冬季施工方案文档格式.docx
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本工程位于北京清河农场,在天津市宁河县境内。
基础设施完善,各种配套条件均已具备,周围环境良好,交通便利。
建设单位:
北京市监狱管理局清河分局
设计单位
潮白:
中冶京诚工程技术有限公司
清园:
北京凯帝克建筑设计有限公司
监理单位:
建通建设监理有限公司
2、施工部署
根据施工部署以及现场条件,在2011年冬期施工我项目部将要进行的内容主要为基础工程(含土方回填)和主体结构(钢筋工程、模板工程、混凝土工程)等,具体进度计划见“2011年节前进度进化”。
2.1施工准备
冬季施工时间:
日平均气温连续5天低于5℃或11月15日,为冬施开始日期;
日平均气温连续5天高于5℃或3月15日,为冬施结束日期。
现场应于11月初即开始对大气进行测温(测温百叶箱放置在现场),上述两个条件有一个达到即确定为冬施的起、止日期。
本地区冬施阶段一般在11月中旬至第2年3月中旬间,大约130天左右。
冬期日平均最低气温一般不低于-10℃。
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。
2.2现场准备
2.2.1制定冬季施工计划和紧急预防措施,检查督促冬期施工方案的实施。
冬期施工前要认真组织有关人员分析冬期施工计划。
2.2.2根据施工进度计划,材料部门应于开工前组织有关机具、外加剂和保温供暖设备、材料的进场。
2.2.3对各种加热的设备、保温材料仔细检查其安全可靠性。
2.2.4组织相关人员进行一次全面检查施工现场的准备工作,包括临时设施、临电、机械设备保温、取暖等项工作,检查施工现场及生产生活基地的保温取暖及排水设施,保证雨雪天排水通畅。
2.2.5现场材料应摆放整齐,施工垃圾及时运走,保证道路顺畅。
2.2.6现场搭设材料堆放棚,用以堆放水泥及砂等材料,如遇下雪天气,应及时用塑料布进行覆盖,其它小件材料及构配件应入库堆放。
2.2.7现场消火栓、截门、上水管等应用岩棉被及塑料布包裹严实,做好防冻保温工作。
2.2.8冬施材料准备计划
材料名称
单位
数量
防火岩棉被
m2
3000
塑料布
彩条布
2500
砼抗压试模
组
10
电子测温仪
台
干湿温度计
支
温度计
20
以上冬施材料应于2011年11月15日前进场。
2.3组织实施
2.3.1组织有关人员学习冬期施工方案以及其他专项方案,并向具体操作人员交底。
2.3.2进入冬期施工对混凝土试验、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。
2.3.3现场设置测温百叶箱,安排专人进行气温观测并做好记录,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。
3、冬期施工技术措施
3.1土方工程
因工期要求较紧,因此在冬期施工时间,基础部分施工完毕后进行基础基槽土方回填施工,基础肥槽采用素土对其冬期施工质量的保证作如下要求:
3.1.1填方前清除基底上的冰雪和保温材料及其它杂物。
3.1.2基槽回填土采用分层铺土,分层夯实,夯实系数不小于0.94,填土内有机质含量不超过5%;
当气温低于-10℃时,不宜进行回填作业。
3.1.3冬期施工土方回填,不得采用冻土块或受冻的黏土做回填料。
3.1.4回填宜连续进行并应夯实,以免地基土或已填的土受冻,对当天回填面层采取覆盖岩棉被保温,防止过夜面层冻胀,第二天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16cm,夯实厚度为12cm左右,机械回填时,每层铺土厚度不超过20cm,夯实厚度为16cm左右。
并考虑沉降量应变常温施工时增加。
3.2钢筋工程
3.2.1钢筋在运输、加工过程中要轻拿轻放,以避免造成刻痕,撞击凹陷,在钢筋堆放场地砌筑300mm高砖垛将钢筋堆放于其上,防止钢筋积雪冻冰。
3.2.2钢筋接头及浇筑混凝土前将钢筋上的冰雪冻块清理干净。
3.2.3对浇筑完混凝土面的预留钢筋上的混凝土及时清理干净。
3.2.4由于一些预埋件的焊接施工处于冬季当中,因此有如下要求:
1)、在负温条件下焊接钢筋,应尽量安排在室内进行。
如必须在室外焊接,其环境温度不宜低于-20℃,
2)、风力超过5.4m/s(3级)时要在焊接周围用挡风板围上。
3)、焊接未冷却的接头,严禁碰到冰雪。
3.2.5加工成型的钢筋,应垫上木方,防止钢筋接触冰冻地面,粘上泥土。
3.3模板工程
3.3.1模板保温措施:
1).模板外侧挂岩棉被保温。
防止砼过快冷却。
对边、棱角部位增大保温厚度。
2).顶板、梁混凝土振捣密实后抹平,在混凝土表面温度降至2℃之前覆盖一层塑料薄膜,一层岩棉被,保温7d。
3).混凝土达到设计强度30%后方可拆除保温,且混凝土内部温度与表面温度、表面温度与外部温度养护温度之差在15℃以内为安全;
如温差超过15℃时,加强保温措施,加塑料薄膜或加强岩棉被的覆盖厚度,提高表面和外部的温度,直至混凝土在养护期内缓慢冷却,确保内外温差不会超过15℃时,即可拆除保温。
3.3.2在混凝土温度降至5℃,强度达抗冻临界强度后且能保证其表面及棱角不受损伤时即可拆除,梁、板模板待混凝土强度达到100%方可拆除模板及支撑,模板拆除后混凝土表面加临时覆盖,以保证混凝土缓慢冷却。
冬期施工,对于模板的拆除,应进行申请,经过项目部批准后方何进行模板拆除。
3.3.3混凝土在浇筑前,应清除模板上的冰雪和污垢。
3.3.4施工现场的覆膜多层板模板、竹胶板,应垫上木方,码放整齐,遇到下雪时,应用苫布、编织布遮盖。
3.3.5冬季施工模板不宜刷水制脱模剂。
3.4混凝土工程
冬施期间结构部分全部采用预拌混凝土,在保证质量、加快进度、节约能源、降低成本的前提下,混凝土养护在冬施过程中采用综合蓄热法,对混凝土加热、搅拌、运输、浇筑及养护作如下要求:
3.4.1要求混凝土出搅拌机的温度不低于10℃,入模温度不低于5℃。
3.4.2在混凝土浇筑之前,要及时清除钢筋及模板上的冰雪冻块和污垢,对于脚手架,作业平台上的冻块及时清除,以防滑倒坠落。
3.4.3混凝土要充分搅拌后再卸车,每盘搅拌时间不少于180s,不要任意加水。
若发生离析时在浇筑前应进行二次搅拌。
3.4.4浇筑竖向结构混凝土前先检查墙、柱模板的保温是否包裹严密,以防混凝土局部受冻,竖向混凝土施工时除采用直接在模板外加岩棉被保温外,砼的保温层拆除应同时满足以下条件:
根据同条件下养护的试块试验结果决定,试块试压证明砼达到临界强度4Mpa方可拆除。
砼表面温度与大气温差小于+15℃。
另外利用爬升脚手架安全网加彩条布挡风,防止冷风直接贯击施工混凝土接触面。
具体见下图:
3.4.5地下混凝土的浇筑要连续施工,间隔时间不超过2h,不留或少留施工缝。
3.4.6地上结构平面混凝土浇筑前,外挂架安全网加彩条布适当封闭挡风(示意图见下图),必要时从封闭室内采取电暖气或其他措施加温,保证板底不受冻。
墙体拆模后用采条布将洞口密封加快混凝土强度的提升。
3.4.7梁板同时浇筑,浇筑方法采用从一端开始向另一端采用“赶浆法”浇筑。
混凝土振捣密实后抹平,在混凝土表面温度降至2℃之前覆盖一层塑料薄膜,一层岩棉被,保温7d。
严格控制板面上料时间及荷载。
3.4.8混凝土养护:
基础承台、基础梁拆模后立即用塑料布覆盖,上加岩棉被保温,墙、柱拆模后立即用塑料布覆盖,外挂岩棉被保温。
顶板混凝土浇筑初凝后铺一层塑料薄膜,上加岩棉被覆盖保温。
3.4.9混凝土试块留置:
应按规定留置龄期为28天标养试件和相应数量同条件养护试件。
冬施混凝土应增加两组试件:
一组测抗冻临界强度,约3-7天,应与测温结合起来,在结构温度降到抗冻剂规定温度前试压,判断是否超过抗冻强度4Mpa;
如达不到4Mpa,继续降温,则有可能冻坏混凝土,应增加保温、加热养护等措施,使受冻面强度超过4Mpa。
另一组冬施转常温强度,冬施转常温后再养护28d,即次年4月12日试压所得的混凝土强度。
3.4.10混凝土内掺入防冻剂保证-15℃不受冻。
3.4.11运输要求:
a.砼由预拌地点运输到工地,运输时间为不大于30min。
b.砼在运输过程中热损失非常严重,混凝土浇筑时入模温度除与拌合物的出机温度有关外,主要取决于运输过程中的蓄热程度,因此,在运输过程中必须做好保温措施,以确保冬施混凝土的质量。
c.砼拌和物出机后应及时运至浇筑地点,在运输过程中,注意防止混凝土热量损失、表面冻结、混凝土离析现象,砼罐车的罐筒外应采取保温措施,穿上保温棉衣,使运输途中砼温度降低不致过快,一般每小时温度降低不宜超过5℃。
3.4.12混凝土的浇筑要求
a.冬期施工泵送砼工艺,必须做好施工准备,特别是泵车,必须确保完好,运行正常,砼罐车到工地后,必须及时进行砼浇筑,尽量缩短入模时间,减少砼的温度损失。
b.冬期施工砼坍落度允许偏差20mm,砼出罐为140-160mm,这样即可得到振捣密实的砼,又可控制砼不致由于塑性大发生粗骨料上浮,而造成离析现象。
c.每次砼浇筑时要根据砼结构情况、浇筑的砼量及当时的气温,确定砼罐车之间间隔时间,以确保砼的温度为原则。
3.5混凝土测温孔布置及温度测量
3.5.1测温孔布置:
测温孔采用预埋φ20mmPVC管,主要设置在有代表性的结构部位和温度变化大易冷却的部位(主体结构测温孔平面布置图见附图)。
测温设备见下图所示:
(1)现浇混凝土柱在柱头和柱脚各设测温孔1对,与柱面成30o倾斜角。
孔深1/2柱端面成30o倾斜角。
(2)柱独立基础,每个设测孔2个,孔深10cm;
条形基础,每5m长设测孔1个,孔深15cm;
(3)楼板以表面温度代替混凝土温度,每间一点。
电子测温仪2套,干湿温度计5支,普通温度计20支(分阶段购进),以及其他用于夜晚测温时所用照明用具(如手把灯或或手电筒)。
3.5.2测温时间:
对水、骨料的加热温度及搅拌时的温度,混凝土出罐及入模温度进行检查,每工作班至少检查4次。
大气温度每日4次:
6:
30;
12:
18:
2:
30
混凝土养护温度每日六次:
0:
00;
4:
8:
12:
16:
20:
00。
3.5.3测温制度
测温人员安排:
大气温度测量秦玉会
混凝土养护测温杨建锁
所有各项测量及检验结果,均填写“混凝土工程施工记录”、“混凝土测温记录”和“混凝土冬期施工日报”,由项目技术负责人负责实施,夜间温度由当夜值班人员负责监督管理,认真做好记录,每日上午向土建专业技术负责人汇报。
4、质量保证措施
4.1.项目部成立以项目经理赵秋生为组长,项目所属各部门技术、工程、质量人员为成员的冬施领导小组:
组长:
赵秋生
副组长:
王淑祥、何汝嘉
组员:
秦玉会、郑国庆、刘彬、顾春健、冯玉坤、邢玉刚
4.2.混凝土工程冬施期间除按照常温的施工要求检查外,还应检查外加剂的质量和掺量;
混凝土出机、入模及养护过程中的温度;
混凝土在表面温度降至0℃的温度。
4.3.设专人测温,详细做好测温记录工作,整理归档。
测温人员同时负责检查覆盖保温情况,熟悉掌握结构各部位的混凝土浇筑时间,遇大风天气要加强检查保温被的覆盖情况以防止大风吹掀保温被,发现异常及时采取措施。
4.4.严格控制混凝土拆除保温和拆模时间,当温度为-5℃~-8℃时,拆模板时间不少于48h;
当温度为-8℃~-12℃时,拆模板时间不少于72d,拆模强度不小于4N/mm2,模板及混凝土的保温覆盖要及时有效。
4.5.砂浆、混凝土内外加剂的掺量由搅拌站试验室确定,其使用、配置及掺加均设专人负责,并认真做好记录,严格按计量要求掺入,保证砂浆、混凝土在硬化初期不受冻。
4.6.混凝土养护温度的测量,由于混凝土采用蓄热法养护并且掺加防冻剂,测温时在强度未达到4Mpa以前每2h测量一次,以后每6h测量一次;
测温孔均编号并绘制了测温孔布置图,温度计测温每孔时间不少于3分钟。
5、安全消防措施
5.1.入冬前,组织现场全体职工进行冬施安全、消防的宣传教育工作,制定安全生产和防滑、防冻、防火、防爆、防煤气中毒的具体措施,教育职工注意施工岗位安全,严守各项规章制度。
5.2.施工现场必须按施工方案要求做好防冻保温工作,注意天气预报,注意大风及寒流对安全生产带来的影响。
5.3.冬期施工做好防滑措施,雪后、雨后及时清理脚手架及人行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。
5.4.加强用火管理,现场设置足够的消防器材,防止火灾的发生。
5.5.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。
5.6.不得以棉帽代替安全帽。
5.7.做好临边、井口、洞口等的防护,消除安全隐患。
5.8.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。
5.9.要做到抓生产必须抓安全,各项施工必须做到有措施、有交底、有检查、有解决,不留隐患,一丝不苟的做好安全工作。
5.10.加热升温设备必须有生产许可证、合格证。
按有关规定进行验收合格后方可正式使用。
5.11.各种外加剂及燃料等易燃易爆物品,要设专库存放,设专人负责管理。
5.12.各种上人架子、马道应牢固可靠并定期进行检查,大风或雪后要认真清扫、及时检查消除隐患,施工人员要做到遵章守纪,杜绝违章作业、违章指挥和冒险作业。
5.13.所有作业人员必须经过三级安全教育并考试合格上岗,体检合格,并作业前经过安全技术交底,并实行双签字。
5.14.凡进入现场施工人员,应经过安全教育,具备一定安全知识,并与项目安全部门签订有关安全施工的责任合同。
5.15.现场火源要加强管理;
如使用煤气时,要防止爆炸;
使用焦煤炉、煤炉时,应注意通风换气,防止煤气中毒(现场工人食堂)。
5.16.雪后应及时清理作业面、室外楼梯、现场交通路面,以防滑倒跌伤。
5.17.现场施工用水应倒入指定地点(现场沉淀池),严禁乱倒以防结冰跌滑;
5.18.由于天寒地冻,作业面结冰时,应采取地面铺上木板等措施,爬梯高空作业时更应采取防滑措施;
5.19.用车辆运料及设备时,车上要加装防滑链;
5.20.进入现场所穿的鞋一定要为绝缘、保暖和防滑,防止因天冷路滑造成摔伤,尤其是高空滑落等现象的发生;
5.21注意电焊机使用时的防护不要使火星飞溅到其他物体上。
6、热工计算
6.1针对不同标号的混凝土,合理进行热工计算。
规范要求为砼运输车的出机温度不小于10℃,混凝土因钢筋及模板吸热后的温度大于5℃。
以C30混凝土为例,每立方米混凝土中的材料用量为:
水175kg,温度80℃;
水泥382kg,温度5℃;
砂709kg,温度-3℃;
石1064kg,温度-3℃;
砂含水率3%,石含水率1%,搅拌房内温度10℃,混凝土拌合物采用封闭式泵车运输,运输和浇筑完成共历时1.2h,当时气温-10℃。
6.1.1混凝土拌合物的理论温度:
T0=[0.9(GcTc+GsTs+GgTg)+4.2Tw(Gw-GsPs-PgGg)+b(PsGsTs+PgGgTg)-B(PsGs+PgGg)]/[4.2Gw+0.9(Gc+Gs+Gg)]
式中:
T0—混凝土拌合物的理论温度(℃);
Gw、Gc、Gs、Gg—每m3水、水泥、砂、石的用量;
Tw、Tc、Ts、Tg—水、水泥、砂、石的温度(℃);
Ps、Pg—砂、石的含水率;
b—水的比热(kJ/Kg·
K);
B—水的热溶解热(kJ/Kg·
K)。
当骨料温度>0℃时,b=4.2B=0
当骨料温度≤0℃时,b=2.1B=335
T0=[0.9×
(382×
5-709×
3-1064×
3)+4.2×
80×
(175-709×
0.03-1064×
0.01)+2.1×
0.03×
709×
(-3)+2.1×
0.01×
(-3)×
1064-335×
(709×
0.03+1064×
0.01)][4.2×
175+0.9×
(382+709+1064)]
34119.26/2674.5
=12.76℃
混凝土从搅拌机中倾出时的温度;
T1=T0-0.16(T0-Td)
T1—混凝土从搅拌机中倾出时的温度(℃);
Td—搅拌棚内温度(℃)。
T1=12.76-0.16×
(12.76-10)=12.32℃
砼运输车的出机温度为12.32℃,大于10℃,因此符合规范要求。
6.1.2混凝土经运输成型后的温度:
T2=T1-(at+0.032n)(T1-Tm)
T2=混凝土经过运输成型后的温度(℃);
t=混凝土自运输至成型的时间(h);
n=混凝土倒运次数;
Tm=室外气温(℃);
a=温度损失系数(封闭式自卸汽车a=0.1)。
T2=12.32-(0.1×
1.2+0.032×
1.2)×
(12.32+10)=8.79℃
6.1.3混凝土因钢筋及模板吸热后的温度
T3=(CnT2+GmCmTm)/(GnCn+GmCm)
T3—混凝土因钢筋及模板吸热后的温度(℃);
Gm—1m3混凝土的重量(kg);
Gn—与1m3混凝土相接触的模板和钢筋的总重量(kg);
Cn—混凝土比热,取1kJ/kg·
K;
Cm—钢材比热,取0.48J/kg·
Tm—模板钢筋的温度,即当时的大气温度(℃)。
T3=(2400×
1×
8.79-450×
0.48×
10)/(2400×
1+450×
0.48)=7.24℃
混凝土经钢筋及模板吸热后的温度为7.24℃,大于5℃,因此符合规范要求。
6.2蓄热法养护过程温度计算及强度验算
将混凝土的组成材料进行加热然后搅拌,在经过运输、振捣后仍具有一定的温度。
在冬季施工中,需要及时了解混凝土强度的发展情况,采用蓄热养护工艺时,要求混凝土冷却到0℃前混凝土已达到抗冻临界强度。
蓄热法具有经济、简便、节能等优点,混凝土在较低温度下硬化,其最终强度损失小,耐久性较高,可达到较高混凝土质量。
本工程蓄热材料采用5cm厚岩棉被,覆盖养护7d,养护期间的平均温度计算如下:
Tm=(φe-Vce×
tη×
e-θ×
Vce×
t/θ+η/θ-φ)/(Vce×
t)+Tm,a
其中θ、φ、η为综合参数,按下式进行计算:
θ=ω×
k×
M/Vce×
Qce×
ρc
φ=Vce×
Qce×
Mce/(Vce×
ρc-ω×
M)
η=T3-Tm,a+φ
Tm—混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度(℃);
t—混凝土蓄热养护时间,取7天;
Tm,a—混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均气温,取-10℃;
T3—混凝土成型完成后的温度,根据上面计算取7.24℃;
Cc—混凝土比热,取1kJ/kg·
ρc—混凝土的质量密度,取2400Kg/m3;
Mce—每m3混凝土水泥用量,取382Kg/m3;
Qce—水泥水化累计最终放热量,工程使用425号普通硅酸盐水泥由施工手册可取330kJ/kg;
Vce—水泥水化速度系数,工程使用425号普通硅酸盐水泥,由施工手册可取0.013h-1;
—透风系数,工程维护种类为维护层由不易透风材料组成,因此透风系数取最大为1.6;
K—结构维护层的总传热系数,岩棉被传热系数K=6;
M—结构表面系数,取柱体验算M=A/V=4×
0.8×
0.8/0.8×
2.8=1.43;
e—自然对数底,取e=2.72。
因此
M/(Vce×
Cc×
ρc)=0.44
M)=0.16
η=T3-Tm,a+φ=17.4
t-η×
=(0.16×
2.72-0.013×
7-2.72-0.0013×
0.013×
7×
17.4/0.0013+17.4/0.0013-0.16)/0.013×
7-10
=4.35℃
当混凝土的平均温度为4.35℃时,根据上表查得混凝土的达到设计强度的38%,大于抗冻临界强度30%,因此本工程蓄热材料选用5cm厚岩棉被被,覆盖养护7d的养护方法能够达到规范要求,可以采用。
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