混凝土冬期施工方案一、工程概况1、本工程结构的安全等级为二级,主体结构的设计使用年限为50年,设计使用年限内和使用年限外未经技术鉴定,不得改变结构用途和使用环境。
2、本工程抗震设防类别为两类,抗震设防烈度为6度,基本地震加速度0.05g。
设计地震分组第一组,场地土类型为中硬场地土,场地类别为二类。
特征周期T=0.35S。
3、本工程结构为多层框架结构,抗震等级为四级。
4、本工程所注标高为结构标高,以米为单位;其余均以毫米为单位。
5、本工程±0.000相当于绝对标高,详见建筑图。
6、本工程结构主体施工时自然气候环境温度处于5℃至-8℃之间,风速为3~5m/s。
应考虑实施混凝土冬期施工方案。
二、一般性技术要求1、本工程采用商品混凝土,要求搅拌站根据现场工程的实际情况提前做好混凝土配合比的试配工作。
2、施工现场对商品混凝土要逐车进行检查,测定混凝土的坍落度和和温度,检查混凝土量是否相符。
混凝土温度应控制在10℃±2,不合格的要退回,同时严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。
3、混凝土浇注应连续进行,间歇时间不得超过3.5h,同时已浇筑的混凝土表面温度在未被新浇筑的混凝土覆盖前不得低于2℃。
4、技术部门设专人负责测温及养护的管理工作,发现问题应及时向技术负责人汇报。
5、模板外和砼表面覆盖的保温层,严格按照《大体积混凝土施工方案》执行,一层塑料薄膜,两层棉毡或者聚苯乙烯苯板,延迟拆模时间,待温度降至可控制范围,经技术部同意后方可拆模。
6、在混凝土浇注前必须将钢筋、模板上的积雪、冰块清除干净。
7、严格控制到场的商品混凝土的坍落度,偏差范围必须在要求范围之内。
8、商品混凝土在运输、浇注的过程中必须采取保温措施,确保入模温度不得低于5℃。
9、在日平均温度低于5℃时,严禁浇水养护,在平板砼表面先覆盖一层塑料薄膜后加盖棉毡进行保温保湿养护。
三、钢筋加工和模板搭设(一)钢筋加工1、钢筋可在冬期进行冷弯,冷拉时的温度不宜低于-20℃,当环境温度低于-20℃时,不得对HRB335、HRB400钢筋进行冷弯加工。
2、本工程冬期在外焊接基本为搭接焊,焊接时环境最低气温不得低于-20℃,并应有防风措施,同时还应采用预热措施,减少焊件温度的梯度和防止焊后的接头立即接触冰雪。
钢筋负温帮条焊或搭接焊的焊接工艺应符合下列规定:搭接焊时应采用两点固定;定位焊缝与搭接端部的距离不应小干20mm;焊接时,第一层焊缝应具有足够的熔深,主焊缝或定位焊缝应熔合良好;平焊时,第一层焊缝应先从中间运弧,再向两端运弧;立焊时,应先从中间向上方运弧,再从下端向中间运弧;在以后各层焊缝焊接时,应采用分层控温施焊;搭接接头的焊缝厚度不应小于钢筋直径的30%,焊缝宽度不应小于钢筋直径的70%。
3、需在钢筋加工棚添加防风、防雪的围护,比如塑料布+彩条布围护等。
4、钢筋在运输、堆放、搬运过程中,减少碰撞、挤压等现象,以减少钢筋表面的机械损伤,降低冷脆性;5、加工时必须保证Ⅱ级以上的钢筋的弯曲半径大于4倍直径,并不得在同一位置来回弯折,更不能用电气焊烤等;6、钢筋的套丝,应在防护好的加工棚内进行。
并应做好成品头的保护工作。
(二)模板搭设1、预计进入冬期施工时本工程将要进行独立基础结构施工。
2、模板工程必须严格按照专项方案实施,模板及支撑必须配足3层的材料,确保材料周转速度。
特别是对于本工程存在比较多的大悬挑结构处必须保证四层的梁底板及支撑,以保证工程质量及进度。
3、冬期施工时的钢管及扣件、调节丝杆等都有可能因为冷凝水结冰而出现变脆等情况,施工时要轻拿轻放,发现扣件等有结冰等情况时必须将冰层去掉后方可使用。
4、整体支撑的搭设必须等楼层混凝土的强度满足要求后方可开始实施,何时开始搭设必须以项目部的通知为准。
5、整体支撑的立杆间距、水平杆间距,梁下支撑的数量必须符合要求,特别是立杆下的垫板更是不得缺少,以免影响整体效果。
6、模板拆除必须实行严格的拆模审批制度,对于柱、墙必须确保不粘模、混凝土不缺棱掉角,梁、板等构件必须满足强度要求后方可拆除。
特别是后浇带处必须独立支撑,不允许擅自拆除。
7、模板拆除完成后钢管等材料必须及时清运,不得集中堆积于楼层上。
四、混凝土配置、搅拌、浇筑和养护(一)、混凝土的配制1、水泥使用强度等级42.5 以上普通硅酸盐水泥,加入粉煤灰掺合料。
2、水灰比≤0.6,配制时应加入早强减水剂,减水率15%,减水泥率10~15%,但这里为了方便计算,未加入早强减水剂。
3、屋面需掺加防水剂的混凝土,应掺加JM系列中冬施防水剂。
4、上述外加剂的掺量在施工前均由实验室提前做出预配,搅拌时专人配制,严格掌握掺量。
冬施混凝土进场前将防冻剂资料上报监理,监理同意后方可使用。
(二)、混凝土的搅拌1、混凝土的搅拌一律由指定的搅拌站进行,本工程控制混凝土入模最低温度≥5℃,对水采用加热的方法,水温控制在50~60℃。
粗骨料、砂加热至40℃,采用覆盖措施,保证出机温度大于10℃,以最终保证入模温度符合要求。
2、混凝土搅拌必须符合下列要求:1)骨料必须清洁,含有冰、雪等冻结物的需用蒸汽化开。
2)严格控制水灰比,由骨料及外加剂带入的水份应从拌合水中扣除。
3)当气温低于-15℃时,停止搅拌混凝土。
4)当气温低于0℃时,骨料需用岩棉被覆盖。
5)混凝土搅拌站技术负责人要求记录每天的大气温度及混凝土的出盘温度,并纳入技术部归档资料中。
(三)、混凝土浇筑1、混凝土在浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。
2、冬期施工混凝土的浇筑方法与常温相同,但泵管和混凝土泵应采取保温措施,泵管采用阻燃草帘被进行包裹覆盖,混凝土泵应搭设保温棚,以减少热量损失。
3、混凝土罐车到达现场后必须尽快浇筑,保证在0.7h 内浇筑完成。
(四)、混凝土的养护混凝土采用覆盖保温养护,即混凝土浇筑后,不再加热,仅作保护性覆盖。
为防止热量及水份散失过快及风雪侵袭,抵御气温骤降,提高混凝土的早期强度,采取下列措施:(1)窗洞口封闭:墙体模板拆除后应立即将窗洞口用阻燃草帘封闭挡风,以利墙体和顶板混凝土的强度增长。
(2)顶板混凝土养护:随浇筑随覆盖,先用一层塑料布覆盖表面,再用阻燃草帘袋覆盖,操作人员由一侧开始向另一侧推进,对于墙体插筋部位应用阻燃草帘遮盖严实,并应将踩出的脚印随手抹平,对已覆盖好的楼板,在能踩出脚印前严禁上人和堆放材料及机具。
(3)墙混凝土养护:大模板后格间填加5cm 厚聚苯板保温,浇筑完毕的混凝土墙上口立即覆盖阻燃草帘。
利用螺杆将保温草帘夹紧。
五、混凝土热工计算材料配合比及入模温度冬施期间,混凝土所用的原材料为:水泥:普通硅酸盐水泥标号为42.5级,冬施热工计算以下面C20的施工配合比为例进行计算。
混凝土的入模温度为10℃,当时环境温度为-6℃。
计算混凝土拌合物的理论温度则:混凝土拌合物的出机温度公式:T1=T0-0.16(T0-Tp)式中:T0--混凝土拌合物的出机温度。
=,时,当骨料温度;=,时,当骨料温度)。
)及溶解热(—水的比热容(—、);—砂、石的含水率(%—、);度(水、水泥、砂、石的温——、、、);用量(—水、水泥、砂、石的—、、);(—混凝土拌合物的温度—式中:3351.2002.40//)(92.02.4)()()(2.4)(92.0[2121210210c c C c c C kg kJ K kg kJ c c w w C T T T T kg m m m C T m m m m m w m w c T m w T m w c m w m w m T T m T m T m T g sa g sa ce w g sa ce g sa ce w g g sa sa g g g sa sa sa g g sa sa w w g g sa sa ce ce =︒≤=︒〉⋅︒︒++++-++--+++=Tp--搅拌机棚内温度计算混凝土拌合物出机温度)(16.001P O T T T T -⨯-=则:℃16)513.18(16.013.181=-⨯-=T商品混凝土拌合物运输与输送至浇筑地点时的温度T2=16-2.2-0.25=13.55℃混凝土因钢筋及模板吸热后的温度23cc f f f s s sc c f f s sC m T C m T C m T T C m C m C m ++=++式中:T 3—考虑模板和钢筋的吸热影响,混凝土成型完成时的温度(℃);C C —混凝土的比热容1KJ /Kg ·K ;C f —模板的比热容2.51KJ /Kg ·K ;C s —钢材比热,取0.48 KJ /Kg ·Km c —每立方混凝土的重量(2400kg/m 3);m f —每立方混凝土相接触的模板的重量(42.5kg/m 3)m f —每立方混凝土相接触的钢筋的重量(203.0kg/m 3)T f —模板的温度,未预热时可采用当时的环境温度(-6℃)。
T s —钢筋的温度,未预热时可采用当时的环境温度(-6℃)。
3(2400110.0042.5 2.516203.00.486)8.83(2400142.5 1.9203.00.48)T ⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯==⨯+⨯+⨯℃ 混凝土在蓄热法养护过程温度计算柱(选取1F-KZ4-600 × 600 为例计算)以室外环境温度为最低值-8℃进行计算,其中柱、梁、板采用同一种保温措施:“表面覆盖一层塑料布0.24mm ,传热系数为0.052w/km ,外包240mm 厚的草帘子,传热系数为0.06w/km ”。
则:表面系数 M=A/V=(0.6+0.6)×2/0.62=6.6(m -1)传热系数76.1052.000024.006.012.004.06.3=++=w/km 柱中钢筋总重量为215.47kg(软件计算)柱中混凝土总量为1.62m 3模板总面积为10.8㎡(本工程所用模板厚度12mm 厚度1300kg/m 3) 模板总重量为168.48kg则:ms=215.47/1.62=133kg/m3 mf=168.48/1.62=104kg/m3(注:梁和板中参数使用同种方法计算得,以后将不再列过程)计算混凝土浇筑完成时的温度:T 3=s s f f c c s s s f f f c c m C m C m C T m C T m C T m C ++++2 C c ——混凝土比热容(kj/kg ·K )普通混凝土取值1C f ——模板比热容(kj/kg ·K )木模2.51C s ——钢筋比热容(kj/kg ·K )0.48m c ——每m 3混凝土重量(kg )2400m f ——每m 3混凝土相接触的模板重量(kg )m s ——每m 3混凝土相接触的钢筋重量(kg )T f ——模板的温度,未预热时可采用当时的环境温度(℃)T s ——钢筋的温度,未预热时可采用当时的环境温度(℃)则:将以上数据代入公式得:℃1213348.010451.224001813348.0810451.255.1324001T3=⨯+⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=计算T=0℃时的t 3 (逐渐逼近法)T 4——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的温度(℃)T m,a ——混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的平均气温,T m,a =-1.5(℃)t 3——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间(h )V ce ——水泥水化速度系数,V ce =0.015(h -1)ρc ——混凝土的质量密度(kg/m 3) 一般取值2400;Q ce ——水泥水化累积最终放热量,Q ce =350(kj/kg );ω——透风系数 w=1.45;M ——结构表面系数(m -1);k ——结构围护层的总传热系数(kj/m2·h ·K )A.计算三个综合参数θ=ω×K ×M/ V ce ×C c ×ρ=1.45×1.76×6.6/(0.015×1×2400)=0.47φ= V ce ×Q ce ×m ce /(V ce ×C c ×ρ-ω×K ×M )=0.015×350×336/(0.015×2400-1.45×1.76×6.6)=92η= T 3- T m.a +φ=12+1.5+92=106则代入以上述求得:T 4=106e -0.007t -92e -0.015t -1.5令T=0℃,则t 3=620h (26d )计算出T=0℃时的平均养护温度,计算出的t 3,带入求出T m 。