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冬施方案
丁香岛一标段工程冬期施工方案
1、编制依据
1.建筑工程冬期施工规程(JGJT104-2011)
2.丁香岛一标段工程建筑及结构施工图纸
3.工程施工组织设计
4.工程总工期网络计划
2、工程概况
本工程为天津团泊湖建设有限公司投资建设的丁香岛一标段工程,包括13栋别墅、4栋公建以及3个单体地下车库,总建筑面积为43300平米。
工程为钢筋混凝土剪力墙结构,地下一层,地上二层。
3、施工部署
3.1进度安排
根据总体工期网络控制计划,以及天津市常年进入冬期施工的日期(约在11月中旬)和结束冬期施工的日期(约为三月中旬),在冬期施工过程中主要进行如下分项工程的施工:
12#、13#楼、14#楼-1层结构及周边后浇带以内的地库结构。
3.2组织机构
项目成立冬季施工领导小组,主管工程冬期施工的准备、实行、落实、检查等工作,具体人员组成及分工如下表:
姓名
职务
责任
陆新
项目经理,组长
全面负责项目的冬期施工领导工作
沈河山
生产经理,副组长
主管现场冬期施工的实行、落实、检查工作
黄吉业
技术负责人
冬季施工方案、措施的制订与编制,技术问题的处理
俞洪新
安全员
负责冬期施工期间的安全、消防、防火及现场的文明施工
管永旭
施工员
负责管理施工现场冬施措施的具体实施情况
江明宇
质检员
全面检查冬施期间13楼及周边地库各分部分项工程的质量
顾旭东
质检员
全面检查冬施期间12、14及周边地库各分部分项工程质量
周晨晨
试验员
负责每日测温以及施工中的取样送检工作
陈永明
材料员
负责冬期施工物资的采购、保管
杨小平
机电工长
负责现场临时水电线路的冬期保温措施的落实、检查与维修
3.3冬施原则及特点
冬期施工原则:
当室外平均温度连续五天稳定低于5°C即进入冬期施工;当室外平均温度连续五天高于5°C时即解除冬期施工。
冬期施工特点:
(1)冬季施工条件及环境不利,是工程质量事故出现多发季节,其质量事故出现约占全年的三分之二以上,尤以混凝土工程居多。
(2)质量事故出现的隐蔽性、滞后性,即工程是冬天施工的,大多数在春季开始才暴露出来,因而给事故处理带来很大难度。
(3)冬期施工的计划性和准备工作时间性强。
4、施工准备
4.1技术准备
⑴编制冬期施工方案,编制原则是确保工程质量、经济合理、技术上可靠,使增加费用最少,所需材料和热源有可靠的来源,并尽量减少能源消耗,施工进度快,缩短工期。
⑵进入冬期施工前,对现场施工人员专门组织技术培训,学习冬施规程、施工方法及有关的技术措施,明确各自的职责。
⑶安排专人进行测温工作,与当地气象台保持联系,及时掌握天气变化情况,防止寒流突然袭击,做好天气突变的防范措施。
⑷作好冬期施工中混凝土的配合比工作。
4.2现场准备
(1)根据工程目前实际进度,提前组织有关机具和保温材料进场(主要为彩条布及保温阻燃岩棉被)。
(2)作好临时用水的水管及消防管的保温防冻工作,管线暴露在室外的外包橡塑保温层,并用防水丝布缠紧。
(3)墙、柱模板背面以及楼板浇筑完成后挂50mm厚保温岩棉被进行保温。
(4)现场设气温测量箱(内放测温计)放置于办公室门口,由试验部门测定大气温度。
定制天气预报信息,记录天气预报,以便在寒流到来前作好各项保温防冻措施。
(5)做好现场的排水坡度,严格控制临时用水量,避免地面结冰。
(6)对运输道路路面采取防滑措施,确保运输畅通。
(7)做好现场热源供应设施的安装与封闭。
(8)做好现场上水的出水口、消火栓及明水管的保温采用30mm厚橡塑保温层,管道外围采用岩棉毡包裹,并用10#铁丝绑住牢固。
(9)水源循环散热的露天设备(如机动车),要加防冻液或停机放水。
(10)准备足够的保温材料和防冻液。
4.3材料准备
材料部门在进入冬期施工前进行所需各项材料的准备工作,材料进场后由仓库做好各项材料的验收、保管、发放工作。
各项冬施材料需用情况如下表所示,现场施工中如遇其它所需材料,向材料部门提出计划后另行购置。
冬施材料计划
序号
冬施材料
单位
数量
备注
1
保温岩棉被
m2
12000
覆盖保温
2
再生塑料布
m2
5000
覆盖保温
3
彩条布
m2
8000
用于挡风
4
温度计
个
4
测温大气温度
5
红外测温仪
个
2
测温
其它劳保用品各工种进行相应配置。
5、操作工艺及施工方法
5.1钢筋工程
⑴、当环境温度低于-20C时,不得进行冷弯及焊接加工操作。
⑵、每天正式生产前对加工机械进行检查、调试,并进行试加工。
⑶、对加工机械进行临时覆盖,遮挡雨雪。
5.2混凝土工程
本工程冬期混凝土采用综合蓄热法施工
5.2.1对商品混凝土材料要求
⑴、为保证混凝土的全面质量,冬期混凝土施工的重点是防止混凝土硬化初期遭受冻害,并尽早获得强度。
⑵、混凝土冬期施工选用P.O42.5水泥,水泥碱含量不大于0.6%,水泥温度控制在50~60℃之间。
⑶、粗骨料选用5~25mm,含泥量<1%,泥块含量<1%,使用前应先经暖气加热,保证其不含冻块。
⑷、砂子选用中砂,含泥量<3%,泥块含量<1%,使用前应先经暖气加热,保证其不含冻块。
⑸、外加剂应具有高早强、减水率高等特点,且不会增加每方混凝土的碱含量,同时不含氯盐及尿素等有害物质。
⑹、冬期施工期间搅拌站在进行混凝土试配时应考虑一定的富裕系数,混凝土富裕系数取120%。
最小水泥用量不少于300kg/m3,水灰比不大于0.6。
适当加大外加剂的用量,提高减水率,从而减少混凝土的单方用水量,提高混凝土的防冻性能。
⑺、化学外加剂的配量及原材料加热温度,由混凝土供应方提供试配,制订出不同温度条件下的配合比方案,经甲方、监理同意,项目经理部根据结构不同部位,不同温度条件,提出申请使用。
要求商品混凝土搅拌站对掺外加剂人员组织专门的技术业务培训。
5.2.2混凝土的搅拌及运输
⑴、搅拌站实验室在试配过程中应考虑混凝土搅拌及运输过程中混凝土热量的散失。
当不满足要求时应及时采取措施。
⑵、现场施工人员在混凝土浇灌过程中密切观测罐车中混凝土的温度,以保证混凝土出机温度不低于12℃。
⑶、混凝土搅拌车应采取保温措施,且搅拌车出站后应尽快到达现场,尽量防止混凝土的热量损失。
⑷、混凝土搅拌车到场后应合理安排浇筑顺序,每车混凝土不得停滞时间过长。
⑸、混凝土输送泵管采用阻燃岩棉被进行包裹,防止泵送过程中混凝土的热量损失。
5.2.3混凝土的浇筑
⑴、混凝土浇灌前,浇灌部位若有积雪或冰屑应清除干净。
⑵、现场浇灌混凝土前应做好充足的施工准备,采用快铺料、快振捣及时覆盖的快速施工法。
⑶、楼板混凝土收光时,为避免因温度过低造成混凝土表面冻结,应随收光随覆盖,为避免收好的混凝土表面被踩踏破坏,所有覆盖保温材料、测温、搓毛人员均须在跳板上行走,跳板铺设在预埋于顶板中的马凳铁上。
马凳铁沿板长跨方向布置,间距为1.5m,每跨板至少铺设一块跳板。
⑷、在施工缝处接着浇筑混凝土时,应先除掉水泥薄膜和松动石子,将表面湿润冲洗干净,并使施工缝处原混凝土的温度高于2oC,然后铺抹水泥砂浆或与混凝土砂浆成分相同的砂浆一层,待已浇筑的混凝土强度高于1.2MPa时,允许继续浇筑。
⑸、冬期混凝土振捣要快速,浇筑前应做好必要的准备工作,如模板、钢筋和预埋件检查、清除冰雪冻块,浇筑时所用脚手架、马道的搭设和防滑措施检查等。
⑹、浇筑剪力墙混凝土时,混凝土应分层,每层厚度不得超过50cm。
梁板混凝土一般同时浇筑,从一段开始向前推进,混凝土浇筑时应尽可能缩小面积。
楼板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚,振捣后用木抹子抹平,然后铺塑料薄膜,其上及时铺盖岩棉被保温层。
⑺掌握气温动态,浇筑混凝土时尽可能避开最低温度。
当气温低于-15C时,负责人应检查相应的准备工作,确定无误经批准后方可进行混凝土浇筑。
温度低于-20C由项目部通知混凝土搅拌站重新调整配合比,以保证现场混凝土浇筑质量。
5.2.4混凝土的保温
⑴、在施工层及下一层范围内,主楼外围四周用彩条布封闭挡风。
⑵、楼板:
混凝土浇筑完一块立即找平,并迅速覆盖一层塑料布加一层阻燃岩棉被,特别注意边缘的保温,温差过大时全部覆盖双层岩棉被保温。
(3)、剪力墙:
模板的保温措施同柱,混凝土浇筑完毕,墙顶部立即覆盖再生塑料布和岩棉被进行保温,若遇寒流或平均气温较低时,模板外加包阻燃岩棉被。
(4)、冬季施工期间,墙拆模需待混凝土同条件试块强度达到4MPa方可进行,竖向结构拆除模板后立即涂刷养护液体,所用的养护液必须含有防冻剂,岩棉被外包玻璃丝布,塑料布接缝烫封牢固,提高保温材料的周转使用率。
(5)、混凝土的覆盖保温是冬季蓄热法施工的关键,保温材料要求覆盖均匀,边角接搓部位严密并压实。
(6)、保温完毕,值班工长要认真检查,遇有大风天气,要设专职值班人员检查保温覆盖情况,并负责修复被风吹坏的覆盖层。
5.2.5混凝土测温
⑴、混凝土测温内容:
①大气温度:
用温度计测量,每昼夜测温不少于4次(每昼夜2:
00、8:
00、14:
00、20:
00各测一次),并需监测最高、最低气温。
②混凝土出机温度(保证在12℃),混凝土入模温度(保证在5℃以上),每一工作班不少于4次,并做测温记录。
③混凝土养护温度:
在混凝土达到受冻临界强度4.0Mpa前,每隔2h测量一次,达到受冻临界强度4.0Mpa以后,仍需继续测温,每隔6h测量一次,直至温度稳定不再变化,和大气温度一样时为止。
⑵、由试验员田周晨晨负责各项测温工作,所有参与测温工作的人员应认真负责,并经过有关知识的培训。
⑶、测温点应设在有代表性的结构部位和温度变化大易冷却的部位。
⑷、所有测温点应进行编号。
(测温孔编号图附后)
⑸、由于墙、板较薄,用红外线测温仪对其表面进行测温。
⑹、测温要求
①.现浇混凝土在测温时按测温孔编号顺序进行。
②.混凝土养护期间,测温员应按方案要求认真进行测温工作,填写项目齐全,不得弄虚作假。
若发现混凝土温度过高或过低,应及时告知技术部门采取措施。
⑺、测温管理
①.每层或每施工段停止测温时,由项目试验员填写测温记录,签字后交项目技术负责人审阅签字。
②.项目部的试验员在项目技术负责人的直接领导下,负责本工程的测温领导工作,每天要看测温记录,发现异常及时汇报,以便及时采取措施,由混凝土工长负责混凝土保温工作及临时处理措施实施。
③.项目质检人员每天要检查现场测温、保温情况,对发现的问题及时提出整改并向质量总监汇报并协助相关人员处理有关冬施疑难问题。
④.测温人员在每段停止测温时要及时上交测温记录,平时发现问题及时向工长和技术总工汇报,以便采取措施。
⑤.测温人员每天24h都应有人上岗实行严格的交接班制度,测温人员分段填写测温记录并妥善保管。
⑥.测温人员经常与保温人员取得联系,如发现保温措施不当使温度急剧变化或降温过速等情况,应立即向相关工长或项目领导汇报进行处理。
⑦.项目试验员将收集的测温记录定期交项目资料员处归入技术档案,以备存查。
⑧.测温时,要事先在楼板上搭设脚手板,以便测温人员来回走动,每次测温完毕应将岩棉被被恢复,重新盖好。
5.3.6混凝土试块留置
进入冬期施工后,混凝土试件应比常温时增加不小于两组与结构同条件养护的试块,分别用于检查受冻前的混凝土强度和转入常温养护28天后的混凝土强度,试验报告纳入竣工技术资料。
(冬施部位,待第二年解冻后,全部进行混凝土强度实体检测)
冬施混凝土取样表
部位
受冻前临界强度
拆摸
同条件转常温28天强度
标养
梁、板
一组
一组
一组
一组
墙、柱
一组
/
一组
一组
6、安全保障措施
⑴、入冬前,项目组织现场人员进行冬施安全、消防教育。
制订安全生产和防滑、防冻、防火、防爆的具体措施,教育职工注意施工岗位安全,严守各项规章制度。
⑵、施工中应把“安全第一”放在首位。
平时,所有工作人员必须注意防滑,防摔,穿暖衣服,带手套。
不得在工作地点采用明火取暖及用大功率电炉,灯具取暖,施工中严格按施工方案进行,不得违章作业,技术管理人员做好安全交底。
⑶、因冬季是失火等事件易发阶段,冬季施工领导小组必须提高对消防的重视程序,制定较详细的消防管理细则。
⑷、严格动火证的签发制度,用火操作必须经申请同意,并设专人监护,配合好消防器材和消防用水。
⑸、施工现场必须按方案要求做好防冻保温工作,注意天气预报,注意大风天气及寒流袭击对安全生产带来的影响。
⑹、现场保温材料一律采用阻燃岩棉被,设专人检查,消防场内易燃杂物,保证安全生产。
⑺、各种化学外加剂及有毒物品,油料等易燃物品,设专库存放,专人管理并建立严格的领取制度。
⑻、各种架子上人马道应牢固可靠并定期检修,大风及雪后要认真清扫、检查及消除隐患。
斜道应设防滑条。
施工人员要做到尊章守纪,杜绝违章作业,违章指挥冒险作业。
停工后又复工的工程的外脚手应经全面检查后再用,雨雪天上班前应先检查脚手再让工人上去操作,并形成制度。
⑼、加强现场临时用电管理,严禁乱接线,加强平时的用电线路的检查,避免因线路老化造成漏电事故。
⑽、做好工程的越冬安全防护工作,防护用外架及安全网及时检查、及时维护。
⑾、冬季取暖要注意通风良好,并做好安全防范,每周由项目部安全员俞洪新进行安全检查。
⑿、现场所有易燃物品应专门堆放,易燃物品堆放距离应符合防火规定,易燃物品堆应设置足够的消防器材。
⒀、所有消火栓应设明显标志。
消火栓附近不得堆积物件,地上消火栓应在入冬前作好保温处理。
工地应采取措施保证用水水源。
⒁、严格执行用火申请制度。
采用电气焊设备时,不得用明火烘烤设备的冻结故障。
焊接前必须将附近或下方的易燃物清理干净,焊接完毕后要仔细检查有无遗留火种。
当采用焊接连接时,焊接前必须采取周密的隔火、防火措施。
附录:
热工计算
本工程中墙模板采用覆膜木模板,工程的竖向结构中最薄弱的为墙体,所以采用综合蓄热法施工时,只要重点计算墙体混凝土是否能满足冬施要求即可。
根据《建筑施工手册》,在混凝土掺防冻剂后,混凝土出机温度不得低于10℃,入模温度在5℃以上。
计算中室外的气温较常年取其平均最低温度-10℃。
但是为了保证混凝土的施工质量,要求所有混凝土的出机温度必须大于或等于12℃。
墙、柱模板的保温采取板背面外挂50mm厚保温岩棉被,拆模以后及时在墙、柱混凝土表面挂设一层塑料并加敷保温岩棉被。
㈠、计算混凝土拌合物经过汽车泵运输至浇筑地点时的温度T2
公式为:
T2=T1-(att+0.032n)(T1-Ta)
公式中:
T1—混凝土拌合物的出机温度,即到达现场的温度,取T1=12℃
T2—混凝土拌合物经汽车泵至投料点的温度(℃)
a—温度损失系数(h-1)a=0.1;
tt—混凝土自运输至浇筑成型完成的时间(h),tt=0.5h(运输时间20min,浇筑时间10min)
Ta—运输时的环境气温(℃),Ta=-10℃
n—混凝土转运次数,采用汽车泵送砼n=1次
T2=T1-(att+0.032n)(T1-Ta)
=12-(0.1×0.5+0.032×1)×[12-(-10)]
=10.196℃
㈡、考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度T3:
公式为:
T3=
公式中:
T3—考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度(℃)
cc、cf、cs—混凝土、模板材料、钢筋的比热(kJ/kg.K)
混凝土:
cc=1kJ/kg.K;木模板:
cf=1.7~2.1kJ/kg.K取2.0
钢筋:
cs=0.48kJ/kg.K
mc—每立方米混凝土的重量(kg),mc=2400kg
Tf、Ts—模板、钢筋的温度,未预热者可采用当时环境气温(℃)
Tf=Ts=-10℃
mf、、ms—与每立方米混凝土相接触的模板,钢筋的重量(kg)
由于墙体厚200mm,所以每m3混凝土模板面积为10m2,墙体模板重mf=500kg(15mm厚胶合板单位面积重量为50Kg),每m3混凝土中钢筋重约88kg,即ms=88kg。
所以:
T3=
=(2400*1*10.196+2.0*500*(-10)+0.48*88*(-10))/(2400*1+500*2+88*0.48)
=4.18℃
㈢、混凝土蓄热养护过程中的温度计算
Tm=(ψe-Vce×t-ηe-Vceθ/θ+η/θ-ψ)/(Vce×t)+Tma
其中θ与ψ的计算公式如下:
θ=ω×K×M/(Vce×C×ρ)
ψ=Vce×Qce×Mce/(Vce×C×ρ-ω×K×M)
公式中:
t—养护时间
Tm—模板、钢筋的温度(℃)
Vce—水泥水化速度系数见表一,取0.013
Qce—水泥最终放热量见表一,取Q0=330
C—混凝土比热,取C=1KJ/kgk;
ρ—混凝土质量密度,取p=2400kg/m3;
a—透风系数,见表二,取a=1.3
W—每m3混凝土水泥用量见表三,取W=337kg
K—岩棉被的传热系数K=0.6
M—结构表面系数=表面积(m2)/体积(m3)
e—自然对数之底;
水泥最终发热量和水化速度系数表(表一)
水泥种类
水泥最终发热量Q0
水化速度系数(d-1)
普通52.5水泥
360
0.013
普通42.5水泥
330
透风系数表(表二)
围护层的种类
透风系数(a)
小风
大风
围护层由容易透风的材料组成
2.0
3.0
在容易透风的材料外面包以不容易透风的材料
1.5
2.0
围护层由不容易透风的材料组成
1.3
1.6
注:
1.小风:
风速<3m/s;大风5m/s。
每m3混凝土水泥用量参考表(表三)
水泥品种
混凝土强度等级
水泥用量(kg)
42.5
普通硅酸盐水泥
C30
300
C35
337
●首先计算构件表面系数M:
由于墙体高均为H,墙厚为200mm,按照最不利计算,取一个区,长L1=5m;结构表面系数为:
M=(5+0.20)×2×H/(5×0.20×H)=10.4
当保温采用δ=50mm厚的保温岩棉被时的保温计算如下:
Tma=-10,C=1,ρ=2400,Mce=337,ω=1.3.Vce=0.42,Qce=330,
M=10.4,按照养护9天进行计算,即t=9
Tm=(ψe-Vce×t-ηe-Vceθ/θ+η/θ-ψ)/(Vce×t)+Tma
ψ=Vce×Qce×Mce/(Vce×C×ρ-ω×K×M)
=0.013×330×337/(0.013×1×2400-1.3×0.6×10.4)
=62.62
θ=ω×K×M/(Vce×C×ρ)
=1.3×0.6×10.4/(0.013×1×2400)
=0.26
η=T3-Tma+ψ
=4.18+10+62.62
=76.8
Tm=(ψe-Vce×t-ηe-Vceθt/θ+η/θ-ψ)/(Vce×t)+Tma=(62.62×2.72-0.013×9-76.8×2.72-0.013×9×0.26/0.26+76.8/0.26-62.62)/(0.013×9)-10
=6.5℃
计算结果:
养护时间为9d,平均温度6.5℃。
参照《建筑施工手册》中强度曲线图如下:
用普通硅酸盐水泥拌制并掺有防冻剂的混凝土
在养护9天按照-10度考虑,混凝土强度达到40%,以超过临界强度值。
☆、结论
由于本计算书中的数据取值均为不利情况下的取值,比如室外温度取-10℃,透风系数取1.3,而混凝土的出机温度取≥12℃等,混凝土在50mm厚保温岩棉被覆盖情况下进行养护9天,其平均温度为6.5℃,混凝土强度约为设计值的40%>30%,满足冬施要求。
目录
1、编制依据1
2、工程概况1
3、施工部署1
3.1进度安排1
3.2组织机构2
3.3冬施原则及特点2
4、施工准备3
4.1技术准备3
4.2现场准备3
4.3材料准备4
5、操作工艺及施工方法5
5.1钢筋工程5
5.2混凝土工程5
6、安全保障措施10
附录:
热工计算13
丁香岛一标段工程
冬施方案
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