变电站冬季施工方案.docx
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变电站冬季施工方案
1．编制依据：
1．1北京电力设计院设计“电子城10KV变电站”施工图；
1．2“电子城10KV变电站”施工组织设计；
1．3《砼结构工程施工及验收规范》GB50204-2002；
1．4《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-97；
1．5《建筑工程资料管理规程》DBJ01-51-2003。
2．工程概况：
工程名称：
电子城110kV变电站工程
工程位置：
北京市朝阳区酒仙桥北路
建管单位：
北京市电力公司朝阳供电公司
设计单位：
北京广联惠供用电工程设计有限公司
监理单位：
北京吉北电力工程咨询有限公司
施工单位：
北京朝阳田华建筑集团公司
拟建的电子城110千伏变电站工程位于北京市朝阳区电子城总体规划4＃建设用地（电子城国际电子总部项目）北侧规划城市绿地内，本工程按最终规模一次征地，站址总用地面积4500平方米。
全站总建筑面积5270平方米,变电站由一栋变电楼和一栋泵房组成，主厂房地下三层，地上一层，建筑面积5198平方米，建筑高度约5.6米，建筑室内外高差0.45米。
泵房地上一层，建筑面积72平方米，室内外高差0.30米。
泵房南侧附设水容积108立方米的消防水池。
主厂房地上一层，地下三层，建筑总面积为5198平方米，其中地上建筑面积为260平方米，地下建筑面积约为4910平方米，地上高度总高度5.6米，室内外高差0.45米。
地上一层设二次设备室、电容器室、通风机房、值班室、会议室等房间。
地下二层设10kV开关室、110kVGIS室、主变间、消防设备间等，其中主变间、GIS室占两层高。
地下三层设层高3米的电缆夹层。
主厂房采用钢筋混泥土框架剪力墙结构，筏板基础，底标高为-19.0米。
泵房位于站区东部，地上一层，建筑面积72平方米，建筑高度5.5米，室内外高差0.30米，泵房南侧附设水容积108立方米的消防水池。
主厂房结构形式采用钢筋混凝土框架结构，生产火灾危险性类别为丙类，耐火等级为一级，抗震设防烈度为8度，建筑物设计使用年限50年。
3．冬期施工安排：
3.1冬季施工时间：
室外日平均气温连续5天低于5℃，为冬施开始日期；室外日平均气温连续5天高于5℃，为冬施结束日期。
现场应于11月初即开始对大气进行测温，上述条件达到即确定为冬施的起、止日期。
进入冬期施工前应采取一定的措施，以满足施工要求，防止突然的霜降、寒流等对砼造成伤害。
冬期施工的方法：
本工程主要结构采用商品砼，综合蓄热法进行施工。
3.2冬期施工的测温范围：
大气温度，混凝土入模温度，砂浆上墙温度，混凝土入模后养护温度等。
4．施工准备：
4．1组织准备：
项目部成立冬期施工领导小组，负责组织冬期工程施工的生产、技术、质量、安全管理和冬施物资的供应，负责冬施工作的协调组织，并明确责任，确保冬期施工中，各项工作及时有效进行，避免由于冬期施工因组织不力给生产进度、工程质量、安全施工造成影响。
冬期施工领导机构：
项目经理：
楚雅龙
执行经理：
王丽萍
技术队长：
张玉明
组长：
王丽萍、郭正建
测温员：
伊志峰、王佳星
组员：
胡金栋、宋哲、胡金东、朱逸
进入冬期施工，项目部设置专人测量温度，项目部明确专职测温人员并完成冬施测温人员的培训，使测温人员了解如何进行测温及混凝土测温的重要性、测温数据的真实性对混凝土工程的影响等。
保证测温数据准确，为施工提供重要参考数据，及时解决存在的问题。
由项目部指派责任心强，并有一定的文化基础的测温员经培训后上岗。
此外项目部总结往年冬季施工的经验和教训，抓紧做好现场各方面的协调组织。
4．2技术准备：
4．2．1冬期施工之前，项目部要做好冬期施工的培训工作，通过培训，使全体施工管理人员了解本年的冬施任务、特点，应该注意和掌握的问题，培训的主要内容主要有以下几个方面：
学习有关冬施的规范、规定、有关理论和技术以及上级主管部门的关于冬期施工的规定和采取的措施等，在培训中要使全体管理人员明确施工的特殊性，强化施工管理意识，在组织施工的过程中科学地统筹安排劳动力，使冬期施工的全过程工作全面顺利地进行。
4．2．2进入冬期施工前，对测温人员、保温人员、专业工长，进行专业技术业务培训，学习有关本工作范围内的知识，明确职责，经考试合格后，方准上岗工作。
4．2．3进入冬施阶段，由专职质检员负责认真接收天气预报，并认真记录，防止寒流突然袭击。
4．2．4安排专人测温，并做好记录。
4．2．5本方案得到批准后，组织各有关人员进行认真学习，并向各工种、班组进行细致的冬施技术交底。
4．2．6根据实物工程量，提前计划有关机具和保温材料进场以保证冬施期间施工需要。
4．2．7对工地临时供水管线急需有防冻材料做好保温工作。
4．3对搅拌站的要求：
本工程主要结构采用商品砼，重点考察对砼外加剂的资质证明及检验报告等文件。
按照市建委关于外加剂管理的文件要求，砼外加剂必须具有出厂质量证明书，其内容包括：
产品名称、型号、出厂日期、主要特性和成份，适用范围和适宜掺量、性能检验合格指标、储存条件及有效期，使用方法说明书等。
砼抗冻剂生产厂家必须具备有关部门批准的生产资格，材料应有当年的检验报告和合格证明。
关于这些材料的资料由搅拌站向本项目部提供。
4．4冬施材料物资准备：
为了确保冬期施工顺利进行，确保工程质量，做好以下材料准备：
4．4．1备好阻燃保温草帘，用于模板的外保温，彩条布、塑料布等以作为施工作业面及周围环境的保温。
4．4．2测温准备：
密切注意天气变化，防止早期寒流对结构砼、砂浆强度的影响。
4．4．3保温材料：
保温草帘被、塑料布、苫布和彩条布等在施工前提出材料计划，材料科积极组织材料进场。
4．4．4测温材料：
项目部应在施工前将测温管加工完成并购置齐温度计，高低温度计，保证砼测温和大气温度测温要求。
4．4．5测温前备齐必要的工具、用具、文具，包括：
手电筒、文件夹、测量记录表等。
4．5现场准备：
4．5．1现场设施保温工作，包括管线保温，输送泵管的保温等工作。
4．5．2管线保温：
4．5．2．1凡在冰冻线以上的水井、消防井内均加锯沫保温。
4．5．2．2其它外部施工管线及其使用管线用保温被缠裹立管，其根部用锯沫填实。
5．冬季施工技术措施：
本工程冬施主要施工部位为：
部分土方回填，主变间后砌二次结构。
5.1土方回填工程：
5.1.1距离边坡表层1m以内不得用冻土填筑；填方上层应用未冻、不冻胀或透水性好的土料填筑，其厚度应符合设计要求。
5.1.2冬期回填土方，每层铺筑厚度应比常温施工时减少20%～25%，其中冻土块体积不得超过填方总体积的15%；其粒径不得大于150mm。
铺冻土块要均匀分布，逐层压（夯）实。
回填土方的工作应连续进行，防止基土或已填方土层受冻。
并且要及时采取防冻措施。
5.2钢筋工程：
5.2.1钢筋加工要按规范操作，在运输、加工过程中要轻拿轻放，以避免造成刻痕，撞击凹陷。
5.2.2钢筋接头及浇筑砼前将钢筋上的冰雪冻块清理干净。
5.2.3对浇筑完砼面的预留钢筋上的砼及时清理干净。
5.2.4钢筋表面不得存有冰霜等，受雨雪侵蚀后及时除锈和其它附着物。
5.3混凝土工程：
冬施工程二次结构部分，采用商品砼。
砼在冬施过程中采用综合蓄热法，为保证冬施工程质量，对砼加热、搅拌、运输、浇筑及养护作如下要求：
5.3.1要求搅拌站冬施用于搅拌砼的砂、石、水泥均应保持正温。
采用42.5以上普通硅酸盐水泥，用暖棚存放，并不得直接接触80℃以上的热水。
水泥不得直接加热。
5.3.2拌制砼采用加热水的方法，水温不大于80℃，若达不到热工计算的要求，则采用骨料加热法，骨料的加热温度不得超过50℃，具体温度值由热工计算确定。
5.3.3骨料必须清洁，不得含有冰、雪等冻结物及易冻裂的矿物质，含泥量不得超过规定值，掺含钾、钠离子早强型防冻剂时砼中不得混有活性骨料。
5.3.4严格控制水灰比，不得大于0.6，每立方米砼水泥用量不少于300kg，由骨料带人的水分及外加刑溶液中的水分均应从拌和水中扣除。
5.3.5外加剂采用无盐类防冻剂，大体积混凝土加用引气剂或引气减水剂，配置防冻剂溶液要有专人负责，严格控制防冻剂等外加剂掺量。
外加剂必须使用符合设计规范规定，并经公司中心试验室的同意，并符合《混凝土外加刑应用技术规范》（GB8075、GB8076）的规定，方准使用.
5.3.6砼拌制前，应用热水冲洗搅拌机，砼搅拌时间取常温搅拌时间的1.5倍，砼的运距要尽量缩短,同时要做好砼罐车及泵管的保温工作.
5.3.7要求砼出搅拌机的温度不低于10℃，入模温度不低于5℃。
5.3.8砼要充分搅拌后再装车，每盘搅拌时间不少于180秒，不要任意加水。
若发生离析时在浇筑前应进行二次搅拌。
5.3.9浇筑竖向结构砼前先检查梁、柱模板的保温是否包裹严密，以防砼局部受冻，竖向砼施工时除采用直接在模板外阻燃草纤被保温外，利用外脚手架安全网加棚布挡风，防止冷风直接贯击施工砼接触面。
5.3.10砼的浇筑要连续施工，间隔时间不超过2小时，不留或少留施工缝。
5.3.11平面砼浇筑前，地下结构采用将整个地下室内封闭，地上结构利用外脚手架安全网加棚布挡风适当封闭，必要时从封闭隧道内采取电暖气或其它措施加温，保证砼不受冻。
5.4混凝土养护：
在负温条件下养护，严禁浇水且外露表面必须覆盖。
砼的初期养护温度不低于防冻剂的规定温度，达不到规定温度应立即采取保温措施。
当砼拆模后的表面温度与环境温度差大于20℃时，应对砼继续采用保温覆盖，直至其缓慢冷却。
墙柱拆模后立即用塑料布覆盖，外挂阻燃草纤被保温，顶板砼浇筑初凝后铺一层塑料薄膜，上加阻燃草纤被覆盖保温。
5.5二次结构的模板工程：
模板保温措施：
梁、墙、柱模板采用挂阻燃草纤被保温，砼达到设计强度30％后方可拆除保温，砼内部温度与表面温度、表面温度与外部温度之差在15℃以内为安全；如温差超过15℃时，加强保温措施，即加强塑料薄膜和草纤的覆盖厚度，提高表面和外部的温度，直至砼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。
5.6混凝土试块留置：
混凝上试块除正常留置外须增设不少于两组与结构同条件养护的试块，分别用受冻前的混凝土强度和转入常温养护28天的混凝土强度。
5.7测温管理
5.7.1测温工作由专人负责。
测温时，由技术员审阅测温记录。
5.7.2项目部质量检查人员每天要检查测温，保温等情况，并向项目部技术负责人汇报，对发现的问题及时通知保温负责人。
5.7.3测温组长在每层或每段停止测温时要向技术员交一次测温记录，平时发现问题及时向工长和技术员汇报，以便采取措施。
5.7.4测温人员每天24小时都应有人上岗实行严格的交接班制度，填写好测温记录并妥善保管，最后归入技术资料。
5.7.5测温人员应同时检查覆盖保温情况，并应了解砼的浇筑日期，要求温度、养护期限，若发现异常应及时报告有关人员。
5.7.6测温组长要定期将测温记录交项目部技术员归入技术档案，以备存查。
5.8砼的测温工作内容：
5.8.1冬季测温的范围：
5.8.1.1大气温度：
早7：
30、下午2：
00、晚9：
00及最高最低温度取平均温度。
5.8.1.2水和骨料加热温度和砼的出机时的温度：
每工作班至少测四次。
5.8.1.3砼温度：
出罐温度必须保证≥10℃；浇灌入模温度5℃以上，每车必须测坍落度。
5.8.1.4砼养护温度：
从砼浇灌完毕1小时测第一次后，每隔2小时测一次，砼经过试压达到受冻临界强度4Mpa或直到砼内部温度达到0℃温度稳定为止改为6小时测一次，当砼温度达到5℃，砼强度大于4Mpa时，混凝土表面温度与大气温差≤15℃，降温速率不超过5℃/ｈ，测温孔的温度与大气温度接近时，可解除测温。
5.9试块的制作及取样的规定：
5.9.1砼的强度和试件制作及抽样方法有直接关系。
为反映二次结构的砼真实质量，所以要在现场浇筑地点进行随机取样制做试件。
5.9.2墙、柱或板试块按浇筑100立方米为一个取样单位，每一个取样单位留置不少于5组，5组分配形式如下：
一组为28天标准试块、一组为同条件养护检查防冻临界温度试块、一组为同条件养护28天转标准养护28天试块、一组为同条件养护拆模试块。
5.10砼的拆模强度、拆除保温层的控制：
砼同条件下强度达到临界强度值4Mpa时方可拆模和拆除保温层。
拆模后温度与环境温差大于20℃时应在砼表面及时覆盖，使其缓慢冷却，防止由于温差过大产生温度收缩裂缝。
5.12混凝土质量检查：
冬期施工混凝土质量检查除应符合国家现行标准及其他有关标准规定外，尚应符合下列要求：
检查混凝土从入模到拆除保温层或保温模板期间的温度。
测温项目及测温次数见下表：
序号
测温项目
测温次数
测温时间
1
大气温度
每昼夜不少于4次
早7:
00、下午2:
00、晚9:
00
2
砼入模温度
不少于4次
3
砼养护温度
砼未达到受冻临界强度以前每隔2小时测量一次，达到临界强度后每隔6小时测量一次
混凝土养护期间温度测量应符合下列规定：
综合蓄热法养护从混凝土入模开始至混凝土达到受冻临界强度，或混凝土温度降到0℃或设计温度以前，应至少每隔6小时测量一次。
掺防冻剂的砼在强度未达到（冬期浇筑砼的在受冻前，普通硅酸盐水泥配置砼其抗压强度为设计强度的30％，矿渣硅酸盐水泥配置砼其抗压强度为设计强度的40％，但砼强度等级为C10及以下时，不得小于5.0N/mm2）规定之前应每隔2小时测量一次，达到受冻临界强度以后每隔6小时测量一次。
检查混凝土质量除应按国家现行标准规定留置试块外，还应检查混凝土表面是否受冻、粘连、收缩裂缝，边角是否脱落施工缝处有无受冻痕迹。
检查同条件养护试块的养护条件是否与施工现场结构养护条件相一致。
模板和保温层在混凝土达到要求强度并冷却到5℃后，方可拆除。
拆模时混凝土温度与环境温度差大于20℃时，拆模后的混凝土表面应及时覆盖，使其缓慢冷却。
6．质量保证措施：
6．1砼要根据设计的强度等级以及砼施工和剔出的要求确定，塌落度控制在不大于180mm。
6．2砼浇筑前，模板上的冰霜、污垢、模内杂物及钢筋上的杂物要清理干净，模内要浇水湿润，但不得有积水。
6．3砼浇筑要连续进行，分层浇筑，浇筑时每层浇筑厚度不得大于50cm，振捣时振捣棒要插入下层砼不少于10cm。
6．4浇筑过程中，要注意观察模板，支撑钢筋及预埋件等，发现有异常时应及时处理。
6．5拆模时间必须依据同条件养护试块强度决定，拆模时必须由技术负责人审批。
7．安全消防措施：
7．1要做到必须抓安全生产，各项施工必须做到有项目、有措施、有交底、有落实、不留隐患，一丝不苟地做好安全消防工作。
7．2施工前，组织所有施工人员进行冬施消防方面地安全教育工作，制定安全生产和防滑、防火、防煤气中毒等的具体措施，注意施工安全严守各项规章制度。
7．3施工现场必须按本方案要求做好防冻保温工作，注意天气预报、注意大风及寒流袭击给安全生产带来的影响。
7．4电气焊操作必须申请同意，并设专人看火，配备好消防器材，氧气、乙炔罐的管理工作必须有专人负责。
7．5为防止火灾的发生，严禁在室内乱拉乱接电源线，使用电炉子、电褥子。
火炉灰不得乱倒，未燃尽的火炭用水浇灭，放到指定地点统一存放定期处理。
7．6大雪后必须将架子上的积雪清扫干净，并检查操作平台，如有松动下沉现象，及时上报安全组，必须及时处理。
7．7电源开关，控制箱等设施要加锁，并设专人负责管理，防止漏电触电，此外还应注意以下事项：
冬季气候干燥，应注意防火。
保温草帘被必须使用阻燃型，施工中注意保护，避免破损，如破损要进行及时修补和更换；
大风天气后要及时进行脚手架，检查，塔吊在大风天气应停止作业；
施工机械在使用前应空转15分钟，待全机升温后在投入正常使用对职工定期进行技术、安全教育，结合工程任务在冬季施工前作好安全技术交底，配好安全防护用品。
冬季要作好防滑、防冻工作。
脚手架要采取防滑措施，雪天后及时清扫，大风雪后要及时检查脚手架，防止高空坠落事故的发生。
8．砼搅拌、运输及浇筑的热工计算：
热工计算：
以C25混凝土为例，每立方米混凝土中的材料用量为：
水168kg，温度80℃；水泥410kg，温度5C；砂520kg，温度-3℃；石1338kg，温度-3℃；砂含水率3％，石含水率1％，搅拌棚内温度10℃，混凝土拌和物采用封闭式泵车运输，运输和成型共历时1小时，当时气温-5℃。
8.1普通混凝土
8.1.1混凝土拌和物的理论温度
TO=[0.9（GcTc+GsTs+GgTg）+4.2Tw（Gw-PsGs-PgGg）+b（PsGsTs+PgGgTg）-B（PsGs+PgGg）]/[4.2Gw+0.9（Gc+Gs+Gg）]
式中：
TO——混凝土拌和物的理论温度（℃）；
Gw、Gc、Gs、Gg——每立方米水、水泥、砂、石的用量（kg）；
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=2.10B=335
TO=[0.9×（410×5-3×520-3×1338）+4.2×80×（168-0.03×520-0.01×1338）+2.1×（0.03×520×-3+0.01×1338×-3）-335×（0.03×520+0.01×1338）]/[4.2×168+0.9×（410
+520+1338）]=12.3℃
8.1.2混凝土从搅拌机中倾出时的温度：
T1=T0-0.16（TO-Td）
式中：
TI——混凝土从搅拌机中倾出时的温度（℃）；
Td——搅拌棚内温度（℃）。
T1=12.3-0.16×（12.3-10）=11.9℃
8.1.3混凝土经运输成型后的温度：
T2=T1-（at+0.032n）（T1-Tp）
式中：
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；
Tp—室外气温（℃）；
a—温度损失系数（封闭式自卸汽车a=0.1）
T2=11.9-（0.1×1+0.032×1）×（11+9.5）=9.7℃
8.1.4混凝土因钢筋及模板吸热后的温度
T3=（CnT2+GmCmTm）/（GnCn+GmCm）
式中:
T3——混凝土因钢筋及模板吸热后的温度（℃）；
Gm——1立方米混凝土的重量（kg）；
Gn——与1立方米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0.48kj/kg.k；
Tm——模板钢筋的温度，即当时的大气温度（℃）。
T3=（2400×1×9.7-450×0.48×5）/（2400×1+450×0.48）=8.5℃
8.1.5养护过程温度计算及强度验算
蓄热材料采用5cm厚阻燃草帘被，覆盖养护7天，养护期间的平均温度计算如下:
Tm，a=-6，C=1，ρ=2400，Mce=410，ω=1.3，Vce=0.013，Qce’=360
M=A/V=1/0.8=1.25，K=6
Tm=（e—Vce×t-ηe-θVce/θ+η/θ-）／（Vce×t）+Tm，a
=Vce×Qce×Mce／（Vce×C×ρ-ω×K×M）
=0.013×360×410／（0.013×1×2400-1.3×6×1.25）
二89.5
η=ω×K×M/（Vce×C×ω）
=1.3×6×1.25/（0.013×1×2400）
=0.313
η=T3-Tm,a+=8.5+6+89.5=104
Tm=（e-Vce×-ηe-θVce.t/θ+η/θ-）/（Vce×T）+Tm,a
=（89.5×2.72-0.013×7-104×2.72-0.313×0.0313×7/0.313+104/0.313-89.5）/（0.313×7）-6
=24.8
查混凝土工程施工及验收规范附录二，得平均温度24.8℃，养护7天，强度65％>30％，满足要求。
式中：
t—混凝土养护时间，取7天
C—混凝土比热，取1kj/kg·k;
ρ—混凝土密度；
Mce——每立方米混凝土水泥用量；
Qce——水泥水化累计最终放热量；
Vce——水泥水化速度系数；
oj——透风系数；
K——草帘被传热系数；
M——结构表面系数；
To——设室外温度为-6℃
冬施主要保温材料计划表
序号
材料名称
规格
单位
数量
备注
1
塑料布
m2
1000
地面
2
编制布
m2
1000
墙面、地面
3
温度计
高低温
支
2
测温
4
温度计
普通
支
40
测温
5
阻燃保温被
1×2m
块
500
保温覆盖
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