邢汾高速公路L12标T梁预制场冬季施工方案

中交一公局桥隧工程有限公司邢汾高速公路L-12合同段一工区项目经理部T梁预制梁场冬季施工方案1邢汾高速公路L12标项目经理部T梁预制梁场冬季施工方案一、编制说明1、编制依据1.1邢汾高速公路工程施工招标文件。1.2《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）《公路桥涵施工技术规范》（JTG041-2000）《公路交通安全设施设计规范》（JTGD81-2006）以及相关国内公路施工技术规范。1.3招标文件对施工工期，施工质量和工程管理的要求；1.4本工程项目现场调查和实际情况；1.5河北省邢台市气候条件；2、冬季施工要求及及冬季施工期确定根据《铁路混凝土与砌体工程施工规范》，当昼夜环境平均温度连续3天低于5摄氏度或日最低气温低于-3摄氏度时，从这一天起，即为冬季施工期，混凝土工程应按冬季施工的有关要求执行；当气温转暖时对最后一个5d的室外日平均气温稳定在5ْC以上，则此5d的最后一天为冻期施工的终日。3、气象资料项目所在区域气候属暖温带半干旱性季风气候区，大陆性季风特征显中交一公局桥隧工程有限公司邢汾高速公路L-12合同段一工区项目经理部T梁预制梁场冬季施工方案2著，光照充裕，四季分明。春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季晴朗气爽，冬季寒冷少雪。年平均气温13.5℃，年平均降水量558.7mm，雨量多集中在七、八月份。年平均蒸发量1948.2mm。年日照2523小时。无霜期174天。最大冻土深度44cm。年平均风速1.4—1.9m/秒，最大风速21m/秒。夏季山区常出现暴风和冰雹。4、冬季施工的重点及难点4.1、混凝土拌合及入模混凝土的拌和温度很难保证在15℃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。混凝土拌合及入模温度的控制是冬季施工的重点和难点。4.2、预应力管道压浆由于T梁几何尺寸较大，难覆盖，保温较为困难，保证梁体混凝土温度在5℃以上，保证预应力管道压浆浆体温度在5℃以上，保证压浆浆体质量是冬季施工的重点和难点。4.3、配套设施冬季施工需要相应的配套设施进行加热及保温。制梁场加热设备主要是利用1台2t/h锅炉通蒸汽管道到相应的加热和养护部位并用火炉进行升温、保温；拌和站也配备1台1t/h的蒸汽锅炉对拌和站设备、材料进行保温；砂石料棚保温采取地热暖气供暖和火炉升温方式相结合，管道维护和设备的正常运转不易控制；存、制梁台座利用钢管架+保温棉篷布方式进行覆盖，配以火炉、电炉升温，温度升降不易控制；保证水管的保温、不受冻较难控制。4.4、冬季施工质量安全由于冬季气候特点，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；防寒保温稍有疏漏会产生混凝土冻涨、中交一公局桥隧工程有限公司邢汾高速公路L-12合同段一工区项目经理部T梁预制梁场冬季施工方案3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。4.5、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。4.6、天寒地冻，气温低，需要对电器、电路、煤炉等加强检查，需要防触电、煤气中毒等，需要对所有人员进行冬季施工的培训和教育，增加责任心。5、冬季施工进度指标T梁预制场共有14个制梁台座，需预制40mT梁90片，30mT梁84片；牛豆台大桥整体预制计划采用右幅先行的方案，首先全力保通右幅桥跨T梁的预制和安装，左线T梁的预制和安装作为调整施工；偏梁大桥84片30mT梁计划2012年2月份进行预制。每天按1.5片梁生产，4套40mT梁模板（3套中梁，1套边梁），4套30mT梁模板（3套中梁，1套边梁）。先预制40mT梁，后预制30mT梁，底座混凝土宽度按30mT梁宽度浇筑，在底座一侧加宽10cm的槽钢，预制完40mT梁后把10cm宽的槽钢拆掉，钢板也切割。二、冬季施工安排2011年10月10日-2011年12月25日牛豆台大挢40mT梁预制完成，由于受存梁场地和制梁场地小的制约，梁的预制与梁的架设将相互影响。2012年6月30日，全线要贯通，如果今年不进行冬季施工，将影响明年的施工生产，给总体施工工期造成非常大的压力，因此今年冬季必须进行冬季施工。三、施工部署1、冬季施工方案1.1、冬季施工总体说明中交一公局桥隧工程有限公司邢汾高速公路L-12合同段一工区项目经理部T梁预制梁场冬季施工方案4根据河北省邢台市往年气温统计，冬季气温主要在-10～+12℃间，梁场冬季施工采取遮盖、封闭、强制热循环等方法改变T梁生产的小环境温度，使原材料、混凝土拌制、输送，钢筋对焊加工、T梁混凝土灌注、养护、压浆、封锚均在5～15℃的小环境下进行施工，以保证T梁生产质量。为此梁场采取积极有效措施对上述主要工序的实施进行全过程的加热和保温，确保得到较好的施工环境温度，使搅拌混凝土温度高于10℃、入模温度高于5℃，压浆浆体温度大于5℃。总体冬施方案：制梁场1台2t/h蒸汽锅炉，拌和站1台1t/h蒸汽锅炉，共设置2台蒸汽锅炉。拌和站采取锅炉蒸汽进行搅拌站区域与砂子的保温和升温需求（主要是拌合楼的暖气供热、搅拌用水的加热、外加剂的保温、传送带保温等）；T梁预制区域采取蒸汽养生锅炉提供蒸汽养护，模板加篷布覆盖包裹方式保温及养护；原材料储料棚采取蒸汽锅炉带动暖气配合以火炉加温；T梁终张拉、压浆、封端区域采取搭设钢管+篷布、火炉、电炉升温方式进行保温、养护、终张拉、压浆、封端、涂刷防水涂层等工序。1.2高性能混凝土原材料1.2.1、拌合用用水①为提高混凝土的出罐温度和改善混凝土的工作性能，采取蒸汽加热提高水温的措施。搅拌站蓄水池蓄水以满足一孔T梁的搅拌用水需要，水管道用棉棚布、石棉包裹保温，蒸汽锅炉将蒸汽管道输送至蓄水池内，对搅拌用水的加热,保证搅拌用水不小于60℃之间，以提高混凝土的拌合温度，搅拌用水需在T梁混凝土浇筑前完成温度的提升，过程做温度记录。②水泥、粉煤灰和矿粉不做加热处理，改变投料顺序，避免与60℃以上水直接接触。1.2.2、砂石料T梁预制使用的砂石料必须提前储备充足，使用的碎石需要提前清洗干中交一公局桥隧工程有限公司邢汾高速公路L-12合同段一工区项目经理部T梁预制梁场冬季施工方案5净，河砂在结冰前开采和清洗，再运输至制梁场，达到规范要求，并由监理检查，合格后使用。生产用砂、碎石采用封闭式料棚储存，料棚采用钢结构屋架，侧面采用钢架加棉篷布封闭，正面采用彩钢房板封闭，留设活动门，棚内在原混凝土地面开槽铺设地热管道，再在其上铺设10mm钢板，采用蒸汽地热供暖，必要情况下加设火炉升温，保证料棚内温度在5℃以上，砂、碎石先在料棚内储存预热后方能投入使用，以保证搅拌混凝土的温度。1.2.3、外加剂用在罐外设彩钢板房保温，并用蒸汽排管、火炉加温。混凝土的外加剂采用液体的复合型外加剂，在冬季施工中使用软管把减水剂的搅拌筒围上几圈，并在外围包裹保温材料，在软管一端接入蒸汽，同时接上阀门，能够控制减水剂的加热温度在20℃左右，注意在加热过程中经常测量控制其温度、做好温度记录并配备专人负责温度的控制。1.2.4、胶凝材料水泥、粉煤灰及矿粉的储存罐采用保温棚布包裹外壳，减少材料与外界的热交换，减少冬季冷风带走热量，保证生产用水泥、粉煤灰及矿粉温度的相对稳定，使水泥投入使用温度尽可能的提高，保证混凝土的温度。1.3、模板工程1.3.1、模板保温T梁模板用保温棉篷布封闭保温；T梁下部两侧安装蒸汽管道通蒸汽循环加热供暖，保证模板温度5℃以上。1.3.2、脱模剂脱模剂使用前进行加热，并用热水按比例稀释调匀，喷涂在热模板，保证喷涂均匀，无自流现象。1.4、钢筋工程1.4.1钢筋下料加工中交一公局桥隧工程有限公司邢汾高速公路L-12合同段一工区项目经理部T梁预制梁场冬季施工方案6梁场中部钢筋加工棚内，采用安设10个火炉来提升整体温度，在钢筋棚四周围上彩钢瓦，对钢筋棚进行密封。1.4.2钢筋焊接①钢筋可以在气温正常时多进行对焊，提前储备。②钢筋焊接在钢筋加工棚内，因钢筋加工棚空间过大，较难提升整体温度，采用火炉升温，保证焊接作业区温度在5℃以上，保证钢筋焊接头的质量。1.5、混凝土的搅拌和运输1.5.1混凝土的搅拌（1）搅拌站温度在5℃以上。搅拌站一层（包括水箱、减水剂箱等）、砂石料斗、称量斗和皮带区域采用钢结构框架，彩钢房板搭棚全封闭保温，同时内部安装暖气片蒸汽供暖提高棚温；对皮带提升机采用棉棚布包裹保温并同蒸汽管道保温和升温；对拌合站搅拌层、称量层、上料层和一层周边加装暖气片加温供暖，保证拌合站环境温度达10℃以上；同时在砂石料斗中设置螺旋式管道通蒸汽给骨料再加温，并在砂石集料斗外侧安装蒸汽管道对砂石加温，确保混凝土的温度在10℃以上。（2）搅拌过程中，必须经常测量水温，以保证混凝土出罐温度及工作性能，同时适量减小水胶比，搅拌时间由原来的120s增加到150s以上。根据冬季施工的需要，为防止温度过高的水影响拌合物性能，混凝土搅拌时，拌合站调整混凝土搅拌的投料顺序，先投入骨料、水，充分搅拌后再投入水泥、矿物掺合料、外加剂等。搅拌时间以最后一种材料投入搅拌机内开始计算。混凝土的搅拌必须经过热工计算，热工计算详见“冬季施工混凝土热工计算书”。以C50混凝土为例，每立方米混凝土中的材料用量为：水142kg，温度80℃；胶凝材料用量475kg，温度5℃；砂709kg，温度-3℃；石1110kg，温中交一公局桥隧工程有限公司邢汾高速公路L-12合同段一工区项目经理部T梁预制梁场冬季施工方案7度-3℃；砂含水率3％，石含水率1％，搅拌棚内温度10℃，混凝土拌和物采用封闭式泵车运输，运输和成型共历时1小时，当时气温-5℃。混凝土拌和物的理论温度TO=[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：TO——混凝土拌和物的理论温度(℃)；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=4.2B=0当骨料温度≤0℃时，b=2.10B=335TO=[0.9×(476×5-3×709-3×1110)+4.2×80×(142-0.03×709-0.01×1110)+2.1×(0.03×709×-3+0.01×1110×-3)-335×(0.03×709+0.01×1110)]/[4.2×142+0.9×(476+709+1110)]=13.667℃混凝土从搅拌机中倾出时的温度T1=T0-0.16(TO-Td)式中：T1——混凝土从搅拌机中倾出时的温度(℃)；Td——搅拌棚内温度(℃)。T1=13.667-0.16×(13.667-6)=12.441℃混凝土经运输成型后的温度T2=T1-(at+0.032n)(T1-Tp)式中：T2——混凝土经过运输成型后的温度(℃)；中交一公局桥隧工程有限公司邢汾高速公路L-12合同段一工区项目经理部T梁预制梁场冬季施工方案8t--混凝土自运输至成型的时间(h)；n—混凝土倒运次数；Tp—室外气温(℃)；a—温度损失系数(封闭式自卸汽车a=0.1)T2=12.441-【(0.25×1+0.032×2)】×(12.441+5)=6.96℃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的总重量（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(℃)。