高架桥冬季施工方案(2)

郑州市陇海路快速通道工程BT项目第八项目部（冬季（冬期）施工方案） T0 13.49 经计算：混凝土拌合用水需要加热到56℃，才能满足需求。考虑到实际拌和过程中各种材质温度传导的差异影响, 混凝土出机温度比理论拌和后温度会有所偏低，拌合用水加热温度按60℃计算。

综上，当拌合用水采用人工加热60℃，砂子、石子保持在0.2℃，拌和机采用暖棚保暖，棚内温度达到10℃，并且混凝土浇筑时环境温度达到0.2℃时，可满足混凝土拌合物浇筑成型时温度大于5℃。混凝土拌合物出机温度大于10℃规范要求。 2.2拌合楼.热负荷计算

根据混凝土施工各月份环境温度分析，混凝土冷负荷应按低温月份元月份进行计算。

拌合楼混凝土平均施工强度按85m3/h计算，每立方砼加60℃热水200kg，冬季来源水温按5℃，每小时热负荷为：

Q＝W×ΔT×Ci

＝140×200×（60－5）×1×2 ＝187×104kcal / h (有效负荷)

考虑热水在输送过程中和在热交换过程中的热量损失10％，实际热负荷为187×104×1.1=205.8×104 kcal / h。

选择热水锅炉一台，热负荷为250×104 kcal / h，配用加热水箱和热水泵为拌和机提供热水。对拌和楼的上水箱要进行保温。 2.3承台蓄热法养护热工计算

⑴ 保温材料总传热系数及总热阻系数计算

混凝土围壁的隔热效能，取决于总热阻系数R。热阻系数R可按下式计算：

R?0.043?d1?1?d2?2?d3?3????????dn?n

式中d——每一种保温材料的厚度（m）；

?——每一种保温材料的导热系数（Wm?K）；按表取用； 承台蓄热法养护拟采用混凝土浇筑完成后在表面先包裹一层0.5毫米塑料薄膜，再用棉被覆盖。其导热系数分别为?1=0.02，?2=0.1。经计算：

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R?0.043+0.0005/0.02+0.005/0.1=0.143（m2?K/W）

⑵ 混凝土由浇筑到冷却平均温度计算

混凝土由浇筑到冷却的平均温度，与结构的表面系数?M?有关，按下式计算：

T01.03?0.181M?0.006T0

式中Tm——混凝土由浇筑到冷却的平均温度（℃）； Tm? T0——混凝土浇筑完毕后的初温（℃），取5℃； M——混凝土结构的表面系数，由下式计算：

M?

??m2?A?混凝土冷却表面积??m3? V?结构的混凝土体积承台按长、宽、高分别为6.5m、6.5m、2.2m计算：M=1.07。 经计算：Tm=3.99℃。 ⑶ 混凝土冷却时间计算

查表可得，当温度为3.99℃时，欲使混凝土强度达到40ò8所需养护时间约为9天，合计215小时。

⑷ 1kg水泥在冷却期间的水化热量Qce（kJkg） 当龄期约为7天时Qce=213kJkg。 ⑸ 计算?KwiAi

12K=R取6.99W/m?K，保温材料的透风系数w取2，散热面积

A=99.45m。

2经计算：?⑹ 验算

KwiAi=1390.311kJ/h?K

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V(CcT0?mceQce)92.95?(2510?5?356?213)t0(Tm?Tm,a)=215?(3.99?0.2)=10081.285kJ/h?K?1390.3

11kJ/h?K。

故此，该保温措施合适。 2.4墩柱箱梁暖棚养护热工计算

暖棚法是在混凝土结构周围，用保温材料搭设大棚，在棚内设热风机或蒸汽排管、火炉，使棚内空气保持正温，混凝土浇筑、养护均在棚内进行，并在正温下硬化。暖棚通常以脚手材料（木杆或钢管）为骨架，用塑料薄膜或帆布、草帘围护。暖棚法适用于混凝土较集中的工程。

暖棚在单位时间内的耗热量按下列公式计算：

Q0?Q1?Q2

Q1??A?K(Tb?Ta)

Q2?V?n?ca??a(Tb?Ta)

3.6式中Q0——暖棚总耗热量（W）；

Q1——通过围护结构各部位的散热量之和（W）； Q2——由通风换气引起的热损失（W）； A——围护结构的总面积（m2）；

K——围护结构的传热系数（W/m2?K），可按下式按计算：

K?0.04?1d1?1????????dn

?n?0.114d1??????dn——围护各层的厚度（m）；

?1???????n——围护各层的导热系数（W/m?K）；

Tb——棚内气温（℃）； Ta——室外气温（℃）；

V——暖棚体积（m3）；

n——每小时换气次数，一般按二次计算；

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ca——空气的比热容，取1kJ/kg?K；

?a——空气的表观密度（容重），取1.37kg/m3； 3.6——换算系数，1W=3.6kJ/h。

元月份为最冷施工时段，月平均温度0.2，箱梁养护要求的最低温度不得低于8度。

以M线3×30m联为例：箱梁供热棚?A=（18+100）×2×8+18×100=3688m2；K取2.5W/m2?K；Tb=8℃；Ta=-12℃；V＝18×100×8＝14400m3；经计算：

Q0=184400+219200=40.3600×104W=40.36×104×0.86Kcal/h =34.71×

104kcal/h

K取2.5W/m2?K；墩柱养护供热棚?A=（10+10）×2×8+10×10=420m2；Tb=8℃；Ta=-12℃；V＝10×10×8＝800m3；经计算：

Q0=21000+12177.778=3.318×104w=2.85×104kcal/h

2.5砂浆在搅拌后的温度计算

根据《建筑施工计算手册》经验公式估算，当搅拌机搅拌时的温度为10℃，环境温度低于0℃时，砂浆搅拌时的热量损失应为2.5℃。

当砌筑温度与砂浆温度之差为20℃时，砂浆运输一次温度损失为0.60℃，砌筑时损失为2.5℃。

当室外气温在0℃～-10℃之间时砂浆砌筑需要温度为10℃。 综上砂浆出机温度为：Tp=2.5+0.6+2.5+10=15.6℃。 由式

?0.9?mcTc?0.5mQTQ?msTs???Tp????0.9(mc?0.5mQ?ms)?4.4(mw?0.5mQ)???4.2(mw?0.5mQ?wsms)Tw?

Tp——砂浆在搅拌后的温度（℃）；

mc、mQ、ms、mw——每方砂浆中水泥、石灰膏、砂、水的用量(kg/m)；

Tc、TQ、Ts、Tw---水泥、石灰膏、砂、水的温度(℃)；

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3郑州市陇海路快速通道工程BT项目第八项目部（冬季（冬期）施工方案）

ws---砂的含水率，取0%。

砂浆配合比取每方砂浆用水泥137kg、砂1500kg、水68kg；温度分别为：

Tc=12℃，Ts=3℃，Tw=X℃。带入下式得：

?0.9?mcTc?0.5mQTQ?msTs???Tp?????0.9(mc?0.5mQ?ms)?4.4(mw?0.5mQ)?4.2(mw?0.5mQ?wsms)Tw?? ?0.9??137?12?1500?3???Tp??)?4.4?68????0.9?(137?15004.2?68Tw??=15.6℃ 经计算：砂子保证在3℃时，拌合用水需要加热到Tw=76℃。

三、冬期施工主要技术措施

3.1冬期施工准备工作

1.1为保证工程施工质量，在冬季施工期应严格按冬季施工要求及相关规范进行施工。

1.2冬季施工前，安排专人通过网络、手机短信及电视等方式了解天气预报，并在工程处做出公示，及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态，以利于安排施工，做好预防准备工作。

1.3根据本工程施工的具体情况及工程施工进度确定冬季施工需要采取防护的具体工程项目或工作内容。为保证冬季工程施工质量，技术、质量、安全部门对现场施工人员进行技术交底，严格按照规范及方案要求施工，落实到每个施工人员。

1.4物资材料和机械提前做好储备和保养工作。施工机械加强冬期保养，对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，防止冻裂设备。

1.5当采用暖棚封闭保温施工时，作好防火、防烫措施，棚内必须有通风口，保证通风良好，施工现场需配备灭火器和急救药箱，并有专人负责。

1.6检查职工住房及仓库是否达到过冬条件，及时按照冬季施工保护措施施作过冬篷，准备好过冬加温器具。

1.7在进入冬季前施工现场提前作好防寒保暖工作，对人行道路、脚手架上踏步和作业场所采取防滑措施。

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