高速公路冬期施工方案
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冬季施工方案
一、工程概况
江西省德兴至南昌高速公路工程项目是规划的江西省高速公路网的重要组成部分，也是国家高速公路杭州至瑞丽和上海至昆明高速公路之间的横向地方加密高速公路。路线总长约204公里，项目总投资约为97.89亿元。作为江西省“对接长珠闽、融入全球化”发展战略的重要项目，它的建成对构建环鄱阳湖经济圈，加快景德镇经济社会发展都具有十分重要的意义。
我中交一航局负责施工的C3合同段（K108+000~K113+500）全长5.5公里，起点位于万年县珠田乡昌港街村后山附近，终点位于万年县石镇桐源水库附近。主要工程数量为路基土石方填方约117万方、挖方约174万方；涵洞、通道23道，桥梁共4座（桐源水库大桥（二）157米，206国道跨线桥85米，锦黄线跨线桥157米，万年互通立交桥67米）。
我C3合同段沿线多处横跨岗间沟谷地，地势低洼，地表常年积水，表层0.5～2米不等为淤泥质土，须进行处理，设计主要采取换填方案，换填路段达13处，对初期路基土石方施工会造成一定的制约。
从地理环境上分析，江西处于长江的中游，年降雨量大，雨量充沛，使江西地区的高速公路施工存在明显的季节性，在每年的四到六月，是江南的梅雨季节，五月至八月是一年中的雨季，对路基填筑和结构施工会造成不同程度的影响，在施工安排时给予充分重视。
沿线水系较发育，区内雨量充沛，山间分布大小溪流，其源头均在崇山峻岭之中，由于地表水、地下水的汇集，山间峡谷一般有丰富的地表水流，区内小溪、河流纵横交错。受降雨影响明显，春、夏季河水丰富、流量大，而秋、冬季河水明显减少。地下水汇集可形成地下暗河或以承压水形式出露，山脚坡积层厚的地段裂隙水向下渗流时易形成潜流。沿线属于内陆亚热带温润性季风区，具有气候温暖、雨量充沛、光照充足、四季分明等气候特点。据上饶1951～1980年气象统计分析，年平均气温17.8，
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极端最高气温40.3°，极端最低气温-9.5°，有霜期多在120天。
二、冬季施工特点
1、冬季施工由于施工条件及环境不利，?是工程质量事故的多发季节，尤以混凝土工程居多。
2、质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬季施工的，大多数在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者重来，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。
3、冬季施工的计划性和准备工作时间性强。这是由于准备工作的时间短，技术要求复杂。往往有一些质量事故的发生，?都是由于这一环节跟不上，仓促施工造成的。
三、冬季施工规定
当工地昼夜平均气温连续3天低于＋5℃或最低气温低于–3℃时，应采取冬季施工措施。我部冬施时间拟定为12月1日至来年3月1日，进入12月份后，我部随时注意收听当地的气象预报，开始每天测温，并做好气温突然下降的防冻准备工作。
冬季施工项目如下:
四、冬季施工措施
1、人员组织措施
1.1、建立健全冬季施工防寒管理组织机构，责任到人。
冬季施工防寒组织机构如下：
组长：陈文华
副组长：牛云亮、伍嘉璘
组员：邵杰、王大钦、汪永洪、山纪洪、王清华、张飞龙、陈建光、张成山、肖
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贵明、包蕾。
伍嘉璘、王大钦---技术方案保证，监督方案实施情况。
肖贵明---防寒物资保证。
汪永洪、山纪洪、王清华、张飞龙---施工技术方案的落实。
邵杰---机械设备保证。
邵杰--安全保证。
包蕾---后勤保证。
1.2、由试验室主任张成山负责建立温度记录台帐，并收听中长期天气预报，及时将天气信息反馈给王大钦和总工伍嘉璘，由伍嘉璘和王大钦负责具体措施的实施。
1.3、试验根据冬季施工要求，配制冬季施工配合比，并制定详细的冬季混凝土拌合细则，由试验室派专人对混凝土搅拌站进行监督管理，确保混凝土质量。
1.4、由物资部发放施工人员保暖用品，防止施工人员冻伤或发生其它由于寒冷导致的安全事故，并发放土工布等保温材料。
2、原材料保温措施
2.1、为保证混凝土的浇筑温度，搅拌站、砂石料场用棚布覆盖。
2.2、拌和用水进行加热。
2.3、混凝土运输车辆采用包裹保暖布对混凝土进行保温。
2.4、在负温条件下焊接钢筋，应尽量安排在钢筋大棚内进行。
3、施工时温度的控制要求
3.1、为降低混凝土内部的水化热，混凝土的出机温度控制在10～15℃，入模的温度控制在5～10℃左右。为保证砼入模温度，浇筑砼安排在白天。
3.2、预制梁采用蒸汽养生，蒸汽棚内平均温度保持在25℃左右，最低时不得低于10℃。
3.3、控制混凝土拌合材料的温度，以满足混凝土拌合物搅拌合成后所需要的温度。骨料温度控制在2℃～5℃,拌和用水温度由混凝土的出仓温度最终调节，但水温不能超过80℃严格控制水温，并保证热水的供应。
4、钢筋工程
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4.1、钢筋的冷拉和冷弯
4.1.1、钢筋冷拉温度不宜低于-20℃,预应力筋张拉温度不宜低于-15℃。
4.1.2、钢筋负温冷拉方法可采用控制应力方法或控制冷拉率方法。用作预应力混凝土结构的预应力筋，宜采用控制应力方法。
4.1.3、在负温条件下采用控制应力方法冷拉钢筋时，?由于伸长率随温度降低而减少，如控制应力不变，则伸长率不足，钢筋强度将达不到设计要求，因此在负温下冷拉的控制应力应较常温提高。而冷拉率的确定应与常温施工相同。
4.1.4、钢筋冷拉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。
4.1.5、当温度低于－20℃时，严禁对低合金Ⅱ、Ⅲ级钢筋进行冷弯操作，以避免在钢筋弯点处发生强化，造成钢筋脆断。
4.2、钢筋焊接
4.2.1、冬季在负温条件下焊接钢筋，应尽量安排在钢筋棚内进行。如必须在棚外焊接，其环境温度不宜低于－10℃，风力超过3级时应有挡风措施。焊后未冷却的接头，严禁碰到冰雪。
4.2.2、负温闪光对焊。?负温闪光对焊宜采用预热闪光焊或闪光－预热－闪光焊工艺。钢筋端面比较平整时，宜采用预热闪光焊；端面不平整时，宜采用闪光－预热－闪光焊。
4.2.3、负温电弧焊。钢筋负温电弧焊时，?必须防止产生过热、烧伤、咬肉和裂纹等缺陷，在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态。
冬季钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,?经试验合格后，方可正式施焊。
5、混凝土工程
5.1、混凝土的搅拌
冬期混凝土搅拌投料顺序：先投入骨料，干拌均匀再投入加热的水，等搅拌一定时间后,再投入水泥，拌合均匀。注意搅拌时要绝对避免水泥遇到过热出现假凝现象。混凝土的搅拌时间应比常温延长至240s并符合有关规定。
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5.2、混凝土搅制好后，及时运到浇灌地点，在运输过程中，要注意防止混凝土热量散失、表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。在运输距离长，倒运次数多的情况下，加强运输工具的保温覆盖。混凝土在浇灌前，应清除模板和钢筋的冰雪和污垢。
5.3、混凝土试块的留设
按验标应较常温至少多留置2组同条件养护试件，一组用来测定混凝土受冻前的强度即临界强度，另一组用作检验28d的强度，混凝土试块应在浇筑现场用浇筑结构的拌合物制作。
5.4、模板和保温层,模板拆除时混凝土芯部温度与表层混凝土、表层混凝土与环境之间的温差不得大于20℃（墩台、空心板梁体凝土芯部温度与表层混凝土之间、表层混凝土与环境之间以及箱梁腹板内外侧混凝土之间的温差均不得大于15℃）。混凝土内部开始降温前不得拆模。拆模后的混凝土表面，采用彩条布和草袋覆盖，使其缓慢冷却。对承受荷载的构件模板，应在构件达到设计及验标要求的条件下方可拆除。
5.5、混凝土拌合物的温度计算
混凝土出料温度必须控制在10℃以上，运输至施工现场处混凝土温度为5℃以上，由于砂石料水泥温度很难人为控制，因此混凝土拌和物温度用水温调节，使其温度满足设计要求。
混凝土拌合物的温度高低与组成材料的温度等条件有关，计算原理为：水的温度与砂、石混和之后相互之间热量的传送，最后与水泥一起形成温度均匀的混凝土拌合物。
按照热力学理论，每种材料所含热量等于材料的比热容、重量及其本身温度的乘积：Q=C×M×T
式中 Q—材料所含热量（KJ）；
C—材料的比热容（KJ/（kg*K））；
M—材料的重量（kg）；
T—材料的温度（°C）
各种材料的比热容平均值可取：
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水泥、砂、石、矿物掺合料—0.9KJ/（kg*K）
水、外加剂—4.2kJ/（kg*K）
冬季施工水泥取15℃，矿物掺合料取10℃，石子取5℃，砂子取4℃，水取30℃，外加剂取3℃，砂含水率：4%，石含水率：1%。
每次混凝土施工前测量各原材料温度，计算拌和用水温度，同时进行混凝土试拌工作，测量混凝土的实际出机温度与计算出机温度比较。
6、施工保温措施
25m箱梁、承台、墩柱等混凝土施工属大体积混凝土。大体积混凝土施工的难度在于控制混凝土内外温差，避免由于内外温差过大而产生裂缝，影响混凝土的质量。减小混凝土内外温度差的措施采用冷却循环水降低混凝土的内部温度，考虑到砼内外温差较大，必须同时进行外部保温才能有效地减小混凝土的内外温差。
冬季施工保温的方法有，暖棚法、蓄热法，蒸汽加热法等，考虑到现场施工情况和当地气温条件情况，决定采用暖棚法、蓄热法的施工方案。
模板的保温，在模板外裹一层彩条布，外脚手架沿四周挂上一层挡风的草袋，将施工完的柱顶用土工布或彩条布和草袋覆盖，提高养护温度。
7、混凝土的养护措施
7.1、预制梁混凝土覆盖加热养护
为保证预制梁砼强度能够尽快提升，以便利于模板的周转和加快预制速度，在平均气温低于15℃时，我项目部对预制梁计划采用覆盖加热的方法进行养护施工。
进入冬季时,梁体浇筑完毕后由于水泥的水化作用释放出的热量会使混凝土集料温度上升，先覆盖混凝土面使水化热量蓄保起来，以减少热量的散失，所以先采用篷布覆盖蓄热，待混凝土终凝后在篷布内梁体两侧间隔5m生三心煤炉（共10个）升温，加热时在梁两端悬挂一支温度计，安排专人观测棚内温度，升温过程中观测每小时进行一次，适当控制升温速度，并作好记录。当升温至20℃左右时应暂停大面积加热，并局部加热以保持棚内内温度保持在这个范围内而处于恒温养生阶段。恒温养生阶段每2～4 小时观测一次，并作好记录。
江西上饶地区最低气温度为零下2℃左右，升温时速度应不大于8℃/h。拆模前
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应停止火炉加热，将棚内温度降下来，使棚内温度与外界温差不大于15℃，同时也应适当控制降温速度不大于5℃/h,，边拆模应边用篷布将梁体覆盖，并生火炉升温至20℃左右恒温养护3天，也经过升温、恒温、降温三个过程，升温速度不大于8℃/h,降温速度不大于5℃（恒温3天后混凝土强度可达65%～70%）,后续4天应采用篷布覆盖严密。篷布内各部位的温度应尽量保持一致，温差不大于10℃。预制梁蒸汽养护结束后，要立即进行自然养护。施工中根据现场同期养生混凝土试块强度来作为拆模和预应力张拉的依据，一般情况7天以后混凝土强度可达100%。
在蒸养过程中，对预制梁进行温度监控，定时测定梁体混凝土温度以及环境温度、相对湿度、风速等参数，探索其相互关系，建立养护曲线。根据曲线变化情况及时调整养护制度。
7.2、承台、墩柱和盖梁混凝土养护
如外界温度不是很低的情况下，承台、墩柱和盖梁混凝土浇筑完成后采用蓄热法养护，具体施工方法是：砼浇筑完后，砼外露面采用棉被进行覆盖。拆模后在混凝土的外露面采用土工布和塑料布进行缠绕覆盖，充分利用砼的自身水化热来保温，并设测温孔，定时进行测温，以观察混凝土内部温度变化。
如气温较低时，采用暖棚法进行防寒，具体施工方法：采用钢管脚手架搭设保温大棚结构，暖棚四周采用彩条布或篷布进行围挡，由于暖棚的严密程度对保温的影响很大，所以必须得保证暖棚围挡严密。在暖棚内采用火炉加温，火炉由专人看管，并在暖棚内挂温度计，随时检查暖棚内温度。当同步养护的混凝土试块强度达到规定值外，转入自然养护。
8、冬季施工注意事项
8.1、搅拌机启动前，搅拌手必须检查各部件动作是否灵活，设法加热搅拌机减速器，防止启动负荷过大烧毁控制电器。
8.2、各气动支路、三联件等易冻部位都通用蒸汽进行预热，保证开关动作灵活可靠，保证混凝土的正常生产。
8.3、搅拌和输送设备提前更换防冻液，根据不同阶段气温更换相应的低温机油和低温燃油，以保证能够在负温条件下正常工作。