1. 编制依据及参考资料 1
1.1编制依据 1
1.2参考资料 1
2. 工程概况 1
2.1工程简介 1
2.2施工现场现状 1
2.3冬季施工的主要工程项目 1
3. 冬施划分及现场部署 1
3.1冬施阶段的特点 1
3.2冬期施工阶段划分 2
3.3冬期施工的原则: 2
3.4冬期施工部署及计划 2
4. 冬期施工准备 5
4.1冬期主要物资需要量计划 5
4.2.施工现场准备 5
4.3技术准备 6
5. 冬期施工方法及技术措施 6
5.1钢筋工程 6
5.2检查井模板工程 7
5.3混凝土工程 7
5.4石材铺装 9
5.5市政管线敷设工程 9
5.6施工用电器设备冬期保护措施 9
6. 质量保证措施 10
7. 安全保护及文明现场管理 10
7.1安全管理措施 10
7.2消防安全措施 11
7.3现场管理措施 11
7.4成品保护措施 11
附录:热工计算 12
1.编制依据及参考资料
1.1编制依据
1.1.1《建筑工程冬期施工规程》 (JGJ104—97)
1.1.2《混凝土结构工程施工及验收规范》 (GB50214-2001)
1.1.3《混凝土外加剂技术规程》 (DBJ01-61-2002)
1.1.4《国家会议中心市政工程施工组织设计》
1.2参考资料
1.2.1《冬期施工手册》(第二版)
1.2.2《建筑施工手册》(第四版)
2.工程概况
2.1工程简介
我项目部承建的国家会议中心市政工程主要工程项目包括:1#、2#连通桥,雨水、污水、给水、中水、燃气、强电、弱电等市政管线,以及主体工程四周混凝土地面、石材铺装等工程,总造价约1360万元。
2.2施工现场现状
由于前期受施工工作面制约,总体施工进度相对滞后,经和总包协商,主体工程东侧、北侧的工作面需11月底才能交给我们进行施工;截至10月底,1#连通桥的基础与下部结构全部完成,主体工程西侧的市政管线正在进行收尾,南侧的各种市政管线基本完成,正在进行石材铺装的样板段施工。
2.3冬季施工的主要工程项目
根据总体工程施工进度计划,本工程必须在2008年4月竣工。冬季施工的项目包括:2#连通桥的基础与下部结构工程,主体工程东侧、北侧的各种管线,混凝土路面,部分石材铺装工程(仅在11月中旬-12月上旬、2008年2月21日-3月15日进行施工)。
3.冬施划分及现场部署
3.1冬施阶段的特点
(1)多工种交叉作业,各分项工程相互制约
市政管线工程涉及雨水、污水、给水、中水、燃气、强电、弱电等管线,各种管线埋深均有差异,并且距离较近,只能根据断面位置分批进行施工。规划四路下部又增加了地铁支线,该部位管线只能待地铁支线完成后才能施工。由于会议区西南部靠近车库出入口下面没有预留套管,该部位必须采用顶管施工工艺,才能使雨水、废水管线与大市政管线勾通,而顶管工程必须在2#连通桥施工完毕才能进行施工。
(2)工期紧,受周围施工工作面影响大
本工程自开工以来,一直受工作面影响,展览区北侧(靠近大屯路)的工作面至11月底才能提供50%,剩余的50%工作面以及土体工程东侧的工作面至12月底才能全部提供,而上述部位的所有市政管线还没有施工。为完成2008年4月上旬竣工的总体目标,必须在2008年1月底完成市政管线工程,春节后进行混凝土路面、石材铺装工程。
3.2冬期施工阶段划分
3.2.1 根据《混凝土结构工程施工及验收规范》规定,凡室外日平均气温连续五天稳定低于5℃时即进入冬期施工。在冬期施工期限以外,当日最低气温低于-3℃时,也应按冬期施工规定执行。
3.2.2进入冬施并采取冬施技术措施由经理部统一发文规定。
3.2.3冬期施工转入常温施工的界限是:次年初春连续7昼夜不出现负温度,由经理部统一发文规定。
3.3冬期施工的原则:
采取以防为主的(防冻害、防煤气中毒、防火灾)措施。气温低于-15℃应停止混凝土浇筑施工。
3.4冬期施工部署及计划
3.4.1组织机构及组织保证措施
3.4.1.1组织机构
根据目前的施工情况,熟悉掌握各部位施工方法,合理安排施工进度,保证把各种费用降到最低点。结合工程特点,根据初冬(11月15日~12月15日)和严冬(12月15日~次年2月底以大气温度不低于-10℃为标准)各时期的气温,选用合理的添加剂和保温措施。
为确保给水、雨水、污水等管线工程、路面等工程能够按计划实施,现场成立冬施领导小组,全面负责工程进度、质量、安全、材料保证等工作。小组名单如下:
组 长:刘海涛
副组长:李连起 王果森
组 员:谢国家 冯宝山 贾柯文 周海亮 万宗玉
李 新 李利民 杨英坡
3.4.1.2组织保证措施
(1)组织有关人员学习各施工方案,并向具体操作人员交底。
(2)进入冬期施工对砼试验,保温人员专门组织技术培训,学习本工作范围的有关知识,明确职责,专人负责。
(3)安排专人进行气温观测,做好记录与气象部门保持联系,及时了解天气情况,防止寒流袭击,积极采取措施,现场设置测温百叶箱。
3.5.2冬施阶段工程量
冬期施工主要工程实物量统计表 表2
| 工程部位 | 单位 | 数量 |
| 大屯路市政管线 | m | 雨水管线221米,污水管线101米,废水管线174米,给水管线247米,中水管线191米,燃气管线66米,弱电管线296米,雨水检查井14个,污水检查井7个,废水检查井14个,隔油池1个,洒水栓井4个,消火栓井4个,弱电人孔井5个。 |
| 景观路市政管线 | m | 雨水管线287米,污水管线369米,废水管线388米,给水管线503米,中水管线452米,燃气管线86米,弱电管线3984米,雨水检查井6个,污水检查井12个,废水检查井15个,洒水栓井8个,消火栓井5个,水表井2个,弱电人孔井5个。 |
| 2#连通桥 | 座 | 钻孔桩16棵、承台4座、浇注钢管柱4棵 |
| 顶管工程 | m | 15 |
| 混凝土路面 | ㎡ | 1220.15 |
| 石材铺装 | ㎡ | 3479.32 |
3.4.3.1会议区南侧
(1)本区域管线工程已经完工,石材铺装的混凝土垫层已经浇筑完毕,目前正在进行石材铺装样板段施工,计划11月5日前完成样板段验收,我部计划11月20日前完成石材铺装工程,该部位石材铺装总面积942.48㎡。
(2)绿化场地的砂砾清除至设计标高,交给绿化单位填筑种植土,该工作计划11月10日前完成。
3.4.3.2会议区、展览区西侧
(1)、R轴以南
〖1〗、2#连通桥:桩基工程人工沉管部分已经全部完成,下部钻机成孔部分计划11月1日开钻,11月10日完工。承台工程计划11月15日完成。
〖2〗、西南部车库坡道出口处管线收头:出入口坡道下顶管工程计划11月16日至11月25日完工,该部位
〖3〗、剩余管线收尾:11月26日至11月30日完工。
〖4〗、石材铺装:该部位仅在C-F轴、J-L轴之间为石材铺装,总面积236.5㎡,该工程计划11月11日-15日完工。规划四路部位的石材铺装要到赛后在施工了。
〖5〗、混凝土路面:位于J-D轴,合计265.83m3,该工程计划11月11日开工, 12月5日完工。
〖6〗、绿化清土:12月10日全部完。
(2)、R轴以北
〖1〗、燃气、雨水、给水工程收尾:计划11月15日前全部结束。
〖2〗、混凝土面层:该部位混凝土面层总体积954.3m3,计划11月11日开工,11月25日施工完毕,
〖3〗、绿化:11月30日全部完。
3.4.3.3展览区北侧
(1)、西侧连通道以西
给水、雨水、污水、废水、燃气等管线于11月11日至11月30完成,石材铺装混凝土垫层12月5日完成。
(2)、西侧连通道以东
管线工程于2008年1月1日-1月31日全部完工。
(3)、石材铺装
2008年2月21日-3月15日完成展览区北侧的石材铺装工程,该部位石材总面积900㎡。
3.4.3.4会议区、展览区东侧
(1)地铁支线南侧
〖1〗、若影响废水、弱电、燃气施工的办公用房拆除的话,11月底至12月底完成全部剩余管线。
〖2〗、2008年1月1日-10日,完成石材铺装的混凝土垫层工程。
〖3〗、2月21日至3月15日完成石材铺装工程,该部位石材总面积1500㎡。
(2)地铁支线北侧
〖1〗、11月底至2008年1月15日,完成全部管线工程。
〖2〗、2008年2月21日-3月底,完成石材铺装工程,该部位石材总面积1834.1㎡。
(3)地铁支线处
地铁支线完成后,计划用15-20天时间完成该部位的各种管线,并完成场地平整。
3.5.4工期保证措施:
(1)建立以项目经理为核心的生产指挥系统,明确分工和责任,加强整体协调,合理调配各项资源,确保工程按工期及质量要求进行。
(2)为确保工期目标得以实现,充分做好冬期前的准备工作,编制可行的施工方案。可能遇到的问题应提前做好预案,确保施工顺利进行。
(3)每天派专人收听天气预报,并做好详细记录,随时掌握天气气温情况。遇天气情况异常,及时对施工计划进行调整。
(4)冬季施工期间,必须坚持领导值班,及时协调各种矛盾,解决问题,保证冬季施工的连续性及人员安全和设备完好。
4.冬期施工准备
4.1冬期主要物资需要量计划
冬季施工材料、机具计划表 表3
| 序号 | 材料名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 | 进场日期 | 备注 |
| 1 | 塑料薄膜 | 聚氯乙烯 | ㎡ | 1500 | 2007.11.10 | |
| 2 | 阻燃草帘被 | 2000×1000×50 | ㎡ | 1500 | 2007.11.10 | |
| 3 | 自熄型聚苯板 | 密度16Kg/m3 ,50mm厚 | ㎡ | 400 | 2007.11.10 | |
| 4 | 彩条布 | ㎡ | 600 | 2007.11.10 | ||
| 5 | 高低温度计 | 个 | 5 | 2007.11.10 | 25℃~50℃ 试验室用 | |
| 6 | 水银湿度计 | 支 | 4 | 2007.11.10 | 试验室用 | |
| 7 | 砼电子测温仪 | 套 | 2 | 2007.11.10 | 现场测温用 | |
| 8 | 测温百叶箱 | 个 | 1 | 2007.11.10 | 施工现场用 |
施工现场准备工作要在冬施之前准备就绪。项目部将在10月底组织工程、技术、行保、物资人员对准备工作进行检查。
4.2.1对施工现场的上水井、下水井、消防井用砖砌保温井填阻燃被进行保温。上下水管利用阻燃草帘进行包裹保温。对食堂的隔油池提前进行清理,以防堵塞冻结。
4.2.2做好办公区、民工生活区的取暖保温工作。根据现场实际情况,施工现场北面办公区和民工生活区进行集中统一供暖,南面办公区使用电暖气进行供暖。
4.2.3冬施之前试验室标养室的各种设备应提前检查、维护。
4.2.4提前做好机械设备进场工作,对前期已进场的各种机械应进行检查维修,防冻、保养及调试,对未进场的机械应进行考察落实,确定进场时间,机械进场后应先进行调试、检查、正常运转,方可投入使用,所有机械设备水箱一律使用防冻液。
4.3技术准备
4.3.1组织技术、质量、工程、安全、消防保卫、环保等各级管理人员认真学习冬期施工方案,熟悉、了解本工程的冬期施工特点、做法和安排。并对作业人员进行详细的施工技术交底。
4.3.2在现场试验室外设立测温百叶箱,每日14点由值班员记录当日最高最低气温,从11月1日记录到来年3月31日。每天在指定地点公告。
4.3.3混凝土供应单位的预拌混凝土一律统一使用普通硅酸盐水泥,并应提前做好经认证的各种外加剂的试验工作,重新对混凝土进行试配,报监理公司、业主确认。
5.冬期施工方法及技术措施
5.1钢筋工程
5.1.1钢筋应存放在高于地面的平台、垫木或其他支撑物上,雪前利用彩条布进行覆盖,雪后对钢筋及时清理,防止锈蚀。
5.1.2钢筋加工:冬季气温低,钢筋运输、加工时要轻拿轻放,严禁抛掷钢筋。当温度低于-20oC时,不得进行钢筋的冷拉、冷弯加工。
5.1.3钢筋连接
冬期施工时除按照常温焊接的有关规定外,对焊接工艺参数(焊接电流、焊接电压、焊接通电时间、闪光留量等)作适当调整。并在钢筋焊接时采取防风、防雨、雪措施。当采用电弧焊时,构造上应防止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。焊件的接头避免直接接触雨、雪,并利用白天气温较高时进行焊接。当环境温度低于-20℃时,不宜进行施焊。焊接后的焊件在棚内停放一段时间,减小焊件温差对焊接质量影响的程度。
5.1.4 预热焊接材料
焊剂及碱性焊条的焊药易吸潮,在负温度时更甚,所以它们在使用前必须按照质量说明书的规定进行烘焙。使用时取出放在保温筒内,随用随取。外露2小时后要重新烘焙。所使用的焊条、焊丝要贮存在通风干燥的专门地方。焊条领用要数量,用多少领多少,保证焊条的良好性能。
5.1.5室外施焊时,应有防雪及挡风措施;施焊现场风速超过5.4m/s(3级风)焊接时,搭设施工棚,骨架采用钢管进行搭设,钢管架高2.0 m,长10.0 m,在迎风面和顶面用用彩条布进行围盖遮蔽,采用钢丝将彩条布与钢管绑牢固定。
5.1.6焊接后未冷却的接头应避免接触冰雪。
5.2检查井模板工程
5.2.1支模之前必须及时认真清扫钢筋、模板上的雪渣及冻结物。
5.2.2严禁用水冲刷模板,积水应及时用棉纱蘸干,防止结冰。
5.2.3混凝土浇筑前,按要求提前在钢模背面区格塞入自熄型聚苯板(密度16Kg/m3,60mm厚)。
5.2.4模板和阻燃草帘被在混凝土达到要求强度并冷却到5℃后方可拆除。模板拆除及保温解除应严格执行规范和审批制度,技术部门应在技术交底中给予明确说明。模板拆除由技术部门签认后方可进行。
5.3混凝土工程
5.3.1优化运输路线,缩短运输距离;加强混凝土罐车的保温和防风,罐车用海绵包裹,外罩胶皮加以固定,尽量减少混凝土运输热量损失,同时为防止塌落度的变化。
5.3.2泵管表面缠阻燃草帘被2圈,布料杆及料斗表面包上保温海绵。气温在-15℃以下严禁混凝土浇筑作业。
5.3.3在运输、浇筑过程中的温度,设专人实地测量,做好记录,发现与热工计算的要求相差较大时应及时查明原因采取补救措施。
5.3.4混凝土坍落度,冬施期间混凝土的坍落度要求:混凝土检查井竖向结构为180±20mm,混凝土路面、石材混凝土垫层等水平结构为160±20mm。混凝土外加剂选用“长城”系列防冻剂,根据气温情况选用其中的一个品种。为保证混凝土入模温度不得低于+6℃,混凝土搅拌运输车到达施工现场后,根据热工计算,考虑其他因素影响,对混凝土供应单位的要求出罐温度不低于15℃。
5.3.5测温孔的留置:水平结构每施工段可设2—3个测温孔,竖向结构每施工段可设3—5个测温孔,测温孔埋置深度为10~15cm及墙、板厚的1/2处,埋置示意如下图所示:
5.3.6混凝土测温管理制度
(1)按混凝土路面、石材铺装垫层平面绘制测温点平面布置图,测温点统一编号,水平、竖向结构分别绘制,测温孔的位置应选择具有代表性的部位或保温条件较差处。
(2)混凝土养护温度的测定从混凝土入模开始,直至达到受冻临界强度拆除保温层。混凝土在强度未达到受冻临界强度前每隔2h测量一次,达到受冻临界强度以后每隔6h测量一次。
(3)测温时,应将温度计与外界气温做妥善隔离,可在孔口四周用保温材料塞好,温度计在测温孔内应留置3min以上,方可读数。
(4)测温孔应派专人进行测温并及时作好记录。混凝土浇注和养护期应认真采取措施保护好测点,局部大体积混凝土可增埋2个备用测点。每次测温后,即把测温记录表报技术负责人审核后归档。
(5)测温人员发现混凝土温度有过高或过低现象,应及时通知技术 人员,以便采取有效措施。
5.3.7混凝土养护
混凝土浇筑完成后,利用综合蓄热法养护:
(1)水平结构混凝土浇筑完毕后,新浇混凝土要先覆盖一层塑料布,再覆盖一层阻燃草帘被保温,当环境温度低于-15℃时加盖一层阻燃草帘被,其中厚200mm的混凝土垫层当温度达到-15℃时,就应该覆盖两层阻燃草帘被。墙体插筋处用保温材料塞严。混凝土温度与环境温度的温差小于15℃,且达到临界受冻强度时,可以撤除保温层。
(2)检查井等竖向混凝土结构支模后,覆盖双层阻燃草帘被。支撑间先竖向挂满阻燃草帘被,再在支撑处多铺一层。拆模时如果混凝土温度与环境温度差大于20℃,拆模后的混凝土表面就应及时覆盖阻燃草帘,使其缓慢冷却。
(3)阻燃草帘被铺设后要注意防潮和防止透风,对于构件的边棱、端部和凸角要特别加强保温,新浇注混凝土与已硬化混凝土连接处,为减少热量的传导损失,必要时增加阻燃草帘被的铺设面积。
5.4石材铺装
因工程的质量目标为“鲁班奖”,石材铺装工程仅在11月15日-12月15日、2008年2月21日-3月15日进行施工,石材表面采用覆盖一层塑料布加1~2层“阻燃草帘”进行保温,停止及开工的日期由施工时的天气情况及测温的具体数据决定。
5.5市政管线敷设工程
根据总体施工进度计划主体结构北侧和东侧的市政管线工程均须在2008年1月末完成;其中给水管道采用高密度聚乙烯PE管,采用热熔焊接;雨水、污水、废水等排水管道采用双壁波纹管;燃气采用无缝钢管,并且上述管道均为砂基础;强电、弱电工程采用水煤气钢管,接口全部为焊接,均为素混凝土基础(冬施措施详见5.6)。可见市政管线敷设工程进行冬季施工前,控制得重点为沟槽开挖及回填工程。对其冬期施工质量的保证作如下要求:
5.5.1填方前清除基底上的冰雪和保温材料,填方边坡表层1m以内,不得采用含有冻土块的土填筑。
5.5.2回填用土应过50mm筛孔,做到随筛、随拌、随夯、随盖,当气温低于-10℃时,不宜回填作业。
5.5.3对基槽及地面工程范围内的回填土,不得采用冻土块或受冻的粘土做回填土料,对其它沟槽部位的回填土,冻土块含量不得超过回填总体积的15%,且冻土块的粒径应小于15cm。
5.5.4填方宜连续进行并应夯实,以免地基土或已填的土受冻,大面积填方时,要组织平行流水作业或采取其它有效的保温防冻措施。对当天回填的灰土面层采取覆盖阻燃草纤被保温,防止过夜面层冻胀,第二日回填前如有冻结部位必须挖除后重新回填。人工夯实时,每层铺土厚度不超过20cm,夯实厚度为10~15cm。
5.5.5冬期施工室外平均气温在-5℃以上时,填方高度不受,平均气温在-5~-10℃时填方高度不宜超过4.5m,平均气温在-11~-15℃时填方高度不宜超过3.5m,平均气温在-16~-20℃时填方高度不宜超过2.5m。
5.6施工用电器设备冬期保护措施
5.6.1现场电器设备要有防雪、防潮、防火等措施,电动机械、手持电动工具,必须安漏电保护器。
5.6.2冬季施工之前对动力、照明线路及供配电设备进行全面检查,对线路老化、安装不良、瓷瓶裂纹及跑漏现象,必须及时修理和更换,严禁迁就使用,杜绝漏电现象,防止火灾发生。配电箱及电闸箱有防雪、防潮措施并且外壳有接地保护。
5.6.3每天收工前及大雪来临前,将施工用电设备放置到室内或较高的地方盖好,保管好,施工前先由电工检查后再进行施工作业。
6.质量保证措施
6.1 工程质量目标为结构、竣工长城杯,鲁班奖。
6.2 对冬施前的准备工作做好检查。
6.3将冬施方案、相关交底等认真落实到各级管理人员和现场施工人员,确保人人了解冬施特点,人人掌握冬施做法,保证冬施质量。
6.4应充分重视混凝土成品的保护、测温工作,按《建筑工程冬期施工规程》要求进行认真检查。混凝土浇灌完成后应及时进行覆盖,在测温过程中如发现温度过低应及时加盖一层阻燃草帘被、并上报工程、技术部以便采取措施。
6.5对混凝土在初冬和解除冬施前这两个阶段的施工保温工作要引起高度重视,不可麻痹大意以防出现混凝土受冻和裂缝。
6.6加强气象情况收集,当有寒流、气温下降较大时停止砼施工。
7.安全保护及文明现场管理
7.1安全管理措施
7.1.1现场建立安全管理小组,配备专职安全员,严格安全值班制度。
7.1.2对在施人员和民工进行冬施期间的安全教育。冬季施工分项工程施工前,对作业人员进行安全技术交底,制度针对性安全措施。
7.1.3注意掌握天气情况,按方案做好冬施各项准备工作。
7.1.4冬期施工做好防滑措施,雪后、雨后及时清理脚手架及上人马道上的积雪和冻冰块;停工后有复工时外脚手架应全面检查合格后方可投入使用。
7.1.5加强用火管理,现场有足够的消防器材,防止火灾的发生。
7.1.6加强用电管理,现场禁止使用裸线,不得私架电线,加强线路检查,防止漏电及电路失火,尤其是要在大风雪后对供电线路进行检查,防止断线造成触电事故。
7.1.7不得以棉帽代替安全帽。
7.1.8各井口、洞口等加设防护,做好防护工作。
7.1.9保温材料必须符合环保及消防(阻燃)要求,妥善保管,设专人负责。
7.2消防安全措施
7.2.1严格遵守和执行国家及市有关冬季施工现场安全、消防保卫规定,加强施工现场消防保卫工作。
7.2.2冬施时期应该进一步加强领导,建立组织,明确责任,把消防保卫工作列入工作日程。经常进行教育,每日检查一次,做到时间、人员落实。
7.2.3工地和生活区按消防平面布置配齐灭火器60个,现场消火栓有明显标志,做好保温,不能露天放置,确保防冻有效。原接入结构内的φ100消防水管应提前进行保温,并随楼层施工高度而接高。
7.2.4施工现场及生活区严禁民工擅自使用电炉等取暖设施。
7.2.5冬期施工中建立定期检查线路、设施制度,并把检查结果存档备查,保证用电安全。
7.3现场管理措施
7.3.1严格执行已发布的环境保护规章制度,责任落实到每个人,并采取严格的奖罚措施。
7.3.2施工现场布设排水措施,保证现场无冰雪现象,现场排水必须经沉淀处理后,方可排入雨、污水管。
7.3.3现场积雪零散碎料和垃圾应及时清理,堆放在指定地点,及时外运,以免影响施工。
7.3.4冬施期间现场的材料、机械、消防、安全、卫生、环保等管理都要指派专人负责,并定期检查,作好记录。
7.4成品保护措施
7.4.1混凝土的保护
(1)浇筑完成的楼板混凝土应及时抹压,在混凝土未达到临界强度之前严禁上人作业。测设及保温覆盖应在混凝土表面铺设多层板之后,再进行操作。
(2)对刚拆模的混凝土应采取包裹保护措施,防止碰撞混凝土结构。
7.4.2石材成品的保护
(1)石材铺砌完毕,随铺随用干布擦净石材表面的水泥浆痕迹,铺砌完3天内,严禁任何车辆在石材表面上行驶与施工作业。
(2)根据气温变化情况及时用彩条布进行覆盖。
(3)按施工方案确定的时间进行施工,加强混凝土测温工作的管理,确保石材铺装的干硬性砂浆不受冻。
附录:热工计算
本计算书主要内容包括:
1、保证混凝土入模温度,由此反推其出罐温度及出机温度。
2、推算混凝土养护期间温度。
3、推算混凝土早期强度。
(一)混凝土出罐温度计算
混凝土浇筑入模后,由于钢筋以及模板吸热导致混凝土温度降低,利用公式推算出混凝土的出罐温度:
式中
T3 ---考虑模板和钢筋吸热影响,砼成型完成时的温度(℃),即入模温度;
T2 ―――砼经运输到浇筑时的温度,即出罐温度;
Cc、Cf、Cs ---砼、模板、钢筋的比热容[KJ/(kg•K)];
砼取1 KJ/(kg•K);
木材取2.51 KJ/(kg•K);
钢材取0.48 KJ/(kg•K);
mc ---每立方米砼重量(kg);
mf、ms ---与每立方米砼相接触的模板、钢筋重量(kg);
Tf、Ts ---模板、钢筋的温度,未预热者采用当时的环境温度(℃);
按冬施规程规定,混凝土入模温度不得低于5℃,由此设定砼入模(浇筑成型后)温度为6℃,即 T3= 6℃
模板按钢模板考虑,Cf= 0.48KJ/(kg•K)
取mc=2400kg
取 mf+ ms =500 kg
环境温度按最不利情况取-15 ℃
则
=
=8.1(℃)
即砼经运输到浇筑(出罐)时的温度不应低于8.1℃。
(二)砼出机温度计算
T2=T1-(αt1+0.032n)(T1-Ta)
式中 T1----砼出机温度(℃);
T2----砼经运输到浇筑(出罐)时的温度(℃),取8.1℃;
tt----砼自运输到浇筑时的时间(h),取1h;
n ----砼转运次数,取2;
Ta ----砼运输时环境温度(℃),取最低温度-15℃;
α----温度损失系数(h-1),采用砼搅拌车输送取0.25。
则
=
= 18.7(℃)
即砼出机温度不应低于18.7℃。
(三)砼蓄热养护期温度计算
砼蓄热养护开始到任一时刻t的温度,按下式计算
式中 T----砼蓄热养护开始到任一时刻t的温度(℃);
Tm----砼蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度(℃);
t----砼蓄热养护开始到任一时刻的时间(h);
Tma----砼蓄热养护开始到任一时刻t的平均气温(℃),按最不利情况取-15℃;
T3----砼成型完成时的温度,为6℃(℃);
ρc----砼的质量密度(kg/m3),取2400 kg/m3;
mce----每立方米砼水泥用量(kg/m3),取375kg/m3;
Cc----砼的比热容kJ/(kg•K),取1;
Qce----水泥水化累积最终放热量(kJ/kg),425号普通硅酸盐水泥取330 kJ/kg;
υce----水泥水化速度系数(h-1),425号普通硅酸盐水泥取0.013;
ω----透风系数,查《冬期施工手册》(第二版)P217页表6-23,墙体与楼板保温均按第三种情况,墙体取1.5,混凝土路面取1.3;
M----结构表面系数;
K----结构围护层的总传热系数[(kJ/(m2•h•K)];
e----自然对数底,取e=2.72。
1、以200mm厚检查井墙体为例,模板为6mm厚钢模板,模板龙骨区格内贴50mm厚聚苯板(密度16Kg/m3)。
则:结构表面系数M=A/V=2/0.2=10,
5 式中 d ---保温层厚度(m),考虑钢模龙骨的热桥作用,计算时将聚苯板的厚度折减为70mm; λ---保温层导热系数(W/(m•K)),钢模板板为58.2,聚苯板为0.047。 总传热系数K=1/R0=1.18 W/(m2×K)=4.25 kJ/(m2•h•K) 由此计算 ==-49.42 ==2.043 =6-(-15)+(-49.42)= -28.42 则 = -28.42×e-0.027t+49.42×e-0.013t-15 计算结果列表如下: 2、以200mm厚混凝土路面及石材混凝土垫层为例,模板为木胶合板,保温方法为面层覆盖塑料布后加盖单层阻燃草帘被(单层30mm厚), 则:结构表面系数M=A/V=2/0.17=11.76 结构围护层的总传热系数 式中 δn----第n层围护厚度; λn----第n层围护层的导热系数[w/(m2×K)]。 木胶合板 =0.015m, =0.17 阻燃草帘被 =0.030m(两层厚度), =0.048(查阻燃草帘产品说明与检测报告得) 代入可得 K=1.33 w/(m2×K)= 4.79kJ/(m2•h•K) 由此计算 ==-38.28 ==2.347 =6-(-15)+(-38.28)=-17.28 = -17.28×e-0.0305t+38.28×e-0.013t-15 计算结果列表如下: 3承台等大体积混凝土计算: 3.1混凝土内部中心温度计算:假设龄期6天,混凝土厚1.5米。 Tt=WQ (1-e-mt)/Cρ 取最大值则e-mt=0 Tt=WQ /Cρ=410×461÷(1×2400)=78.75℃ W—每立方米混凝土水泥用量(kg/m3) Q—每千克水泥水化热量(Kj/kg) ρ—混凝土密度取2400kg/ m3 t—混凝土龄期(d) t=6 Tmax=Tj+Tt×ξ=8.3+78.75×0.46=44.5℃℃ Tj—混凝土浇注温度 Tt—龄期t时混凝土绝热温度 ξ—不同浇注块厚度降温系数,ξ=0.46 3.2混凝土表面温度计算: Tb(τ)=Tq+4h’(H-h’)△T(τ) Tb(t)—龄期t混凝土表面温度 Tq—大气平均温度 H—混凝土计算厚度(m),H=h+2h’ h—混凝土实际厚度(m) h’—混凝土需厚度(m), h’=Kλ/U; λ—混凝土的导热系数取胜2.33W/m·K; K—计算折减系数,可取0.666; U—模板及保温层的传热系数(W/㎡K); U=1/[Σ(δi/λi)+Rw δi—各种保温材料的厚度(m); λi—各种保温材料的导热系数(W/m·K); Rw—外表面散热阻,可取0.043㎡K/W; ΔT(τ)—龄期τ时混凝土内最高温度与外界气温之差(ºC),ΔT(τ)=Tmax—Tq。 ΔT(τ)=Tmax—Tq=44.5+5=49.5 U=1/[Σ(δi/λi)+Rw]=1/(0.05/6+0.043)=19.5 h’=Kλ/U=0.666×2.33/19.5=0.08 H=h+2h’=1.5+2×0.08=1.66 Tb(τ)=Tq+4h’(H-h’)△T(τ)=-5+4×0.08×(1.66-0.08)=0.51ºC (三)推算混凝土早期强度 采用成熟度法。成熟度计算公式如下: 式中 M---成熟度(℃h或℃d); T---混凝土养护温度(℃); ---温度为T 时所持续的时间(h)。 1、推算墙体砼在有模板保温情况下经过2天达到的强度。 计算过程列表如下: 养护时间 (℃) (℃) (℃) (℃h) 式中 f----砼强度(Mpa) a、b----参数 M----成熟度 M=986.16, 取a=25.62715,b=850.0695(砼强度等级C35,外加剂型号Ⅱ) 代入可求得f=10.82 Mpa,大于临界受冻强度4.0Mpa,满足拆模要求。 3、推算200mm混凝土路面及石材混凝土垫层经过3天养护达到的强度 (1)计算过程列表如下: 养护时间 (℃) (℃) (℃h) f=a•e-b/M=25.62715×e-850.0695/1328.394=13.5MPa 200mm混凝土路面及石材混凝土垫层覆盖单层阻燃草帘被,经过三天养护温度降到0oC,且强度达到受冻临界强度。 说明:以上计算过程中砼硬化温度为理论推算值,在实际施工过程中应根据实测温度进行测算。 施工中采取保温措施,保证同一时刻的砼测温结果不低于计算值,具体拆模、保温时间要根据同体试块的试实验数据确定。 (四)结论:通过以上计算可知采用综合蓄热法养护混凝土能够达到冬施要求。 下载本文
可以看出,在有模板保温情况下,墙体砼约3天后冷却到0℃。砼养护时间t(天) 1 2 3 砼温度T(℃) 6.31 3.70 0.31
可知该混凝土路面在表面覆盖两层草帘保温的情况下,3天后冷却至0℃。砼养护时间t(天) 1 2 3 砼温度T(℃) 4.71 1.51 -1.91
f=a•e-b/M(h) 硬化温度 平均硬化温度(℃) T+15 间隔时间 (T+15) (T+15) 0 6 24 6.31 6.16 21.16 24 507.84 507.84 48 3.70 4.93 19.93 24 487.32 986.16
代入计算可得(h) 硬化温度(℃) 平均硬化温度(℃) T+15 间隔时间 (T+15) (T+15) 0 6 24 4.71 5.355 20.355 24 488.52 488.52 48 1.51 3.453 18.453 24 442.872 931.362 72 -1.91 1.543 16.543 24 397.032 1328.394