铁路工程冬季施工方案

天津新港北铁路集装箱中心站工程冬期施工方案

编制：

审核：

批准：

中铁电化局天津集装箱中心站工程项目一分部

二0一四年十月

目录

一、编制依据 (2)

1、编制参考资料 (2)

2、气候条件 (2)

二、工程概况 (2)

三、冬期施工措施 (3)

1、冬期施工的管理目标 (3)

2、冬期施工部位及任务 (3)

四、冬期施工的准备工作 (3)

1、技术准备 (3)

2、组织准备 (4)

3、物资准备 (5)

4、机械、机具的准备 (5)

5、大小型临时设施的检修及停工维护 (5)

五、主要施工措施 (6)

1、混凝土工程 (6)

2、钢筋及预应力工程 (12)

3、桩基施工 (13)

4、承台施工 (13)

5、墩柱施工 (14)

6、铺轨施工 (15)

7、涵体预制 (17)

8、桥面系预制板及附属工程 (17)

9、模板工程 (17)

10、机械设备工程 (17)

六、质量保证措施 (18)

七、安全保证措施 (19)

八、冬施人员防护保暖措施 (21)

冬期施工方案

一、编制依据

1、编制参考资料

（1） xxxxxx工程施工图纸、投标文件；

（2）《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002（2011）；

（3）《建筑工程冬期施工规程》 JGJ104-97；

(4) 《铁路轨道工程施工质量验收标准》 TB10413

2、气候条件

依据“混凝土冬期施工规程”的规定，当环境昼夜平均气温（最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时、21时所测室外气温平均值）连续3天低于5℃或最低气温低于-3℃时，即进入冬期施工，在冬期施工期限以外，当日最低气温低于-3℃时，也应按照冬期施工规定执行，根据天津地区气温资料统计，每年11月15日～第二年3月15日为工程建设冬期施工期。当室外日平均气温连续5天稳定高于5℃时解除冬期施工。

xxxxxxxx主要特点是：四季分明，春季干旱多风，冷暖多变；夏季气温高、湿度大、雨水集中；秋季干爽；冬季寒冷、干燥。

历年平均气温13.5℃，极端最高气温39.9℃，最冷气温-17℃；每年11月15日-来年3月15日为冬季寒冷季节。历年平均降水量536.6mm。

二、工程概况

本工程由xxxxxxxxxxxxxxxxx,其中xxxxx铁路特大桥起止里程为：

DK4+485.04～DK11+293.99，全长6.8KM。桥墩施工范围0#～190#墩。

0#桥台为T型桥台，1#~90#墩为圆端形墩身，墩身为直坡。0#-46#墩与货运通道并行，共用承台，墩身分修，1#-42#墩身由于和货运通道墩身相邻

距离不够，相邻处墩身的托盘、頂帽切除55cm，墩台身混凝土地表水面以上0.5m及土中墩身为C45，其余为C30。普通墩横向尺寸8.3m，纵向尺寸2.3m，直径2.3m，墩高0.81m~8.5m不等，连续梁副墩横向尺寸8.3m，纵向尺寸3m，主墩横向尺寸9.8m，纵向尺寸4.2m，托盘高度1.4m，帽石高度0.5m。根据0#、1#、2#、3#、4#墩台位置在既有北环上行线上，必须在既有北环上行线线路改建完通车后方可进行施工。0#~38#均为临近既有线施工。

三、冬期施工措施

1、冬期施工的管理目标

（1）认真做好冬期施工准备工作，编制技术措施，组织好人员培训，组织好物资供应；加强冬期施工管理，提高技术管理水平。

（2）积极开展冬期施工工程质量检查与评定工作，奖优罚劣；

（3）认真抓好冬期施工检查工作，建立一整套冬期施工质量保证体系；

（4）要加强对冬期施工外加剂的产品认证与应用管理；

（5）做好冬期施工的安全防护工作，达到国家、地方规定的目标；

（6）采取切实可行的冬期施工措施，有效降低工程成本，提高经济效益。

2、冬期施工部位及任务

本方案适用于天xxxxxxxxxxxxxxxx工程DK6+859.16～DK7+481.29（70#-89#）的桩基、承台、墩柱、垫石施工；xxxxxxx框构桥（DK3+749.8、2-17m）的基坑降水、基坑开挖（含桩间喷锚）、底板、后背梁、及框构预制施工；区间轨道工程施工；桥面系预制板制作及附属工程。

四、冬期施工的准备工作

1、技术准备

冬期的施工组织安排要进行充分的优化组合，对于施工中可能发生的问

题或灾害要有充分的对策，冬期针对工程特点和工期要求，加强对民工、职工的教育管理，项目部组织各作业人员学习贯彻有关冬施的国家规范、规程、标准和有关技术文件，编制详细、切实可行的冬期施工保障措施。对冬施的专业人员进行专业知识培训。

2、组织准备

项目部成立冬期施工领导小组：

组长：xxxxx

副组长：xxxxxx、xxxxxx

组员：xxxx/xxxx/xxxx/xxxx/xxxxx/xxxx

成立气象测温小组：

第一作业队测温小组

组长：xxxxxx

组员：xxxx、xxxx

第二作业队测温小组：

组长：xxxx

组员：xxxx、xxx、xxx、xxx

如实记录当天的天气情况，所记录的室外温度时间段为：

早6：00～7：00，中午：12：00～14：00，晚19：00～21：00

按照测温表填写每天的测温情况，正常施工，必须统计记录施工现场环境温度、泥浆、混凝土、模板、入模混凝土的温度。

表-1 测温记录表

冬期施工要采取相应措施，制定出有针对性的技术措施，确定合理的工

程施工方案，建立与落实冬期施工质量保证体系，将技术管理人员配备到位，严格执行质量技术标准，确保各个环节在施工质量上都能得到保证。

3、物资准备

冬期施工所需要的各种物资、材料应有一定的库存量，尤其是一些外加剂、水泥等库房要做好保管与防潮工作，确保冬期的物资供应。同时严格按应急预案的内容储备一些必要的冬期抢险物资，例如草帘、彩条布、铁锹等，一旦哪里有危险，立即组织抢险。另外，还要与区消防支队、物资供应商、就近医院等单位取得联系与沟通，确保协调与帮助，将冬期带给工程施工的危害及损失降至最低。

冬期施工主要物资、设备计划表

4、机械、机具的准备

在冬期来临之前，对机电设备的电闸箱采取防雨、雪等措施，并严格按规范要求安装接地保护装置。

5、大小型临时设施的检修及停工维护

临时设施检修：对现场临时设施，如职工宿舍、办公室、食堂、仓库等应进行全面检查，对危险建筑物应进行全面翻修加固或拆除。

五、主要施工措施

1、混凝土工程

为保证冬期施工工程质量，对混凝土原材料加热、混凝土搅拌、运输、浇筑及养护作如下要求：

1）基本要求

(1)冬期施工的混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，且其抗压强度达到设计强度的40%前，混凝土均不得受冻。浸水冻融条件下的混凝土开始受冻时，其强度不得小于设计强度的75%；必要时应加入防冻剂(根据气温情况确定)。砌体砂浆强度达到设计强度的70%之前，不得受冻。

(2)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。

(3)混凝土与环境的温差不得大于15℃。当温差在10℃以上但低于15℃时，拆除模板后的混凝土表面宜采用临时覆盖措施。采用外部热源加热养护的混凝土，当养护完毕后的环境气温仍在0℃以下时，应待混凝土冷却至5℃以下且混凝土与环境之间的温差不大于15℃后，方可拆模。

2）混凝土的拌制

(1)拌制混凝土用的骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块及易冻裂的物质。冬期混凝土施工应定期检测水、外加剂及骨料加入搅拌机时的温度，以及混凝土拌和、浇筑、养护时的环境温度，每一工作班至少检测4 次。拌和棚温度不低于10℃，搅拌用水设预热水箱，拌和水水温不宜超过80℃左右。当骨料不加热时，拌合水可加热至80℃以上，但搅拌时应先投入骨料和加热的水，拌匀后再加水泥。当加热水不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不宜高于60℃，骨料加热前可用帆布等物进行覆盖，加热时可采用蒸汽或热水管等热源，避免直接使用蒸汽进行喷射。

(2)拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量直接撒在

水泥上面和水泥同时投入。如外加剂为液体，使用时应先配制成规定浓度溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液配制成施工溶液，各溶液要分别置于有明显标志的容器中，不得混淆。每班使用的外加剂溶液应一次配成。

(3)当施工期处于0℃左右时，可在混凝土中添加早强剂，掺量应符合使用要求及规范规定，且应注意在添加前应做好模拟试验，以核实有关技术措施；

(4)混凝土搅拌时间宜较常温施工延长50%左右。

搅拌混凝土的最短时间 (s)

(5)混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。

3）混凝土的运输和浇筑

(1)尽可能缩短混凝土的运输时间，且在运输机具上采取保温措施，覆盖保温棉被。

(2)混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上，特别是新老混凝土交接处的冰雪及垃圾。当旧混凝土面和外露钢筋（预埋件）暴露在冷空气中时，应对距离新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的旧混凝土和长度在1m范围内的外露钢筋进行防寒保温。

(3)当混凝土需加热养护时，新浇筑混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩

土介质间的温差不得大于15℃；与混凝土接触的地基面的温度不得低于2℃。。

(4)冬期施工的混凝土除应按《铁路混凝土工程施工技术指南》的规定制作标准混凝土试件外，尚应根据养护、拆模和承受荷载的需要，增加与结构同条件养护的施工试件不少于2 组。此种试件应在解冻后方可试压。

4）混凝土的养护

暖棚法养护：施工时构筑物周围搭设保温账篷，生火保温，设专人随时测棚内温度、湿度。模板预设测温孔，随时测定混凝土内温。棚内底部温度不得低于5℃，且混凝土表面应保持湿润；采用燃煤加热时，应将烟气排出棚外，拆除暖棚时，逐渐降温，使混凝土表层与环境温差不超过15℃。

5）温度测量控制

温度测量包括：环境温度，原材料温度、水温、砼出机温度、入模温度、构件成型后硬化过程中的砼内部温度测量。混凝土养护温度的检测频次，应符合下列规定：

采用暖棚法养护时，在升、降温期间每1h 检测一次，在恒温期间每2h 检测一次。

室外气温及施工环境温度应每昼夜定时、定点观测4 次。

6）混凝土工程冬期施工中的热工计算。

①混凝土拌合物的温度公式：

T0=[0.9(m ce T ce+m sa T sa+mgTg)+4.2T w(m w-w sa m sa-w g m g)+c1(w sa m sa T sa+w g m g T g)-c2(w sa m sa+w g m g)]÷[4.2 +0.9(m ce+m sa+m g)]

式中：T

——混凝土拌合物的温度（0C）；

m

w 、m

ce

、m

sa

、m

g

——水、水泥、砂、石的用量；

T

w 、T

ce

、T

sa

、T

g

——水、水泥、砂、石的温度（0C）；

w

sa 、w

g

——砂、石含水率（%）；

c

1、c

2

——水的比热容（kJ/kg·k）及溶解热（kJ/kg）

当骨料温度>00C时， c

1=4.2，c

2

=0；

当骨料温度≤00C时，c

1=2.1，c

2

=335。

②混凝土拌合物的出机温度公式：

T1= T o-0.16(T o- T i)

式中：T

1

——混凝土拌合物的出机温度（0C）；

T i ——搅拌机棚内温度（0

C ）。

③ 混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度公式： T 2 = T 1-（αt t +0.032n ）（T 1- T a ）

式中：T 2——混凝土经运输至成型完成时的温度（0C ）； t t ——混凝土自运输至成型完成所需的时间（ｈ）； n ——混凝土转运次数； Ta ——运输时的环境气温； α——温度损失系数（ｈ－1）；

当用混凝土搅拌输送车时 α＝0.25；

④ 考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度公式： 式中：

T 3—考虑模板钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度（℃）

c c 、c f 、c s —混凝土、模板材料、钢筋的比热容（kJ/kg ·K ）； m c —每立方米混凝土的重量（kg ）；

m f 、m s —与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋的重量（kg ）； T f 、T s —模板、钢筋的温度，未预热者可采用当时的环境气温（℃）。

⑤ 混凝土蓄热过程中的温度计算公式： A.混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的温度 T=ηe -θv ce .t -φe -v ce .t +T m ，a

B.混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的平均温度

-φ）+ T m ，a

其中，η、θ、φ为综合参数如下：

T —混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的温度（℃）；

T

m

—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的平均温度（℃）；

T—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的时间（h）；

T

m，a

—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的平均气温（℃）；

ρ

c

—混凝土质量密度（kg/m3）；

mce—每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）；

cce—水泥累积最终放热量（kJ/kg）；

vce—水泥水化速度系数（h-1）；

ω—透风系数；

Ψ—结构表面系数（m-1）；

Κ—围护层的总传热系数（kJ/m2?h?K）；

e—自然对数之底，可取e=2.72。

d

I

—第I围护层的厚度（m）；

k I —第I围护层的导热系数（w/m?k）。

V

ce

c

c

ρ

c

ωΚΨ

θ= ，

V

ce

c

c

ρ

c

-ωΚΨ

v

ce

c

ce

m

ce

φ=

V

c

(混凝土结构总体积)

A

c

(混凝土结构表面积)

Ψ=

3.6

K=

0.04+

k

i

d

i

C ce、V ce表

ω表

注：小风速Vw<3m/s，中风速3≤Vw≤5m/s，大风速Vw >5m/s

当施工需要计算混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间时，根据公式T=ηe-θv ce.t-φe-v ce.t+T

t为某一数值，求T是否m，a试算办法计算。即，计算时，令

为00C，直至使T=00C的t就是我们要求的时间。根据t和T3查找温度、龄期对混凝土强度影响曲线对应混凝土强度百分比是否满足混凝土受冻的要求。如果不满足就得在规范允许范围内改善上述公式中人为可变因素，改变后再行计算，反复进行几次直至满足要求为止。

暖棚法计算公式

暖棚内热量消耗计算与建筑采暖计算相同，可根据暖棚尺寸、围护构造及地面的导热系数与室内换气次数（一般按2次／h计算，室内计算空气温度按100C考虑）来计算确定。每1m3暖棚的耗热量Q（ kj/h）按照下列公式进行计算

Q=3.6MK（Tb-Ta）

M-表面系数，即冷却面与外部量度暖棚的体积之比，m-1：

K-暖棚结构的平均传热系数