夏季混凝土施工温度控制方案.docx
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夏季混凝土施工温度控制方案
南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南
新郑南段第三施工标段
高温季节施工方案
批准：
审核：
编制：
中国水利水电第二工程局有限公司
南水北调中线工程新郑南段三标项目部
2011年月日
南水北调中线工程新郑南段三标项目
高温季节施工方案
1.工程概况
1.1总体概况
新郑南段工程位于沙河南～黄河南的中段，地域上属于河南省郑州市的新郑市南部。
新郑南段工程始于长葛和新郑两市交界为起点，向北穿沂水河、双洎河支、大通铁路后，终点为新郑市西北王老庄南至双洎河渡槽进口150m处止。
本标段设计桩号为SH（3）127+200～SH（3）131+531.4，标段长度4.33km，标段内共有各类建筑物7座，其中河渠交叉建筑物1座，渠渠交叉建筑物1座，左岸排水建筑物1座，公路桥1座，生产桥3座。
本标段渠道为梯形断面，渠底宽度为23.5m，渠道内一级边坡为1：
2，一级马道（堤顶）宽5.0m，外坡一级边坡1：
2，二级边坡1：
2.5，渠道纵比降为1/26000。
全段采用混凝土衬砌，渠坡厚度10cm，渠底厚度8cm。
混凝土衬砌强度等级为C20，抗冻标号F150，抗渗标号W6。
1.2水文气象
新郑南段属温带大陆季风型气候区，夏秋两季受太平洋副热带高压控制，多东南风、炎热多雨；冬春两季受西伯利亚和蒙古高压控制，盛行西北风、干燥少雨。
渠段沿线同期空气湿度南北变差不大，冬季湿度最小，夏季湿度最大。
渠段内全年最多风向为西北风，多年平均风速2.1m/s，最大风速17.7m/s。
总干渠沿线交叉河流的河道特征随着集流面积、地形、地貌的变化各有不同，交叉断面以上流域面积大于20km2的有两条，河道洪水受降雨影响较大，且洪水历时较短，在枯水期径流较小。
本渠段多年平均降雨量669.0mm，多年平均降水日数82.2d，降水年际变幅大，降水年内分配不均。
段内多年平均气温14.4℃，全年1月份温度最低，月平均最低气温-3.8℃，极端最低气温-17.9℃；7月份气温最高，月平均最高气温31.7℃，极端最高气温42.5℃。
1.3主要工程量
本标段主要工程量有：
土方开挖85.36万m3、土方填筑239.47万m3、混凝土15.03万m3、砌石5.46万m3、钢筋制安11333t。
1.4夏季主要施工项目
1、土石方开挖回填；
2、混凝土工程。
混凝土工程温控措施主要针对双洎河支渡槽工程、新商铁路渠道倒虹吸工程、王老庄沟排水倒虹吸工程及渠道衬砌等现浇砼工程编写。
由于各建筑物、构筑物对混凝土强度、耐久性要求不同，混凝土体积的不同，对混凝土温度控制的严格程度不同，本方案结合本标段现场实际情况和进度计划安排，针对一般混凝土夏季施工时采取相应的措施进行编写。
2.编制依据
2.1南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南（委托建管项目）新郑南段第三施工标段（桩号：
SH（3）127+200～SH（3）131+531.4，合同编号：
HNJ-2010/XZ/SG-003）招标文件；
2.2南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南（委托建管项目）新郑南段第三施工标段（桩号：
SH（3）127+200～SH（3）131+531.4，合同编号：
HNJ-2010/XZ/SG-003）投标文件；
2.3《堤防工程施工规范》SL260-98；
2.4《堤防工程施工质量评定与验收规程》（试行）SL239-1999；
2.5《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87；
2.6《预制混凝土构件质量检验评定标准》GBJ321-90；
2.7《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001；
2.8《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；
2.9现场施工进度情况及进度计划安排。
3.夏季高温施工特点
夏季施工最显著的特点是环境温度高，相对湿度较小，这些对于土方填筑施工和混凝土施工除有利的一面外也有很多不利影响：
3.1土方填筑夏季高温施工特点
在高温下进行土方填筑施工，水分蒸发快，含水率难以控制，导致压实度难以达到设计要求。
3.2混凝土夏季高温施工特点
1、由于夏季气温高，水泥水化反应加快，混凝土凝结较快，施工操作时间变短，容易因振捣不良造成蜂窝、麻面以及“冷缝”等质量问题。
2、混凝土脱模后应及时养护，混凝土脱水将不利于水泥的水化反应，容易产生混凝土干缩裂缝。
4.夏季高温施工准备
4.1拟投入的主要物资、设备及主要药品
夏季高温施工拟投入的主要物资、设备及主要药品如下表所示：
表4.1物资准备
物资名称
数量
单位
备注
水龙带
Ø50，200
m
现场备用
塑料水管
Ø25，500
m
草帘子
1200
m2
此为浇筑一块砼养护用量，视工程进展续进
彩条布
2500
m2
水箱
4m3，6
个
表4.2机具准备
设备名称
数量
单位
备注
洒水车
4
辆
现场施工及路面洒水
水泵
4
台
抽水
挖掘机
10
台
现场施工用车
装载机
6
台
压路机
4
台
羊角碾
4
台
自卸汽车
30
辆
表4.3主要药品
防暑降温药品
感冒药
防暑降温药品
人丹
退烧药
藿香正气水
腹泻药
菊花茶
消炎药
清凉油
4.2组织机构及人员
为保证夏季高温施工的顺利进行，项目部成立以韩雪冬任组长，其他班子成员为副组长，各职能部门负责人、施工队负责人为组员的夏季高温施工领导小组。
全面负责夏季高温施工各项工作的实施，具体如下：
组长：
韩雪冬
副组长：
刘巨淮、郑家国、韩龙、赵文斌
成员：
贾怀祥、方组光、陈小鹏、郭远东、陈子超、张金梅、王宇峰、郑恩杰、赵国辉、俞伙中、行占波、许金亮、陈海、丁虎星、郑家平。
5.夏季高温施工控制措施
5.1土方填筑施工温控措施
由于夏季气温高，水分蒸发快，所以为保证回填土的含水率，主要采取如下措施：
1、铺土之前对下层回填面进行洒水湿润，洒水量应使被湿润土体的含水量在最优含水率的
2%范围（最优含水率14％），以保证上下层衔接良好；
具体操作方法；回填土表面洒水均匀充分，待所洒的水量完全渗入到地下，且表面干燥不粘脚为适宜。
2、加大设备投入量，当日开挖的土料当日填筑到工作面并及时进行碾压，以防水分蒸发过多；
3、土料要控制含水率在最佳含水率（最佳含水率为15％）的允许范围内（-2%~+3%），对含水率较小的土料，提前在开挖工作面进行洒水、闷土，不要到工作面洒水，以防洒水不均匀和局部洒水过多而影响碾压效果；
4、高温天气填筑采取洒水等措施来调节含水量使之达到要求方可填筑。
每层填筑后应检查其干密度达到设计要求并经监理验收合格后方可进行下层填筑；
5、合理安排填筑时间，工作面上土、碾压尽量选择在早、晚进行，避免水份过多的蒸发，中午的时间安排取样、试验；
6、严格控制铺土厚度，要求铺土厚度控制在30公分以内，同时在基础清理完毕后按照地形的高低，首先进行基底的低洼部位找平层填筑。
5.2混凝土施工温控措施
由于混凝土的体积或工程量不同，浇筑方法不同，要求混凝土的耐久性不同所采取的措施不同，对温度控制要求的严格程度就有所不同，以下措施针对一般混凝土夏季施工进行编写。
由于夏季气温高（最高气温40℃以上），水的蒸发量大，混凝土的坍落度损失快，使混凝土的可塑性降低，造成施工困难。
新浇筑的混凝土入仓温度高和凝结速度加快，混凝土凝结产生的水化热集中，造成混凝土内外温差超过混凝土本身的抗裂强度造成混凝土的温度裂缝。
从而影响了混凝土结构本身的质量，针对本项目的情况，拟从混凝土的拌和、运输、浇筑以及修整和养护等方面加强控制，以保证混凝土的施工质量符合施工规范及设计要求。
5.2.1料仓的降温措施
在已搭设遮阳篷的料仓四周布设自动喷淋系统，定时向骨料堆中洒水，喷淋系统用水采用地下水进行喷洒，尽量使用新抽上来的温度低的地下水，以达到较好的冷却效果，避免夏季曝晒造成砂石料温度过高，导致砼入仓温度增高。
料仓的进出口部位设置排水沟，喷淋冷却的多余的水量集中排放到拌合楼以外的水处理设施内，沉淀净化后排入附近的径流河道内。
经常检查骨料的含水率，发现与施工配合比出入较大时，要进行调整，保证混凝土和易性基本一致。
提高骨料堆料高度，当骨料堆集高度大于6米时，内部骨料温度接近月平均气温，并应有足够的储备。
5.2.2混凝土的温度计算
1、混凝土施工中温度控制指标
根据本段水文气象资料，新郑市7月份气温最高，月平均最高气温31.7℃，极端最高气温42.5℃。
混凝土的拌合、入仓温度将作如下控制：
1）混凝土入模温度≯30℃
2）混凝土的中心与表面温度差≯25℃
3）混凝土的表面与大气温度差≯20℃
浇筑块体厚度1.1m～1.2m不等，混凝土中水泥水化热的峰值约出现在浇筑后48小时至72小时的时段内，根据水泥水化热绝热温升值变化规律按浇筑后7天内计算，7天以后不再进行温度推算。
2、混凝土拌合物温度计算
T0=∑Ti×W×C式中：
T0为混凝土拌合物温度
∑W×C
W—混凝土各种材料的重量（胶凝材料约304kg/m3、碎石约1308kg/m3、砂约656kg/m3、水约128kg/m3）
C—混凝土各种材料的比热容（水泥、碎石、砂0.84,水4.2）
Ti—混凝土各种材料的初始温度（水泥40℃、碎石、砂26℃、水15℃）
3、混凝土浇筑入仓温度
T=T0+（Ta-T0）×（φ1+φ2+φ3）
式中：
T—混凝土入模温度；T0—混凝土拌合温度；
Ta—施工时气温，取35℃；装车系数φ1=0.032
卸车系数φ2=0.032；运输系数φ3=0.032
4、混凝土的水化热绝热温升值计算
Ti=C.Q（1-e-m.t）；
c.p
Tmax=380×335（1-2.718-0.0）=55.25℃
0.96×2400
T1=380×335（1-2.718-0.3×1）=14.28℃
0.96×2400
T2=380×335（1-2.718-0.3×2）=24.93℃
0.96×2400
T3=380×335（1-2.718-0.3×3）=32.78℃
0.96×2400
T4=380×335（1-2.718-0.3×4）=38.61℃
0.96×2400
T5=380×335（1-2.718-0.3×5）=42.92℃
0.96×2400
T6=380×335（1-2.718-0.3×6）=46.11℃
0.96×2400
T7=380×335（1-2.718-0.3×7）=48.48℃
0.96×2400
5、混凝土弹性模量计算
Ei=Ee×（1-e-0.09×t）；
E1=3.0×104（1-2.718-0.09×1）=0.2582×104N/mm2；
E2=3.0×104（1-2.718-0.09×2）=0.4941×104N/mm2；
E3=3.0×104（1-2.718-0.09×3）=0.7097×104N/mm2；
E4=3.0×104（1-2.718-0.09×4）=0.9069×104N/mm2；
E5=3.0×104（1-2.718-0.09×5）=1.087×104N/mm2；
E6=3.0×104（1-2.718-0.09×6）=1.2516×104N/mm2；
E7=3.0×104（1-2.718-0.09×7）=1.4021×104N/mm2；
6、各龄期混凝土收缩变形量计算
Ey（t）=ε（1-e0.01t）×M1×M2×M3×M4×M5×M6×M7×M8×M9×M10
Ey
（2）=3.24×10-4（1-2.718-0.01×2）×1.25×1.35×1.0×1.21×1.75×1.0×0.7
Ey（3）=3.24×10-4（1-2.718-0.01×3）×1.25×1.35×1.0×1.21×1.75×1.0×0.7
Ey（4）=3.24×10-4（1-2.718-0.01×4）×1.25×1.35×1.0×1.21×1.75×1.0×0.7
Ey（5）=3.24×10-4（1-2.718-0.01×5）×1.25×1.35×1.0×1.21×1.75×1.0×0.7
Ey（6）=3.24×10-4（1-2.718-0.01×6）×1.25×1.35×1.0×1.21×1.75×1.0×0.7
Ey（7）=3.24×10-4（1-2.718-0.01×7）×1.25×1.35×1.0×1.21×1.75×1.0×0.7
7、各龄期混凝土收缩当量温差计算
Tyi=-Ey（i）
a
Ty1=-0.048×10-4=0.48℃
10×10-4
Ty2=-0.097×10-4=0.97℃
10×10-4
Ty3=-0.145×10-4=1.45℃
10×10-4
Ty4=-0.192×10-4=1.92℃
10×10-4
Ty5=-0.239×10-4=2.39℃
10×10-4
Ty6=-0.285×10-4=2.85℃
10×10-4
Ty7=-0.331×10-4=3.31℃
10×10-4
8、混凝土的最大综合温度差计算
⊿T=T0+
T（i）+Ty（i）-Th
⊿T1=21.3+
14.28+0.48-21.7=9.6℃
⊿T2=21.3+
24.93+0.97-21.7=17.2℃
⊿T3=21.3+
32.78+1.45-21.7=22.9℃
⊿T4=21.3+
38.61+1.92-21.7=27.3℃
⊿T5=21.3+
42.92+2.39-21.7=30.6℃
⊿T6=21.3+
46.11+2.85-21.7=33.2℃
⊿T7=21.3+
48.48+3.31-21.7=35.2℃
9、混凝土的松驰系数
A1=0.023701d-1；A2=3.45167d-1；p1=0.067419d-1；p2=9.43797d-1；
S（i）=1-
（1-e-p1t）-
（1-e-p2t）
S
（1）=1-
（1-2.718-0.067419×1）-
（1-2.718-9.43797×1）=0.657
S
（2）=1-
（1-2.718-0.067419×2）-
（1-2.718-9.43797×2）=0.589
S（3）=1-
（1-2.718-0.067419×3）-
（1-2.718-9.43797×3）=0.569
S（4）=1-
（1-2.718-0.067419×4）-
（1-2.718-9.43797×4）=0.551
S（5）=1-
（1-2.718-0.067419×5）-
（1-2.718-9.43797×5）=0.533
S（6）=1-
（1-2.718-0.067419×6）-
（1-2.718-9.43797×6）=0.517
S（7）=1-
（1-2.718-0.067419×7）-
（1-2.718-9.43797×7）=0.502
10、混凝土的温度收缩应力计算（二维）
σ=
H（t）Ri
σ1=
×0.657×0.6=0.11
σ2=
×0.589×0.6=0.33
σ3=
×0.569×0.6=0.65
σ4=
×0.551×0.6=1.03
σ5=
×0.533×0.6=1.25
σ6=
×0.517×0.6=1.52
σ7=
×0.502×0.6=1.75
11、温度开裂指数计算
K=
K1=
（安全）
K2=
（安全）
K3=
（安全）
K4=
（不满足要求）
K5=
（不满足要求）
K6=
（不满足要求）
K7=
（不满足要求）
由于混凝土抗渗要求较高，K取1.5合适。
根据以上计算结果分析，浇筑后第四天混凝土的温度收缩应力强度不断增大，不能够满足混凝土抗拉强度要求，将会出现温度收缩应力裂缝。
为了防止块体温度过高而引起的收缩应力裂缝，必须采取如下措施：
降低混凝土的出机口及入仓温度（本工程大体积混凝土浇筑出机口温度控制在28℃以下），从而降低混凝土内部温度，最终减小混凝土内外温差，使内外温差控制在规范规定的范围内，不使混凝土由于温差过大产生的温度应力而使混凝土开裂破坏。
5.2.3混凝土的运输
在运输过程中采取以下措施：
1、对于高温季节里远距离运输混凝土的情况，考虑搅拌车的延迟搅拌，使混凝土到达工地时仍处于搅拌状态。
混凝土罐车的搅拌桶，使用冬季保温用的棉被包裹保温，使混凝土温升减低，从而保证混凝土的入仓温度符合计算公式中采用的入仓温度，或是低于计算公式采用的入仓温度。
5.2.4混凝土浇筑和修整
合理安排混凝土浇筑时间，以避免在日最高气温时段浇筑混凝土。
在高温干燥季节，晚间浇筑混凝土受风和温度的影响相对较小，而此时的相对湿度较高，因而早期干燥和开裂的可能性最小，因此尽量选择在傍晚和夜间浇筑混凝土。
1、在炎热气候条件下浇筑混凝土时，采取措施降低混凝土温度，并配备足够的人力、设备和机具，以便及时应付预料不到的不利情况。
2、夏季混凝土施工时，振动设备较易发热损坏，故准备好备用振动器。
与混凝土接触的各种工具、设备和材料等，如泵管、混凝土浇筑导管、钢筋和手推车等，不要直接受到阳光曝晒，必要时应洒水冷却。
混凝土浇筑面如果不能避开中午最热时段，混凝土浇筑仓面应采取搭设遮阳棚的降温措施。
遮阳棚要在混凝土浇筑前完成，并经过技术、生产部门验收通过，认为可行后才能开盘浇筑混凝土。
3、夏季浇筑混凝土前进行精心计划，混凝土浇筑达到连续、快速的浇筑。
混凝土表面如有泌水时，应采取措施排水或抽水。
4、加快混凝土入仓覆盖速度，缩短其暴露时间。
5、根据具体气候条件，发现混凝土有塑性收缩开裂的可能性时，应采取措施，如进行混凝土二次振捣，加强抹面，在塑性收缩开裂前将混凝土的表面进行抹平压光处理，混凝土表面处理合格后，立即覆盖塑料薄膜等措施，以控制混凝土表面的水分蒸发。
5.2.5混凝土的养护
夏季浇筑的混凝土，如养护不当，会造成混凝土表面出现塑性收缩裂缝等，因此，在混凝土养护方面采取如下措施：
1）养护时间的控制：
在混凝土表面抹平压光作业完成后或混凝土初凝后立即进行洒水养护。
2）优先采用覆盖洒水养护方法，连续养护。
在混凝土浇筑后的1～3天内，采取连续浇水养护，保证混凝土处于充分湿润状态，之后14天按照施工方案要求的方法不间断养护，或严格遵守国家标准规定的养护龄期，使混凝土有一个良好的养生环境，至使混凝土的强度增长速度连续可靠。
3）当完成规定的养护时间后拆模时，在混凝土表面覆盖潮湿的覆盖层，具体养护方法如下：
对于倒虹吸底板采取覆盖洒水进行养护；对于倒虹吸顶板覆盖草帘洒水养护；对于倒虹吸边墙、挡墙采取覆盖草帘洒水养护；对于桥梁箱梁、渡槽槽身采取覆盖草帘洒水养护；对于其它结构物采取直接洒水养护。
5.2.6浇筑时间安排
1）一般混凝土浇筑施工尽量避开中午高温时段，在早晨6点前、下午5点后和阴天的时候进行施工，以此控制混凝土入仓温度。
2）对高强度混凝土如渠道渡槽、箱梁混凝土，选择在夜间或阴天施工。
5.2.7测温
1、混凝土浇筑完成后，项目部试验室安排专人负责测温，对混凝土表面温度、环境温度、混凝土内部温度进行测量并详细记录，以保证混凝土内部与表层之间的温差不超过25度。
1）测温管的制作
测温管采用PVC管制作而成，内径17㎜，长度按埋设位置的基础筏板厚度加工，下口塞入长600㎜的ф16紫铜管，外面用胶布裹坚实，紫铜管下端用胶布层层封住，PVC管上露200，管内灌入机油，浇筑砼前插入一根ф14的钢筋防止塑料管变形，塞紧管口后胶布密封。
表面温度测量点直接用30㎝长镀锌管点焊在上层钢筋网片上。
2）测温点的布置
测温点的布置原则应在有代表性的整个基础底板最深处、底板四个角点及结构尺寸变化较大的地方。
测温点的布置详见测温点布置图，测温点分别设置在筏板的下部和中间位置，表面温度在砼面向下5-10㎝部位量取。
3）测温的时间
砼浇注完6至10小时开始测温。
2d内，每2h测温一次； 龄期3-7d内，每4h测温一次，7天后一天测一次，14天后结束测温，每次测温同时须测出周围环境的温度。
2、若发现混凝土内外温差大于25度时，应及时调整养护措施，采取通水冷却等措施，以控制混凝土的内外温差。
6.夏季高温施工紧急情况的处理方法
1、根据工程情况，结合气候条件，适当调整作息时间，露天作业集中的地方，搭设休息凉棚。
给职工发放必要的防暑降温用品，现场配备充足的卫生饮水点。
在现场工作室、宿舍和食堂安设电风扇等通风降温设施，保持较好的休息环境。
2、加强对班组全体人员的宣传、教育，使每人都掌握夏季施工过程中的注意事项，做到每人都懂得保护自己；懂得救护他人；
3、轻度中暑患者：
现场作业人员出现头昏、乏力、目炫现象时，作业人员应立即停止作业，防止出现二次事故，其他周边作业人员应将症状人员安排到阴凉、通风良好的区域休息，供应其凉水、湿毛巾等。
并通知项目部管理人员进行观察、诊治；
4、严重患者（昏倒、休克、身体严重缺水等）当作业现场出现中暑人员时，应拨打急救电话并在第一时间转移到新郑人民医院或最近的其它医院，进行观察、治疗。
新郑市人民医院急救电话：
6，，，24小时值班电话：
0371－（）。
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