石家庄市南绕城高速公路项目低温及冬季施工专项方案.doc
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1、石家庄市南绕城高速公路项目低温及冬季施工专项方案编制: 王飞 审核: 赖会亮 批准: 蔚荣民 核工业华南建设工程集团公司石家庄市南绕城高速公路NRC-6二一五年十一月十四日目 录一、 工程概况1二、当前工程进展情况1三、施工准备工作11、技术准备工作12、现场准备工作2四、质量管理体系、控制及措施21 、一般规定22、钢筋的焊接的技术要求23、混凝土配制和搅拌的技术要求24、混凝土运输和浇筑的技术要求3五、冬季施工计划 3六、混凝土拌和站冬季施工措施31、混凝土拌和保温措施32、混凝土拌和物热工理论计算43、混凝土的运输6七、预制箱梁冬季施工措施71、施工程序和施工方法72、钢筋工程冬季施工措
2、施113、模板工程冬季施工措施12八、系梁和墩柱冬季施工措施121.施工准备工作 12 2.系梁开挖133.混凝土施工措施154、混凝土试件和强度检验16九.灌注桩冬季施工措施:161.泥浆制备 162、钻进成孔163、钢筋制作及安装174、混凝土工程175、混凝土质量控制及检查18十、冬季施工组织机构及各项制度19十一、机械设备冬季防寒防冻、防火、防滑工程措施20十二、冬季施工质量及安全保证措施211质量保证措施212、安全保证措施213、大型机械设备安全保证措施22十三、冬季施工消防管理24十四、环境保护措施24低温及冬季施工专项方案一、 工程概况本工程地处石家庄鹿泉境内,途径北寨村、上寨
3、村、南寨村三个自然村。主要河流:洨河、引岗渠。交通道路:S392省道(衡井线二级)、山前大道、华麦大道(乡道)。路线走向:由西向东。我项目部负责施工石家庄南绕城项目NRC-6标路基、桥涵工程施工,起止桩号:K12+110K15+400全长3.29公里,公路等级为高速公路,设计时速为100Km,包含:山前大道互通立交1处,桥梁9座,涵洞5道,预制箱梁615片,桩基506颗,系梁196道,墩柱421根。当工地昼夜日平均气温连续(最高和最低气温的平均值指当地时间6时、14时、及21时室外气温的平均值)5d低于5,按冬季施工办理。石家庄市地处中低纬度亚欧大陆东缘,临近太平洋所属渤海海域,属于温带季风气
4、候。太阳辐射的季节性变化显著,地面的高低气压活动频繁,四季分明,寒暑分明,雨量集中于夏秋季节。干湿期明显,夏冬季长,春秋季短。春季长约55天,夏季长约105天,秋季长约60天,冬季长约145天。按历年当地气象资料,冬期施工期为11月中旬至3月中旬。二、当前工程进展情况目前我标段共完成K15+193洨河大桥桩基26颗,系梁已经破除桩头2个。墩柱还未开始,K15+193洨河大桥的30m预制箱梁正在进行首件加工制作。三、施工准备工作1、技术准备工作1.1在冬季施工前组织相关的技术人员、质检人员及施工人员熟悉施工流程、施工工艺。1.2积极查阅气温变化,提前统计天气预报,防止寒流突然袭击。1.3安排专人
5、测量施工期间的室外气温、暖棚内温度;混凝土的出机温度、入模温度及养生期间的温度。1.4进入冬季施工前,对测温保温人员、掺外加剂人员、锅炉司炉工及混凝土养生管理人员,组织技术业务培训,学习本工作范围内的有关知识,明确职责。2、现场准备工作2.1 正式施工前,组织冬施准备工作检查,检查内容主要包括冬施物资、人员、设备准备工作,暂设采暖、水管线保温、大型机具维护、材料码放及现场照明等。2.2现场的办公用房、库房、各种加工棚、养护室、水管线等均要做好保温防风工作。养护室内应保证其温湿度达到规范要求。2.3施工现场的积雪清扫后,积雪堆放应远离机电设备、构件堆放场地。四、质量管理体系、控制及措施针对冬季施
6、工质量控制比较困难,我项目部制定了相应的质量管理体系,及相应的质量控制措施。具体如下:1 、一般规定1.1预先做好冬季施工组织计划及准备工作,对各项设施和材料应提前采取防雪、防冻措施。1.2冬季施工期间,混凝土在抗压强度达到设计强度的80%前,不得受冻。2、钢筋的焊接的技术要求钢筋焊接宜在室内进行,当必须在室外进行时,最低温度不宜低于-20C,并应采取防雪挡风措施,减小焊件温度差,焊接后的接头严禁立刻接触冰雪。3、混凝土配制和搅拌的技术要求3.1配制混凝土时,选用曲寨生产的42.5级普通硅酸盐水泥。3.2拌制混凝土的各项材料的温度,应满足混凝土拌和物搅拌合成后所需要的温度进入冬施前,应检查锅炉
7、,确保热水供应能力,并能同时满足生产及采暖之用。拌和站应封闭。热水温度通过加热罐自动化调温控制。当材料原有温度不能满足需要时,应首先考虑对拌和用水加热,仍不能满足需要时,再对集料加热。水泥只保温,不得加热。各项材料需要加热的温度应根据冬季施工热工计算确定,但水的加热温度不宜高于80。3.3冬季搅拌混凝土时,骨料不得带有冰雪和冻结团块。严格控制混凝土的配合比和坍落度;投料前,应先用热水冲洗搅拌机,投料顺序为骨料、水,搅拌,再加水泥搅拌,时间应较常温时延长50%。混凝土拌和物的出机温度不宜低于10,入模温度不得低于5。4、混凝土运输和浇筑的技术要求混凝土的运输时间应尽可能缩短,运输混凝土的容器应有
8、保温措施,穿“棉衣”。五、冬季施工计划(1)冬季施工的具体部位:1、桩基:K15+193洨河大桥桩基35颗,北寨大桥桩基24颗;2、系梁:K15+193洨河大桥系梁右幅5#、6#,共2根;3、墩柱:K15+193洨河大桥墩柱右幅5#-6#,共4根;4、30m预制箱梁:K15+193洨河大桥箱梁20片;(2)施工计划工期计划开始时间为2015年11月22日,计划截止日期为2015年12月30日。六、混凝土拌和站冬季施工措施混凝土工程冬季施工从整个施工过程的各个环节都要采取相应的保温、防冻、防风、防失水措施。早期混凝土强度的增长是抵抗冻害的关键。由于受气温的影响,混凝土强度的增长取决于水泥水化反应
9、的结果,当气温低于5时,与常温相比混凝土强度增长缓慢,养护28d的强度仅达60%左右,这时混凝土凝结时间要比15条件下延长近3倍,当温度持续下降低于0以下时,混凝土中的水开始结冰,其体积膨胀约9%,混凝土内部结构遭到破坏,强度损失。因此冬季施工混凝土,使其受冻前尽快达到混凝土抗冻临界强度是至关重要的。为了给冬季浇注混凝土创造一个正温养护环境,必须采取一系列措施,应从混凝土原材料的加热,混凝土拌合、运输及浇注过程的保温,养护期间的防风、供热等方面考虑。1、混凝土拌和保温措施1.1 冬季施工时,混凝土拌合站从储料到上料采用全封闭暖棚结构,原材料保温采用棚内生火炉的办法,确保暖棚内温度,对水、砂、石
10、料进行加热,采用混凝土输送车加保温套进行混凝土输送。1.2 拌和站主机后侧设一个8t燃煤加热水罐和28吨热水储存罐。燃煤加热水罐里的水与储存罐里的水不断循环,通过加热8t的罐体水温来保证28吨储存罐里的水温一直保持在3060,同时对进入搅拌机的给水管道包裹隔热毡,以保证给水管道不被冻结,管路连接顺畅牢固,确保安全。水泥、掺合料、外加剂提前存放于储料罐内,将储料罐外穿上“棉衣”;储料罐应注意防风,防雨、雪进入。外加剂储料罐设置彩钢房保护罩,里面采用电暖气进行加热,保证其温度在510之间。1.3地材保温采用提前备料,将粗细骨料置于防风防雨雪的料棚内,在棚壁四周用保温材料进行围挡,因考虑进料过程中需
11、来回车俩出入,混凝土拌合过程中装载机需进场上料,各料仓出口需搭设钢管架,设置门洞保证车辆正常进出。门洞设置尺寸为5*5m,其它钢管架采用间距为2*2m的间距。钢管架搭设完毕后,采用(三层的夹心棉)防雨保温帆布对料仓进行围挡,并对所有漏风位置进行封堵。1.4 料棚加热措施为保证料仓内温度,防止砂石料结冰固结,需对料棚内进行加热措施,考虑冬施成本及加热效果等问题,拟采用料棚内设置火炉加热取暖的方案,在料棚内根据气温情况设置火炉的数量,以保证棚内温度不低于0。2、混凝土拌和物热工理论计算为便于以下热工计算,暂对拌和水、水泥、砂和骨料的温度进行假定(均为可实现的温度),水温度1060、水泥温度-10、
12、砂温度5、骨料温度取同环境温度等值为-105其中水泥、砂温度为暖棚内预热温度。凝土拌和物的理论温度,可按下式计算: 式中 : T拌制时混凝土拌和物的温度(); W、C、S、G水、水泥、砂、石的用量(kg); tw、tc、ts、tg水、水泥、砂、石的温度(); ps、pg砂、石的含水率(%); b、B比热及溶解热; 当集料温度0时,水的b=4.2,B=0; 当集料温度0时,水的b=2.1,B=335。2.2混凝土自搅拌机倾出时的温度(出机温度)可按下式计算:T1= T -0.16(T - Td)式中 T1混凝土自搅拌机中倾出时的温度(简称出机温度)(); T混凝土拌和物的理论温度(); Td搅拌
13、机棚内的温度()取10。2.3混凝土经运输和灌注成型后的温度(入模温度)()混凝土由出机到灌注过程中的温度损失,因运输工具、倒运次数、运输时间、出机温度和室外温度的变化而异,混凝土经过运输和成型后的温度(入模温度)可按下式计算:T2= T1-(a t +0.032n)*(T1- Ts)式中 T2砼拌和物运输到浇筑时的温度(); t 砼拌和物自运输到浇筑时的时间(h) n 砼拌和物运转次数;取2次 Ts 室外气温();平均取-10 a 温度损失系数(h-1);取0.25当用混凝土运输车时a=0.25,开敞式自卸车时a=0.20,用封闭式自卸车时a=0.10,用手推车时a=0.50。当环境温度不同
14、,砂子温度选取5时,拌和水所拌制的混凝土的理论、出机及入模温度见下表:混凝土施工不同时段温度计算表环境温度()水温()理论温度T()出机温度T1()入模温度T2()备注51012.111.510.5细则要求:冬季混凝土施工时入模温度不低于5,负温时不低于1032013.212.111.203015.513.413.2-34016.715.814.5-55018.917.917.1-107021.520.218.5综上所述,为保证冬季混凝土施工质量,室外平均温度为负温时建议拌和用水加热至3070。3、混凝土的运输 混凝土输送采用混凝土输送罐车,在外部覆盖保温套。混凝土出机后应及时运到浇筑地点。在
15、运输过程中,要防止混凝土热量散失、混凝土离析、坍落度变化,运输工具除保温防风外,还必须严密、不漏浆,并采用棉帆布包裹,减少热量的损失。七、预制箱梁冬季施工措施1、施工程序和施工方法(1)、施工工艺预制梁板钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑预养阶段升温速度小于10/h,最高温度小于40模板拆除正式养生阶段预应力张拉压浆蒸汽锅炉安装、篷布铺设出梁移放降温速度小于5/h,升温速度小于10/h,最高温度小于80降温速度小于5/h,最高温度小于80同步养生试件试验抗压强度,达到要求张拉砼搅拌用水加热24h内保证梁板温度大于5(2)、冬季施工混凝土蒸汽养护的技术准备2.1制梁场安装1台4t燃煤蒸汽锅炉保证预制
16、箱梁的蒸汽养护到位。2.2为保持整个箱梁养护温度一致,采用养护罩方案。在制梁台座条型基础纵梁上固定蒸养管道4根,箱梁腔内布置1根,每端共计5根蒸养管道。2.3梁体混凝土灌筑完毕后,立即覆盖养护罩,进行蒸汽养护。蒸汽养护时严格遵守蒸汽养护制度。2.4采用温度计对箱梁各部位温差进行观测,当发现混凝土浇筑温度、内外温差或升降温速率出现异常时,立即报告,分析原因,采取措施。温度计在梁体两侧对称布置,放于梁体腹板、底板、顶板的两端头、1/4L、1/2L处两侧,并应按一定的顺序编号,测量温度并检查温度是否均匀。温度计选用感应式温度计并标定。2.5 升降温速度控制为防止梁体混凝土表面开裂,要求升、降温速度均
17、不大于10/h,恒温不超过60。蒸养过程分:预养、升温、恒温、降温四个阶段。蒸养过程中应严格控制升、降温速率及恒温温度,避免梁体内外温差过大或恒温温度过高而导致混凝土开裂和结构变形。1)预养阶段预养时间的长短由梁体混凝土强度决定。根据气温条件及浇筑每道梁混凝土所需的时间,预养时间一般控制在26h左右,混凝土强度达到6.08.0MPa。预养时预养温度不得骤然升高,温升速率控制在10/h以内,加热12h,达到20,维持34h。预养阶段梁体混凝土特别是梁体顶面混凝土的保湿很重要,为此在混凝土浇注完毕、顶面混凝土抹面结束后,应立即对梁顶混凝土进行喷射蒸汽直到安好蒸养棚养护。该阶段作业程序如下:、当混凝
18、土浇筑完毕,检查和更换所在法兰处的海绵止水胶带,并检查阀门启闭是否灵活、有无异物堵塞;、调整好蒸汽喷射方向,避免因蒸汽直接喷射至钢模或梁体而使局部升温过快;、在指定位置安设感应式温度计并依次编号;、安装蒸养棚,支好钢筋马凳,封闭好与台座接触处的蓬布;、对所有阀门进行初步调整,以确保各个蒸汽出口汽量均匀;检查主管上各阀门与伸缩器有无异常;、蒸汽发生器压力为00.6MPa,缓慢开启主汽阀,待分汽缸内积水通过疏水管,然后逐渐开大阀门供汽;、每1h进行一次温度观察并作好记录,严格控制升温速率和棚内温度。2)升温阶段将梁板模板、芯模拆除后,进入正式养护阶段。缓慢升温、高湿低温,前2h升温速率控制在68/
19、h,后12h放宽至1012/h,避免温升过快引起混凝土细观结构的破坏,导致混凝土发生较大膨胀。最高温度不超过60。3)恒温阶段恒温温度严格控制在4550以内,保持梁体横断面及纵断面内上下内外的恒温温度基本一致,避免梁体内外、底板与顶板间的较大温差,降低局部热冲击对梁体混凝土的损害。恒温时间根据同期混凝土试件的试压强度确定,一般控制在1016h左右。当同期养生的混凝土试块强度达到设计强度的85%以上,就可开始降温。该阶段作业程序如下:、每1h对蒸养棚内温度进行一次观察、记录。根据环境温度及升温情况,恒温温度控制在4550;、经常检查蒸养棚的密闭性,防止漏汽;对供汽管道进行巡检,发现问题及时处理并
20、作好记录;注意调整工况,保证恒温的温度及时间,以确保梁体混凝土强度达到规定值。4)降温阶段缓慢停汽,均匀降温,保持湿度。特别控制前2h的降温速率和降温结束时梁体表面温度与环境温度差不超标(15)。该阶段作业程序如下:、每1h测温一次,把降温速率控制在10/h以内,禁止过快降温。当梁体混凝土表面温度与环境温度之差15、梁体温度5且稳定后才能揭去棚布、撤除蒸养棚;、降温开始时,由实验室发出通知单,调节主供汽阀和回汽阀;、当环境温度较高时,通过揭开小范围蓬布来控制降温;当环境温度较低时,通过控制供汽量进行调节。1.6 蒸养期间及撤除保温设施时,保证梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差不超过15,且拆
21、除保温措施和拆除模板的间隔时间不小于2小时。1.7蒸养结束后,立即进入自然养护,混凝土表面喷涂养护剂,采取保温保湿措施,禁止对混凝土洒水。(3)、混凝土拆模3.1冬季混凝土拆模强度应满足混凝土正常温度下拆模强度的要求33.5MPa,并同时满足箱梁表温度降到5度以下。3.2拆模时,梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差均不宜大于15;且能保证棱角完整。待表层混凝土冷却至5以下拆除模板;气温急剧变化时不进行拆模。(4)、箱梁张拉、压浆、封端张拉冬季施工,钢绞线原材必须进行遮盖,且在初张拉完成后,必须用塑料套子将外露钢绞线进行保护,防止风雪造成锈蚀影响张拉安全质量。 现场张拉架必须采取铺设粗麻布措施进
22、行防滑。张拉油泵内,液压油更换成高标号防冻液压油,且提高液压油的更换频率;张拉前将油泵等进行预热方可进行正常施工。压浆时,提前对梁体用棚子覆盖包裹,然后通蒸气加热,使棚内温度大于5后进行压浆,在压浆过程中始终通蒸汽,保证梁体温度持续5以上,并对孔道内清除积水。压浆过程中,使用热水进行拌浆,水温不得高于60度;压浆结束后3天内对梁体一直通汽,棚内悬挂温度计,专人对梁内温度进行观测,至少每3小时观测一次,夜间加密,直到试件强度达到70%以上后,方可进行提离台座。梁体封锚时,可在梁端搭设临时的棚子,内升火炉,保证封锚温度在5度以上,并始终派人添加燃物,直至封锚砼完全固实。(5)、温度测试混凝土冬季施
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