项目预制箱梁冬季工程施工设计方案

一、工程概况

二、编制范围、依据及原则

1、编制范围

适用于梁场分部简支箱梁预制冬季施工作业指导。

2、编制依据

2.1通桥（2013）2322-Ⅱ-1、通桥（2013）2322-Ⅴ-1；

2.2《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》（铁科技[2004]120号）；

2.3《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）；

2.4《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）。

3、编制原则

梁场混凝土采用C50高性能混凝土，为了确保梁场分部在冬期更好地完成施工生产计划，保证工程质量、施工生产的正常进行，顺利完成全年的各项技术经济指标，确保工程施工的质量、环保、安全和工期的要求，制定本方案。

三、冬季施工安排

当昼夜平均气温连续三天低于5℃或最低气温低于-3℃时，预制梁混凝土施工、预应力孔道压浆施工应按冬季施工办理。当地为温带半湿润季风气候，年日照时间长，从11月份开始，温度逐渐降低，至12、1月份最低气温为-14.4℃，平均最低气温1月份最低为-3.5℃，因此12、1、2月份按冬季施工方案进行。

四、冬季施工特点

冬季施工最显著的特点是环境温度低、相对湿度较小，这些对于新拌和的混凝土及凝固后的混凝土、预应力孔道压浆的浆液的强度增长非常不利，

对钢筋的焊接、箱梁预应力钢绞线的张拉均有一定的影响。

1、冬季混凝土施工，天气寒冷，混凝土水化反应缓慢，混凝土温度升温慢，对混凝土拌制、运送、浇筑、振捣、强度增长都极为不利。

2、冬季预应力混凝土箱梁管道压浆由于环境温度低，浆体体积小，施工后浆体强度增长缓慢，浆体受冻后强度可能停止增长。

3、在负温条件下，钢筋的力学性能将发生变化，屈服点和抗拉强度增加，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，即出现冷脆性。钢筋的接头经焊接后热影响区内的韧性将要降低，若焊接工艺掌握不当，将使钢筋的塑性和韧性明显下降，综合性能变差，如果焊接接头冷却过快或接触冰雪，更会使接头产生淬硬组织。钢筋在加工过程中所造成的表面缺陷、如刻痕、撞击凹陷、焊接烧伤等，也会显著增加其冷脆性。

4、预应力钢筋随着气温降低变脆，张拉过程中容易出现夹片夹持困难，钢绞线结冰结霜后容易出现各种安全隐患。

因此，冬季施工为保证施工生产进度、工程质量、安全，必须采取可靠的措施来保证生产顺利开展。

五、冬季施工措施

1、施工准备

保温物资、设备：防水保温被60套、蒸汽锅炉2台及配套蒸养管道、蒸汽养护棚24套、电热器（炉）若干、锅炉用煤。

人员：成立蒸汽养护组，锅炉工4人，管道工8人，锅炉及管道维修2人，保温覆盖班12人。

2、预制梁冬季施工措施

2.1施工用水管道

为防止冬季供水管道冻胀破坏，施工用水管道中热量损失，保证拌和用水及蒸汽养护用水的需求，拌合站及箱梁场供水管道采用保温材料包裹。

2.2砂石料存放

备足冬季施工所需的砂石料，对砂石料合格仓全部进行封闭包裹，砂石料用棚布遮盖保温，四周设置排水沟，防止雪水溶化后，侵入砂石堆料中，因气温低，使砂石料凝结成块。

2.3 拌和用水

施工用拌和水水池采用保温被覆盖包裹保温，将蒸汽管道通入蓄水池中，通过蒸汽对拌和用水进行加热，加热后的水温不低于80℃，为保证施工用水供应正常，必要时临时加热水箱，每小时热水量不小于4m3，2个1m3的水箱备用。

2.4粉料存放

水泥、粉煤灰、矿粉等粉料采用罐体存放，对储料罐罐体进行包裹，减小外界对粉料温度的影响。

2.5钢筋存放和焊接

钢筋存放场地搭设钢筋棚，且做到上苫下垫。钢筋电弧焊焊接时，采取防雪、防风措施，焊接后的接头严禁立即接触冰雪，焊接时的环境气温不低于2℃。在焊接前查看水银温度计，在温度大于2℃方可进行施焊。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。冬期钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，经试验合格后，方可正式施焊。

2.6混凝土搅拌机

搅拌机的储料斗（砂仓）均采取封闭保温措施，每次搅拌完成后，料斗必须清空，防止冻结。搅拌主机采用保温板全封闭处理，搅拌完成后清洗干净不存水，防止冻结。

2.7混凝土拌制

为了不使水化热过早损失，采取先进骨料及水的方法，搅拌均匀后，待

温度降至60℃时，加入水泥、粉煤灰、矿粉进行拌和，严禁将水泥与80℃以上的水直接接触，骨料中不得有冰雪和冻块，搅拌时间较常温时延长25%～50%左右。

2.8混凝土运输

拌和站的混凝土运输采用混凝土运输车，为保证运输过程中温度尽量减少损失，采取将罐车的罐体用岩棉被进行包裹，保证运输过程不超过30 min。

2.9混凝土浇筑

混凝土浇筑前对模板加热，使得模板温度不低于10℃，对模板加热采用蒸汽加热，适当采取挡风措施。箱梁砼浇筑采用混凝土输送泵及布料机进行，混凝土入模温度不低于10℃。在浇筑过程中为防止混凝土温度下降过快，对泵送管道进行覆盖包裹，并在浇筑过程中采取边浇筑边覆盖的方式进行。严禁在输送泵中、桥面抹面时额外加水。

混凝土浇筑尽量选在白天中午气温高的时间段进行，控制混凝土的浇筑时间在5～7小时，梁场采用两台混凝土输送泵和4台混凝土运输车，合理组织混凝土的施工，使各环节紧凑有序，保证混凝土浇筑连续，这样缩短了混凝土的运输时间及卸料等待时间，减小混凝土温度损失。

3、冬季预应力张拉、压浆、封端措施

预应力筋冬期施工在低温下张拉锚固极易发生脆断，要求张拉设备和各项张拉操作尽可能在温度较高时进行，应尽量避开晚间寒冷天气。在张拉油泵下放置加温设施将液压油加热至适当温度即可。在张拉施工的操作前，打开油泵空运行，确保油箱中空气排空后再进行张拉。当外界温度低于-10℃时，不能进行张拉作业。

在终张拉完成后及时将梁端箱内用保温被遮挡，压浆前箱内设置电热器对梁体进行升温，压浆用水采用储水罐进行加热，水温不低于50℃时开始搅拌浆液进行压浆作业，压浆过程中及压浆后3天内箱内持续加热保温，内部

挂设水银温度计来观测温度，确保压浆完成后三天棚内环境温度及梁体温度不低于5℃。

封锚混凝土采用干硬性补偿收缩混凝土，封锚混凝土灌筑后及时采用塑料薄膜覆盖并加盖保温被。封锚混凝土灌筑时间选在中午温度较高时进行，温度低于5℃时封锚后梁端挂设电热器进行保温，确保混凝土初凝后方可移走电热器。

4、冬季混凝土养护措施

为加快制梁进度缩短工期，在冬期低温、干燥环境下采用蒸汽养护方案。蒸汽养护由供热、通风、养护罩及温控四大部分组成。

4.1供热系统

按照梁场的生产能力（2孔/天，砀山制梁场3孔/天），经过热工计算设置1台4t蒸汽锅炉。为保证整个梁在养护期间均匀的供应蒸汽，在梁体周围底部、侧面、箱内布设蒸养管道，整个制梁台座及梁体采用75mm后的保温板进行封闭蒸养，梁面覆盖防水保温被。

4.2在棚内适当的位置留通风孔，用来调节温度。

4.3养护罩

养护罩采用移动型养护罩，养护罩由钢骨架和保温板组成，操作方便，可使用性强。

4.4温控系统

我场采用北京首瑞测控技术有限公司的多点测温蒸养无线数据采集系统型号：JDC-IV。测温频次为2小时并进行测温纪录，箱梁在浇筑后4小时内进行测温。

在混凝土箱梁蒸汽养护过程中，在箱梁适当的位置布置相应的温度传感器（见蒸养横断面图）。

在箱梁位布设传感器，测梁体芯部与表面的温度，1孔梁共计布设8个传

感器，分别设置箱内，箱外及芯部、表层。

温度传感器温度信号处理及发射接收台调节所需要的温度。

4.5混凝土蒸汽养护

蒸汽养护采用温度控制养护罩蒸汽跟踪追养法。养护罩骨架为槽钢与角钢焊成的空间格构架，并用保温板做顶，四周用蓬布和保温棉做围，以4t锅炉供汽，锅炉管道采用DN100管并连，用DN100阀门控制。主管道采用DV100国标焊接，电焊连接，每条线路DN100不锈钢伸缩节3套，确保主管路系统供热不变形，法兰连接。支管采用DN80国标焊接，由DN80阀门控制，每5m 安装棚内供汽喷头一套。供汽喷头系统由DN40支管、DN40球阀、DN40快速接头连接。喷头位于制梁台座上方2400mm处，由橡胶软管将主管和支管连接。供汽喷头由间距50cm，Φ5mm排汽孔组成。所有构件做防腐处理，采用橡胶保温管、岩棉进行保温处理，并用树脂封实。

管道直接接入梁体腹腔、翼缘和底模空隙内，汽流方向要避免直接正对混凝土面，蒸汽管路的布置要求保证养护罩内每处的温度基本一致，在梁体横截面内的不同位置布设7根纵向管道，由两头对称进汽，由端头DN40阀门控制各管道进汽量。

养护过程中严格控制升、降温度、恒温时间和拆模温度。通蒸汽以后定时测温度，并作好记录。感温元件分别布置在跨中、1/4截面、梁端各布置四处，梁端箱内布置一处。恒温时每2小时测一次温度，升、降温每小时测一次。根据实测温度调整蒸汽放入量，用以调节环境温度，平衡箱梁内外温差，防止混凝土表面裂纹产生。

蒸养棚横断面示意图

蒸养棚纵断面示意图

蒸汽养护制度表达式：4+4+24（45℃）+4（h）。

灌筑完毕以后，采用养护罩封闭梁体，并输入蒸汽控制梁体周围的湿度和温度。养护罩内的温度控制不超过45℃，气温较低时输入蒸汽升温，气温较高时则可减少输入蒸汽，混凝土初凝后梁面和箱内均蓄水保湿。为防止梁体裂纹及损失强度，通汽升温前先静养4小时，待混凝土初凝后再升温。此

过程中，若环境气温低于5℃，可向棚内通入少量蒸汽，以维持混凝土内外温差，同时起保温作用。升温时间4小时，升温速度不超过10℃/ h，温度控制在45℃内；恒温不超过45℃，混凝土芯部温度控制在60℃左右，保持24小时，然后降温。降温时间4小时，降温速度不超过10℃/h；当降温至梁体表面温度与环境温度之差不超过15℃时，撤除养护罩。罩内各部位的温度应尽量保持一致，温差不大于10℃。箱梁蒸汽养护结束后，要立即进行自然养护，时间不得少于14天。

在蒸养过程中，对箱梁进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境温度、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。

梁体初张拉完成后移至存梁区后，梁面覆盖防水保温被，箱内端头封闭，箱内在温度低于5℃后采用电热器加热保温，梁体外表面喷涂养护剂，待梁体混凝土强度达到设计值，压浆完成保温3天后即可撤除梁面保温被。

六、施工保证措施

1、机械设备冬期防寒、防冻、防火、防滑工作措施

在进入冬期前对所有机械设备做全面的维修和保养，作好油水管理工作，结合机械设备的换季保养，及时更换相应牌号的润滑油；对使用防冻液的机械设备确保防冻液符合当地防冻要求；未使用防冻液的机械设备要采取相应的防冻措施（采取停机后排放冷却水或进入暖棚车间内）。

各种车辆使用的燃油，要根据环境气温选择相应的型号，冷车起步时，要先低速运行一段路程后再逐步提高车速。

冬期车辆启动发动机前，严禁用明火对既有燃油系统进行淤热，以防止发生火灾。

严格执行定机定人制度，机械保管人员要坚守岗位，看管好设备，每位操作人员必须在上岗前认真查看设备运行状况，并注意观测行走轨道是否畅

通，同时作好相应的记录。

2、冬期电气安全管理

现场应设电工负责安装、维护和管理用电设备。严禁非电工人员随意拆改。

施工现场严禁使用裸线。电线铺设要防砸、防碾压，防止电线冻结在冰雪之中。大风雪后，应对供电线路进行检查，防止破损电线造成触电事故。

3、质量控制

对原材料加强管理，做好材料的存放保管工作，尤其是水泥、钢筋、砂石料等材料的存放，做好防水、防潮处理。

在混凝土浇筑过程中如遇突袭的雨雪天气，要立即测定砂、石等集料的含水率，及时调整配合比。当浇筑完毕遇下雪，要立即用蓬布覆盖。冬季施工混凝土表面严禁直接浇水。

加强对地表沉陷，制梁台座、存梁桩、移梁滑道及搅拌站的沉降观测，作好梁的徐变上拱观测，如发现问题及时汇报做好处理。

4、安全措施

4.1对全体员工定期进行安全教育，在冬季施工前结合施工任务做好安全技术交底，配备好安全防护用品。

4.2由安全员对工人进行安全教育和操作规程的培训，对变化工种及临时参加生产劳动的人，也进行了安全教育和安全培训。

4.3特殊工种必须取得国家颁发的资格证书后方可上工作。

4.4所有工种都必须有安全员的详细安全措施交底，才进行施工作业。

5、冬季施工安全要点

5.1在冬季施工中，应采取必要的防滑措施。生活及施工道路做到经常清理，做到不积雪、积水、积冰。

5.2施工时，如接触汽源、热水、要防止烫伤。

5.3在砼浇筑前，提前对模板及预埋件进行检查，清理箱内积雪、冰块。

5.4现场火源，加强管理，使用煤气时要防止爆炸，使用焦炭、煤炉事应注意及时通风，防止煤气中毒。

5.5施工现场严禁使用裸线，防止电线被冻或埋藏在雪中，大雪后及时检查线路，防止断线造成触电事故。

5.6冬季施工中，凡高空作业严格要求系安全带，穿防滑鞋，防止滑落及高空坠落。

5.7施工现场水源及消防用品都应做好标记。

6、环保要求

6.1在冬季施工中，梁场生产过程中出现的建筑垃圾及大雪后的雪块必须放人当地政府指定的回收位置，不能私自乱堆乱放影响当地环境。

6.2对进场人员进行保护动物植特的教育和培训，施工过程中不破坏用地界以外的树木或植被。

6.3对冬季施工产生的建筑垃圾必须堆放指定位置。

6.4沥青、油类、漆料等化学品不堆置于河流、鱼塘、湖泊及饮用水井附近，备有足够遮盖的帆布，防止雨天化学品随雨水进入水体。

6.5生产生活垃圾分类集中存放、集中处理。定期收集施工营地的固体废物，将其送到指定的固体废物处理站进行处理。

七、组织机构

为保证冬季施工方案在施工中有效落实，梁场分部成立了以场长为组长的检查领导小组，由安质部、工程技术部组织人员进行日常检查。具体检查各项控制措施的落实情况、测温人员到位情况及测温记录、箱梁养护情况。组织机构如下：

组长：

副组长：

成员：

八、应急预案

为了减少冬季施工可能发生的停水、停电、堵管、下雪、锅炉故障对预制梁混凝土浇筑质量造成影响，制定冬季施工应急预案。

1、应急指挥中心地点

现场生产管理部。

2、应急组织机构及职责分工

2.1应急组织机构

成立以场长为组长、副场长和总工为副组长的应急领导组，如下：

组长：

副组长：

成员：

办公室设在现场生产管理部。

2.2职责

一旦发生施工过程中可能发生的停水、停电、堵管、锅炉故障等状况启动预案；

组长和副组长负责应急响应的组织与指挥；组织人员进入事故现场。

3、应急响应的组织

事故处理组组长：

职责：组织相关作业人员进行应急处理。

通讯联络组组长：

职责：发生停电事故时及时与电业部门联系；确保各部门通讯联络畅通。

4、应急响应的责任部门和责任人

应急响应的责任部门是生产管理部，责任人为。

5、紧急情况可能发生的部位、场所

可能发生在搅拌站、浇筑区。

6、紧急情况发生时需要的人员、设备、装置、材料

人员（每个梁场）：水道工2人，电工2人，机械领工员2人；

设备（每个梁场）：发电机2台、蓄水池2座、1台混凝土汽车泵（与桥梁分部物资设备队建立联络）。

7、应急处理的具体步骤及方法

停电发生后，第一现场人员应立即通知现场领工员及值班电工，并向应急领导组汇报。值班电工在接到通知后应立即启动备用电源，保证搅拌站、混凝土泵、混凝土布料机的连续作业，并通知现场与浇筑无关的用电量大的设备停止工作。

通讯联络组与电务部门联系，查明原因。应急响应组组织电工排查原因。

堵管发生后，第一现场人员应立即通知现场领工员及值班电工，并向应急领导组汇报。事故处理组对原因进行仔细的排查，以最短的时间、最快的速度查明事故原因，实施事故处理。

锅炉及供气管道故障情况下，启动检修人员立即对故障进行排查处理，对制梁台座采用电热器进行加热保温处理。

停水发生后，通讯联络组与供水公司联系，查明原因，及时处理。及时采用备用水井供水。