冬期施工设计及热工计算Word格式文档下载.docx
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组织管理人员学习冬施规范标准、进行冬施方案交底，提高冬施安全、质量、技术等意识，避免在冬施中造成损失。
加强对工人的冬施技术交底，培训测温人员，提高对冬施工作的责任心和操作水平（保证测温记录的真实性、完整、准确性，经常拨打96221与气象部门电话联系等）。
第三章混凝土配合比设计的步骤
一、初步计算配合比
1、确定混凝土配制强度
混凝土的配制强度按下式计算；
式中；
—
混凝土配制强度（MPa），
—
混凝土立方体抗压强度标准值（MPa），——设计强度
混凝土强度标准差（MPa），
混泥土强度等级C25。
混凝土的取值（混凝土强度标准差）
混凝土的强度等级
小于C20
C20~C35
大于C35
4.0
5.0
6.0
得到
=33.225MPa
2、确定水灰比W/C
当混凝土强度等级小于C60级时，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
环境条件
结构物类别
最大水灰比
最小水泥用量（kg）
素混
凝土
钢筋
混凝土
预应力混凝土
干燥环境
正常的居住或办公用房屋内部件
不作规定
0.65
0.60
200
260
300
潮湿环境
无冻害
高湿度的室内部件
室外部件
在非侵蚀性土和（或）水中的部件
0.70
225
280
有冻害
经受冻害的室外部件
在非侵蚀性土和（或）水中且经受冻害的部件
高湿度且经受冻害的室内部件
0.55
250
有冻害和除冰剂的潮湿环境
经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件
0.50
3、确定用水量
根据施工要求的混凝土拌和物的坍落度、所用骨料的种类及最大粒径查表得
=185kg。
塑性混凝土用水量（kg/m3）表四
拌和物稠度
卵石最大粒径（mm）
碎石最大粒径（mm）
项目
指标
10
20
31.5
40
16
坍落度
（mm）
10~30
190
170
160
150
185
175
165
35~50
180
210
195
55~70
220
205
75~90
215
230
4、确定水泥用量
由已求得的水灰比W/C和用水量可计算出水泥用量。
由上工计算出的水泥用量应大于表三中、规定的最小水泥用量，若计算而得的水泥用量小于最小水泥用量时，应选取最小水泥用量，以保证混凝土的耐久性。
5、确定砂率
砂率可由试验或历史经验资料选取。
如无历史资料，坍落度为10~60mm的混凝土的砂率可根据粗集料品种，最大粒径及水灰比按表选取。
坍落度大于60mm有混凝土的砂率，可经试验确定，也可在表的基础上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整。
坍落度小于10mm的混凝土，基砂率应经试验确定。
混凝土的砂率（%）
水灰比
（W/C）
0.40
26~32
25~31
24~30
30~35
29~34
37~32
28~33
33~38
32~37
31~36
36~41
35~40
34~39
39~44
38~43
6、计算砂、石用量、
用体积法计算：
=654kg
=1216kg
设计配合比是以干燥材料为基准的，而工地存放的砂石都含有一定的水分，且随着气候的变化而经常变化。
所以，现场材料的实际称量应按施工现场砂石、的含水情况进行修正，修正后的配合比称为施工配合比。
工地存放的砂的含水率2%，石子的含水率1%，则将上述自由诗配合比换算为施工配合比，其材料称量为；
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钢筋工程
4.1.1梁、柱钢筋禁止采用闪光对焊下料；
部分墙体钢筋如采用闪光对焊，必须在封闭厂房内加工。
4.1.2当环境温度低于-20℃时，不得进行冷拉和施焊。
4.1.3焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪，防止钢筋低温淬火。
4.1.4风力大于3级（5.4m/s）时，采用绑在钢管上的自制挡风板避风。
4.1.5焊接温度比常温时的稍大，焊接速度适当减慢。
4.2砼及模板工程
4.2.1与商品砼供应单位共同协调搅拌过程中的原材料加热、出机温度控制以及砼运输车的保温工作，并经常检查。
我公司将通知混凝土搅拌站：
冬期施工混凝土应选用标号不低于42.5的普通硅酸盐水泥，最小水泥用量不应少于300Kg/m3，水灰比不应大于0.55。
4.2.2混凝土的运输
商品混凝土采用混凝土罐车进行运输。
罐车的滚筒和泵管可根据天气情况采取适当措施，减少混凝土热量的损失。
混凝土拌和后的温度不宜大于35℃，拌合物出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。
4.2.3混凝土的浇筑
混凝土浇筑前要清除模板上的冰雪和泥垢。
对于支好模板且绑完钢筋，但未浇筑混凝土时，遇到下雪情况，应先用阻燃草帘被覆盖好，待雪停后再浇筑混凝土。
在施工缝处接着浇筑混凝土时，应先剔除接缝处的水泥薄膜和松动石子，然后再浇筑混凝土。
混凝土浇筑尽量安排在一天中温度较高时浇筑。
4.2.4混凝土的养护
底板大体积混凝土按大体积砼方案施工，浇筑完毕后立即覆盖薄膜养护，气温较低或负温时再覆盖毛毡或麻袋片，严禁立即浇水养护。
地上结构砼养护，严禁浇水且外漏表面采用彩条布覆盖，负温时再盖两层阻燃草帘，或麻袋片。
混凝土的初期养护温度，不得低于-5oC的规定温度，达不到规定温度时，不宜浇灌混凝土，混凝土的浇灌时间改变，以避开寒潮；
冬期低温浇筑混凝土时，应将模板上及钢筋上的污物、冰块等铲掉（模板上的冰块可用热水进行冲洗），并在模板背面覆盖草袋进行保温，拆模后混凝土的表面温度与环境温度大于15℃时，应对混凝土根据实际情况采用不同保温材料覆盖养护，如柱、梁、墙板等采用彩条布覆盖保温，顶板采用彩条布或草袋等进行保温。
对于墙、柱混凝土，使用隔热保温较好的木模板支模，待砼强度达到临界值后拆模。
4.2.5混凝土测温。
测温孔的布置及做法
1、测温孔布置及深度
大体积砼：
按《大体积砼施工方案》测温点布置图布置测温点。
墙体：
每道墙体顶部分别在转角及中部共设三个测温孔，相邻墙体转角只设一个；
孔深为墙体厚度1/2。
顶板和梁：
每道梁顶部分别在两端及中部共设三个测温孔，相邻梁交点及转角只设一个；
孔深为墙体厚度15cm。
每块板中心设一测温孔（剪力墙顶部无梁的顶板，在四角及中心共设5个孔），孔深为板厚度1/2。
2、测温孔做法
根据测温点布置图（具体测温点布置图随工程进度及冬施期限而定）和1中要求，测温孔采用预埋内径12mm金属套管制作。
注意留孔时要有专人看管，以防施工踩（压）实测温孔。
3、现场测温安排
（见下表）
测温项目
测温条件
测温次数
测温时间
砼养护温度
4MPa前
昼夜12次
每2小时一次（根据浇筑砼时间）
4MPa后
昼夜4次
每6小时一次（根据浇筑砼时间）
大气温度
同养护测温
注：
上表中4Mpa用同条件3天试验来判定；
如3天强度大于4Mpa，则每2小时一次测温共测3天；
如3天强度小于4Mpa，则每2小时一次测温天数由备用试块实验来判定。
4、现场测温结束时间
砼达到临界强度，且拆模后混凝土表面温度与环境温差≤15℃、砼的降温速度不超过5℃/h、测温孔的温度和大气温度接近。
温度计放入测温孔后至少3分钟才能测温。
在测温过程中。
如室外气温突然下降至低于预计值，应立即补加保温层或采取其它措施，防止砼过早受冻。
4.2.6模板拆除
混凝土冷却到5℃，且超过临界强度并满足常温混凝土拆模要求时方可拆模。
混凝土温度通过温度计来测定;
本工程通过3天同条件试验与4MPa比较来确定砼是否超过临界强度（4Mpa）。
当墙体砼强度达1.0MPa时，墙体模板轻轻脱离砼，继续养护到拆模。
冬施时由于拆模时间的限制，为更好的组织流水和加快进度，应适当增加模板投入量。
梁、板模板在混凝土强度达到设计强度的100%以后方可拆除，并且保温必须在混凝土冷却到5℃以后才能去掉。
拆模后混凝土表面温度与外界温差大于15℃时,在混凝土表面,必须继续覆盖两层草帘被;
在边角等薄弱部位，必须加盖草帘被并密封严实。
当如因进度需要拆模,而砼尚未达临界强度（但砼必须降温至5℃、强度≥1.2MPa），此时拆模要迅速，并立即挂两层阻燃草帘被保温至达到临界强度，必须保证砼表面与大气温差不得超过15℃。
养护时砼的降温速度不得超过5℃/h（可通过测温查出），否则得继续保温。
4.2.8混凝土试块留置
除按正常条件施工时留置试块外，还应增设两组与结构同条件养护的试块，一组用于检验受冻前的混凝土强度，另一组用于检验常温养护28d后的混凝土强度。
4.3砌筑工程
当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃或气温骤然下降时，应及时采取冬期施工措施；
当室外日平均气温连续5d高于5℃时应解除冬期施工。
冬季制作砌筑砂浆、构造柱混凝土所用的砂与粗骨料不得含有冰块和直径大于10mm的冻结块。
石灰膏应防止受冻，如遭冻结，应经融化后方可使用。
砌筑后，应及时用保温材料对新砌体进行覆盖，砌筑面不得留有砂浆。
继续砌筑前，应清扫砌筑面。
冬季施工时，对低于M10强度等级的砌筑砂浆，应比常温施工提高一级，且砂浆使用时的温度不应低于5℃。
记录冬期砌筑的施工日记除按常规要求外，尚应记载室外空气温度、砌筑时砂浆温度、外加剂掺量以及其它有关资料。
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，及直接在水泥砂浆或水泥混合砂浆中掺入外加剂亚硝酸钠等（禁止使用氯盐），以降低砂浆的冰点，具体掺用量可参照供应商的使用说明。
3.4.2采用冷作法施工，拌制砂浆的水泥必须是硅酸盐水泥或矿渣水泥，禁止使用高铝水泥。
砂浆使用温度不得低于5℃。
应随拌随用，不可停放。
3.4.3室内抹灰时间宜在8：
30-16：
00进行。
3.4.4外墙如须抹灰应环境温度宜在冰点以上，抹灰时间为9：
00-16：
00。
第五章混泥土热工计算
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C25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：
计算混凝土拌合物出机温度
商品混凝土拌合物运输与输送至浇筑地点时的温度
∆T2____混凝土拌合物输送到浇筑地点时的温度；
∆Ty---采用装卸式混凝土运输车混凝土产生的温度降低值；
∆Tb----采用泵管输送混凝土时产生的温度降低值；
∆T1---泵管内混凝土的温度与环境气温差
；
n——混凝土拌合物中转次数，n=1；
Ta——室外环境温度，Ta=3℃
α——温度损失系数（h-1），此方案为混凝土运输车，故α=0.25；
t1——混凝土运输时间（h），此处定为1h；
t2——混凝土在泵管内输送的时间（h），此处估算为0.15h；
混凝土因钢筋及模板吸热后的温度
式中：
T3—考虑模板和钢筋的吸热影响,混凝土成型完成时的温度（℃）；
CC—混凝土的比热容1KJ／Kg·
K；
Cf—模板的比热容2.4KJ／Kg·
Cs—钢材比热，取0.48KJ／Kg·
K
mc—每立方混凝土的重量（2400kg/m3）;
mf—每立方混凝土相接触的模板的重量（104kg/m3）
mf—每立方混凝土相接触的钢筋的重量（133.0kg/m3）
Tf—模板的温度，未预热时可采用当时的环境温度（-8℃）。
Ts—钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（-8℃）。
混凝土在蓄热法养护过程温度计算
柱（选取2F-KZ3-500*500mm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50mm厚的草帘子，传热系数为0.06w/km”。
表面系数M=A/V=（0.5+0.5）×
2/0.62=5.6（m-1）
传热系数
w/km
柱中钢筋总重量为215.47kg（软件计算）
柱中混凝土总量为1.62m3
模板总面积为10.8㎡（本工程所用模板厚度12mm厚度1300kg/m3）
模板总重量为168.48kg
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：
T3=
Cc——混凝土比热容（kj/kg·
K）普通混凝土取值1
Cf——模板比热容（kj/kg·
K）木模2.51
Cs——钢筋比热容（kj/kg·
K）0.48
mc——每m3混凝土重量（kg）2400
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，未预热时可采用当时的环境温度（℃）
Ts——钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃）
将以上数据代入公式得：
计算T=0℃时的t3（逐渐逼近法）
T4——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的温度（℃）
Tm,a——混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均气温，Tm,a=-1.5（℃）
t3——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h）
Vce——水泥水化速度系数，Vce=0.015（h-1）
ρc——混凝土的质量密度（kg/m3）一般取值2400；
Qce——水泥水化累积最终放热量，Qce=350（kj/kg）；
ω——透风系数w=1.45；
M——结构表面系数（m-1）；
——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/Vce×
Cc×
ρ
=1.45×
1.76×
6.6／（0.015×
1×
2400）
＝0.47
φ=Vce×
Qce×
mce/（Vce×
ρ-ω×
M）
＝0.015×
350×
336／（0.015×
2400-1.45×
6.6）
=92
η=T3-Tm.a+φ=12+1.5+92=106
则代入以上述求得：
T4=106e-0.007t-92e-0.015t-1.5
令T=0℃，则t3=480h（20d）
计算出T=0℃时的平均养护温度，计算出的t3，带入求出Tm。
=1/（0.015*480）×
（0.008-2.85+225.53-92）-1.5
=16.38（℃）
保温480h至临界温度（0℃）时混凝土强度达到强度满足施工规范要求。
梁（选取KL-F（8）为例）
“表面覆盖一层塑料布0.24mm，传热系数为0.052w/km，外包120mm厚的草帘子，传热系数为0.06w/km”。
表面系数M=A/V=87.98/9.05=9.7（m-1）
传热系数k=1.76
每立方米现浇混凝土中钢筋的重量
ms=148.31kg/m3
mf=126.38kg/m3
同理可得：
混凝土浇筑完成时的温度：
9.7／（0.015×
＝0.69
9.7）
=157
η=T3-Tm.a+φ=11+1.5+157=170
T4=170e-0.01t-157e-0.015t-1.5
令T=0℃，则t3=460h（19d）
=0.145×
（0.158-2.1+246.38-157）-1.5
=11.18（℃）
保温460h至临界温度（0℃）时混凝土强度达到强度满足施工规范要求。
板（选取
-12/1/D-E为例板厚为120mm）
“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”。
表面系数M=A/V=23.4×
3.9×
2/23.4×
0.12=16.67（m-1）
ms=133.27kg/m3
mf=130kg/m3
16.67／（0.015×
＝1.18
16.67）
=-271
η=T3-Tm.a+φ=12+1.5-271=-257
T4=271e-0.015t-257e-0.018t-1.5
令T=0℃，则t3=312h（13d）
=9（℃）
保温312h至临界温度（0℃）时混凝土强度达到强度满足施工规范要求。
C25混凝土标准养护强度与成熟度
龄期
1d
2d
3d
强度
3.09
10.1
14.09
成熟度
840
1680
2520
成熟度倒数Xi
1/840
1/1080
1/2520
强度对数Yi
1.1282
2.3125
2.6455
经回归分析拟合成下式的成熟度-强度曲线方程：
其中成熟度计算如下：
其中：
成熟度与强度的曲线方程为：
由计算书中可知柱、梁、板当Tm=0℃时其成熟度分别为：
M1=（20+15）×
480=18240℃·
h
M2=（19+15）×
360=12240℃·
M3=（13+15）×
264=7392℃·
则其对应的强度f分别为：
1=30.85×
1.11=34.3MPa
2=30.85×
1.17=36.1MPa
3=30.85×
1.23=40.1MPa
本方案采用蓄热法其调整系数为0.8，实际混凝土强度即为0.8f。
经验算可知：
0.8f1=27.4>
0.3fcu，k=0.3×
25=7.5
0.8f2=28.9>
0.8f3=32.1>
经验算可知柱、梁、板均满足设计规范要求。
第六章技术质量保证措施
6.1冬施材质要求
冬施材料必须有出厂质量证明、说明书等资料。
特殊材料必须具备北京市建委颁发的材料准用证，如保温覆盖的材料要具有阻燃性等特殊要求。
6.2钢筋工程
4.2.1钢筋焊接前，必须根据现场施工条件进行试焊，合格后方可施焊。
施焊时，对气源设备采取适当的覆盖保温。
4.2.2其它质量标准见本工程《钢筋工程施工方案》和本方案3.1。
6.3砼工程
4.3.1砂、石必须符合JGJ53-92、JGJ52-92标准。
砼所用骨料必须清洁、不得含有冰、雪、冻块等冻结物及易冻裂的矿物质，不得混有活性骨料或其它有害杂质（砼质量、气味等）。
4.3.3其它质量标准见本工程《砼工程施工方案》和本方案要求。
第七章冬季施工安全消防措施
1、为防止冬季
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