辽宁某水库除险加固工程溢洪道冬季施工方案

CBTH01施工技术方案申报表（水电辽工局[2012]技案003号）合同名称：xx省xx水库除险加固工程合同编号：承包人：中国水电建设集团xxxx水库加固工程项目部致：xx宏禹水水利工程建建设监理有有限公司xxx省汤河河水库除险险加固工程程项目监理理部我方已根据施工工合同的约约定完成了了xx省xx水库除除险加固工工程溢洪道道控制段冬冬季施工方方案的编制制，并经我我方技术负负责人审查查批准，现现上报贵方方，请审批批。附：□施工组织设计□施施工措施计计划□安安全措施计计划□分分部工程施施工工法□工程放样计划□专项试验计划和和方案承包人：项目经理：日期：20122年9月16日监理机构将另行行签发审批批意见。监理机构：xxx宏禹水利利工程建设设监理有限限公司xx省汤河水库库除险加固固工程项目目监理部签签收人：日期：年月日说明：本表一式6份，由承包人填写，监理机构审核后，随同审批意见承包人2份、监理机构1份、发包人2份、设计代表各1份。xx省xx水库除险加固工程溢洪道控制段冬季施工方案审批：审核：编制；中国水电建设集团xxxx工程项目部二O一二年九月十三日1概述1.1工程概况（1）合同主体工程项目xx水库除险加固工程合同主体工程项目为xx水库大坝加固、溢洪道拆除重建、泄洪洞加固、防汛道路的改建、新建输水管线工程。（2）合同关键工期2013年6月30日前，完成溢洪道控制段及进水渠改造、主坝上游坝坡改造及泄洪洞岸坡护砌；2014年6月30日，工程竣工。（3）气象情况汤河流域属于寒温带夏雨炎热气候区，夏季多雨炎热，冬季寒冷。多年平均气温为8.6℃，其中7月最高为24.7℃，1月最低为-10.9℃。最大积雪深度多在20～36cm之间，最大冻土深度在140～170cm之间。辽阳站多年平均全年最大风速为16.2m/s。该地区日照充足，全年日照时数为2511.7小时。多年平均最大积雪为33cm。多年平均最大冻土深度为126cm。1.2冬季施工必要性和拟定施工项目（1）控制段混凝土冬期施工的原因及必要性我方在投标文件中对控制段的工期安排为：2011年12月31日至2012年3月29日完成溢洪道控制段既有结构物拆除及土石方开挖作业；2012年3月30日至4月28日进行溢洪道闸底板施工；2012年4月29日至6月17日进行溢洪道闸墩混凝土施工。即投标时施工组织设计控制段混凝土未安排冬期施工。中标之后，我方与业主签订合同时，业主要求溢洪道拆除时间为2012年9月20日以后，照此安排，溢洪道控制段既有构筑物拆除及石方开挖的完成时间将推迟至2012年10月31日。考虑到溢洪道控制段需在2012年6月30日具备运用条件，如不考虑冬期施工，则混凝土施工（包括基础灌浆工程）的有效工期仅限于2013年4月份至5月中旬一个半月的时间（需为金属结构及机电设备安装预留1.5个月工期），受场地狭窄、高空及交叉作业等施工条件限制，工期风险极大。为确保2013年6月30日完成控制段的工期目标，有必要安排冬期施工。（2）溢洪道控制段冬期施工拟定的施工项目溢洪道控制段2012年拟定的冬期施工项目部包括：溢洪道控制段闸底板、闸墩（计划浇筑一期1.5m高）、固结灌浆及帷幕灌浆工程。冬季施工方案围绕以上项目进行编制。1.4技术要求（1）日平均气温连续5d稳定在5℃以下或最低气温连续5d稳定在-3℃以下时，按低温季节施工。（2）混凝土早期允许受冻临界强度应满足下列要求：1）大体积混凝土不应低于7.0MPa（或成熟度不低于1800℃.h）；2）非大体积混凝土和钢筋混凝土不应低于设计强度的85％。2混凝土生产系统的保温2.1拌和系统布置位置为减少混凝土的运输距离，避免更多的热量损失，拌和系统布置在距溢洪道闸底板下游边线约15m处的右侧。为方便施工，拌和机出料口面向闸底板。2.2保温方案混凝土拌和采用JS750拌和站，拌和站搭建保温棚。保温棚采用φ48*3.5mm钢管作为立柱，综合考虑暖棚内温度提升及蓄热能力，暖棚中间立杆高度分别为7.4m和9.5m，两侧高度分别为5m和8m，形成斜坡型屋面。暖棚立柱间距2m，屋架也采用钢管搭设，立柱和屋架之间采用扣件连接。钢管间距1000mm。暖棚构造为最内层为帆布，中间为阻燃草帘，最外层为彩条布，各层保温材料之间的连接采用8#铁线绑扎。。为确保保温棚稳固，用钢筋与岩体锚筋进行焊接固定。保温棚面积807m2。保温棚范围包括了拌和站、上料皮带、配料机、骨料预热仓和水泥外加剂堆放场。砂石骨料存放按照2.5天混凝土拌和量考虑。保温棚采用锅炉供暖，保温棚内设置暖气进行取暖，每组暖气由5片暖气片组成，在拌和站主站处采用上下双层暖气，其它部位采用单层暖气片进行保温。拌和站保温棚混凝土运输口处安设双层帆布棉门帘，尽量避免冷空气进入保温棚内。骨料预热仓采用直径75mm的钢管，间距40cm铺成地热对骨料加热，由于保温棚举架较高，为了加强对骨料的预热效果，骨料上覆盖一层苫布防止热量散失。混凝土拌和系统保温布置见图2-1。施工所用骨料在进入冬季前按使用计划量运至成品堆放场存放，成品料堆骨料现场利用1层苫布＋2层草帘子将骨料进行苫盖防冻，并采用集中采料口的取料方式，以便机械最小破坏冻层，避免取用骨料时温度散失。2.3锅炉选型锅炉房为砖砌体结构，棚顶覆盖石棉瓦。采用1台0.35MW立式常压热水锅炉供暖。2.4拌和用水的加热采用6根5kW电热管给4m3水箱加热，作为混凝土拌和水，水温加热不超过60℃。为减少拌和水热量损失，水箱外包5cm厚苯板保温。2.5骨料加热混凝土施工时每天平均浇筑量为150m3，按2.5天的储量计算，根据混凝土配合比计算骨料贮存量为：砂子158m3、小石142m3、中石142m3、大石122m3。骨料预热仓采用直径75mm的钢管，间距40cm铺成地热对骨料加热，由于保温棚举架较高，为了加强对骨料的预热效果，骨料上覆盖一层苫布防止热量散失。2.6混凝土拌和拌和前利用热水冲洗拌和机，将其内的积水、冰和杂物等清除，加入骨料和水（已增温），进行充分拌和，然后加入水泥，防止水泥出现假凝现象，拌和时间不小于3分钟。为了保证混凝土进入湿喷机温度达到5℃以上，考虑到混凝土运输及浇筑过程中的温度损失，温度损失约3℃～5℃，混凝土出机口的温度控制在10℃左右范围内。根据施工需要，在在混凝土拌和时掺加防冻剂，进一步确保混凝土免受冻害。2.7混凝土拌和用水混凝土拌和用水取自水库水，供水管路保温采用岩棉管外缠丙纶丝布保温。2.8混凝土浇筑仓面保温本次冬期施工计划完成的施工项目包括：闸室底板（不包括堰面混凝土）全部完成；固结及帷幕灌浆完成；闸墩混凝土浇筑2期高程升至101.3m。需进行冬期保温的混凝土结构平面尺寸为26.6×44.94m，考虑到混凝土垂直运输、翻转模板吊装及暖棚内采用煤炉取暖的占用空间需要，相应控制段混凝土冬季施工保温棚的搭设空间尺寸为34×46×12m，保温棚结构形式同拌合站保温棚。取暖煤炉布置在暖棚四角，砖砌体结构，采用炉筒将煤烟排出暖棚外。因控制段保温棚高度较大，且位于两侧山体之间，冬季承受的风荷载较大。为确保保温棚的稳固，保温棚钢管立柱靠近岩体一侧采用钢筋与岩体锚筋进行焊接固定。控制段保温棚机械设备及人员进出口设在下游处，高度为3.0m，宽度为6m，安设双层帆布棉门帘，尽量避免冷空气进入保温棚内。控制段保温棚平面布置及立面图见图2-2及图2-3。2.9混凝土运输考虑到控制段保温棚搭设高度有限，混凝土垂直运输设备尽量避免采用大型吊装设备。结合现场实际，拟采用泵送二级配混凝土入仓。混凝土输送泵布置在拌和机出料口附近，混凝土通过泵管直接输送至浇筑仓面。泵管位于室外的部分包裹棉被等保温材料避免混凝土受冻。2.10灌浆施工控制段固结灌浆及帷幕灌浆在混凝土面升至103.1m高程并等强至设计强度的50%后开始进行。灌浆用设备布置于下游闸底板上，下铺竹跳板进行防护。3冬季施工热工计算暖棚每小时耗热量按以下公式计算：Q0=Q1+Q2Q1=ΣA×K(tn+tw)Q2=V×n×Cp×ρp(tn+tw)/3.6式中：Q0——暖棚总耗热量（W）Q1——通过围护结构各部位的散热量之和（W）Q2——由通风换气引起的热损失（W）A——围护结构面积（㎡）K——围护结构的传热系数（W/㎡·K），可由下式计算：K＝1/（0.043+d1/λ1+……+dn/λn+0.114）d1……dn——围护各层的厚度（m）λ1……λn——围护各层的导热系数（W/m·K）tn——棚内温度（℃）tw——棚外温度（℃）V——暖棚体积（m3）n——每小时换气次数，一般取2次Cp——空气的比热容，取1kJ/kg·Kρp——空气的表观密度（容重），取1.37kg/m33.6——换算系数，1W＝3.6kJ/h以下对每个墩及搅拌站暖棚分别进行计算：（1）搅拌站暖棚外界温度按1月平均气温为-8.7℃，暖棚内平均气温取10℃，暖棚采用帆布、阻燃草帘外加一层彩条布围护，K=1/（0.043+0.002/0.23+0.0002/0.024+0.114）＝5.746W/m2·KA＝807m2V＝5491.4m3Q1＝ΣA×K(tn+tw)＝807×5.746×18.7＝86712WQ2=V×n×Cp×ρp(tn+tw)/3.6＝5491.4×2×1×1.37×18.7/3.6＝78158WQ0=Q1+Q2＝164870W暖棚内考虑采用蒸汽锅炉或热水锅炉加热，则每小时耗蒸汽量GZ=每小时耗蒸汽量Gz＝Q0×1.4×3.6/2500＝141.2kg。1.4——损失系数锅炉采用燃煤锅炉（燃料采用标准煤，其发热量为R＝29300kJ/kg），煤炉效率η取0.8，则每小时耗煤量Gp＝Q0×3.6/（R×η）＝164870×3.6/（29300×0.8）＝25.3kg。经查询有关资料，采用1台0.35MW立式常压热水锅炉可满足取暖要求。（2）控制段暖棚外界平均气温为-8.7℃，暖棚内平均气温取20℃，暖棚围护结构同搅拌站暖棚，K=5.746W/m2·K。A＝1564m2V＝23460m3Q1＝ΣA×K(tn+tw)＝1564×5.746×28.7＝257920WQ2=V×n×Cp×ρp(tn+tw)/3.6＝23460×2×1×1.37×28.7/3.6＝512458WQ0=Q1+Q2＝770377W暖棚内考虑采用燃煤蒸汽锅炉加热（燃料采用标准煤，其发热量为R＝29300kJ/kg），向暖棚内通过铁管通入蒸汽加热。煤炉效率η取0.8，则每小时耗煤量Gp＝Q0×3.6/（R×η）＝770377×3.6/（29300×0.8）＝113.8kg。4控制段冬季施工工期安排（1）冬季保温设施搭设时间拌合站及溢洪道控制段保温棚计划于2012年10月11日开始搭设至2012年10月31日完成。（2）控制段混凝土及灌浆工期安排控制段底板及两期闸墩混凝土浇筑计划于2012年11月1日开始至2012年12月15日完成；固结灌浆及帷幕灌浆计划于2012年12月16日开始至2013年1月31日完成。灌浆完成后养护28天。保温期为120天。5施工机械设备冬季施工措施为保证车辆正常运行，根据当地气温条件及时更换防冻机油和防冻液，柴油车辆使用-35#柴油。对外出行车辆配备防滑链，保证车辆在冰雪道路上行驶安全。6质量保证措施（1）严格对拌和站及混凝土相关材料的温度控制，对每一罐的混凝土进行温度量测，对不符合要求的一定不能进行下道工序施工。测温部位：棚内温度、砂石骨料温度、水泥温度、水温、出机口温度。（2）对混凝土喷射现场的气温、岩面温度、以及混凝土入湿喷机的温度进行严格控制量测。（3）提高出机口温度。采用热水拌合混凝土，拌合用水的温度控制在60℃左右，为防止热水使混凝土假凝，要先将骨料与水拌和，然后加入水泥等。（4）如果采用加热拌合用水仍然不能满足混凝土出机温度要求时，再对骨料进行加热。（5）合理掺用混凝土防冻剂及早强剂，提高混凝土早期防冻防裂能力。低温季节施工的混凝土掺加引气剂时，其含气量可适当增加。（6）在混凝土运输输过程中，尽尽量减少倒倒运次数。（7）当工作停顿或或结束时，须须将拌和机机、运输车车辆清洗干干净。7安全保证措施（1）锅炉设备及取取暖煤炉设设专人看护护，不准擅擅自离岗，作作好防火看看护。照明明采用防爆爆灯具且线线路绝缘良良好，配备备专用防火火工具和设设施。（2）在棚内施工机机械选用熟熟练司机进进行操作，严严禁酒后驾驾驶，小心心谨慎避免免发生碰撞撞保温棚。（3）在冬季洞外设设2～3人配合机机械，对施施工场地及及施工道路路进行专门门维护，及及时清除施施工场地及及施工路面面上的冰、雪雪和杂物，以以免路面结结冰和场地地结冻过深深影响施工工机