冬季施工保证措施

A 冬季施工保证措施

A.1 冬季施工准备

A.1.1 水源防冻措施

管道埋置在冰冻层以下，以避免冬期施工时水管冻裂。现场露明自来水管用草帘被及塑料薄膜包裹，节门处用锯末包裹、草帘被苫盖。

A.1.2 搭设暖棚

搅拌棚下部用砖砌防火墙1.2m高，周边用双层铅丝网夹塑料布围护，进出口挂阻燃草帘被门帘。暖棚内设两个水箱，每个水箱用3根8kw电热管给水加温，水温不得超过80度。

A.2 冬季施工安全措施

1. 进入冬季施工前，对掺外加剂人员、测温保温人员，专门组织技术业务培训，学习本工作范围内的有关知识，明确职责。

2. 及时收听天气预报，防止寒流突然袭击。

3. 安排专人测量施工期间的室外气温，砂浆、砼的温度并作好记录。

4. 组织有关机具、外加剂和保温材料进场。

5. 工地的临时供水管道及白灰膏等材料做好保温防冻工作。

6. 冬季施工时，要采取防滑措施。生活区及施工道路、架子、坡道上的积水、积雪、要经常清理，马道上钉防滑条。

7. 大雪后必须将架子上的积雪清扫干净，并检查马道平台，如有松动下沉现象，务必及时处理。

8. 冬施前搭设好砼、砂浆搅拌棚，封闭要严密，留设活动进出料口，保证棚内正温。搅拌用水的温度宜控制在60～80℃，加热方法根据现场条件采取电加热。

9. 现场火源，要加强管理；使用电焊、气焊时，应注意防止发生火灾。施工现场水源及消火栓应设标记。

10. 生活取暖全部使用电暖气，禁止采用电热毯、电炉子、煤火劈柴取暖。

A.3 冬季施工工艺措施

A.3.1 模板工程冬季施工措施

1. 冬施浇注砼前，认真检查模板，清理模板内的冰霜。

2. 模板和保温层在砼达到临界强度并冷却到5℃后方可拆除。拆模时砼温度与环境温度差大于20℃时，拆模后的砼表面应及时覆盖，使其缓慢冷却。

A.3.2 砼工程冬季施工措施

1. 工程采用商品砼，零星砼采用现场搅拌。冬季施工中，应认真执行配合比，水泥标号不得低于425＃，应优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，最小水泥用量不得低于300㎏/m3，水灰比不大与0.6，应严格检查控制砼原材料及外加剂的质量；对砼加热搅拌、运输、浇筑、测温、养护进行严格控制。

2. 砼在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，砼运输、浇筑容器需保温，以保证砼的出罐温度和入模温度达到要求。对商品砼在运输和浇筑过程中的温度和覆盖保温材料，均应进行严格控制。

3. 砼的入模温度要求不低于6℃，掺加复合型早强防冻剂，具有减水、引气作用，其掺量由试验确定。

4. 砼采用综合蓄热法养护，在砼达到抗冻临界强度之前，砼表面覆盖的具体措施：竖向结构用一层塑料薄膜包裹外挂岩棉被，水平结构用一层塑料薄膜和岩棉被覆盖。

5. 现场设标养室，室内温度20±3℃，湿度90%以上，进行试件的标准养护。现场除留置用于检验拆模时砼强度的同条件养护试块以外，还要留置用于结构检验和验收用的同条件养护试块。同条件试块在现场按砼结构实际状况进行保温养护。

6. 砼冬期施工，安排专职测温员测出砼养护期间的温度，认真做好每个段的测温记录，以准确反映砼内实际温升及砼表面温度，采取有效保温措施防止砼受冻。

A.3.3 测温要求

1. 在有代表性的部位选测温点数个，预留测温孔。

2. 全部测温孔均应编号，并绘注于平面布置图上，与测温记录表相对应。

3. 混凝土自浇筑完成后每间隔2h测温一次，三天后每6h测量一次。

4. 测温时，测温计应与外界气温隔离，并留置在测温孔内不少于3min。

5. 浇筑商品混凝土随车测量每一车的混凝土出罐及入模温度并使用专表记录。

6. 混凝土的浇筑及养护期间应做好施工环境的测温记录，要求每昼夜不少于4次，并记录每日的最高最低气温。

A.3.4 砌体工程

1. 砂浆采用热水搅拌，内掺防冻剂，具体掺量参照使用说明书。

2. 砂浆的运输使用过程中要采取保温措施，进行覆盖。

3. 每日完成的砌体采用草棉被进行覆盖保温防冻。

4. 砂浆试块的留置除应按常温规定要求外，应增设不少于两组与砌体同条件养护的试块，分别用于检验各龄期强度和转入常温28d的砂浆强度。

A.3.5 装饰装修工程

1. 室内抹灰的环境及养护温度，不应低于5度 ，抹灰工程结束后在7天以内，应保持室内温度不低于5度 ；抹灰层可采取加温措施加速干燥。当采用热空气或带烟囱的火炉

加温时应设有通风排湿装置。

2. 冬季室内涂料、油漆工程，应在采暖条件下进行，室温保持均衡，一般室内温度不宜低于10度、相对湿度为60%。不得突然变化、通风时应设专人负责测试和开关门窗，以利通风排湿气，当需要在室外施工时其最低环境温度不应低于5度；控制在上午10点至下午4点。

A.4 冬季施工热工计算

A.4.1 混凝土养护初温的计算书

一、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、混凝土现场出机温度T0 = 12℃；（对商品砼提出技术要求）

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 ：封闭式自卸车；

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)泵管外不保温

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、混凝土被钢材吸热后温度

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 （按楼板部位计算）

(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) 钢筋与钢模板总重量mf = 366kg/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 = 9.17℃

3、计算结果

混凝土入模温度 = 10.17℃

三、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 = 9.17℃

(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 = 6.36℃

3、计算结果

混凝土养护初始温度 = 6.36℃

A.4.2 蓄热养护时间的计算书

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（按100㎜厚楼板计算，保温材料：毛毡）

(1) 结构的冷却表面积Ac = 18m2；

(2) 结构体积Vc = 1.8m3；

(3) 混凝土浇筑完毕时的温度T0 = 6.36℃；

(4) 每千克水泥的水化热Cce = 225kJ/kg；

(5) 每立方米的水泥用量mce = 220kg/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 = 1.2；

(9) 保温材料各层厚度di = 0.05m；

(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 = 10m-1；

(2) 混凝土养护期间的平均温度Tm = 2.02℃；

(3) 模板及保温材料总热阻R = = .48m2·K/W；

(4) 混凝土冷却至零度时间t0 = 432.37H。

A.4.3 混凝土成熟度计算

成熟度法

一、计算公式

用计算法估算混凝土强度宜按下列步骤进行：

(1)用标准养护试件的各龄期强度数据，经回归分析拟合成下列形式曲线方程：

公式一

式中 f -- 混凝土立方体抗压强度（N/mm2)；

D -- 混凝土养护龄期(d)；

a、b -- 参数。

(2)根据现场的实测混凝土养护温度资料，用下面的公式计算混凝土已达到的等效龄期(相当于20℃标准养护的时间)。

公式二

式中 h -- 等效龄期(h)；

αT -- 温度为T℃的等效系数；

tT温度为T℃的持续时间(h)。

(3)以等效龄期t作为D代入公式(二)可算出强度。

用标准养护试件各龄期强度数据，经回归分析拟合成成熟度-强度曲线方程：

式中 f -- 混凝土立方体抗压强度（N/mm2

a、b -- 参数；

M -- 混凝土养护的成熟度(℃·h),按下式计算：

式中 T -- 在时间段t内混凝土平均温度(℃)；

t -- 温度为T的持续时间(h)。

二、计算参数

经验公式中的回归系数a、b可由下表得到:

回归系数a、b值表

水泥品种 混凝土强度等级 外加剂型号 a b

普通硅酸盐 C30 Ⅰ 36.68421 1170.687

普通硅酸盐 C30 Ⅱ 25.62715 850.0695

注:外加剂Ⅰ为：木钙0.2%,硫酸钠2.0%,三乙醇胺0.03%；

外加剂Ⅱ为：建Ⅰ型减水剂0.5%,硫酸钠2.0%,亚钠2.0%

混凝土强度等级为：普通硅酸盐；水泥的品种为：Ⅱ；外加剂型号为：C30型；采用蓄热法养护。

三、计算结果

混凝土浇筑后测温记录及计算

1 2 3 4 5

从浇筑起算 实测养护 间隔时间 平均温度 (T+15)t

养护时间(h)

24 48 72 96 120 144 168 192 温度(℃) 2.02 2.02 2.02 2.02 2.02 2.02 2.02 2.02 t(h) T(℃)

24 2.02 24 2.02 24 2.02 24 2.02 24 2.02 24 2.02 24 2.02 408.48

408.48

408.48

408.48

408.48

408.48

408.48

216 2.02 24 2.02 408.48

240 2.02 24 2.02 408.48

2 2.02 24 2.02 408.48

288 2.02 24 312 2.02 24 336 2.02 24 360 2.02 24 384 2.02 24 408 2.02 24 432 2.02 24 解

①根据表的成熟度－强度数据，经回归分析得：

a = 25.62715

2.02 408.48

2.02 408.48

2.02 408.48

2.02 408.48

2.02 408.48

2.02 408.48

2.02 408.48

b = 850.069519

②根据养护测温资料，计算成熟度；

③取成熟度M值，代入公式；

强度 f = 25.62715e-850.069519/6944.160156 = 18.139534

砼冷却到零度时，其强度已达到18/30=60%，满足抗渗砼受冻临界强度不宜小于设计强度等级值50%的规范要求。