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1、泃河辛撞節制閘除險加固工程合同編號： JHXZZSG/HT-2013-01冬期施工方案天津市津水建筑工程公司2013 年 11 月 19 日一、 工程概況1. 工程概況泃河發源于河北省興隆縣，流經天津市薊縣北部山區、北京市平谷縣、河北省三河市后進入天津的寶坻和薊縣，在九王莊與州河匯合后稱薊運河。為減小泃河對薊運河的洪水壓力，1973 年開挖了引泃入潮分洪道，使泃河洪水大部分通過引泃入潮分洪道泄入潮白新河。辛撞節制閘為引泃入潮起點第一座建筑物，位于薊縣辛撞村南引泃入潮口泃河左堤7+130處，屬海河治理引泃入潮配套工程，其主要作用是攔截泃河洪水，使洪水改道進入潮白河， 減輕薊運河洪水對下游的威脅。2、二、施工方案1 冬施部位根據相關資料，天津地區 11 月 15 日至次年 3 月 15 日間，將進入冬期施工階段（實際以日平均氣溫低于零下 5為準）。根據施工進度計劃，本工程主體處于冬施期間，因此必須十分重視， 冬期施工方法必須采用相應可靠措施， 必須采取可靠的保證措施。2 主要施工方法依據本工程施工進度計劃，主體結構工程采用大棚保溫蓄熱法施工。3 冬期施工準備3.1 冬期大氣溫度控制由于冬施期間長期天氣預報尚未獲得， 所以本方案按常年冬季氣溫編制， 如發現冬施氣象預報與常年有較大差異時， 需對本方案及時調整， 并做好準備工作。冬施階段溫度控制：1、當室外日平均氣溫連續 5 天穩定低于 5時，3、或出現當日最低氣溫低于 0 時，即轉入冬期施工。2、當次年初春室外日平均氣溫連續5 天穩定高于 5時，即轉入常溫施工。3、日平均氣溫是一天內2、 8、 14、20 時等 4 次室外氣溫觀測結果的平均值，測溫處應設在距地面以上1.5 米處，并遠離熱源的地方。3.2 施工現場的準備工作1、排除現場積水，對施工現場進行必要的修整，截斷流入現場的水源，做好排水措施，消除施工現場用水造成的場地結冰現象。2、施工現場積雪清掃后，不應堆放在機電設備、物件堆放場地附近。3、對整個現場進行徹底檢查，對易燃區及時整改，消滅火災隱患，保證消防道路的暢通。4、認真做好現場動力機械維修、保養，及時更換防凍潤滑油，確保冬4、施機械設備正常運轉。3.3 冬施技術準備1、現場成立以項目經理為首的冬施領導小組，負責安排、管理、落實、檢查冬施工作。2、對有關干部與班組進行冬施培訓。施工員、技術員、試驗員等參加公司的統一培訓。試驗工、測溫工、保溫工等參加項目經理部培訓。以上人員均需通過培訓，考核合格后方可上崗。3.4 冬施熱源：本工程應急措施需要熱源，擬采用暖棚法作為應急措施，熱源考慮采用煤油爐。3.5 設施保溫1、高壓泵水箱間用電取暖器采暖。2、管線保溫：地上架設的施工用水立管，用巖棉管保溫，埋地管上覆土層厚度不應低于 80cm，砼泵管另覆蓋草簾被，以減少輸送過程中砼熱量的散失。3、要求砼攪拌站認真做好砼的保溫工作，控制5、砼的熱量散失在允許范圍之內，確保砼的入模溫度。3.6 材料準備材料部門應按材料計劃（計劃員按月編報、組織、落實材料進場），屬冬施準備階段用料應提前在10 月底以前進場，保溫材料一般在11 月上旬進場就緒。材料名稱單位用量備注塑料薄膜m23000草簾被條2000溫度計支10-20 1004 混凝土冬期施工措施4.1 化學外加劑的選擇： 采用無氯低堿新型防凍劑。（進入冬施后上報質檢報告及準用證）#4.2 水泥：混凝土采用P.O42.5 普通硅酸鹽水泥拌制。4.3 項目技術員應在砼攪拌前，對所用的水泥、砂、石及有關的外加劑作質量檢定試驗和同強度等級混凝土配合比試驗，并將試驗報告及資料提交項目部。 水6、泥、砂、石、外加劑等同時還應符合環保要求。4.4 認真做好委托工作：在委托時，要注明所需砼的種類、強度等級、用量、初凝時間、坍落度要求、供應時間和部位。為確保砼的質量，每次澆筑砼時。具體要求為：坍落度控制在 160 180mm 以內；初凝時間不小于6 小時；終凝時間不大于 12 小時；砼的到場最長時間間隔不超過3 小時；結構施工時，不得出現分層離析現象，不符合上述要求的砼到場后應堅決退回。4.5 砼的出機溫度不宜低于10，入模溫度不得低于5。4.6 砼澆筑前，澆筑部位若有積雪或冰屑，應清掃干凈。特別要注意墻體模板支設前應時刻注意天氣情況， 如遇大雪天氣應停止墻模支設，防止大雪入內不好清理。如局7、部墻模內有積雪的話，應采用熱水澆化后澆筑混凝土的辦法。4.7 砼的保溫1、保溫措施現澆樓板：在樓板砼澆筑完畢后，表面覆蓋一層塑料薄膜，并在其上加兩層阻燃草簾被，阻燃草簾被必須用腳手板或鋼管壓牢。墻體：外掛阻燃草簾被，用鐵絲綁牢，以防被風吹落。澆筑混凝土部位的外腳手架上用彩條布圍擋，下層結構的門窗用草簾被懸掛封閉，以減小風的入侵。當砼強度達到 4.0Mpa（以同條件養護試塊試壓為準） ，經技術員同意后方可拆除保溫。2、保溫覆蓋要求砼的覆蓋保溫是蓄熱法施工的關鍵，保溫材料必須按本方案執行，操作時要覆蓋均勻，邊角接槎部位要嚴密，并要壓牢。保溫完畢，值班工長要認真檢查，遇有大風天氣，要留專職值班人員檢8、查保溫覆蓋情況，并負責修復被風吹壞的保溫層。3、特殊天氣的應急處理措施：氣候突然變冷時， 新澆筑樓面混凝土采用加溫養護：在樓面上用鋼管及防燃彩料布搭設加溫棚，加溫棚應與外腳手架形成密封的空間，采用煤油爐加熱，設置數量為 50 平方 /個。4.8 測溫工作1、從 11 月 1 日起進行在大氣溫度測記，11 月中旬開始配合砼的施工進行規定項目的測記，各項測點內容均按規定執行。2、冬施測溫范圍大氣溫度：測溫時間為2、8、14、 20 時等 4 次，測溫處應設在距地面以上1.5 米處，并遠離熱源的地方。對測溫資料應統計出最高、最低及平均溫度三項。砼的溫度、入模溫度二項，每臺班測四次，每次間隔2 小時。9、砼的養護溫度：砼的養護溫度測量間隔時間，從澆筑完畢至達到4MPa 前，每隔 2 小時測一次；達到 4MPa 后，每隔 6 小時測一次，至與外界溫度持平時止，停止測溫的時間由技術員另行通知。3、砼的測溫孔均應編號，并由技術員繪制測溫孔平面圖。4、測溫員必須認真做好測溫記錄，要求字跡清楚，項目填寫齊全，不能弄虛作假，不得遺漏，以備資料歸檔，若發現砼溫度過高或過低的情況，應及時通知技術員，查找原因采取措施。5、測溫員每天早上8:00 必須把冬施測溫記錄交技術員審閱。6、測溫員除應注意有關測溫安全事項外，測溫后必須將測溫孔用保溫材料覆蓋好，夜間測溫上崗，不得少于4 人。7、測溫孔平面布置圖中帶圓圈數字10、的為樓板測溫孔，不帶圓圈數字的為墻、柱的測溫孔點的編號，墻、柱測溫孔設置在墻柱頂部，孔深15cm；樓板測溫孔與砼表面成 45 度角設置，孔深10cm，也可垂直設置，孔深為樓板厚度的1/2。測溫時，溫度計應留置在孔內不少于3min。（測溫記錄及平面布置另詳）4.9 混凝土試塊制作每澆筑一段， 每一臺班，每一種強度等級的砼不少于4 組試塊，其中一組標準養護，一組同條件養護，一組冬轉常（轉常時留設），一組備用，特殊情況另增試塊組數，同條件試塊的試壓時間，由技術員進行通知。5 鋼筋工程冬期施工措施1、 對負溫下使用的鋼筋，施工時應加強檢驗。凡發現有損傷的鋼筋一律嚴禁使用。2、 鋼筋冷拉調直溫度不宜低于11、-20，冷拉時采用控制冷拉率的方法進行施工，冷拉率的確定與常溫下相同，可在常溫下由試驗確定，測定鋼筋冷拉率時，鋼筋的試樣不得少于4 個，并取其試驗結果的平均值作為該鋼筋實際應用的冷拉率，對級 D 12mm 的鋼筋測定同爐批鋼筋冷拉率的冷拉應力應310MPa 左右。3、 在負溫下冷拉調直后的鋼筋，應逐根進行外觀質量檢查，其表面不得有裂紋和局部頸縮。4、 當氣溫低于 -15時，不得進行鋼筋的各種焊接作業。6 各項保證措施6.1 質量保證措施1、混凝土未達到受凍臨界強度，均不得拆除保溫。2、所有停用的機械設備應在入冬前將設備內存水放凈，并掛“無水 ”牌，其它各種機械設備每天使用后，也要在放凈水后，掛12、“無水 ”牌，防止凍壞機器設備。6.2 安全保證措施1、冬期要做好防滑、防凍、保溫工作，腳手架、上人馬道要采取防滑措施。霜雪天要及時清掃， 大風雪后及時檢查腳手架和安全網的牢固性，防止高空墜落事故發生。2、現場所有的電器和機電設備按規定接零、接地。風、雨、雪后要檢測無短路后方可使用。3、冬施期間應對塔式起重機的基礎進行一次普查，防止地基凍融沉陷造成傾斜倒塌。4、六級以上大風停止塔吊的吊裝作業，下雪后應清除塔吊各部位的積雪后，方可進行吊裝作業。6.3 消防保證措施進入冬期以前應對消防器材的性能進行一次全面檢查，對庫房等重點防火部位進行重點檢查，消除火災隱患。1、嚴格現場用火管理：現場作業需使用明13、火時，必須事先辦理動火證，并有專人值班看火，主管人員定期檢查。電氣焊時應采用有效的防止火花飛揚措施，并派專人攜帶消防器材看火，遇 5 級以上大風時嚴禁露天電氣焊作業，嚴禁現場吸煙。2、氧氣瓶如有凍結現象，禁止使用明火烘烤或鐵器猛擊氣閥。3、按消防規定準備好足夠的消防器材，水源要充足，做好消火栓的保溫，消防道路要通暢。4、易燃物要集中堆放并及時清除，保證冬施現場安全、文明。5、變電室、配電室必須保持干燥通風，禁止用明火取暖。6.4 其它有關冬施及日常安全消防措施按公司有關規定執行。八、熱工計算本計算所涉及的自然條件，即冷卻期間的平均氣溫和結構表面系數均滿足建筑工程冬期施工規程 （ JGJ104-14、97）的 7.3.2 規定要求，即冷卻期間平均氣溫不低于 -12，結構表面系數5M 15。本計算的參數、 系數等取值，均與冬施方案中即定的封閉保溫措施一致，即外腳步手架四周外側用彩條布封閉擋風；現澆板模板，板上用一層塑料覆蓋，上滿鋪一層或二層阻燃草簾被保溫保濕養護。本計算考慮摻加早強復合抗凍劑，按建筑工程冬期施工規程之要求，當室外最低氣溫不低于-15時，其受凍臨界強度不得小于4.0N/mm2（ 4MPa）。本計算所涉及的水泥用量等參數， 是參考商品砼攪拌站提供的 “C30 砼冬季施工配合比”，其水泥用量比同強度等級砼 “C30 砼春秋季配合比” 增加約 50Kg，從實際意義上講， 相當于砼等級15、已提高一級， 并且配合比的主要性能指標均滿足建筑工程冬期施工規程之 7.1.3 的規定要求。即“普通硅酸鹽 42.5#水泥，最少水泥用量不應少于 300Kg/m3，水灰比不應大于 0.6”。本計算所采用的公式、 參數以及公式中的符號所代表的意義，將盡可能明細化，不明之處請參閱建筑工程冬期施工規程JGJ104-97（以下簡稱規程）冬期施工手冊中說明與解釋。3、基本參數取值（ 1）C30 冬期施工配合比（普通硅酸鹽42.5 號水泥）水泥）I 級粉煤水灰比砂率JD-10水（kg） 砂（ kg） 石（kg（kg）（kg）（kg）灰（ kg）（%）3461837961017580.46442-4（2）表16、面系數樓板的板厚為120，表面系數M=2/0.12=16.7m-1，已超出建筑工程冬期施工規程規定的15m-1 的上限要求，須加強保溫措施。（3）氣象資料根據建筑施工手冊和近年來施工經驗，并通過氣象臺咨詢確定如下：時間平均氣溫三天平均氣溫十二月中旬-2.4-5一月上旬-4.7一月中旬-5-8一月下旬-4.2（ 4）保溫材料的熱工參數阻燃草簾被：導熱系數 1=0.046w/mk竹膠合板：導熱系數 2=0.17w/mk聚苯阻燃泡沫塑料板： 3=0.03w/mk4、綜合蓄熱法熱工計算（ 1）保溫層總傳熱系數k厚度： d1=28.4mm厚度： d2=12mm厚度： d3=50mmk=（ k1+ k2）17、 /2樓板上表面傳熱系數k1：樓板上表面覆蓋塑料布一層，阻燃草簾一至二層R01=R1+RW式中： R01表面覆蓋材料的總傳熱阻（m2k/w ）R1保溫材料的熱阻（ m2k/w ）RW模板保溫層表面熱阻（m2k/w ）R=d/R11=d1/1=0.0284/0.046=0.6174 m2k/w(覆蓋一層草簾被 )R12=2d1/ 1=20.0284/0.046=1.235 m2k/w(覆蓋二層草簾被 )RW=0.043 m2k/w則 R01=0.6174+0.043=0.66m2k/w(覆蓋一層草簾被 )R01=1.235+0.043=1.278m2k/w(覆蓋二層草簾被 )K11=1/R01=18、1.52W/m2kK12=1/R01=0.81W/m2k樓板下表面傳熱系數K2( 分兩種情況： A 竹膠板一層： B 竹膠板一層，草簾被二層 )R021=R2+RWR022=R2+ R3+RWR2=d2/2=0.012/0.023=0.052 m2k/w(竹膠板 )R3=d3/3=2*0.0284/0.046=1.235 m2k/w(覆蓋二層草簾被 )RW=0.043 m2k/w則 R021=0.052+0.043=0.095m2k/w(一層竹膠板 ) R022=0.052+1.235+0.043=1.33m2k/w (覆蓋二層草簾被 )K21=1/R021=10.52W/m2k( 或 10.19、523.6=37.9KJ/m2.h.k)K22=1/R022=0.75W/m2k( 或 0.75 3.6=2.7KJ/m2.h.k)K 總 1=(K11+K21) /2=(5.47+37.9)/2=21.68W/m2k(樓板上部覆蓋一層草簾被,下部不保溫 )K 總 2=(K11+K22) /2=(5.47+2.7/2=4.09W/m2k( 樓板上部覆蓋一層草簾被,下部保溫 )K 總 3=(K12+K22) /2=(2.91+2.7)/2=2.8W/m2k( 樓板上部覆蓋二層草簾被,下部保溫 )考慮保溫層在使用過程中有損壞，以及局部有漏風的作用，為安全起見，對K 的取值宜乘以大于1 的系數（取 20、1.5）K 總 1=21.68K 總 2=4.09K 總 3=2.8綜合蓄熱法施工可行性計算Tm，a1/bln（ L/a）式中： Tm，a砼冷卻階段平均氣溫L L=K MK 總傳熱系數M 表面系數a， b系數，查表a=193b=0.1158081#23 至 29 層 82#2328 層結構施工L1=KM= K 總 1 16.7=32.5216.7=543 KJ/m2.h.k.200 KJ/m2.h.k(方案不可行 )L2=KM= K總 2 16.7=6.13516.7=102.45 KJ/m2.h.k.200 KJ/m2.h.k(方案可行 )Tm， a 1/b ln（ L/a）=1/0.11521、Ln(102.45/193)=-5.5,低于 12 月中旬的三天平均氣溫 -5 ,高于 允許的 -12,滿足要求。（2） 28 層以上結構施工L=KM= K 總 316.7=4.216.7=70.14 KJ/m2.h.k200 KJ/m2.h.k(方案可行 )Tm，a 1/b ln（L/a）=1/0.115 Ln(70.14/193)=-8.8 ,低于 1 月中旬三天的平均氣溫 -8, 高于 允許的 -12,滿足要求。冷卻時間及平均溫度計算氣溫條件與參數施工早期前三天平均氣溫 Tm，a =-8；結構表面系數 M=16.7m-1；保溫層總傳熱系數；普通硅酸鹽水泥用量 mce=346kg/m3；水22、泥積累最終總 放 熱 量 Qce=330kJ/kg； 水 泥 水 化 速 度 系 數 Vce=0.013h-1 ； 砼 比 熱 容Cc=0.96kJ/kg；砼密度 c=2500kg/m3；透風系數 =1.30；砼入模溫度 To=7。計算所需三個參數=（ KM ）/（ VceCc c）=（1.3*4.2*16.7 ） /(0.013*0.96*2500)=2.92=(VceQcemce)/(VceCcc-KM)=(0.013*330*346)/( 0.013*0.96*2500-1.3*4.2*16.7)=-24.75=TO- Tm， a+=7-（-8） +（ -24.75）=-9.75將砼 、23、 代入如下公式，計算砼冷卻至0時間 t0。T= e-Vcet-e- Vcet+ Tm，a =-9.75e-2.92*0.013t+24.75 e0.013t-8當 t=84h 時,T=-0.09 0結論 :當 t=84h 時,即當砼澆注 90h 后,砼溫度達到 0 . 砼澆注時間約為6 小時。計算冷卻過程平均溫度Tm=(e- Vcet- e-Vcet/+/- )/ Vcet+ Tm，aTm=-24.75e-0.013*84+(-9.75e-2.92*0.013*84/2.92)-9.75/2.92+24.75/(0.013*84)-8 =(-24.75*0.34-9.75*0.041/2.9224、+24.75)/1.092-8=6.8用成熟度法推算達到0時的臨界強度M= (T+15)tf=kae-b/M式中 :M 砼的成熟度T砼養護溫度t養護時間f砼強度K 系數，取 0.9a、 b經驗回歸系數，查表a-25.63,b=850.1則 :M=(6.8+15)*84=1831.2f=0.9*25.63*e-850.1/1831.2=14.49(MPa)超過 所規定的臨界強度4.0 Mpa 的要求。結論：完全滿足建筑工程冬期施工規程要求砼入模溫度 Tm 的驗算砼泵送施工，在大氣溫度在-5至 0時，泵管用一層草簾被包裹保溫，大氣溫度低于 -5時用兩層草簾包裹保溫。（1）砼泵送的溫度損失按下列計算25、Ts=0.01208KTtTs 砼在泵送過程的溫度損失K 泵管的保溫傳熱系數 (KJ/m2hk):T=T0- Tm ，aT0 砼自罐車中傾出時的溫度:Tm，a 施工時平均溫度K=1/R0R0= R1+ R2+ RW泵管 1=58W/mkd1=0.01R1=0.01/58.2=0.00017兩層草簾被保溫R2=1.235RW=0.043R0=0.00017+1.235+0.043=1.278K=1/1.278=0.782*3.6=2.82 KJ/m2hkT= T0- Tm ，a=15-(-10)=25t 砼在泵管中的停留時間 (min), 取 3Ts=0.01208*2.82*25*3=2.55（2）砼澆筑過程的溫度損失,查在砼拌合物溫度與環境溫度差在 25時 TJS=3（3）砼的入模溫度Tm=TO 一 TJS=15-2.55=9.45滿足假定砼入模溫度7的要求。即在最冷季節施工時，砼的出罐溫度最低應控制在 13以上，才能保證入模溫度7的要求。5.2.3.5 計算結果綜合性結論通過對本工程綜合性蓄熱法有關熱工計算表明,本工程所采取的技術措施方案可滿足 要求，施工期間環境溫度，砼的臨界強度均能滿足冬施砼的施工質量。