冬期施工設計及熱工計算

1、 冬季施工方案 目 錄第一章 冬季施工概述21.1冬季施工的時間界定21.2：工程概況2第二章 施工總體安排22.1 施工準備22.2組織機構2第三章 混泥土配合比計算3第四章 冬季施工主要施工方法74.1鋼筋工程74.2砼及模板工程7 4.3砌筑工程10 4.4抹灰及地坪工程10第五章 混泥土熱工計算11第六章 技術質量保證措施206.1冬施材質要求206.2鋼筋工程206.3砼工程20第7章 冬季施工安全消防措施20第八章 環(huán)保與文明措施21 第一章 冬季施工概述1.1冬季施工的時間界定如連續(xù)5天日平均氣溫穩(wěn)定在5以下，則此5天的第一天為冬施的初日；天氣轉暖最后一個連續(xù)5天日平均氣溫穩(wěn)定在

2、5以上，則此5天的最后一天為冬施的終日。徐州地區(qū)一般每年的12月15日至來年的2月15日為冬季施工階段。具體冬施期限根據(jù)現(xiàn)場大氣測溫值以后確定。1、2工程概況1、 本工程結構等級為二級，主題結構設計年限為50年。2、 本工程抗震設防類別為兩類，抗震設防烈度為6度，基本地震加速度0.05g，設計地震分組第一組，場地土類型為硬場土地，場地類別為二類，特征周期T=0.35s3、 本工程為多層框架結構，抗震等級為四級設計依據(jù): 建筑工程冬期施工規(guī)范 JGJ/104-2011 混泥土外加劑應用技術規(guī)范 GB 50119-2013 混泥土強度檢驗評定標準 GB/T 50107-2010 混泥土結構設計規(guī)范

3、 GB 50010-2010 混泥土結構工程施工質量驗收規(guī)范 GB 50204-2002 混泥土結構工程施工規(guī)范 GB 50666-2011 第二章 施工總體安排2.1 施工準備2.1.1需要增加的臨時設施在現(xiàn)場辦公區(qū)及工人生活區(qū)設天氣預報黑板（保證文明施工要求，且字體要稍大點），頭一天寫明第二天氣象臺的天氣預報情況；每天8：00、14：00、20：00把當時大氣溫度實測值和平均值填入黑板，同時及時填報冬施混凝土入模溫度統(tǒng)計表。設立若干個測溫標識牌，掛在相應測溫部位上，測溫的同時把記錄填上。2.1.2總平面布置圖與臨時管線、管溝進入冬施前認真查看現(xiàn)場總平面布置圖、平面臨水布置圖（臨時排水溝、臨

4、水管線等）及相關資料，了解各類臨時地下地上管線、管溝平面位置及標高，找出要加深的地下管線、要保溫的地上管線、及要保溫的管溝等，并按施工方案保溫。2.1.3審圖冬施前認真查閱施工圖紙、方案、相關安全質量規(guī)范，找出冬施中要進行的分項工程及所用的人、機、料、施工工藝、安全質量施工注意點等，做到冬施中重點突出、心中有數(shù)。2.1.4管理人員及勞務人員培訓組織管理人員學習冬施規(guī)范標準、進行冬施方案交底，提高冬施安全、質量、技術等意識，避免在冬施中造成損失。加強對工人的冬施技術交底，培訓測溫人員，提高對冬施工作的責任心和操作水平（保證測溫記錄的真實性、完整、準確性，經常撥打96221與氣象部門電話聯(lián)系等）。

5、第三章 混凝土配合比設計的步驟一、初步計算配合比1、確定混凝土配制強度混凝土的配制強度按下式計算；式中；混凝土配制強度（MPa），混凝土立方體抗壓強度標準值（MPa），設計強度混凝土強度標準差（MPa），混泥土強度等級C25?；炷恋娜≈担ɑ炷翉姸葮藴什睿┗炷恋膹姸鹊燃壭∮贑20C20C35大于C354.05.06.0得到=33.225MPa2、確定水灰比W/C當混凝土強度等級小于C60級時，混凝土水灰比按下式；>0.55故取0.55 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量環(huán)境條件結構物類別最大水灰比最小水泥用量（kg）素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土干燥環(huán)境正

6、常的居住或辦公用房屋內部件不作規(guī)定0.650.60200260300潮濕環(huán)境無凍害高濕度的室內部件室外部件在非侵蝕性土和（或）水中的部件0.700.600.60225280300有凍害經受凍害的室外部件在非侵蝕性土和（或）水中且經受凍害的部件高濕度且經受凍害的室內部件0.550.550.55250280300有凍害和除冰劑的潮濕環(huán)境經受凍害和除冰劑作用的室內和室外部件0.500.500.50300300300 3、確定用水量根據(jù)施工要求的混凝土拌和物的坍落度、所用骨料的種類及最大粒徑查表得=185kg。塑性混凝土用水量（kg/m3）表四拌和物稠度卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）項目指標

7、102031.540162031.540坍落度（mm）10301901701601502001851751653550200180170160210195185175557021019018017022020519518575902151951851752302152051954、確定水泥用量由已求得的水灰比W/C和用水量可計算出水泥用量。由上工計算出的水泥用量應大于表三中、規(guī)定的最小水泥用量，若計算而得的水泥用量小于最小水泥用量時，應選取最小水泥用量，以保證混凝土的耐久性。5、確定砂率砂率可由試驗或歷史經驗資料選取。如無歷史資料，坍落度為1060mm的混凝土的砂率可根據(jù)粗集料品種，最大粒徑及

8、水灰比按表選取。坍落度大于60mm有混凝土的砂率，可經試驗確定，也可在表的基礎上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以調整。坍落度小于10mm的混凝土，基砂率應經試驗確定。混凝土的砂率（%）水灰比（W/C）卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）1020401620400.402632253124303035293437320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.703641354034393944384336416、計算砂、石用量、用體積法計算：得到=654kg =1216kg設計配合比是以干燥材料為基準的

9、，而工地存放的砂石都含有一定的水分，且隨著氣候的變化而經常變化。所以，現(xiàn)場材料的實際稱量應按施工現(xiàn)場砂石、的含水情況進行修正，修正后的配合比稱為施工配合比。工地存放的砂的含水率2%，石子的含水率1%，則將上述自由詩配合比換算為施工配合比，其材料稱量為；砂用量；654*(1+2%)=667kg石子用量；1216*(1+1%)=1228kg用水量；185-654*2%-1216*1%=160kg第四章 冬季施工主要施工方法4.1鋼筋工程4.1.1梁、柱鋼筋禁止采用閃光對焊下料；部分墻體鋼筋如采用閃光對焊，必須在封閉廠房內加工。4.1.2當環(huán)境溫度低于-20時，不得進行冷拉和施焊。4.1.3焊后未冷

10、卻的接頭應避免碰到冰雪，防止鋼筋低溫淬火。4.1.4風力大于3級（5.4m/s）時，采用綁在鋼管上的自制擋風板避風。4.1.5焊接溫度比常溫時的稍大，焊接速度適當減慢。4.2砼及模板工程4.2.1與商品砼供應單位共同協(xié)調攪拌過程中的原材料加熱、出機溫度控制以及砼運輸車的保溫工作，并經常檢查。我公司將通知混凝土攪拌站：冬期施工混凝土應選用標號不低于42.5的普通硅酸鹽水泥，最小水泥用量不應少于300Kg/m3，水灰比不應大于0.55。4.2.2混凝土的運輸商品混凝土采用混凝土罐車進行運輸。罐車的滾筒和泵管可根據(jù)天氣情況采取適當措施， 減少混凝土熱量的損失?；炷涟韬秃蟮臏囟炔灰舜笥?5，拌合物出

11、機溫度不宜低于10，入模溫度不得低于5。4.2.3混凝土的澆筑混凝土澆筑前要清除模板上的冰雪和泥垢。對于支好模板且綁完鋼筋，但未澆筑混凝土時，遇到下雪情況，應先用阻燃草簾被覆蓋好，待雪停后再澆筑混凝土。在施工縫處接著澆筑混凝土時，應先剔除接縫處的水泥薄膜和松動石子，然后再澆筑混凝土。 混凝土澆筑盡量安排在一天中溫度較高時澆筑。4.2.4混凝土的養(yǎng)護底板大體積混凝土按大體積砼方案施工，澆筑完畢后立即覆蓋薄膜養(yǎng)護，氣溫較低或負溫時再覆蓋毛氈或麻袋片，嚴禁立即澆水養(yǎng)護 。地上結構砼養(yǎng)護，嚴禁澆水且外漏表面采用彩條布覆蓋，負溫時再蓋兩層阻燃草簾，或麻袋片?；炷恋某跗陴B(yǎng)護溫度，不得低于-5oC的規(guī)定溫

12、度，達不到規(guī)定溫度時，不宜澆灌混凝土，混凝土的澆灌時間改變，以避開寒潮；冬期低溫澆筑混凝土時，應將模板上及鋼筋上的污物、冰塊等鏟掉（模板上的冰塊可用熱水進行沖洗），并在模板背面覆蓋草袋進行保溫，拆模后混凝土的表面溫度與環(huán)境溫度大于15時，應對混凝土根據(jù)實際情況采用不同保溫材料覆蓋養(yǎng)護，如柱、梁、墻板等采用彩條布覆蓋保溫，頂板采用彩條布或草袋等進行保溫。對于墻、柱混凝土，使用隔熱保溫較好的木模板支模，待砼強度達到臨界值后拆模。4.2.5混凝土測溫。 測溫孔的布置及做法1、測溫孔布置及深度大體積砼：按大體積砼施工方案測溫點布置圖布置測溫點。墻體：每道墻體頂部分別在轉角及中部共設三個測溫孔，相鄰墻體

13、轉角只設一個；孔深為墻體厚度1/2。頂板和梁：每道梁頂部分別在兩端及中部共設三個測溫孔，相鄰梁交點及轉角只設一個；孔深為墻體厚度15cm。每塊板中心設一測溫孔（剪力墻頂部無梁的頂板，在四角及中心共設5個孔），孔深為板厚度1/2。2、測溫孔做法根據(jù)測溫點布置圖（具體測溫點布置圖隨工程進度及冬施期限而定）和1中要求，測溫孔采用預埋內徑12mm金屬套管制作。注意留孔時要有專人看管，以防施工踩（壓）實測溫孔。3、現(xiàn)場測溫安排（見下表）測溫項目測溫條件測溫次數(shù)測溫時間砼養(yǎng)護溫度4MPa前晝夜12次每2小時一次（根據(jù)澆筑砼時間）4MPa后晝夜4次每6小時一次（根據(jù)澆筑砼時間）大氣溫度同養(yǎng)護測溫同養(yǎng)護測溫注

14、：上表中4Mpa用同條件3天試驗來判定；如3天強度大于4Mpa，則每2小時一次測溫共測3天；如3天強度小于4Mpa，則每2小時一次測溫天數(shù)由備用試塊實驗來判定。4、現(xiàn)場測溫結束時間砼達到臨界強度，且拆模后混凝土表面溫度與環(huán)境溫差15、砼的降溫速度不超過5/h、測溫孔的溫度和大氣溫度接近。溫度計放入測溫孔后至少3分鐘才能測溫。在測溫過程中。如室外氣溫突然下降至低于預計值，應立即補加保溫層或采取其它措施，防止砼過早受凍。4.2.6模板拆除 混凝土冷卻到5，且超過臨界強度并滿足常溫混凝土拆模要求時方可拆模?；炷翜囟韧ㄟ^溫度計來測定; 本工程通過3天同條件試驗與4MPa比較來確定砼是否超過臨界強度（

15、4Mpa）。當墻體砼強度達1.0M Pa時，墻體模板輕輕脫離砼，繼續(xù)養(yǎng)護到拆模。冬施時由于拆模時間的限制，為更好的組織流水和加快進度，應適當增加模板投入量。梁、板模板在混凝土強度達到設計強度的100%以后方可拆除，并且保溫必須在混凝土冷卻到5以后才能去掉。拆模后混凝土表面溫度與外界溫差大于15時,在混凝土表面,必須繼續(xù)覆蓋兩層草簾被;在邊角等薄弱部位，必須加蓋草簾被并密封嚴實。 當如因進度需要拆模,而砼尚未達臨界強度（但砼必須降溫至5、強度1.2 MPa），此時拆模要迅速，并立即掛兩層阻燃草簾被保溫至達到臨界強度，必須保證砼表面與大氣溫差不得超過15。養(yǎng)護時砼的降溫速度不得超過5/h（可通過測

16、溫查出），否則得繼續(xù)保溫。4.2.8混凝土試塊留置除按正常條件施工時留置試塊外，還應增設兩組與結構同條件養(yǎng)護的試塊，一組用于檢驗受凍前的混凝土強度，另一組用于檢驗常溫養(yǎng)護28d后的混凝土強度。 4.3砌筑工程當室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5或氣溫驟然下降時，應及時采取冬期施工措施；當室外日平均氣溫連續(xù)5d高于5時應解除冬期施工。冬季制作砌筑砂漿、構造柱混凝土所用的砂與粗骨料不得含有冰塊和直徑大于10mm的凍結塊。石灰膏應防止受凍，如遭凍結，應經融化后方可使用。砌筑后，應及時用保溫材料對新砌體進行覆蓋，砌筑面不得留有砂漿。繼續(xù)砌筑前，應清掃砌筑面。冬季施工時，對低于M10強度等級的砌筑砂漿，應

17、比常溫施工提高一級，且砂漿使用時的溫度不應低于5。記錄冬期砌筑的施工日記除按常規(guī)要求外，尚應記載室外空氣溫度、砌筑時砂漿溫度、外加劑摻量以及其它有關資料。4.4抹灰工程及地坪工程3.4.1抹灰工程冬期施工宜采用冷作法施工，及直接在水泥砂漿或水泥混合砂漿中摻入外加劑亞硝酸鈉等（禁止使用氯鹽），以降低砂漿的冰點，具體摻用量可參照供應商的使用說明。3.4.2采用冷作法施工，拌制砂漿的水泥必須是硅酸鹽水泥或礦渣水泥，禁止使用高鋁水泥。砂漿使用溫度不得低于5。應隨拌隨用，不可停放。3.4.3室內抹灰時間宜在8：30-16：00進行。3.4.4外墻如須抹灰應環(huán)境溫度宜在冰點以上，抹灰時間為9：00-16：

18、00。第五章 混泥土熱工計算材料配合比及入模溫度冬施期間，混凝土所用的原材料為：水泥：普通硅酸鹽水泥標號為42.5級，冬施熱工計算以下面C25的施工配合比為例進行計算?；炷恋娜肽囟葹?0,當時環(huán)境溫度為-6。計算混凝土拌合物的理論溫度則：計算混凝土拌合物出機溫度則：商品混凝土拌合物運輸與輸送至澆筑地點時的溫度T2 _混凝土拌合物輸送到澆筑地點時的溫度；Ty-采用裝卸式混凝土運輸車混凝土產生的溫度降低值；Tb-采用泵管輸送混凝土時產生的溫度降低值；T1-泵管內混凝土的溫度與環(huán)境氣溫差 ；n混凝土拌合物中轉次數(shù)，n=1；Ta室外環(huán)境溫度，Ta=3溫度損失系數(shù)（h-1），此方案為混凝土運輸車，故

19、=0.25；t1混凝土運輸時間（h），此處定為1h；t2混凝土在泵管內輸送的時間（h），此處估算為0.15h； 混凝土因鋼筋及模板吸熱后的溫度式中：T3考慮模板和鋼筋的吸熱影響,混凝土成型完成時的溫度（）；CC混凝土的比熱容1KJKg·K；Cf模板的比熱容2.4KJKg·K；Cs鋼材比熱，取0.48 KJKg·Kmc每立方混凝土的重量(2400kg/m3);mf每立方混凝土相接觸的模板的重量(104kg/m3)mf每立方混凝土相接觸的鋼筋的重量(133.0kg/m3)Tf模板的溫度，未預熱時可采用當時的環(huán)境溫度（-8）。Ts鋼筋的溫度，未預熱時可采用當時的環(huán)境溫度

20、（-8）。 混凝土在蓄熱法養(yǎng)護過程溫度計算柱（選取2F-KZ3-500*500mm為例計算）以室外環(huán)境溫度為最低值-8進行計算，其中柱、梁、板采用同一種保溫措施：“表面覆蓋一層塑料布0.24mm，傳熱系數(shù)為0.052w/km，外包50mm厚的草簾子，傳熱系數(shù)為0.06w/km”。則：表面系數(shù) M=A/V=(0.5+0.5)×2/0.62=5.6（m-1） 傳熱系數(shù) w/km柱中鋼筋總重量為215.47kg(軟件計算）柱中混凝土總量為1.62m3模板總面積為 10.8（本工程所用模板厚度12mm厚度 1300kg/m3）模板總重量為 168.48kg則：ms=215.47/1.62=1

21、33kg/m3 mf=168.48/1.62=104kg/m3 (注：梁和板中參數(shù)使用同種方法計算得，以后將不再列過程）計算混凝土澆筑完成時的溫度： T3=Cc混凝土比熱容（kj/kg·K）普通混凝土取值1Cf模板比熱容（kj/kg·K）木模2.51Cs鋼筋比熱容（kj/kg·K）0.48mc每m3混凝土重量（kg）2400mf每m3混凝土相接觸的模板重量（kg）ms每m3混凝土相接觸的鋼筋重量（kg）Tf模板的溫度，未預熱時可采用當時的環(huán)境溫度（）Ts鋼筋的溫度，未預熱時可采用當時的環(huán)境溫度（）則：將以上數(shù)據(jù)代入公式得： 計算T=0時的t3 （逐漸逼近法）T4混

22、凝土蓄熱養(yǎng)護開始到任一時刻的溫度（）Tm,a混凝土蓄熱養(yǎng)護開始到任一時刻t的平均氣溫，Tm,a=-1.5（）t3混凝土蓄熱養(yǎng)護開始到任一時刻的時間（h）Vce水泥水化速度系數(shù)，Vce=0.015（h-1）c混凝土的質量密度（kg/m3） 一般取值2400；Qce水泥水化累積最終放熱量，Qce=350（kj/kg）；透風系數(shù) w=1.45；M結構表面系數(shù)（m-1）； 結構圍護層的總傳熱系數(shù)（kj/m2·h·K）A.計算三個綜合參數(shù)=×K×M/ Vce×Cc×=1.45×1.76×6.6（0.015×1

23、15;2400）0.47= Vce×Qce×mce/（Vce×Cc×-×K×M） 0.015×350×336（0.015×2400-1.45×1.76×6.6） =92= T3- Tm.a+=12+1.5+92=106 則代入以上述求得： T4=106e-0.007t -92e-0.015t -1.5令T=0，則t3=480h（20d）計算出T=0時的平均養(yǎng)護溫度，計算出的t3，帶入求出Tm。 =1/(0.015*480)×（0.008-2.85+225.53-92）-1.5

24、=16.38（）保溫480h至臨界溫度(0)時混凝土強度達到 強度滿足施工規(guī)范要求。梁（選取KL-F(8)為例）以室外環(huán)境溫度為最低值-8進行計算，其中柱、梁、板采用同一種保溫措施：“表面覆蓋一層塑料布0.24mm，傳熱系數(shù)為0.052w/km，外包120mm厚的草簾子，傳熱系數(shù)為0.06w/km”。則：表面系數(shù) M=A/V=87.98/9.05=9.7（m-1）傳熱系數(shù) k=1.76 每立方米現(xiàn)澆混凝土中鋼筋的重量ms=148.31kg/m3 mf=126.38kg/m3 同理可得：混凝土澆筑完成時的溫度： =×K×M/ Vce×Cc×=1.45

25、15;1.76×9.7（0.015×1×2400）0.69= Vce×Qce×mce/（Vce×Cc×-×K×M） 0.015×350×336（0.015×2400-1.45×1.76×9.7） =157= T3- Tm.a+=11+1.5+157=170 則代入以上述求得： T4=170e-0.01t -157e-0.015t -1.5令T=0，則t3=460h(19d)計算出T=0時的平均養(yǎng)護溫度，計算出的t3，帶入求出Tm。 =0.145×

26、（0.158-2.1+246.38-157）-1.5=11.18（）保溫460h至臨界溫度(0)時混凝土強度達到 強度滿足施工規(guī)范要求。板（選取-12/1/D-E為例 板厚為120mm）以室外環(huán)境溫度為最低值-8進行計算，其中柱、梁、板采用同一種保溫措施：“表面覆蓋一層塑料布0.24mm，傳熱系數(shù)為0.052w/km，外包240mm厚的草簾子，傳熱系數(shù)為0.06w/km”。則：表面系數(shù) M=A/V=23.4×3.9×2/23.4×3.9×0.12=16.67（m-1）傳熱系數(shù) k=1.76 每立方米現(xiàn)澆混凝土中鋼筋的重量ms=133.27kg/m3 mf

27、=130kg/m3 同理可得：混凝土澆筑完成時的溫度： =×K×M/ Vce×Cc×=1.45×1.76×16.67（0.015×1×2400）1.18= Vce×Qce×mce/（Vce×Cc×-×K×M） 0.015×350×336（0.015×2400-1.45×1.76×16.67） =-271= T3- Tm.a+=12+1.5-271=-257 則代入以上述求得： T4=271e-0.015t

28、-257e-0.018t -1.5令T=0，則t3=312h(13d)計算出T=0時的平均養(yǎng)護溫度，計算出的t3，帶入求出Tm。 =0.145×（0.158-2.1+246.38-157）-1.5=9（）保溫312h至臨界溫度(0)時混凝土強度達到 強度滿足施工規(guī)范要求。C25混凝土標準養(yǎng)護強度與成熟度齡期1d2d3d強度3.0910.114.09成熟度84016802520成熟度倒數(shù)Xi1/8401/10801/2520強度對數(shù)Yi1.12822.31252.6455經回歸分析擬合成下式的成熟度-強度曲線方程： 其中成熟度計算如下：其中：成熟度與強度的曲線方程為：由計算書中可知柱、

29、梁、板當Tm=0時其成熟度分別為：M1=(20+15)×480=18240 ·hM2=(19+15)×360=12240 ·hM3=(13+15)×264=7392 ·h則其對應的強度f分別為：1=30.85×1.11=34.3MPa2=30.85×1.17=36.1MPa3=30.85×1.23=40.1MPa本方案采用蓄熱法其調整系數(shù)為0.8，實際混凝土強度即為0.8f。經驗算可知：0.8f1=27.4>0.3fcu，k=0.3×25=7.50.8f2=28.9>0.3fcu，k

30、=0.3×25=7.50.8f3=32.1>0.3fcu，k=0.3×25=7.5經驗算可知柱、梁、板均滿足設計規(guī)范要求。第六章 技術質量保證措施6.1冬施材質要求冬施材料必須有出廠質量證明、說明書等資料。特殊材料必須具備北京市建委頒發(fā)的材料準用證，如保溫覆蓋的材料要具有阻燃性等特殊要求。6.2鋼筋工程4.2.1鋼筋焊接前，必須根據(jù)現(xiàn)場施工條件進行試焊，合格后方可施焊。施焊時，對氣源設備采取適當?shù)母采w保溫。4.2.2其它質量標準見本工程鋼筋工程施工方案和本方案3.1。6.3砼工程4.3.1砂、石必須符合JGJ53-92、JGJ52-92標準。砼所用骨料必須清潔、不得含有冰、雪、凍塊等凍結物及易凍裂的礦物質，不得混