阿扎项目冬季施阳工方案.doc
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1、新建扎兰屯至阿荣旗铁路施工标段DK0+000DK34+000土建工程2012年冬季施工方案编制: 审核: 审批: : 中铁九局集团有限公司阿扎铁路工程项目经理部 2012年9月25日编号:ZJYGS / SF28-2012 冬季施工专项方案项目名称:新建扎兰屯至阿荣旗铁路工程 建设单位:呼伦贝尔阿扎铁路有限责任公司 设计单位:中铁第五勘察设计院集团有限公司 监理单位:黑龙江中铁建设监理有限公司 施工单位:中铁九局集团有限公司 主编部门:中铁九局集团有限公司阿扎铁路工程项目经理部 主 编 人: 年 月 日审 核 人: 年 月 日审 定 人: 年 月 日审 批 人: 年 月 日 部 门 审 核 意
2、 见 表专项施工方案名称:新建扎兰屯至阿荣旗铁路冬季施工专项施工方案部 门审 核 内 容 及 结 论工程管理部审核人: 年 月 日物资设备部审核人: 年 月 日安全质量管理部审核人: 年 月 日人力资源部审核人: 年 月 日1. 工程概况按照哈尔滨铁路局及呼伦贝尔阿扎铁路铁路公司对阿扎铁路工期要求,按照总体施工组织设计安排,2012年将进行冬季施工。根据铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设【2010】241号)第115页的规定,当环境昼夜平均气温(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时,按冬季施工办理。初定于2012年10月25日
3、至2013年4月15日为冬季施工时期,具体按实际天气情况执行。冬季主要的施工项目为新发村隧道和五星隧道的开挖、二衬仰拱、仰拱填充、水沟及电缆槽,扎兰屯站改造工程K413+981框构桥框构预制,K414+015保护涵现浇,DK4的4座涵洞、八一特大桥钻孔桩基础、承台及路基施工。并确定新发村隧道斜井与出口采用各自搅拌站,其他工程采用五星隧道入口和出口搅拌站,供应混凝土。本地区处于高纬度地区,属中温带大陆性半湿润气候,夏季凉爽而短暂,冬季寒冷而漫长,气候四季分明。根据从阿荣旗和扎兰屯气象站收集到的气象资料,年平均气温2.63.2,极端最低温度-39.8-34.7。一月为最冷月,平均气温-19.3-1
4、4.8。冻结期为10月15日至次年4月1日,长164天,最大积雪厚度25cm。2.冬季施工方案引用的标准、规范及施工技术手册(1)铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2010(2)铁路混凝土工程施工技术指南铁建设【2010】241号(3) 混凝土外加剂应用技术规范GB501192003(4) 建筑施工计算手册建筑工程-工程施工-计算方法-手册 .TU7-62 中国版本图书馆CIP数据核字(2001)第17470号冬季施工期间,当用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,其抗压强度达到设计强度的30%以前,混凝土均不得受冻。当混凝土抗压强度未达到5Mpa前,也不得受冻。浸水冻融条件下的
5、混凝土开始受冻时,其强度不得小于设计强度的75%。混凝土开始养护时的温度,应按施工方案根据热工计算确定,但不得低于5,细薄截面结构不得低于10。根据混凝土外加剂应用技术规范GB501192003(第14页、15页)的规定:7.3.1条:1、在日最低气温为0-5,混凝土采用塑料薄膜和保温材料覆盖养护时,可采用防冻剂。2、在日最低气温为-5-10、-10-15、-15-20,采用上述保温措施时,宜分别采用规定温度为-5、-10、-15的防冻剂。7.3.6 .4条:掺防冻剂混凝土拌合物的出机温度,寒冷地区不得低于10。入模温度,寒冷地区不得低于5。7.3.68条:掺防冻剂混凝土的运输及浇筑除应满足不
6、掺外加剂混凝土的要求外,还应符合下列规定:1、混凝土浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,不得用蒸汽直接融化冰雪,避免再度结冰。2、混凝土浇筑完毕应及时对其表面用塑料薄膜及保温材料覆盖。3冬季施工的项目(1)钻孔桩基础水下C30混凝土;(2)钻孔桩承台基础、涵洞明挖基础、墙身、桥墩C30混凝土;(3)框构桥、涵洞C35混凝土;(4)五星隧道的二衬、仰拱C35混凝土;(5)新发村隧道二衬、仰拱C35混凝土;(6)路基施工;(7)扎兰屯站改造工程及房建工程;4. 冬季施工组织措施:4.1组织机构及职责成立冬季施工领导小组,对冬季施工进行全面管理,组织机构及职责分工见下表:表1 冬季施工领导小组组
7、织机构表机构设置负责人主要职责组长佟达彪负责冬季施工全面指挥。负责组建冬季施工组织管理机构;负责冬季施工所需的人员、物资、设备及资金等调配工作;副组长崔高庆赵凤波张森武陈井文宁彦军负责冬季施工的方案、措施审定。负责冬季施工的生产组织、指挥和协调,是本工程冬季施工的质量、安全、进度、文明施工和队伍管理的直接负责人。组织落实冬季施工方案。组员司 明王华明张永圣张 涛赵 河范明智1、 冬季施工的方案、措施的编制、报审; 2、 冬季施工方案、措施的落实检查;3、 冬季施工过程中的安全质量检查、监督,物料调配、人员组织、学习培训等。4、参与研究和开展冬季施工的成本核算工作。负责本工程冬季施工中的资金保证
8、工作。4.2冬季施工前期准备工作4.2.1 组织编制好冬季施工技术文件,包括施工方案和施工组织设计,如:冬季施工的安排和部署、材料进场计划、劳动力安排及培训计划、热源安排、各工序进度安排、资源供应、冬季施工工艺、质量控制要点、安全生产措施等。4.2.2 做好施工人员的培训和技术交底。学习有关冬季施工的基本理论知识及施工方法,从管理人员到作业层人员必须进行培训,增强责任意识,强化工程质量和安全的管理,加大监督检查的频率、力度。进行技术交底需要逐级进行,直到操作层人员。4.2.3 做好设备的维修保养及物资储备,作好原材料的检验复试及材料的配合比,保证冬季施工连续性不受影响。4.2.3.1材料准备物
9、资部门按现场需要以及材料计划落实进场材料,冬季期间所需要使用的保温材料要在2012年10月15前准备就绪。1) 提前购进有质量认证并经检验合格的防冻剂、早强剂(指定厂家)、钢管、草帘及棉被、朔料薄膜、施工及取暖用煤等物资。2) 安排实验员到砼拌和站现场负责监督冬季施工混凝土及外加剂的参配、试验、施工配合比控制工作。3) 职工宿舍和办公室的采暖设施及设备。4.2.3.2材料储备 由于全线将处于冬季施工,因此在入冬前应做好各种材料储备1) 碎石储备根据后续工程量,尚有混凝土,因此需储备碎石、砂子,由于扎兰屯地区冬季比较长,沙场都难于提供新沙子,因此入冬前必须储备足够使用的沙子。2) 油料储备,为了
10、保证冬季施工机械的正常运转,柴油库内应储备不少于10天使用的柴油。3) 燃煤储备,根据前三年的施工经验,冬季施工工程量减少,每月的施工用煤大约300吨,因此需储备冬季防寒用煤1500吨。4.2.3.3机械设备施工前对机械设备进行一次全面检查,机械车辆更换低温燃料、油料及添加防冻液,在冰雪天车辆安装防滑链等措施。对机械传动部位及时检查,如有缺陷,及时维修、调整。5. 冬季施工技术措施5.1 钢筋加工防寒办法5.1.1当室外最低温度低于-20时,应根据实际情况,用彩条布或篷布搭设临时棚等措施来防雪挡风,减小焊件温差,保证温度不低于5。5.1.2刚焊接好的部位应保证冷却到作业棚气温后,再置于外界气温
11、中,避免刚焊接的部位立刻接触冰雪或极低气温环境。5.1.3避免在0以下用水冲洗钢筋,以免钢筋上附着水结冰。5.1.4电弧焊接技术要求:5.1.4.1 为防止接头热影响区的温度突然增大,进行帮条,搭接电弧焊, 应采用分层控温施焊。帮条焊时帮条与主筋之间用四点定位焊固定。搭接焊时用两点固定,定点焊缝离帮条或搭接端部20mm以上。5.1.4.2 坡口焊时焊缝根部,坡口端面以及钢筋与钢垫板之间均应熔合良好。5.2混凝土施工根据本地区的气象条件采用蓄热法、综合蓄热法进行冬季砼施工(综合蓄热法:掺防冻剂剂的混凝土浇筑后,利用混凝土内部水泥水化热的热量,通过适当保温,延缓混凝土冷却,使混凝土温度降到0或设计
12、规定温度前达到预期要求强度的施工方法)。火炉加热作为基坑内砼蓄热保温的主要措施。为便于工程管理和根据不同温度调整技术方案,把冬季施工分为以下几个阶段:从10月下旬到11月下旬、次年3月中旬到4月中旬约为60天,此阶段为初冻期施工,砼蓄热保温,使砼内部温度降到0前已达到设计砼强度的30%。严冬阶段施工:时间从次年12月上旬到次年3月上旬约100天,此阶段采取加厚保温层,砼加强蓄热保温,使砼内部温度降到0前已达到临界强度。寒流阶段施工:平均气温在-11.4左右,极端最低气温达-30以下。此阶段采用临时加厚保温层、砼入模温度提高到15、延长保温时间等措施。根据目前的总体工期情况,我项目部暂定在初冻阶
13、段进行冬季施工,当外界气温位于0-5时,除水下混凝土外均掺用JS型早强防冻剂。当气温低于-15后,停止除桩基础外的混凝土施工。(1)计算混凝土拌合物的温度:计算混凝土拌合物的温度:公式:T0=0.92(mceTce+ msaTsa + mgTg)+4.2Tw(mW-wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)/4.2mw+0.92(mce+msa+mg)T0混凝土拌合物的温度();mw、mce、msa、mg水、水泥、砂、石的用量(kg),分别为195、354、758、1004;(钻孔桩C30水下混凝土施工)mw、mce、msa、mg水、水泥
14、、砂、石的用量(kg),分别为185、329、704、1100;(承台及涵洞C30混凝土施工)mw、mce、msa、mg水、水泥、砂、石的用量(kg),分别为186、372、717、1032;(承台、桥墩及涵洞掺用防冻剂C30混凝土施工)mw、mce、msa、mg水、水泥、砂、石的用量(kg),分别为185、370、684、1069;(框构桥、墩顶帽C35混凝土施工)mw、mce、msa、mg水、水泥、砂、石的用量(kg),分别为191、382、727、1004;(框构桥掺用防冻剂C35混凝土施工)Tw、Tce、Tsa、Tg水、水泥、砂、石的温度();当环境温度为0时,砂子温度按-4.3、碎石
15、温度按-3.3计算;当环境温度为-5时,砂子温度按-5.6、碎石温度按-5.5计算;当环境温度为-10时,砂子温度按-6.8、碎石温度按-7.7计算;当环境温度为-15时,砂子温度按-8.1、碎石温度按-9.9计算。ws、wg砂、石的含水率(%),分别按3%、2%计算;c1、c2水的比热容(kJ/kgK)及溶解热(kJ/kg)。骨料温度0,c1=4.2,c2=0。骨料温度0,c1=2.1,c2=335。钻孔桩环境温度()0-5-10-15拌合物温度()12.5 12.5 12.6 12.7 水需加热温度()60657075普通C30环境温度()0-5-10-15拌合物温度()12.9 12.9
16、 12.9 12.9 水需加热温度()65707580抗冻C30环境温度()0-5-10-15拌合物温度()12.6 12.7 12.8 12.8 水需加热温度()63687378普通C35环境温度()0-5-10-15拌合物温度()12.9 12.7 12.7 12.8 水需加热温度()64687379抗冻C35环境温度()0-5-10-15拌合物温度()12.9 12.7 12.8 12.9 水需加热温度()62667176施工时,水温加热控制到6080左右,按上表根据搅拌混凝土时的气温对拌合用水进行加热。但必须先投入骨料,防止水泥与热水直接接触,其它骨料也按照以上温度控制,就能够保证混凝
17、土出机温度。(2)混凝土拌和物的出机温度公式:T1=T0-0.16(T0-Tb)T1混凝土拌合物出机时的温度(), 取10;T0混凝土拌合物的温度();Tb搅拌机棚内温度(),按0。代入数值算得:T0=11.9当搅拌机内混凝土拌合物的温度超过11.9时即可满足出机温度要求。(3)混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度:公式:T2=T1-(t1+0.032n)(T1-Ta)其中T2混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度();t1混凝土自运输至浇注成型完成的时间(h),按0.7h计算;n混凝土转运次数,按1 次计算;Ta运输时的环境气温(),按-5计算;温度损失系数(hm-1),本项目采用汽车泵输送混
18、凝土,按0.25计算;T1混凝土拌合物出机时的温度(),取10;代入数值算得:T2=6.95,当混凝土出机温度大于10时即可满足入模温度的要求。5.3搅拌站混凝土的温度控制措施5.3.1混凝土搅拌站采取的冬季施工措施5.3.1.1搭设保温暖棚砼拌和站设在保暖棚内,暖棚采用框架式支架,每隔45m利用160mm钢管作为支撑,基础下挖1.0m,利用混凝土将钢管固定:顶棚采用格栅拱架架设。其整个框架外用彩钢板围设进行保温。5.3.1.2锅炉房 拌和站暖棚设置锅炉房,安装1t的常压锅炉和2T热风锅炉1台。主要用于加热砼拌和用水和进行暖棚内的保温,锅炉房为石棉板搭设。5.3.1.3拌和用水 将水抽至拌和站
19、的水箱内采用蒸汽锅炉加热,在水箱内安装蒸汽管,管上钻孔径4mm水孔,孔数按其总面积等于气管截面积计算。水箱尺寸为221.5m和242m两种。5.3.1.4加热骨料 粗细骨料采用经过升温的热空气进行加热,在暖棚内的料场处布置热风管道,利用暖风炉吹出的热风对粗细骨料及整个暖棚进行保温。本隧道冬季施工一次混凝土用量最大时为80m3。暖棚内的料仓储料能力可满足施工要求。5.3.2混凝土搅拌温度控制:5.3.2.1混凝土由附近的搅拌站供应。经过热工计算及混凝土运输罐车运输时采用覆盖措施后的施工经验值,在混凝土从出站到运输入模按0.6小时计算、混凝土搅拌用水温度控制在6080左右即可保证在环境温度-15以
20、上状态下施工时混凝土达到5以上的入模温度。5.3.2.2施工用水加热通过直接对水箱(二、三工区每个搅拌站设置1个3m2m2m的水箱,可盛水1112m3,可搅拌混凝土6064m3。水箱周围用石棉瓦及脚手架搭设防寒棚)。每次搅拌混凝土前56个小时,在水箱下面进行生火加热,水温达到60-80之间后进行混凝土搅拌。5.4 混凝土的运输混凝土采用混凝土罐车运输,在运输时,加强运输工具的保温覆盖,在混凝土罐车身包裹1层棉织物(夜间包裹2层),减少运输过程中的热量损失。为保证混凝土入模温度不低于5-10,应最大限度地压缩混凝土搅拌运输车等待时间,保证混凝土尽快浇筑入模,以免因等待时间过长而降低混凝土温度。混
21、凝土由搅拌完毕至浇筑完毕的时间宜控制在0.6小时之内。5.5 钻孔桩冬季施工方法本工程钻孔桩设计桩顶在地表面以下3米左右,钻孔施工时泥浆采取覆盖保护措施,并在使用前进行二次搅拌,防止温度低对泥浆的和易性造成影响。钻孔桩灌注完毕后及时覆盖保温材料(草席),防止桩顶泥浆冻结。混凝土初凝(约灌注10h左右)后,抽出泥浆,填土对桩顶混凝土进行保温。根据沈阳地区的冻土厚度及实际的外界温度环境,覆土厚度视情况从0.51.5m填埋,保证达到桩顶的适宜的环境条件。灌注完毕后认真清洗灌浆泵和管路。泵体和管路中清水排空,防止冻结堵塞。5.6 承台及明挖基础冬季施工方法5.6.1基坑开挖时尽可能减少挖掘机间断开挖的
22、时间,减少冻土施工。冻土开挖采用风镐配合破冻土层,开挖到设计标高后,对基底进行覆盖,防止基底受冻。5.6.2当气温在0-10之间时,混凝土掺用JS型早强防冻剂,并采用塑料薄膜和保温材料覆盖养护。当气温在-10-15之间时,混凝土浇注完毕后用脚手架在基础四周搭设1000mm的支架,之后用塑料布、草帘和篷布立即搭设简易防护棚,并在棚内生炭炉,保证混凝土周围环境温度在5以上。施工时,保证热空气在篷布内充分流通,达到保温效果。主体混凝土施工前在承台周边以外2m处搭设钢脚手架,脚手架覆篷布,塑料布和彩条布等搭设暖棚,每个暖棚内最少采用2个焦碳炉,提高暖棚内温度,保持暖棚恒温状态。5.6.3承台、墩台砼浇
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