济南奥林匹克体育中心大辛河箱涵工程
冬季施工方案
一、工程概况
济南奥体中心大辛河箱涵工程地处济南市经市东路以南、旅游路以北、历下区和高新开发区接合处，是奥体工程的一部分。全长1395米，本合同段长806.7米，主要工作内容为箱涵沟槽土石方开挖、箱涵主体钢筋混凝土浇筑、沟槽土石方回填。
根据建设单位的总体进度计划安排，为不影响其他工程的施工，本合同段要在春节前完工，部分地段和项目要进入冬季施工。为确保施工质量，需要采取冬季施工措施，增加冬季施工费用。
根据相关规范的规定，室外平均气温连续5天低于5C时，砼工程的施工应采取冬季施工措施。根据本工程的特点，按照项目管理的要求我部制订了本合同段的冬季施工方案。
二、施工计划安排 见施工进度计划表
三、冬季施工技术方案
在冬季混凝土施工中，主要解决三个问题：一是如何确定混凝土最短的养护龄期，二是如何防止混凝土早期冻害，三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。根据本工程的实际情况、当地的气温情况以及本工程的结构状况（工程量、结构与外露情况），工期紧迫程度，水泥的品种及价格，早强剂、减少剂、抗冻剂的性能及价格，保温材料的性能及价格，热源的条件等，选择以下施工方法，以最佳冬季施工方案，达到用最短的工期、最低的施工费用，获得最优良的工程质量，也就是工期、费用、质量最佳化。
1、调整配合比法：
主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法：①选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度，效果较明显。②尽量降低水灰比，稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间。③掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。④掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。应用较普遍的
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有硫酸钠（掺用水泥用量的2%）和MS—F复合早强试水剂（掺水泥用量的5%）。⑤选择颗粒硬度高和缝隙少的集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。
2、蓄热法：
对拌合用水进行加热，水温一般为60C，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，以保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。
3、抗冻外加剂法：
在—10℃以上的气温中，对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用能继续进行，从而使混凝土强度继续增长。目前常用有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。当砼惨用抗冻剂时，其试配强度要提高一个等级。
四、冬季施工准备
1、组织准备
由项目部统一协调组织冬季工程施工的生产、技术质量、安全管理和冬季施工物资的供应，明确施工程序和责任，确保冬季施工中，各项工作及时有效进行，避免由于冬季施工组织不力给生产进度、工程质量、安全施工造成影响。
进入冬期施工，项目部设置专人测量温度，绘制测温点平面图。项目部明确专职测温人员并完成冬期施工测温人员的培训。使测温人员了解如何进行测温，混凝土测温的重要性以及数据的真实性对混凝土工程的影响等。保证测量数据准确可靠，为混凝土冬季施工提供重要参考数据。
2、混凝土配合比及外加剂的准备
由实验室确定冬季施工时的各等级混凝土的配合比及外加剂的用量。
3、冬季施工材料物资准备
测温准备：密切关注天气变化，防止突然来袭的寒流对结构砼强度的影响。 保温材料：保温草帘被、朔料布、毡布和彩条布等。
测温材料：加工测温管，温度计及高低温度测量计保证混凝土测温和大气温度测温要求。
4、现场准备
冬期施工现场准备工作：①排除现场积水、对施工现场进行必要的修整，
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截断流入现场的水源，做好排水措施，消除现场施工用水造成场地的积水；②施工场地积雪清扫后，不应放在机电设备、构件堆放场地附近；施工道路要保证通畅。
根据本工程施工的具体情况，确定冬季施工需要采取防护的具体工程项目或工作内容，制定相应的冬季施工防护措施，并在物资和机械做好储备和保养工作。
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作过冬篷，准备好加温及烤火器件。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，并准备好各种抢救设备。
对人行道路、脚手架上跳板和作业场所采取防滑措施。
五、冬季施工主要技术措施
（一）钢筋工程
在负温条件下，钢筋的力学性能发生变化，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，加工性能下降。
1、钢筋负温焊接
（1）从事钢筋焊接施工的施工人员必须持有焊工上岗证,才可上岗操作。 （2）负温下钢筋焊接施工,可采用闪光对焊,电弧焊(帮条,搭接,坡口焊)等焊接方法。
（3） 焊接钢筋应尽量安排在室内进行,如必须在室外焊接,则环境温度不宜太低,在风雪天气时,还应有一定的遮蔽措施。焊接未冷却的接头,严禁碰到冰雪。
2、闪光对焊: 1) 负温闪光对焊,宜采用预热闪光焊或闪光—预热—闪光焊工艺.钢筋端面比较平整时,宜采用预热闪光焊;端面不平整时,宜采用闪光—预热—闪光焊工艺。 2) 与常温焊接相比,应采取相应的措施,如增加调伸长度10%至20%左右,提高预热时的接触压力,增长预热间歇时间。 3) 施焊时选用的参数可根据焊件的钢种,直径,施焊温度和焊工技术水平灵活选用。
3、电弧焊接
1）焊接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
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头处产生偏心受力状态。
2)为防止接头热影响区的温度突然增大,进行帮条,搭接电弧焊,应采用分层控温施焊。帮条焊时帮条与主筋之间用四点定位焊固定.搭接焊时用两点固定,定点焊缝离帮条或搭接端部20mm以上.帮条与搭接焊缝厚度不小于0.3d，焊缝宽度不得小于0.7d，并不得小于8mm。
3）坡口焊时焊缝根部,坡口端面以及钢筋与钢垫板之间均应熔合良好。
（二）混凝土工程
1、基本要求
(1)冬季施工的混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥标号不宜低于32.5,每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不应大于0.6,并加入早强剂.由必要时应加入防冻剂(根据气温情况确定)。
(2)为减少冻害,应将配合比中的用水量降至最低限度。办法是:控制坍落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。
(3)模板和保温层,应在混凝土冷却到5℃后方可拆除.当混凝土与外界温差大于20℃时,拆模后的混凝土表面,应临时覆盖,使其缓慢冷却。
(4)未冷却的混凝土有较高的脆性,所以结构在冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载的作用。
2、混凝土的拌制
(1) 拌制混凝土用的骨料必须清洁,不得含有冰雪和冻块,以及易冻裂的物质。在掺有含钾,钠离子的外加剂时,不得使用活性骨料。在有条件的时候,砂石筛洗应抢在零上温度时做,并用塑料纸,油布盖好。
（2）为减少、防止砼冻害，选用较小的水灰比和较低的坍落度，以减少拌合用水量，此时可适当提高水泥标号，水泥标号不底于P.O 42.5，水灰比不应大于0.6,并加入早强剂.由必要时应加入防冻剂(根据气温情况确定)，当砼掺用防冻剂（外加剂）时，其试配强度较设计强度提高一个等级，即采用C35砼。在钢筋砼中禁止掺用氯盐类防冻剂，以防止氯盐锈蚀钢筋。另外应将配合比中的用水量降至最低限度.办法是加入减水剂,优先选用高效减水剂。
（3）砂石骨料彩条布加盖防止风霜和雨雪并具有保温作用。拌制砼时，砂石骨料的温度保持在0℃以上，拌合用水温度不低于5℃。必要时，先将
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拌合用水配备锅炉加热。
（4）水按热工计算和实际试拌，确定满足砼浇筑需要的加热温度。 （5）水的加热温度不宜高于60℃。拌合时要先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀，再加粉煤灰、水泥，以免水泥与热水直接接触。
(6)拌制掺外加剂的混凝土时,如外加剂为粉剂,可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。如外加剂为液体,使用时应先配制成规定浓度溶液,然后根据使用要求,用规定浓度溶液配制成施工溶液。各溶液要分别置于有明显标志的容器中,不得混淆.每班使用的外加剂溶液应一次配成。
(7)当施工期处于0℃左右时,可在混凝土中添加早强剂,掺量应符合使用要求及规范规定,且应注意在添加前应做好模拟试验,以核实有关技术措施;对于有限期拆模要求的混凝土,还应适当提高混凝土设计等级。
(8)混凝土中添加防冻剂时,严禁使用高铝水泥。
(9)严格控制混凝土水灰比,由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。
(10) 砼拌合时间较常温施工延长50%左右，对于掺有外加剂的砼拌制时间应取常温拌制时间的1.5倍。砼卸出拌合机时的最高允许温度为40℃，低温早强砼的拌合温度不高于30℃。
(11)混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃。
3、混凝土的运输和浇筑
（1）混凝土搅拌场地距施工地点最远为500米,混凝土运至施工地点后立即进行浇筑，以减少材料运输过程中的热量损失,并加强容器保温措施。
（2）砼的运输过程快装快卸，不得中途转运或受阻。当拌制的砼出现坍落度减小或发生速凝现象时，应进行重新调整拌和料的加热温度。
(3)混凝土浇筑前,应清除模板和钢筋上,特别是新老混凝土(如侧墙，中墙)交接处的冰雪和污垢，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。
（4）搅拌前，浇筑工具人员到位，砼运到现场后15分钟内振捣完毕，振捣要快速，不得任意拖延振捣时间。砼的灌注温度，在任何情况下砼入模温度均不低于5℃，细薄截面砼结构的灌注温度不宜低于10℃，砼分层连续灌注，中途不间断，每层灌注厚度不小于20Cm，并采用机械捣固。分层浇筑
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的砼,已浇筑层在未被上一层的砼覆盖前,不应低于2℃。 模板内不得有杂物，不浇水。
（5）砼浇灌后，立即在其表面覆盖1~2层塑料布，严防砼水分外移。 （6）当室外最低平均气温低于-10度时，砼施工停止。 （7）新、旧砼施工缝的清理： A、前层砼的强度不得小于1.2Mpa。
B、施工缝处的水泥砂浆、松动石子或松弱砼必须凿除干净，并用水冲洗干净，但不得有积水。
C、新砼在浇注前，宜在横向施工缝处先铺一层厚约15mm并与砼灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。然后再继续浇筑新层砼。施工缝处的新层砼要重点捣实。
D、冬期施工接缝砼时，在新砼浇筑前对结合面进行加热使结合面有5℃以上的温度，浇筑完成后，及时加热养护使砼结合面保持正温，直至进浇筑砼获得规定的抗冻强度。
E、当旧砼面和外露钢筋暴露在冷空气中时，对新、旧砼施工缝1.5m范围内的砼和长度在1.0m范围内的外露钢筋进行防寒保温。
F、砼采用机械捣固并分层连续浇筑，分层厚度不小于20cm。 (8)重点部位或上部结构要连续施工的工程,混凝土应采取有效措施,以保证预期所要达到的强度。
(9)现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。
4、混凝土的养护
(1)冬季浇筑的混凝土,由正温转入负温养护前,混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40%, C15砼其抗压强度未达到5Mpa前，不得受冻。
(2)采用的保温材料(草袋、麻袋、毛毡等),应保持干燥。
(3)在模板外部保温时,除基础可随浇筑随保温外,其它结构必须在设置保温材料后方可浇筑混凝土.钢模表面可先挂草帘,麻袋等保温材料并扎牢,然后再浇筑混凝土。
(4)保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上,可先覆盖塑料薄膜,上部再覆草袋,麻袋等保温材料.保温材料的铺设厚度为:一般情况下0℃以上铺一层;0℃以下铺二层;大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温,其
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保温层厚度,材质应根据计算确定。
箱涵腹板浇筑完后，立即用彩条布将箱涵端头封闭，外面悬挂草帘、毛毡等保温材料，确保箱涵内的温度。
(5)拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料,以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。
（6）砼掺加防冻剂的养护：
A、砼外露表面采用采彩条布加两层毛毡进行覆盖，在负温情况下不得浇水养护。
B、砼养护初期的温度，不得低于防冻剂规定的温度，当达不到规定的温度时，且砼强度小于3.5Mpa时要采取保温措施，使砼温度不低于防冻剂规定的温度。
5、试件留置
按规范及施工要求制作,管理,养护,送检混凝土试块.取样与试件留置应符合下列规定: (1)每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土,取样不得少于一次。 (2)每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得少于一次。 (3)当一次连续浇筑超过1000m3时,同一配合比的砼每200m3不得少于一次。 (4)每次取样应至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。
6、砼拆模
（1）冬季砼拆模强度应满足以下要求：
满足砼正常温度下拆模强度的要求，并同时满足抗冻要求的规定。 正常温度下砼拆模强度：
侧模在砼强度达到2.5Mpa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆模。
底模应在砼强度达到砼设计强度的70％时方可拆模。
（2）砼与环境的温差不得大于15℃，当温度差在10℃以上，但低于15℃，拆除模板后立即在砼表面采取覆盖措施，如覆盖一层毛毡。
7、冬季施工砼质量检查
（1）冬季砼质量检查除满足一般砼要求外还要满足下列要求。
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（2）在砼拌制和灌注期间，测定水和粗细骨料装入拌和站时的温度、砼的拌制温度、灌注温度和环境温度。每一工作班至少检测4次。
（3）冬季施工砼除按规定制作标准养护的试件外，还根据建筑物养护、拆模和承受荷载的需要，制作施工检查试件，借以查明强度的发展情况。施工检查试件的养护应与建筑物相同。
8、砼冬季施工的质量通病以及预防措施 （1）钢筋的锈蚀与砼裂缝
由于钢筋的氧化锈蚀伴生体积膨胀，致使砼沿主筋或箍筋方向产生裂缝。其次，水泥的安定性不良，砼的水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起开裂。砼内部水分由边缘向中心移动，形成压力也将引起轴向裂缝。
预防措施：
A、严格控制氯盐的掺量。按照“钢筋砼工程施工及验收规范”规定：氯盐掺量不得超过水泥重量1%，基本钢筋就不锈蚀。
B、限定量的氯盐掺入时应充分溶解或搅拌均匀，以防止偏折引起局部钢筋锈蚀。
C、控制水泥质量和砼混合物水灰比，增大其密度性，防止水分转移，均能有效地防止砼的裂缝产生。
（2）结构疏散与水分转移
水分转移及结构疏散的砼，以表面呈冰晶、土黄色，砂浆骨料结合脆弱，声音空哑等为特征。同时由于砼内部压力差、温度、湿度差，使水分自边缘向中心移动造成空隙。
预防措施：
A、适当掺用以防冻剂-减水剂-早强剂组成的复合外加剂，减少水灰比，采取重复振动，加压振动，提高结构致密性。
B、砼表面“冰封”利用其湿水性均为有效。 （3）表面起灰
所谓“表面起灰”是以砂浆和粗骨料相脱离，表面起灰，骨料裸露为特征。主要是由于砼混合物水灰比太大，离析，泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，砼水分迅速外离，导致表面起灰。
预防措施：
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冬季施工方案 严格控制水灰比，延长砼混合物搅拌时间，表面覆盖塑料薄膜保水。 （4）结晶腐蚀-砼表面返霜
砼硬化后，某种外加剂溶液通过毛细管的作用渗到砼表面，而砼表面的水分则逐渐蒸干，此种情况还将影响砼与饰面层的结合。
预防措施：
A、适当控制外加剂的用量（最好不要超过水泥重量5~7%）。 B、外加剂充分溶解后适当延长搅拌时间。
C、砼浇灌后，立即在其表面覆盖1~2层薄膜塑料。严防砼水分外移。
（三）土石方回填施工
1、低温的界定：昼夜平均气温在0℃以下且连续15d，均应按低温施工办理。
2、低温施工的回填土方必须在冻结前处理完毕，处理方法除满足土方回填的一般施工规定外，还要清理干净冰雪、疏干积水、坑洼处用与地基同类型的未冻土填平压实。处理好的地基随即覆盖不使冻结。
3、填料要求：低温回填用料，一般选用渗水性较好的卵石土。
4、填筑压实
填土厚度：冬期土方施工按横断面全宽分层平铺，分层填筑厚度按正常温度施工的厚度减薄20—25%，并不得铺成斜层，基坑回填土中冻块含量不得超过回填总体积的15％，冻块粒径不大于150mm，铺填时，冻土块应均匀分布，逐层压实。已铺土层未压实前不中断施工；对于回填高度大于原始地面时，每侧超宽填50—100cm并压实，待冬期过后修整边坡时削去多余部分并夯拍密实。
施工地段的积雪，施工前进行清除干净。
施工中遇大雪或其他原因中途停工时，整平填层及边坡并加覆盖；继续施工前，清除干净边面冰雪。
填筑土方要随挖、随运、随填、随压实，已铺土层未压实前，不得中断施工。保证挖、运、填、压的周转时间小于土的冻结时间。
六、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）
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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。
5、严格执行定机定人制度，机械调度人员要坚守岗位，看管好设备，并作好相应的记录。
七、冬季施工的安全和防火
1、冬季施工时,要采取防滑措施。
2、施工现场及临时工棚内严禁用明火取暖,应订出具体防火安全注意事项,并将责任落实到人。
3、电气设备,开关箱应有防护罩,通电导线要整理架空,电线包布应进行全面检查,务必保持良好的绝缘效果。
4、脚手架,脚手板有冰雪积留时,施工前应清除干净,有坡度的跳板应钉防滑条或铺草包,并随时检查架体有无松动及下沉现象,以便及时处理。
5、上下立体交叉作业的出入口周围应有防护棚或其它隔离措施。
6、高层作业必须用安全带,进入工地必须戴好安全帽,检查井预留孔洞必须用盖板盖好。不准用草包遮盖,以防失足跌落。冬季施工拆除外脚手架应有围护警戒措施,严禁向下抛掷。
7、打夯机等震动机械,以及经常移动的机具导线不得在地面上拖拉,不得浸放水中,应架空绝缘良好。
8、工地临时水管应埋入土中或用草包等保温材料包扎,外抹纸筋。水箱存水,下班前应放尽。
9、草包,麻袋等保温材料不得堆放在露天,以免受潮失去保温效果。
10、现场的易燃,易爆及有毒物品应有专人保管,妥善安置.明火作业应实行动火证审批制度,并配置必要的安全防火用品。
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八、冬季施工增加费用计划
清单如下：
1、C30与C35砼差价：18000m3*17.5元/m3＝315000元
2、防冻剂：18000m3*0.33*3.5％吨*1200元/吨＝249480元
3、减水剂：18000m3*0.33*3％吨*1800元/吨＝320760元
4、早强剂：18000m3*0.33*3％吨*1800元/吨＝320760元
5、保温塑料布：18000m3/0.5*2m2*1.2元/m2＝86400元
6、保温彩条布（8段加一座骨料暖棚）：【（18.5*25+6.5*25*2+18.5*6.5*2）*8+45*20】m2*1元/m2＝9124元
7、覆盖毛毡（8段2层加一座骨料暖棚）： 【（18.5*25+6.5*25*2+18.5*6.5*2）*8*2+45*20】m2*1.2元/m2=20817.6元。
8、脚手架钢管租赁（8段加一座骨料暖棚）：41吨*50天*40元/吨.天＝82000元
9、生火用油桶：20个*80元/个=1600元。
10、生火用炭：350吨*680元/吨=238000元。
11、取暖用火炉：70套*600元/套=42000元。
12、实施取暖、保温增加人工费用：60天*2班*16人*40元/工日=76800元。
13、燃油差价： 280938/0.85L*0.3元/L＝99155元
14、防冻液：1160kg*6.5kg/元＝7540元
15、砖砌隔墙：0.5*0.6*10*7m3*300元/m3＝6300元
16、20mm钢板租赁：15*10*0.02m3*7.85*60天*40元/吨.天＝56520元
17、其它费用：20000元。
综上所述，共计投入冬季施工费用为（1～17之和）：1952256.6元。
中国水利水电第十三工程局
济南奥体大辛河箱涵工程项目部
2006年11月6
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