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1、冬季混凝土施工措施摘要本文主要针对新疆北疆伊犁地区严寒下厂房混凝土施工的措施进行了初步讨论，对满足严寒条件下厂房混凝土施工的保温措施以及注意事项进行了总结，对于后续类似工程具有借鉴和参考意义。This article mainly aims at the north of Xinjiang Yili area under the cold plant concrete construction measures are discussed, to meet the cold conditions of plant concrete construction heat preservation
2、measures and matters needing attention are summarized, for similar construction in future and referential significance.关键词：严寒：保温：混凝土：施工Key words: cold insulation concrete construction第1页目 录引言1第一章 概述2第二章 气候条件3 2.1 气象3 2.2 冰情3第三章 混凝土生产系统冬季施工保温措施4 3.1 砼产量与材料消耗量等相关参数的确定4 3.2 拌和站和骨料堆保温7 3.2.1 拌和站保温8 3.2.
3、2 骨料堆保温8 3.2.3 系统管理保温8 3.2.4 锅炉选型8第四章 冬季混凝土保温施工措施9第五章 技术保障措施10第六章 质量保障措施12第七章 安全保障措施14参考文献 15致谢 16 引言 新疆伊犁XX河位于伊犁河谷东北部，处于欧亚大陆腹地，属大陆性北温带气候。由于伊犁河谷东高西低，向西敞开，来自大西洋、里海和巴尔喀什湖的湿润气流可直抵伊犁河流域，因而形成较多降水。因此，本流域与新疆其它流域相比，夏季气候较湿润，温和，降雨丰沛，冬季寒冷积雪较深。由于冬季气温比较低，因此一般情况下很少在冬季进行施工，所以成熟的施工经验并不多，XX项目由于工期比较紧张，因此对厂房混凝土进行冬季施工。
4、本文将就冬季严寒条件下（2010年冬季平均气温-12，最低气温-30）厂房混凝土施工条件、保温措施、保温方法进行论述，为类似工程提供借鉴和参考。第1页第一章 概述XX项目位于新疆伊犁喀什河XX县盆地河段，项目拦河引水枢纽距上游已建的项目约8km，距在建的XX项目约1.7km，距XX县24km，距XX市142km，项目厂房位于XX县城以西8km处。XX项目工程主要任务为发电，主要建筑物包括拦河引水枢纽、引水渠、倒虹吸、压力前池、泄水陡坡、压力管道、厂房、尾水渠及渠系建筑物等。本项目总装机容量为220MW，引水流量为138.8m3/s。根据水电枢纽工程等别划分及设计安全标准(DL5180-2003
5、)，本工程等别为中型等工程。主要建筑物为3级建筑物，次要建筑物为4级建筑物，临时建筑物为5级建筑物。本工程冬季混凝土计划浇筑量为1.05万m3，冬季砼月最高浇筑强度为2010年11月，砼量为0.5万m3。按水工砼施工规范（DL/T5144-2001）规定，根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5d稳定在5以下或最低气温连续5d稳定在-3以下时，砼工程即应进入低温季节施工。本项目冬季混凝土施工期从2010年10月至12月。第2页第二章 气候条件依据新疆伊犁喀什河XX项目工程第X标招标文件提供的水文气象条件。2.1气象喀什河位于伊犁河谷东北部，处于欧亚大陆腹地，属大陆性北温带气候。由于伊犁河谷东
6、高西低，向西敞开，来自大西洋、里海和巴尔喀什湖的湿润气流可直抵伊犁河流域，因而形成较多降水。因此，本流域与新疆其它流域相比，夏季气候较湿润，温和，降雨丰沛，冬季寒冷积雪较深。据多年气象资料统计，各气象特征值如下：多年平均气温 6.0极端最高气温 37.9（1979.8.3）极端最低气温 -39.9（1969.1.28）多年平均相对湿度 69%多年平均风速 2.5m/s最大风速 24m/s多年平均日照时数 2795.8h最大积雪厚度 58cm最大冻土深度 82cm2.2 冰情天然河道冰情资料可由上游乌拉斯台站作为代表站，据乌拉斯台站33年冰情资料统计，最早：开始结冰日期为10月11日，开始流冰日
7、期10月23日，开始封冻日期11月9日；最晚：解冰日期3月26日，终止流冰日期4月13日，全部融冰日期4月13日；多年平均封冻天数34.4天，最长封冻天数99天，无封冻年数2年。第3页第三章 混凝土生产系统冬季施工保温措施3.1砼产量与材料消耗量等相关参数的确定考虑冬季砼施工强度和相关技术文件，选取参数如下：（1）取低温季节2010年11月峰值0.5万m3月浇筑强度；（2）工作强度：每月工作25日，每日20h；（3）不均匀系数取1.3（允许范围：11.5）；（4）每小时砼生产强度18.6m3/h，考虑不均衡生产，取定24.2m3/h；（5）假设冬歇期内浇筑混凝土量按照1.05万m3计算。混凝土
8、标号假设主要为C20W4F300（二级配）抗硫、C20W4F300（二级配）抗硫 参数详见表1。表1 （二级配）砼骨料抗硫参数序号原材料名称单位材料使用量（kg/m3）砼产量24.2m3 /h材料量（kg）1抗硫硅42.52335638.62矿渣微粉S75307263减水剂1.7442.14引气剂0.0170.45砂子58114060.26中石770186347小石65315802.68大石9水1253025（6）其中粗骨料不计含水，砂含水按6%计。粗、细骨料堆放温度为-39.9（极端最低气温）。（7）考虑在实际拌和过程中，有热量的损失及拌和机机体的温度传导等因素的影响，砼出机口温度有所降低。
9、降低值与砼温度和外界的温度差有关。详见表2。 表2 降低值与砼温度和外界的温度差有关砼和气温间的温度差（）15202530砼温度降低值（）3.03.54.04.5第4页（8）拌和楼距项目最远距离设为0.5km，热量损失主要包括混凝土运输过程和混凝土浇筑过程中的热量损失。根据水利水电工程施工手册第三卷混凝土工程，计算如下：混凝土运输过程的热量损失：Tu=a（To- Ta）t =0.2（10+39.9）0.17 =1.02式中 Tu混凝土运输过程中的温度损失，； To混凝土开始运输时的温度，10； Ta外界气温（极端最低气温），-39.9；a容器系数，0.2；t运输时间，混凝土运输车平均行驶取7k
10、m/h，即0.17h。混凝土浇筑过程中的热量损失：TJ=0.17（Tp- Ta）t =0.17（8.71+39.9）0.6 =3.18式中 TJ混凝土浇筑过程中的温度损失，； Tp混凝土入仓温度，8.71； Ta外界气温（日极端最低气温），-39.9；t平仓振捣到表面覆盖时间，0.6h。混凝土温度损失：Tu+ TJ=1.02+3.18=4.2，考虑浇筑过程中其它干扰因素及浇筑手段的限制，在实际过程中取温度损失为5。依据水工砼施工规范，混凝土的浇筑温度在严寒和寒冷地区采用蓄热法不应低于5，采用暖棚法不应低于3。通过上述温度损失计算，即混凝土的出机口温度不应小于10。（9）出机口温度反算骨料温度当
11、出机口温度为10时，通过热力学平衡计算材料预热需要达到的温度为：1t的热水锅炉每h产生的热量：型号：荣畅牌热水锅炉：出水温度95、回水温度65。骨料耗热量计算C20W4F300（二级配）抗硫砼，参数详见表1。第5页A、粗骨料Qg1VcG0.84（T1T0）+Pg（3352.1 T0+4.2 T1）式中 Qg1骨料预热耗热量，kJ/h； Vc混凝土生产量，m3/h； G每立方米混凝土中骨料的质量，m3/kg； 0.84骨料（粗、细）比热容，kJ/ kg；2.1冰的比热容，kJ/ kg；4.2水的比热容，kJ/ kg；Pg骨料的含水率，；T0预热前的温度，；T1预热后的温度，；335冰的融解热，k
12、J/ kg。带入上述数据Qg124.214230.84（1+39.9）+0=1.2106 kJ/hB、细骨料剩余热量为0.9106 kJ/h。因冰的融解热非常大，吸热量也非常大，并且天然砂含水率较高，为确保将天然砂预热到正温以上，天然砂在砂石料场就不应结块。根据水利水电工程施工组织设计手册第四册10-7-1公式T0=TiGiCi-80Gc+Q/GiCi进行计算。式中T0：混凝土出机口的计算温度，；Ti：组成混凝土第i类材料的平均进料温度，；Gi：每立方米砼中第i类材料的重量，kg；Ci：第I类材料的比热 ，kcal/kg;：冰的冷量利用率，以小数计；Gc：每立方米混凝土的加冰量，kg；Q：每立
13、方米混凝土拌和时产生的机械热，kcal；80：冰的融化潜热，kcal/kg。第6页表3 混凝土出机口温度计算表序号项目名称比热kcal/kg重量kg比重*重量kcal/平均温度热量kcal/h1抗硫硅42.50.2223351.261.051.262矿渣微粉S750.22306.61.06.63减水剂11.741.741.01.744引气剂10.0170.0171.00.0175砂子0.22581127.8219.92543.626中石0.22770169.419.93371.067小石0.22653143.6619.92858.838大石9水112512555.0687510砂表水13333
14、10.033011机械热1500小计658.5-668.9混凝土出机口温度T0=10.03.2拌和楼和骨料堆保温为保证混凝土出机口温度不低于10，需对拌和站和骨料堆进行保温。3.2.1骨料堆保温（1）骨料堆保温根据水工混凝土施工规范和以往类似地区施工经验，当日平均气温稳定在-5以下时，需对骨料进行保温。因骨料堆较大，长100m，宽40.0m，采取的保温方法：在骨料堆上覆盖蓬布。蓬布与蓬布之间连接采用鱼珠胶粘接。因当地风较大，为防止蓬布被风吹起而破坏，在蓬布上再绷上8麻绳，间距为10.0m。该骨料棚为全封闭形式，可以有效防止冰雪落在骨料上。这种保温措施不能阻止雪水浸入骨料仓，料仓容易结冰。（2）
15、辅料仓保温骨料堆较大，采用篷布覆盖保温只是第一步，当气温进一步降低时，为确保第7页出机口温度，需对骨料进行预热。主料堆大，采用煤炉加热不太现实，因此，根据施工需要我部增加辅料仓堆骨料进行预热。辅料仓采用彩钢板搭设暖棚，长30.0m，宽15.0m。辅料仓内用钢筋铅丝笼设隔料仓，在暖棚内生煤炭炉子。3.2.2拌和站保温为减少拌和楼骨料仓内骨料热量的损失及拌和过程中热量的损失，利用彩钢板房对拌和楼进行全封闭保温。为保证拌合站内的温度，在拌合站内安装6组暖气片，热水锅炉回水对暖气片进行加热，根据气温情况，再增加46个煤炉。3.2.3系统管路保温通向拌和楼的外露水管及输送外加剂液体的钢管采用两层岩棉管和
16、两层3cm厚保温被包裹。3.2.4锅炉选型C20W4F300（二级配）抗硫砼，每m3混凝土用水量为125kg，即每小时用水量为3.03t。拌和楼上的储水系统容积假设为3.4m3，若不考虑随时加水，一次性将水用完可以拌制16m3混凝土，至少需要45min。通过上述分析和计算，选定两台储水量为各1t的热水锅炉，完全可以重新将冷水加热到55。第8页第四章 冬季混凝土保温施工措施XX项目冬季混凝土施工主要采用蓄热法和暖棚法施工。当日平均气温高于10采用蓄热法施工；当日平均气温在1510采用暖棚法施工。使用煤炉将基础表面加热至正温，老混凝土表面温度检测的方法为在混凝土初凝前采用钢筋在仓号的边角和中间部位
17、布设两至四个15cm深的孔洞，表面温度达到正温方可开仓浇筑混凝土。（1）蓄热法： 采用热水拌和，热水温度保证在5060。小钢模板、木模板面板背面包裹一层3cm厚保温被保温。采用篷布搭设防风棚。用篷布对骨料进行封闭式覆盖。混凝土收仓后，在仓面及时覆盖保温被。（2）暖棚法：采用热水拌和。小钢模板、木模板面板背面包裹一层3cm厚保温被保温。采用篷布搭设暖棚。用篷布对骨料进行封闭式覆盖。仓号内采用购买煤炭炉加热。仓号内的温度在必须控制在5以上。暖棚拆除时间不少于混凝土收仓48小时。暖棚搭设采用普通钢管（48*3.5mm）和篷布。暖棚搭设的大小同浇筑仓号面积相同。为保证砼的正常浇筑及人员正常施工，暖棚搭
18、设高度不低于收仓面2.0m。第9页第五章 技术保障措施根据水工混凝土水工规范（DLT5144-2001）中第九章规定，当室外日平均气温连续5天稳定低于5以下或最低气温连续5天稳定在零下5即进入冬期施工，因此，在工程即将进入冬期施工前，需提前准备和防范，把不利的因素消除在萌芽状态，提前收集本地冬期的气象资料，了解本地的气温变化、持续时间、最低温度以及最大风、雪等资料，还要了解施工过程中未来一周的天气变化，只有这样才能作到防患于未然。作好冬期施工技术文件的编制工作。在工程进入冬期施工前，提前编制好冬期施工技术文件，作为冬期施工的技术指导性文件，冬期施工技术文件主要包括施工方案和施工组织设计或技术措
19、施。施工方案和施工组织设计或技术措施包括以下主要内容：（1）、冬歇期施工的生产任务安排和部署；（2）、施工材料进场计划；（3）、劳动力计划；（4）、热源、设备计划和部署；（5）、冬期施工人员培训计划；（6）、工程质量的控制要点；（7）、冬期安全生产的要点；（8）、施工工序及进度安排；（9）、各分项工程的施工方法和施工技术措施。作好人员培训和技术交底工作。（1）、作好施工人员的培训工作。冬期施工由于在负温下进行作业，不了解或不熟悉冬期施工规律，极易造成工程质量事故，为保证工程质量，冬期施工前必须进行人员培训，培训内容为：要学习国家和地方有关冬期施工规范、标准、规定，如水利水电工程冬期施工规程等文
20、件；学习有关冬期施工的基本理论知识及施工方法。（2）、进行冬期施工前的技术交底工作。进行技术交底的目的是防止施工操作人员违反冬期施工规律，造成操作不当，人为的造成质量事故。施工前技术交底的重点是：原材料的使用方法,第10页原材料的加热或保护，原材料的测温或成品的测温，成品的保护或养护工作。作好原材料的检验复试及材料的配合比。在冬期施工作中各种原材料需要进行复试的必须进行复试，以防不合格的材料使用在工程中。另外，在冬期混凝土施工中经常要使用一些外加剂，随着气温的不断变化用量不一，加上目前时常假冒伪劣产品较多，如果不复试，直接用于工程，将有可能给工程带来严重后果，要消除引起工程质量隐患的因素，对工
21、程中使用的原材料进行重新复试是必要的。第11页第六章 质量保障措施1、钢筋工程施工过程中的控制重点（1）冬期钢筋施工最主要的是钢筋的焊接，焊接质量的好坏直接关系到工程结构的安全。冬期进行钢筋焊接，影响因素较多，钢筋焊接前必须根据当地的施工条件、气温状况进行试焊，试焊时先根据气温状况调整焊接参数及焊接工艺，焊接参数和工艺确定后，再进行试焊，试焊的焊件送实验室实验，合格后再进行批量焊接。（2）焊条或焊剂的质量控制。焊剂或焊条在冬期运输、保存过程中极易受潮，使用受潮的焊剂或焊条会造成焊接熔池中混入气体停留在焊肉中造成气孔，影响焊接接头质量。在使用焊条或焊剂时，严格按说明书的要求对焊条或焊剂进行烘焙，
22、干燥后再使用。2、混凝土工程施工过程中质量控制重点（1）控制好原材料的加热温度。冬期施工对混凝土原材料的加热是保证混凝土早期强度增长的重要因素，在施工过程中要确定原材料的加热温度，作好加热措施，定时进行温度测量，保证加热温度达到要求。（2）控制好混凝上的入模温度。施工中作好混凝土浇筑入模温度，一般不应低于2，温度过低，则容易造成新浇混凝土冷却过快，使混凝土在很短时间内降至冰点温度而影响混凝土早期强度增长。（3）作好试块的留置工作。根据规范冬期施工试块留置不少于二组(六块)，与结构同条件养护，分别用于检验受冻前混凝土和转入常温养护28天的混凝土强度。 第12页（4）加强成品的养护。冬期混凝土的养
23、护管理是保证混凝土质量的重要措施，新浇筑的混凝土，是作好覆盖保温二工作，并经常检查，二是作好混凝土的测温工作，随时掌握混凝上的内部温度，保证混凝土在初凝期不受冻。3、混凝土施工严格按要求进行，作好混凝土保温工作。4、使用保温模板时要确保所有孔洞、缝隙填塞严密可靠；外挂保温被要紧贴模板，混凝土表面上的保暖被应保持紧贴在砼表面上，并不易脱落。5、必须符合水工砼施工规范（DL/T5144-2001）9.4.1中条要求。6、必须符合水工砼施工规范（DL/T5144-2001）9.4.2、9.4.3要求。第13页第七章 安全保障措施1、建立健全项目部安全管理体系，项目经理为安全生产第一负责人，负责全面管
24、理本项目范围内的施工安全、交通安全、防滑、防火、防盗等工作。、2、健全安全组织，强化安全机构，充实安检人员，完善工作制度。项目部设专职安监员，作业班组设兼职安全员。3、贯彻“安全第一，预防为主，综合整理”方针，严格遵守国家工程施工安全技术规程的有关规定，制订安全制度和采取安全措施，并负责检查实施情况，切实做到施工安全。4、现场配备足够消防设备，重点注意保温材料、模板、库房的管理，严防明火，确保消防安全。5、加强用电安全检查、管理，健全安全用电管理制度。电源线路规范，防火设备齐全。6、模板外部悬空面需布置安全防护栏，并挂安全网。高空作业面搭设安全护栏，挂设安全网，防止高空坠落、坠物事故。7、加强混凝土施工吊运设备、运输车辆的安全管理与维护，避免机械事故发生。 8、施工现场设置安全宣传标语，危险警示牌。交通道路通畅，标识清楚，醒目。9、冬季混凝土施工要特别注意防火，保温及暖棚材料均为易燃物，要加强施工过程的管理。并且在现场配备足够的灭火器材。第14页参考文献1、水利水电工程施工手册第三卷混凝土工程2、水利水电工程施工组织设计手册第四册3、冬季施工手册项玉璞、曹继文编4、水工混凝土施工规范（DL/T5144-2001）