新建哈爾濱至佳木斯鐵路工程
中鐵二十二局哈佳鐵路hjzq-ⅱ標
預製t梁冬期施工專項方案
中鐵二十二局哈佳鐵路專案部
二〇一四年九月
審批單中鐵二十二局哈佳鐵路專案部
預製t梁冬期施工專項方案
1 編制依據
1.1 《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》tb10424-2010、《預製後張法預應力混凝土鐵路橋簡支t梁技術條件》tb/t3043-2005、《鐵路混凝土工程施工技術指南》鐵建設〔2010〕241號、《鋼筋焊接及驗收規程》jgj18-2012等規範要求。
1.22023年9月13日哈佳鐵路公司組織的關於2023年冬期施工方案的會議要求。
1.3 參考了哈爾濱地區有關氣候氣象資料
2 工程概況
中鐵二十二局哈爾濱鐵路建設集團有限責任公司賓縣賓西制梁場承擔著新建哈佳鐵路dk1+329～dk60+330哈爾濱特大橋至興業屯特大橋範圍內的1520單線孔預製t梁的生產任務，其中32公尺梁1454單線孔，24公尺梁62單線孔，20公尺梁4單線孔。按哈佳鐵路公司有關要求2023年12月末須通過生產許可證認證，因此部分t梁生產將提前安排在2023年冬期施工。
3 2023年度冬期施工總體計畫安排
3.1 整體安排：
2023年10月15日—2023年11月30日製梁45片（日均1片）
2023年12月01日—2023年12月30日製梁15片（日均0.5片）
3.2 說明：為2023年12月30日完成認證，本梁場制梁安排
2023年10月15日—11月15日製梁30片
2023年11月30日進行局級投產鑑定
2023年12月5日開始申報許可證
2023年12月30日完成取證
4 冬期施工的確定
根據《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》tb10424-2010、《預製後張法預應力混凝土鐵路橋簡支t梁技術條件》tb/t3043-2005規定當晝夜平均氣溫連續3天低於5℃或最低氣溫低於-3℃時，混凝土工程應按冬期施工處理，採取保溫措施。
5 梁場的氣候特點
據查哈爾濱市賓縣賓西鎮，冬季採暖期從每年10月20日至次年4月10日，長達6個月。經多年氣象資料顯示，哈爾濱地區11月中旬至3月中旬為嚴寒期，氣溫達到-15℃至-25℃之間。11月氣溫0℃至-10℃，12月氣溫-9℃至-20℃，1月氣溫-13℃至-24℃，2月氣溫-7℃至-20℃，3月氣溫2℃至-10℃，4月氣溫13℃至1℃。
6 冬期施工部署
6.1冬期施工準備
6.1.1 人員準備
施工人員增加鍋爐工6人、水質化驗員2人、機械裝置維修工8人。
6.1.2機械準備
增加2t、3t蒸汽鍋爐各1臺、1.5t水暖鍋爐1臺、保溫hzs120拌合站2臺，保溫8m3混凝土運輸車6臺、5t捲揚機4臺、熱風幕8個。
6.1.3工裝準備
制梁區增加移動式保溫廠房4棟，共1920㎡（長40m，寬12m，高5m），每個廠房內設制梁台座2個。10t龍門吊（澆築混凝土）4臺，2101模板4套，增設蒸汽管路3500m。
存梁區設定高度7m，25m×400m的暖棚（終張區10個區的面積）。張拉、壓漿、封端、保護層施工的溫度。
6.1.4冬期施工前，結合工程進度安排，組織有關人員學習冬期施工方法和技術措施，並進行論證，確保措施可靠、合理、節能降耗。
6.1.5 掌握氣象變化趨勢
施工時及時掌握天氣預報的氣象變化趨勢及動態，以利於安排施工，做好預防準備工作。
6.1.6 冬季管路保溫防寒措施
為了防止冬季供水管線凍壞，影像供水，冬季水池覆蓋保溫材料，供水管線一律採用包裹保溫材料處理。
6.1.7 機械裝置的冬季養護措施
a）進入冬季後，盡可能將一些材料、裝置移入室內存放，對體積較大裝置可採取加蓋棚布的方法進行覆蓋，防止不必要的破壞。
b）水箱、水幫浦、管道採取保溫措施，防止凍壞。
c）對冬期施工使用的各種機械進行全面檢查，更換各種潤滑系統用油及燃料，對有問題的機械裝置及時修理，不得帶故障運轉。機械在使用前首先檢查傳動系統，無凍結情況後方可啟動，非專職機電人員嚴禁動用機械裝置。
6.2 整體工藝布置
6.2.1 廠房平面布置圖
6.2.2工藝流程
a）在鋼筋加工棚內將鋼筋加工成半成品，在鋼筋綁紮台座上綁紮鋼筋；
b）將綁紮好的鋼筋吊裝至制梁台座上，組裝模板；
c）移動保溫棚至組裝好模板的台座位置對模板進行預溫；
d）模板溫度達到5℃後，用1.5m3料斗與龍門吊配合澆築混凝土；
e）篷布覆蓋後在廠房內蒸汽養護；
f）強度達到33.5mpa後進行拆模、初張；
g）初張後降溫，與室外環境溫差15℃以內，移動保溫廠房，用90t吊裝至終張區進行存放。存放時保溫棚內，並覆蓋篷布進行保溫養護。
6.3 冬期施工措施
6.3.1 鋼筋工程
a）鋼筋隨著溫度的降低，屈服點、抗拉強度、伸長率和衝擊韌性下降，存在著冷脆傾向。負溫下使用的鋼筋焊接接頭，在構造上應防止在接頭處產生偏心受力狀態，焊接後應防止溫度驟降現象。
b）鋼筋冬季施工全部在暖棚內進行，暖棚採用成品岩棉板搭設活動板房，約20m×50m=1000㎡
c）鋼筋焊接主要採用閃光對焊，在冬期施工前盡量對焊完成。冬季對焊時，在對焊區搭設暖棚，棚內設電暖器，保證鋼筋對焊時溫度不低於5℃，每批鋼筋焊接後在棚內自然冷卻後方可戶外安裝施工。鋼筋採用電弧焊焊接時，採取防雪防風及保溫措施，焊接後的接頭嚴禁立即接觸冰雪。
d）鋼筋綁紮完成後，在雨雪天氣時，停止綁在作業，採用篷布對綁紮成型的鋼筋骨架進行覆蓋。
6.3.2 模板工程
模板在保溫棚內封閉保溫，自頂板鋼筋吊裝開始通蒸汽加溫預熱，確保模板溫度5℃以上。保溫棚委託專業廠家製作。
6.3.3 混凝土工程
6.3.3.1原材料及混凝土拌和裝置保溫措施
a）砂、石料保溫措施
粗細骨料倉與配料機搭設整體式保溫棚，並更換骨料倉現有的非保溫棚，棚內採用鍋爐供暖進行公升溫，對澆築前的砂、碎石進行加熱，進出口位置設定推拉門，掛防寒門簾進行保溫，確保棚內溫度在5℃以上。
b）粉料倉保溫措施
水泥及礦物摻合料罐體包裹棉被保溫處理（水泥、礦物摻合料只能自然預熱，不得直接加熱）。
c）外加劑保溫措施
外加劑：設定保溫棚，棚內安裝電暖氣，確保棚內溫度在5℃以上。
d）拌合用水公升溫保溫措施
混凝土攪拌使用的熱水採用冷水與蒸汽中和法加熱，在攪拌站設定地埋式蓄水池，容積40m3，拌合水加熱方法：從鍋爐房接入蒸汽管道，將蒸汽通入水池中，水溫控制在50～80℃。施工過程中，試驗室應加強對水池中水溫的監測，在混凝土開盤前必須測定水溫，必須做好測溫記錄。
拌合用水溫度應由熱工計算確定，當水溫過高時，停止供氣，往水箱中加入涼水中和；水溫過低時，則往水池中蒸汽公升溫。
e）拌合站保溫措施
（1）攪拌機棚內安裝電暖氣，使其內部溫度不低於10℃，開盤前及結束後使用拌和熱水沖洗鼓筒，攪拌機出料口安裝熱風幕。
（2）外加劑、水輸送管道採用包裹岩棉保溫處理。
（3）混凝土攪拌時間在原基礎上延長50%，現攪拌時間3min。
（4）骨料配料機及輸送帶安裝熱風炮及電暖氣保溫，使其溫度不低於5℃。
（5）攪拌站混凝土接料區搭設保溫棚進行全封閉保溫。
6.3.3.2混凝土攪拌
a）實施冬季施工混凝土攪拌工藝，調整骨料下料順序為骨料→水→粉料→外加劑。嚴格控制混凝土的配合比和坍落度，採取防凍保溫措施確保混凝土質量。低溫季節拌製混凝土時，先用熱水和蒸汽預熱攪拌機，對砂、石料加溫融化凍塊，加溫拌合用水，適當延長攪拌時間，以保證混凝土拌合物出機溫度不低於10℃，並通過熱工計算控制混凝土拌合物的出盤溫度。
熱工計算舉例，現場技術員按此方法進行計算，冬期施工必須嚴格執行施工質量驗收規範的有關規定。
以c60混凝土為例，每立方公尺混凝土中的材料用量為：水148kg，溫度80℃；膠凝材料用量495kg，溫度5℃；砂632kg，溫度5℃；石1175kg，溫度5℃；砂含水率3%，石含水率1%，攪拌棚溫度10℃，混凝土拌合物採用封閉式幫浦車運輸，運輸和成型共歷時0.5小時，當時氣溫-10℃。
（1）混凝土拌合物的理論溫度
t0=[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：t0—混凝土拌合物的理論溫度（℃）；
gw、gc、gs、gg—每立方公尺水、水泥、砂、石的用量（kg）；
tw、tc、ts、tg—水、水泥、砂、石的溫度（℃）；
ps、pg—砂石的含水率；
b—水的比熱（kj/kg·k）；
b—水的溶解熱（kj/kg·k）。
當骨料溫度＞0℃時，b=4.2 b=0
當骨料溫度≤0℃時，b=2.10 b=335
t0=[0.9*(495*5+632*5+1175*5)+4.2*80*(148-0.
03*632-0.01*1175)+4.2*(0.
03*632*5+0.01*1175*5)-335*(0.03*632+0.
01*1175)]/[4.2*148+0.9*(495+632+1175)]=15.
94℃（2）混凝土從攪拌機中傾出時的溫度
t1=t0-0.16（t0-td）
式中：t1—混凝土從攪拌機中傾出時的溫度℃
td—攪拌棚內溫度（℃）
t1=15.94-0.16（15.94-10）=14.99℃
（3）混凝土經運輸成型後的溫度
t2=t1-（at+0.032n）（t1-tp）
式中：t2—混凝土經過運輸成型後的溫度（℃）；
t—混凝土自運輸至成型的時間（h）；
n—混凝土倒運次數；
tp—室外氣溫（℃）；
a—溫度損失係數（封閉式自卸汽車a=0.1）
t2=14.99-(0.1*0.5+0.032*7)*(14.99+10)=8.14℃
（4）混凝土因鋼筋及模板吸熱後的溫度（℃）
t3=(gn**t2+gmcmtm)/（gn**+gmcm）
式中：t3—混凝土因鋼筋及模板吸熱後的溫度（℃）；
gn—1立方公尺混凝土的重量（kg）；
gm—與1立方公尺混凝土相接觸的模板和鋼筋總重量（kg）
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