冬施方案.docx

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冬施方案

一、编制依据

1、地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）。

2、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2000）。

3、钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）。

4、建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）。

5、建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）。

6、施工现场临时用电安全技术规程（JGJ46-2004）。

7、公司在地铁及地下工程上的成熟技术及管理施工经验。

8、北京市及公司有关安全、消防、文明施工等管理规定。

二、工程概况

北京轨道交通房山线工程世界公园站～郭公庄站地下区间位于葆台北路与丰葆路交叉口。

设计起至里程为：

SK22+201.778（与世界公园站相接）~SK22+470，区间总长268.222m，明挖段为双跨～三跨地下箱型结构，采用明挖法进行施工。

世界公园站～郭公庄站明挖区间基坑围护结构采用围护桩+内支撑的支护形式，桩间采用100mm厚C20喷射混凝土支护，混凝土喷层内设Ф8@150X150mm的钢筋网片。

为保证围护桩安全，基坑开挖要求分层分段进行，及时支撑并施加预应力，不得超挖、不得扰动基底原状土；基坑开挖时不得撞击和损坏围护桩及支撑，确保安全施工。

明挖区间主体结构为单层结构，底板厚800～900mm，侧墙厚700～800mm，顶板厚800～900mm。

区间主体结构顶、底板及梁、侧墙采用C30防水混凝土，抗渗等级S10；区间主体结构的水平施工缝设置在底板以上200～300mm处；环向根据施工段划分设置施工缝，且设计要求每个明挖段的结合处布置变形缝，共分为8个明挖段。

区间主体结构侧墙及顶板模板采用满堂红支撑体系，模板面板均采用酚醛覆面木胶合板。

三、冬季施工施项目

根据《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定，当室外日平均气温连续5天稳定低于5度时，即进入冬季施工，混凝土结构工程应采用冬施措施。

由过去气象统计资料确定，北京地区的冬施期限为11月15日左右至来年3月15日左右。

本工程进入本冬季施工的项目为世界公园站~郭公庄站基坑围护结构工程及部分主体结构工程。

各施工部位工程量如下：

施工部位

工程量

冬施工艺

围护桩

340根

使用冬施混凝土

桩间网喷

5000m3

网喷用水加热到80度，网喷完毕后覆盖防火草帘子养护

桩顶冠梁

480m3

冠梁浇筑完成后采用综合蓄热法养护

主体结构

200m

采用综合蓄热及电暖器养护

四、施工部署

4.1冬施管理组织机构

冬施期间，为了保证工程质量，特成立冬施管理组织机构，详见冬施管理组织机构图。

4.2施工准备

4.2.1人员准备

在进入冬期施工前对项目部参施人员进行培训，对项目部各级管理人员（特别是掺外加剂、测温保温人员）组织技术业务培训，学习工作范围内的有关知识，明确职责，经培训合格后方准上岗工作。

组织各施工队的技术、质量、试验等人员以讲课的形式对施工班组人员认真组织专题冬期培训，使他们熟悉掌握冬施规程。

项目部设专职测温员1名，严格测温制度，测温员对每次测温要认真做好记录并上报技术主管、技术主管对测温结构要及时进行分析，根据分析结果做出判断，指导施工。

入冬前，根据实际施工进度情况编制冬施方案，由总工程师主持冬施交底会议，作好人员培训经考试合格后上岗。

现场组织20人的应急小队，应对突发事件。

4.2.2材料准备

在与相关人员充分协商后，按材料计划组织落实冬施材料进场，冬施准备阶段的材料在11月初进场完毕。

现场冬施主要材料见现场冬施主要材料计划表。

生产部门要根据施工项目和天气变化情况及时调整施工安排，防止寒流突袭受损，明挖段是冬施控制重点。

材料口根据施工要求，购进外加剂、保温、测温器材和采暖燃料；选用具有防火、阻燃功能的冬施物资，油料等除外。

冬季施工主要材料计划表

编号

材料及设备名称

单位

数量

1

阻燃棉蓬布

m2

500

2

阻燃岩棉被

m2

6500

3

加厚塑料布

m2

6500

4

架子管

t

250

5

自动温度计

个

150

6

电暖器

台

30

7

50厚木脚手板

m2

300

8

安全网

m2

1500

9

揽风绳、10#铅丝等

/

根据工程需要

10

百叶箱（大气测温）

个

2

11

试验专用电烤箱

台

2

12

混凝土抗压试模、弹性模量试模等

套

根据工程需要

4.2.3设备准备

安全部门检查用火制度落实情况，在施工现场用火及易燃物处设置灭火器；现场对临时供水管道及其他易冻胀物料采取保温防冻措施；对施工车辆进行冬季保养，加注防冻剂，选用冬季低标号燃油，防止车辆出现问题，保证施工的正常使用。

现场配备足够的电力供应设备，除现场用电量满足施工及生活需要外，配备1台发电机备用。

4.2.4技术准备

项目部技术人员要与指挥部相关人员共同确定冬季施工混凝土外加剂的种类、配比等，做好冬季施工的具体部位统计，分析确定技术要求，并下达有针对性的技术交底。

检查混凝土搅拌站的冬季施工措施执行情况，现场留足混凝土试块等试验样品。

紧急的突发事件做好技术方案及现场技术指导工作。

4.2.5现场准备

清理现场，搭建必要的冬季隔风、蓄热设施；做好现场热源供应设施的安装与封闭，做好现场供水管道及出水口的保温抗冻；

落实冬季用火证检查、批准制度，严格防范冬季煤气中毒事件发生，定期通风换气；

注意现场的防火工作，设置明显的防火标示，配备足够的消火设施，现场严禁明火取暖，4级风以上时不得有明火施工，如果施工必须有严格的防火措施。

此项工作由生产部门负责落实检查。

冬施准备工作尽早完成，并接受监理及业主检查验收。

当施工现场气温低于零下15度时暂停施工，或按照监理及业主通知文件执行暂停施工。

五、主要分项工程施工方法

5.1土方工程

5.1.1土方开挖

基坑土方开挖接近基底标高时，要严格控制标高，防止超挖，破坏基底原状土结构，基底预留200mm以上厚度，用两层保温岩棉覆盖，并测量基面温度，若基面温度低于2度时，应及时增加温岩棉或盖布覆盖，经验槽合格后，在浇筑垫层混凝土前由人工挖除至设计标高。

基坑开挖至回填前的暴露期，坑壁土遭风雨、日晒、冻融等风化作用易被剥蚀，受基坑顶部动荷载影响和降水、降雪等因素影响易产生位移和变形，基底受周边土侧压力作用，会产生隆起和变形，应严密监测，发现基坑变形或位移达到预警值时，及时采取相应的措施或回填级配砂石料，确保基坑安全。

5.1.2土方回填

回填土应选用级配砂石料，土方回填时，每层铺土厚度应比常温施工时减少20%～30%，其粒径不大于150mm，铺填时，冻土块均匀分布，并避开基坑（槽）边角部位，逐层压实，随回填随碾压，每天下班前用一层保温岩棉覆盖。

填方部位应清除基底上的冰雪、保温材料及杂物，填土的上层用未冻土填铺，其厚度应符合设计要求。

在施工工期允许的情况下，尽可能选择白天气温较高的时间进行施工。

5.2混凝土的施工

5.2.1混凝土原材料

 混凝土冬期施工应优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，水泥标号不应低于P.O42.5号，水泥用量不应少于300kg/m3，水灰比不应大于0.6。

细骨料采用在北京市建委备案的中粗砂，含泥量小于3%。

粗骨料采用在北京市建委备案的碎石，粒径为5.0~25.0mm连续级配，含泥量≤1%。

混凝土用水，采用燃油蒸汽锅炉加热，水温可随气温及实际生产情况进行调整。

防冻剂采用在北京市建委备案的无氯、低碱、不含氨并满足《混凝土防冻剂》JC475-2004规定温度为-15度的防冻剂。

外加剂的选择时要注意其对混凝土后期强度的影响、对钢筋的锈蚀作用及对环境的影响，改善混凝土的和易性，减少用水量，提高拌合物的品质，提高混凝土的早期强度。

降低拌合物的冻结冰点，促使水泥在低温或负温下加速水化，促进早中期强度的增长，减少干缩性，提高抗冻融性，在保证质量的情况下，缩短加热养护时间，降低成本。

冬期施工所用的外加剂，其技术指标必须符合相应的质量标准，应有产品合格证。

对已进场外加剂性能有疑问时，须补做试验，确认合格后方可使用。

冬期施工搅拌混凝土和砂浆使用的外加剂配置和掺加应设专人负责，认真做好记录。

外加剂溶液应事先配成标准浓度溶液，再根据使用要求配成混合溶液。

各种外加剂要分置于标识明显的容器内，不得混淆。

每配置一批溶液，最少满足一天的使用量。

 外加剂使用时要经常测定浓度，注意加强搅拌，保持浓度均匀。

5.2.2原材料保温措施

砂、石料：

铲车司机在上料时，严禁铲入当天进场的砂石料，如遇砂石堆表皮冻结块，必须碾碎后方可推入下料口。

砂石料采用先进先出法，在下料口地料仓内埋设蒸汽管道，对下料口砂石进行预先升温。

搅拌楼为全封闭式，设有暖气设备，可保证砂石料在储备、上料过程中有一个加热过程。

采取以上措施，并根据以往冬施期间的实际经验及检测结果表明，砂石料在搅拌之前温度均可达到3度以上。

搅拌用水：

搅拌用水采用燃油锅炉专供生产用热水，水箱内的水温根据不同的大气温度及时调整，拌合水的温度宜为30度-60度，与水泥直接接触的水温度不宜超过80度。

防冻剂：

液体防冻剂储存罐体内有加热系统，并内设有搅拌叶片，能够避免液体防冻剂结晶现象的出现。

在上述条件下，经热工理论计算，混凝土出机温度不低于15度，入模温度不低于5度。

5.2.3混凝土配合比设计

按工程要求进行各强度等级混凝土的配合比设计和试配工作。

混凝土初凝时间不宜小于8小时，终凝时间不宜超过24小时。

混凝土胶凝材料用量不少于300kg/m3，水灰比不宜大于0.6。

5.2.4混凝土拌制

搅拌应严格按照试验室发出的配合比通知单进行生产，不得擅自修改配合比。

搅拌前先用热水冲洗搅拌机10min，搅拌时间为常温搅拌时间的1.5倍。

搅拌时投料顺序为石→砂→水→水泥和掺合料→外加剂。

生产期间，派专职负责骨料仓的下料，以清除砂石冻块。

保证水灰比不大于0.6，从拌合水中扣除由骨料及防冻剂溶液中带入的水分，严格控制粉煤灰最大取代量。

搅拌站要与气象单位保持密切联系，对预报气温仔细分析取保险值，分别按-5度、-10度和-15度对防冻剂试验，严格控制其掺量。

必须随时测量拌合水的温度，水温控制在50±10度，砂子温度控制在20～40度，保证水泥不与温度≥80度的水直接接触。

保证混凝土的坍落度不超过200mm。

5.2.5 混凝土的运输

混凝土选用商品混凝土，由混凝土拌合站集中供应，混凝土搅拌保温车运输到现场，再用泵车直接输送到浇筑部位。

保证混凝土在运输中，不得有表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度损失等现象。

保证运输中混凝土降温度速度不得超过5度/h，保证混凝土的入模温度不得低于5度。

严禁使用有冻结现象的混凝土。

罐车必须装上保温套，接料前用热水湿润后倒净余水，以减少混凝土的热损失。

5.2.6混凝土浇注

合理安排混凝土浇筑部位，减少混凝土保温养护次数，便于保温养护，降低冬期施工成本。

现浇混凝土之前将模板、钢筋上的冰、雪清理干净，备足防寒保温材料，提高混凝土的浇筑速度。

输送泵浇筑时，现场进行混凝土含气量测定，入泵混凝土含气量应满足配合比控制值的要求，同一次浇筑的同结构部位混凝土现场至少测定一次。

混凝土浇注应避开在恶劣天气条件，开盘浇注时间安排在一天中气温较高的10：

00～16：

00之间进行。

工艺安排要紧凑，准备工作要充分，每个施工段内应连续浇筑混凝土，不得中断，避免出现冷缝，混凝土接茬时间不得超过90分钟。

施工队伍必须保证混凝土到场后及时浇注，避免因耽搁时间过长造成混凝土入模温度不符合要求而造成的损失。

5.2.7混凝土养护

5.2.7.1养护方法

其施工顺序为：

底板（梁）→墙体→顶板。

由于墙体间隔较小，墙内钢筋较密，不适合采用蓄热法保温养护，为保证混凝土浇筑和养护过程中各部位处于正温以上，墙体混凝土采取暖棚加温养护。

墙体混凝土每次浇注完毕后，搭设暖棚进行保温，具体方法是在结构两侧搭设钢管双排脚手架，在钢管骨架表面覆盖一层厚塑料布，再覆盖一层棉蓬布，墙体插筋部位用阻燃岩棉被堵严，处理好边角及接缝，混凝土浇注完后上部满搭设钢管棚，在暖棚架外侧罩一层厚塑料布和一层棉蓬布封闭。

要求电暖气加热养护7天，保持严密不透风。

在棚内设置2KW电暖气，电暖气按横向3排、纵向按3m设置，并随时测量棚内温度，棚内各测点温度不得低于5度，在离地面0.5m高度处必须设点，每昼夜测温不应少于4次。

养护期间如暖棚内温度低于或高于5度时，随时增加或关闭电暖气数量。

根据与结构同条件养护试件的试验，证明混凝土已达到要求的抗冻强度及拆模强度后，模板方可拆除。

垫层、底板和顶板混凝土每次浇筑完毕后，在混凝土面先用一层加厚塑料布覆盖，防止水分蒸发，再用二层阻燃岩棉被覆盖保温，养护，防止受冻。

5.2.7.2养护期间要求

凝土的养护是决定强度的关键，正确的养护能避免混凝土产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。

在蓄热保温条件下，养护时间不低于7天。

混凝土养护期间，测量放线必须掀开保温材料时，应选择上午10时~下午3时或5度以上气温进行，测量放线完成后要立即覆盖。

对于一些节点部位，保温棚的出入口处应加强覆盖保温。

5.2.8冬期施工测温要求

测温范围：

大气温度，水泥、水、砂子、石子等原材料的温度，混凝土出罐温度、入模温度，混凝土入模后初始温度和养护温度等。

现浇混凝土测温点的布置一般选在温度变化较大、容易散失热量、构件易遭冻结的部位设置。

参考现场混凝土的测温数据，决定混凝土的保温养护时间。

当混凝土表面温度与环境温度差大于15度时，要继续保温养护混凝土。

一般保温条件下，养护时间不低于24小时。

在测温过程中，如发现混凝土温度下降过快或遇强寒流袭击时，立即采取补加保温层或增加电器热等措施，以防混凝土被冻坏。

5.2.9混凝土养护终止

加热养护结构的模板和保温层，在混凝土冷却至5度以后再拆除。

当混凝土与外界气温相差大于20度时，拆除模板后的混凝土表面加以覆盖，使其缓慢冷却。

5.2.10热工计算

按规定，混凝土温度降至0度前，其抗压强度不得低于抗冻临界强度。

用普通硅酸盐水泥配制的混凝土，抗冻临界强度为混凝土强度标准值的30%，本区间段结构混凝土强度等级为C30，则抗冻临界强度为30×30%=9Mpa。

5.2.10.1混凝土温度验算：

混凝土入模温度：

T入=10度

1、混凝土拌和物的理论温度：

=20度

式中：

当骨料料温度＞0度时,C1=4.2，C2=0；

≤0度时,C1=2.1，C2=335

2、混凝土从搅拌机中倾出时的温度：

T1=T0-0.16（T0-Ti）

=20-0.16（20-5）=17.6度

T1----混凝土拌合物出机温度度

Ti----搅拌站内的温度（5度）

T0----混凝土拌合物的温度度

3、混凝土运输至浇筑时的温度：

=17.6-（0.25*1＋0.032*2）*（17.6-（-10））

=8.9度

T1----混凝土拌合物出机温度度

T2----混凝土运输至浇筑的温度度

----混凝土运输至浇筑的时间（1h）

n----混凝土转运次数

（2）

Ta----混凝土拌合物运输时环境温度（-10度）

5.2.10.2验算临界强度

1、墙体计算

考虑模板和钢筋吸热，墙体混凝土成型完成时的温度：

T3=

T3=（1*2400+0.48*276+2.51*26.4）

=9.6度

式中：

T型—考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度（度）

Cc、Cf、Cs—混凝土、模板、钢筋的比热容（KJ/Kg·K）

Mc—每立方米混凝土的重量（Kg）

Mf、Ms—与混凝土接触的钢筋、模板的重量（kg）

2、拆模时的温度及强度估算

当室外平均气温为－5度时，透风系数ω＝1.8，混凝土结构表面系数：

M=AC/VC=5.3

=2.6

=0.02

=0.17

=T-Tma+=9.6-（-5）+0.17=14.77

3、混凝土浇筑完7天的温度

T拆=e-θγcet-e-γcet+Tma=14.77*e-0.0020.01324-0.17*e-0.01324+（-5）

=9.57度

T平=（1/γcet）（e-γcet-e-θγcet/θ+/θ-）+Tma

=（1/0.013*24）*（0.17*e-0.01324-14.77*e-0.0020.01324/0.002+

14.77/0.002-0.17）-5=9.08度

拆模时的强度：

R=kM=0.012*（9.08+15）×24=6.9Mpa

式中：

k：

水泥影响系数，查表k=0.012

M：

成熟度,M=∑（T+15）△t

4、拆除模板外裹阻燃被后混凝土温度：

经计算：

k=2.8，θ=0.002，=0.17，=13.07

T0=61，T平=7.9度，此时混凝土强度:

R=15.6Mpa＞10.5Mpa

结论：

7天后满足拆模条件，93小时后混凝土温度降为0度，其抗压强度高于抗冻临界强度。

5.2.10.3顶板计算

顶板保温材料选用一层塑料薄膜加双层阻燃岩棉被，覆盖养护7天。

=20，经计算：

k=5.05，θ=4.3，=-13.75，=-0.75。

则T24=4.9度，T平=6.4度，此时混凝土强度：

R=4.72Mpa

结论：

顶板48小时后可以上人，可以放线。

T0=1/γcetln（/Tma）=7天，T平=3.84度，R=11.63Mpa＞12Mpa

结论：

经7天后撤掉覆盖物，其抗压强度高于抗冻临界强度。

综上所述，使用阻燃岩棉被、塑料布覆盖保温养护，能满足冬施要求。

但由于冬天五级以上大风天气较多，造成气温骤变，必须在蓄热法保温养护的基础上增加暖棚法保温，以确保混凝土质量。

5.2.10.4暖棚法耗热量

暖棚内热量消耗计算与建筑采暖设计计算相同，根据暖棚尺寸、围护构造及地面的导热系数与室内换气次数等来计算确定。

每1m3暖棚的耗热量Q（kJ/h）按下式计算：

Q＝3.6MK（Tb－Ta）

按上式计算出的耗热量，还须根据透风等情况再乘以散热系数α，当风速<5m/s时，α＝1.25～1.50，风速>5m/s时，α＝1.5～2.00

M－表面系数，即冷却面与外部量度暖棚的体积之比，取0.5m－1

K－暖棚结构的平均传热系数，取1.4W/m2K；

Tb－暖棚内温度，取8度

Ta－暖棚外大气温度，取－10度

散热系数α取1.5,则

暖棚体积取主线桥盖梁的暖棚体积，V＝13×7.6×21＝2074.8m3

Q＝3.6MK（Tb－Ta）αV＝3.6×0.5×1.4×（8+10）×1.5×2074.8

＝141.2kJ/h

5.3钢筋工程

钢筋加工、焊接，早做准备，提前下料，提前焊接，以便在不影响工程进度的情况下，选择天气较好的时候进行。

加工时必须保证二级以上的钢筋的弯曲半径大于4倍的直径，并不得在同一位置来回弯折，更不能用电气焊烤弯。

因工程需要，雪天或施焊现场风速超过3级风时，焊接时应采取遮蔽措施，以减小焊件温度差。

大于Φ20的钢筋采用滚轧直螺纹连接，Φ20以下的钢筋采用绑扎搭接。

钢筋负温焊接宜采用闪光对焊、电弧焊等方法，但当环境温度低于－20度时不宜进行焊接。

低温焊接时要调整焊接工艺，环境温度在5度～-20度时，即为低温焊接，电弧焊要分层施焊，第一层焊缝先从中间引弧，再向两端运弧，以使接头端部的钢筋达到一定的预热效果，另外，焊接电流应略微增大，焊接速度适当减慢，焊接后的接头严禁立即接触冰雪。

对于盘条，在环境温度低于-15度时，不进行冷拉。

5.4模板工程

现场所用的模板等周转材料在支立前清除冻块、冰渣、积雪，并涂刷优质脱模剂。

结构模板拆除时间，满足设计及施工规范规定的强度要求。

模板脱模剂，使用化学脱模剂，严禁使用水质脱模剂和油质脱模剂。

5.5冬期施工混凝土质量控制及检查

5.5.1混凝土试件的留置

每浇筑100m3至少留置一组标准养护抗压试件，一组600度·天抗压试件，一组临界强度抗压试件及一组转常温抗压试件共计4组。

其它现浇混凝土构件试块的留置除增加一组临界强度抗压试件及一组转常温抗压试件外其余同常温施工试件留置要求。

混凝土除了按照规定留置标准养护试件外，还要制取与结构物同条件养护的试件，以确定拆模日期、解除保温养护时间。

同条件试件留置数量，对于普通混凝土，同标号、同时间施工、同条件养护的试件留置不少于2组。

5.5.2测温

5.5.2.1冬期施工测温项目及次数

测温项目

测温次数

室外气温及环境温度

每昼夜不少于4次，此外还需要测最高、最低气温

混凝土出罐、浇筑、入模温度

每一工作班不少于4次

混凝土养护温度

受冻临界强度之前每隔2h测温一次，达到受冻临界强度以后每隔6h测温一次

5.5.2.2测温准备

测温百页箱：

规格300mm×300mm×400mm，安装于构筑物10m以外，距地面高度均为1.5m，通风条件较好的地方。

外表刷白色油漆。

要求每一施工区段设置不少于2个。

温度计：

测量大气温度采用高低温度计，测量原材料及混凝土温度采用玻璃液体温度计。

各种测温剂在使用前进行校验。

5.5.2.3测温管理

测温人员每天24小时上岗测温，并实行严格的交接班制度，做好温度检测记录并妥善保管。

在每段停止测温时要向技术负责人交测温记录，平时发现问题及时向工长和技术员汇报，以便采取措施。

5.5.2.4测温点的布置

底板：

每一施工段16个测温孔，孔深为150mm，其测温孔均应编号。

顶板：

每一施工段12个测温孔，孔深为150mm，其测温孔均应编号。

外墙体：

每一施工段外侧墙体设置8个测温孔，孔深为150mm，其测温孔均应编号。

5.6防水施工

1、防水工程的冬季施工，应选择无风晴朗天气进行，充分利用日照条件提高面层温度。

在迎风面宜设置活动的挡风装置。

　　2、防水各层施工前，应将基层上面的积雪、冰霜和杂物清扫干净。

所用材料不得含有冰雪冻块。

 　3、用沥青胶结的整体保温层和板状保温层应在气温不低于－10度时施工，用水泥石灰或乳化沥青胶结的整体保温层和板状保温层应在气温不低于5度时施工。

如气温低于上述要求，应采取保温防冻措施。

雪天和五级风以上天气不得施工

4、找平层为水泥砂浆时，砂浆的强度等级不得小于M5，砂浆中可掺入氯化钠作防冻剂，掺量可参考下表：

                       氯化钠的掺量（占用水量％）

                       项  目 室外气温（度）      

                       0～-2-3～-5-6～-7

                       用于平面部位246

                       用于檐口、天沟等部位357                           

　　5、找平层为沥青砂浆时，基层应干燥平整，先满涂冷底子油1～2道，干燥后方可做找平层。

沥青砂浆的施工   温度见下表：

                       沥青砂浆施工温度（度）

                       施工时室外气温搅拌温度铺设温度滚压完毕温度

                       5度以上140-17090-12060

                       5～－10度160-180110-13040                          

　　6、防水层采用卷材时,可用热熔法或冷粘法施工.热熔法施工时气温不应低于－10度,冷粘法施工时气温