桥梁隧道冬季施工方案

桥梁隧道等结构物冬季施工。

山西中南部铁路通道****标

第三项目部DK***～DK*****段

冬季施工方案

一、管段工程概况

新建山西中南部铁路通道工程****标第三项目部管区位于山西兴县蔡家崖乡境内，起讫里程为 ****～DK32+585，正线长度9.38Km。

1、主要工程项目

隧道工程：薛家塔1号隧道出口段（1568m）、薛家塔2号隧道(423m)、石岭则隧道(487m)及刘家梁隧道(2611m)，隧道总长5.089km。

桥涵工程：苏家塔1#大桥（175.8m）、苏家塔2#大桥（143m）、苏家塔3#大桥（111m）、苏家塔4#大桥（175.8m）、蔚汾河特大桥（1490.94m），5桥总长2.097km；盖板涵8座。

路基工程：路基8段，总长2.194km。

2、工程特点及难点

工程特点

隧道工程：管区内隧道以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主，地层为新生界第四系新黄土、老黄土、砂及卵砾石，第三系黏土和粉质黏土、半胶结砾岩，下伏中生界砂岩、页岩、泥岩等，地质构造复杂。

桥梁工程：桥梁以高墩、大跨度连续梁为重点，最高墩达90m，加上0#块8.9m，承台顶至桥面高达到99m，连续刚构最大跨达120m，并且墩台位置多在深沟中陡壁上，跨越S313省道，施工难度大，安

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全风险高。

工程重难点

蔚汾河特大桥全长1490.94m，主墩高90 m；桥梁孔跨布置为17-32 m简支T梁+1-（70+3×120+70）m连续刚构+3-（70+70）m连续梁，其中第3跨跨越313省道及蔚汾河，难度较大，被列为标段的重难点工程。

二、目前施工进展情况

1、目前总体完成情况

截止目前主要的形象进度为：路基土石方完成挖方26万方，剩余12万方（仅为到图数量，以下同），隧道折合完成成洞200米，剩余4006米，涵洞完成3延长米，剩余5座，部分到图的苏家塔1#、2#大桥桩基施工刚刚开始。

2、蔚汾河特大桥施工完成情况

到目前为止，该桥的施工情况为：

先期到图的简支梁段14#～28#完成钻孔灌注桩65根，剩余41根（其中5个墩无图）；完成承台1个，剩余14个；墩台身未施工，剩余15个。

部分到图的0#～6#段落，一联70m+120m+120m+120m+70m连续刚构主墩目前完成2#、4#墩桩基的挖孔施工，近日即可灌注砼，3#墩完成桩基挖孔近半,5#墩未开工，剩余挖孔桩20根；另外0#、1#、5#、6#无图。

7#～13#墩无图，其中包括三联70m+70m T构，未施工。

三、冬季施工气候条件

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1、气候情况

线路所经地区属暖温带亚湿润气候区。四季气候特征明显，冬季受极地大陆性气团控制，夏季主要受热带海洋性气团控制，春、秋两季由大陆性气团和海洋性气团交替影响，但以前者为主。按对铁路工程影响的气候分区，本标段属寒冷地区。

沿线主要气象特征具体见表1。

表1 主要气象特征一览表

冬季平均气温在-8～-15℃左右，沿线土壤最大冻结深度1.05m。

2、冬季施工气候条件

当环境昼夜平均气温（最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值）连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃时，按冬季施工处理。昼夜平均气温在0℃以下且连续15d时，路基施工应该按低温施工办理。

四、冬季施工的内容及计划安排

1、冬季混凝土施工的内容

（1）桥梁工程：蔚汾河特大桥及苏家塔1#～4#大桥的钻孔及挖孔桩施工、该5桥的承台施工、蔚汾河特大桥的桥墩身施工等。

（2）涵洞工程：涵洞基础及边墙。

2、路基低温施工的内容

全部挖方段路基的开挖。

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3、冬季施工的计划安排

蔚汾河特大桥：钻孔桩完成到图的41根以及未到图的全部；挖孔桩完成2#～5#墩的全部88根，承台完成17个；墩身完成3#、4#、5#、7#、9#、11#的20m以下部分以及简支梁段的7个。

苏家塔1#大桥：桩基完成56根；承台7个。

苏家塔2#大桥：挖井基础6；承台6个。

苏家塔3#大桥：全部桩基及承台。

苏家塔4#大桥：全部桩基及承台。

涵洞工程：完成3座。

路基工程：完成挖方约23.2万方。

五、冬季施工测温

1、测温时间最短不得少于3分钟，读数要快、准。测温人员应及时向项目经理部汇报，以便及时采取措施。混凝土冬季施工测温项目和次数见下表规定。

温度计插入测温孔后，堵塞住孔口，留置在孔内3~5min，然后迅速从孔中取出，使温度计与视线成水平，仔细读数，并记入测温记录表，同时将测温孔用保温材料按原样覆盖好。

2、水、外加剂及骨料的温度按要求测温。测量水、外加剂溶液和砂的温度，温度计插人深度不小于10cm，测量粗骨料温度，插入深度不小于10cm并大于骨料粒径1.5倍，且周围用细粒径充填。混凝土的机口温度、运输过程中温度损失及浇筑温度，根据需要测量。温度计插人深度不小于10cm。

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3、已浇混凝土块体内部温度，用玻璃温度计测量。大体积混凝土浇筑后3d内加密观测温度变化：外部混凝土每天观测最高、最低温度；内部混凝土8h观测一次。其后宜12h观测一次。

4、气温骤降和寒潮期间，应增加温度观测次数。

混凝土冬期施工测温项目和次数

冬期施工测温记录表（样表）

六、混凝土冬季施工方案

1、准备工作

根据年度计划和施工组织设计，确定冬期施工的工程项目。

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收集兴县气象台历年气象资料，设置工地气象观测点，建立观测制度，及时掌握气象变化情况。

编制冬期施工方案及技术措施，对有关人员进行技术交底或培训。

落实有关工程材料、防寒物资、能源和机具设备。

2、施工方法

根据工程类别、气象资料、材料来源和工期等要求，通过热工计算及经济分析，选择下列两类施工方法：

在养护期间不需对混凝土加热的蓄热法、掺外加剂法和综合法。

在养护期间需利用外部热源对混凝土加热的暖棚法、暖气加热法、电热法和热综合法。

3、混凝土的配制、搅拌和运输

搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，保证混凝土的入模温度不低于5℃。水泥、粉煤灰、外加剂等可在使用前通过暖棚内温度进行自然预热，但不得直接加热。

混凝土宜选用较小的水胶比和较小的坍落度。

①当需要对水进行加热处理时，水的加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时，水可加热至80℃以上，但搅拌时应先投入骨料和已加热的水，拌匀后再投入水泥。

②为保证拌合后砼的出盘温度，在对拌合用水加热的同时，粗细

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骨料也采用暖棚法进行均匀加热，其加热温度不应低于20℃。

③当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应重新调整拌和料的加热温度。

④混凝土搅拌时间宜较常温施工延长50％左右。

骨料中不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。

搅拌设备宜安装在气温不低于10℃的暖棚内。搅拌混凝土前及停止搅拌后，应用热水冲洗搅拌机鼓筒。

混凝土的运输罐车设有保温措施。运输时间应缩短，并尽量减少中间倒运环节。

4、混凝土的浇筑

混凝土浇筑前，应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。当环境气温低于-10℃时，应将直径大于或等于25mm的钢筋和金属预埋件加热至正温。采用结构物外搭设的暖棚保证其温度。

新、旧混凝土施工缝的处理：

①当旧混凝土面和外露钢筋（预埋件）暴露在冷空气中时，应对距离新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的旧混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋（预埋件）进行防寒保温。

②当混凝土不需加热养护，且在规定的养护期内不致冻结时，对于非冻胀性地基或旧混凝土面，可直接浇筑混凝土。

③当混凝土需加热养护时，混凝土和地基接触面的温度不得低于2℃。

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混凝土应采用分层连续的方法浇筑，分层厚度不得小于20cm。 采用加热养护的整体结构，当混凝土的养护温度高于40℃时，应预先安排混凝土的浇筑顺序和施工缝的位置。

5、混凝土的养护与拆模

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℃，细薄截面结构不宜低于10℃。

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的工程应优先采用蓄热法养护，并符合下列规定：

①所采用的保温措施应使混凝土的温度下降到0℃以前达到设计要求的强度。

②混凝土浇筑成型后，应立即防寒保温。保温材料应按施工方案设置，并保持干燥。应对结构的边棱隅角加强覆盖保温，迎风面应采取防风措施。

当用蓄热法养护不能达到要求时，可采用外部热源加热法养护，养护制度应通过试验确定，并应符合下列规定;

①整体浇筑表面系数等于或大于6m-1的结构，升温速度不得大于15℃/h；浇筑表面系数小于6m-1的结构，升温速度不得大于10℃/h。

②用蒸汽加热法养护的混凝土，当采用快硬硅酸盐水泥、硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥时，养护温度不得高于60℃。

③采用电热法养护的混凝土，当结构的表面系数小于15m-1时，

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养护温度不宜高于40℃；当结构的表面系数大于15m-1时，养护温度不宜高于35℃。

④恒温养护结束后，表面系数等于或大于6m-1的结构，降温速度不得大于15℃/h；表面系数小于6m-1的结构，降温速度不得大于5℃/h。

当采用暖棚法养护混凝土时，棚内底部温度不得低于5℃，且混凝土表面应保持湿润；采用燃油加热的，应将烟气排出棚外。

拆除模板和保温层应符合下列规定：

①混凝土达到设计要求强度时方可进行模板的拆除。

②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宜采用临时覆盖措施。

③采用外部热源加热养护的混凝土，当养护完毕后的环境气温仍在0℃以下时，待混凝土冷却至5℃以下且混凝土与环境之间的温差不大于15℃后，方可拆除模板。

七、冬季施工措施

1、钻孔桩施工

测量放样：测量控制桩及护桩要做好保护，其埋置深度须大于施工期间的冻土深度，防止冻融引起桩位变化。

加强对钻机、挖掘机、泥浆泵等施工机械、机具的冬期保养，添加防冻液，防止受冻。

钻渣（泥浆）及时清除或外运。

严格控制混凝土灌筑时间，保证混凝土的入孔温度不低于5℃。

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当环境温度低于－10℃时，不再进行钻孔桩混凝土浇筑。浇筑时注意做好漏斗的防风保温。拆下来的导管，要及时冲洗干净，防止混凝土冻结。

由于设计桩顶标高均在冰冻线以下，故浇筑完成后保留孔内泥浆和超灌部分的混凝土即可，不用对桩头混凝土做专门的保温养护。

2、承台砼浇注

混凝土浇注前，清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢，并在基础周围设置１道２m高的篷布挡风封闭围护，使得基础表面混凝土上部不过多地受冬季大风天气的影响，在局部形成一个温度、湿度相对稳定的环境，也便于混凝土表面收光人员的操作。

为保证浇筑前及浇筑中暖棚内的环境温度，采用在基坑内四周设置火炉的方法加热。

混凝土采取分层浇筑，以便于混凝土中水化热的散失，分层厚度选取为０.5ｍ。每层混凝土在初凝前完成上层浇筑，新旧混凝土接茬时间不应超过８h，最迟不超过12h（混凝土初凝时间）。振捣应由专业技术工人操作，快插慢拨，接茬时应插入下层混凝 ５cm。混凝土振捣速度不宜过慢，防止混凝土受冻后难以振捣。混凝土浇筑时，需来回拖动泵头软管，使得构件中各部位的混凝土胶凝材料分布均匀，以免造成局部骨料堆积影响混凝土整体强度。

收盘时混凝土表面为了防止混凝土冻结无法及时收光，操作时只收１遍光，以减少混凝土表面收缩裂缝。

承台混凝土浇注后，先覆盖一层塑料布，上面覆盖一层土工布，

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再盖一层棉被，拆模后基坑及时进行回填。

3、墩身施工

墩身保暖搭设双层脚手架，外层蒙棚布，里面安放暖风炮，拆模后墩身及时包裹一层厚塑料薄膜再蒙土工布的方法进行保温。

当墩身较高无法一次浇筑时，就有新旧混凝土施工缝需要处理，处理措施为：

施工缝处的水泥砂浆、松动石子或松弱混凝土必须凿除干净，并用高压风吹理干净，但不得有积水。

新混凝土在浇注前，宜在横向施工缝处先铺一层厚约15mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。然后再继续浇注新层混凝土。施工缝处的新层混凝土要重点捣实。

冬期施工接缝混凝土时，在新混凝土浇注前对结合面进行蓄热加热使结合面有5℃以上的温度，浇注完成后，及时加热养护使混凝土结合面保持正温，直至进浇注混凝土获得规定的抗冻强度。

当旧混凝土面和外露钢筋暴露在冷空气中时，对新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋进行防寒保温。

混凝土采用机械捣固并分层连续浇注，分层厚度不小于20cm。

4、垫石施工

混凝土入模温度保证不小10℃。

支承垫石养生采用先覆盖一层塑料布、上面一层盖棉被、一层电热毯加热、盖一层棉被、再用彩条布包裹的方法进行保温。

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5、主跨空心高墩施工

该特大桥空心高墩冬季施工采用蓄热法与暖棚法结合的综合保温法，保证砼不受冻害，加快砼强度的增长速度，确保冬季施工质量。

具体做法：在墩身外3m采用棉篷布和双层钢管架搭设暖棚，爬模外在木工字梁间填塞20cm～25cm厚的耐火且保温效果好的优质保温材料——玻璃棉（见示意图），在槽钢背楞间二次填充10cm～15cm厚的玻璃棉保温，在模板最外侧订3mm厚的木合板。该方案的总旨是先期对混凝土进行保温，防止受冻。在空心墩内部，采用暖风炮加热，12h后混凝土大量释放水化热，保温玻璃棉能充分放缓混凝土的水化 填塞玻璃棉

槽

钢木工字梁合成木板

蓄热法示意图

热的散失，而暖棚又能保证模板外附近的热量缓慢散失，使混凝土保持较高温度3天，以尽早达到混凝土的抗冻强度。

6、暖棚法施工

暖棚法施工应符合下列要求：

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①棚内各测点温度不得低于5ºC，并应设专人检测混凝土及棚内温度。暖棚内测温点应选择具有代表性位置进行布置，在离地面50cm高度处必须设点，每昼夜测温不应少于4次。

②养护期间测量棚内湿度，混凝土不得有失水现象。当有失水现象时，应及时采取增湿措施或在表面洒水养护。

③暖棚的出入口应设专人管理，并应采取防止棚内温度下降或引起风口处混凝土受冻的措施。

④在混凝土养护期间将烟或燃烧气体排至棚外，并应采取防止烟气中毒和防火措施。

⑤暖棚要和起骨架作用的架子钢管绑扎牢固，并在外面四个角点拉设钢丝绳，防止大风刮翻暖棚。

7、拌合站

料仓保温措施

搅拌站砂石料合格料仓在采用彩钢棚进行封闭的同时，上料口利用棉棚布门帘双向开拉。搅拌楼、料仓内安装暖气片，利用拌合站内设置的蒸汽锅炉进行加热。

外加剂罐保温措施

外加剂罐采用外蒙一层棉被的方法进行保温，外面砌砖防风。 拌和用水

混凝土拌和用水采用蒸汽管插入积水坑底直接加热，温度控制在60～80℃之间。

混凝土罐车保温措施

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混凝土运输车搅拌罐采用棉篷布包裹，减少混凝土的热量损失。

8、钢筋负温焊接

在钢筋工程焊接施工中，当环境温度低于—5℃的条件下进行钢筋对焊或电弧焊时为钢筋负温焊接。从事钢筋焊接生产的焊工必须持有钢筋焊工考试合格证。加强焊工的劳动保护，防止发生烧伤、触电及火灾等事故发生。钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可施焊：焊工应对施焊后的全部接头的外观质量进行自检，并剔除不合格品。负温焊接时应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过四级时，应采取挡风措施。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪和水。当环境温度低于－20℃时，不得进行施焊。

钢筋负温闪光对焊

a、适用范围：钢筋直径≥16mm时采用闪光对焊

b、质量验收

① 抽样

外观检查每批抽样10％的接头，并不少于10个。机械性能试验，应从每批成品（经外观检查合格品）中切取6个试件，3个进行拉伸试验，3个进行弯曲试验。

在同一班内，由同一焊工，按同一焊接参数完成的200个同类型接头，作为一批。一周内连续焊接时可以累计计算。一周内累计不足200个接头时亦按一批计算。

② 外观检查

外观检查结果应符合下列要求：接头处不得有横向裂纹。与钢筋

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接触处的钢筋表面，对于Ⅱ级钢筋，均不得有烧伤。接头处的弯折，不得大于4o。接头处的钢筋轴线偏移，不得大于0.1倍的钢筋直径，同时不得大于2cm。当有一个接头不符合要求时，应对全部接头进行检查，剔出不合格品。不合格的接头经切除重焊后，可提交二次验收。

c、注意事项

① 在对焊机的电源开关内装设电压表，以便观察电压波动情况。焊接时，如电压降大于5％，应适当提高变压器级数；如电压降到8％时，停止焊接。

② 每天正式生产前应试焊两个接头，经外观检查合格后，方可按选定的焊接参数进行生产。

③ 焊接前，必须清除钢筋焊接部位及电极与钢筋接触部位的铁锈、污物等；钢筋端部的扭曲、弯折应予以矫直或切除。

④ 操作过程的各个环节应密切配合，以保证焊接质量，若出现异常现象或焊接缺陷时，及时清除。

钢筋负温电弧焊

a、适用范围：钢筋直径≤22mm时采用搭接焊

b、焊条选择：Ⅱ级钢筋E50

c、焊前准备

焊接前必须清除钢筋、钢板焊接部位的铁锈、熔渣、油污等；钢筋端部的扭曲、弯折应予以矫直或切除。

钢筋搭接焊宜采用双面焊，不能进行双面焊时可采用单面焊。 d、焊接工艺

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根据钢筋级别、直径、接头型式和焊接位置，选择适宜的焊条直径和焊接电流，焊接时，宜采用多层控温施焊工艺，既要防止焊后冷却速度过快，也要防止接头过热。焊接工艺应符合下列要求：

① 搭焊接时，用两点固定。定位焊缝应离帮条或搭接端部20mm以上。

② 焊接时，引弧应在搭接钢筋的一端开始，收弧应在搭接钢筋端头上，弧坑应填满。

③ 进行搭接平焊时，第一层焊缝先从中间引弧，再向两端运弧；立焊时先从中间向上方运弧，再从下端向中间运弧。以使接头端部的钢筋达到一定的预热效果。第一层应有足够的熔深，主焊缝与定位焊缝，特别是在定位焊缝的始端与终端，应熔合良好。在以后各层焊缝的焊接时，采取分层控温施焊。层间温度控制在150℃－350℃之间，以起到缓冷的作用。

④ 搭接接头的焊缝厚度h应不小于0.3d；焊缝宽度6不小于0.7d（d为钢筋直径）。

⑤ Ⅱ级钢筋搭接焊缝接头进行多层施焊时，采用“回火焊道施焊法”，即：最后回火焊道的长度比前层焊道在两端各缩短4－6mm。

e、外观检查

外观检查结果，应符合下列要求：焊缝表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤。接头处不得有裂纹。咬边深度、气孔、夹渣的数量和大小以及接头尺寸偏差，不得超过规定的值。外观检查不合格的接头，经修整或补强后，可提交二次验收。