x120线(川黄公路)雪山梁隧道a标段。
2023年冬期施工保暖方案。
一、工程概况。
川黄公路雪山梁隧道位于四川省阿坝藏族羌族自治州松潘县境内,我公司承建的a标段起讫里程k2+600至k15+580,线路全长13.037km,线路等级为二级公路。主要工程数量有路基土石方106.
1万m3(挖方32.5万m3,填方73.6万m3);路基附属工程5.
04万圬工方;桥梁2座共计180.518延米(大桥1座,小桥1座);涵洞通道31道共计394.71横延米;隧道0.
5座,其中主洞3996米,平导4134延米;工程造价4.63亿元,工期54个月。
二、编制依据。
1、x120线(川黄公路)雪山梁隧道工程两阶段施工图设计;
2、施工总体进度计划;
3、行业规程、公路施工技术规范和验收规范;
4、现场勘查的具体情况;
5、其它有关规定。
三、冬其施工条件。
混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体工程冬期施工条件:指根据当地多年气温资料,室外日平均气温连续5d稳定低于5℃。
四、冬期施工范围。
根据施工组织设计总体进度计划安排及施工要求,并结合当地的实际地理环境、气候条件和有关规范的要求,冬期施工工程程只安排隧道工程的施工;根据2023年冬期施工保温情况,在去年的基础上,重点对拌合站进行了全封闭保温,并对供热管道进行了冬期施工前的全面检查和管道加密,确保冬期施工的正常进行。由于洞内温度较高,平均达16℃左右,故洞内不需要保温,而砼搅拌站是冬期施工保温重点。冬期施工内容具体包括:
洞身开挖、钢筋(拱架)工程、锚喷防护工程和二次衬砌工程。
五、冬期施工准备。
1、成立以项目经理为组长,项目总工、副经理为副组长,工程部、安环部、物资设备部、试验室、财务部、办公室为成员的冬期施工管理小组,以隧道两个施工队伍为实施层的施工体系,进行项目冬期施工的管理和施工。
2、对计划冬期施工的项目,开工前制定详细的冬期施工方案和措施,内容包括:施工程序,施工方法,现场布置,设备、材料、能源、工具的**计划,技术措施、安全、文明施工措施,质量标准等,确保冬期施工按规范要求顺利完成。
3、项目部试验室安排专职人员测量记录气温,每天6:00,14:00,21:
00测量气温,并注意收集气象部门的有关气象资料,当气温满足冬期施工条件时,采用冬期施工方案进行施工,当气温稳定不满足冬期施工条件时,解除冬期施工方案按正常施工方案进行施工。
4、开工前,落实好冬期施工必备的防寒物资、取暖设备,并结合所施工项目从施工方法、施工工艺、每道工序上合理安排施工。对各项设施和材料,事先作好防雪、防冻等防护措施。
5、项目部试验室对冬期施工的混凝土配合比进行验证,防冻剂的掺量由试验室通过试验确定,防冻产品需符合各项技术标准,有出厂合格证书,并经过试验合格的产品,防止购买和使用假冒伪劣产品。
6、进入冬期施工前,对掺加外加剂人员、测温保温人员、锅炉司炉工等有关人员,专门组织技术业务培训,学习本工程范围内有关知识,明确职责,经考试合格后,方准上岗工作。
7、冬期施工前现场准备。
1)根据年度计划安排以及具体的工程数量、冬期施工的需要,及时组织有关机具、外加剂和保温材料进场。
2)对施工现场所使用的锅炉、供暖管道、蓄水池保暖设计、辅助加热设施等进行全面检查,并进行试运转,确保设备正常工作。
3)工地的临时供水管道等做好保温防冻措施。
4)其它设施、机具的保温设施及材料已全部进场,并进行试验和检测,确保工程施工时能正常使用。
8、生产生活用水。
在隧道洞口上方400米处设置一座300m3的生产用水水池,并进行保温处理,用φ150水管同时并保温埋深于地面80cm以下,接入生产区,以保证施工用水。
生活用水采用水车拉水解决,将水绪至蓄水池,并进行保温处理,然后再引至各个用水点。
六、项目部驻地及工人生活区供暖及保暖方案。
项目部驻地及工人生活区冬期施工保暖方案:采用1台40万大卡锅炉解决生活区、办公区及公共区域的采暖;同时在这套系统中配备1台3吨的热水箱,解决项目部和工人日常的洗澡和生活用水使用(生活区供暖方案详见附图);板房采用隔热加厚型材料,保证屋内温度不会大量散失。
1)40万大卡锅炉的选定依据。
项目部驻地及工人生活区需供暖面积2600m2,按照社会常规供暖,每平方米的热负荷为130瓦(能够使房间温度达到18~23℃);考虑到项目地处高原高寒地区、房屋保暖性差等原因,根据有关资料和调查结果,将每平方米的热负荷提高到170瓦,这样可以保证房间的温度达到16~21℃,能够完全满足办公和生活需要。
根据上述数据,生活区所需的热负荷为2600×170=442000瓦,1万大卡等于11700瓦,这样需要的供热主机为442000÷11700=37.8万大卡,所以采用1台40万大卡的锅炉足以满足需要。(注:
施工工艺及特点,管路系统采用双管异程连接,内外壁双镀锌钢管)
2)3吨水箱的设计依据。
常规一个人洗浴需要的热数量是30~50升,同时有40人洗澡需要的热水是40×50=2000升,这样一个2吨的水箱就可以满足需要,考虑到其它的一些生活用水,热水箱再加大1吨,即使特殊情况出现,生活热水也能够解决。(注:利用板式换热器,采暖水和生活用水分开)
综上所述,1台40万大卡的锅炉能够完全满足生活区、办公区以及公共区的供暖要求,并满足生活热水的需要。
3)为确保屋内温度不会大量散失,项目部驻地、工人生活区的所有活动板房均采用隔热加厚型材料(厚7.5cm),保证保温效果。
七、生产区保暖方案。
项目部生产区的保暖主要分为两大部分,分别为拌合区域、洞外砼的施工区,搅拌站主要采用锅炉加温和封闭保暖的措施,洞外砼主要采用覆盖保温,并辅以电加热方式,具体方案如下:
一)冬期砼施工条件和温度计算。
1、冬期砼施工条件。
根据《公路桥涵施工技术规范》(jtg/t f50-2011)要求,冬期施工砼的配制和搅拌应符合以下规定:
1)搅拌设备宜设在温度不低于10℃的厂房或暖棚内。拌制砼前及停止拌制后,应采用热水冲洗搅拌机的拌盘和鼓筒。集料宜堆放在棚内或采用保温材料进行覆盖,防止出现冻块。
2)拌制砼时各种材料的温度,应满足砼拌合物拌合后所需要的温度。当材料原有温度不能满足要求时,应首先考虑对拌合物用水加热;仍不能满足要求时,再考虑对集料加热;水泥仅能保温,不能加温。各种材料需要加热的温度应不得超过下表规定。
拌合水及集料最高温度。
注:当集料不加热时,水可加热到100℃,但水泥不应与80℃以上的水直接接触。加料顺序为先加集料和已加热的水,然后再加水泥。
3)冬期搅拌砼时,应严格控制砼的配合比和坍落度,集料不得带有冰雪和冻结团块。投料前,应先采用热水或蒸汽冲洗搅拌机。加料顺序应先为集料、水,稍加搅拌后再加入水泥,且搅拌时间应比常温时延长50%。
砼的出机温度不宜低于10℃,入模温度应不低于5℃。
2、冬期施工砼温度计算。
依据规范要求,并结合现场的实际情况,砼入模温度不低于5℃,出机温度不低于10℃,以此为控制依据,有关计算如下:
采用计算公式:q=cmδt;其中q为热量,c为比热容,m为质量,δt为温度差。
经查:水的比热容为4.2kj/(kg·℃)砂石的比热容为0.92 kj/(kg·℃)水泥的比热容1.88 kj/(kg·℃)
计算采用普通c20砼配合比,配合比如下:
水:砂石:水泥=200:1893:351。
计算时砂石、水泥的初始温度均考虑为0℃,拌合后的温度为10℃。
1m3c20砼中砂石从0℃升至10℃所需的热量为:
q砂石=0.92×1893×10=17415.6kj;
1m3c20砼中水泥从0℃升至10℃所需的热量为:
q水泥=1.88×351×10=6598.8kj;
故所需拌合用水的温度为:
t=10+q/cm=10+(17415.6+6598.8)/(4.2×200)=38.6℃
而配制的40万大卡锅炉加热骨料后的富余能量,完全能够将水在30~40分钟内加热至70℃,能够满足施工需要。
二)拌合区域保暖方案。
拌合区域的加温和保暖方案采用锅炉供暖、电热丝保暖、热水拌合砼相结合,并对整个拌合站区域进行了全部封闭保温,让热量损失降低到最低。
1、拌合区域材料的加温。
1)锅炉型号选定的依据。
骨料场材料加温的主要保证材料不冻结,且对骨料有所加温,加温方式必须是持续加温,加温效果要明显,故用1台锅炉采用地暖式加温的方式。
骨料场的面积共1200m2,按照正常所需,每平方米热负荷100瓦就能够满足要求,考虑到项目地处高原高寒地区,料仓的保温性能差,以及材料的导热较慢,将每平方米的热负荷提高到150瓦,完全能够满足要求。故骨料场所需热负荷为1200×150=180000瓦,折合成大卡为180000÷11700=15.4万大卡,考虑到实际施工中还需要设置1个3吨的保温储水罐来保障砼拌合的热水供给,所以锅炉的选型配置到24万大卡。
2)骨料场加温方式和加温管路的设置。
为确保骨料加温的效果,加温方式采用地暖式,即在骨料场场地砼中敷设加热管道,并其下铺隔热板,防止热量向地下辐射,这样可以更有效的利用热能加热骨料。
2、拌合区域内的保温。
为了使拌合区域具有更有效的保温效果,拌合区域内的料仓、搅拌机、配料机以及场地均进行封闭保温,并辅助电加热保暖,具体如下:
1)骨料仓。
在料仓地暖设施完成后,开始搭设里料棚和砌筑隔墙。料棚骨架采用钢结构,净高7.5米,顶棚铺设彩钢瓦进行遮雨防晒。
隔墙采用砼进行浇筑,墙宽0.4米,高2.5米。
为了达到保温效果,在料仓外围墙面铺设一层7.5cm厚隔热加厚型彩钢板进行保暖封闭;为防止热量从顶棚散失,料仓内采用隔热加厚型彩钢板进行吊顶,并与外围彩钢板连接成整体,吊顶高度距地面7.5米,并在表面安装电加热设施,防止表面骨料冻结。
2)配料机与拌合施工场地的保温。
配料机处是骨料热量散失最大的地方,为将热量散失减少到最低,对配料机、拌合施工场地进行联合封闭,封闭空间的不小于18米且能满足装载机正常运转;骨架采用钢结构,表面铺设彩钢板进行保温,施工中应注意彩钢板要形成一定的坡面,以便雪水顺利排出。
为防止配料机料斗中材料冻结或热量散失较大,料斗表面敷设一层电加热丝对骨料进行加热;并对输送带采用碘钨灯或电热丝进行加热,防止冻结。
冬期施工方案
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