铁路冬季施工专项方案.docx
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铁路冬季施工专项方案
冬季施工专项方案
一、编制依据
《高速铁路施工组织设计》;
《高速铁路桥涵工程施工技术规程》Q/CR9603-2015;
《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010/J1148-2011;
《铁路混凝土工程施工技术规程》QCR9207-2017;
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010/J1155-2011;
《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104-2011);
我单位现有机械设备情况、施工技术与管理水平以及多年来工程实践中积累的施工及管理经验。
二、编制范围
本方案主要适用于****大桥桩基、承台、墩身冬季施工。
三、工程概况
(一)工程简介
***起讫桩号为***~****,全长****m,桥面宽12.2m,全桥基础为钻孔灌注桩,桥台双线矩形空心桥台。
桥墩为圆端型墩,桥跨为32m、24m简支箱梁及(40+64+40)m、(48+80+48)m连续梁。
(二)地质概况
地层岩性主要为第四系全新统人工填土(Q4ml);冲基层(Q4al)砂质黄土、粉质粘土、细砂、中砂及圆砾土;第四系上更新统冲积层(Q3al)粉质黏土、粉砂、细砂、中砂、砾砂及圆砾土;第四系上更新统洪积层(Q3pl)砂质黄土、粉砂、细砂、粗圆砾土及粗脚砾土;上第三系中新统(N1)砂岩。
地震动峰值加速度为0.30g,地震动反应谱特征周期分区为三区,场地类别为Ⅱ类,地震动反应谱特征周期为0.45S。
(三)当地气候、气象
线路通过地区属中温带干旱和半干旱气候区。
以干燥少雨,多风沙,夏季炎热,冬季寒冷,昼夜、四季温差大,降雨集中,蒸发强烈为特征。
主要气象要素:
年平均气温7.4~9.5℃,最冷月平均气温-8.5~-6.1℃,按照对铁路有影响的气候分区,属于寒冷地区,极端最高气温37.6~39.8℃,极端最低气温-29.1~-21.7℃。
年平均降水量176.5~319.6mm,年最大降水量253.7~546.7mm,雨季集中在7、8、9三个月,年平均蒸发量1457.7~1974.2mm;年平均风速0.9~2.4m/s,最大瞬时风速24.0~37.9m/s,土壤最大冻结深度1.0~1.2m。
(四)冬季施工安排
根据目前工程进展情况及调整后指导性施工组织设计架梁工期安排,我项目部在今年冬季安排施工的项目有:
1.桥梁桩基施工、150#~162#承台及墩身、174#~177#承台及墩身、242#~245#承台及墩身施工。
2.箱梁预制施工在未达到冬施温度的情况下,将钢筋骨架已加工完成的箱梁浇筑完成,并采用蒸汽发生器保温。
如进入冬季施工,将已有钢筋骨架吊装入模,并采用篷布全封闭,待解除冬施后再浇筑混凝土。
四、总体部署
当连续3天平均气温低于5℃时、或最低气温低于0℃时进入冬期施工,根据中卫地区的天气、气候特点,本次施工拟在2018年11月10日至2019年3月15日进行冬季施工。
主要施工项目桥梁桩基、部分墩台身,施工时拌和站原材料均采用锅炉加热,拌和机料斗四周使用彩钢板全封闭保暖。
外加剂存贮罐采用搭设彩钢房保温,施工现场采用搭设蓄热暖棚加热,棚内设置加湿暖炉、热风机等加热措施,保证施工场地温度。
(一)准备工作
1.技术原则
(1)确保工程质量。
(2)冬期施工过程中,做到安全生产;工程项目的施工要连续进行。
(3)制定冬期施工方案(措施)要因时因地因工程制宜,既要求技术上可靠,同时要求经济上合理。
(4)应考虑所需的热源和材料有可靠的来源,减少能源消耗。
(5)力求施工点少,施工速度快,缩短工期。
(6)必须制定行之有效的冬期施工管理措施。
2.生产准备工作
(1)现场准备
1)排除现场积水、对施工现场进行必要的修整,截断流入现场的水源,做好排水措施,消除现场施工用水造成场地结冰现象。
2)施工场地积雪清扫后,不应放在机电设备、构件堆放场地附近。
3)保证消防道路的畅通。
(2)拌和站保温准备
拌和站外加剂桶已搭设彩钢房,房内布设暖气;砂、碎石料仓已搭建全封闭彩钢料棚,周边采用砖混墙围挡。
隔墙内侧布设暖气管道,并进行加热保暖,保证料场温度。
(二)劳力安排
冬季施工共安排8个施工作业队,其中承台、墩身施工队3个,桩基施工队5个。
(三)机械设备配置
根据此次冬季施工的特点,施工队配备的主要设备及其它小型设备根据施工需要配备必须充足,如下表。
表4-1主要施工设备表
序号
设备名称
单位
数量
型号
备注
1
汽车吊
台
5
25t
2
泵车
台
2
3
装载机
台
4
ZL50
4
挖机
台
2
PC240
5
旋挖钻机
台
8
6
自卸车
台
4
7
BV290E型热风机
台
16
8
蒸汽发生器
套
8
9
加热暖炉
套
30
10
发电机
台
4
500kw
11
灭火器
个
40
12
对讲机
台
若干
13
锅炉
台
1
5t
14
蒸汽锅炉
台
1
1t
(四)材料供应
根据冬季施工时间短,任务重及天气气候恶劣的特点,为保证施工的连续性,由物资设备部负责冬季施工的材料供应,并确保各种材料提前一星期进场。
(五)领导小组
1.组织机构
进入冬期后,混凝土施工的环境条件难度加大,质量过程控制十分关键。
我部高度重视,严格执行铁路混凝土施工、质量验收及耐久性等标准的冬期施工规定。
对此,我分部成立冬期施工领导小组,其成员名单如下:
组长:
****
副组长:
********
组员:
****
主要成员及职责
组长:
(1)项目经理作为企业驻现场代表,对工程施工管理全权指挥,全面负责本工程施工组织协调和控制。
(2)确定项目管理组织机构的构成并配备人员,制定规章制度,明确有关人员的职责,全面组织项目开展工作。
副组长:
(1)负责本工程的施工技术管理并负责编制施工组织设计和项目质量计划及冬施方案。
(2)贯彻执行工程设计要求、国家现行施工规范、技术规范及质量标准。
(3)监控用于本工程的材料质量。
(4)组织项目部技术人员进行施工图纸会审。
负责施工中对本项目的技术、质量、测量、施工试验工作进行管理。
(5)组织技术骨干力量对本项目的关键技术难题进行科研攻关,进行新工艺、新技术的研究和应用,确保项目顺利进行。
(6)与设计、监理保持经常沟通,保证设计、监理的要求与指令在总包施工及作业队施工中贯彻实施。
(7)及时组织技术人员解决工程施中出现的技术问题,组织安全管理人员监督整个工程项目的施工安全,保证施工安全与质量。
(8)组织有关人员对材料、设备的供货质量进行监督、验收、认可,对不合格者坚决退货。
2.工程部
(1)协助项目工程师抓技术与质量管理工作,对施工作业队做技术方案交底,参与各项施工检查,同时做好各项施工检查记录。
(2)技术资料整理、归档。
(3)贯彻执行国家有关规定和公司技术处下发的各项文件。
(4)监督检查工程质量、参加工序隐检,组织分部、分项工程质量验收。
(5)组织一般质量事故评定,并负责对质量问题的纠正措施实施情况进行验证。
(6)组织技术人员根据工程实际情况提出设计变更、工程洽商,并为计划部提供技术数据和资料。
(7)协助项目总工程师对关键技术难题进行科研攻关,进行新工艺新技术的开发研究。
(8)负责解决施工现场出现的技术问题,与设计、监理协作解决有关技术问题。
(9)负责处理和协调各作业队之间的关系,协调各作业队的劳动力使用,合理调配材料、设备机具等,使工程建设有组织按计划进行。
(10)实施作业过程中的施工指导,确保冬季的顺利实施。
(11)落实项目进展的进度计划,确保进度计划科学管理,并随工程实际情况不断调整具体实施计划安排,以保证总进度计划的落实。
(12)负责不同阶段施工场地和临时堆放场地的协调与管理,有序地组织平面、立体的各种材料和设备的运输、堆放等工作。
(13)对冬季施工全过程每道工序予以严格检查验收,严把施工质量关。
填报质量验收记录。
3.物资部
(1)负责工程施工材料的供应,组织材料进场,发放。
(2)负责施工中的现场管理,达到工完场清。
(3)对进场材料要亲自验收,坚持标准,严把材质关。
负责监督检查物资的标识及可追溯性标识记录。
(4)编制物资月度采购计划,负责上报建设单位,提供物资台帐。
(5)负责组织主要材料、成品、半成品的搬运和储存。
4.试验室
(1)严格遵守试验操作规程,制定项目的冬施试验计划,认真填写试验记录,及时收集索取试验报告,将合格试验报告交资料员归档。
(2)对运至施工现场的原材料按规定取试样进行报验。
(3)在浇注混凝土过程中,按试验规程制作混凝土试件,按规定周期进行试块的标准及同条件养护,按时送试验室进行抗压强度、抗渗性能、结构实体检验试验,对试件代表性和制作过程负责。
(4)协助施工现场施工负责人严格控制混凝土搅拌、运输、浇筑、养护全过程,保证混凝土强度所需要的温湿度,满足设计要求。
(5)负责现场材料取样复试,必须按要求数量取样并执行有见证取样和送验规定,资料填写清楚齐全并做好试验记录台帐。
5.安质部
(1)负责项目的安全生产和施工现场的安全、消防、保卫、环保等项工作。
(2)负责场容场貌文明施工管理、定期组织各作业队进行安全、文明施工的检查考核。
(3)负责完善冬施阶段本项目各类安全生产制度,消防保卫工作制度,并有针对性地制定安全生产管理细则。
(4)完善和健全安全管理各种台账,强化安全管理工作,负责各种安全记录资料的填制、收集工作。
(5)强化工地施工的环保意识,积极配合地方政府做好对城市环保有影响的工程的有效防护措施。
(6)监督开展安全教育工作,做好分部(分项)工程技术安全交底工作。
(7)监督和认真执行安全、保卫、消防、环保法规、条例、标准和规定的实施。
(六)巡查制度
根据冬期施工现场的管理规定及要求,加强对施工现场的监管力度,明确各项责任落实到人,杜绝各种安全隐患的出现,保障施工进度的顺利进行。
巡视要求:
1.负责巡视的人员由安全监管岗位全体人员组成。
2.巡视时间固定,无特殊情况,不得随意更改。
3.巡视人员巡视时应穿工作服、戴安全帽、佩带胸卡及红袖标。
4.巡视检查内容:
①消防安全
②用电安全
③安全生产
岗位要求:
⑴巡视人员应加强责任心,按时到岗巡视,随时接受领导检查,无特殊情况不在岗者,按考评办法执行。
⑵巡视人员应按巡视内容的规定,严格进行检查,对现场问题应及时指出并要求有关单位立刻整改。
巡视结束后与下一时段巡视同志进行交接,并及时填写值班记录,有问题及时汇报上级领导。
⑶发生紧急情况,应及时向主管领导汇报;如预火灾情况,按施工现场火灾处理预案执行。
(七)包保责任制度
根据冬期施工现场管段划分,成立三个包保小组如下。
1.176#墩~****
包保领导:
***
包保组员:
***
2.100#墩~177#墩
包保领导:
***
包保组员:
****
3.****~100#墩:
包保领导:
***
包保组员:
***
五、冬季施工重难点
(一)混凝土拌和及入模
混凝土的拌和温度难以保证10℃以上,需要对粗、细骨料和水进行加热,以保证混凝土在入模后温度不低于5℃;同时较难保证混凝土输送过程中的热量不流失,需增加罐车保温罐衣以保证运输温度。
混凝土拌和及入模温度的控制是冬季施工的重点和难点。
(二)施工保温设施
1.冬季施工需要相应的配套设施进行加热及保温。
2.拌和站外加剂桶搭设彩钢房,房内布设暖气。
3.砂、碎石料仓采用全封闭料仓,料仓内侧布设暖气管道保暖,保证料仓温度。
4.冬期施工锅炉燃料备足,满足锅炉供暖需要。
5.承台施工采用脚手架在基坑顶搭设顶棚框架,岩棉篷布覆盖。
暖棚内采用2个火炉烧水保湿加热,同时备用2台BV290E型热风机。
6.墩身施工采用脚手架搭设暖棚框架,岩棉篷布围挡。
暖棚内采用2台BV290E型热风机进行供暖,同时配备2个火炉烧水保湿。
(三)安全质量保证
1.由于冬季气候特点,天气寒冷、风力较大、场地结冰、升温取暖、效率低下等方面容易引发安全质量事故。
2.防寒保温稍有疏漏会产生混凝土冻胀、开裂、结构疏散等质量问题,机械设备和施工生产易发生安全事故,需要对员工进行冬施安全质量培训。
3.由于冬季气候寒冷,机械设备也需要防冻防脆等,需要加大对机械设备的检查、养护和维修。
4.天寒地冻,气温低,需要对电器、电路、蒸汽锅炉等加强检查,需要防触电、防火等,需要对所有人员进行冬季施工的培训和教育,增加责任心。
六、冬期施工措施
(一)准备措施
1.收集工地气象台(站)历年气象资料。
关注天气预报,及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态,针对人员、材料、机械设备及施工工艺做好有针对性的预防方案和准备工作,以利于安排施工。
2.针对本工程施工的具体情况,确定冬季施工需要的本标段所需物资,制定相应的冬季混凝土施工计划、物资和机械储备和保养工作计划。
选择好适应冬季施工的原材料,如水泥、外加剂等,选定合适的配合比,确保混凝土的和易性及早期强度。
3.检查职工住房及仓库是否达到过冬条件,及时按照冬季施工保护措施施作过冬篷,准备好加温及烤火器件。
施工机械加强冬季保养,对加水、加油润滑部件勤检查,勤更换,防止冻裂设备。
以确保工程能如期顺利进行。
4.根据规范要求混凝土受冻临界强度规定:
采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制的混凝土,在抗压强度达到设计强度的60%及5Mpa前,不得受冻,因此冬季施工就是保证混凝土在受冻临界强度以下的保温防寒措施。
(二)施工设备保温
拌和站及生活区的水箱,进行包裹保温防止冻涨。
对于外露铺设管路和蒸汽管道采用棉被包裹外包塑料布进行保温,阀门处填锯沫或包裹进行保温。
(三)拌和站保温措施
1.拌和站料仓采用彩钢板全封闭,料仓隔墙上安装暖气管道,保证原材料温度。
2.拌和机斜皮带采用彩钢板全封闭,以减少材料输送中温度流失。
3.外加剂桶放置在活动板房内,内设暖气保温。
4.搅拌机的储料斗在料仓内均采暖气保温,拌和机采用彩钢房封闭。
每次浇筑完成后,清空料斗防止冻结。
5.拌和站保温采用1t蒸汽锅炉及5t热水锅炉。
6.罐车均采用保温罐衣包裹。
图6-1拌和站保温措施
(四)桩基施工措施
1.桩基成孔后,立即灌注。
保证混凝土浇筑连续不间断的进行,浇筑做到在一次作业中完成。
合理安排各个施工环节,尽可能缩短运输时间,减少热量损失。
2.灌注混凝土所用的导管,具有足够的强度和刚度,导管接头密封圈安放牢固、正确,并涂抹黄油保证其不漏气,导管在灌注前编号并清洗干净,导管吊装使用吊车进行。
3.第一批混凝土灌注时按规范要求计算储量,保证首批混凝土灌注后导管的埋深符合要求。
混凝土运送至灌注地点时,检查其塌落度和均匀性(塌落度在180~220mm)防止其离析或结块,导管内混凝土在保证无气泡和水泡的情况下充满导管直到漏斗底部。
导管在混凝土中埋深在1~3m,随时检查并记录导管的埋深和混凝土的表面高度(以便及时调整到导管埋深)及混凝土的数量。
4.钻孔混凝土灌注必须连续进行,配备灌注混凝土时所用全部电量的发电机组和混凝土搅拌设备及其他待用设备一套,防止因停电或其他设备事故使灌注中断时间过长造成混凝土灌注质量事故。
5.每根桩的混凝土灌注完成后桩顶混凝土高度高出设计桩顶0.5~1.0m以保证混凝土强度,多余部分接桩前凿除,残余桩头无松散层。
在混凝土灌注将近结束时,核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土高度是否正确。
6.待混凝土灌注完毕后,桩头用土回填保温,回填土厚度至少在1米以上。
(五)承台施工措施
1.承台施工采用封闭养护棚,覆盖搭接长度不小于0.5m,确保密封。
搭设简易养护棚,养护期间如温度过低在养护棚内设2个火炉,并视内部温度的测设增加火炉,保证棚内温度,确保养护期间混凝土不受冻,水分不散失。
2.浇注混凝土期间,设专人检查支撑、模板、钢筋和预埋件的稳固情况,当发现有松动、移位、变形时,应及时处理。
3.混凝土浇注完成后,对混凝土面进行修整,收浆抹平,待定浆后混凝土稍有硬度,再进行二次抹面。
4.混凝土收面成型后,应立即对养护棚进行封闭加热,保湿措施为煤炉上烧水产生的水蒸汽进行保湿和保温,保证蓬布内的环境温度在5℃以上及有足够的温度。
图6-2承台保温图
(六)墩身施工措施
1.墩身混凝土采用暖棚法保温。
墩身模板安装完成后,在作业脚手架外侧用棉被和帆布进行整体密封包裹,顶部加盖篷布,其内根据棚内温度设置2个烧水暖炉及暖风机,并派专人看管,保证棚内温度在5℃以上。
2.在浇注混凝土之前用热风机对模板及钢筋预热,一边浇注,一边鼓吹热风。
3.墩身混凝土选用较小的塌落度,混凝土浇注选择在白天进行,最低气温时段和气温急剧变化时段的夜间禁止浇注,新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或其他介质间的温差大于15℃时禁止浇筑。
4.混凝土浇筑完成并抹面后,立即用塑料薄膜覆盖顶面封闭保湿,采用无纺布、棉被等覆盖保温,保持混凝土内部与表层,表层与环境温差不超过15℃;拆模时,边拆模边用无纺布和塑料薄膜包裹墩身保温养护。
5.为提高砼耐久性,砼构件应尽量一次浇筑完成,施工前必须做好停水、停电的应急措施,尽量避免由施工原因造成在砼浇筑过程中出现施工缝,当不可避免施工缝时,按规范要求进入砼施工缝处理程序。
6当由于结构物尺寸变化,设计要求必须设置施工缝时需将施工缝的位置设置在结构受力较小的部位,当结构物位于水中时,施工缝应避开常年处于干湿交替变化的部位。
图6-3墩身保温图
(七)暖棚内供暖方式及热工计算
采用2台BV290E型热风机进行供暖,同时备用2台蒸汽发生器作为备用。
图6-4BV290E热风机
图6-5BV290E热风机参数图
④暖棚内加热功率计算
采用热风机厂家的计算标准及规范的计算标准分别计算,具体如下:
(1)需求热量计算一(行业标准计算):
表6-1棚内需求热量计算表
工况
需要加热区域体积V
室内外温差ΔT(℃)
热传导系数K
所需功率(KW)
长(m)
宽(m)
高(m)
体积(m³)
室内
温度(℃)
室外温度(℃)
温差(℃)
1
15
6
10
900
10
-20
30
0.5
15.7
2
15
6
10
900
10
-30
40
0.5
20.9
3
15
6
10
900
15
-20
35
0.5
18.3
4
15
6
10
900
15
-30
45
0.5
23.5
5
15
6
10
900
20
-20
40
0.5
20.9
6
15
6
10
900
20
-30
50
0.5
26.2
1、热量计算公式V*ΔT*K/860=KW;
V-需要加热区域体积,ΔT-室内外温差,K-热传导系数,KW-为所需暖风机的最小输出功率;
2、所选热传导系数为0.5,适用于保温效果极差的简单建筑物;
3、室外温度选-20℃~-30℃进行计算;
结论:
单台BV290E热风机输出功率为81KW,可以满足棚内供暖要求,棚内需洒水养生。
产品热量输出见下图。
图6-6热风机热量输出图
⑵需求热量计算二(暖棚法计算)
暖棚法是在混凝土结构周围用保温材料搭成暖棚,在棚内设热风机、安蒸汽排管或生火炉,使棚内混凝土结构保持在正温下养护。
暖棚的热工计算可按下式进行:
Q=MσKΔt
式中:
Q-每立方米暖棚的耗热量(W)
Mσ-表面系数,即冷却面与外部度量暖棚的体积之比
K-暖棚围护结构的平均传热系数(W/m
K)
ΔT-室内外温差,(℃)
按上式计算出的耗热量,还需根据维护结构的漏风、透风等情况,乘以散热系数ɑ:
当风速在5m/s以内时,ɑ=1.25~1.50;当风速大于5m/s时,ɑ=1.25~2.00。
传导系数按下式计算
式中:
α-每种保温材料的厚度(m)
λ-每种保温材料的导热系数(W/m
K)
材料导热系数见下表
表6-2各种材料的质量密度导热系数及比热
材料名称
质量密度
ρ
(kg/m³)
导热系数
λ
(W/m
K)
比热
c
(Kj/kg
K)
新捣实混凝土
2400
1.55
1.06
硬化的混凝土
2200
1.28
0.84
珍珠岩混凝土
800,600
0.28,0.17
0.84
加气混凝土
600,400
0.21,0.14
0.84
泡沫混凝土
600,400
0.21,0.14
0.84
干砂
1600
0.58
0.84
炉渣
1000,700
0.29,0.22
0.84
高炉水渣
900,500
0.26,0.16
0.84
矿渣
150
0.75
蚷石
120-150
0.7-0.9
1.34
玻璃棉
100
0.06
0.75
木材
550
0.17
2.51
刨花板
350-500
0.12-0.2
2.51
岩棉板
0.04
石棉
1000(压实)
0.22
锯屑
250
0.09
2.51
草袋、草帘
150
0.1
1.47
草垫
120
0.06
1.47
稻壳
250
0.21
1.88
油毡、油纸
600
0.17-0.23
1.51
水泥袋纸
500
0.07
1.51
厚纸板
1000
0.23
毛毡
150
0.06
聚氯乙烯泡沫
190
0.06
1.47
聚氨酯泡沫塑料
0.025
混凝土结构的表面系数按下式计算
Mσ=
矩形截面的梁或柱:
Mσ=
正方形截面的梁或柱:
Mσ=
板或墙:
Mσ=
其中a、b–为梁或柱截面的边长(m)
d–为板或墙的厚度(m)
由以上公式可得出
K=1/(0.043+0.75/0.04)=0.4(按岩棉篷布计算)
Mσ=2*(3.8+8)/30.4=2(按连续梁墩身计算)
散热系数ɑ=1.5
表6-3棚内需求热量计算表
工况
需要加热区域体积V
室内外温差(℃)
热传导系数K
散热系数a
每小时耗热量(KW)
长(m)
宽(m)
高(m)
暖棚体积(m³)
Mσ
室内温度(℃)
室外温度(℃)
温差(℃)
1
15
6
10
900
2
10
-20
30
0.4
1.5
24
2
15
6
10
900
2
10
-30
40
0.4
1.5
32
3
15
6
10
900
2
15
-25
40
0.4
1.5
32
4
15
6
10
900
2
20
-20
40
0.4
1.5
32
5
15
6
10
900
2
20
-30
50
0.4
1.5
40
结论:
单台BV290E热风机输出功率为81KW,可以满足棚内供暖要求,棚内需洒水养生,为确保棚内温度,每个暖棚设2台暖风机进行供暖。
(八)原材料
1.水泥:
选
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- 铁路 冬季 施工 专项 方案