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学术前沿

地铁冬季施工的防护措施及施工技术

发布日期:2016-09-30 21:59

地铁冬季施工的防护措施及施工技术
 
摘要:冬期施工由于温度低,对材料及结构都有一定的影响,这都直接影响地铁的
施工质量、安全、工期等。因此做好冬期施工的防护措施,制定好相应的冬期施工方案对
整个结构的安全及耐久性等各个方面都很重要,对保证工程质量非常重要。
关键词:冬期施工 地铁 防护措施 施工方案
 
1、引言
      按照《建筑工程冬期施工规程》规定,当室外日平均气温连续五天稳定低于5℃时,即进入冬期施工。冬期施工转入常温施工的界限是:当室外日平均气温连续5天高于5℃时解除冬期施工。根据北京地区历年气温记录,一般情况下,每年11月15日至次年3月15日为冬期施工期,历时4个月。
      冬期施工影响质量、安全和工期的项目主要为明挖结构施工,暗挖结构施工受一定的影响。北京某地铁工程大部分为暗挖施工,仅有风井和出入口口部少量明挖结构,因此在不影响施工进度的前提下,合理安排施工项目,将明挖结构工程均避开冬期施工。
 
2、冬期施工组织及准备
2.1 冬期施工组织
      项目经理部成立冬期施工领导小组,负责安排、落实、检查冬期施工工作。进入冬期施工前,提前制定冬期施工方案,提前进行技术交底,围绕确保质量、安全、减少能耗的原则组织现场冬季施工。
2.2 冬期施工准备
      ⑴材料准备。材料部门应按现场需要以及材料计划落实进场材料,冬施期间所需要使用的保温材料应在开工前准备就绪。
      ⑵机械准备。施工前应对机械设备全面进行一次检查,机械车辆防止受冻。对机械传动部位应及时检查,如有缺陷,及时维修、调整。
      ⑶现场准备。水源、水管及消火栓、供热管提前做好保温工作,防止受冻,保证冬期施工时能正常供水供热。搅拌机棚、水泵房、操作棚搭好暖棚,准备必要的取暖设备。
⑷测温工作。①自混凝土施工项目开始之日起,配合混凝土施工进行规定项目测记,各测记项目均按规定表格进行记录。②测温工应经过培训,合格后上岗,且为专职。测温范围为:大气温度、原材料温度、混凝土浇注温度、混凝土养护温度等,每天将测温记录交给技术员审阅。
 
3、冬期施工技术措施
3.1 环境温度测量
      本工程大部分为暗挖工程,因暗挖结构内温度与大气温度相差较大,故环境温度分为暗挖结构内温度和大气温度分别测量:①测温人员应为专职、固定人员。②大气温度应通过报纸、天气预报、网络等多种途径提前获得,以期做好充分的准备。③大气温度每天应定时测量并记录在案。④导洞内温度每天定时测量3次,形成记录。
3.2 钢筋工程
      ①在负温条件下使用的钢筋,施工时应加强检验。钢筋在运输和施工过程中,防止撞击和刻痕。②当钢筋焊接施工现场温度低于-20℃时,不安排焊接作业。③钢筋电弧焊在钢筋加工车间进行,钢筋加工车间作好防风、防雪、保温措施。雪天不得在现场进行施焊,必须焊接时,采取有效遮蔽措施。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。
3.3 喷射混凝土冬施技术措施
      喷砼原材料的堆放、搅拌均在地面,因此需采取相应技术措施:①对骨料进行覆盖,使其不受雪、冻影响。②原材料加热。在自然气温不低于-8℃时,只加热拌合水,水泥不得直接加热,使用前宜运入暖棚内存放;在自然气温低于-8℃时,应对骨料加热,首先是砂,其次是石子。水采取电加热器在贮水箱中加热;骨料采取蒸汽直接加热,在砂堆中插入蒸汽花管,直接排放蒸汽。③防冻剂加入:在水泥中按照水泥重量的3%掺加防冻剂,实际掺量由试验结果确定,施工中设专人负责记录防冻剂加入量。
3.4 混凝土冬施技术措施
      ①本工程砼全部采用商品砼。在商品混凝土厂,经升温处理的水泥、砂、石按配合比装入混凝土搅拌车,搅拌筒保温处理后运到施工现场。②砼运输过程中罐车加保温被。并且选用运输速度快的砼搅拌运输车,运输过程中加强搅拌,保证砼运到工地时的出料温度≥10℃,即T1=10℃。③热工计算(以最低气温阶段为例):
      a、混凝土拌合物经运输到浇筑时温度计算:
      T2=T1-(α t1+0.032n)(T1-Ta)=10-(0.25×0.5)(10+10)=7.5℃
      式中:T2──混凝土拌合物运输到浇筑时温度(℃);
      t1──混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间(h),取0.5;
      n──混凝土拌合物动转次数,取0;
      Ta──混凝土拌合物运输时环境温度(℃),取-10;
     α ──温度损失系数(h-1),取0.25;
       b、考虑模板和钢筋的吸热影响,混凝土浇筑成型完成时的温度计算:

     

      =6.9℃≥5℃
      式中:T3──考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时间的温度(℃);
      Cc──混凝土的比热容(kJ/kg·K);
      Cf──模板的比热容(kJ/kg·K);
      Cs──钢筋的比热容(kJ/kg·K);
      mc──每m3混凝土的重量(kg);
      mf──每m3混凝土相接的模板重量(kg);
      ms──每m3混凝土相接的钢筋重量(kg);
      Tf──模板的温度,未热时可采用当时的环境温度(℃),洞内温度取-5;
      Ts──钢筋的温度,未预热时可采用当时的环境温度(℃)洞内温度取-5。
      经以上计算结果分析,砼的入模温度满足砼冬期施工的入模温度需要。④合理选用养护方法,养护加热到40℃以上时,应征得设计同意,拆模和保温层应在混凝土冷却到5℃方可拆除。拆除时与外界温度不得大于20℃,拆模时间根据同条件试块报告确定,同条件试块强度达到3.5Mpa方可拆除保温。
 
4、结语
      冬期施工由于温度低,对材料及结构都有一定的影响,因此做好冬期施工的防护,制定好相应的冬期施工工艺对整个结构的安全及耐久性等各个方面都很重要,对保证工程质量非常重要。
 
参考文献
[1]李德武.隧道[M].北京:中国铁道出版社,2004.