混凝土寒冷冬季施工工法中國(guó)化學(xué)工程第三建設(shè)有限企業(yè)蘇鵬夏斌1.序言伴隨施工技術(shù)的進(jìn)步；建設(shè)單位對(duì)工期的規(guī)定越來(lái)越高；因此，越來(lái)越多的北方項(xiàng)目開展了冬期施工。我企業(yè)承接的蒙古國(guó)奧尤陶勒蓋銅金礦項(xiàng)目（如下簡(jiǎn)稱OT項(xiàng)目）2#豎井工程，應(yīng)業(yè)重規(guī)定，冬季需繼續(xù)施工2#豎井的筒壁混凝土，蒙古國(guó)OT項(xiàng)目位于蒙古國(guó)南戈壁省，距離首都烏蘭巴托550KM，距離中國(guó)邊境95KM，現(xiàn)場(chǎng)在12月—明年3月份最低溫度可到達(dá)零下三四十度。OT項(xiàng)目2#井為世界最高、日提高量最大的礦業(yè)提高井塔、且為蒙古國(guó)最高建（構(gòu)）筑物；業(yè)主制定的冬期施工原則高于國(guó)內(nèi)原則，常規(guī)的冬期施工無(wú)法滿足，為保證施工質(zhì)量，混凝土施工必須采用寒冷條件下的冬季施工措施。中化三建建筑一企業(yè)蒙古項(xiàng)目隊(duì)從10月份開始著手冬期施工的技術(shù)、物資的準(zhǔn)備；建筑一企業(yè)技術(shù)部門在項(xiàng)目部的協(xié)助下，參閱了大量國(guó)內(nèi)外冬期施工的成功經(jīng)驗(yàn)，按照現(xiàn)場(chǎng)原則制定了采用“暖棚法結(jié)合蓄熱法”施工2#井混凝土。于12月~3月在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了有效的實(shí)行，實(shí)現(xiàn)了-30℃~-40℃條件下的混凝土施工，混凝土的施工質(zhì)量完全受控，3月份蒙古國(guó)家試驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)冬期混凝土強(qiáng)度，2#井混凝土強(qiáng)度完全合格，獲得了明顯的社會(huì)效益。施工中陸續(xù)完畢業(yè)主設(shè)置的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。2.工法特點(diǎn)2.1使用暖棚法施工冬期混凝土，保證混凝土從卸料、入模、澆搗、養(yǎng)護(hù)的環(huán)境溫度，減小施工風(fēng)險(xiǎn)；蓄熱法則使混凝土中水泥水化產(chǎn)生的熱量緩慢釋放，即防止溫差產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，又使暖棚內(nèi)的溫度趨于穩(wěn)定。2.2使用各類測(cè)溫儀器進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)溫，使用EXCEL工具處理溫度曲線，能有效進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)和溫度控制。2.3制作多天的同條件試塊結(jié)合混凝土回彈儀，每天對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，使用EXCEL工具處理強(qiáng)度曲線，能有效的控制拆除暖棚時(shí)間、拆除模板時(shí)間和爬模爬升時(shí)間。2.4使用塑料薄膜增強(qiáng)暖棚的維護(hù)和覆蓋混凝土表面，使水分蒸發(fā)和熱量損失降到最小。2.5使用熱賠償法對(duì)混凝土泵管進(jìn)行電伴熱，對(duì)型鋼混凝土內(nèi)部鋼構(gòu)造和鋼筋進(jìn)行熱賠償，使混凝土入模后不會(huì)迅速降溫。3.合用范圍我國(guó)中北部地區(qū)及國(guó)外冬期溫度在-20~-40℃項(xiàng)目的混凝土冬期施工。4.工藝原理混凝土澆筑前，先搭設(shè)好暖棚，運(yùn)用柴油和電動(dòng)暖風(fēng)機(jī)進(jìn)行供暖，保證暖棚內(nèi)模板鋼筋、模板及型鋼混凝土內(nèi)部鋼構(gòu)造溫度到達(dá)5℃以上，必要時(shí)運(yùn)用電伴熱導(dǎo)線和電熱毯包裹露出暖棚型鋼混凝土內(nèi)部鋼柱，對(duì)混凝土內(nèi)部鋼構(gòu)造進(jìn)行熱量賠償，保證澆筑到混凝土內(nèi)的鋼構(gòu)造溫度在5℃以上?；炷翝仓r(shí)在保證混凝土的攪拌溫度前提下，給混凝土卸料區(qū)域供暖、將混凝土的輸送泵管進(jìn)行電伴熱，使用25℃的砂漿對(duì)泵管進(jìn)行預(yù)熱后進(jìn)行澆筑，保證混凝土的入模溫度不低于10℃；澆筑后使用雙層加厚塑料薄膜及保溫毯、棉被等覆蓋物對(duì)混凝土表面進(jìn)行蓄熱養(yǎng)護(hù)，使混凝土水泥水化熱緩慢散發(fā)；并定期對(duì)混凝土的內(nèi)部溫度、養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度、濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)；從而進(jìn)行溫度控制。養(yǎng)護(hù)過程繼續(xù)供暖，加強(qiáng)噴水，保證較高環(huán)境溫度和濕度下混凝土強(qiáng)度的迅速增長(zhǎng)。制作1~12天的同條件試塊，考察混凝土1~12天齡期的強(qiáng)度?；炷翉?qiáng)度到達(dá)75%并遠(yuǎn)不小于混凝土抗凍臨界條件時(shí)方可逐漸拆除暖棚并繼續(xù)進(jìn)行溫度控制，防止混凝土的溫度驟降。對(duì)混凝土的后期強(qiáng)度采用回彈措施進(jìn)行檢測(cè)，以觀測(cè)混凝土后期的強(qiáng)度增長(zhǎng)。5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程搭設(shè)暖棚→布置暖風(fēng)機(jī)及風(fēng)管→暖棚內(nèi)預(yù)熱、鋼筋、鋼柱熱賠償并開始測(cè)溫→混凝土泵管電伴熱→熱水濕潤(rùn)泵管，澆筑25℃砂漿→混凝土澆筑→蓄熱養(yǎng)護(hù)，加強(qiáng)溫度檢測(cè)頻率，溫度、濕度控制→檢測(cè)混凝土強(qiáng)度→根據(jù)混凝土強(qiáng)度監(jiān)測(cè)和溫度檢測(cè)選擇拆除暖棚和拆除模板的時(shí)間。5.2操作要點(diǎn)5.2.12#井為方形筒體構(gòu)造，外型尺寸為21m*25m，型鋼混凝土墻厚1m，外模板0~16.4m通過搭設(shè)雙排腳手架使用木模板進(jìn)行施工，16.4m以上使用液壓爬模施工，內(nèi)模板搭設(shè)腳手架使用大鋼模板配合爬模施工。暖棚的搭設(shè)首先從材料和搭設(shè)方式上進(jìn)行考慮。暖棚材料共兩種，里面一層為雙層0.2mm厚塑料薄膜，可以起到擋風(fēng)、蓄熱防止熱空氣流通作用。外層為30mm厚保溫帆布，保溫帆布一面為防火布。外爬模架共6層，混凝土澆筑及墻面修補(bǔ)使用第1、2、3、4層；因此外爬模架將第1層平臺(tái)開始封閉，在爬模的平臺(tái)上滿鋪保溫毯，防火面朝上，并與筒壁已經(jīng)澆筑成型的混凝土使用水泥釘和木制壓條連接，爬模外架從將1.2.3、4層封閉，先鋪設(shè)雙層的塑料薄膜，兩層塑料薄膜從接頭部位錯(cuò)開搭接，防止出現(xiàn)縫隙。塑料薄膜為虛鋪，臨時(shí)固定，隨即鋪設(shè)保溫帆布，保溫帆布與爬模架體上的鋼板網(wǎng)使用鐵絲捆扎連接，并使用麻繩每間隔2米從外面纏繞捆綁固定在架體上。內(nèi)部為滿堂的腳手架，暖棚的搭設(shè)一般運(yùn)用2步架體(3.6m),模板下口與腳手架步距相差不遠(yuǎn)的運(yùn)用腳手架步距的平臺(tái)封閉，在腳手架的平臺(tái)上鋪設(shè)保溫帆布，防火面向上，并與筒壁已經(jīng)成型上一層的混凝土使用水泥釘和木制壓條進(jìn)行連接，保證暖棚的下口密閉。如模板下口與腳手架步距平臺(tái)相差甚遠(yuǎn)，則在模板下500mm左右使用2m鋼管伸到墻邊另行搭設(shè)一種簡(jiǎn)易平臺(tái)鋪設(shè)帆布作為保溫層。暖棚的上口使用腳手架鋼管將爬模架體和內(nèi)部的腳手架鋼管連接在一起，鋪設(shè)跳板后再鋪設(shè)塑料薄膜和保溫毯，并壓上跳板固定，使用鐵絲、麻繩豎向加固。上口選擇爬模平臺(tái)的第4層，這樣可以減少平臺(tái)搭設(shè)的工作量。由于2#井混凝土內(nèi)部的鋼柱高于爬模架體，因此暖棚在鋼柱位置的縫隙采用電熱毯或棉被進(jìn)行包裹。使用電熱毯包裹即封堵了縫隙又可以對(duì)鋼柱進(jìn)行熱量賠償。但由于使用電熱毯電線的布置工作量較大，因此暖棚內(nèi)鋼柱的溫度不小于0℃時(shí)不選擇此法。暖棚的排氣孔和散熱孔預(yù)留在上部，熱空氣向上傳導(dǎo)，上部散熱較快。暖棚的進(jìn)出口均設(shè)計(jì)為木門內(nèi)外包裹保溫毯或棉被，專人看守。暖棚的空間不適宜過大，以合適人員操作為原則盡量做小，否則空間過大，與外界冷空氣接觸面積較大，輕易導(dǎo)致熱量損失過快，溫度上升緩慢及風(fēng)荷載較大等問題。暖棚的空間大小也是暖風(fēng)機(jī)功率和數(shù)量選用的重要原則。暖棚需搭設(shè)嚴(yán)實(shí)，接頭封閉，加固到位，防止兜風(fēng)。暖棚搭設(shè)完畢需要進(jìn)行平常的檢查和維護(hù)，對(duì)于縫隙要進(jìn)行及時(shí)的封堵，人員出入口要設(shè)置專人監(jiān)護(hù)。內(nèi)外架的暖棚設(shè)置每層每間隔5m放置一套滅火器，每層平臺(tái)上設(shè)置消防用水一桶，每層配置一名安全人員巡檢?；貞浥锏脑O(shè)計(jì)和搭設(shè)過程，我們?cè)懻撨^多種搭設(shè)方式；開始我們考慮使用木條將帆布制作成為1m*2m模塊狀然后進(jìn)行拼裝。但加固和與爬模架體的連接比較困難，制作周期較長(zhǎng)，且暖棚部分形狀不規(guī)則，需要制作異型模模塊；最終方案中我們選擇使用2m*6m整塊帆布，使用鐵絲連接、麻繩加固。在冬期施工結(jié)束的總結(jié)討論會(huì)上，大家提出可以使用100mm厚的金屬夾心板使用鉚釘固定在爬模的架體上，類似彩板房的施工措施，等于在爬模的架體上做一種小彩板房，運(yùn)用爬模的架體構(gòu)造作為彩板的構(gòu)造，四個(gè)轉(zhuǎn)角的地方制作成為可拆卸的模塊，每次爬模爬升時(shí)，拆除四個(gè)轉(zhuǎn)角的彩板，爬升結(jié)束安裝固定。金屬夾心板單位面積重量和30mm厚的加厚帆布相稱，自重和風(fēng)荷載與帆布保溫基本相似，且通過爬模生產(chǎn)廠家的驗(yàn)算確認(rèn)。這樣每次爬模爬升只需要拆除四個(gè)轉(zhuǎn)角的部分彩板，工作量減少，整體觀感良好，且可以有效的抗風(fēng)，在后來(lái)的施工中，我們會(huì)采用這樣的施工方式。2#井暖棚見圖1、2圖1圖25.2.2暖風(fēng)機(jī)的布置由于2#井塔的墻體將暖棚分隔為內(nèi)外兩部分，外墻架體上的暖棚暖風(fēng)機(jī)使用4臺(tái)MASTER（德國(guó)制造）型柴油暖風(fēng)機(jī)，額定功率為220KW，，內(nèi)墻腳手架暖棚使用2臺(tái)BV470E型柴油暖風(fēng)機(jī)（額定輸出功率為150KW）和10臺(tái)30KW的電暖風(fēng)機(jī)。，暖風(fēng)機(jī)數(shù)量根據(jù)暖棚的大小及暖棚在單位時(shí)間內(nèi)耗熱量來(lái)確定。現(xiàn)場(chǎng)使用的暖風(fēng)機(jī)照片圖5.2.2-1圖5.2.2-2BV690FBV470E暖棚在單位時(shí)間內(nèi)的耗熱量按照下列公式計(jì)算：式中：為暖棚的總耗熱量（）為通過圍護(hù)構(gòu)造各部位的散熱量之和（）為由通風(fēng)換氣引起的熱量損失（）為圍護(hù)構(gòu)造的總面積（）為圍護(hù)構(gòu)造的傳熱系數(shù)（），可由查施工手冊(cè)得為棚內(nèi)溫度為室外溫度為暖棚體積為暖棚內(nèi)換氣次數(shù)，按照2次計(jì)為空氣比熱容，取1為空氣表觀密度，取1.37暖棚熱量計(jì)算外墻爬模架暖棚A1=21*8*2+（25+4.8）*8*2+（21+25+4.8）*2*3*2=1422.4m2查表可知30mm帆布覆蓋，圍護(hù)構(gòu)造的傳熱系數(shù)K=3.6；按照現(xiàn)場(chǎng)規(guī)定，要保證棚內(nèi)溫度≥10℃；按照15℃考慮，Tb=15℃；按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，1月份室外溫度按照-35℃；暖棚體積V=(21+25+4.8)*8*2=812.8m3；其他按照正常取值。經(jīng)計(jì)算得Q1=1422.4*3.6*50=256032W；Q2=812.8*2*1*1.37*50/3.6=30931.56W故暖棚每小時(shí)的總耗熱量Q=286963W≈287KW。使用功率為220KW的柴油加熱器4臺(tái)，則每小時(shí)理論供應(yīng)熱量為880KW，考慮通風(fēng)管的熱量損失，供熱效率為50%，為440KW。可以滿足暖棚供熱規(guī)定。內(nèi)墻腳手架內(nèi)暖棚A2=5.4*18*2+22*5.4*2+（18+22）*2*2*2=752m2查表可知30mm帆布覆蓋，圍護(hù)構(gòu)造的傳熱系數(shù)K=3.6；按照現(xiàn)場(chǎng)規(guī)定，要保證棚內(nèi)溫度≥10℃；按照15℃考慮，Tb=15℃；按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，1月份室外溫度按照-35℃；暖棚體積V=(18+22)*5.4*2=432m3；其他按照正常取值。經(jīng)計(jì)算得Q1=752*3.6*50=135360W；Q2=432*2*1*1.37*50/3.6=16440W故暖棚每小時(shí)的總耗熱量Q=151800W≈152KW。內(nèi)架暖棚使用功率為150KW的柴油加熱器2臺(tái)，30KW的電加熱器10臺(tái)，則每小時(shí)理論供應(yīng)熱量為600KW，考慮通風(fēng)管的熱量損失，供熱效率為50%，為300KW?？梢詽M足暖棚供熱規(guī)定。BV690F型柴油加熱器是通過風(fēng)管送風(fēng)，風(fēng)管過長(zhǎng)熱量損失較大；且柴油暖風(fēng)機(jī)的油箱屬于外置油箱，油箱滿油的自重不小于4噸，為保證爬模架體的安全，我們沒有將柴油暖風(fēng)機(jī)及油箱放在爬模架體上。為使風(fēng)管的熱量損失降至最小，方案考慮在2#井外側(cè)四面墻體搭設(shè)獨(dú)立的井架作為暖風(fēng)機(jī)的支撐平臺(tái)，腳手架平臺(tái)高度與爬模上暖棚高度一致，伴隨爬模爬升而升高；暖風(fēng)管每根長(zhǎng)15m，暴露在空氣中的暖風(fēng)管的長(zhǎng)度不不小于2m，且使用了棉被包裹。其他13m布置在暖棚內(nèi)部，有效的減小了熱量損失。外架的4臺(tái)暖風(fēng)機(jī)每面布置一臺(tái)。油箱支撐用腳手架需編制專題施工方案，支撐平面見圖5.2.2.-3圖5.2.2.-3圖5.2.2.-3圖5.2.2.-4圖5.2.2.-4內(nèi)架暖棚使用的暖風(fēng)機(jī)體積較小，兩臺(tái)BV470E柴油暖風(fēng)機(jī)體積較小，且自帶油箱；電加熱器體積較小，可以放在腳手架平臺(tái)上，因此內(nèi)架暖風(fēng)機(jī)我們按照每面4臺(tái)暖風(fēng)機(jī)進(jìn)行布置；兩臺(tái)柴油暖風(fēng)機(jī)放置在北側(cè)。電暖風(fēng)機(jī)和兩臺(tái)BV470E的柴油暖風(fēng)機(jī)沒有風(fēng)管，直接由風(fēng)口加熱，風(fēng)口處溫度較高，施工是防止熱風(fēng)口對(duì)著模板或其他易燃物。每臺(tái)暖風(fēng)機(jī)附近放置滅火器一臺(tái)，暖風(fēng)機(jī)安排專業(yè)電工進(jìn)行每日的檢查和維護(hù)。施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)另備用2臺(tái)220KW的柴油暖風(fēng)機(jī)和10臺(tái)30KW的電暖風(fēng)機(jī)。根據(jù)暖棚內(nèi)溫度狀況適時(shí)選擇增減暖風(fēng)機(jī)。5.2.3暖棚內(nèi)的預(yù)熱和鋼構(gòu)造的熱賠償一般來(lái)說，暖棚搭設(shè)完畢，暖風(fēng)機(jī)就位即開始預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間為24小時(shí)；按照現(xiàn)場(chǎng)冬期施工原則，混凝土澆筑前，要保證鋼筋、模板、溫度高于5℃。型鋼混凝土的內(nèi)部鋼構(gòu)造可看作為大型的預(yù)埋件，溫度需不小于5℃（美國(guó)原則ACI306.1規(guī)定不小于0℃）。由于部分鋼柱高出了暖棚，在外界溫度極低，持續(xù)預(yù)熱12小時(shí)，鋼柱溫度仍無(wú)法上升至0℃時(shí)，我們使用兩種方式對(duì)鋼柱進(jìn)行熱量賠償，一種是將暖風(fēng)機(jī)的風(fēng)管對(duì)著鋼柱加熱，使鋼柱溫度迅速升溫；這種方式如仍不能使鋼柱的溫度不小于5℃，我們便使用電熱毯和電伴熱線包裹在露出暖棚鋼柱的根部，通過電熱毯和電伴熱線使鋼柱的局部溫度迅速升至20℃以上，持續(xù)供熱保證澆筑到混凝土內(nèi)鋼柱的溫度不小于5℃。2#井周圈共有25根鋼柱，熱賠償?shù)墓ぷ髁枯^大。在冬季施工中，一般將暖風(fēng)管對(duì)著鋼柱加熱可以滿足需要，只有一次外界溫度低于-35℃時(shí)采用了電熱毯結(jié)合電伴熱進(jìn)行熱賠償。自開始預(yù)熱即開始測(cè)溫，混凝土澆筑前測(cè)溫的頻率是2小時(shí)；暖棚內(nèi)溫度檢測(cè)使用懸掛式電子測(cè)溫儀器，鋼筋模板鋼柱測(cè)溫使用紅外線電子測(cè)溫儀。圖5.2.2.-55.2.4混凝土澆筑前的準(zhǔn)備混凝土澆筑前，需在地泵的泵管上布置電伴熱線，并用巖棉管或棉被包裹。方案原考慮使用巖棉管包裹，后因泵管需常常拆卸，實(shí)際施工時(shí)我們使用棉被將泵管及伴熱線進(jìn)行包裹，混凝土澆筑前需先澆筑40℃的熱水，熱水的目的是濕潤(rùn)泵管，然后再澆筑25℃的砂漿?；炷翝仓?，在暖棚內(nèi)先使用熱水噴灑在施工縫的位置及模板表面。每次澆筑混凝土前，在2#井每面墻體模板內(nèi)埋設(shè)2根測(cè)溫導(dǎo)線，用來(lái)測(cè)量混凝土內(nèi)部溫度。5.2.5混凝土的澆筑OT現(xiàn)場(chǎng)使用的混凝土由業(yè)主攪拌站集中攪拌的混凝土，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)入冬季施工后，業(yè)主統(tǒng)一下發(fā)了冬季施工的規(guī)定，規(guī)定攪拌站通過對(duì)骨料儲(chǔ)存區(qū)域加熱，對(duì)骨料采用紅外線加熱，采用熱水?dāng)嚢?，使用加氣混凝土配合比等措施?lái)進(jìn)行冬期施工，并對(duì)混凝土的運(yùn)送罐車進(jìn)行包裹保溫；保證能按照訂單的規(guī)定提供合適卸料溫度的混凝土。2#井的壁厚1m，按照ACI306原則，-18℃如下入模溫度不低于16℃。因此我們混凝土訂單規(guī)定混凝土卸料溫度為20℃。OT現(xiàn)場(chǎng)攪拌站提供的冬期施工混凝土配合比沒有添加防凍劑，而是采用加氣處理，加氣量為5±1.5%?；炷吝M(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，我們配合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室人員逐車做溫度測(cè)試、加氣量測(cè)試和坍落度測(cè)試。對(duì)不符合規(guī)定的混凝土立即退回?；炷翝仓^程，暖棚內(nèi)溫度不低于15℃，冬期混凝土的振搗與常規(guī)施工相似?；炷翝仓^程按照50m3三組的原則留置原則養(yǎng)護(hù)試塊，標(biāo)養(yǎng)試塊制作完畢后，放置在現(xiàn)場(chǎng)恒溫試驗(yàn)箱內(nèi)。并制作1~12天的同條件養(yǎng)護(hù)試塊，試塊制作完畢后放在暖棚內(nèi)進(jìn)行同條件養(yǎng)護(hù)。5.2.6蓄熱養(yǎng)護(hù)，溫度檢測(cè)及強(qiáng)度檢測(cè)混凝土澆筑完畢后，墻體側(cè)面的模板溫度保持在5℃以上，混凝土的表面使用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋來(lái)鎖住水分，然后使用棉被及保溫帆布覆蓋進(jìn)行保溫。暖棚內(nèi)準(zhǔn)備足量的水，部分鋼筋位置和鋼柱附近混凝土及不易覆蓋的混凝土專人灑水，保證混凝土表面的濕潤(rùn)?；炷翝仓^程開始持續(xù)測(cè)溫，混凝土澆筑完畢后需要檢測(cè)暖棚內(nèi)溫度、濕度，混凝土表面溫度和混凝土的內(nèi)部溫度，混凝土的表面溫度使用紅外線測(cè)溫儀檢測(cè)塑料薄膜下蓄熱的混凝土表面溫度，混凝土內(nèi)部溫度使用JDC-2建筑電子測(cè)溫儀通過埋設(shè)的測(cè)溫導(dǎo)線進(jìn)行檢測(cè)?；炷翝仓戤吅蟮臏囟葯z測(cè)頻率為2小時(shí)一次，24小時(shí)不間斷檢測(cè)。表5.2.6監(jiān)測(cè)項(xiàng)目匯總表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器測(cè)量范圍監(jiān)測(cè)目的1室外環(huán)境溫度AR807電子溫度、濕度儀-50~60℃通過檢測(cè)調(diào)整加熱器的數(shù)量或?qū)炷吝M(jìn)行加濕處理2暖棚內(nèi)環(huán)境溫度3暖棚內(nèi)濕度4混凝土內(nèi)部溫度JDC-2建筑電子測(cè)溫儀-30℃~130℃通過預(yù)埋測(cè)溫導(dǎo)線檢測(cè)混凝土內(nèi)部溫度5混凝土表面溫度紅外線電子測(cè)溫儀-50℃~180℃混凝土澆筑前溫度檢測(cè)，混凝土溫差的控制6鋼筋模板內(nèi)部鋼構(gòu)造溫度按照ACI306-90-（美國(guó)混凝土原則）混凝土澆筑完畢后的溫度控制有三點(diǎn)，一是控制暖棚內(nèi)溫度不不小于20℃，二是控制混凝土內(nèi)外溫差不不小于25℃，三是準(zhǔn)備拆除暖棚時(shí)，24小時(shí)混凝土表面的溫度下降不不小于17℃；一般來(lái)說，混凝土澆筑后前三天水泥產(chǎn)生的水化熱較大，混凝土內(nèi)部溫度較高，C40混凝土可達(dá)60℃及以上，且水化熱的逐漸釋放暖棚內(nèi)的溫度逐漸升高，這時(shí)候既要控制暖棚內(nèi)的環(huán)境溫度不不小于20℃，還要控制混凝土內(nèi)外溫差不不小于25℃。這時(shí)候，一旦環(huán)境溫度過高，我們采用掀開部分暖棚進(jìn)行散熱，同步增長(zhǎng)混凝土表面的覆蓋厚度，并將部分暖風(fēng)機(jī)的風(fēng)管移動(dòng)至模板附近。這樣既可以控制暖棚內(nèi)整體溫度，又可以提供混凝土的表面溫度從而控制混凝土的內(nèi)外溫差。按照J(rèn)GJ104-1997（建筑工程冬期施工規(guī)程）和JGJ104-（征求意見稿）中有關(guān)沒有摻加防凍劑混凝土抗凍臨界強(qiáng)度的界定，應(yīng)為混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%，本工程混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C35，實(shí)際澆筑C40?；炷恋目箖雠R界強(qiáng)度為14MPa,由于2#井爬模施工規(guī)定混凝土強(qiáng)度不小于15MPa方可進(jìn)行爬升；考慮混凝土寒冷下后期的強(qiáng)度增長(zhǎng)較為緩慢，現(xiàn)場(chǎng)確定混凝土強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%（26.3MPa）方可開始拆除模板及逐漸拆除暖棚。因此，通過1~12天每天兩組同條件試塊試壓及現(xiàn)場(chǎng)每天的混凝土回彈記錄，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不小于26.3Mpa時(shí)，開始停止逐漸供暖并逐漸拆除暖棚，這時(shí)候的溫度檢測(cè)繼續(xù)進(jìn)行，保證24小時(shí)內(nèi)混凝土表面的溫度降底不不小于17℃。一般混凝土澆筑3天后，開始逐漸停止供暖，混凝土強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)，逐漸拆除暖棚。如溫度驟降，則還要繼續(xù)供暖每日的混凝土溫度記錄，使用EXCAL表格制作成為溫度曲線，報(bào)送業(yè)主及PMC的質(zhì)量管理人員。5.3勞動(dòng)力組織（見表5.3）。表5.3每層混凝土施工勞動(dòng)力組織狀況表序號(hào)單項(xiàng)工程所需人數(shù)備注1安全管理人員22質(zhì)量管理人員4固定測(cè)溫2人3暖棚搭設(shè)404暖風(fēng)機(jī)腳手架搭設(shè)255暖風(fēng)機(jī)及風(fēng)管布置206泵管電伴熱及保溫57混凝土澆筑358混凝土覆蓋及養(yǎng)護(hù)59暖棚拆除306.材料與設(shè)備采用的機(jī)具設(shè)備見表6。表6機(jī)具設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備性能單位數(shù)量用途1柴油暖風(fēng)機(jī)BV690F220KW臺(tái)6爬模外架暖棚供熱2柴油暖風(fēng)機(jī)BV470E150KW臺(tái)2內(nèi)腳手架暖棚供熱3電暖風(fēng)機(jī)HBO-DR-3380-PF-807-2.230KW臺(tái)12內(nèi)腳手架暖棚供熱4帕金斯發(fā)電機(jī)HCI444FC300KW臺(tái)4電源5電伴熱導(dǎo)線RDPQ-J-3030W/Mm1000泵管伴熱，鋼柱熱賠償6保溫帆布30mm厚保溫M26000暖棚封閉材料7塑料薄膜0.2mm厚防止熱量散失M26000暖棚內(nèi)襯材料，混凝土表面覆蓋8棉被床400暖棚縫隙封堵，混凝土表面覆蓋9滅火器干粉、泡沫個(gè)10010電加熱熱水器J0-6C45L臺(tái)4地泵泵管濕潤(rùn)7.質(zhì)量控制7.1工程質(zhì)量控制原則7.1.1施工質(zhì)量執(zhí)行JGJ104-199《建筑工程冬期施工規(guī)程》,JGJ104-（征求意見稿）及ACI306-（美國(guó)混凝土原則）、GB50204《混凝土構(gòu)造工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》7.2質(zhì)量保證措施7.2.1混凝土測(cè)溫貫穿暖棚搭設(shè)、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護(hù)、暖棚拆除；其中混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)測(cè)溫頻率為2小時(shí)，其他時(shí)段測(cè)溫頻率為4小時(shí)，并形成溫度曲線；專人24小時(shí)測(cè)溫，交接班貫徹交接記錄。7.2.2嚴(yán)格控制混凝土養(yǎng)護(hù)期間內(nèi)外溫差，內(nèi)外溫差>20℃開始采用增長(zhǎng)表面覆蓋層，移動(dòng)暖風(fēng)機(jī)風(fēng)管使靠近模板；7.2.3環(huán)境濕度和混凝土表面濕度檢測(cè)，混凝土表面覆蓋的塑料薄膜應(yīng)貼在混凝土表面；局部鋼筋密集裸露在暖棚內(nèi)的混凝土表面持續(xù)噴灑熱水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證混凝土表面濕潤(rùn)；7.2.4混凝土測(cè)溫導(dǎo)線的埋設(shè)，每層混凝土（3.2m）澆筑埋設(shè)8根，其中2m長(zhǎng)4根，1m長(zhǎng)4根，導(dǎo)線外露150mm。7.2.5制作1~12天同條件試塊，試塊放在2#井筒壁澆筑完的混凝土上；每天取樣送檢；根據(jù)同條件試塊的試驗(yàn)成果來(lái)決定拆模時(shí)間和拆除暖棚時(shí)間；7.2.62#井壁厚1m，屬于大體積混凝土，為有效的防止溫度裂縫；將延緩拆模時(shí)間，混凝土強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%，混凝土內(nèi)外溫差不不小于25℃時(shí)方可進(jìn)行模板拆除；7.2.7混凝土強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)方可逐漸拆除暖棚；暖棚拆除時(shí)保證24小時(shí)混凝土表面溫度下降值不不小于17℃。8.安全措施8.1貫徹冬期施工組織機(jī)構(gòu)，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級(jí)人員的職責(zé)；冬期施工前召開全員參與的安全交底會(huì)，使參與施工的全體人員理解施工程序；現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)成以安所有牽頭，管理人員和班組兼職安全員以及現(xiàn)場(chǎng)安全用電負(fù)責(zé)人參與的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，抓好冬期施工的安全生產(chǎn)。8.2對(duì)寒冷季節(jié)高空混凝土施工的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，確定各類風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)并制定對(duì)應(yīng)的防止措施；8.3對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工用電進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；對(duì)暖風(fēng)機(jī)油箱承載腳手架進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；編制各類有關(guān)的專題施工方案；8.4貫徹寒冷施工防火、防滑、防凍的物資，并有效的用于現(xiàn)場(chǎng)。8.5所有參與冬期施工的人員配發(fā)冬期專用PPE,進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)的佩帶防寒PPE，高空作業(yè)必須100%系掛安全帶；8.6暖棚內(nèi)每層設(shè)置不少于10個(gè)滅火器，并設(shè)置消防用水；每層設(shè)置專職安全員、專職質(zhì)量管理人員；8.7暖棚內(nèi)嚴(yán)禁抽煙；8.8暖棚的通風(fēng)口和人員出入口專人看護(hù)，定期對(duì)暖棚內(nèi)進(jìn)行氣體監(jiān)測(cè)。9.環(huán)境保護(hù)措施9.1根據(jù)OT現(xiàn)場(chǎng)規(guī)定，成立了以項(xiàng)目經(jīng)理為領(lǐng)導(dǎo)、安所有、施工部為重要負(fù)責(zé)的環(huán)境保護(hù)組織構(gòu)造；接受業(yè)主及PMC的監(jiān)督；9.2施工區(qū)域合理布置、休息室、吸煙室做到標(biāo)牌清晰、齊全，多種標(biāo)識(shí)醒目，施工場(chǎng)地整潔文明。9.3燃油由業(yè)主油罐車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)置專門加油區(qū)域，加油區(qū)域澆筑100mm厚混凝土墊層并設(shè)置圍堰，墊層上鋪設(shè)塑料薄膜。每次加油將油箱吊至加油區(qū)；防止油箱油滲漏污染土地；9.4安排暖風(fēng)機(jī)廠家人員到現(xiàn)場(chǎng)；對(duì)維修鉗工和暖風(fēng)機(jī)看護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)；每日安排維修人員進(jìn)行平常檢查和維護(hù)，保證油料燃燒充足；10.效益分析10.1本工法適應(yīng)業(yè)主工期規(guī)定，在寒冷氣候條件下成功的開展了冬期混凝土的施工；質(zhì)量、安全完全受控；10.2本工程冬期施工和業(yè)主簽訂了附加協(xié)議，業(yè)主按照加拿大REDPATH企業(yè)冬期施工混凝土的費(fèi)用原則進(jìn)行支付，效益可觀；獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。10.33月，蒙古國(guó)家建筑檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)本工程冬期施工混凝土進(jìn)行強(qiáng)度回彈檢測(cè)，2#井冬期施工的混凝土質(zhì)量所有合格，得到了業(yè)主和蒙古政府人員的好評(píng)；獲得了良好的社會(huì)效益。11.應(yīng)用實(shí)例2#井7.2m~10。6m層混凝土澆筑11.1工程概況2#井7.2m~10.6m層計(jì)劃于1月11日澆筑混凝土；屆時(shí)，2#井周圈回填土填至-2m，型鋼混凝土的鋼構(gòu)造已經(jīng)安裝至17m高，內(nèi)部搭設(shè)滿堂腳手架至20m高。11.2混凝土澆筑前準(zhǔn)備暖棚搭設(shè)時(shí)間為1月7日~1月9日，，暖棚搭設(shè)使用30mm厚帆布結(jié)合塑料薄膜；暖棚搭設(shè)后經(jīng)施工和安全人員聯(lián)合檢查驗(yàn)收。外墻設(shè)置BV690F型柴油暖風(fēng)機(jī)5臺(tái)，北側(cè)設(shè)置了2臺(tái)，其他3面各設(shè)置1臺(tái)；暖風(fēng)機(jī)和油箱腳手架支撐經(jīng)PMC安所有門檢查驗(yàn)收合格后，方將暖風(fēng)機(jī)和油箱吊至平臺(tái)上。內(nèi)架設(shè)置BV470E暖風(fēng)機(jī)2臺(tái)，30KW電暖風(fēng)機(jī)10臺(tái)；其中兩臺(tái)BV470E暖風(fēng)機(jī)放置在北側(cè)；（考慮冬季北風(fēng)及人員出入口設(shè)置在北側(cè)）。1月10日開始進(jìn)行預(yù)熱；供暖12小時(shí)后鋼筋、模板、內(nèi)部鋼構(gòu)造溫度均到達(dá)5℃以上，同步混凝土輸送泵管電伴熱及保溫完畢，測(cè)溫導(dǎo)線埋設(shè)完畢，技術(shù)人員檢查了暖棚、暖風(fēng)機(jī)及溫度后填寫冬期混凝土施工檢查單，并報(bào)PMC人員檢查驗(yàn)收；PMC人員檢查驗(yàn)收通過，簽訂混凝土訂單?；炷劣唵我?guī)定混凝土卸料溫度為20℃，坍落度為160mm~180mm，加氣量為5±1.5%。11.3混凝土的澆筑本層混凝土共284m3,混凝土澆筑與1月11日上午9點(diǎn)開始澆筑；屆時(shí)，室外溫度為-24℃，暖棚內(nèi)溫度為14℃；混凝土澆筑前兩臺(tái)60型地泵分別注入了1m340℃的熱水和1m325℃的砂漿。澆筑過程逐車對(duì)混凝土的溫度、坍落度、加氣含量進(jìn)行測(cè)試，經(jīng)測(cè)試混凝土入模溫度在16~23℃之間，坍落度在140~175mm之間，加氣含量在3.6~6.4之間；混凝土澆筑過程順利，于1月11日6點(diǎn)澆筑完畢?；炷翝仓陂g，留置了3、7、28、56天的原則養(yǎng)護(hù)試塊；同步留置了1~12天的同條件試塊，計(jì)劃每天試壓兩組。11.4混凝土的養(yǎng)護(hù)與溫度檢測(cè)混凝土澆筑完畢后，在混凝土表面鋪設(shè)塑料薄膜，并鋪設(shè)加厚帆布進(jìn)行蓄熱養(yǎng)護(hù)?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間，安排8人24小時(shí)輪班看護(hù)暖風(fēng)機(jī)，4人24小時(shí)輪班測(cè)溫及灑水養(yǎng)護(hù)。同步技術(shù)人員1人負(fù)責(zé)混凝土同條件試塊的送檢。經(jīng)檢測(cè)，混凝土養(yǎng)護(hù)期間室外環(huán)境溫度最低位-34℃，暖棚內(nèi)溫度最高為21.5℃?；炷羶?nèi)部溫度最高為1月12日1：30，內(nèi)部溫度為68℃，屆時(shí)室外環(huán)境溫度為-27℃，暖棚內(nèi)溫度為18.4℃，混凝土表面（塑料薄膜下）溫度為44℃，混凝土內(nèi)外溫差為24℃，此時(shí)，我們采用了在混凝土表面上增長(zhǎng)一層棉被并將暖風(fēng)管移至模板附近，隨之，混凝土的內(nèi)部溫度逐漸展現(xiàn)下降趨勢(shì)，混凝土的表面溫度保持，有輕微下降趨勢(shì)。溫差控制在20℃上下。溫度曲線如下：圖11-1由于暖棚內(nèi)溫度較高，混凝土養(yǎng)護(hù)得當(dāng)，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)較快。同條件試塊試壓匯報(bào)成果分別為表11圖11-2齡期平均強(qiáng)度（MPa）齡期平均強(qiáng)度（MPa）1d20.382d26.43d31.984d35.855d36.936d36.987d37.98d38.49d39.610d4111d41.512d42.4技術(shù)人員將溫度曲線和強(qiáng)度匯報(bào)報(bào)送PMC質(zhì)量部，PMC質(zhì)量部組織工程師討論，2天的同條件試塊強(qiáng)度已經(jīng)到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%，理論上可以進(jìn)行拆模和拆除暖棚，由于前3天混凝土內(nèi)部溫度較高，雖然溫差控制在25℃，但一旦