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冬季施工施工组织设计措施方案
冬季施工的关键问题是如何根据不同的地区的温差，不同的部位，采取不同的加热保温等技术措施，确保混凝土在低于+5℃环境中的施工质量。冬季施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故出现的多发季节，尤其是混凝土工程，且质量事故具有隐蔽性、滞后性，大多数在温度上升阶段才暴露出来。因而针对冬季施工的特点，结合本标段的实际情况：桥梁多且较为分散。加强工程施工计划的安排，落实冬季施工准备工作，包括材料、专用设备、能源、临时工程等。
一、混凝土冬季施工的技术措施
根据当地多年气温资料，如室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时，混凝土工程施工即应进入冬期施工。由于自然气温已降低到5℃以下，从整个施工过程的各个环节都要采取相应的保温、防冻、防风、防失水措施，尽量给混凝土创造室温养护环境，使混凝土能不断凝结、硬化、增长强度。
混凝土工程冬期施工早期强度的增长是抵抗冻害的关键。由于受气温的影响，混凝土强度的增长取决于水泥水化反应的结果，当气温低于5℃时，与常温相比混凝土强度增长缓慢，养护28d的强度仅达60%左右，这时混凝土凝结时间要比15℃条件下延长近3倍，当温度持续下降低于0℃以下时，混凝土中的水开始结冰，其体积膨胀约9%，混凝土内部结构遭到破坏，强度损失。因此冬期施工混凝土，使其受冻前尽快达到混凝土抗冻临界强度是至关重要的。为了给冬期浇注混凝土创造一个正温养护环境，必须采取一系列措施，应从混凝土配合比的设计，原材料的加热，混凝土拌合、运输及浇注过程的保温，养护期间的防风、供热等方面考虑，现分述如下：
1、混凝土冬期施工对原材料的要求：
（1）冬期施工中骨料要求没有冰块、雪团，还要求清洁，级配良好，质地坚硬，不应含有易冻坏的矿物，骨料不应含有机物质，尤其当采用不加热施工时危害更大，因为要中和骨料中所含有机物质，就要消耗大量的水化产物，从而延缓水泥的水化速度和强度增长过程，同时还会降低后期强度。冬期施工混凝土的细骨料将采取架棚及场地通设麻花管预加热等覆盖措施，防止冻结，储备地点应选择地势较高不积水的地方。
（2）混凝土中掺入适量减水剂、防冻剂能改善混凝土的工艺性能，提高混凝土的耐久性并保证其低温及负温下的硬化，防止早期受冻，特别在寒冷地区时不要认为选择温度愈低的防冻剂愈好，或认为选择愈低温度的防冻剂就可不考虑其他养护措施，并应注意在达到混凝土抗冻强度的前提下，掺量尽可能降低。掺防冻剂的混凝土在负温条件下养护不得浇水，外露表面必须覆盖。
1、混凝土所用材料的选择和保温措施
（1）水泥：C25混凝土采用 水泥厂生产的普硅32.5水泥，实际活性49MPa。C50混凝土采用哈尔滨水泥厂生产的普硅42.5水泥，实际活性52MPa。其它各项指标均符合国标要求，冬施首选袋装水泥，并事先存放在水泥棚中，不得存放在露天。
（2）砂：选用 砂场的江砂，细度模量2.5，Ⅱ区砂表观密度2650kg/m3，堆积密度1610 kg/m3，空隙率39%。
（3）碎石：采用 采石场，5～31.5石灰石碎石，表观密度2700 kg/m3堆积密度1610 kg/m3，空隙率40%，压碎指标7.5%。
（4）粉煤灰：选用 的Ⅱ级粉煤灰，其中细度13%，需水量比101%，根据每盘用量装袋，事先放入水泥棚中。
（5）高效减水剂：选用山西鑫隆外加剂有限公司生产的混凝土高效减水剂，各项指标符合国标要求，施工前称好并装入塑料袋。
（6）拌合用水：采用 水，各种指标符合拌合用水要求，需用锅炉加热。
2、混凝土所用材料的加热方法
采用暖棚法进行混凝土拌和及浇筑。采用蒸汽锅炉加热拌和用水，在搅拌机棚内设置火炉，在砂料场下铺设供热管道对砂进行加热，水泥提前存放于水泥库预温。搅拌时改变混凝土所用材料的投料顺序，先投入砂、碎石和水进行搅拌，将水的热量传给骨料，然后再投入水泥、粉煤灰和高效减水剂一起搅拌。其中砂、碎石不得夹杂有冰屑、雪团，必要时用盖布或其它材料覆盖。
3、混凝土拌和物热工理论计算及经验数据
（1）混凝土拌和物理论温度
混凝土拌和物的理论温度，根据组成材料的温度，按热平衡原理推导的公式进行计算。
T0=［{0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-ωsamsa－ωgmg)}+{cl(ωsamsaTsa+ωgmgTg)－c2(ωsamsa+ωgmg)}］÷{4.2mw+0.9(mce+msa+mg)}
序号
符号
符号意义
单位
数值
1
Tw
水温度
℃
70
80
90
2
mce
水泥用量
kg
485
485
485
3
msa
砂用量
kg
698
698
698
4
mg
碎石用量
kg
1091
1091
1091
5
mw
水用量
kg
174
174
174
6
Tce
水泥温度
℃
0
0
0
7
Tsa
砂温度
℃
-5
-5
-5
8
Tg
碎石温度
℃
-15
-15
-15
9
ω
砂含水率
％
3
3
3
10
ω
碎石含水率
％
1
1
1
11
c1
水的比热容
kJ/kg·K
2.1
2.1
2.1
12
c2
冰的溶解热
kJ/kg·K
3.35
3.35
3.35
13
T0
混凝土拌和物温度
℃
8.2
10.4
12.5
施工时水温加热至80℃，则混凝土理论温度为10.4℃。
（2）混凝土拌和物出机温度
T1＝T0－0.16（T0－Ti）
T0——混凝土理论温度。
Ti——搅拌机棚内温度，取10℃。
则T1＝10.4－0.16（10.4－10）＝10.3（℃）。
（3）混凝土拌和物入模温度
T2＝T1―（αt1＋0.032n）（T1－Tα）
α——温度损失系数（h－1），当用混凝土搅拌车运输时，α＝0.25。
t1——混凝土拌和物自运输至浇筑的时间（h），t1＝0.3。
n——混凝土拌和物运转次数，采用溜槽时n＝1，采用泵车时n＝2。
Tα——混凝土运输时环境温度，取－15℃。
则采用溜槽直接入模时，T2＝7.6℃；采用泵车泵送时，T2＝6.9℃。
根据2003年冬期施工经验，施工现场测量的入模温度为8～10℃。
2、冬季施工混凝土的搅拌
（1）冬季施工混凝土原材料采用加热水的方法。在自然气温不低于-8℃时，为减少加热工作量，只加热拌合水就能满足拌合物的温度要求。
当骨料不加热时水可加热到100℃，但水泥不可与80℃以上的水直接接触，采取适当的投料顺序，使水在搅拌机内先与骨料接触，将热量进行传递，保证混凝土不超过40℃。
对于拌合水加热要求使水温准确、供应及时，保证混凝土的坍落度一致。施工要保持拌合物的温度一致，应当经常调节材料的加热温度，故主要依靠调节水温的方法来实现。在现场施工中采用锅炉直接用燃料提高水的温度。
（2）混凝土搅拌的投料程序：合理的投料顺序既能使混凝土获得良好的和易性，并使拌合物的温度均匀，有利于强度发展，又可提高搅拌机的效率。冬期搅拌混凝土的合理投料顺序应与材料加热条件相适应，一般先投入骨料和加热水，待搅拌一定时间后水温降低到40℃左右时，再投入水泥继续搅拌到规定的时间，时间一般应较常温延长50%，要绝对避免水泥假凝现象。混凝土出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃。
投料时要注意不要把冰雪或冻团骨料装入搅拌机内，因为这会给拌合物温度带来很大的损失，而且大于8cm的冻块很难通过搅拌被粉碎和融化，热量尚未平衡的冻团骨料除给成型带来困难外更主要的是要影响混凝土的质量。
3、混凝土的运输：
混凝土拌合物出机后应及时运到浇筑地点。在运输过程中，要注意防止混凝土热量散失、表面冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度变化，运输工具除保温防风外，还必须严密、不漏浆、不吸水。
运输工具：运输混凝土的工具，本项目采用混凝土搅拌运输车及混凝土输送泵。泵送混凝土的管道必须有很好保温措施，在冬季施工中应注意加强维护和检查。
各施工机具均包护隔热帆布，减少热量的损失。
4、混凝土的浇筑
（1）冬期要注意在模板各接缝、棱角部位加强缝的嵌塞保温。
（2）进行混凝土浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪及污垢，浇筑前应采取防风、防冻保护措施，必要时搭设棚架。
（3）冬期混凝土的振捣要采用机械振捣，振捣要快速，保证混凝土的均匀性和密实性，要保证结构的整体性，尺寸准确性，钢筋、预埋件位置正确，拆模后混凝土表面平整、光洁。
（4）为浇筑混凝土振捣密实，混凝土应分层浇筑，每层厚度不得超过30厘米。已浇筑层的混凝土温度不得低于2℃。
5、混凝土的养护：
在混凝土浇筑后，利用原材料加热及水化热的热量，通过适当保温延缓混凝土冷却，使混凝土冷却到0℃以前达到预期要求强度。一般先采用彩条布覆盖，防止冷空气进入，再用棉花被或毛毯包好，达到保温的目的。如果气温无法保证养护温度，将采用棚架法，内设小火炉并洒水或安置火盆烧水保湿养护。
在每个工区固定专门的养护人员，并配备温度计，对要养护的混凝土进行每两小时测量温度一次。以上的措施一般持续到混凝土达到50%强度后。可拆除棉被和彩条布，进行循环使用。
二、钢筋负温下钢筋工程的施工
钢筋随着温度的降低屈服点，抗压强度提高，伸长率和冲击韧性下降，存在着冷脆倾向。负温下使用的钢筋焊接接头，在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态，焊接时应严格防止产生过热、烧伤、咬肉和裂纹等缺陷。
1、钢筋冬季施工时，每批钢筋正式焊接前，必须进行现场条件下的焊接性能试验，合格后方可正式施工。试件数量要求应与质量检查和验收相同，焊接接头应分批进行质量检查与验收。
2、雨天、雪天不得在现场户外进行焊接，必须在现场施焊时应采取有效的挡风措施，焊后未冷却的接头避免碰到冷雪。当风速超过7.9m/s时，应停止焊接。
三、防冻措施主要材料计划表
防冻措施主要材料计划表
编号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
彩条布
6M×25M
只
120
2
小火炉
只
100
3
电热管
只
15
4
麻袋
只
15000
5
温度计
只
40
6
灭火器
干粉
只
10
7
棉布或毛毯
只
150
8
麻花管道
50型
米
2500
9
蒸汽锅炉
座
3
10
碘钨灯
1000w
个
100
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