高速公路冬季施工组织设计技术方案

1、龙城高速公路S4标项目部 冬季施工方案龙白城赵高速公路建设项目S4合同段龙城高速公路S4标冬季施工组织设计方案中铁十一局集团第五工程有限公司龙城高速项目S4合同段项目经理部二0一0年十一月十五日龙城高速公路S4标冬季施工方案一、工程概况本合同段起点为K30+650，终点为K42+400，总体走向呈东西方向，全长10.6（八标1.15km）公里。主要工程内容有：路基土石方175万m3，通道24道，涵洞1道，天桥4座；大中桥3座；重点项目有：津水河1#桥、象峪河大桥。本项目投资约1.4亿冬季施工是指根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5天低于5或最低低于-3时混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及

2、砌体工程的施工。符合上述所规定冬季施工的条件，可以确定冬季施工期。根据晋中市榆次区和太古区历年气象资料，年平均气温为9.6,最冷月在11月份至次年3月份，最低气温-10.5左右，我部由于工期比较紧迫，部分需要进行冬季施工，根据气温情况和经济的角度着想，-10以上进行冬季施工，-10以下不再进行施工，冬季施工时间为11月10日至次年3月25日。二、冬季施工方案之拌和站部分中铁十一局集团第五公司龙城高速公路S4合同段共设置两个梁场，两个梁场情况如下:1#拌和站设在K38+575段路线左侧，附近建一个8T/h的常压热水锅炉，通过热水水洗砂和碎石，然后采用电热吹风对砂和碎石进行加热，保证砂和碎石在使用

3、时的温度不小于0，拌合用水时使用热水，水温可以达到6080。2#拌和站设在K31+580段路线左侧，建一个热水箱，通过电加热棒加热热水。通过热水水洗砂和碎石，然后采用电热吹风对砂和碎石进行加热，保证砂和碎石在使用时的温度不小于0，拌合用水时使用热水，水温可以达到3060。拌和站冬施物资材料梁场名称8t/h常压热水锅炉（台）4t/h热水水箱（台）电吹风(台)砂加热棚（）碎石加热棚（）I梁场191232II梁场191232三、冬季施工方案之预制梁部分（1）简介中铁十一局集团第五公司龙城高速公路S4合同段共设置两个梁场，两个梁场情况如下:1#梁场位置设置在K38+289K38+575段路线之间，距离

4、108国道6公里，梁场长度为162米，平均宽度18米，梁场占地约2916平方米，该梁场承担的制梁任务为：象峪河大桥80片20米箱梁，K40+577.5通道桥24片10米空心板，K31+140通道桥20片16米空心板。梁场安装2台18米跨度，起重能力50吨的龙门吊，供给梁场梁片的倒运及箱梁模板的安装； 2#梁场位置设置在K31+580段路线左侧，距主线路基150米，梁场长度为150米，平均宽度20米，梁场占地约3000平方米，该梁场承担的制梁任务为：津水河1#桥80片20米箱梁、津水河2#桥30片20米箱梁。合计110片。共设置制梁台座12个，4套箱梁模板，计划每日生产2片梁，存梁区能够储存60

5、片梁，梁场安装2台50吨的龙门吊，供给梁场梁片的倒运及箱梁模板的安装；冬季施工准备工作：（1）根据龙城项目时间紧、任务重的特点，层层组织、人人动员，使大家都认识到冬季大干的紧迫性、必要性和重要性，统一思想，提高认识，为冬季大干做好人力安排。（2）加强计划安排，加紧施工准备工作。其中包括材料、专用机具设备、能源等。（2）制定技术方案，确定主要技术措施，规定单项工程施工方案和主要的技术规定。（3）制定单项工程施工方案。在冬期施工技术措施等文件指导下，针对某单项工程特点，编制单项工程施工方案，内容包括工程进度、施工方法、劳动组织、操作要点、测量监控方法质量要求和试验检测规定等内容。（4）重视技术培训

6、和技术交底工作，保证工程质量，加快工程进度。（5）技术准备在进入冬季施工之前，首先编制冬季施工方案。冬季施工生产任务安排及施工部署；冬期施工方法及组织；热源设备计划；保温材料、外加剂材料计划；冬期施工人员技术培训、劳动力计划；工程质量管理控制要点；冬期安全生产及消防要点等。（6）物资准备材料部门应按现场需要以及材料计划落实进场材料，冬施期间所需要使用的保温材料应在开工前准备就绪。（2）预制箱梁、空心板蒸汽养护方案1、我部冬季施工蒸汽养生采用暖棚法蒸汽养护，每方混凝土耗用蒸汽量为300450kg，我部按每方混凝土耗用蒸汽量375 kg计算，每片箱梁及空心板养护3天计算，则每方混凝土每小时耗用蒸汽

7、量为5.21 kg。我部I号梁场每天出1片20m箱梁、1片10m空心板。因此I号梁场每天有3片20m箱梁、3片10m空心板需要蒸汽养护，其中每片20m箱梁需21.8m3砼(边跨边梁砼最大)，每片10米空心板需要4.05m3（边梁砼最大）。通过计算,每天共有77.55m3砼需要蒸汽养护，每小时需要蒸汽量为404kg。我部II号梁场每天出1片20m箱梁。因此II号梁场每天有3片20m箱梁需要蒸汽养护，其中每片20m箱梁需21.8m3砼。通过计算,每天共有65.4m3砼需要蒸汽养护，每小时需要蒸汽量为340.7kg。根据上述计算结果，号梁场需要生产蒸汽0.5t/h 的蒸汽锅炉1台，篷布6套，号梁场需

8、要生产蒸汽0.35t/h 的蒸汽锅炉1台，篷布3套，其中6套20米箱梁使用，3套10米空心板使用。为了确保蒸汽量充足，我部决定在号梁场安装1t/h 的蒸汽锅炉1台，在号梁场安装0.35t/h 的蒸汽锅炉2台制梁厂冬施物资材料梁场名称0.35t/h移动蒸汽锅炉（台）1t/h移动蒸汽锅炉（台）棚布(套)30通气钢管（m）可控蒸汽流量三通及阀门（套）I梁场1355030II梁场23450402 、冬季施工热工计算（1）为了便于控制混凝土质量，现场对砂、石进行含水量的测试，获得平均值：Ps=3.5%, Pg=0.7%（2）规范规定混凝土入模温度不低于5，我项目按混凝土入模温度不低于5来控制，考虑运输降

9、温影响，决定将拌和站出料温度按13-15来计算。现场条件：砂、石自然条件，散装水泥，如气温较低则把浇注混凝土的时间调整在正午附近，水采用热水锅炉的方法进行加热。（3）根据前期施工的情况来看，箱梁浇注中拌和、运输、吊放正常运转时,拌和站综合能力在30m3/h 左右。箱梁混凝土施工配合比为： C：S：G：W：外加剂=471：709：1111：160：6.12每m3混凝土用水160kg，用一套拌和站时每小时用水4800kg，则拌和机附近建的8吨/h热水锅炉加热能满足拌和站用水要求，拌制混凝土量能达到30m3，满足21.8 m3的箱梁施工要求。（4）热工验算：按公路桥涵施工技术规范要求，取混凝土入模温

10、度T2=5，并考虑山西省当地较冷月份白天环境温度平均在零下5，通过公式：T2=T1（a*T0.032N）（T1Ta）取N=1 a=0.25 T=0.15h Ta=-5N-混凝土运转次数；a-温度损失系数；T-混凝土运输时间；Ta-运输时外界环境温度可得出混凝土的出机温度T1=5.7，为了确保混凝土入模温度T2不小于5，要求控制混凝土的出机温度T1不小于10,由于我项目拌和站离梁厂距离较近，我项目部按10来计算。通过公式：T1=T0-0.16(T0-Tb) 因为冬季施工只在白天进行，并用热水对拌和机进行预热，取拌和机温度Tb=0，可得出混凝土拌合物的温度T0=11.9。 通过公式：T0

11、=0.9(WcTcWsTsWgTg)4.2Tw(Wg-PsWs-PgWg)c1(PsWsTsPgWgTg)c2(PsWsPgWs)÷ 4.2Ww0.9(WcWsWg)=11.9Ww、Wc、Ws、Wg水、水泥、砂、石的用量（）Tw、Tc、Ts、Tg水、水泥、砂、石的温度（）Ps、Pg砂、石的含水率（%）c1、c2水的比热容（KJ/·K）及溶解热（KJ/）通过对骨料的加热，确保骨料温度大于0如果浇筑混凝土的天气情况较好，按最不利条件：气温为零上1取Tc=TsTg=1   Ta=1   Tb=0根据公路桥涵施工技术规范要求：当骨料温度0时，

12、公式中的c1=4.2  c2=0 将配比代入公式T0=11.9=0.9*(471*1+709*1+1111*1)+4.2Tw(1111-3.5%*709-0.7%*1111)+4.2* (3.5%*709*10.7%*1111*1)-0*(3.5%*709+0.7%*709)÷ 4.2*1600.9* (4717091111)通过计算，可得混凝土搅拌时所需要的水温Tw=6.7如果骨料温度不能加热到0以上时，根据公路桥涵施工技术规范要求：当骨料温度0时，公式中的c1=2.1  c2=335，一般情况下，外界温度低于零下10时不再进行冬季施工，按最不利环境温

13、度Tc=TsTg=-10，通过公式可以算出混凝土搅拌时所需要的水温Tw=14.1由上面计算结果可知，混凝土搅拌时所需水温均满足公路桥涵施工技术规范要求拌和水温度80的条件；当气温在零上时，水温6.7就能够满足冬季施工混凝土的要求；当气温在零下时，水温14.1就能够满足冬季施工混凝土的要求。1#拌和站的热水锅炉和2#拌和站的电加热器均可以将水温加热到14.1以上，能够满足冬季施工要求。3、冬季施工和蒸汽养生施工工艺（1） 施工工艺a准备保温材料：大蓬布、锅炉、煤块、电加热器、水箱。b试验室前后台安排人员值班，及时掌握施工过程混凝土状况，保证混凝土质量（和易性和坍落度）稳定。定期观测拌和用水、混凝

14、土出料及入模温度，并测出混凝土各阶段损耗，便于及时调整确保混凝土入模温度符合规范要求的5以上。c混凝土的运输时间应尽可能缩短，混凝土运输容器要有保温措施d混凝土在浇筑前应清除模板、钢筋上的冰雪和污垢。如外界气温低于5，浇注混凝土前先用大蓬布把整个预制梁模板覆盖，适当的通入一些热蒸汽，使篷布内温度在5以上。e混凝土浇筑后，先覆盖蓄热，由于水泥的水化作用释放出的热量使混凝土集料温度上升，先覆盖混凝土面使水化热量蓄保起来，以减少热量的散失。要使混凝土获得抵抗急剧升温、体积膨胀而发生开裂所需的初期结构强度后方可加热养护。一般静放时间4-6h，静放环境温度不宜低于10。f混凝土养生采用蒸汽养生，即用锅炉

15、烧水生成热蒸汽，通过预先安装的管道通入预制梁内。通气管道沿梁两侧布设。g待混凝土终凝时就可通入蒸汽升温进行养生，升温速度不大于8/h, 以防混凝土受热急剧膨胀变形开裂。 采用低压（小于0.07MPa）饱和（湿度90%-95%）蒸汽以防混凝土产生裂纹。加热时应保持构件均匀受热。并安排专人观测棚内温度，养生时在梁两端悬挂一支温度计，升温过程中观测每小时进行一次，并作好记录。h当升温至20左右时应暂停通入热蒸汽，使棚内内温度保持在这个范围内而处于恒温养生阶段。恒温养生阶段每2-4 小时观测一次，并作好记录。i在棚内温度保持20左右的环境下养生，12小时后（也即离浇注完12小时左右）可拆模。拆模前应停

16、止通汽，将棚内温度降下来，使棚内温度与外界温差不大于15，降温速度不大于5/h, 边拆模边用篷布将箱梁覆盖。具体可根据现场同期养生混凝土试块强度，作为拆模和预应力张拉的依据。j蒸汽养生时间一般不少于3 天，拆模后继续用篷布将箱梁覆盖通蒸汽养护，经过升温、恒温、降温三个过程，升温速度不大于8/h,降温速度不大于5。k模板的拆除应满足以下几点要求：1. 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和拆模强度。2. 加热养护结构的模板和保温层，在混凝土冷却至5以后方可拆除。当混凝土与外界气温相差大于20时，拆模后的混凝土应加以覆盖，使其缓慢冷却。L在混凝土达到设计强度90%后就可进

17、行预应力张拉和压浆。张拉时油压表工作环境温度不低于10。m压浆前用蒸气对孔道进行预热，使孔道内温度在5以上，拌浆用水为40-60的热水以提高水泥浆的入孔温度，压完浆后用土工布塑料布包裹进行孔道保温。（2） 蒸汽养生a锅炉及管道安装：锅炉安装后必须由劳动部门检查验收后方可投入使用。锅炉安放在合理位置，用110mm 钢管做主管道沿预制厂铺设，同时分支到每排台座之间，每个台座位置留两个三通，并安装阀门。每个台座两侧铺设有出气孔的橡胶管，出气孔每1.0m 设一个。b养护过程：将箱梁用蓬布进行覆盖，在蓬布内铺设好管道，并与三通连接好，打开阀门，使饱和蒸汽通入暖棚内，按静置、升温、恒温、降温四个程序对梁体

18、进行蒸养。静置时间一般为4-6h，当静置温度低于10后，进行升温，表面系数不小于6m-1,升温速度不超过15/h，表面系数小于6m-1,升温速度不超过10/h。当升温稳定且温度不小于5，进行恒温蒸养，之至新浇混凝土获得规定的抗冻强度，再进行拆除保温措施。拆除保温措施前要先进行降温，使内外温度保持一致，降温要求：表面系数不小于6m-1,升温速度不超过10/h，表面系数小于6m-1,升温速度不超过5/h。4、混凝土配制、搅拌、运输及浇注冬施措施混凝土配制、搅拌、运输（1）拌和物搅拌合成后所需温度不能满足要求时，应首先考虑对拌和用水加热，仍不能满足时，再考虑对集料加热。水泥只保温，不得加热。本项目从

19、成本及工期方面综合考虑，只采取水加热，不考虑对骨料加热。（2）室外日平均气温连续5 天稳定低于5,我项目拟采用对拌和用水采用蒸气锅炉加热的方法，同时对水池采取覆盖保温措施，水温控制在30-50之间，最高不超过80。（3）骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质，严格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。投料前，先用热水冲洗搅拌机，投骨料、水泥、加热水搅拌，搅拌时间比常温延长50%，使水泥颗粒充分分散并和骨料充分包裹，对于掺有外加剂的混凝土拌制时间应取常温拌制时间的1.5倍。注意水泥不与80以上的水接触，防止发生假凝现象。（4）试验室定期观测拌和用水

20、加热温度、混凝土出料及入模温度。并观测运输、施工等温度损耗，若入模温度达不到要求，后台调整水温，确保符合规范要求。（5）取现场养生试块，掌握混凝土强度增长状态。（6）为减少、防止混凝土冻害，选用较小的水灰比和较低的坍落度，以减少拌合用水量，此时可适当提高水泥标号，水泥标号不低于P.O 32.5。（7）拌合设备进行必要的防寒处理。我项目采取将拌和站料仓彩钢棚覆盖。（8）混凝土的运输过程快装快卸，不得中途转运或受阻，运送中罐车覆盖保温防寒。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应进行重新调整水的加热温度。（9）冬季施工运输混凝土拌和物时，尽量减少混凝土拌和物热量损失措施： 尽量缩短运输距离

21、，选择最佳运输路线，缩短运输时间。 尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土工作。 现场开盘前必须做好充分的准备工作，减少混凝土在施工现场的停留时间。 精心组织，合理安排，使混凝土运输时间尽可能缩短，保证混凝土运输过程保温蓄热。混凝土浇注（1）混凝土浇注前，清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢，当环境气温低于-5时，将整片箱梁用篷布覆盖然后通蒸气加热至5。然后从箱梁一端至另外一端边浇注混凝土边覆盖保温。（2）混凝土的灌注温度按照规范要求，细薄截面混凝土结构的灌注温度不宜低于10，混凝土分层连续灌注，中途不间断，每层灌注厚度不大于30cm，缩短施工间隙时间。 钢筋工程施工保证措施在负温条件下

22、，钢筋的力学性能发生变化，屈服点和抗拉强度增加，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，加工性能下降。（1）冬季钢筋焊接时的环境气温不低于-20，冷拉钢筋时的环境气温不低于-15，张拉钢筋时的环境气温不低于-15，冷拉设备、张拉设备、仪表根据实际使用时的环境温度使用。（2）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往室外。（3）冬期电弧焊接时，有防雪、防风、及保温措施，并选择韧性较好的焊条。焊接后的接头严禁立即接触冰雪。四、冬季施工方案之墩柱和盖梁部分墩柱和盖梁采用电热毯包裹和暖棚法两种方法养护，措施如下：电热毯包裹法：1） 冬季施工前期，只有夜间10点以后到次日凌晨气温低于0，墩柱

23、、盖梁的施工选在中午气温较高时施工。2） 在气温低于0时采用电热毯包裹加热来保温。施工工序为：现施工棉被将墩柱、盖梁包裹一层，然后再包裹一层电热毯来加热。如果电热毯包裹不能满足施工需要时采用暖棚法：1）将墩柱和盖梁周围用钢管搭设大棚，用厚篷布包裹密封，大棚搭设必须牢固、不透风，保温。2）采用燃煤取暖炉加热，必须将炉的排气管引出棚外，将烟气排到棚外。以防止煤气中毒和防止氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。 3）暖棚内底部温度不低于5，当低于5时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间，安排专人对煤炉进行检查，填加燃煤，保持棚内温度。墩柱和盖梁冬施物资材料4）暖棚内宜保持一定的湿度，湿度不足时，应向混凝土

24、面及模板上洒水。墩柱、盖梁保温设施如下名称煤炉（台）棚布(套)电热毯备注墩柱32660津水河1#桥盖梁40464象峪河大桥及津水河1#桥五、冬季施工方案之施工计划根据龙城高速公路冬季施工管理办法，结合我标段进度、施工任务及保温设施的投入情况，制定冬季施工计划。保温设计投入情况如下：1t/h蒸汽锅炉主机1台，常压热水锅炉1台，0.35t/h蒸汽锅炉主机2台,棚布6套，110钢管1000m，30通气钢管1200m，可控蒸汽流量三通及阀门100套，煤炉72台（1）1#梁厂：计划每天出1片20m箱梁（2）2#梁厂：计划每天出1片20m箱梁（3）津水河1#桥：计划2012年3月15日前完成全部墩柱、盖梁

25、。（4）象峪河大桥：计划2012年3月15日前完成全部墩柱、盖梁。六、冬季施工方案之安全措施 1）、冬季施工时，要采取防滑措施。生活及施工道路、架子、坡道经常清理积水、积雪、结冰，斜跑道要有可靠的防滑条。 2）、冬季施工现场及临时工棚内严禁用明火取暖，制订出具体防火安全注意事项，并将责任落实到人。 3）、脚手架、脚手板有冰雪积留时，施工前应清除干净，有坡度的跳板应钉滑条或铺草包，并随时检查架体有无松动及下沉现象，以便及时处理。 4）、现场火源，要加强管理；使用焦炭炉、煤炉时，应注意通风换气，防止煤气中毒。 5）、电源开关，控制箱等设施要统一布置，加锁保护，防止乱拉电线，设专人负责管理，防止漏电触电。经常移动的机具导线不得在地面上拖拉，不得浸入水中，应架空绝缘良好。 6）、冬季施工中，凡高空作业应系安全带，穿胶底鞋，防止滑落及高空坠落。进入工地必须戴好安全帽。冬季施工拆除脚手架应有围护警戒措施，严禁高空向下抛掷。 7）、上下立体交叉作业的出入口周围要有防护棚或其他隔离措施。 8）、工地临时用水管应埋入土中或用草包等保温材料包扎。水箱存水，下班前应放尽。 9）、草包、草帘等保温材料不得露天放置，以免受潮失去保温效果。 10）、施工现场水源及消防设施要