部的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、劳动力及类似工程施工经验;
2、工程慨况
新建济南至青岛高速铁路站前工程JQGTSG-7标段位于山东省潍坊市境内,正线起讫里程DK160+095.27(不含725#墩)~DK189+531(潍坊特大桥青方台),线路长度29.44公里,合同总造价17.86亿,计划工期48个月。
标段内桥梁墩台基础形式采用钻孔灌注桩基础;桥墩类型采用圆端形实体桥墩、单圆柱桥墩等;桥台采用一字形桥台。
无砟道床轨道板采用CRTSⅢ型板。
项目部负责本标段底座板、CRTSⅢ型板(10882块)运输及铺设及自密实混凝土施工。
3、冬季施工的确定及其难点
3.1冬季施工的确定
按照《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设(2010)241号)规定,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3天低于5℃或最低气温低于-3℃的时,需采取冬季施工措施。
经查阅历年潍坊市温度记录,知本项目冬期施工起讫日期大约在每年的12月初~第二年的2月底。
为减少冬季低温环境对施工的影响,保证工程施工质量及工程进度,按照有关规范规定及技术要求,特制定本冬季施工方案。
3.2冬季施工特点及难点
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游离水结冰,体积增加9%,硬化的砼结构遭到冻胀破坏。
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、表面泛霜等质量问题。
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完成砼浇筑的全过程实施防寒保温,需要对已施工的段落全部实施防寒保温,这些措施需投入大量的保温材料、设施、设备和能源。
4)施工生产效率低下。
寒冷气候条件下劳动产生率大幅下降,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)冬季施工由于气温较低,材料、设备选择、施工方法确定等方面均需采取特殊措施。
4、冬季施工组织
4.1组织机构的设置
梁场
三分部
二分部
一分部
桥梁架子三队
混凝土拌和站
桥梁架子二队
桥梁架子一队
冬季施工组织机构图
为加强冬季施工管理,做好冬季施工的各项准备工作,确保冬季施工的工程质量和安全,我项目部组建冬季施工领导组织机构,由项目经理任组长,负责本项目冬季施工的组织、指挥。
项目总工负责冬季施工技术交底,组织对冬季施工质量的自检、验收、评定等工作,副经理负责协助项目经理组织生产、协调安全、文明施工等过程的控制管理。
各职能部门根据具体的分工情况逐级落实到位。
4.2冬季施工生产任务安排和部署
按照济青公司百日竞赛的施工计划及总体施工组织工期安排,2016年冬季计划施工的项目为潍坊特大桥DK160+095.27(不含725#墩)~DK189+531(潍坊特大桥青方台)基础及下部结构。
4.3冬季施工准备工作
(1)技术准备:
冬季的施工组织安排要进行充分的优化组合,对于施工中可能发生的问题或灾害要有充分的对策,冬期针对工程特点和工期要求,加强对民工、职工的教育管理,充分收集及掌握潍坊市地区的气象及水文资料,并与气象部门联系,及时获得有关的天气预报资料。
准备充足的应急物资让预案组织工作在冬季施工中得到实施,不至于对工程造成较大的损失。
(2)组织准备:
冬季施工要采取相应措施,制定出有针对性的技术措施,确定合理的工程施工方案,建立与落实冬季施工质量保证体系,将技术管理人员配备到位,严格执行质量技术标准,确保各个环节在施工质量上都能得到保证。
冬季的重点放在钻孔桩的施工、混凝土的灌注和承台的开挖,对基坑施工中易出现的土方塌陷,护坡塌方,孔桩灌注及承台开挖等要采取有效措施。
(3)物资准备:
冬季施工所需要的各种物资、材料应有一定的库存量,尤其是一些外加剂、水泥等库房要做好保管与防潮工作,确保冬季的物资供应。
同时严格按应急预案的内容储备一些必要的冬期抢险物资,例如草帘、彩条布、铁锹等,一旦哪里有危险,立即组织抢险。
另外,还要与市消防支队、物资供应商、就近医院等单位取得联系与沟通,确保协调与帮助,将冬期带给工程施工的危害及损失降至最低。
冬季施工物资配备,见下表:
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
篷布
m2
3000
养护罩
2
保温棚支架
φ48
m
2000
墩身
3
保温棉
m2
3000
4
电热水箱
个
6
拌合站
5
水箱
1.5/2m3
个
6
搅拌站用
6
温度计
支
20
7
电热片
个
30
墩身
8
电热毯
床
50
墩身
9
混凝土罐车保温被
套
7
混凝土罐车
10
火炉
个
20
墩身
11
煤球
吨
6
墩身
12
覆盖用薄膜
m2
500
墩身
(4)施工材料准备:
在冬季到来之前,作业队根据冬季施工需要上报物资计划,由物资设备部根据总体安排,采购加热养生设备、养生保暖设备、劳保用品等。
依据试验室提供的冬季配合比所掺用的外加剂统一进行采购,为确保冬季施工的正常进行,储备足够的施工材料包括水泥、碎石、砂、钢材等建筑材料。
(5)劳动力准备:
根据施工生产的任务和安排,结合本项目的实际情况,现有施工人员、机械设备满足施工需求。
4.3.1冬季施工人员技术培训
组织全体施工人员和技术人员进行冬季施工培训,培训内容为冬季温度测量、冬季施工控制要点、施工规范、试验规程、安全生产、注意事项,通过培训切实掌握冬季施工的各项控制指标,确保工程施工质量和安全。
4.3.2冬季测温管理
1)冬期施工的测温范围及具体温度要求
测温部位
温度要求
水、砂子、石子
>5℃
砼或砂浆拌和出机温度
≮10℃
砼或砂浆入模温度
≮5℃
砼入模后初始温度和养护温度
≮5℃
2)测温人员的职责
(1)每天记录大气温度,并报告现场施工负责人或技术负责人。
(2)砼拌合料的温度、砼出罐温度、砼入模温度。
(3)砼养护温度的测量:
按要求布置测量位置,绘制测温分布图及编号。
按要求测温砼养护初始温度、大气温度等。
控制砼养护的初始温度和时间。
3)人员准备
设专人负责测温工作,并于开始测温前组织培训和交底。
4)准备好必须的工具
测温计:
测量大气温度和环境温度根据气象预报和现场测定确定。
测原材料温度采用玻璃液体温度计。
各种温度计在使用前均应进行校验。
5)测温管理
(1)现场施工员负责工程的测温、保温等项工作,每天要有测温记录,发现异常及时采取措施并汇报有关领导及技术负责人。
(2)现场技术人员每日查询测温、保温、供热的情况和存在的问题,及时向现场施工负责人汇报并协助现场施工管理人员解决冬施疑难问题。
(3)测温记录技术人员要归档备查。
4.3.3后勤保障措施
(1)项目管理人员的办公室和宿舍安装空调、取暖器或集中供暖,同时检查线路是否完好。
(2)工人生活区住房室内采取取暖器取暖。
(3)项目根据实际情况,及时为施工现场工作人员购置了防寒棉衣、防寒手套等防寒用品,提高职工的工作积极性。
(4)进入冬期前要检查所有电气线路设备是否完好。
(5)遮盖食品的保温用品要定期消毒。
(6)个人生活区要增设电热水器,保证开水正常供应。
4.3.4冬季施工的管理目标
根据本标段工程的特点,冬季施工期间的工程管理目标主要为以下几点:
(1)认真做好冬季施工准备工作,编好技术措施,搞好人员培训,组织好物资供应;
(2)积极开展冬季施工工程质量检查与评定工作,奖优罚劣;
(3)认真抓好冬季施工检查工作,建立一整套冬季施工质量保证体系;
(4)加强对冬季施工外加剂的产品认证与应用管理。
4.3.5冬季施工的总体思路
在冬季施工期间应对搅拌站及时提出对原材料,外加剂及到达现场时的混凝土温度等技术要求,以确保混凝土工程质量。
在入冬前,组织有关人员对冬季施工的准备情况进行一次全面检查,重点检查技术措施、机械设备、防寒材料、生活用品、人身防寒和冬季安全生产等方面。
根据实际需要购置防寒物资和设备,如圬工外加剂、防寒保温措施、火炉、机械润滑油、防冻液、防滑链条、人身取暖设施等。
入冬前对各类机械进行一次换季保养,加注冬季润滑油、防冻液,停机放水,遮盖蓬布,确保所有机械、车辆在冬季运转正常。
对全体工作人员进行冬季施工防寒知识的教育,使其掌握相关的施工防寒知识。
安排专人观测和记录气温,与当地气象部门保持联系,及时反馈气象变化的信息,指导工程施工的安排和调整,防止寒流突袭造成损失。
现场设专职的试验员,负责检查掺加剂的用量,挂牌标明配合比,每天测量施工期间的室外气温及自有试验室内的温度,保证混凝土与砂浆试件的温度符合规范要求。
检查职工住房及仓库是否达到过冬条件,工人宿舍取暖设施应设专人管理,严禁明火取暖和乱拉、乱接电器,严防烟气中毒、火灾和触电事故。
5、冬季施工方案
5.1钻孔桩施工
冬季钻孔在负温情况下,为防止因“泥水不合”而产生的泥浆粘度过低、胶体率下降、失水率增加等情况,采取以下措施:
1)拌制泥浆用的土料采用优质粘土,如发生粘土冻结,则打成碎块在制浆池内使其融化。
2)泥浆池及沉淀池上口罩以篷布覆盖。
3)泥浆循环管路采用防寒毡包裹,且每台钻机另备一套备用管路,以防止循环管路受冻。
4)对泥浆加强技术监控,保证泥浆各项性能指标。
5)加强钻孔设备日常检修保养,保障施工设备正常运转。
6)水下砼灌注尽量安排在白天进行,尽量避免夜间施工,大风及雨雾天气不安排施工。
7)对于灌注完毕的桩基如果桩头露出地面或在冰冻范围内,必须对桩头混凝土部位采用堆土等措施进行覆盖保温养护。
5.2钢筋工程施工
1)材料堆放及储存
钢筋应存放于室内或进行严密覆盖,选择低温韧性良好的焊条。
钢筋加工在棚内进行,加工棚三面用墙板封闭挡风(迎风面必须封闭)。
钢筋采用电弧焊焊接时,应有防雪防风及保温措施,焊接后的接头严禁立即接触冰雪。
钢筋的成品、半成品及原材料的存放,尽量在钢筋棚内存放,若因条件限制等情况在室外存放时,必须采取有效措施,与地面隔离,并设置覆盖、防潮措施,防止冰雪侵害产生锈蚀。
2)钢筋焊接除墩身等必须在室外进行外,其他在室内进行。
在室外进行时,最低气温不宜低于-10℃,并采取防雪挡风措施,减小焊件温度差,焊接后的接头严禁立刻接触冰雪。
3)焊条在施焊前先进行烘干,钢筋焊接处若粘有冰雪应彻底清除,或者用酒精喷灯烘干。
4)钢筋负温焊接
冬季施工最重要的是钢筋焊接,焊接质量的好坏直接关系到工程结构的安全。
冬期进行钢筋焊接影响因素较多。
钢筋焊接前必须根据当地施工条件、气温状况进行试焊。
试焊时先根据气温状况调整焊接参数及焊接气。
焊接参数和气确定后再进行试焊,试焊的焊件送试验室试验,合格后再进行批量焊接。
在钢筋工程焊接施工中,当环境温度低于-5℃的条件下进行钢筋焊接时为钢筋负温焊接,从事钢筋焊接生产的焊工必须持有钢筋焊工考试合格证。
应制定和执行安全技术措施,加强焊工的劳动保护,防止发生烧伤、触电及火灾等事故。
钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可施焊:
焊工应对施焊后的全部接头的外观质量进行自检,并剔除不合格接头。
负温焊接时应调整焊接工艺参数,使焊缝和热影响区缓慢冷却。
风力超过四级时,应采取挡风措施。
焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。
5.3模板工程施工
1)按照施工组织设计安排,承台、墩身采用组合钢模板,在拼装前清除冻块冰渣、积雪。
2)砼灌注前,可使用暖气片等对模板进行加热,使模板温度不低于5℃。
5.4混凝土工程施工
1)混凝土的材料要求
拌和站储料仓在冬季施工前,料仓进口悬挂篷布,确保仓内温度使骨料不冻结。
水泥:
水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,应注意其中掺合材料对混凝土抗冻、抗渗性能的影响,水泥标号不宜低于42.5号。
骨料:
粗细骨料必须置于防风、防雨的棚内,保证骨料清洁,不得含有冰雪冻结物及易冻裂的矿物物质,其他指标满足《铁路混凝土工程施工技术指南》的要求。
拌和水:
拌和用水采用燃煤加热处理,每台拌和机按每小时生产砼10m3配备锅炉,锅炉的出水量每小时不得少于4m3。
为保证施工用水供应正常,另设临时加热水箱,每小时热水量不小于6m3,2个1.5m3的水箱备用,将简易加热水箱支垫离地面60cm左右,生火使水温升高。
水箱用1cm厚钢板焊接而成。
外加剂:
在冬期施工期间,选用选用通过技术鉴定、符合质量标准的外加剂,并严格控制配比中选用的外加剂质量,严禁各拌合站自行掺用未经批准的其它类外加剂。
外加剂进场后应在室内存放,且室内温度不宜低于5℃。
避免受冻后部分成分凝结或分离离析,出现异常情况应严禁使用。
其他混凝土用原材料必须符合《铁路混凝土工程施工技术指南》的有关规定。
砼在拌制过程中要严格按照混凝土冬季施工措施来控制,但是灌注桩所采用的砼中不得掺防冻剂和抗冻剂。
灌注时砼温度不得低于5℃,如果砼温度过低或出现冻结现象,坚决作出退场处理,不得在本工程中使用。
桩基灌注完毕,桩顶用泥土覆盖桩头1.5米以上。
2)混凝土配合比
冬期施工期间,严格按照批复的施工配合比进行施工,准确计量,控制质量。
3)混凝土拌和、运输、浇筑及养护
冬季施工期间砼在保证质量、加快进度、节约能源、降低成本的前提下,混凝土养护在冬施过程中采用综合蓄热法,对混凝土搅拌、运输、浇筑及养护作如下要求:
(1)对骨料仓的进口处进行围护。
(2)拌和混凝土时,首先预热搅拌机械,投料前先用热水冲洗搅拌机,投料顺序为骨料、水,搅拌,再加水泥搅拌,时间较常温时延长50%,混凝土出机温度不低于10℃,入模温度不低于5℃。
水的加热温度不宜高于80℃。
(3)输水管、送料带、混凝土罐车、泵车和管道采取岩棉包裹等保温措施,尽量减少中间倒运环节缩短运输时间,减少混凝土施工过程中的热量散失,以确保冬施混凝土的质量。
(4)当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时,应重新调整拌合料的加热温度。
(5)混凝土的浇筑
一般要求
混凝土浇筑时要保证砼的均匀性和密实性,要保证结构的整体性,尺寸准确,钢筋、预埋件位置,拆模后砼表面平整、光洁。
在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。
在浇筑前应采取防风、冻结保护措施,一旦发现砼遭冻必须无条件退场处理。
砼浇筑
模板支搭完毕后及时进行混凝土浇筑,浇筑前再次检查模板的尺寸,清除冰雪冻块、浇筑时所用脚手架的搭设和防滑措施检查、振捣机械和工具的准备等。
在进行砼浇筑时必须四周对称浇筑,防止由一端向另一端推移浇筑时造成模板受力不均匀产生倾斜给施工带来难度,浇筑必须连续及高效地进行,争取在较短的时间内完成。
混凝土入模前,应采用专用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;只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。
混凝土拌和物入模温度不得低于5℃。
混凝土浇筑应分层连续浇筑,分层厚度不得小于20cm。
并尽量缩短每层浇注的分段长度,减小混凝土的散热面。
新、旧混凝土施工缝的清理工作应符合下列规定:
当旧混凝土面和外露钢筋(预埋件)暴露在冷空气中时,应对距离新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的旧混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋(预埋件)进行防寒保温。
当混凝土不需加热养护且在规定的养护期内不致冻结时,对于非冻胀性地基或旧混凝土面,可直接浇筑混凝土。
(6)混凝土的养护
混凝土外露结构的冬季养护对于保证工程质量至关重要,桥梁基础均采取蓄热法养护,高度小于14m的墩身采用暖棚法养护,高度高于14m的墩身由于是分节浇筑砼,因此只能采取分节包裹保温棉,外套篷布予以保护来养护。
采用蓄热法时,可采取对模板用保温材料包裹,顶面用保温材料覆盖的方法,应对结构的边棱角加强覆盖保温,迎风面应采取防风措施。
采用暖棚法时,暖棚应在浇注混凝土前预先搭设。
承台暖棚采用单层脚手架做骨架,外侧采用篷布+岩棉以及其它保温材料构成。
墩身暖棚由双层脚手架做骨架,外侧使用篷布+岩棉以及其他保温材料构成,待混凝土浇注完成后顶部使用同样方法覆盖。
在暖棚内设置暖风炮或电加热水方式,棚内温度不得低于5℃。
采用保温棉加篷布进行养护时,应在浇筑完成混凝土后,立即用保温棉包裹浇筑段的的外模板,顶部覆盖保温棉,必要时在保温棉内部放置电热毯。
当混凝土达到《铁路混凝土工程施工技术指南》第6.11.1条强度要求,并符合第11.1.2条“冬期施工期间,混凝土强度达到设计强度的40%之前,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%”的抗冻强度规定后,方可拆除模板。
安排专人对结构物进行温度测量,并购置专用测温仪器。
拆模时混凝土芯部与表面,表面与环境的温差不得大于15℃。
当养护完毕后,环境温度仍在0℃以下时,应待混凝土冷却至5℃以下,并且满足混凝土温度与环境温度之差不大于15℃的后,方可进行拆模。
墩身拆除模板时,应边拆除模板边内用塑料布外用棉被对拆除部分包裹,包裹时间自拆除模板时计不得小于14天。
采用暖棚法时,混凝土模板拆除完毕后可拆除暖棚。
冬期施工不得直接洒水养护,宜喷涂养护剂或保湿增湿措施。
模板拉杆孔道应尽快进行封堵,防止水进入产生冻胀。
6、混凝土热工计算
1)混凝土搅拌、运输、浇筑温度计算
(1)混凝土理论配合比配合比统计表
以孔桩C45混凝土为例:
序号
强度等级
每方砼用量kg/cm3
坍落度(mm)
工程用途
水泥
砂
碎石
水
粉煤灰
矿粉
外加剂
1
C45
316
747
1065
148
53
70
14
180-220
孔桩水下砼
2)混凝土浇筑温度计算
混凝土入模温度按要求不低于5℃,孔桩砼考虑倒运、拆导管时间,将温度提高约3℃,即入模温度按不低于8℃计算;其余混凝土均按不低于5℃温度控制。
故以下混凝土温度计算按入模温度不低于8℃进行计算。
3)混凝土运输过程的温度损失计算
T2=T1-(αt+0.032n)(T1-Ta)
T2——混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度,即8℃;
T1——混凝土拌和物的出机温度;
α——温度损失系数,取0.25;
t——混凝土自运输至混凝土浇筑成型的时间,取1小时;
n——混凝土转运次数,取最多次数3次;
Ta——混凝土运输时的环境气温,取平均温度-6℃
故,上式变为8=T1-(0.25×1+0.032×3)×[T1-(-6)],
即得混凝土拌和物出机温度T1=10.076/0.654=15.4≈16℃
4)混凝土拌和物出机温度计算
T1=T0-0.16(T0-Tb)
T1——混凝土拌和物的出机温度,按上计算为16℃;
T0——混凝土拌和物的温度;
Tb——搅拌机棚内的温度,取10℃;
故,上式变成16=T0-0.16×(T0-10),可得混凝土拌和物的温度:
T0=14.4/0.84=17.14≈18℃
同样按上述计算当搅拌机棚内的温度为5℃时,混凝土拌和物的温度约18.09℃,因此控制时搅拌机棚内温度只需控制温度在5℃以上即可。
5)混凝土拌和物的温度计算
T0=[0.9(WcTc+WsTs+WgTg)+4.2Tw(Ww-PsWs-PgWg)
+c1(PsWsTs+PgWgTg)-c2(PsWs+PgWg)]÷[4.2Ww+0.9(Wc+
Ws+Wg)]
T0——混凝土拌和物的温度(℃);
Ww、Wc、Ws、Wg——水、水泥+粉煤灰+矿粉、砂、石的用量(kg);
Tw、Tc、Ts、Tg—水、水泥+粉煤灰+矿粉、
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