XX小学冬施.docx
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XX小学冬施.docx
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XX小学冬施
XX小学工程
冬
季
施
工
方
案
施工单位:
XX建设集团有限公司
编制人:
审核人:
审批人:
编制日期:
2012年1月11日
目录
一、编制依据...........................................................................................2
二、冬施时间...........................................................................................2
三、工程概况...........................................................................................2
四、施工准备...........................................................................................3
五、主要工程施工方法、措施...............................................................6
(一)钢筋工程.................................................................................7
(二)模板工程.................................................................................8
(三)混凝土工程.............................................................................8
(四)土方工程.................................................................................11
六、砼热工计算.....................................................................................11
七、测温工作.........................................................................................19
1、测温范围...................................................................................19
2、测温孔做法及布置...................................................................20
八、冬施给排水措施.............................................................................20
九、冬施电气安全管理措施.................................................................21
十、安全消防措施.................................................................................21
十一、生活区管理.................................................................................23
一、编制依据
1.《XX小学工程施工图》
2.《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-97
3.《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002
二、冬施时间
1.《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-97规定:
当冬天来临时,如连
续5天的日平均气温稳定低于5℃,或日最低气温低于0℃时,则此5
日后的第一日为进入冬施的初日;当天气转暖时,最后一个5天的日
平均气温稳定在5℃以上时,则此5天后的第一天为冬施的终日。
2.按照常规,天津地区每年的11月15日至次年的3月15日为冬施
阶段,本工程计划冬施起止日期为2012年1月10日至2012年3月15日,冬施阶段必须采取冬施措施施工。
三、工程概况
本工程位于XX经济技术开发区XX街与XX街交口,XX街延长线西侧。
占地面积约20000m2,包括1号教学楼、2号教学楼、报告厅、食堂及风雨操场及综合楼工程,总建筑面积18900m2,其中1、2号教学楼均为地上4层,报告厅及食堂、风雨操场为地上2层;综合楼为地上6层,耐火等级均为地上二级;建筑安全等级为二级。
建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构,桩基础,其中报告厅及风雨操场2层为钢结构,合理使用年限为50年,抗震设防烈度为7度。
本工程基础主体工程需进入冬季施工,冬季施工的主要工作内容有土方开挖及回填、钢筋砼承台地梁、底板基础、首层主体结构等。
四、施工准备
1.成立冬施领导小组,并组织相关人员进行学习,并向班组交底。
特别是对测温保温人员等专业人员进行培训,明确责任。
冬施领导小组机构如下:
组长:
叶世洪
副组长:
何光大
组员:
项目部各专业主管施工员
2.对项目现场管理人员进行冬期施工前教育,学习本工作范围内相关专业知识,明确各自职责,保证责任到人;对各施工队进行技术、施工、安全等方面的交底和分工种进行专门培训,确保冬期施工各项工作落实到位。
3.及时收听当地气象部门天气预报,掌握天气情况,防止寒流突然袭击。
现场设天气预报牌,项目部设专人负责收听和刊登天气预报,出现异常天气时,及时通知现场班组或分包单位,提前做好预防准备和工作安排。
4.安排专人进行测温并作好记录。
5.对于冬施所需的机具保温材料等提前进场。
见下表。
6.对现场的临水管道等做好保温防冻工作。
7.热源设备及配套设施的准备,1月15日前应达到运行条件。
8.根据图纸要求提前对砼等进行试配,确定配合比(商砼公司、公
司试验室确定)。
9.提前做好施工材料、砼保温、覆盖材料,及冬期施工仪表仪器的计划,材料室应根据计划及时采购订货。
施工现场应做好各种建筑材料、成品、半成品构件的提前进场储备,防止因大雪停运而造成停工待料。
保证冬施期间施工的顺利进行。
冬季施工保温措施材料用量表
名称
规格
数量
用途
阻燃草被
0.9m*1.8m
3000张
槽底、基础、顶板混凝土保温用
塑料薄膜
20000平米
混凝土浇筑完毕覆盖于保温被下
电子测温仪
2个
冬施测温
温度计
10个
大气温度
彩条布
15000平米
周边封闭用(防风)
橡塑保温
50厚
200平米
临水管道保温
电暖器
1500W
100台
砼升温养护及宿舍取暖用
电热水器
6000W
3台
冲洗泵管及生活用水
10.冬季施工材料、人力、设备准备
1)由于冬季气温影响,冬施部位模板拆除周期加长,每栋楼投入支模用模板、方木、钢管、扣件等材料按整套配备;
2)砼掺加防冻剂、早强剂、减水剂等外加剂;
3)受冬季天气寒冷、昼短夜长因素影响,工作效率降低,为保证工期,工程投入的人力增加,砼保温、养护、测温设专人负责。
11.冬施准备工作标准
冬施准备工作标准表
序号
项目
工 作 标 准
负责单位
负责人
1
热源设备
1.节约能源,有消烟除尘设备
2.热源设备安装完,符合要求
歌山集团
何文学
2
外加剂
1.加工定货满足质量与数量要求,有专人管理,有检验数据,包装无破损
2.现场有一定储备量
歌山集团
应飞
3
加热设备
1.水加热设备有2~4m3储存量
2.砂加热设备完整有效
搅拌站
4
冬施培训
1.管理人员经过培训,熟练掌握冬施管理及专业知识
2.专职兼职人员掌握保温、测温常识
歌山集团
何光大
5
保温维护
1.水、暖管道、现场保温
歌山集团
何文学
12.冬施管理标准
冬施管理标准表
序号
项 目
工 作 标 准
负责单位
负责人
1
冬施方案
各单位已编好冬施施工方案并落实到人
歌山集团
何光大
2
天气测温
进入冬施开始记录,真实可靠
歌山集团
楼相伟
3
施工测温
原材料测温记录齐全,有控制要求
砂浆、混凝土出罐温度记录齐全,有控制要求
混凝土测温记录齐全。
(换算成熟度后能够控受冻强度)
歌山集团
楼相伟
4
试块管理
制作及数量符合要求。
按时送试验室试压。
试验数据齐全及时整理归档。
歌山集团
楼相伟
5
砼养护
采暖设备看护、砼保温养护
歌山集团
于宁
五、施工方法
本工程冬期施工采用综合蓄热法施工。
如气温低于-100C或气温骤降,采取加热升温,为了达到升温要求全部采用电暖气。
冬施结构施工全部采用商品砼。
综合蓄热法保温施工的工艺特点:
将混凝土的组成材料进行加热,然后搅拌,掺加入外加剂在经过运输、振捣后仍然具有一定的温度,浇筑后的混凝土周围用保温材料严密覆盖,使新浇混凝土在一定时间内保持正温,同时利用复合外加剂的早强组分的作用,来加快混凝土的硬化速度,当混凝土温度降低到0度时可达到抗冻临界强度或预期的强度要求。
综合蓄热法具有经济、简便、节能的优点,混凝土在较低的温度下硬化,其最终强度损失小,耐久性较高,可获得较优质的成品。
结构施工时,结构顶板保温采用阻燃草被+塑料布覆盖进行保温。
(一)钢筋工程
冬施期间,由于钢筋在负温条件下,其力学性能会发生一些变化,主要表现在强度及屈服点提高,但延伸率和冲击韧性降低,对钢筋的加工带来一定的影响。
因此在钢筋工程中应做到以下几点:
1.钢筋在运输、堆放、搬运过程中,尽量减少碰撞、挤压,以减
少钢筋表面的机械损伤,降低冷脆性。
2.加工时必须保证二级以上的钢筋的弯曲半径大于4倍的直径,
并不得在同一位置来回弯折,更不能用电气焊烤弯。
3.本工程使用的Φ22(包括Φ22)以上的梁钢筋采用直螺纹连接;柱钢筋采用电渣压力焊连接。
浇注砼前对钢筋用彩条布进行覆盖,防止结落霜、冰、雪等。
4.钢筋负温焊接:
雪天施焊和现场风力超过5.5m/s(3级时),应有一定的遮蔽措施。
焊接钢筋应尽量安排在钢筋棚进行施工,焊接未冷却的接头,严禁碰到冰雪。
从事钢筋焊接的施工人员必须持证上岗。
5.钢筋负温焊接的要求:
电渣压力焊接:
a.焊接电流的大小,应根据钢筋直径和施焊时的环境温度而定。
b.接头药盒拆除的时间宜延长2min左右,接头的渣盒宜延长5min,方可打渣,防止接头处焊苞温度下降速度过快影响焊接质量。
(二)模板工程
(1)墙体:
本工程地上墙体模板采用木模板,四周采用彩条布封闭保温。
(2)顶板:
模板采用木模板加木龙骨,浇筑顶板混凝板土时四周采用脚手架超高一层施工,周围外用密目立网,内用彩条布封闭,能够起到很好的挡风效果。
然后在下面每个开间内放一个电暖气,这样起到对顶板混凝土的保温升温作用。
(3)可先用热工计算确定混凝土从入模到冷却至0度需要的时间,
按照现场实测的混凝土养护温度计算出成熟度,并估算混凝土的强
度。
按照规范规定冬期掺防冻剂的混凝土受冻临界强度为4Mpa,这
样我们就可以确定墙混凝土的拆模时间。
(4)浇筑砼前,模板内的积雪应先进行清理干净。
(三)混凝土工程
本工程采用商品混凝土,商品砼除根据气温掺加相应防冻要求的防冻剂、早强剂,还需进行覆盖保温。
(1)混凝土强度要求:
a.拌和物所用的砂石料等必须符合冬施的各项要求,必须加热,并注意检查外加剂的掺量、测量水及骨料的加热温度,骨料必须清洁,不含有冰雪冻结物,搅拌时间比常温延长50%,此项由混凝土搅拌站控制。
b.为了减少冻害,尽量降低混凝土中水的用量,每立方米中水泥的含量不得低于300公斤,水灰比小于0.6。
同时加入减水剂,主要由搅拌站通过试配确定。
c.为加快拆模时间,提高混凝土的早期强度,减少冻害,在混凝土加入早强剂,由搅拌站通过试配确定。
d.混凝土运到现场时的出罐温度不低于10度,如果发现混凝土温度过低或已遭冻结,则作为废品退回搅拌站。
e.混凝土养护应做好测温记录,初期养护温度不得低于防冻剂的规定温度,当温度降低到防冻剂的规定温度以下时,强度不应该小于4Mpa,此项用成熟度法估算混凝土强度确定,同时与同条件养护的试块的抗压强度确定。
(2)混凝土的运输:
混凝土的运输过程中的热量损失是最关键的阶
段,因此必须加快运输速度。
途中的热量损失不能降低的过快,要求
每小时不能超过5-6度。
因此,搅拌站应合理确定混凝土出机温度,
并将各种环节的热量损失考虑进去。
a.合理安排行车路线,既要缩短运距,又要避免堵车现象,从出机到现场控制在一小时以内。
b.罐车罐体要做保温,采用专门的保温材料包裹车体。
c.罐车进场后及时安排浇筑,避免停留时间过长而造成温度降低
或离析现象。
d.施工现场用的地泵管外侧均做保温,采用包裹草被的做法,并
用铁丝绑扎。
e.扣除混凝土搅拌、运输、二次倒运等过程中热量损失,混凝土
的出机温度不低于10摄氏度,入模温度不宜低于5摄氏度。
(3)混凝土的浇筑
a.混凝土浇筑前应将钢筋、模板上的霜冻、冰雪等清理干净。
b.混凝土运输到作业面以后,应快铺料、快振捣、快抹平,并及
时覆盖塑料薄膜和保温被。
尽量减少作业面,降低混凝土暴露的时间
和面积,将热量损失降低到最低限度。
c.施工缝的留置符合规范GB50204-92要求,下次浇筑时,接缝处
的混凝土强度应大于1.2Mpa。
混凝土浇筑前应先用与混凝土同成分的减半石混凝土,减半石混凝土运送到现场的温度应比混凝土适当提高,这样既可以达到润湿泵管的作用又可以同时预热泵管,使混凝土浇筑时混凝土温度不致降低过快。
(4)混凝土表面的覆盖保温
a.顶板混凝土在浇筑完毕后随即抹平,然后覆盖一层塑料薄膜再覆盖一层阻燃草被,并用脚手板压住,不要留下脚印。
b.侧模板在砼达到抗冻临界强度,冷却到50C后方可拆除。
墙体拆模后如混凝土温度与大气温度相差15度以上,应对其表面进行临时保温,使其缓慢冷却,延长强度增长时间。
c.混凝土在未完全冷却前,具有较大的塑性,同时容易遭受冻害,所以在混凝土尚未完全冷却前不得遭受冲击荷载和动荷载。
在混凝土强度不足1.2Mpa前,不得上人或堆放重物,如模板、钢管。
d.楼板表面的保温层,在混凝土强度达到4Mpa时方可以拆除。
e.墙拆模后混凝土表面涂刷养护剂。
外墙用彩条布封闭。
混凝土试块的制作:
冬施期间的混凝土试块除按常温施工要求留置外,还应增设3组,一组与构件同条件养护,按照成熟度计算墙体达到临界强度后试压,用于检测混凝土拆模时是否达到临界强度,从而确定拆模时间;顶板根据抗压强度报告为依据确定拆模时间。
另一组与构件同条件养护至冬施结束,转入常温养护28天后试压,作为混凝土的强度评定依据,第二组备用。
为了保证同条件养护,试块放置在同部位的楼层内。
(四)土方工程
在冬期施工期间,本工程介入的土方工程主要为开挖及基础回填土。
1.土方开挖后,基底在浇筑垫层前采用阻燃草被进行覆盖防止受冻。
2.土方回填,在遇气温比较低时(0℃以下),首先控制土方到填入槽内的时间过程不宜太长,且运输过程中,要加以覆盖。
3.填土槽内严禁有集水现象,且冬期填方每层厚度比常温施工减少20~25%,预留沉陷量比常温施工时适当增加。
4.填土中严禁掺入冻块,且不得用冻土回填。
六、砼热工计算
1.本工程冬季施工期间的混凝土采用商品混凝土,蓄热法养护,需要进行热工计算。
采用PO42.5水泥拌制混凝土时,墙体达到受冻临界强度时大约需要2天,即第三天可以拆除模板,我们根据保温材料的种类、厚度及构件的情况计算出混凝土冷却到0度时需要的时间和这期间的平均温度,从而根据曲线或表格估算混凝土可以达到的强度,以此来判断混凝土在达到临界强度前是否受冻。
2.计算依据:
(砼原材数据砼搅拌站提供,室外气温按-15℃考虑)
(1)混凝土拌合物温度
1).计算公式
由于混凝土伴合物的热量系由各种材料提供,各种材料的热量则可按材料的重量、比热容及温度的乘积相加求得,因而混凝土拌合物的温度可按下面公式计算。
式中:
T0——混凝土伴合物温度(℃);
mw——水用量(190kg);
mce——水泥用量(300kg);
msa——砂子用量(736kg);
mg——石子用量(1046kg);
Tw——水的温度(60℃);
Tce——水泥的温度(5℃);
Tsa——砂子的温度(40℃);
Tg——石子的温度(5℃);
wsa——砂子的含水率(3%);
wg——石子的含水率(2%);
c1——水的比热容(4.2kJ/kg·K);
c2——冰的溶解热(取0kJ/kg)。
T0=[0.92×(300×5+736×40+1046×5)+4.2×60×(190-3%×736-2%×1046)+4.2×(3%×736×40+2%×1046×5)]/[4.2×190+0.92×(300+736+1046)]=27.5℃
(2)混凝土出机温度
1)计算公式
式中:
T0——混凝土伴合物温度(27.5℃);
T1——混凝土伴合物出机温度(℃);
Ti——搅拌机棚内温度(10℃)。
T1=27.5-0.16×(27.5-10)=24.7℃
(3)混凝土入模温度
1)计算公式
式中:
T1——混凝土伴合物出机温度(24.7℃);
T2——混凝土伴合物运输到浇筑时温度(℃);
Ta——混凝土伴合物运输时环境温度(-15℃);
t1——混凝土伴合物自运输到浇筑时的时间(0.5h);
n——混凝土伴合物运转次数(3次)。
á——温度损失系数(h-1取0.25):
当用混凝土搅拌车输送时,_=0.25;
当用开敞式大型自卸车时,_=0.20;
当用开敞式小型自卸车时,_=0.30;
当用封闭式自卸车时,_=0.10;
当用手推车时,_=0.50。
T2=24.7-(0.25×0.5+0.032×3)×(24.7+15)=15.9℃
(4)混凝土被钢筋吸热后温度
1).计算公式
式中:
T2——混凝土伴合物运输到浇筑时温度(15.9℃);
T3——考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度(℃);
Cc——混凝土的比热容(1.04kJ/kg·K);
Cf——模板的比热容(0.48kJ/kg·K);
Cs——钢筋的比热容(0.48kJ/kg·K);
mc——每m3混凝土的重量(2400kg);
mf——每m3混凝土相接触的模板重量(300kg);
ms——每m3混凝土相接触的钢筋重量(70kg);
Tf——模板的温度,末预热时可采用当时的环境温度(-15℃);
Ts——钢筋的温度,未预热时可采用当时的环境温度(-15℃)。
T3=(1.04×2400×15.9-0.48×300×15-0.48×70×15)/(1.04×2400+0.48×300+0.48×70)=13.85℃
(5)混凝土养护初始温度
1).计算公式
2)、计算参数
(1)吸热后温度t3(c0)=13.85℃
(2)室外平均温度tsc(c0)=-15℃
(3)混凝土热容量CS=2510kJ/m3·K
(4)保温材料热容量Cps(笨板294kJ/m3·K,草被220.5kJ/m3·K)
3)、计算结果
墙混凝土养护初始温度=(2510×13.85-0.3×294×15)/(2510+0.7×294)=12.31℃
板混凝土养护初始温度=(2510×13.85-0.3×220.5×15)/(2510+0.7×220.5)=12.68℃
3.蓄热法施工的混凝土养护,其关键是需要计算设计和确定混凝土冷却到0℃时所需要的保温材料、冷却时间和所达到的强度。
(1)蓄热法养护
1)根据既定的保温模板、混凝土入模温度及室外气温来计算混凝土降到0℃时所需要的时间。
2)根据混凝土模温降至0℃这段时间及其平均气温来计算混凝土是否达到要求的强度。
3)如满足不了要求,再采取增加或改变保温材料品种或厚度,改变水泥品种或提高入模温度等措施,使之达到要求。
(2)计算公式
稳定传热假设计算方法可用于蓄热法计算的斯克拉姆塔耶夫公式,采用单向稳定传热假设,计算简便,我国冬期施工曾长期沿用这个公式
式中:
t0——混凝土的冷却时间(h);
Cc——混凝土的热容量(kJ/m3·K);
T0——混凝土浇筑完毕时的温度(℃);
mce——每立方米混凝土所用的水泥量(kg/m3);
Cce——每千克水泥的水化热(kJ/kg);
M——结构的表面系数(m-1);
Tm——混凝土养护期间的平均温度(℃);
Tm,a——混凝土养护期间的室外平均温度(℃);
R——模板及保温材料的总热阻(m2·K/W);
á——保温材料的透风系数。
结构表面系数M
式中:
M——结构表面系数(m-1);
Ac——结构的冷却表面积(m2);
Vc——结构的体积(m3)。
混凝土养护期间的平均温度Tm。
保温材料的传热系数及热阻。
蓄热法的保温外套一般由两层或多层不同的材料组成,其总传热系数为K,热阻为R,因热阻与传热系数成反比,故可用下式计算。
式中:
R——模板或保温材料的热阻(m2·K/W);
_λ1……λn——模板或保温材料的导热系数(W/m·℃);
d1……dn——模板或保温材料的厚度(m)。
3)、计算参数
(1)结构的冷却表面积Ac=300(m2);
(2)结构体积Vc=38(m3);
(3)混凝土浇筑完毕时的温度T0=13.85(℃);
(4)每千克水泥的水化热Cce=271(kJ/kg);
(5)每立方米的水泥用量mce=338(kg/m3);
(6)混凝土的热容重Cc=2510(kJ/m3·K);
(7)室外平均气温Tm,a=-15(℃);
(8)保温材料透风系数_=3;
(9)保温材料各层厚度di=0.05(m);
(10)保温材料各层导热系数(笨板0.06W/m·℃,草被0.1W/m·℃)。
4)、计算结果
(1)结构的表面系数M=30
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