梁场冬施方案

一、编制依据

1、敦化地区气候气象资料。

2、《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》铁科技［2004］120号；

3、《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设（2010）241号

4、《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设（2010）241号

5、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基［2005］101号

6、《客运专线铁路工程施工质量验收标准》TB10424-2010

7、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010

8、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设［2005］157号

9、《混凝土用水标准》JGJ63-2006

二、气象资料 

本区属北亚温带湿润半湿润性季风气候。按照对铁路工程影响的气候分区，该区为严寒地区。夏季短促温暖，冬季漫长酷寒。年平均气温4.0～6.8℃，1月平均气温-10.3～-23.4℃，极端最低气温-29.2～-42.5℃。土壤最大冻结深度： 1.84m。

三、冬季施工项目

1、冬期施工界限：

当昼夜平均气温连续三天稳定低于5℃时或最低气温低于－3℃，应按冬期施工处理；当室外日平均气温连续5天高于5℃时解除冬期施工。

2、冬期施工工程量：

根据以上规定本工程冬期施工的主要实物工程量：32m箱梁砼。

四、冬季施工部署

为了保证冬期施工顺利进行，中铁九局吉图珲客梁工区成立了冬期施工领导小组，如下图：

贾有权

付国才

张  路

崔国臣

试验室

综合办公室

物质、设备部

安全、质量监察部

工程管理部

各作业班组

五、冬季施工技术准备

1、依据总体施工组织计划要求，砼工程尽量避开冬期施工，及时了解天气情况合理安排施工。

2、冬期施工前，制梁工区应按照冬季施工方案内容提前做好物资、设备、人员等冬施准备工作，并对各项设施和材料应提前采取防雪、防冻、保温等措施。

3、做好测温员、试验员的冬施培训，对工长、班组长、施工人员进行冬期施工技术交底。

4、采用预拌混凝土时，应对搅拌站的运距、生产能力、质量保证措施等方面进行考查，并对冬期施工混凝土的质量（指标）要求进行书面交底。

5、冬期施工时，应制定防火、防冻和防煤气中毒等安全措施，并与气象部门联系了解降温情况及时采取防范措施。

六、冬期施工主要方法、措施

1、钢筋工程

（1）、在负温条件下使用的钢筋，施工时应加强检验。钢筋在运输和加工过程中应防止撞击和刻痕。

（2）、当环境温度低于-5℃时，闪光对焊采用预热闪光焊或闪光-预热-闪光焊，当环境温度低于-20℃时安排在工作棚内施工，禁止室外施工；预应力钢筋张拉尽量安排在上午9点至下午16点进行，当环境温度低于-15℃时，禁止施工。

（3）、冬期钢筋焊接应有防雪挡风措施，焊接后的接头严禁立即融及冰雪。

（4）、在负温下冷拉的钢筋，应逐根进行外观质量检查，其表面不得有裂纹和局部颈缩；设备、仪表和液压工作系统油液应根据环境温度选用，并应在使用温度条件下进行配套校验。

2、混凝土拌制及运输

（1）、混凝土受冻临界强度规定如下：采用低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥拌制的混凝土为设计强度标准值30%，且不小于5Mpa。制梁工区安排在在当天9：00－16：00间气温较高时段进行，可减少混凝土冻害。

（2）、配制冬施的混凝土，制梁工区采用吉林冀东水泥厂生产的低碱普通硅酸盐水泥P.0 42.5，每立方米混凝土水泥用量383kg，水灰比0.32。

（3）、混凝土的冬期施工，应采用热水搅拌，水温不得大于80℃；如仍达不到热工计算要求，可采取骨料加热的方法，一般加热到50℃左右，其拌制投料顺序是：骨料、热水,然后再投入水泥、外加剂。确保混凝土的出机温度不低于10℃,入模温度不低于5℃。

用于砂石料加热的地热管道，间距2米，并联。

用于砂石料仓保温的蒸汽管道

（4）、拌合站搭建活动房并由锅炉通入蒸汽管道，混凝土拌合时温度不会流失。混凝土搅拌时间较常温施工延长50%，为180s左右，混凝土在运输过程中要尽量减少热量损失，运输及浇筑混凝土的容器设置保温措施，并减少罐体转动次数。

混凝土运输车

（5）、为减少冻害,应将配合比中的用水量降至最低限度.办法是:控制坍落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。

（6）、桶装减水剂采用室内存放，室内温度不低于5℃，拌合站减水剂储料仓采用电阻丝加热，安设电阻丝时注意用电安全。

4、混凝土灌注

（1）、混凝土浇注前，应先清除混凝土浇筑范围内的冰雪、污垢、冻块，根据现场实际情况，要求各班组在箱梁混凝土浇注前，在模板上面进行覆盖防止雨雪等杂物进入箱梁里面，在浇注混凝土前，务必注意天气预报，严禁在寒流（大风、大雪）袭击的情况下施工。

（2）、当环境温度在0℃以上时,混凝土入模温度不低于5℃；当环境温度为负温时,混凝土入模温度不低于10℃。对混凝土材料采取加热拌合,每浇筑8m段后及时盖苫布保温,浇筑完毕后静停养护应保持棚内温度不低于5℃。

（3）、混凝土浇注前，当环境气温低于-15℃时，应用手持式暖风机对预埋件加热至正温。在温度低于-20℃时，采用蒸养棚覆盖提前通入蒸气加热钢筋及模板，并注意加热时间，避免钢筋锈蚀。混凝土灌注应分层进行，分层厚度不得小于20cm。梁面应根据混凝土灌注顺序及时进行覆盖。

（4）、已浇筑层的混凝土在未被上一层混凝土覆盖前不应低于10℃，养护前的温度也不得低于10℃。混凝土温度控制由质检员和试验室共同监测。

（5）、对于混凝土的拌制、运输、浇注还应严格控制温度，认真做好各阶段测温工作，如发现混凝土温度下降或遇寒流袭击，应立即采取补加保温层或人工加热，以防止混凝土受冻。

5、混凝土蒸养

混凝土蒸气养护的工序流程是：开始    混凝土灌注    静置期（4～6h）   蒸养升温期（升温速度≤10℃/h）  蒸养恒温期    混凝土试件强度、弹模达到蒸养降温条件    蒸养降温期    结束蒸养

 （1）静停阶段

 混凝土浇注完后，立即用蒸养棚罩覆盖，覆盖完后，作第一次温度记录。并使棚内保持不低于10～20℃，让混凝土静停4～6h。

用于蒸养的棚架

（2）升温阶段

  升温阶段就是由混凝土原始温度上升到养护温度的阶段。这阶段的温度不能上升过快，否则会使混凝土表面因体积膨胀太快而产生裂缝。温度由静停期升至规定的恒温阶段为升温期，升温速度不得大于10℃/h

（3）恒温阶段

恒温阶段是混凝土强度增长最快的阶段，恒温时间由试验室确定，一般为24小时。恒温加热阶段应保持90%～100%的相对湿度。梁体表面混凝土温度不宜超过45℃，梁体芯部温度不宜超过60℃。

（4）降温阶段

     降温速度不大于10℃/h。

蒸汽养护结束后,应立即进入自然养护。自然养护时不得对梁体混凝土洒水,表面喷涂养护剂进行养护。

用于蒸养的4T蒸汽锅炉，江南北配置2台。

6、预应力钢筋张拉及真空压浆

预应力钢筋张拉温度一般不宜低于-15℃。根据敦化以往温度，一般白天均在-15℃以上，可以满足预应力钢筋张拉施工要求。采取真空压浆技术能提高预应力孔道的灌浆时的饱满度和密实度，从而提高了预应力混凝土结构安全度和耐久性。压浆前，孔道及两端必需密封，且孔道内无杂物，并保持管道畅通，抽真空时真空度控制在-0.08～-0.1MPa之间。

冬季压浆施工中，当环境温度为负温时，采用热水拌制浆体，但加热水温不得高于60℃。为了防止混凝土灌浆后被冻坏的质量事故发生， 孔道灌浆必需安排在白天正温下进行。保温应延续至灌浆后，且强度达到25MPa后才能停止,并且张拉完后，立即采用篷布包裹并采用煤炉加热进行保温。

七﹑冬期施工质量检查项目

1﹑室外气温及环境温度，每昼夜不少于3次，此外还需要混凝土用水和骨料的加热温度。

2﹑混凝土的蒸汽养护方法和时间。检查结果应分别记入混凝土工程施工记录和温度检查记录。

3﹑骨料和拌和水进入搅拌机时的温度、混凝土的出料温度及浇筑温度，每一工作班应至少检查3次。

4﹑检查混凝土温度时，温度计应与外界气温隔绝，并应在测温处留置不小于3分钟。

5﹑压浆冬期施工时，水泥净浆温度，每个工作班检查不少于3次。净浆强度应以在标准条件下养护28d的试件试验结果为准。

八﹑冬期施工安全措施

冬期气温低，风、雪天气增多，是各类安全事故的高发期，中铁九局江南北制梁场对此非常重视并结合冬期施工的特点，认真分析冬期施工中易发事故的类型及原因，积极查找安全隐患及安全生产管理中的薄弱环节，对各施工段安全环境真正做到心中有数并进行重点监管。强化对安全工作的检查，加强对安全责任落实情况的监督，狠抓各项措施的执行和落实，确保冬期施工安全顺利进行。坚决遏止安全事故的发生。

1、场内道路

要随时保证施工便道的畅通，特别是在降雪、冰冻天气，必须先清除路面的水及积雪，并采取适当的防滑措施。

2﹑机械车辆的安全管理措施

加强对机械车辆的安全管理，使用机械设备前，应仔细检查机械各部件，确定无故障后方可使用。要特别注意检查油路，必要时需换加防冻油。作业前必须对机械设备进行严格的检修保养，做好提前的预防工作，由物资设备管理部对其监督落实，安排操作人员应增加对机械的维修、保养频率。避免因气温下降导致机械车辆安全事故发生。

3﹑施工作业人员的安全管理措施

作好施工作业人员的防寒取暖工作，避免造成人员伤病，如发现有疫情，立即上报上级单位；进入施工现场必须佩戴相应的安全防护用品，严格遵守操作规程，由安全员现场巡查监督，冬施领导小组进行检查。

4﹑用电器安全管理措施

工人住区及施工现场的用电线路应规范，杜绝私拉乱接现象，损坏或无安全保护的用电器必须更换，杜绝用高功率电器取暖，防止触电、火灾事故的发生。

5、保温、取暖安全措施

冬期施工养生应由专人值班，避免无人看守导致火灾或其它事故的发生，各住室内人员取暖应采取通风等安全措施，避免煤气中毒造成人员伤亡。

6、防盗

制梁工区加大住区及施工现场的夜间值班巡视力度，杜绝施工物资及私人财产被盗。

九﹑保证措施

要求各班组结合《冬期施工方案》配备专门的养护人员；工程管理部、试验室技术人员经常检查养生构件的温度﹑湿度。

冬施领导小组派专人不定时进行检查若发现有不符合规定者，每次视情节轻重对施工队处以相应的罚款，并限期改正，造成经济损失的，自行承担。

十、相关热工计算公式

1、混凝土拌合温度宜按下列公式计算：

T0=[0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)]/[4.2mw+0.9(mce+msa+mg)] (B.1.1)

式中 T0——混凝土拌合物温度（°C）；

mw——水用量（kg)；

mce——水泥用量（kg)；

msa——砂石用量（kg)；

mg——石子用量（kg)；

Tw——水的温度（°C）；

Tce——水泥的温度（°C）；

Tsa——砂子的温度（°C）；

Tg——石子的温度 （°C）；

wsa——砂子的含水率（%）；

wg——石子的含水率（%）；

c1——水的比热容（kJ/kg*K)；

c2——冰的溶解热（kJ/kg)。

当骨料温度大于0°C时，c1=4.2，c2=0；

当骨料温度小于或等于0°C时，c1=2.1,c2=335。

2、混凝土拌合物出机温度宜按下列公式计算：

T1= T0-0.16( T0-Ti) (B.1.2)

式中 T1——混凝土拌合物出机温度（°C）；

Ti——搅拌机棚内温度（°C）。

3、混凝土拌合物经运输到浇筑时温度宜按下列公式计算：

T2=T1-（αt1+0.032n)(T1-Ta) (B.1.3) 

式中T2——混凝土拌合物运输到浇筑时温度（°C）；

t1——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h)；

n——混凝土拌合物动转次数；

Ta——混凝土拌合物运输时环境温度（°C）；

α——温度损失系数（h-1):

当用混凝土搅拌车输送时，α=0.25；

4、考虑模板和钢筋的吸热影响，混凝土浇筑成型完成时的温度宜按下式计算：

T3=(CcmcT2+CfmfTf+CsmsTs)/(Ccmc+Cfmf+Csms) (B.1.4)

式中T3——考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度（°C）；

Cc——混凝土的比热容（kJ/kg*K)；

Cf——模板的比热容（kJ/kg*K)；

Cs——钢筋的比热容（kJ/kg*K)；

mc——每m3混凝土的重量（kg)；

mf——每m3混凝土相接触的模板重量（kg)；

ms——每m3混凝土相接触的钢筋重量（kg)；

Tf——模板的温度，未预热时可采用当时的环境温度（°C）；

Ts——钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（°C）。

5、混凝土蓄热养护过程中的温度计算：

（1）、混凝土蓄热开始到任一时刻t的温度：

T=ηe-θ.Vce.t-φe- Vce.t+Tm.a    (B.2.1)

（2）、混凝土蓄热开始到任一时刻t的平均温度温度：

Tm=1/Vcet(φe- Vce. t-η/θ.e-θ.Vce.t+η/θ-φ)+Tm.a.   (B.2.2)

其中：θ、φ、η为综合参数，按下式计算：

θ=(ω.K.M)/(Vce.CC.ρc)

φ=（Vce.Qce.mce）/(Vce.Cc.ρc-ω.K.M）

η=T3- Tm.a.+ φ

式中：T—混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度；

      Tm—混凝土蓄热开始到任一时刻t的平均温度；

      t—混凝土蓄热开始到任一时刻的时间；

      Tm.a.—混凝土蓄热开始到任一时刻t的平均气温；

      ρc.—混凝土的质量密度（kg/m3）；

      mce—每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）；

      Cc—混凝土的比热容（KJ/kg.K）；

      Qce—水泥水化累积最终放热量（KJ/kg）；

      Vce—水泥水化速度系数(h-1)；

       ω—透风系数；

      M—结构表面系数（m-1）；

      K—结构围护层的总传热系数（kJ/m2.h.K）；

      e—自然对底数，可取e=2.72。

   注：结构表面系数M值按下式计算：

                           M=A(混凝土结构表面积)／V（混凝土结构的体积）

       结构围护层总传热系数按下式计算：

                           K=3.6/(0.04+      di/ki)

                 式中：di—第i层围护层厚度（m）；

                     ki—第i层围护层的导热系数（W/m.k）；

       平均温度Tm.a取法，可采用蓄热养护开始至t时气象预报的平均气温，亦可按每时或每日平均气温计算。

（3）、水泥水化累积最终放热量Qce和水泥水化速度系数Vce：

425号低碱普通硅酸盐水泥：Qce:330 KJ/kg；Vce：0.013。

（4）、透风系数：

中风风速：3 m/s≤Vω≤5m/s

    大风风速：Vω>5m/s

3.5.5当需要计算混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间时，可根据B.2.1采用逐次逼近的办法进行计算。当蓄热条件满足1.5≤φ/T，且50≤KM时，也可按下式直接计算：t0=1/ VceLnφ/Tm.a                                       (B.2.4)

式中：t0—混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间（h）。（混凝土冷却至0℃的时间内，其平均温度可根据公式B.2.2取t=t0进行计算。）

4、混凝土冬期施工测温项目和次数见下表　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

11、冬施增加费用