某铁路冬季施工方案.doc

XX铁路2009年冬季施工方案
一、 编制依据
1、《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ 203-2008
2、《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ 210-2005
二、 冬季施工项目
我单位在2009年冬季主要进行DK0+194.27古莲河大桥、DK22+322.52霍拉盆河1号特大桥的桩基础及路基挖方的施工，其余工程不进行冬季施工。
三、 冬季施工部署
根据施工现场情况及时成立了冬季施工领导小组，并健全了冬季施工质检体系，成员之间互相配合，加强冬季施工质量措施的落实管理，并实行质量一票否决制，严把各道工序施工质量关。详见附图1冬季施工领导小组框图、附图2冬季施工质检体系框图。
古莲河大桥目前已经灌注桩基26根，全桥剩余桩基33根，在2009年10月16日——2009年11月16日完成剩余的33根桩基。古莲河大桥现场配置5台钻机，搅拌站采用一台0.5t锅炉制备蒸汽对水加热，料场骨料采用篷布覆盖，并采用管道输送蒸汽对骨料进行预热保温，以防冰雪将将骨料冻结。同时在配料机上方设置筛网，以便将冻块滤除，并搭设暖棚将配料机罩住，里面生煤炉取暖，防止配料机料斗中的骨料冻结。搅拌机上罩上暖棚，以便保温。其中3#墩为水中墩，将采用围堰筑岛搭建施工平台以便进行桩基施工。
霍拉盆河1号特大桥目前已经灌注桩基52根，9#、10#、11#、12#、13#墩剩余桩基共计38根，组织进行冬季施工，在2009年10月16日——2009年11月20日完成。10#、11#、12#、13#墩的地质情况为卵石层和片麻岩，空心钻头因施工工艺问题，施工难度大，进度慢，且容易造成塌孔，针对此种情况，将采用实心钻头钻进，以提高钻进速度和成孔率。10#墩的施工难度较大，目前已经开始在10#墩位处填土筑岛，待12#和13#墩桩基施工完成改河后再将10#墩处河水截流，然后进行10#、11#墩桩基的施工。霍拉盆河1号1特大桥现场配置7台钻机，搅拌站采用钢板焊接一个9方的水箱，下面用燃煤对水加热，加热时周围设挡风墙，以防发生火灾，挡风墙采用砖砌，墙高1米，距离水箱下灶台1米。料场骨料采用篷布覆盖，以防冰雪将将骨料冻结。同时在配料机上方设置筛网，以便将冻块滤除，并且在配料机上方搭设暖棚，生煤炉取暖，以防骨料在配料机料斗中冻结。搅拌机上罩上暖棚，以便保温。
路基土方主要进行8公里处路堑大挖方及月牙湖站场路堑挖方的施工，8公里处路堑大挖方采用挖掘机挖除，翻斗车弃运。在做冬季施工时，应将施工临时便道修筑好，防止雪地路滑，车辆发生翻车事故。若需要采取爆破施工的，须严格执行火工品的管理制度，现场由专职安全员进行监控，以防发生森林火险。月牙湖站场由于为沼泽地段，车辆机械无法进场，因此在冬季上冻后进场施工，本年度主要采取冻土机械剥离的方法开挖上层冻土，下层永久冻土在明年施工，主要采取冻土爆破的施工工艺。
四、 冬季施工方案和要求
（一）钢筋加工和安装
为保证钢筋的焊接工作，钢筋焊接场地搭建临时工棚，焊接钢筋最低温度不低于-20℃，并采取防雪挡风措施，减少焊接温度差，焊接后的钢筋接头严禁立即接触冰雪。
（二）混凝土施工
1、配制混凝土时，选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥标号P.042.5，水灰比0.4。
2、钻孔灌注桩水下混凝土在做配合比设计时，考虑本项目所处地带为严寒地带，掺用了粉煤灰及防冻剂，以提高混凝土的抗冻性能。具体详见热工计算中所列的配合比。
3、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。首先对拌和用水加热，在搅拌站设置1台锅炉，制备蒸汽将水池中的水加热，没有锅炉的现场可采用钢板焊一个盛水的水箱，下部生火将水加热。并在现场用温度计检测水池中的水是否加热至经热工计算得出的水温（具体详见冬季施工热工计算）。砂、碎石等集料需要覆盖土工布及篷布，并采用管道输送蒸汽保温，防止冰雪将集料冻结成块。水泥、粉煤灰覆盖保温，不得加热。
4、冬期搅拌混凝土时，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，应先用热水或蒸汽冲洗搅拌机，搅拌时间应较常温时延长50%，由于现场采用JS500型强制搅拌机，根据设备情况，每盘混凝土的额定搅拌时间为2分钟，因此冬季施工时现场再延长50%，按每盘搅拌时间不低于3分钟控制。混凝土拌和物的出机温度不得低于经热工计算所得的出机温度（具体详见冬季施工热工计算）。投料顺序为先投骨料和已加热的水，然后再投入水泥，投入水泥时的温度不得高于60℃。
表1 拌和水及骨料最高温度（℃）
项 目
拌和水
骨 料
强度等级小于52.5的普通硅酸水泥、矿渣硅酸盐水泥
80
60
注：当骨料不加热时，水可加热到80℃，但水泥不应与60℃以上的水直接接触。
5、合理安排行车路线，尽量使混凝土的运输时间压缩至最短，运输混凝土的混凝土罐车的罐体采用棉被包裹罐体以便保温。
6、混凝土运输至现场后，应该采用温度计检测混凝土的温度，混凝土入模温度不低于5℃方可灌注
7、冬季施工热工计算
（1）计算公式：根据客货共线铁路桥涵工程施工技术指南，为满足混凝土冬期施工对温度的要求所制定的混凝土温度的计算公式如下：
混凝土拌合物的计算公式：
T0=［0.9（WcTc+ WfTf+ WsTs + WgTg）+4.2 Tw(Ww- PfWf -PSWs- PgWg)+c1(PSWs TS+ PfWf Tf + PgWg Tg )- c2(PSWs + PfWf + PgWg］/［4.2 Ww+0.9（Wc+ Wf + Ws + Wg）］
式中 T0——混凝土拌合物的温度（℃）；
Ww 、Wc、Wf、Ws 、Wg ——水、水泥、粉煤灰、砂、石的用量（Kg）；
Tw 、Tc、Tf、Ts 、Tg ——水、水泥、粉煤灰、砂、石的温度（℃）；
Pf、PS、 Pg——粉煤灰、砂、石的含水率（%）；
c1、c2——水的比热容（KJ/(Kg*K)）及熔解热（KJ/Kg）。

算，粉煤灰及水泥含水率按0%计算；由于骨料温度均为0℃，则水的比热容（KJ/(Kg*K)）及熔解热（KJ/Kg）分别为c1=2.1，c2=335；
经过以上计算得出以下结论：
为保证混凝土至浇注完成时的温度不低于5℃，在保证对水泥、粉煤灰保温至0℃，砂、碎石等骨料保温0℃，拌合混凝土的水温不得低于58℃，且混凝土搅拌及浇注时的气温最低为-10℃，因此搅拌及浇注混凝土的时间应尽量放在白天有太阳气温较高的时间，根据现场天气情况，一般混凝土浇筑时间安排在上午9点至下午4点的时间范围之内。
以上计算均为理论计算，现场将根据实际情况对施工方案及具体操作进行调节，已达到冬季施工要求，如果现有方案及设施不能满足冬季施工要求，将停止冬季施工。
（三）混凝土的养护
1、混凝土的养护
混凝土冬期施工时，除留标准养护试件外，并应制取相同数量与结构同条件养护的试件。由于桩基孔位中的地下水位较高，灌注完水下混凝土后，孔中水位较高，距离桩顶有2.5~3.5m左右，因此可以利用孔内水淹没桩身混凝土，利用混凝土水化热进行蓄热法养护。
2、蓄热法养护温度计算
T（t）= T0+ [mcQ/(c·ρ)] ·（1-e-mt）
Tmax= T0+mcQ/(c·ρ)=5+366×330/(0.96×2422.4)=56.9℃
1d温升 T（3）=5+366×320/0.96×2422.4×（1-e-0.35×1）=20.3℃
3d温升 T（3）=5+366×320/0.96×2422.4×（1-e-0.35×3）=38.7℃
7d温升 T（7）=5+366×320/0.96×2422.4×（1-e-0.35×7）=52.4℃
28d温升 T（28）=5+366×320/0.96×2422.4×（1-e-0.35×28）=56.9℃
T（t）—— 混凝土蓄热法养护开始至任一时刻t的温度（℃）
Tmax —— 混凝土蓄热法养护水化温升的最高温度（℃）
T0 —— 混凝土的入模温度，根据冬季施工规范要求，为5（℃）
mc—— 每立方米混凝土的水泥用量，根据配合比设计，为366（㎏/m3）
Q—— 水泥累计最终放热量，由于本配合比所用水泥为42.5普通硅酸盐水泥，
因此取330（kJ/㎏）
c—— 混凝土的比热，取0.96（J/㎏·K）
ρ——混凝土的质量密度，取2422.4㎏/m3
e——常数，自然对数之底
m——系数，随浇筑温度改变，一般在0.3~0.5之间，取0.35
t——混凝土的龄期（d）

进过计算，桩基混凝土由于水化放热，在混凝土内部最高温度为56.9℃＜60℃，满足冬季施工规范要求的最大养护温度不得高于60℃的要求。由于桩基水下混凝土在配合比设计时掺入了防冻剂，能够保证混凝土在短期内不至于受冻，在后期时间内由于混凝土水化放热，并通过混凝土将热量传导至周围，可保证混凝土在地下负温条件下能够不受冻而影响强度上升。
五、 现场布置
施工现场保证“三通一平”，合理布置冬季施工临时设施，保证施工便道晴雪畅通、平整。对施工电力设施要加固和检查，避免冬季积雪等损坏而影响施工安全。
六、 冬季施工措施
（一）、质量保证措施
1、施工中认真测量，现场的控制桩应有明显标志加以保护并定期进行复核、检查。
2、及时整理有关质量文件：场地定位测量结果、现场温度记录、现场签证、工序质量评审等有关工程资料，加强原始资料归档管理工作。
3、每项工程完成后，先进行自检，报监理工程师抽检，合格后方可进行下道工序。
（二）安全措施
1、认真执行《安全生产法》、全员树立“安全生产、人人有责、预防事故、消除隐患”的安全生产方针，实现安全文明生产无事故，配备专职安全员对工地施工安全进行管理，严格按施工安全操作规程施工，禁止违章作业。
2、制定夜间安全检查制度，对冬季施工中易发生的火灾、煤气中毒等预防于未然，如发生立即启动紧急预案。
3、加强与气象部门的沟通，掌握冬季天气动态，注意防治作业人员冻伤，确保年度安全目标的完成。

中铁XX局集团有限公司
XX铁路古月段工程指挥部
20XX年X月X日