2016年底冬季施工组织设计

中铁十五局集团太原铁路枢纽新建西南环线第二合同段第四架子队冬期施工组织方案

冬期施工组织方案

一.编制目的

根据西南环线枢纽指挥部工期要求，及中铁十五局西南环铁路项目部“大干四季度，冲刺年度目标”劳动竞赛活动的部署，为保证施工进度，抓好西南环线铁路冬期施工，保证冬期施工质量。 二.编制原则

1、确保工程质量；

2、经济合理环保，使增加的费用为最少；

3、所需的热源和材料有可靠的来源,并尽量减少能源消耗； 三.编制依据

1、《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）； 2、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）； 3、《铁路路基施工规范》（TB10202-2002）； 4、《冬期施工手册》（中国建筑工业出版社） 5、工程所属区域的气候、气象资料。 6、《铁路营业线施工安全管理办法》 7、《铁路营业线施工安全管理补充办法》 8、《铁路交通事故应急救援规则》 四.编制范围

编制范围为：DK9+700-DK13+100及DK18+715-DK19+185段围护工程、明挖隧道主体结构、暗挖隧道结构等工程。 五.工程概况

本标段工程位于山西省太原市晋源区，线路全长3.87km，其中

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DK10+190-DK10+590为敞口式地下车站、DK12+550-DK13+100为暗挖隧道，其余均为明挖隧道。

工程所在区域气候属于暖温带干旱大陆性气侯区,受季风环流控制，寒暑分明，夏短冬长；夏热湿润，冬寒晴燥。按对铁路工程影响的气候分区线路所经地区均为寒冷地区，其冬期时间持续约4个月，对工程施工有较大的影响，必须采取有效的冬期防寒措施。

年平均气温9.8℃，极端最高温度37℃，极端最低温度-18.7℃；最大年降水量750.6毫米，最小年降水量230.4毫米，年平均降雨量456mm；无霜期平均202天；年平均蒸发量886mm，平均相对湿度56%，年日照时数为2662小时；年平均风速2.3m/s，主导风向为ESE风,频率为17%,次多风向为E,频率为15%；最大定时风速12.0/s，最大月平均日温差11℃，最大积雪厚度13～22cm，最大冻土深度为84cm。气象资料详见下表：

太原南郊站气象资料表

气象站台名称 年 平 均 气 温 (?C) 极端 最高 最低 最热月平均 最冷月平均 最大月平均日较差 湿度 降水量(mm) 相对(%) 平均 最小 太原南郊站 9.8 37 -18.7 21.4 -7.0 11 56 4 456 2.3m/s ESE、17% E、15% 12.0/s 1024～0419 22 15 冻 年 平 均 年平均风速 主导风向、频率 次多风向、频率 最大定时风速 降雪初终期 风速与风向 (m/s) 雪冻（cm） 最 大 积 雪 厚 度CM 冻土初终期 - 1 -

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气象站台名称 最大季节冻土深度 太原南郊站 84 六.冬期总体施工方案

1、冬季施工的界定

1.1、混凝土工程：当工地昼夜平均气温（每天6、14、21时所测室外温度的平均值）低于+5℃或最低气温低于-3℃时，按冬季施工办理。

1.2、路基工程：昼夜平均气温在0℃。以下且连续15d，均应按低温施工办理。

1.3、冬季施工日期：根据现有工程进度，要按期完工就必须采取冬季施工，方能为按期完工创造条件，冬期施工起止日期，按本地的气候条件一般为11月15日至第二年3月15日。

2、冬期施工的特点

2.1、冬期混凝土特点： 0～4℃时，凝结时间比15℃延长3倍，温度降到-3～-5℃时，混凝土开始冻结后，反应停止，-10℃时，水化反应完全停止，混凝土强度不再增长。在负温条件下混凝土中的水结冰，体积增加，硬化的砼结构遭到冻胀破坏。

2.2、冬期施工安全、质量风险大。天气寒冷、场地结冰、升温取暖等方面易引发安全事故。防寒保温稍有疏漏会产生混凝土冻胀、裂缝（纹）、结构疏散、表面泛霜等质量问题。

2.3、施工成本投入高。冬期施工需要从混凝土原材料开始至混凝土达到规定的强度的全过程实施防寒保温，这些措施需投入大量的保温材料、设施、设备和能源，因此冬期施工成本比一般季节的成本高。

2.4、施工生产效率低下。寒冷气候条件下劳动产生率大幅下降，

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防寒保温消耗工时多，工序组织间隙时间多、混凝土强度增长慢等因素造成生产效率低下。

2.5、冬期施工由于施工条件及施工环境不利，是工程质量事故的多发季节，尤其以混凝土工程居多。

2.6、工程质量事故出现的隐蔽性和滞后性质，即工程是冬天施工的，质量问题大多数在春天才开始暴露，因而给质量事故的处理带来很大的难度，轻者进行重新修补，严重的需要重新返工，不仅给工程带来经济损失，而且还影响工程的使用寿命。

2.7、由于冬期气温低，雨雪、大风等恶劣天气较普遍，对施工安全方面提出了更高的要求，需要加大冬季施工的安全投入。

3、冬期施工计划

根据西南环第二合同段项目经理部划定的工程项目和范围及我架子队的具体实际情况，成立冬季施工领导小组并制定如下冬季施工完成工程计划：

3.1、成立施工领导小组

成立冬季施工领导小组，具体如下： 组长：韩志会

副组长：史文礼 毛永哲 王乐平 张乃新

组员：唐立鹏 韩志富 赵华杰 刘明阳 刘毅波 乔春乐 暴广娟 李军涛

3.2、东晋隧道DK9+700-DK10+190

完成该段剩余200根围护桩、单侧500m冠梁、75m底板混凝土。 3.3、晋源车站DK10+190-DK10+590

完成该段线路右侧300m围护桩。

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3.4、晋祠隧道DK10+590-DK13+100

完成DK10+590-DK11+100段300根围护桩；DK12+140-DK12+550段剩余230根围护桩、145m底板混凝土；DK12+550处92根159管棚；DK12+780-DK13+100段仰拱24m，二衬89m。

3.5、取消晋祠车站DK18+715-DK19+185 完成剩余全部底板及二衬混凝土。 4、冬期施工准备工作

4.1、组织有关人员学习、培训，并向班组进行交底，提高对冬期施工的认识，认真落实施工措施。

4.2、代加工拌合站在冬季来临之前备足足够的干地材，以保证冬季混凝土施工的需求。

4.3、设专人与当地气象台站保持联系，及时接收天气预报， 预防寒流突然袭击。及时采取措施，减少对施工的影响。

4.4、施工机械加强冬季保养，对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，防止冻裂设备。

4.5、检查职工住房及仓库是否达到过冬条件，及时按照冬季施工保护措施施作过冬篷，准备好加温及取暖器械。当采用煤炉和暖棚施工时，作好防火、防煤气中毒措施，棚内必须有通风口，保证通风良好，确保人身财产安全。

4.6、在进入冬季前施工现场提前作好防寒保暖工作，对路基边坡等采取防滑措施。

4.7、在进入冬期施工前，对施工人员进行安全培训、考试。 4.8、室外气温由试验员每天6、14、21时进行测量，并将平均值及时告诉相关施工人员，以指导冬期施工组织。

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5、现场混凝土养护施工方案

5.1根据本段混凝土施工现场的实际情况，冠梁和隧道明洞底板混凝土浇筑尽量在每日温度最高时间段施工，施工完毕后混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，保证混凝土水化热过程中水分不流失。塑料薄膜上覆盖面篷布，特殊情况下可以采用覆盖电热毯措施。

5.2明挖隧道二衬混凝土浇筑时，洞内使用无烟煤生火提高洞内温度，洞口两侧使用篷布封堵两侧，是洞内温度达到15摄氏度以上。二衬顶混凝土施工完毕后，及时覆盖面篷布。

5.3暗挖隧道施工时，隧道洞口（过渡段隧道两侧）使用篷布密封，增加洞内温度。

现场混凝土冬期施工新增设备及材料见下表：

序号 1 2 3 名称 保温蓬布 钢管 温度计 规格 10mm厚 Φ40mm 数量 720㎡ 1200m 12个 备注 大气及棒型温度计 七、冬期施工工艺、方法

1、钢筋混凝土工程冬期施工

1.1、钢筋混凝土工程冬期施工一般规定

冬季条件下灌注的砼，在遭受冻结之前，要控制普通硅酸盐水泥配置的混凝土其临界抗冻强度不低于设计标号的30%，混凝土均不得受冻。当混凝土其抗压强度未达到5Mpa前，也不得受冻。浸水冻融条件下的砼开始受冻时，其的强度不得小于设计强度的75%。

1.2、混凝土的搅拌

（1）为减少和防止混凝土冻害，适当调整混凝土配合比，选用较小水胶比和较低坍落度的配合比（坍落度取设计的下限值），以减

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少拌合用水量。

（2）搅拌混凝土前，先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，要保证混凝土出机温度不低于10℃，的入模温度不低于5℃。先将拌合用水加热，当加热水不能满足拌合温度时，可再将细骨料均匀加热。水泥、粉煤灰、外加剂不加热。

（3）加热保温系统

A、拌合设备：拌合楼内温度不低于10℃。 B、加热细骨料：细骨料的加热控制在12℃。

C、水加热：水加热的最高允许温度是以水和水泥接触后不致引起水泥假凝为依据的，水的加热温度控制在80℃以下。当骨料不加热时，采用适当的投料顺序，先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀，再加水泥，在混凝土不超过40℃前提下可将水加热至100℃。拌和水加热要求水温准确，供应及时，保持先后用水温度一致。

1.3、混凝土的运输

浇筑混凝土前，修整好施工便道，尽量缩短运输时间，做到快装快卸。混凝土运输采用搅拌罐车运输，罐车搅拌筒采用棉毡保温，出料口采用塑料卷帘遮风保温。

1.4、混凝土的浇筑

（1）混凝土浇注前，清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢，当环境气温低于-10℃时，采用暖棚法将直径大于25mm的钢筋加热至正温。混凝土浇注时间尽量选在每日的10：00～20：00，避免大风雨雪天气浇注混凝土。

（2）混凝土采用机械捣固并分层连续浇注，分层厚度不小于20cm。

（3）当混凝土不需要加热养护，且在规定的养护期内不致冻结

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时，对于非冻胀性地基或旧混凝土面可直接浇筑混凝土。当需要加热养护时，地基接触面不低于2℃。

（4）新旧混凝土施工缝的清理工作同常温施工。 1.5、混凝土的养护与拆模

（1）混凝土开始养护时的温度应按施工方案通过热工计算确定，但不得低于5℃，细薄截面结构不得低于10℃。热工计算方法详查《冬期施工手册》P255～261。

（2）当室外最低气温高于-15℃时，地下工程或表面系数（冷却面积和体积的比值）不大于15m-1的工程优先采用蓄热法养护。

（3）当蓄热法养护不能达到要求时，采用蒸汽养护，养护温度不提高于60℃。

（4）拆除模板和保温层应符合下列规定：

A、浇注水沟墙身混凝土时制作同条件养护试件，试件强度达到抗冻强度规定后，方可拆除模板。

B、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应采取临时覆盖措施。

1.6、同条件养护试块

搅拌站每一次混凝土开盘均取样制作混凝土试块，除规定留置的不小于1组同条件养护试块，再增加1组同条件养护试块。

1.7、温度的测定

（1）室外气温由试验员每天6、14、21时进行测量，计算出平均气温。

（2）定期检测水、外加剂、骨料加入搅拌机时的温度，每一工作班至少检测4次。

（3）混凝土出机温度、入模温度至少2小时测量一次。

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（4）检测细骨料、水箱加热温度时，测温计不应受外界气温的影响，并在骨料、水箱内留置3min以上。

（5）检测混凝土养护温度，在结构隅角、突出、迎风部位均匀设置测温孔，测温孔分混凝土表面测温孔和内部测温孔，表面测温孔深度10cm，内部测温孔为结构中心，测温孔采用直径20mmPVC管预埋。

（6）当采用蓄热法养护时，测温孔应设在易于散热的部位，大体积混凝土的测温孔应在表面及内部分别设置。

（7）试验室指定专人负责温度的测定。 1.8、混凝土温度控制

为确保工程质量，混凝土入模或灌注温度不低于5℃。 入模温度＝混凝土出机温度－搅拌过程温度损失－浇注和运输过程温度损失。

A、出机温度

由于混凝土拌和物的热量系由各种材料提供，各种材料的热量则可按材料的重量、比热容及温度的乘积相加求得，因而混凝土拌和物的出机温度可按下列公式求计算：

T0=[0.92（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2Tw(mw-ωsamsa-ωgmg)+c1(ωsamsaTsa+ωgmgTg)-c2(ωsamsa+ωgmg)]/[4.2mw+0.9(mce+msa+mg)]

式中T0—混凝土拌和物的温度(℃)；

mw、mce、msa、mg—水、水泥、砂、石的用量（kg）； Tw、Tce、Tsa、Tg---水、水泥、砂、石的温度（kg）； ωsa、ωg—砂、石的含水率（%）；

c1、c2---水的比热容（KJ/Kg.K）及溶解热（KJ/Kg）。 如骨料的温度低于0℃，所含的水处于冻结状态，考虑到将冰的

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温度提高到00℃并变成水所需要的热量，公式中的系数为：

当骨料温度＞0℃时，水的c1=4.2，c2=0； 当骨料温度＜0℃时，水的c1=2.1，c2=335； B、搅拌过程温度损失

考虑到搅拌棚温度为不低于10℃，因此搅拌过程无热量损失。 C、运输过程温度损失 T2=T1-（αt1+0.032n）(T1-Ta)

式中T2—混凝土运输至浇注时的温度(℃)； T1—混凝土拌和物的出机温度(℃)； t1—混凝土运输至成型的时间(℃)； Ta—混凝土拌和物运输时的环境温度(℃)； n—混凝土转运次数； α—温度损失系数（0.10）。 D、混凝土浇注过程中的温度损失

混凝土浇注过程中的温度损失与拌和物与和环境的温差成正比，当温差为15℃时，温度损失约为2.0℃，当温差为20℃时，温度损失约为2.5℃。

E、根据实际混凝土配合比计算结果

根据以上公式，混凝土拌和物温度确定如下： 计算数据如下：

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 - 9 -

环境温度 -3℃ -4℃ -5℃ -7℃ -9℃ -11℃ -13℃ -15℃ 砂子温度 -3℃ -4℃ -5℃ -7℃ -9℃ -11℃ -13℃ -15℃ 混凝土出机温度 8.5℃ 7.5 7.1℃ 5.8℃ 4.4℃ 3.0℃ 1.7℃ 0.3℃ 混凝土灌注温度 7.0℃ 5 4.6℃ 3.3℃ 1.9℃ 0.5℃ -0.8℃ -2.2℃ 备注 砂不加热 砂不加热 砂不加热 砂不加热 砂不加热 砂不加热 砂不加热 砂不加热

中铁十五局集团太原铁路枢纽新建西南环线第二合同段第四架子队冬期施工组织方案 9 10 11 12 13 14 -5℃ -7℃ -9℃ -11℃ -13℃ -15℃ 1℃ 4℃ 5℃ 7℃ 10℃ 13℃ 8.8℃ 8.8℃ 8.3℃ 8.1℃ 8.1℃ 8.1℃ 6.3℃ 6.3℃ 5.8℃ 5℃ 5℃ 5℃ 砂加热 砂加热 砂加热 砂加热 砂加热 砂加热 根据计算结果，混凝土施工时，当环境温度高于-4℃时只须将水加热至80℃，砂不用加热，当环境温度低于-4℃时水和砂子均须加热，加热温度见上表。

1.9、钢筋工程冬期施工保证措施

钢筋工程在负温条件下，随着温度的降低，钢筋的屈服点和抗拉强度提高，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，加工性能下降。施工时采用如下措施：

（1）雪天、雨天不得在现场进行施焊，必须施焊时，要采取有效遮蔽措施。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。

（2）当环境温度低于-20℃时，不得进行施焊。 （3）钢筋负温电弧焊

电弧焊在环境温度低于-5℃的条件下进行时，与常温焊接相比，应调整焊接工艺参数。具体为：

A、焊条选择

钢筋牌号为HPB335、HPB400时，选用50以上型号焊条。 B、增大焊接电流；

C、减低焊接速度，既要防止焊后冷却速度过快，也要防止接头过热；

D、焊接过程中应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满；

E、帮条焊时，帮条与主筋之间应用4点定位焊固定，定位焊缝距帮条端部或搭接端部的距离应大于20mm；

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F、焊接时，应在帮条焊或搭接焊形成焊缝中引弧，在端头的收弧前应填满弧坑，并应使主焊缝与定位焊缝始端融合良好。

G、帮条焊或塔接焊时，第一层焊缝应在中间引弧，平焊时，应从中间向两端施焊，立焊时，应先从中间向上端施焊，再从下端向中间施焊。以后各层焊缝，采取温控施焊，层间温度宜控制在150～350℃之间。

H、帮条接头或搭接接头的焊缝厚度应不小于0.3倍钢筋直径，焊缝宽度不小于主钢筋直径的0.8倍。

I、热扎钢筋多层施焊时，可采用回火焊道施焊，回火焊道的长度宜比前焊道在两端后缩4～6mm。

2.边坡防护工程

喷射混凝土尽量在进入冬季施工前完成，若遇不可抗拒因素需要冬季施工，必须做到以下措施：

2.1、喷射混凝土拌合用水加温处理； 2.2、调整喷射混凝土配合比，选用防冻剂； 2.3、混凝土运输过程中对运输工具采取保暖措施； 八、机械设备冬季防寒、防冻、防火、防滑工作措施

1、在进入冬季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）

2、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。

3、冬季车辆启动发动机前，严禁用明火对既有燃油系统进行预

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热，以防止发生火灾。

4、冰雪天行车，汽车要设置防滑链；司机在出车前检查确认车辆的制动装置是否达到良好状态，不满足要求时不得出车，遇有六级以上大风、大雪大雾不良气候时停止运行。

6、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，并作好相应的记录。严格执行派车单作业票制度。 九、安全注意事项

1、对全体施工人员进行冬期施工安全教育，做好安全技术交底。 2、现场内的各种材料，摸板、乙炔气瓶、氧气瓶等存放场地都要符合安全要求，乙炔气瓶、氧气瓶要分开存放。

3、冬期坑槽施工，根据土质情况和工程特点制定边坡支护措施，施工中和化冻后要检查边坡稳定性，当发现出现裂缝、土质疏松及支护结构变形等情况要及时采取措施，根据土质情况、坑槽深度及时采取措施，开春化冻期间，坑边不得堆放重物和停放大中型机械设备。

4、加强冬季劳动保护工作。冬期要做好防滑、防冻、防煤气中毒工作。不得穿易滑鞋。

5、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中。大雪后要对电线进行检查，防止断电造成触电事故。配电箱要有防漏电装置。

6、新装锅炉要有技术说明书、检验合格证、设计总图、安装图、受压器件图、安装使用说明等，经检查合格后方可安装使用。

7、司炉人员必须经过专业培训，工作时遇有超压、缺水、仪表失灵、补水失灵、炉券倒塌时应及时停火，检查修复，防止发生意外事故。

8、冬期供热锅炉，必须加强锅炉保养和维修；交接班时要检查

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锅炉运行记录。操作人员在锅炉运行中应集中精力，不得擅自离岗。 十、防火注意事项

1、对全体施工人员做好安全防火教育，严格进行安全检查，对存在的安全隐患及早发现问题及时整改，制定消防应急预案。

2、施工现场配备足够的消防器材和应急物资：灭火器、消防桶、消防斧、消防镐、消防用沙、蓄水池、水管、铁铲等物资工具。

3、当发生火灾事故时，根据火灾发生的规模、危害程度及火灾不同阶段，在消防应急预案领导小组统一领导下，采取不同的处置方法和策略。

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