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冬期施工
作者:管理员    发布于:2013-08-23 18:21:25

一、工程概况

龙泽苑小区F组团高层住宅楼位于北京市昌平区回龙观小区内,由三栋塔楼组成,总建筑面积为39268m2,地下二层,为设备间及人防层;地上二十二层,为住宅。属全现浇剪力墙结构,混凝土强度等级有:C15,基础垫层;C30,基础底板,地下室外墙,十三以上墙、楼板、楼梯及其他;C35,十二层顶板以下内外墙。约有混凝土量20000m3,全部采用现场搅拌,泵送方法施工。

二、施工准备

2.1.技术、组织措施

  2.1.1.现场工长根据冬施施工的实际情况,编制冬期施工方案,同时积极协助项目经理完成冬施期间的日常技术管理工作。后台(搅拌机棚、砂石料场、外加剂储藏室)应根据工作的实际情况,作好相关冬施措施。有针对性的加强对操作工人的安全、技术交底工作。

  2.1.2.施工主要是,对现浇混凝土结构工程的实际情况,对现场搅拌站、骨料计量控制、混凝土保温、测温管理工作、外加剂计量、混凝土浇筑、振捣、测温、保温等项工作作为现场保证与技术措施管理的重点工作进行落实管理。并且对掺外加剂计量、测温、保温等几类专业操作人员及时定人、定岗。并由管理部门进行专门的技术业务培训,学习本工作范围内的有关专业知识,明确岗位职责,最后经本部门主管负责人考核合格后方可上岗。

2.2.现场准备                                         2.2.1.本工程现场搅拌混凝土,现场封闭式搅拌站内配置4台强制式搅拌机(型号JS500型)和2HBT60C型地泵,搅拌机2台采用PLP-800S型,供应混凝土输送工作。搅拌站采用竹胶板封挡,在竹胶板里侧挂草帘被,再用竹胶板将整个搅拌机棚包起来,门口采用挂草帘被,要求密不透风。顶棚采用架子管做屋架,满铺草帘被,用木条定边,用苫布遮盖,进口处现场采用机械翻斗车配送骨料,故无法保温,但应保证料口内无冻结砂块。搅拌站生火,温度≥0,并有专人看护,棚内设温度计,以保证随时观测温度。每个水箱能供应两个搅拌机用水,水箱容积为2.5t,并且采用循环供水。水箱采用电加热,并且水箱用岩棉被包裹,做保温处理,以提供施工搅拌用水,水温能够达到80

2.2.2混凝土输送泵管包裹岩棉被,包裹密实后用铅丝加以固定,卡环处单用岩棉被包裹,并用铅丝固定,遇到堵泵时易于拆、安管。

2.2.3.外加剂采用JD10防冻剂(复合型),适用于最低气温不超过-15℃。外加剂在使用过程前,先按照配比称出每盘用量,装入小袋内。

2.2.4.本工程采用大模板施工,在施工中采用5cm厚聚苯板块做为模板外保温,模板背楞处,使用粘贴胶条保温。

2.2.5.现场砂石料场为硬化地面,同时砌筑分料隔墙,以保证砂石质量,砂石料堆用保温被覆盖。       

    2.2.6.商品混凝土技术要求

    商混凝土计量和搅拌由供应厂家负责,其技术、质量要求另见商品混凝土技术合同。并对商品混凝土生产厂家提出碱含量要求。

   冬期施工混凝土入模温度保证在10℃以上。混凝土的塌落度控制在17cm±2cm

  混凝土的运输要求:

混凝土从搅拌站中卸出后到浇筑完毕的延续时间不得超过初凝时间。泵送混凝土时,如发生故障停歇时间超过45分钟,须用压力水冲洗,清除泵管内残留的混凝土。

商混凝土搅拌站在发送混凝土时,应随罐车签发货单,发货单应包括以下内容:收料单位、工程名称及部位、地址、配合比编号、运输编号、混凝土强度等级、发货数量、发车时间、到达时间、生产单位发货人、质量检查员、使用单位验收人。

    商品混凝土进场时各种资料必须齐全,现场不得加水,商品混凝土的质量、技术要求在定货合同时应明确。

    浇筑混凝土用的机具、架子等经检查合格。

冬施时要做大气测温及混凝土测温记录。

混凝土的进场验收:

 商品混凝土进场时各种资料必须齐全,现场不得加水,技术要求在定货合同时应明确。由试验人员对混凝土坍落度进行检测。

商混凝土站在运送混凝土时,应随车签发货单,发货单应包括以下内容:收料单位、工程名称及部位、地址、配合比编号、运输编号、混凝土强度等级、发货数量、发车时间、到达时间、生产单位发货人、质量检查员、使用单位验收人,现场设专人验收发货单和商品小票。

2.3材料准备                                         材料提前采购进场,搅拌站、大模板、顶板、砂石料堆、混凝土、现场水管、截门井、消火栓等使用的保温材料冬施用的外加剂进场存放及结构工程,使用42.5#普通硅酸盐水泥,现场严禁使用复合水泥。而且水泥不得直接加热,搅拌混凝土时,骨料中不得带有冰、雪及冻团。拌制混凝土的最短时间为90s

三、冬施现场各主要分项工程质量保证措施                     3.1、钢筋焊接工程                                       冬施期间,本工程钢筋连接主要为绑扎连接及电渣压力焊。由于只能采用现场焊接,为确保焊接接头质量,(1)遇五、六级大风;(2)下雨(雪)及气温低于-20℃以下时,严禁焊活作业。同时操作中风力超过3级时应有挡风措施,焊后未冷却的接头,严禁碰到冰雪。

    负温下,自动电渣压力焊的焊接步骤与常温相同,但焊接参数需做适当调整。特别是焊接电流大小,应根据钢筋直径和焊接时环境温度而定,它直接影响渣池温度、粘度、电渣过程的稳定性和钢筋熔化速度。

同时,现场负温条件下进行电渣压力焊,接头药盒拆除时间应延长2min左右,接头的渣壳应延长5min方可打渣。

3.2、模板工程

前面已对大模板保温有所要求(即大模板肋内充填50mm厚聚苯板块保温外挂架采用彩条布封严挡风等)。

现场采用综合蓄热法施工时,测试模内混凝土冷却至0 ℃前是否达到抗冻临界强度,现场虽已留置同条件试块做抗压试验,但由于现场实际施工的限制,可现场还应采用成熟度——强度曲线进行估算,加以对比。

M=∑(T+15t

M——混凝土养护的成熟度(℃、h

T——在时间段t内混凝土平均温度(℃)

在严冬期节,应保证C30混凝土的成熟度≥540时再拆模(一般为48h)。这样混凝土已达到基本受冻临界强度而不怕受冻。

3.3、混凝土工程

3.3.1.墙体混凝土浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪、污垢。并且在外挂架上再加封一层苫布,浇筑完毕后。用草帘被(三块缝合在一起)搭在模板上边,并在模板两边加设木方子,将草帘被压在下面,并在外墙模板的操作平台上搭苫布,将整个混凝土浇筑段盖起来,并将施工洞口封闭,在模板内生火,温度不得低于5℃,由专人看护。

3.3.2浇筑:混凝土浇筑完毕后应及时振捣,振捣器移动间距不宜大于作用半径的1.5倍。标准层高为2.8米,分三层振捣。浇筑须连续,浇注第二层时,震动棒须插入下一层5cm,保证接茬密实。并且振捣点要均匀,振捣要快插慢拔。分层浇筑时,已浇筑的混凝土温度在未被上一层混凝土覆盖前不应低于2℃。洞口振捣时要两侧同时振捣,防止狗洞产生。振捣阴阳角时,设专人用锤子敲击板面,以保证混凝土密实。振捣过程中不得漏振,防止墙面出现蜂窝。同时不得过振。在顶板浇筑前,混凝土工人用气泵将顶板清理干净。由放线工人抄50线,监理验钢筋、模板合格后开盘打灰。先搅1盘沙浆润滑混凝土泵管,以防堵泵。顶板混凝土采用赶浆法施工。振捣点要均匀,快插慢拔。工长要按照50线严格控制标高。墙根处按50线拉施工线。工人拿盒尺、木抹子先行找平,然后在用刮杠重新找平一遍。误差不得超过1cm. 

3.3.3顶板混凝土浇筑完毕后,用真空吸水机将顶板上的水吸干。吸水时,真空泵和集水室都灌满清水,软管及接头应无损伤。吸干后与未处理的混凝土相比,强度提高20%--60%,抗冻性提高22.5倍。抹平压光后,在顶板上覆盖一层塑料薄膜,然后再盖草帘被,在绑扎顶板钢筋前在下面各房间内生火,有专人看护。在炉火上、下垫铁板。当顶板达到临界强度4.0Mpa后,将火撤去,顶板覆盖时,中间加钢筋头,高出顶板2cm ,使草帘被不直接放在混凝土面层上。

3.3.4楼梯踏步混凝土浇筑,在楼梯间上封盖苫布,并在休息平台生火。在炉火上、下垫铁板。设专人看火。洞口采用彩条布封闭,用模板压住彩条布,用射钉枪加以固定。

3.3.5布料杆在使用完毕,清理干净,并将管内积水清净,用事先做好的罩子将其盖住,罩子采用草帘被缝合在一起。

3.4混凝土质量保证措施

3.4.1混凝土保温现场采用自身养护及覆盖法,掺入JD-10泵送防冻剂(集抗冻、早强于一身)。外加剂使用前,必须进行现场取样复试,各项指标合格后方可使用,防冻剂必须进行见证实验,有监理监督取样复试,防冻剂掺量为水泥用量的8%

3.4.2搅拌站采用封闭式保温,现场采用425#普通硅盐酸水泥,门口里侧安门,外帘安门帘遮挡。

3.4.3砂石料场加盖保温被防止受冻,混凝土搅拌时预先清理砂石中冰霜冻块,严格控制混凝土配合比及搅拌温度和入模温度。

3.4.4搅拌站负责人严格控制搅拌材料,外加剂计量、测温工作。搅拌站内施工配合比小黑板内容填写齐全,包括技术负责人签字,砂石含水率测定人签字。混凝土开盘应有现场技术负责人及监理签字同意方可开盘。

3.4.5冬施混凝土搅拌、浇筑应连续进行,以保证混凝土出机、入模温度,尤其应控制搅拌时间,拌制掺入外加剂的混凝土时,拌制时间应控制在150s

3.4.6混凝土施工浇筑时,留置施工缝处加强保温,并且注意施工缝的振捣要密实。

3.4.7混凝土墙体脱模前由墙模保温,混凝土试块必须留置同条件试块,当混凝土试块强度达到1.2Mpa,可松螺栓,达到抗冻临界强度4.0Mpa,可脱模。

四、现场混凝土测温及养护

测温工作是确保混凝土质量的重要措施之一,承担此项工作的人员由现场实验员负责培训,考核后上岗。

测温工作主要包括:1)大气温度、(2)骨料温度、(3)混凝土搅拌温度、(4)出机温度、(5)入模温度、(6)混凝土养护温度。

4.1大气温度测定

现场选用已经外部鉴定合格,有最高、最低温度的温度计,制作百叶箱300×300×400m按规范要求,设置于现场内运输通道道旁,距建筑物10m以外,通风处距地面1.5米的地方。测温要求每昼夜测定4次(700100014002100)测温工作以111日开始至320日结束为止,并统一填写公司的测温记录表格。测温人员应同时检查覆盖保温措施,了解结构的浇筑日期,要求温度养护期限等,若发现混凝土温度过高或过低时,应立即通知有关人员及时采取有效的措施。

商品混凝土在罐车进场后,由专人负责测量每一罐的出罐温度,入模温度,并进行记录。

4.2 混凝土养护温度

现场根据工程特点布置的测量平面图,测温孔应设在有代表性的结构部位(结构西北角应多布置测温孔)。再达到受冻临界强度之前,每隔2小时测温一次,达到受冻临界强度后,每隔6小时测一次,共计测温3昼夜或测到0为止,测温时温度计应插入测温孔1015cm(或板、墙厚度的1/2处)测温时让温度计与外界隔离,在孔口处用聚苯板塞严,温度计在测温孔内留置1min以上再进行读数。

五、混凝土温度计算

本工程因为工期比较紧,所以出±0.00后部分采用商品混凝土,结合现场搅拌施工。因此在冬期施工时,需要对现场搅拌混凝土温度进行计算和对现场保温进行计算。

5.1混凝土搅拌温度,出机温度,入模温度(见下表)

项目

温度(℃)

混凝土出机温度

+10

混凝土入模温度

+5

混凝土拌合物的搅拌温度可按下式计算:

T0=[0.9(MceTce+MsaTsa+MgTg)+4.2Tw(Mw-WsaMsa-WgMg)])+C1Wsa Msa Tsa+ Wg Mg Tg -C2(WsaMsa+WgMg)]÷[4.2Mw-0.9(Mce+Msa+Mg)]

式中T0——混凝土拌合物理论温度(

    Mw, Mce, Msa, Mg——水、水泥、砂、石的用量(kg

    Tw, TceTsaTg——水、水泥、砂、石的温度(℃)

    WsaWg——砂、石含水率(%

    C1,C2——水的比热容[KJ/kg*k]及溶解热(KJ/kg)。

当骨料温度>0℃时,C1=4.2C2=0

          0℃时,C1=2.1C2=335

混凝土拌合物的出机温度,可按下式计算

     T1=T0-0.16T0-Ti

T1——混凝土拌合物的出机温度(℃)

T0——搅拌机棚内温度(℃)

由于现场搅拌站内搅拌机与混凝土泵车设置为一体,即混凝土搅拌完成后,直接倒入泵车中进行浇筑,故混凝土拌合物经运输到浇筑时损失的温度T2损失很小,可忽略不计。即取T1——T2

T2=at+0.032n(T1-Ta)

T2:运输中混凝土温度损失,t:运输时间,n运转次数,Ta :气温;

a:温度损失系数

混凝土入模浇筑完成后的温度计算公式(可视为混凝土入模温度)

T3=CcMcT2+CfMfTf+CsMsTs/(CcMc+CfMf+CsMs)

T3——入模温度

  CcCfCs——混凝土、模板、钢筋的比热容[KJ/kg*K]

                混凝土取1 KJ/kg*K);钢材取0.48 KJ/kg*K);

          Mc——每立方米混凝土重量(Kg

      MfMs——每立方米混凝土相接的模板、钢筋重量(Kg

      TfTs——模板、钢筋的温度、未予热可采用当时的环境气温(℃)
  
本工程在冬期施工期间施工到6层左右,11层往下墙体是C35,顶板是C30;其中顶板的保温因为比墙体保温要好,并且当出现较大温度变化时,在顶板下可以生火炉保温,所以这里只计算墙体的混凝土出机、入模温度:

现场墙体C35混凝土,配比中每立方米混凝土材料用量为水197Kg42.5#普通硅酸盐水泥400 Kg、砂667 Kg、石1079 Kg;材料温度水80℃、水泥0℃、砂-5℃、石-5℃。砂的含水率6%、石的含水率1%,搅拌机棚内温度为5℃每立方米混凝土相接处钢模、钢筋共重450 Kg,按未预热考虑。

设当时环境气温为-5℃。

解:混凝土拌合物理论温度:

    TO={0.9[400×0+667×(-5℃)+1079×(-5℃)]+4.2×80×(197-667×6%-1079×1%+4.2×[667×6%×(-5℃)]+2.1×[1079×1%×(-5℃)]-335×(1%×1079}÷[4.2×197+0.9×(400+667+1079=13.53

   出机温度:

   T1= TO 0.16×(TO -Ti=13.53-0.16×(13.53-5=12.17

   因为T1=T2,所以入模温度为:

   T3=2450×1×12.17-450×0.48×5/2450×1+450×0.48

  =10.77

混凝土开盘由现场技术,实验部门根据现场实际情况对混凝土的搅拌温度、出机温度、入模温度按实际状态实测加以确定。施工期间搅拌站每天800前(或晚600后)不准开盘打灰。

    5.2养护温度计算

(1)   混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的温度(墙体)

T=ηe-θ.vce.t   e-vcet+Tma

其中θ、 、η为综合参数,按下式计算:

θ=w.k.m/Vce.Cc.Pc

=Vve.Qce.mce/Vce.Cc.ρc-ω.K.M

η=T3-Tm+θ

式中T——混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的温度(℃)

     Tma——混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的平均气温℃取-5

     t——混凝土蓄热养护开始至任一时刻的时间(h

     T3——混凝土定型完成时的温度,

     mce——每立方米混凝土水泥用量,本工程C35混凝土Mc=400kg/m3

     Pc——砼的质量密度,取2500kg/m3

     Cc——砼的比热容,取0.9KJ/kg

     Qce——水泥水化累计最终放热量(KJ/kg)为330 KJ/kg

 Vce——水泥水化速度系数(h-1)取0.013

ω——透风系数,取1.40

M——结构表面系数。墙:M=2.8×2+0.22/2.8×0.22=9.44m-1  顶板=1/0.12=8.33m-1

K——结构维护层的总传热系数。楼板:K=3.6/0.04+0.04/0.055=4.7KJ/m.h.k;考虑到有墙筋和模板无保温,因此取K=6

e——自然对数底,取2.72

φ=Vce.Qce.mce/(Vce.Cc.Pc-ω.K.M)

  =0.013×330×400/(0.013×0.9×25001.40×6×8.33)

  -42.14

θ=ω.K.M/Vce.Cc.Pc

  =1.40×6×8.33/0.013×0.90×2500=2.21

η=T3-Tma+ф=10.77-(-5)+(-42.14)=-26.37

因为ф/Tma=8.43>1.5;KM=5050

所以t.=(1/Vce) ×1n(ф/Tam)= 36(h)

即当t=36h,约为1天半,混凝土的温度降至零度。

(2)   混凝土由开试养护到降到零度的平均养护温度:

Tm=(1/Vce.t)×(φe-Vce.t-(η/θ) e-Vcet+η/θ-ф)+Tam

=3.22

     因为本工程混凝土掺加了抗-10℃的防冻剂,故在养护期间混凝土温度满足要求,并且混凝土在有外加剂的情况下,一般2天就能达到30%的临界强度,因此满足要求。

4)对于顶板,采用C30混凝土:隐顶板透风性大,ω取1.8

 ф=Vce.Qce.Mce/(Vce.Cc.Pc-ω.K.M)

   =0.013×330×358/(0.013×0.9×2500-1.8×6×6.7)

   =39.6

     θ=ω.K.M/ Vce.Cc.Pc=1.8×6×6.7/0.013×0.96×2500=2.32

     η=6.39-Tma+ф=6.39+8-39.6=-25.6

     T=ηe-θ.Vce.tфe-Vcet+Tma       

解方程得:t=49h

(5)顶板混凝土养护期间的平均温度如下:

Tm=(1/Vcet)×(фe-Vcet -(η/θ) e-Qvcet+η/θ-ф+Tma

      =1/(0.013×125×(-8.64+0.2633-9.31+39.6-8

      =2.87

    因此顶板也满足要求。

六、施工现场混凝土试块制作

低温混凝土结构施工中,应增加两组同条件试块。一组用于检测混凝土的临界强度(以三天混凝土的抗压值为准),另一组用于检测转入常温时混凝土的强度(以323日后再标养28天的抗压数值为准)。由于本工程使用普通硅酸盐水泥,故混凝土的临界强度为设计强度的30%

六、施工现场安全、消防管理措施

施工期间现场应加强安全生产、防火、防盗工作,严格执行有关安全操作和消防保卫规定及要求。

6.1.安全生产措施

6.1.1大模板高空作业,外挂架子要定期检查是否牢固,操作平台是否有松动下滑现象,务必及时处理且与外挂墙拉接是否牢固,安全网是否有效。现场安全负责人应在进入低温施工前将场内各种生产、生活设施安全情况重新检查一遍。

6.1.2现场各类通道为操作使用所支搭的马道等,大雪后必须清扫干净,如有必要还应采取相应的防滑措施。

6.1.3现场各类机电设备、电器、线路等,加强维护保养,按规定应有防雨、防雪、防风等措施。大风、大雪后,现场立即组织人员检查,发现危险隐患及时处理。

6.1.4现场大模板堆放区必须设立专门出入口,并用栏杆围挡,保证大模板自稳角度,大风天气严禁人员在大模板下挡风御寒,以免发生意外。

6.1.5现场塔吊严格执行安全操作规程及塔吊“十不准,严禁任何人违章指挥,违章作业。

6.2消防保卫措施

6.2.1现场生产、生活火源要加强管理,建立健全低温施工用火制度,现场用火必须由现场安全、消防负责人靠动火证,并设专人看火,现场电气焊作业必须符合规范要求的安全距离与间距。

6.2.2保证现场消防道路的畅通,消火栓及消防器材四周严禁堆放杂物。

6.2.3施工期间现场严禁使用草帘、岩棉被等做为保温材料,以免引起火灾。

6.2.4夜间现场应加强治安防火、防盗、巡逻检查工作,以保证现场安与安全。

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