梁场冬季施工方案

新建哈尔滨至佳木斯铁路工程

中铁二十二局哈佳铁路HJZQ-Ⅱ标预制T梁冬期施工专项方案

中铁二十二局哈佳铁路项目部

二〇一四年九月

审批单中铁二十二局哈佳铁路项目部

预制T梁冬期施工专项方案

1 编制依据

1.1 《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010、《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》TB/T3043-2005、《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设〔2010〕241号、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012等规范要求。

1.2 2014年9月13日哈佳铁路公司组织的关于2014年冬期施工方案的会议要求。

1.3 参考了哈尔滨地区有关气候气象资料

2 工程概况

中铁二十二局哈尔滨铁路建设集团有限责任公司宾县宾西制梁场承担着新建哈佳铁路DK1+329～DK60+330哈尔滨特大桥至兴业屯特大桥范围内的1520单线孔预制T梁的生产任务，其中32米梁1454单线孔，24米梁62单线孔，20米梁4单线孔。按哈佳铁路公司有关要求2014年12月末须通过生产许可证认证，因此部分T 梁生产将提前安排在2014年冬期施工。

3 2014年度冬期施工总体计划安排

3.1 整体安排：

2014年10月15日—2014年11月30日制梁45片（日均1片）

2014年12月01日—2014年12月30日制梁15片（日均0.5片）

3.2 说明：为2014年12月30日完成认证，本梁场制梁安排

2014年10月15日—11月15日制梁30片

2014年11月30日进行局级投产鉴定

2014年12月5日开始申报许可证

2014年12月30日完成取证

4 冬期施工的确定

根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010、《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》TB/T3043-2005规定当昼夜平均气温连续3天低于5℃或最低气温低于-3℃时，混凝土工程应按冬期施工处理，采取保温措施。

5 梁场的气候特点

据查哈尔滨市宾县宾西镇，冬季采暖期从每年10月20日至次年4月10日，长达6个月。经多年气象资料显示，哈尔滨地区11月中旬至3月中旬为严寒期，气温达到-15℃至-25℃之间。11月气温0℃至-10℃，12月气温-9℃至-20℃，1月气温-13℃至-24℃，2月气温-7℃至-20℃，3月气温2℃至-10℃，4月气温13℃至1℃。

6 冬期施工部署

6.1冬期施工准备

6.1.1 人员准备

施工人员增加锅炉工6人、水质化验员2人、机械设备维修工8人。

6.1.2机械准备

增加2t、3t蒸汽锅炉各1台、1.5t水暖锅炉1台、保温HZS120

拌合站2台，保温8m3混凝土运输车6台、5t卷扬机4台、热风幕8个。

6.1.3工装准备

制梁区增加移动式保温厂房4栋，共1920㎡（长40m，宽12m，高5m），每个厂房内设制梁台座2个。10t龙门吊（浇筑混凝土）4台，2101模板4套，增设蒸汽管路3500m。

存梁区设置高度7m，25m×400m的暖棚（终张区10个区的面积）。张拉、压浆、封端、保护层施工的温度。

6.1.4冬期施工前，结合工程进度安排，组织有关人员学习冬期施工方法和技术措施，并进行论证，确保措施可靠、合理、节能降耗。

6.1.5 掌握气象变化趋势

施工时及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态，以利于安排施工，做好预防准备工作。

6.1.6 冬季管路保温防寒措施

为了防止冬季供水管线冻坏，影像供水，冬季水池覆盖保温材料，供水管线一律采用包裹保温材料处理。

6.1.7 机械设备的冬季养护措施

a）进入冬季后，尽可能将一些材料、设备移入室内存放，对体积较大设备可采取加盖棚布的方法进行覆盖，防止不必要的破坏。

b）水箱、水泵、管道采取保温措施，防止冻坏。

c）对冬期施工使用的各种机械进行全面检查，更换各种润滑系统用油及燃料，对有问题的机械设备及时修理，不得带故障运转。机械在使用前首先检查传动系统，无冻结情况后方可启动，非专职机电人员严禁动用机械设备。

6.2 整体工艺布置

6.2.1 厂房平面布置图

a）在钢筋加工棚内将钢筋加工成半成品，在钢筋绑扎台座上绑扎钢筋；

b）将绑扎好的钢筋吊装至制梁台座上，组装模板；

c）移动保温棚至组装好模板的台座位置对模板进行预温；

d）模板温度达到5℃后，用1.5m3料斗与龙门吊配合浇筑混凝土；

e）篷布覆盖后在厂房内蒸汽养护；

f）强度达到33.5MPa后进行拆模、初张；

g）初张后降温，与室外环境温差15℃以内，移动保温厂房，用90t吊装至终张区进行存放。存放时保温棚内，并覆盖篷布进行保温养护。

6.3 冬期施工措施

6.3.1 钢筋工程

a）钢筋随着温度的降低，屈服点、抗拉强度、伸长率和冲击韧性下降，存在着冷脆倾向。负温下使用的钢筋焊接接头，在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态，焊接后应防止温度骤降现象。

b）钢筋冬季施工全部在暖棚内进行，暖棚采用成品岩棉板搭设活动板房，约20m×50m=1000㎡

c）钢筋焊接主要采用闪光对焊，在冬期施工前尽量对焊完成。冬季对焊时，在对焊区搭设暖棚，棚内设电暖器，保证钢筋对焊时温度不低于5℃，每批钢筋焊接后在棚内自然冷却后方可户外安装施工。钢筋采用电弧焊焊接时，采取防雪防风及保温措施，焊接后的接头严禁立即接触冰雪。

d）钢筋绑扎完成后，在雨雪天气时，停止绑在作业，采用篷布对绑扎成型的钢筋骨架进行覆盖。

6.3.2 模板工程

模板在保温棚内封闭保温，自顶板钢筋吊装开始通蒸汽加温预热，确保模板温度5℃以上。保温棚委托专业厂家制作。

6.3.3 混凝土工程

6.3.3.1原材料及混凝土拌和设备保温措施

a）砂、石料保温措施

粗细骨料仓与配料机搭设整体式保温棚，并更换骨料仓现有的非保温棚，棚内采用锅炉供暖进行升温，对浇筑前的砂、碎石进行加热，进出口位置设置推拉门，挂防寒门帘进行保温，确保棚内温度在5℃以上。

b）粉料仓保温措施

水泥及矿物掺合料罐体包裹棉被保温处理（水泥、矿物掺合料只能自然预热，不得直接加热）。

c）外加剂保温措施

外加剂：设置保温棚，棚内安装电暖气，确保棚内温度在5℃以上。

d）拌合用水升温保温措施

混凝土搅拌使用的热水采用冷水与蒸汽中和法加热，在搅拌站设置地埋式蓄水池，容积40m3，拌合水加热方法：从锅炉房接入蒸汽管道，将蒸汽通入水池中，水温控制在50～80℃。施工过程中，试验室应加强对水池中水温的监测，在混凝土开盘前必须测定水温，必须做好测温记录。拌合用水温度应由热工计算确定，当水温过高时，停止供气，往水箱中加入凉水中和；水温过低时，则往水池中蒸汽升温。

e）拌合站保温措施

（1）搅拌机棚内安装电暖气，使其内部温度不低于10℃，开盘前及结束后使用拌和热水冲洗鼓筒，搅拌机出料口安装热风幕。

（2）外加剂、水输送管道采用包裹岩棉保温处理。

（3）混凝土搅拌时间在原基础上延长50%，现搅拌时间3min。

（4）骨料配料机及输送带安装热风炮及电暖气保温，使其温度不低于5℃。

（5）搅拌站混凝土接料区搭设保温棚进行全封闭保温。

6.3.3.2混凝土搅拌

a）实施冬季施工混凝土搅拌工艺，调整骨料下料顺序为骨料→水→粉料→外加剂。严格控制混凝土的配合比和坍落度，采取防冻保温措施确保混凝土质量。低温季节拌制混凝土时，先用热水和蒸汽预

热搅拌机，对砂、石料加温融化冻块，加温拌合用水，适当延长搅拌时间，以保证混凝土拌合物出机温度不低于10℃，并通过热工计算控制混凝土拌合物的出盘温度。

热工计算举例，现场技术员按此方法进行计算，冬期施工必须严格执行施工质量验收规范的有关规定。

以C60混凝土为例，每立方米混凝土中的材料用量为：水148kg，温度80℃；胶凝材料用量495kg，温度5℃；砂632kg，温度5℃；石1175kg，温度5℃；砂含水率3%，石含水率1%，搅拌棚温度10℃，混凝土拌合物采用封闭式泵车运输，运输和成型共历时0.5小时，当时气温-10℃。

（1）混凝土拌合物的理论温度

T0=[0.9(GcTc+GsTs+GgTg)+4.2Tw(Gw-PsGs-PgGg)+b( PsGsTs+PgGgTg)-B(PsGs+PgGg)]/[4.2Gw+0.9(Gc+Gs+Gg) ]

式中：T0—混凝土拌合物的理论温度（℃）；

Gw、Gc、Gs、Gg—每立方米水、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—水的比热（kj/kg·k）；

B—水的溶解热（kj/kg·k）。

当骨料温度＞0℃时，b=4.2 B=0

当骨料温度≤0℃时，b=2.10 B=335

T0=[0.9*(495*5+632*5+1175*5)+4.2*80*(148-0.03* 632-0.01*1175)+4.2*(0.03*632*5+0.01*1175*5)-335*( 0.03*632+0.01*1175)]/[4.2*148+0.9*(495+632+1175)] =15.94℃

（2）混凝土从搅拌机中倾出时的温度

T1=T0-0.16（T0-T d）

式中：T1—混凝土从搅拌机中倾出时的温度℃

T d—搅拌棚内温度（℃）

T1=15.94-0.16（15.94-10）=14.99℃

（3）混凝土经运输成型后的温度

T2=T1-（at+0.032n）（T1-T p）

式中：T2—混凝土经过运输成型后的温度（℃）；

T—混凝土自运输至成型的时间（h）；

n—混凝土倒运次数；

T p—室外气温（℃）；

a—温度损失系数（封闭式自卸汽车a=0.1）T2=14.99-(0.1*0.5+0.032*7)*(14.99+10)=8.14℃

（4）混凝土因钢筋及模板吸热后的温度（℃）

T3=(GnCnT2+GmCmTm)/（GnCn+GmCm）

式中：T3—混凝土因钢筋及模板吸热后的温度（℃）；

Gn—1立方米混凝土的重量（kg）；

Gm—与1立方米混凝土相接触的模板和钢筋总重量（kg）

Cn—混凝土比热，取1kJ/kg·k；

Cm—钢材比热，取0.48kJ/kg·k；

Tm—模板钢筋的温度，即当时的大气温度（℃）

T3=（2450*1*8.14-306*0.48*10）/（2450*1+306*0.48）=7.11℃

T3=7.11＞5℃。混凝土初始养护温度满足要求

b）冬期施工条件下，拌合水、砂、石料等应符合下列要求；

（1）当气温在0℃～-5℃时：水加热到60℃；砂、石料带有冰雪和冻结团块时，利用蒸汽加热到0℃以上使之融化；水泥只能保温而不得加热。

（2）向搅拌机投料时，砂、石、热水先拌合，后加水泥进行拌

合，以避免水泥直接与热水接触。其拌合时间较常温施工时延长50%，搅拌时间180s。

6.3.3.3混凝土运输

（1）混凝土运输车包裹棉苫布保温处理。

（2）在骨料仓东侧建30m*10m混凝土罐车保温棚，棚内通蒸汽，保证罐车在等待过程中始终处于正温状态。

6.3.3.4混凝土灌注

a）冬期施工，模板内不得有积雪，冰块和积水等，灌注混凝土前，一定要将冰雪融化，并将融化水排出。在保温棚内通蒸汽预热模板及钢筋，使其温度达到5℃以上才进行混凝土的灌注施工。

b）混凝土灌注时在保温棚内施工，防止混凝土受冻，确保梁体上层混凝土灌注时，下层混凝土温度不低于5℃。

c）混凝土泵送或者料斗浇筑过程中，用保温材料包裹混凝土输送管道和包裹料斗，确保混凝土入模温度不低于5℃。

6.3.3.5混凝土养护

a）混凝土开始养护时的温度应按施工方案通过热工计算确定，但不得低于5℃，细薄截面结构不宜低于10℃。

b）混凝土养护采用蒸汽养护方式进行，但在静停阶段根据气温进行通气加温，篷内温度控制在5-40℃。制梁场配置2T、3T蒸养

锅炉各1台，蒸汽主管采用φ108钢管、φ80钢管，设于10吨龙门吊基础外侧（靠砼运输道路侧）混凝土面以下2.2m，周围覆裹10cm 厚保温材料，在相应台位的两端部位设置法兰盘引出支管路（φ70无缝钢管）。当支管路到梁台座端部时再通过法兰引出进入梁台座内的蒸汽支管路（采用φ50无缝钢管）并在支管路钢管上每间隔300mm 钻一个φ3的排汽孔。每个制梁台位设2根蒸汽管，从梁一端开始进入梁内，布置在台座两侧，保证供给的蒸汽在梁体周围有均匀的温度。

c）基本要求

（1）冬期施工期间，混凝土强度达到设计强度的40%前，不得受冻。

（2）用蒸汽养护混凝土，采用普通硅酸盐水泥，梁体芯部混凝土的温度不超过60℃，恒温时蒸汽不超过45℃。

（3）当环境温度低于0℃，模板拆除在混凝土冷却到5℃以下方可进行。蒸养期间及撤出保温设施时或拆除模板时，梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差不超过15℃。

（4）因未完全冷却的混凝土有较高的脆性，所以结构在冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载的作用，如：模板撞击梁体混凝土等。

（5）冬期施工期间，调度密切关注气温变化情况，随时掌握天气预报和寒潮、大风警报，以便及时采取防护措施。

（6）当采用蒸汽养护时，在升、降温期间每1h检测一次温度，

在恒温期间每2h检测一次温度。

6.3.3.6预应力张拉及压浆的冬季防寒保暖措施

a）做好机械设备的冬季防寒。冬期施工时，将张拉设备及压浆设备置于仓库内保温，以保证密封件和液压油能正常工作。

b）初张拉后，在钢绞线上套塑料套管，以免冰雪等附着于钢绞线上而造成生锈，引起滑丝。

c）压浆前，将梁吊入制梁区，用移动式保温棚进行预温，保证梁体温度达到5℃以上时才可压浆。压浆后，继续蒸汽养护3d以上，并保持梁体温度不低于5℃。

7 质量、安全保证措施及其他措施

7.1 质量保证措施

7.1.1针对冬期施工气温低，施工保温困难，混凝土工程易产生冻胀、裂纹、结构疏散、表面泛霜等质量问题的特点，制定预防控制措施。针对冬期施工质量控制的难点，开展科技攻关活动，寻求低温条件下，质量控制有效措施。

7.1.2落实混凝土施工养护过程各环节的防寒保温措施，严格温度检测制度，掌握混凝土施工养护过程各环节的温度情况，采取有力措施确各环节的温度情况，确保混凝土不受冻。

7.1.3准备充足的防寒保温物资设备，所有的防寒保温物资要有一

定的备用量，供暖用设备要有足够大的功率，要有备用能源和电源。

7.1.4加强混凝土施工设备的维护保养，确保施工各环节顺利进行，施工前对搅拌设备、运输罐车、料斗用热水或者蒸汽进行预热，施工完毕后，认真清洗并将水排净。

7.1.5经常检查暖棚的密封情况，检查供暖设备的完好情况，检查施工设备的防寒情况，发现问题及时处理。

7.1.6混凝土中不得加入易引起钢筋锈蚀的氯盐类外加剂。

7.1.7加强混凝土养护期间温度的检测控制，采取供蒸汽或洒水的措施，保证混凝土养护环境的湿度。

7.1.8加强振捣，提高混凝土结构的致密性。控制混凝土养护过程中内外温差，防止水分转移造成混凝土结构疏散。

7.2安全保证措施

7.2.1冬季气候寒冷，施工现场内的冰雪多，供暖火源多，用电量大，所以冬期施工除常温下安全生产的一般规定外，还应严格执行以下安全保证措施。

7.2.2对参加冬期施工的全体员工进行冬期施工安全知识培训，做好安全技术交底。施工期间，坚持定期安全学习，工前安全讲话，工中安全巡视，工后安全总结和教育。

7.2.3制定详细的冬期施工安全制度，做好各岗位安全职责明确，

并配齐冬期施工安全防护用品以及防寒、防冻、防滑等劳动保护用品。

7.2.4施工中涉及用水的工作，做好排水系统，防止施工废水漫流结冰，形成安全隐患。

7.2.5霜雪天后，及时清除施工场地的积雪，上下人员的楼梯、工作平台等人员活动较多的部位要保持干燥，设置必要的防滑措施，防止溜滑发生安全施工。

7.2.6下班后，管道内的余水全部放干，机械设备要使用防冻剂，防止冻胀事故。

7.2.7安排专人负责热源、火源的管理，供暖设备使用中不得离人，使用完毕后做到人走火灭。暖棚内、工棚内禁止明火取暖。火灾危险区域、人员聚集区域配备足够的消防器材。

7.2.8加强各种压力容器的管理，压力器等仪器仪表工作状态良好。禁止对氧气瓶、乙炔瓶等压力容器加热，并应远离热源，严防爆炸事故发生。

7.2.9加强用电管理，由专业人员安装和管理，禁止非专业人员随意拆改，用电设备须有防漏电措施，防止触电事故发生。

7.2.10作业人员须佩戴防寒、防冻、防滑劳保用品，特别是龙门吊等高空作业人员，必须佩戴防滑鞋和防寒服，同时拴好安全带、戴好安全帽，以防高空坠落和防冻。

7.3 成品、半成品梁保护措施

7.3.1在冬期施工前，对存梁管道内的积水吹净，冬期施工中，准备初张拉的梁在拆模时把管道内残余水吹净，防止管道冻裂，并对管口堵塞。

7.3.2对成品梁及半成品梁桥面裸露预埋钢筋及预埋件进行覆盖，未进行终张拉的梁钢绞线进行包裹，防止锈蚀。

7.4 环境保护措施

7.4.1进场所有冬期施工材料须符合环保及消防要求。

7.4.2现场所有的细颗粒、易飞扬材料入库存放，不能入库的要覆盖，防止飞扬造成污染。

7.4.3加热保温措施须符合环保规定，不能用污染较大的燃料进行加热保温。

7.5 节能降耗措施

7.5.1办公区及生活区做到人走灯灭。

7.5.2对焊机、电焊机等设备，非生产时及时关闭电源。

7.5.3锅炉使用节煤器。

7.5.4现场养护棚覆盖严密，防止热量散失。

8 冬期施工过程的监控

8.1通过电视、网络及时了解天气变化情况，设专人进行气温测量及温度通报，气温急剧变化时及时采取相应措施。

8.2混凝土、张拉、压浆等对温度要求严格的工序，设专人进行气温、棚温及混凝土温度的测量，将各工序工作温度控制在规定范围内。8.3组织各部门各工班定期检查，落实冬期施工措施的执行情况。