烟囱筒身冬季施工方案教学总结.docx

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烟囱筒身冬季施工方案教学总结

烟囱筒身冬季施工方案

一、工程概况

烟囱160-210米筒身施工在冬季进行，砼约460m3，钢筋60t，筒身内半径4.5m外半径4.8m，为烟囱的直段部分。

砼强度等级为C30，所使用的外加剂为JA-1复合型防冻剂。

二、编制原则

1.确保工程质量。

　2.冬期施工过程中做到安全生产，筒身的施工要连续进行。

3.因时因地因工程项目制宜，既要技术上可靠，同时要求经济上合理，减少能源消耗。

4.力求施工方法简单可靠，施工速度快，达到缩短工期降低成本的目的。

三、技术措施

本工程冬期施工方法采用内部暖棚法和综合蓄热法同时进行的方案。

内部暖棚施工法，即在烟囱内0.00米设4组6米长Ф108钢管暖气包，保证筒身内部温度达10℃以上。

蓄热法即混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水热的热量，通过适当保温延缓混凝土冷却，使混凝土冷却到0℃以前达到预期要求强度的施工方法。

蓄热法的优点是蓄热法施工比较简单，混凝土养护不需要外加热源，冬施费用比较低廉，故在冬期施工时应优先考虑采用。

1、原材料加热措施

1.1混凝土原材料加热采用加热水的方法，水加热采用蒸汽加热。

加热水使用的水箱予以保温，其容积能使水达到规定的使用温度要求。

1.2砂子的含水率控制在1%以内，以降低搅拌过程中的热量损失，

1.3　配制与加入防冻剂，有专人负责并做好记录，严格按剂量要求掺入。

1.4　水泥不得直接加热。

同时要求投料时先加砂石及水搅拌均匀后再加水泥，以保证水泥不直接与高温（80℃以上）水接触，确保拌和物质量。

1.5　砂石料要覆盖，以保证搅拌混凝土时，及时清除骨料中的冰、雪及冻团。

在进料口棚内设火炉以确保石子的温度在-5℃以上,砂子的温度在-3℃以上。

1.6砼搅拌的最短时间根据规范不得少于135秒。

　2、砼拌和物的运输保温措施

2.1砼运输过程中尽量缩短运距。

2.2砼运输车不得随意在运输过程中停留。

3、浇筑前及成型后的现场保温措施

3、1砼浇筑前每隔1.5米设一只千瓦灯，外模板及钢筋预热的最低温度必须达10℃。

3.2钢模板区格间加3cm厚挤塑聚苯乙烯泡沫板（检测报告见附页1）。

3.3砼上口表面用彩条布上加草袋覆盖。

3.3在原吊挂架下部仅靠烟囱筒壁用6米宽彩条布覆盖新拆除保温层的砼，防止砼的降温速度过快。

4、砼初期养护前的热工计算

计算说明：

第一、本计算适用的前提条件是新浇筑砼内侧气温必须在10℃以上，保证新浇砼内表面无热损失；第二、砼在提升机内运输时无热量损失，即提升机内保证温度在10℃以上；

4.1混凝土拌合物温度

混凝土伴合物的温度主要由出机温度控制。

而出机温度则应根据气温和施工的热损失，满足入模温度要求。

混凝土拌合物的温度通过以下的热工计算予以确定。

4.1.1、计算公式

由于混凝土拌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（kg）；

mce——水泥用量（kg）；

msa——砂子用量（kg）；

mg——石子用量（kg）；

Tw——水的温度（℃）；

Tce——水泥的温度（℃）；

Tsa——砂子的温度（℃）；

Tg——石子的温度（℃）；

wsa——砂子的含水率（%）；

wg——石子的含水率（%）；

c1——水的比热容（kJ/kg·K）；

c2——冰的溶解热（kJ/kg）。

4.1.2、计算参数

（1）用水量mW=188（kg/m3）；

（2）水泥用量mce=427（kg/m3）；

（3）用砂量msa=694（kg/m3）；

（4）用石量mg=1132（kg/m3）；

（5）水泥温度Tce=0℃；

（6）石子温度Tg=-5℃；

（7）水的温度Tw=75℃；

（8）砂的温度Tsa=-3℃；

（9）砂含水率wsa=1%；

（10）石含水率wg=0%；

（11）混凝土拌合物的温度T0=16.59℃。

4.1.3、计算结果

混凝土拌合物温度=16.59℃

4.2混凝土出机温度

4.2.1、计算公式

式中:

T0——混凝土伴合物温度（℃）；

T1——混凝土伴合物出机温度（℃）；

Ti——搅拌机棚内温度（℃）。

4.2.2、计算参数

（1）搅拌机棚内温度Ti=10℃

（2）混凝土拌合物温度T0=16.59℃

（3）混凝土拌合物出机温度T1=15.54℃

4.2.3、计算结果

混凝土出机温度=15.54℃

4.3混凝土入模温度

4.3.1、计算公式

式中:

T1——混凝土伴合物出机温度（℃）；

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（℃）；

t1——混凝土伴合物自运输到浇筑时的时间（h）；

n——混凝土伴合物运转次数。

á——温度损失系数（h-1）:

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。

4.3.2、计算参数

（1）温度损失系数=.25；

（2）混凝土出机温度T0=15.54℃；

（3）混凝土拌合物运输时的环境温度Ta=-10℃；

（4）选择运输工具为：

滚动式搅拌车；

（5）混凝土拌合物运转次数n=2；

（6）混凝土拌合物自运输到浇筑的时间t1=.5（h）；

（7）混凝土拌合物运输到浇筑时温度T2=10.71℃。

4.3.3、计算结果

混凝土入模温度=10.71℃

4.4混凝土被钢板吸热后温度

4.4.1、计算公式

式中:

T2——混凝土伴合物运输到浇筑时温度（℃）；

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（kJ/kg·K）；

Cf——模板的比热容（kJ/kg·K）；

Cs——钢筋的比热容（kJ/kg·K）；

mc——每m3混凝土的重量（kg）；

mf——每m3混凝土相接触的模板重量（kg）；

ms——每m3混凝土相接触的钢筋重量（kg）；

Tf——模板的温度,末预热时可采用当时的环境温度（℃）；

Ts——钢筋的温度,末预热时可采用当时的环境温度（℃）。

4.4.2、计算参数

（1）混凝土拌合物运输到浇筑时温度T2=10.71℃；

（2）混凝土重量mc=2500（kg/m3）

（3）钢模板总重量mf=3000（kg/m3）

（4）混凝土比热Cc=0.96（kJ/kg·K）

（5）钢材比热Cf=0.48（kJ/kg·K）

（6）钢材温度Tf=10℃；

（7）吸热后温度T3=10.44℃。

4.4.3、计算结果

混凝土入模被钢模吸热后温度=10.44℃

4.5混凝土养护初始温度

4.5.1、计算公式

4.5.2、计算参数

（1）吸热后温度t3（c0）=10.07

（2）室外平均温度tsc（c0）=-10

（3）混凝土热容量CS=2300

（4）保温材料热容量Cps=276

（5）混凝土养护初始温度t4（c0）=10.07

4.5.3、计算结果

混凝土养护初始温度=10.07℃

4.6、外部综合蓄热法热工计算

4.6.1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）、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）、根据混凝土入模温度降至0℃这段时间及其平均温度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。

4.6.2、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）；

ג1……גn——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）。

4.6.3、计算参数

（1）结构的冷却表面积Ac=45（m2）；

（2）结构体积Vc=13（m3）；

（3）混凝土浇筑完毕时的温度T0=10.07（℃）；

（4）每千克水泥的水化热Cce=314（kJ/kg）；

（5）每立方米的水泥用量mce=427（kg/m3）；

（6）混凝土的热容重Cc=2300（kJ/m3·K）；

（7）室外平均气温Tm,a=-10（℃）；

（8）保温材料透风系数=1.5；

（9）保温材料各层厚度di=0.03（m）；

（10）保温材料各层导热系数雐=0.03（W/m·℃）。

4.6.4、计算结果

（1）结构的表面系数M=3.46（m-1）；

（2）混凝土养护期间的平均温度Tm=5.07（℃）；

（3）模板及保温材料总热阻R=1.12（m2·K/W）；

（4）混凝土冷却时间t0=2250.92（h）。

5、砼养护期间的强度估算

依据《冬期施工手册》第二版218页温度、龄期对砼强度影响参考曲线，32.5R级水泥曲线图，当砼的平均养护温度达5℃时，砼三天的强度达20%为7N/m2，即超过了规范要求的受冻临界强度4N/m2。

在考虑新浇砼不吸热的前提下计算砼在2250小时内的平均养护温度为5℃，满足所要求的养护温度。

同时，烟囱内部温度保持在10℃以上，新浇筑砼内表面不散热。

且300mm厚砼板的穿热系数（16.98）远远高于外保温材料的传热系数（3.5），所以砼三天的养护温度应高于5℃。

另外从近期几天砼的强度统计（见附页2）来看,能达到受冻临界强度（4N/m2

）

6、筒身内总热量计算

6.1、计算公式

6.2、计算参数

（1）暖棚体积V（m3）=24000

（2）散热系数=1.25

（3）表面系数mb=3.51