所有的工程冬季施工,都應重視關注天氣預報信息,做好極端天氣的準備和提前預防災害措施。有條件的情況下,還可以查詢工程所在地的歷史冬季天氣狀況,對當地的天氣及冬季降水情況預先全面了解。

冬季施工的定義是這樣的:日平均氣溫連續5天降低到5℃及以下或單日氣溫最低在0℃及以下時,即進入冬季施工。

在季節性凍土地區,晝夜平均溫度在-3℃以下且連續10d以上,或者晝夜平均溫度雖在-3℃以上但凍土沒有完全融化時,均應按冬期施工辦理。

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第一章 冬季路基施工篇

對于道路施工工程中,路基施工首先應對措施是做好以下準備工作:(1)對冬期施工項目按次排隊、編制實施性的施工組織計劃。(2)冬期施工項目在冰凍前應進行現場放樣,保護好控制樁并樹立明顯的標志,防止被冰雪掩埋。(3)冰凍前應挖好坡地上填方的臺階。清除石方挖方的表面覆蓋層、裸露巖體。(4)維修保養冬期施工需用的車輛機具設備充分備足冬期施工期間的工程材料(5)準備施工隊伍的生活設施取暖照明設備、燃料和其他越冬所需的物資。(6)對于參與冬期施工的人員,做好專項冬期施工的技術培訓:可學習冬期施工有關的施工理論、規范、操作技能;防凍、防寒、防火、防一氧化碳中毒、防滑、防止鍋爐爆炸等安全知識。

路基冬期施工,還應對凍土應該有清晰的了解:當氣溫在0℃及以下時,在土體中水份超過塑限土體會產生凍脹,含水的松散巖石里,水份也會結晶變化,膠結固體松散顆粒形成凍土。土溫在-3~-70C時為凍脹緩慢增長階段,溫度再降低,凍脹幾乎不再增長。

在嚴寒地區,凍土達3年以上成為多年凍土;冬季結冰夏季融化為季節性凍土;凍結狀態僅持續幾小時或數日被稱為瞬時凍土。同時,還仍存在極少部分未結晶變化的水分與固體被稱為寒土。

路基材料性質影響著抗凍的能力,因而冬季施工應選擇抗凍性能良好的材料:1)碎石類土、砂類土、卵石土、石渣土一般不凍脹或凍脹較;粉土和粉質粘土凍脹性大;粘土次之。2)小密度土體凍結時,密度對土體凍脹強度影響甚大;只有當密度達到一定值后凍脹才能減小。3)粉煤灰可用于各級公路路堤填筑,但路床施工中不得用于高速公路、一級公路和二級公路的上路床。在大風天氣、氣溫低于0℃及以下也不宜施工。

路基施工可在冬季進行的項目:

(1)泥沼地帶河湖凍結到一定深度后,如需換土時可趁凍結期挖去原地面的軟土、淤泥層換填合格的其他填料。(2)含水率高的流動土質、流沙地段的路塹可利用凍結期開挖。(3)河灘地段可利用冬期水位低,開挖基坑修建防護工程,但應采取加溫保溫措施,注意養護。(4) 巖石地段的路塹或半填半挖地段,可進行開挖作業。

不宜在冬季施工的路基工程項目:

(1)高速公路、一級公路的土質路基和地質不良地區的公路路堤不宜進行冬期施工。土質路堤路床以下1m范圍內,不得進行冬期施工。半填半挖地段、填挖交界處不得在冬期施工。(2)鏟除原地面的草皮、挖掘填方地段的臺階。(3)整修路基邊坡。(4)在河灘低洼地帶將被水淹的填土路堤。(5)高速公路、一級公路的土質路堤和地質不良地區的公路路堤不宜進行冬期施工。土質路堤路床以下1m范圍內,不得進行冬期施工。半填半挖地段、填挖交界處不得在冬期施工。

冬季施工防凍措施:

凍脹的預防措施(保溫防凍):⑴ 翻松表土耙平法:在預先確定冬季挖土的地面上,將表土翻松并耙平,翻松的土層中充滿空氣的孔隙可降低土層的導熱性。翻松耙平的深度根據當地土層凍結深度確定,一般在入冬之前的秋季進行施工。⑵ 覆蓋保溫材料法:對已開挖的基槽(坑),保溫材料鋪設在基槽(坑)底表土上面,靠近基槽(坑)壁處,保溫材料需加厚;對未開挖的基槽(坑),保溫材料鋪設寬度為土層凍結深度的兩倍與基槽(坑)寬度之和。適用于面積較小的地面防凍或較小的基槽(坑)防凍。⑶ 覆雪保溫法:大面積的土方工程可在地面上設籬笆或雪堤,高度一般為0.5~1m;基坑(槽)土方工程可在基坑(槽)位置的地面上挖積雪溝, 將雪填滿,防止未挖掘的土層凍結。適用于降雪量較大的地區。⑷ 暖棚保溫法:適用于防止已開挖基坑(槽)基土受凍的方法。一種是在基坑(槽)上面鋪設木楞、木板和15~20mm的保溫材料;另一種是在基坑(槽)底面鋪設珍珠巖袋、稻草、爐渣等保溫材料,然后搭設塑料大棚。(5)基底處理應在填筑前清除冰塊和積雪;補填的基底應選取適當的材料,并及時整平壓實;基底處理完成后應立即采取保溫措施,防止凍結。(6)在融期來臨前,應對全線邊溝、排水溝進行清理疏通。

對填筑路堤,多年凍土地區宜在暖季進行;厚層地下冰地段宜寒季施工,填筑時不得有積雪。路堤填料應集中取土,不得在路基兩側隨意取土。在融沉和強融沉分布地段,取

上場與路堤坡腳間的距離不得小于200m。填土護道應及時碾壓,壓實度應達到80%以上,護道應與路堤主體工程同步施工。(1)寒季進行路堤施工時,填料應采取有效的保溫措施。(2)中途停止填筑時,應整平填層和邊坡并進行覆蓋防凍,恢復施工時應將表層冰雪清除,并補充壓實。(3)當填筑高程距路床底面1m時,碾壓密實后應停止填筑,在頂面覆蓋防凍保溫層,待冬期過后整理復壓,再分層填至設計高程。(4)冬期過后應對增方路地進行補充壓實,床實度應符合表1的規定。

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在冬期開挖路塹施工,多年凍土地區路塹施工應符合下列規定:1路塹施工應采取隔水、排水、換填和設置保護層等措施。2路塹段路床換填材料為粗粒土時,宜在寒季施工:換填其他填料時,宜在暖季施。3開至換填層位時,應對暴露的冰層采取“晝蓋夜開”的遮擋防護措施。暖季開空的路塹在清方成形后,換填部位應及時回填。4深路塹施工過程中應監控開挖面凍土的融化情況,并采取必要的冷卻措施。5其他冬期措施:(1)挖方邊坡不得一次挖到設計線,應預留一定厚度的覆蓋層,待到正常施工季節后再修整到設計坡面。(2)路基挖至路床頂面以上1m時,完成臨時排水溝后,應停止開挖。待冬期過后再施工。(3)高含冰量凍土地段擋土墻的施工宜在寒季進行,并應連續施工;A施工完成后,應立即回填;娱_挖后,發現基礎全部或部分埋在純冰或含土冰層上時,應進行特殊處理;A完工后應立即回填夯實。(4)在多年冰凍地區,冬季開挖路塹后,可能會使含有大量冰體的多年凍土溶解,邊坡易坍塌。需特別注意應有排水等防坍塌措施。高含冰量凍土地段開挖宜在寒季進行,基底和邊坡換填及保溫層等施工宜在6月底前完成。

冬季開挖的方法主要有:

(1)爆破凍土法:當冰凍深度達1m以上時可用此法炸開凍土層。炮眼深度取凍土深度的075~09倍、炮眼間距取冰凍深度的1~1.3倍并按梅花形交錯布置。(2)機械破凍法:1m以下的凍土層可選用專用破凍機械、如凍土型、凍土鋸和凍士鏟等,予以破碎清除。(3)人工破凍法:當冰凍層較薄,破凍面積不大,可用日光暴曬法、火燒法、熱水開凍法、水針開凍法、蒸汽放執解凍法和電執法等方法脹開或融化冰凍層,并輔以人撬挖。

雪害地段路基施工:

對施工路段應進行沿線雪害雪災的歷史情況、可能發生的雪害雪災的類型、范圍、規模、分布位置及防災治災經驗和教訓提前做調查。核實工程地質及水文變化,制定合理可行的實施方案。

通常措施有:

1.路基兩側20m范圍不得設取土坑,不得堆放棄土和廢渣。應保護路基兩側地表植被和自然景觀,減少施工引起地貌的變化而造成積雪的公路雪害。

2.積雪地段路基宜選用水穩性好的砂礫土作為填料。

3.在融雪前,應疏通路基的排水系統,保證融雪水順暢排出。

4.路基排水設施、坡面防護應及時施做,應充分考慮凍脹和春季融雪水的滲透對路基的穩定和邊坡坡面的影響。

5.積雪地段路基防護砌筑工程應滿足設計要求,砌筑片石、塊石、砌筑砂漿應符合抗凍要求。砂漿強度應不低于M10,且應密實、飽滿,達到設計強度的70%前不得受凍。采用干砌時,應采用大塊石砌筑。

6.雪崩地段路基施工應符合下列規定:

1)應配備專門的觀測儀器和人員進行監測,及時預警山體塌方、碎石滾落、降雨降雪天氣、大量地下水涌出等情況。

2)應及時監測和預防施工機械運轉震動造成的坍塌、碎落及山體滑坡。

3)在同一個雪崩區,防雪工程應從雪崩源頭開始施工,上一個單項工程完成后方可開始相鄰的下一個單項工程施工。

4)方施工時,應沿等高線開挖水平臺階,按從上到下的順序開挖臺階,廢方堆于臺階下方。

5)穩雪柵欄應沿等高線設置。穩雪柵欄宜設置多排,最高一排柵欄應在雪朋裂點除

近及雪檐下方,應保證基礎的穩定性及錨固鋼筋的錨固要求,回填土壓實度應不小于96%,柵欄與坡面的交角應嚴格按設計要求施工。

6)防雪林的布設應從雪崩源頭開始到雪崩運動區,從上到下分期種植適合當地環境的速生樹種。

7.風吹雪地段路基施工應符合下列規定:

1)路基兩側距邊坡坡腳不小于30m范圍內的障礙物應清除,并對地表進行整平,必要時應設置防雪設施。

2)應根據當地主風向、風速等情況選擇取土坑的位置。在單一風向的路段,取土坑宜設在路堤背風側,與路堤邊坡坡腳距離宜不小于50m。在有兩向交替風作用的路段宜集中設置取土坑,與路堤邊坡坡腳距離宜不小于100m,施工完成后應將其邊坡修成緩坡,使其平行于主風向的斷面平順通暢。必要時取土坑也可用作儲雪場。

3)風吹雪路段路基棄方應棄至背風坡一側,距路基坡腳或路塹坡頂的距離應不小于00m,并應整理平順。

4)石方路塹和積雪平臺超控處理應符合下列規定:

(1)超挖回填部分應選用水穩性和抗凍融性好的材料,壓實度應符合本規范表4.4.3的規定。

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(2)積雪平臺應向路基外設置2%的坡度,并應進行硬化處理。

5)土質路塹或遇水崩解軟化的風化泥質頁巖類路塹的路床和積雪平臺壓實度應符合表443的規定,路基邊坡應按防雪設計要求施工,將障礙物清理到設計指定的位置。

6)挖方路基邊坡宜不陡于1:4。當外側剩余臺地工程量不大時,宜全部挖除。

第二章 冬季路面施工篇

路面基層在冬季應注意以下材料冬季的特性:

粉煤灰等工業廢渣

這類材料在冬季化學反應活性變小,從面使崩解穩定會減緩,溫度收縮性、干濕收縮性能因溫度影響會有改變?箖鲂圆。

水泥

不能直接對其進行加熱,保存在暖棚中。宜選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥,含氯化鎂水泥等,早強水化熱較大。

石灰

不宜在長期潮濕環境下和受水浸泡。低溫下易干縮,失水蒸發水會硬化干縮。不宜單獨使用,可作摻加料,呈堿性,不抗凍。

冬季宜用溫水,氣溫低于0℃及以下會結冰成固體狀,應有防凍結冰措施。施工加熱溫度不宜超過29℃。

外加劑1

引氣劑或者引氣減水劑能減少砼泌水離析,改善和易性,顯著提硬化砼抗凍融耐久性。

外加劑2

防凍劑是在規定溫度下能顯著降低砼的冰點,以保證水泥的水化作用,并在一定時間內獲得預期強度。

路面基層:水泥穩定層的施工期最低氣溫應在5℃以上。有冰凍的地區,并應在第一次重冰凍-3~-5℃到來之前半個月

到一個月完成。

路面施工中的無機結合料穩定材料結構層應選擇在氣溫較高的季節。施工期應選擇最低平均氣溫5℃以上,有冰凍的地區,施工期應在第一次重冰凍到來的15-30天之前完成施工。

路面瀝青混凝土混合料施工時,溫度應符合規定要求,高速公路和一級公路施工氣溫低于10℃其他等級路面氣溫低于5℃時,即不宜攤鋪熱拌瀝青混合料。冬季不宜施工。

冬季砼在濕度合適的條件下,溫度高,硬化快、強度高;溫度低,硬化慢、強度低。在0℃時水化作用基本停止,在-30C時砼中的水開始結冰。當室外平均氣溫連續5天低于5℃時,應采取冬期施工措施。

砼冬期施工,應考慮材料配合比設計適當摻加防凍劑、早強劑等技術措施。為保證砼在受凍前必須達到最低強度值,可進行原材料的加熱:優先采用加熱水的辦法,當加熱水仍不能滿足要求時,再對骨料進行加熱。水和骨料的加熱溫度一般不超過80℃和60℃;當水、骨料達到規定溫度仍不滿足熱工計算要求時,可提高水溫至100℃,但水泥不得與80℃以上的水直接接觸。

冬季對于砼或鋼筋砼路面施工,需注意商砼出機溫度控制在 10℃ 以上,確保砼入模溫度不低于 5℃。砼施工過程狠抓運輸環節及材料的質量穩定:1.砼拌合物出機后,應及時送到施工現場的砼澆筑地點進行澆筑施工,嚴禁在冬季出現砼滯留現象。2.砼攪拌車應在罐體外包裹礦棉,防止砼熱量散失,砼結構表面出現凍結,確保運輸車內的混凝土溫度。合理調配車輛,縮短運輸時間,保證混凝土入模溫度。3.砼澆筑振搗要迅速及時進行,防止溫度損失過大。砼振搗時間應較常溫有所增加,快插慢拔,提高混凝土的密實度。加強調度,保證混凝土澆筑的連續性,使澆筑能夠一次性完成。冬季施工不宜留施工冷縫。

對于砼的養護,采取綜合蓄熱法、暖棚法、加熱法進行養護。

此外,冬季路面鋼筋焊接施工實施也應注意控制溫度的影響。鋼筋在負溫條件下,其力學性能發生顯著變化:屈服點和抗拉強度增大;伸長率和抗沖擊韌性降低,脆性也增大。冬季鋼筋接頭經焊接后,熱影響區內的韌性也將降低,若焊接工藝掌握不好,將導致鋼筋塑性和韌性下降,綜合性能變劣;若焊接后的接頭冷卻過快或接觸冰雪,也會使接頭產生淬硬組織,影響鋼筋的使用。鋼筋焊接施工最好在室內進行。在室外進行焊接時,風力不得超過四級,最低氣溫不得低于-20℃。否則需采取防風措施,同時還要采取措施,減少焊件溫度的梯度和防止焊后的接頭立刻接觸冰雪。當混凝土結構中擠壓接頭部位的溫度低于–20℃時,宜進行專門試驗。

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當環境溫度低于–20℃時,不宜進行施焊。采用鋼筋機械連接接頭的設計、應用與驗收,應符合《鋼筋機械連接通用技術規程》JGJ107的規定。當混凝土結構中鋼筋機械連接接頭部位的溫度低于–10℃時,應進行專門試驗。

冬季鋼筋貯存與地面以上0.5m的平臺、墊木或其他支承上,并且用塑料布覆蓋避免暴露于大氣落雪而產生銹蝕和表面破損。進入暖棚前鋼筋應無雪漬、有害的銹蝕、松散銹皮、油漆、油脂、油或其他雜質。

焊劑及堿性焊條的焊藥易潮,特別在負溫度時,所以它們在使用前必須按照質量說明書的規定進行烘焙。使用時取出放在保溫筒內,做到隨用隨取。焊劑及堿性焊條的焊藥外露2小時后必須要重新烘焙。所使用的焊條、焊絲要貯存在通風干燥的地方,保證焊條的良好性能。

焊接專用機具的檢查 焊接使用瓶裝氣體時,對負溫下瓶嘴在水氣作用下容易產生冰縮堵塞現象,在焊接作業中就要及時檢查疏通。