冬季混凝土施工专项方案.docx

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冬季混凝土施工专项方案

南水北调中线一期总干渠漳河北～古运河南段中线建管局直管工程XXX段

土建及设备安装工程

冬季混凝土施工

专项施工方案

合同编号：

210585594

批准：

审核：

编制：

河北省XXXX南水北调中线干线工程

XXXX项目经理部

20XX年XX月XX日

第一章综合说明

1.1编制依据

（1）南水北调中线一期总干渠漳河北～古运河南段中线建管局直管工程XXXX工程招标文件、设计图纸及有关资料；

（2）第HBZTJ9-8标段渠道工程施工技术要求（HBZTJ9-8QD水工技字第1号）、第HBZTJ9-8标段建筑物工程混凝土施工技术要求（HBZTJ9-8水工技字第2号）

（3）工程所在地和河流的自然条件（地形、地质、水文、气象特征等）以及施工电源、水源、交通条件等。

（4）现行国家及行业技术规范、规程、标准，主要包括：

《中华人民共和国行业标准建筑工程冬季施工规程》；

《混凝土质量控制标准》GB50164-92

《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001

《混凝土泵送施工规程》JGJ10-95

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2004

（5）《施工组织设计手册》

（6）本单位现有人员、机械设备、施工技术情况等。

1.2概述

根据规范的有关规定，当连续5天日平均气温稳定低于5℃或日最低气温稳定在-3℃以下时，均按照冬季施工。

XXXX工程区域属温带半湿润地带，年内四季分明，气候变化较大，多年平均气温12.6℃，1月份气温最低，平均为－3.5℃，极端最低温度为-22.8ºC，多年平均风速1.9m/s，最大风速16m/s。

XXXX工程于20XX年X月开工。

施工过程中，由于地质情况变化石方开挖量和施工难度增加、上游百草坪水库放水导致基坑被淹、村民干扰阻工等种种因素影响了工程进度。

为确保年度总体施工进度目标，结合“奋战一百天、全面完成目标任务”的劳动竞赛活动，本年度元氏Ⅰ标段部分建筑物需进行冬季混凝土施工。

冬季施工计划工作量：

XXX倒虹吸5仓，包括1个底板、2个墙体、2个顶板；XXX倒虹吸15仓，包括1个底板、9个墙体、5个顶板；XXX14仓，包括1个底板、7个墙体、6个顶板。

混凝土浇筑总方量17780m3。

冬季混凝土施工起止日期暂定：

20XX年XX月XX日至20XX年XX月XX日。

施工时根据气温情况、工程进度情况相应调整。

1.3冬期施工经济技术指标

表1-1拟投入的主要设备、材料表：

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

混凝土拌和机

HES50E

座

2

2

混凝土拌和机

HLS90

座

1

3

混凝土拌和机

JS1000

座

1

4

混凝土拌和机

JS1500

座

1

5

混凝土罐车

9m3

辆

4

6

装载机

ZL50

台

3

7

混凝土布料机

架

1

8

电热棒

4000kw

个

30

9

燃煤炉

台

9

10

保温被

条

8300

11

彩条布

m2

7500

12

塑料膜

m2

12000

13

热风机

5KW

台

10

14

温度计

个

30

15

脚手架管件

T

60

16

土工膜

m2

8000

1.4拟投入的主要人员

计划投入的劳动力为：

管理人员40人，混凝土拌合站30人，渠道倒虹吸施工现场350人。

第二章施工方案

2.1混凝土骨料的储备与保温

混凝土进入冬季施工以前，根据冬季混凝土浇筑量做好骨料的储备和保温工作。

骨料储备要集中使用卸料口，仓内骨料要尽量堆高，以减少受冻面积。

骨料仓搭设暖棚。

沿骨料仓外围用脚手管搭设框架（纵横间距1.5m），与原有遮阳棚顶相接。

暖棚四周覆盖土工膜（2布1膜）形成暖棚。

各料仓暖棚高9m，暖棚的平面尺寸依据原料仓大小确定。

料仓暖棚平面示意图如下：

（1）XXX施工区料场保温平面图（图中尺寸不含墙厚，为净尺寸。

标注单位为：

m）。

（2）XXX施工区料场保温平面图（图中尺寸不含墙厚，为净尺寸。

标注单位为：

m）。

（3）XXX施工区料场保温平面图（图中尺寸不含墙厚，为净尺寸。

标注单位为：

m）。

2.2混凝土浇筑准备

（1）混凝土施工前，准备好施工期间采用的加热、保温材料等，并按计划搭设好骨料仓及施工现场暖棚。

（2）每次开仓浇筑前按照预先计算的骨料方量提前放进暖棚内，确保骨料保持正温。

（3）在老混凝土上浇筑混凝土前，检测其温度，如为负温，采用暖风机加热至正温，加热深度不小于10cm或以浇筑仓面边角（最冷处）表面测温为正温（大于0℃）为准，经检验合格后方可浇筑混凝土。

（4）根据工程需要配足施工人员。

全体工作人员全部到位。

各工区负责人和技术人员现场指挥生产，及时调配劳力和机械设备。

（5）对参与冬季施工的机具，如钻机、拌和楼、搅拌车、汽车吊、翻斗车、铲车等，进行检修和更换防冻液，确保机械设备正常运作。

2.3混凝土拌和的温度控制

2.3.1原材料及拌和机的加热保温措施

为提高混凝土温度，首先考虑用热水拌和混凝土，水的加热采用电棒加热法。

封闭水箱，将热电棒插入绝缘的贮水箱内，水箱内设温度计，以便于及时观察和控制水温。

拌和用水的水温不宜太高，一般不宜超过60℃，施工时可根据混凝土入仓温度适当调整。

当水温达到60℃还不能满足入仓温度为5℃时，可提高水温（最高不超过80℃），但必须改变拌合加料顺序，以免水泥假凝。

在混凝土拌和前，用热水冲洗拌和机，并将积水或冰块排除，使拌和机体处于正温状态。

2.3.2混凝土拌合控制措施

根据实际情况确定搅拌制度，如搅拌桶转数、投料顺序和搅拌时间等。

强制式搅拌机鼓筒的转速为6～7r/min,叶片转轴的转速为30r/min。

绝不能用增大转速的方法来缩短搅拌时间。

搅拌混凝土前要合理投料，投料顺序与材料加热条件相适。

当拌合用水的温度超过60℃时，必须改变拌合投料顺序，先投入骨料和加热的水，待搅拌一定时间、温度降低到40℃左右时，再投入水泥继续搅拌到规定的时间，以避免水泥假凝（施工组织设计手册）。

混凝土搅拌时间应比常温季节适当延长20%～25%，延长时间由试验确定，一般延长12～15s为宜。

对搅拌好的混凝土，经常检查其温度及和易性，若有较大差异，检查材料加热温度、投料顺序或骨料含水率是否有误，以便及时调整。

2.3.3混凝土出机温度计算

混凝土出机温度取决于各种组成材料拌和前的温度。

混凝土出机温度要满足规范规定的最低浇筑温度与混凝土运输、装卸、浇筑、振捣过程中温度损失之和；同时考虑混凝土入仓后，由于模板和保温材料吸收部分热量而引起的温度降低。

一般情况下，混凝土的出机温度不低于5℃。

混凝土出机口理论温度可按下式计算：

T0=〔0.84（MCTC+MSTS+MgTg）+4.2TW（MW-MSWS-MgWg）+C1（WSMSTS+WgMgTg）

-C2（WSMS+WgMg）〕/〔4.2MW+0.84（MC+MS+Mg）〕

式中

T0——混凝土拌和后的温度，℃；

MW、MC、MS、Mg——水、水泥、砂、石的质量，kg；

TW、TC、TS、Tg——水、水泥、砂、石的温度，℃；

WS、Wg——砂、石的含水量，%；

C1——水的比热容，当TS及Tg＞0℃，C1=4.2KJ/（Kg·℃）；当TS及Tg≤0℃时，C1=2.1KJ（Kg·℃）。

C2——骨料中冰的溶解热，当Ts及Tg>0℃时，C2=0；当TS及Tg≤0℃时，C2=335kj/（Kg·℃）。

0.84、4.2——分别是水泥、砂、石的比热容和水的比热容，KJ/（Kg·℃）。

计算如下：

假定混凝土出机温度（T0）为10℃。

每立方混凝土所需各种材料：

水泥248kg、砂640kg、石子1320kg、水130kg、砂含水率3.8%、石子含水率忽略不计（0%）。

（1）气温在+5℃时（各种材料均按与外界温度相同计算），需要加热水的温度：

10=[0.84×（248+640+1320）×5+4.2×（130-640×3.8%-0）TW+4.2×（3.8%×640×5+0）-0]/{4.2×130+0.84×（248+640+1320）}

最后TW=32.04℃

结论：

在气温为+5℃的环境下，加热拌合水至32.04℃就能使混凝土出机口温度达到10℃。

（2）气温在0℃时，需要加热水的温度：

10=[0.84×0×（248+640+1320）+4.2×（130-640×3.8%-0）TW+4.2×0-0]/[4.2×130+0.84（248+640+1320）]

最后TW=54.08℃

结论：

气温在0℃以上时，加热拌合水至54.08℃就能使混凝土出机口温度达到10℃。

2.4混凝土运输设备的保温

（1）一般要求：

对参与冬季施工的机具，如拌和站、混凝土运输车、汽车吊、混凝土泵车、翻斗车、铲车等，经常检修和更换防冻液，确保机械设备正常运作。

混凝土拌合物出机后，必须及时运输到浇筑地点，防止热量散失，尤其不得出现冻结现象，如果出现冻结必须在浇筑前进行加热搅拌。

（2）运输车辆保温

对混凝土运输车车罐周身包裹保温被，同时工作停顿或结束时，立即用蒸汽或热水将运输车辆清洗干净，当恢复运输时再将罐车进行加热。

（3）混凝土输送泵保温：

为减少混凝土在输送过程中的温度损失，用保温被包裹泵送管道。

（4）混凝土布料机保温：

混凝土布料机封闭用棉被苫盖，再用铅丝捆绑结实。

（5）确保运输路况：

为减少混凝土在运输过程中散热，尽量减少倒运次数，随时维护施工路线，保证运输路线畅通，无堵塞，无坑坑洼洼，缩短混凝土运输时间。

（6）温度损失计算

冬季施工的混凝土运输过程中温度损失比较大，温度的降低值和装载混凝土的容器、运输时间、外界气温和运输的混凝土温差、外界的气象条件等因素有关。

混凝土运输过程中的温度损失按下式计算:

Tu=a（T0-Ta）t

式中Tu——混凝土运输过程中的温度损失，℃；

T0——混凝土开始运输时的温度，℃；

Ta——外界温度，取-4℃；

a——容器系数，取0.13；

t——运输时间，取1h。

采用混凝土罐车运料，将混凝土出机温度带入上式后，确定混凝土运输过程中的温度损失为2.0℃。

2.5混凝土浇筑时的温度控制

根据《水工混凝土施工规范》，平均气温在-15℃～10℃时，可采用综合蓄热法或暖棚法进行保温施工。

根据实际情况，该工程在气温较低时采用暖棚法结合综合蓄热法施工。

2.5.1混凝土暖棚施工

暖棚法施工工艺流程：

（1）混凝土浇筑过程温度损失

当预计施工期的日平均气温在0℃以上时，混凝土可在露天浇筑。

在日平均气温在-5℃以下时，需要在暖棚内浇筑。

采用暖棚法施工，混凝土筑过程中从入仓、平仓振捣到外表面覆盖材料保温过程中的温度损失值可按经验公式估算。

估算公式为：

式中

——混凝土浇筑过程中的温度损失，

；

——混凝土入仓温度，℃；

——外界或暖棚内气温，℃；

——平仓振捣到表面覆盖时间，取2h。

假定混凝土出机温度为10℃，运输损失温度2℃，则TP=8℃；设棚内气温TC=5℃，则混凝土浇筑过程中的温度损失TJ=1.0℃。

（2）混凝土施工暖棚的形式

根据施工进度，对需要冬季施工的倒虹吸底板、顶板处搭设暖棚。

暖棚采用简易脚手架结合简单的桁架作为支撑，外部苫盖土工膜（2布1膜）保温材料。

高度高于建筑物顶高2～3m，长宽尺寸大于建筑物尺寸1m，或者根据现场施工方案再做调整。

暖棚顶部设置下料孔，悬挂串筒用于下料。

每仓暖棚内设3台热风机，必要时安装燃煤炉3个。

（3）暖棚法技术要求

a、采用暖棚施工，棚内热量分布尽可能均匀，因为新浇筑混凝土的强度增长与温度密切相关。

棚内底部温度不得低于5ºC，并设专人测混凝土及棚内温度，测温点选择具有代表性位置进行布置，测温每昼夜不少于6次。

b、由于棚内外气压相同，冷空气会很容易通过出入口或缝隙吹入，尤其迎风面一侧尤为严重，所以要引起特别注意，暖棚出入口要设专人管理，以防封闭不严造成混凝土受冻等事故。

c、由于冷空气被加热时相对湿度要降低，会使棚内混凝土裸露面趋向快速蒸发，养护期间要注意棚内湿度，并注意观察混凝土是否有失水现象，若失水时及时采取增湿措施，但在达到养护要求、停止加热前12h就不要再继续进行湿处理，以免以后的降温冷却给混凝土造成冻害。

d、冬季施工前特殊要做好脚手架、马道防滑，热风机对钢筋、模板进行预热。

基础面混凝土和模板、钢筋温度要求为正温。

e、混凝土浇筑的开盘时间尽量选在白天气温较高期间。

冬季施工每班进行混凝土浇筑时，混凝土入仓、平仓、振捣要快速，对混凝土进行温度测量，控制混凝土的浇筑温度不低于3℃。

2.6综合蓄热法保温措施

2.6.1一般要求

（1）采用保温材料对浇筑仓面模板四周进行保温。

（2）混凝土浇筑完毕后，其外露表面应立即覆盖保温材料（混凝土与保温材料之间需用防水布或塑料薄膜等防水材料隔开）。

（3）顶板混凝土施工结束后，及时封堵挡风保温。

（4）边角部位的保温层厚度应为其他部位厚度的2～3倍。

（5）新老混凝土结合处，保温范围应超过工作缝或结构缝1.0～1.5m。

（6）新浇混凝土的外漏钢筋和预埋件应全部加以保温。

2.6.2底板混凝土保温

（1）底板混凝土浇筑过程中保温

在底板模板支立完成后，仓面搭设暖棚。

混凝土浇筑之前，采用保温被对底板模板面进行覆盖，模板包括墙体侧模、底角八字及堵头模板。

覆盖保温被尽量做到避免有架空现象，保温被采用铅丝或绑丝绑扎紧贴在模板上，保温材料搭接15cm。

（2）底板拆模后保温养护

在底板模板拆除后，及时涂刷养护剂覆盖保温被。

保温被要采用长条横向覆盖，紧贴混凝土面，用绑丝或铅丝将保温被连接在一起，使内外空气不流通，达到密封效果，起到保温的作用。

在覆盖保温材料的外侧，采用铅丝绑扎重物（如槽钢、脚手管等材料）进行压重，防止风刮。

底板过水面出面完成后视混凝土强度情况，及时覆盖塑料布及保温被。

墙体施工缝采用保温被进行覆盖保温。

八字及40cm墙保温：

采用两块保温被，一块贴在八字面部位，延伸到立墙20cm。

立面采用保温被沿墙面贴放，下延斜面20cm～40cm，沿折角部位放置一槽钢压实。

注意：

在拆八字模板时，将保温被先收起，以免被破坏。

特别说明：

混凝土浇筑完毕2d后，进行施工缝凿毛工作，凿毛采用突击方式，凿完清理后及时用保温被覆盖。

保护层部位凿毛应将钎子由外向内进行。

2.6.3墙体混凝土保温

（1）墙体混凝土浇筑过程中保温

在混凝土浇筑之前，对于墙体及顶板部位混凝土保温，采用保温被、加膜塑料布双层进行模板的保温，将保温被、加膜塑料布紧贴覆盖侧模，覆盖要牢固，可以用绑丝将其固定在侧模上，不能架空。

散装模板的混凝土保温比较繁琐，散装模板拆装一次，保温被就要覆盖一次。

（2）墙体拆模后的保温养护

模板拆除后，墙体侧面采用涂刷养护剂，悬挂塑料布、保温被二层保温材料对混凝土保温。

2.6.4顶板混凝土保温

（1）顶板混凝土浇筑过程中保温

在顶板模板支立完成后，仓面搭设暖棚。

混凝土浇筑之前，采用保温被对顶板模板外侧进行覆盖。

覆盖保温被尽量做到避免有架空现象，保温被采用铅丝或绑丝绑扎紧贴在模板上，保温材料搭接15cm。

（2）顶板拆模后保温养护

顶板模板拆除后，顶板侧面及上表面采用覆盖塑料布和保温被二层材料保温；下表面面及时涂刷养护剂。

在顶板模板拆除后，要对输水箱涵洞口及时封堵。

封堵采用悬挂保温被，外部再覆盖一层塑料布，起到洞内密封的效果。

如洞内温度经封堵后仍达不到要求，则在洞内用暖风机进行加热，使其内部温度达到养护条件。

2.7温度观测

（1）外界气温每天测量4次。

箱涵洞内气温每4h一次，以距混凝土面50cm的温度为准，测四边角和中心温度的平均数为洞内气温值。

（2）水、外加剂及骨料的温度每小时测一次。

测量水、外加剂溶液和砂的温度，温度计插入深度不小于10cm；测量粗骨料温度，插入深度不小于10cm并不大于骨料粒径1.5倍，且周围用细粒径充填。

（3）混凝土出机口温度、运输过程中温度损失及浇筑温度，根据需要测量或每2h测量一次。

温度计插入深度不小于10cm。

（4）已浇混凝土块体内温度，采用埋设测温孔（孔深应不大于15cm，孔内灌满液体介质），用玻璃温度计测量。

（5）气温骤降和寒潮期间，相应增加温度观测次数。

（6）安排专人测量施工期间的室外气温、洞内气温、混凝土温度等并作好相关记录，根据实际气温等情况及时调整各环节温度控制。

2.8混凝土受冻临界强度的控制

（1）施工现场试验室进行养护与强度检验。

（2）混凝土未达到受冻临界强度前不得拆除保温设施。

（3）施工员根据试验结果填写混凝土拆模申请，报项目技术负责人批准，否则不准拆模。

重点部位及有特殊要求的结构还进行拆模强度验算。

（4）试件的留置标准及试验：

在冬季施工中，混凝土试块为混凝土拆模和确定热养护期提供依据。

在制做试块时按《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）中有关规定执行。

试块组数比常温多两组，并与施工部位同条件养护；其中一组用于检验混凝土受冻前的强度，确定混凝土热养护期限或用于检验拆模强度，另一组用于检验混凝土同条件养护28d再转入标养28天的强度值。

第三章安全生产措施

3.1冬季施工安全管理

（1）冬期施工职工劳动保护用品和施工现场夜间测温、供暖人员：

工作服、棉大衣、棉帽、防滑皮鞋、棉手套、手电等。

（2）施工保温材料中草帘、棉被等均为易燃物品，在拌和站、仓面有线路的地方均应有防火措施和消防工具，且方便操作。

（3）对混凝土保温材料堆放和使用的部位，采取必要的防火措施。

（4）严格落实冬季“五防”措施，保证施工现场和生活区的安全。

（5）冬季施工时,要采取防滑措施。

脚手架,脚手板有冰雪积留时,施工前清除干净,有坡度的跳板钉防滑条或铺草包,并随时检查架体有无松动及下沉现象,以便及时处理。

（6）施工现场及临时工棚内严禁用明火取暖,订出具体防火安全注意事项,并将责任落实到人。

（7）电气设备,开关箱有防护罩,通电导线要整理架空,电线包布进行全面检查,务必保持良好的绝缘效果。

（8）冬期施工前对作业人员进行安全教育及培训