2017年12月冬季工程施工设计方案.pdf
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1、.中铁隧道集团怀邵衡铁路中铁隧道集团怀邵衡铁路 HSHZQ-3HSHZQ-3 标标冬季施工方案冬季施工方案中铁隧道集团怀邵衡铁路项目经理部二零一七年十二月二十日.目录一、工程概况及编制说明 1二、编制依据 1三、冬季施工的定义和阶段 1四、混凝土冬季施工的一般原理 1五、冬季混凝土施工准备 2六、冬季混凝土施工方法 31、负温混凝土施工 42、暖棚法混凝土养护 4七、热工计算 41、成熟度计算:42、混凝土拌合温度及温度损失计算:5八、混凝土的搅拌 7九、混凝土的运输 8十、混凝土浇筑 8十一、养护和拆模 9十二、隧道内缺陷整治及桥面系施工方案10十三、冬季钢筋及模板加工措施 10十四、混凝土
2、质量检验 12十五、质量保证措施 13十六、安全措施 131 / 24.一、工程概况及编制说明一、工程概况及编制说明标段起讫里程为:DK51+076DK70+578.50,线路长 19.502km。站前工程主要有路基 2 段/288.51m;桥梁 2 座/337.49m,大桥、中桥各 1 座;隧道 3 座/18876m;重点工程有:尖峰山隧道 6405m、南雪峰山隧道 9596m。本区域为属于温湿亚热带气候区,四季分明,雨量充沛,冬夏长、春秋短;无霜期约为 355 天,霜冻期约 10 天,多年年平均气温为 16.6;极端最高气温达 39.6,极端最低气温达-8.5,山区有霜冻和积雪现象,为了保
3、证工程施工质量满足设计及规范要求以及施工进度计划的落实 ,特制定冬季施工方案,以指导冬季施工。二、编制依据二、编制依据1、 铁路混凝土工程施工技术指南TZ210-2005;2、 铁路混凝土工程质量验收补充标准 ;3、铁道部颁布的铁路暂时规定;4、 建筑工程冬期施工规程 JGJ104-97;5、设计图纸、施工组织设计、标段所处地区气温特点和现场实际施工情况。三、冬季施工的定义和阶段三、冬季施工的定义和阶段当环境昼夜平均温度最高和最低气温的平均值或当地时间 6 时、14时及 21 时的平均值连续 3d 低于 5或最低气温低于-3时,采取冬季施工措施。怀邵衡铁路 HSHZQ-3 标段冬季混凝土施工定
4、为 1 月初至 2 月底,并根据实际的气温情况考虑冬季施工到常温期施工的过渡期。四、混凝土冬季施工的一般原理四、混凝土冬季施工的一般原理混凝土拌和物浇筑后之所以能逐渐凝结和硬化 ,直至获得最终强度,是.由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外,主要是随着温度的高低而变化的。 当温度升高时,水化作用加快,强度增长也较快;而当温度降低到0时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相水变为固相水。这时参与水泥水化作用的水减少了,因此,水化作用减慢,强度增长相应较慢。温度继续下降,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相变为固相时 ,水泥水化作用基
5、本停止,此时强度就不再增长。 水变成冰后,体积约增大 9%,同时产生约 2500千克每平方厘米的冰胀应力。这个应力值常常大于混凝土内部形成的初期强度值,使混凝土受到不同程度的破坏即早期受冻破坏而降低强度。此外,当水变成冰后,还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌 ,减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力,从而影响混凝土的抗压强度。 当冰凌融化后,又会在混凝土内部形成各种各样的空隙,而降低混凝土的密实性及耐久性。试验研究还表明,混凝土受冻前预养期愈长,强度损失愈小。五、冬季混凝土施工准备五、冬季混凝土施工准备1、根据冬期施工特点,成立冬期施工安全质量领导小组,并制定岗位责任制。2、根据年度计划和施工组
6、织设计,确定冬季施工的工程项目。3、收集工地气象台站历年气象资料,设置工地气象观测点,建立观测制度,及时掌握气象变化情况,必须做好相应的原材料、 气温测试数据记录台帐及热工计算资料。4、做好工程用料、保温材料、能源设备、防冻防滑防冰雪材料、外加剂、劳保用品等物资和机具设备的储备和调试工作,做好生活用房、作业棚2 / 24.等的防寒保温工作,准备好必要的消防器材。5、一般骨料的温度每变化2会使混凝土温度变化1,必须落实有关工程材料、物资、能源和机具设备防寒,水泥、砂、石、外加剂等进行覆盖保温处理,以便减少原材料进入搅拌机的温度损失。混凝土拌和用水储存池应采取用电热管或其它方式加热提高水温。6.加
7、强施工现场管理,确保施工便道畅通,防止路面结冰,采取防滑措施并及时清除积雪、冰碴;对电气设备、供水管网、水管等采取有效的保温措施。标段中心试验室对冬季混凝土配合比进行设计。提前进行测温工作,做好冬期施工任务的统筹安排。9、对有关人员进行技术交底和培训:1 加强混凝土检验人员、拌和站操作人员、现场施工员、材料员对温控机理等方面知识的培训 ,了解低温浇注混凝土导致的混凝土拌和、浇注、养护等质量问题的严重性,增加日常操作、检测、监督的自觉性。2 落实对施工人员冬期混凝土施工要点培训,包括拌和、浇注、拆模、养护等方面的温控措施。六、冬季混凝土施工方法六、冬季混凝土施工方法在冬季混凝土施工中,主要解决三
8、个问题:一是如何确定混凝土最短的养护龄期,二是如何防止混凝土早期冻害 ,三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。施工方法桥梁工程采用负温养护法和隧道工程采用暖棚法养护。冬季施工内容主要包括:隧道内缺陷拆除返工施工、桥面系施工。3 / 24.1 1、负温混凝土施工、负温混凝土施工过去负温混凝土是掺有大量氯盐的混凝土 ,在外界负温条件下浇入不保温的模板中,进行简单的覆盖养护,以防混凝土冷却过快和霜雪落在混凝土上。据行业标准要求一般适宜于栈桥墩、挡墙以及临建等非主体无筋混凝土工程。 随着新型材料的发展,混凝土防冻剂被广泛采用,且应用于主体工程。氯盐溶液改掺防冻剂具有防渗要求的加引气剂,该防冻剂具
9、有防冻、减水、引气、早强性能,主要作用是降低了冰结点,使混凝土在负温情况下继续水化反应,抗冻能力提高到-15。2 2、暖棚法混凝土养护、暖棚法混凝土养护隧道工程属于地下结构工程 ,隧道内缺陷拆除返工混凝土量比较集中 ,采用暖棚法对混凝土进行养护 ,当采用暖棚法施工时棚内各测点温度不得低于 5,并应设专人检测混凝土及棚内温度暖棚内测温点应选择具有代表性位置进行布置,在离地面 50cm 高度处,必须设点每昼夜测温不应少于 4次;养护期间应测量棚内湿度 ,混凝土不得有失水现象。当有失水现象时 ,应及时采取增湿措施或在混凝土表面洒水养护;暖棚的出入口应设专人管理,并应采取防止棚内温度下降或引起风口处混
10、凝土受冻的措施。在混凝土养护期间应将烟或燃烧气体排至棚外,并应采取防止烟气中毒和防火措施。七、热工计算七、热工计算骨料加热对我部环境实际情况不太现实,因此我项目部采用水加热。1 1、成熟度计算:、成熟度计算:采用混凝土成熟度作为检验低温季节混凝土是否达到允许受冻临界强度的标准和确定拆模时间。本地区 12 月3 月气温最低在-10以上,因此4 / 24.采用经验公式即绍尔公式:N=tg+10 z N 混凝土成熟度.d 或.h z养护时段 dtg z 时段内混凝土硬化时的平均温度2 2、混凝土拌合温度及温度损失计算:、混凝土拌合温度及温度损失计算:计算方法一:1、混凝土拌合物温度计算例:水加温到
11、95 混凝土容重 2=2450kg/m3用水量 W=180kg/m3配比为 350:746:1119:180砂、 石温度为 1 ,砂含水率为 4.0%,石子含水率为 1.5%。则:拌合物的温度T0=0.92+4.2Tw+c1-c2 4.2mw+0.9式中 T0-混凝土拌合物的温度;mw、mce、msa、mg水、水泥、砂、石用量kg;Tw、Tce、Tsa、Tg水、水泥、砂、石的温度;sa、g砂、石的含水率%;C1、c2水的比热容KJ/KgK 及溶解热Kj/Kg。当骨料温度0时,-C1=4.2,C2=0;5 / 24.0 时, C1=2.1,C2=335。T0=0.92*350*10+746*+1
12、051*+4.2*95+2.1*746*4.0%*+1119*1.5%* -335*/4.2*150+0.9*T0=132 混凝土拌合物出机温度搅拌机棚温度为零度。 T1=T0-0.16 T1=13-0.16 T1=10.923 入模温度运输及浇注损失:泵送时间为 t=0.1 h n=1 a=0.1 Ta=-10 T2=T1- =10.92-* =10.92-0.88 =10.04计算方法二:混凝土的温度损失包括运输过程和浇筑过程中温度损失。运输过程:公式 tu=Aztu运输过程的温度损失to混泥土出机口温度ta室外计算温度z运输时间 h6 / 24.A装运混泥土容器系数 吊罐0.13,敞口式
13、 0.2浇筑过程温度损失:公式 tj0.17tB,P -tczctj-浇筑混泥土温度损失tB,P混泥土入仓温度tc暖棚内温度zc平仓、振捣到上层覆盖的时间即浇捣时间h八、混凝土的搅拌八、混凝土的搅拌1、冬期施工时对对混凝土搅拌站、输水管、送料带、混凝土罐车、泵车和管道采取遮蔽、包裹等保温措施,减少混凝土施工过程中的热量散失。2、合理安排浇筑工序作业的时间,冬期施工时混凝土搅拌安排在气温较高的时间中午或下午进行。3、混凝土要选用较小的水胶比和较小的坍落度。4、搅拌混凝土前,要先进行热工计算,并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度,确保混凝土的入模温度不低于 5。水泥、矿物掺和料、外加剂等可在暖棚
14、内进行自然预热,但不允许直接加热。5、骨料不加热时水的加热温度可以超过 80,但搅拌时候必须先投入骨料和已加热的水,搅拌均匀温度降到 40后再投入水泥,水泥不得与 80以上的水直接接触以防止水泥出现假凝现象。对水加热的方法采用在拌和水池内放大功率加热棒加热,加热水使用的水箱或水池应予保温。6、冬热期施工时在搅拌站拌出首盘混凝土后 ,中心试验室必须安排试验员现场旁站,及时对拌和物坍落度、含气量、出机温度、水胶比等进行测定,填表并分析结果,判定是否满足要求以便及时进行调整,指导下一盘混凝7 / 24.土的搅拌。7、骨料中不能混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。8、搅拌设备尽量安装在温度不低于 10的
15、暖棚内。搅拌混凝土前及停止搅拌后,应采用热水冲洗搅拌机鼓筒。9、混凝土搅拌时间不少于 3min。九、混凝土的运输九、混凝土的运输1、混凝土在浇注过程中不得转载,混凝土运输期间,避免工序交叉干扰造成的运输时间过长。2、 冬期浇注混凝土要保证运输车的运输能力和搅拌站的搅拌能力相匹配,以保证浇注工作的连续性。3、运输混凝土过程中要慢速搅拌混凝土,严禁在运输过程中加水搅拌。4、混凝土运输车混凝土容器必须采取棉被等包裹的保温措施。十、混凝土浇筑十、混凝土浇筑1、冬期浇注混凝土前,必须做好充分准备,备足施工设备,保证连续进行浇注。混凝土从搅拌机到入模的传递时间及浇注时间尽量缩短,并尽快开始养护。2、混凝土
16、入模温度不得低于 5。3、冬期施工时在混凝土浇注地,首盘测定后,异常情况下还要再对拌和物坍落度、含气量、入模温度、水胶比重新测试,不符合要求的禁止入模。4、混凝土浇筑前,必须清除模板及钢筋上的冰雪及污垢。当环境温度低于-10时,要将直径大于等于 25mm 的钢筋和金属预埋件加热至正温。5、当旧混凝土面和外露钢筋预埋件暴露在空气中时 ,要对距离新、8 / 24.旧混凝土施工缝 1.5m 范围内的旧混凝土和长度 1m 范围内的外露钢筋预埋件进行防寒保温。当混凝土不需要加热,且在规定的养护期间内不致冻结时,对于非冻涨性地基或旧混凝土面,可以直接浇筑混凝土。 当混凝土需加热养护时,新浇混凝土与邻接的已
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- 2017 12 冬季 工程施工 设计方案
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