冬季施工方案.docx
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冬季施工方案
1工程概况及编制依据
1.1编制依据
序号
类别
规范及规程名称
编号
1
国家
标准
《建设工程项目管理规范》
GB/t50326-2001
2
《混凝土结构工程施工质量及验收标准》
GB50204-2002
3
行业
标准
《建筑冬期施工规程》
JGJ104-2011
4
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ37-2001
5
《建筑施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-2005
6
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-99
7
《建筑施工高处作业安全技术规程》
JGJ80-91
1.2施工进度计划
2冬施主要施工方法
2.1冬期施工阶段划分
1.室外气温连续五天低于5度时即转入冬施。
2.初冬阶段：
平均气温为0℃左右，最低气温一般在-5℃左右，时间从11月中旬—12月中旬，次年2月中旬—3月中旬，约50天，一般采用低蓄热法施工。
3.严冬阶段平均气温在-5℃最低气温在-10℃左右，时间从12月中旬至次年2月中旬，约70天，采用高蓄热法。
4.寒流阶段平均气温在-10℃左右，最低气温在-15℃以下，约4-5次，此阶段采用综合蓄热法施工，综合蓄热法是对混凝土原材料进行加热，以提高混凝土的入模温度，成型后对其表面进行覆盖保温，同时可利用水泥的水化热和掺外加剂的方法，使混凝土在受冻前达到抗冻临界强度，转入负温后，强度继续增长。
并增加保温层，延长保温时间等措施。
5.当次年初春连续七昼夜不出现负温度即转入常温施工。
2.2防风保温措施
冬季施工混凝土的措施主要采取混凝土蓄热法。
在混凝土达到抗冻临界强度之前，混凝土表面应覆盖，具体措施：
柱子可用一层塑料布、二层草垫包裹，楼板可用一层塑料布、二层草垫覆盖，进行混凝土保温工作。
草帘被用铅丝或重物固定住，避免风刮走及减少透风量。
工作面及楼层封挡绿色防风布。
2.3钢筋工程
2.3.1一般规定
1.钢筋调直冷拉温度不宜低于-20℃。
2.钢筋负温焊接，可采用闪光对焊、电弧焊，电渣压力焊等方法。
当环境温度低于-20℃时，不宜进行施焊。
3.负温条件下使用的钢筋，施工过程中应加强管理和检验，钢筋在运输和加工过程中应防止撞击和刻痕。
4.当环境温度低于-20℃时，不得对HRB335、HRB400钢筋进行冷弯加工。
2.4混凝土工程
2.4.1一般规定
1.冬期浇筑的混凝土，其受冻临界强度应符合下列规定。
1.1.采用蓄热法、暖棚法、加热法等施工的普通混凝土，采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥配制时，其受冻临界强度不应小于设计混凝土强度等级值的30%。
1.2.当室外最低气温不低于-15℃时，采用综合蓄热法、负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应小于4.0MPa；当室外最低气温不低于-30℃时，采用负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应小于5.0MPa；
1.3.对有抗渗要求的混凝土，不宜小于设计混凝土强度等级值的50%；
1.4.对有抗冻耐久性要求的混凝土，不宜小于设计混凝土强度等级值的70%；
1.5.当采用暖绷法施工的混凝土中掺入早强剂时，可按综合蓄热法受冻临界强度取值；
1.6.当施工需要提高混凝土强度等级时，应按提高后的强度等级确定受冻临界强度。
2.混凝土工程冬期施工应按规程附录A进行混凝土热工计算。
3.混凝土的配制宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，并应符合下列规定：
混凝土最小水泥用量不宜低于280kg/m3，水胶比不应大于0.55；
4.拌制混凝土所用骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂物质。
掺加含有钾、钠离子的防冻剂混凝土，不得采用活性骨料或在骨料中混有此类物质的材料。
5.冬期施工混凝土选用外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范，GB50119的相关规定。
非加热养护法混凝土施工，所选用的外加剂应含有引气组分或掺入引气剂，含气量宜控制在3.0%～5.0%。
6.钢筋混凝土掺用氯盐类防冻剂时，氯盐掺量不得大于水泥质量的1.0％，掺用氯盐的混凝土应振捣密实，且不宜采用蒸汽养护。
7.在下列情况下，不得在钢筋混凝土结构中掺用氯盐：
7.1.处于水位升降部位的结构；
7.2.露天结构或经常受雨、水淋的结构；
7.3.有镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构，和有外落钢筋、预埋件而无防护措施的结构；
8.采用加热养护的整体结构，浇筑程序和施工缝位置的设置，应采取能防止产生较大温度应力的措施。
当加热温度超过45℃时，应进行温度应力核算。
2.4.2混凝土原材料加热、搅拌、运输和浇筑
1.混凝土在运输、浇筑过程中的温度和覆盖的保温材料，应按规程附录A进行热工计算后确定，且入模温度不应低于5℃。
当不符合要求时，应采取措施进行调整。
2.混凝土运输与输送机具应进行保温或具有加热装置。
泵送混凝土在浇筑前应对泵管进行保温，并应采用与施工混凝土同配比砂浆进行预热。
3.混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。
4.冬期不得在强冻胀性地基土上浇筑混凝土；在弱冻胀性地基上上浇筑混凝土时，基土不得受冻。
在非冻胀性地基土上浇筑混凝土时，混凝土受冻临界强度应符合规程第6.1.1条规定。
2.4.3混凝土蓄热法和综合蓄热法养护
1.当室外最低温度不低于-15℃时，地面以下的工程，或表面系数不大于5m-1，的结构，宜采用蓄热法养护。
对结构易受冻的部位，应加强保温措施。
2.当室外最低气温不低于-15℃时，对于表面系数为5m-1～15m-1的结构，宜采用综合蓄热法养护，围护层散热系数宜控制在50kj／（m3·h·K）～200kj／（m3·h·K）之间。
3.综合蓄热法施工的混凝土中应掺入早强剂或早强型复合外加剂，并应具有减水、引气作用。
4.混凝土浇筑后应采用塑料布等防水材料对裸露表面覆盖并保温。
对边、棱角部位的保温层厚度应增大到面部位的2倍～3倍。
混凝土在养护期间应防风、防失水。
2.4.4混凝土质量控制及检查
1.混凝土冬期施工质量检查除应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204以及国家现行有关标准规定外，尚应符合下列规定：
1.1.应检查外加剂质量及掺量；外加剂进入施工现场后应进行抽样检验，合格后方准使用；
1.2.应检查混凝土从入模到拆除保温层或保温模板期间的温度；
1.3.采用预拌混凝土时，原材料、搅拌、运输过程中的温度检查及混凝土质量检查应由预拌混凝土生产企业进行，并应将记录资料提供给施工单位。
2.施工期间的测温项目与频次应符合下表规定。
施工期间的测温项目与频次
测温项目
频次
室外气温
测量最高、最低气温
环境温度
每昼夜不少于4次
搅拌机棚温度
每一工作班不少于4次
水，水泥，矿物掺合料、砂、石及外加剂溶液温度
每一工作班不少于4次
混凝土出机、浇筑、入模温度
每一工作班不少于4次
3.混凝土养护期间的温度测量应符合下列规定：
3.1.采用蓄热法或综合蓄热法时，在达到受冻临界强度之前应每隔4h～6h测量一次；
3.2.采用负温养护法时，在达到受冻临界强度之前应每隔2h测温一次；
3.3.采用加热法时，升温和降温阶段应每隔1h测最一次，恒温阶段每隔2h测量一次；
3.4.混凝土在达到受冻临界强度后，可停止测摄；
4.养护温度的测量方法应符合下列规定：
4.1.测温孔应编号，现场应设置明显标识；
4.2.测温时，测温元件应采取措施与外界气温隔离；测温元件测量位置应处于结构表面下20mm处，留置在测温孔内的时间不应少于3min；
4.3.采用非加热法养护时测温孔应设置在易于散热的部位。
5.混凝土质量检查应符合下列规定：
5.1.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；
5.2.应检查同条件养护试块的养护条件是否与结构实体相一致；
5.3.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。
拆模时混凝土表面与环境温差大于20℃时，混凝土表面应及时覆盖，缓慢冷却。
5.4.混凝土抗压强度试件的留置除应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204规定进行外，尚应增设不少于2组同条件养护试件。
2.5钢结构工程
2.5.1一般规定
1.钢结构制作和安装采用的钢尺和量具，应和土建单位使用的钢尺和量具相同，并应采用同一精度级别进行鉴定。
土建结构和钢结构应采取不同的温度膨胀系数差值调整措施。
2.参加负温钢结构施工的电焊工应经过负温焊接工艺培训，并应取得合格证，方能参加钢结构的负温焊接工作。
定位点焊工作应由取得定位点焊合格证的电焊工来担任。
2.5.2材料
1.负温下施工用钢材，应进行负温冲击韧性试验，合格后方可使用。
2.负温下钢结构的焊接梁、柱接头板厚大于40mm，且在板厚方向承受拉力作用时，钢材板厚方向的伸长率应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T5313的规定。
3.钢材及有关连接材料应附有质量证明书，性能应符合设计和产品标准的要求。
根据负温下结构的重要性、荷载特征和连接方法，应按国家标准的规定进行复验。
4.负温下钢结构焊接用的焊条、焊丝应在满足设计强度要求的前提下，选择屈服强度较低、冲击韧性较好的低氢型焊条，重要结构可采用高韧性超低氢型焊条。
5.负温下钢结构用低氢型焊条烘焙温度宜为350℃～380℃，保温时间宜为1.5h～2h下，烘焙后应缓冷存放在110℃～120℃供箱内，使用时应取出放在保温筒内，随用随取。
当负温下使用的焊条外露超过4h时，应重新烘焙。
焊条的烘焙次数不宜超过2次，受潮的焊条不应使用。
6.在负温下钢结构使用的高强螺栓、普通螺栓应有产品合格证，高强螺栓应在负温下进行扭矩系数、轴力的复验工作，符合要求后方能使用。
7.钢结构使用的涂料应符合负温下涂刷的性能要求，不得使用水基涂料。
8.负温下钢结构基础锚栓施工时，应保护好锚栓螺纹端，不宜进行现场对焊。
2.5.3钢结构安装
1.冬期运愉、堆存钢结构时，应采取防滑措施。
构件堆放场地应平整坚实并无水坑，地面无结冰。
同一型号构件叠放时，构件应保持水平，垫块应在同一垂直线上，并应防止构件溜滑。
2.钢结构安装前除应按常温规定要求内容进行检查外，尚应根据负温条件下的要求对构件质量进行详细复验。
凡是在制作中漏检和运输、堆放中造成的构件变形等，偏差大于规定影响安装质量时，应在地面进行修理、矫正，符合设计和规范要求后方能起吊安装。
3.在负温下绑扎、起吊钢构件用的钢索与构件直接接触时，应加防滑隔垫。
凡是与构件同时起吊的节点板、安装人员用的挂梯、校正用的卡具，应采用绳索绑扎牢固。
直接使用吊环、吊耳起吊构件时应检查吊环、吊耳连接焊缝有无损伤。
4.在负温下安装构件时，应根据气温条件编制钢构件安装顺序图表，施工中应按照规定的顺序进行安装。
平面上应从建筑物的中心逐步向四周扩展安装，立面上宜从下部逐件往上安装。
5.钢结构安装的焊接工作应编制焊接工艺。
在各节柱的一层构件安装、校正、栓接并预留焊缝收缩量后，平面上应从结构中心开始向四周对称扩展焊接。
不得从结构外圈向中心焊接，一个构件的两端不得同时进行焊接。
6.构件上有积雪、结冰、结露时，安装前应清除干净，但不得损伤涂层。
7.在负温下安装柱子、主梁、支撑等大构件时应立即进行校正，位置校正正确后应立即进行永久固定。
当天安装的构件，应形成空间稳定体系。
8.高强螺栓接头安装时，构件的摩擦面应干净，不得有积雪、结冰，几不得雨淋、接触泥土、油污等脏物。
9.栓钉焊接前，应根据负温值的大小．对焊接电流、焊接时间等参数进行测定。
10.在负温下钢结构安装的质量除应符合现行国家标准《钢结构工程施工质最验收规范》GB50205规定外，尚应按设计的要求进行检查验收。
11.钢结构在低温安装过程中，需要进行临时固定或连接时，宜采用螺栓连接形式；当需要现场临时焊接时，应在安装完毕后及时清理临时焊缝。
3冬施安全措施
3.1冬期施工安全教育
1.须对全体职工定期进行技术安全教育。
结合工程任务在冬施前做好安全技术交底。
配备好安全防护用品。
2.对工人必须进行安全教育和操作规程的教育：
对变换工种及临时参加生产劳动的人员，也要进行安全教育和安全交底。
3.特殊工种（包括：
电气、架子、起重、锅炉、焊接、爆破、机械、车辆等工种）须经有关部门专业培训，考核发证后方可操作。
每年进行一次复审。
4.采用新设备、新机具。
新工艺应对操作人员进行机械性能、操作方法等安全技术交底。
5.所有工程的施工组织设计和施工方案都必须有安全技术措施。
槽坑、支模、架子等工程均编制单项技术安全方案（亦称安全设计），并详细交底，否则不许施工。
3.2施工现场安全管理
1.严格遵守安全生产制度及安全操作规程和各项安全措施，严禁违章操作，做好安全交底和安全检查工作。
2.冬期施工时，砼、模板覆盖保温，在孔洞高低凸、凹处和钢筋插筋处及经常蹬踩的地方要做好醒目标志，做好防护，以免造成伤害事故的发生。
3.夜间施工作业，施工现场要有足够的照明。
4.风、霜、雪、雨过后，要对电器、电线及施工操作面认真检查，发现问题专业人员应及时维修，解决问题。
5.现场内的各种材料、没半、砼构件、乙炔瓶、氧气等存放场地和乙炔集中站都要符合安全要求，并加强管理、
3.3施工现场安全用电管理
1.在冬期施工防案和施工组织时间中，必须有现场电器线路及位置平面图。
现场应设电工负责安装、维护和管理用电设备。
严禁非电工人员随意拆改。
2.施工现场严禁使用裸线。
电线铺设要防砸、防碾压，防止电线冻结在冰雪之中。
大风雪后，应对供电线路进行检查，防止断线造成触电事故。
3.采取电加热设备提高施工环境温度，应编制“强电进楼防案”。
用电设备采用专用电闸箱。
强电源与弱电源的插销要区分开，防止误操作造成事故。
3.4现场防火
为了确保冬季施工在消防工作中的万无一失，制定冬季施工责任书、冬季取暖设施管理制度、冬季施工使用草帘子的保证书以及各项冬季施工会签制度。
并根据施工现场的不同要求组织了由经警和值勤人员、项目管理人员组成的治安消防领导小组，对本工程的治安消防工作负全责。
分公司保卫科定期的进行巡防检查，发现问题及时解决，并严格落实“谁主管，谁负责”的原则，做到防范于未然。
施工现场的安全防火管理，建立防火安全，分工、分班、责任制，设专人检查，并做好交接验收记录，现场施工人员要严格按有关规定执行。
保卫防火部门设专人配合施工现场，做好防火培训，做好消防器具器材等设施的配备，严防火灾发生，加强现场临设的用火管理，设专人负责严防失火与煤气中毒，同时加强现场消防设施的检查，维修和保养工作，做到安全生产。
民工伙房使用燃气灶，电热蒸箱，防止火灾。
伙房内禁止住人。
施工现场须明火作业时，必须报项目经理部批准后方司施工，并在施工现场配备灭火器材并设专人监护，以防火灾事故发生。
4混凝土热工计算
4.1技术条件
1、施工时间：
一月份平均气温-4℃。
2、水泥用量不低于300kg/m3。
设商品砼经运输到现场后的出机温度不低于12℃。
3、砼采用泵送浇筑，泵管外不裹保温材料。
泵管外径125㎜，壁厚10㎜。
4、计算部位：
按300㎜厚基础底板计算。
5、保温材料：
砼表面铺一层塑料布，苫盖草帘被，厚度3㎝。
4.2混凝土入模温度
1、计算公式
式中：
T1--混凝土拌合物出机温度（℃）；
T2--混凝土伴合物运输到浇筑时温度（℃）；
--采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低（℃）；
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。
α--温度损失系数（h-1）:
当用混凝土搅拌车输送时，α=0.25；
当用开敞式大型自卸车时，α=0.20；
当用开敞式小型自卸车时，α=0.30；
当用封闭式自卸车时，α=0.10；
当用手推车时，α=0.50。
--采用泵管输送混凝土时的温度降低（℃）；
--泵管内混凝土的温度与环境气温差（℃）；
t2--混凝土伴在泵管内输送时间（h）；
cc--混凝土的比热容[kJ/（kg.K）]；
pc--混凝土的质量密度（kg/m3）；
λb--泵管外保温材料导热系数（W/（m.K））；
db--泵管外保温层厚度（m）；
Dl--混凝土泵管内径（m）；
Dw--混凝土泵管外围直径（包括外围保温材料）（m）；
w--透风系数。
2、计算参数
1、混凝土出机温度T0=12℃；
2、温度损失系数α=0
3、混凝土拌合物运输时的环境温度Ta=-4℃；
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=0；
6、混凝土拌合物自运输到浇筑的时间t1=0（h）
7、混凝土伴在泵管内输送时间t2=0.05（h）
8、混凝土的比热容cc=0.96[kJ/（kg.K）]
9、混凝土的质量密度pc=2400（kg/m3）
10、泵管外保温材料导热系数λb=58（W/（m.K））
11、泵管外保温层厚度db=0.01（m）
12、混凝土泵管内径Dl=0.105（m）
13、混凝土泵管外围直径（包括外围保温材料）Dw=0.125（m）
14、透风系数w=1.3
15、混凝土拌合物运输到浇筑时温度T2=10.17℃。
3、计算结果
混凝土入模温度=10.17℃
二、混凝土被钢筋吸热后温度
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（℃）。
2、计算参数
（1）混凝土拌合物运输到浇筑时温度T2=10.17℃
（2）混凝土重量mc=2400kg/m3
（3）钢模板总重量mf=156kg/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=-4℃
（7）吸热后温度T3=9.72℃
3、计算结果
混凝土入模温度=10.17℃
4.3混凝土养护初始温度
1、计算公式
2、计算参数
（1）吸热后温度t3=9.72℃
（2）室外平均温度tsc=-4℃
（3）混凝土热容量Cs=2510.00
（4）保温材料热容量Cps=1250.00
（5）混凝土养护初始温度t4=6.76℃
3、计算结果
混凝土养护初始温度=6.76℃
4.4砼养护时间的计算
（一）、蓄热法
1、蓄热法的定义
混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水化热的热量，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。
2、蓄热法的适用范围
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。
只有技术上不易满足热工计算要求或施工期限紧迫时才采用其它方法。
一般初冬或早春季节日平均气温为-10℃，最低气温不低于-15℃的期间，混凝土表面系数不大于5或地面以下结构都适宜采用蓄热法施工
3、蓄热法的养护
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）、根据混凝土模温降至0℃这段时间及其平均气温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。
（二）、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
其中：
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）；
α--保温材料的透风系数。
结构表面系数M
其中：
M--结构表面系数（m-1）；
Ac--结构表面系数（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。
其中：
R--模板或保温材料的热阻（m2·K/W）；
λ1……λn--模板或保温材料的导热系数（W/m·℃）；
d1……d--模板或保温材料的厚度（m）。
（三）、计算参数
（1）结构的冷却表面积Ac=254m2；
（2）结构体积Vc=24m3；
（3）混凝土浇筑完毕时的温度T0=6.76℃；
（4）每千克水泥的水化热Cce=162kJ/kg；
（5）每立方米的水泥用量mce=300kg/m3；
（6）混凝土的热容重Cc=2510kJ/m3·K；
（7）室外平均气温Tm,a=-4℃；
（8）保温材料透风系数α=1.5；
（9）保温材料各层厚度di=0.03m；
（10）保温材料各层导热系数λi=0.14。
（四）、计算结果
（1）结构的表面系数M=10.58m-1；
（2）混凝土养护期间的平均温度Tm=2.08℃；
（3）模板及保温材料总热阻R==.33m2·K/W；
（4）混凝土冷却时间t0=227.23H。
4.5掺防冻剂混凝土在负温度下各龄期混凝土强度增长规律
防冻剂及组成
混凝土硬化平均温度（℃）
各龄期混凝土强度（fcu,k%）
7d
14d
28d
90d
NaNO2（100%）
-5
30
50
70
90
-10
20
35
55
70
-15
10
25
35
50
NaCl（100%）
NaCl+CaCl2
-5
35
65
80
100
-10
25
35
45
70
-15
15
25
35
50
NaNO2+CaCl2
（50%+50%）
-5
40
60
80
100
-10
25
40
50
80
-15
20
35
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