冬期毛石砼施工方案.doc

泰安市徂徕山汶河景区核心先导区
棚户区住房改造项目C1地块
(1#～7#、12#～17#楼)
冬季砼施工方案

编制人： 职务（职称）

审核人： 职务（职称）

河北建工集团有限责任公司
HEBEI CONSTRUCTION GROUP CO.,LTD
项目部
二0一四年十二月十七日

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目 录

一、编制依据 2
二、工程概况 2
三、冬期施工期限 2
四、冬期施工的准备工作 3
五、主要施工方法及措施 4
（一）、模板工程： 4
（二）、砼工程： 4
六、冬期施工测温及施工试验 7
七、质量保证措施 8
八、安全环保措施 9
九、注意事项 10
十、热工计算 10

一、编制依据
1、设计施工图，工程设计号2014A-50-19。
2、《建筑工程冬期施工规程》JGJ/T104-2011。
3、《建筑施工手册》第五版。
4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2009）。
5、《砼结构工程施工及验收规范》（GB50204-2011）。
6、《高层建筑筏形及箱形基础技术规范》（JGJ6-2011）。
7、《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）
二、工程概况
1、本工程位于泰安市徂徕山汶河景区内，北临旧县街，西至桂林路，南临南天门大街（东延伸段），东至颜张路。6#、17#楼为天然地基，伐板基础，主体为剪力墙结构，地下两层为储藏室，地上为住宅；层高：地下一层3.1m,地下二层2.9m,地上为2.9m。建筑面积：6#楼单体面积为14263.25 ㎡.； 17#楼单体面积为5328.18 ㎡。
2、现场情况：6#楼西侧局部在坑内超深约3米，17#楼在坑内超深约13米。 超深部分采用C20毛石砼拔台回填。
三、冬期施工期限
1、当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时，即进入冬期施工；当日平均气温连续5d稳定高于5℃时，即解除冬期施工。根据近年来气象资料统计，泰安地区每年11月15日至次年3月15日共四个月为冬期施工期。
2、冬季混凝土特点及采取的方法
（1）、冬季混凝土特点：凝结时间：0℃~4℃时，比15℃延长3倍，温度降到0℃以下时，混凝土开始冻结后，反应停止，-10℃时，水化反应完全停止，混凝土强度不在增长，混凝土中水冻胀体积增加9%，硬化的砼结构遭到破坏，及发生冻坏。要保证不发生冻寒，我施工方决定采取的措施如下：
负温混凝土：混凝土全部进行保温防护，养护过程采用综合蓄热保温措施，尽量延长砼在正温状态下的硬化时间。
浇灌砼注意事项：
、40分钟内应将现场砼浇灌完毕。
、在负温情况下，模板不能浇水。
、外部加以覆盖，保温材料，养护初期，温度不得低于0℃温度。
、当气温低于-15℃时，砼受冻临界强度不得小于4N/㎜2及设计强度的30%。
四、冬期施工的准备工作
1、组织机构
现场成立冬施技术领导小组，由项目部经理任组长，负责安排、管理、落实、检查冬施工作。
2、人员培训：组织冬期施工技术培训，对操作者、测温人员、现场管理人员分批培训。
3、冬期热源
考虑本工程全部采用商品砼，养护采用综合蓄热法，故此施工现场不设热源。及商品砼搅拌站达成协议，确定砼出机、入模温度。
4、冬施材料、器具
主要冬施材料器具：塑料布、彩条布、阻燃草帘被、防冻剂等。
（1）选用隔气性能好的塑料薄膜，保温性好的草帘被。
（2）备100支温度计在施工现场使用，表格填写清楚，作为原好记录。
5、大气温度测量
由砼浇筑前5天对大气气温进行测量，每天根据天气预报，最高气温和最低气温的平均值为每天的日平均气温。收集各种气象信息，若遇特殊恶劣天气时，提前制定应急措施。
6、预拌砼供应商的选择
砼：C20砼，逐盘检查，质量需符合要求。对商砼搅拌站的资质等级、生产供应能力、所用水泥、外加剂的认证、复试进行考察、审查工作，以确保搅拌站供应的砼既能满足生产要求，又能满足冬施砼质量要求；并及其签订冬期施工抗冻早强型商品砼供货合同。
7、毛石：规格20～30cm左右，无风化，表面干净。
8、施工机械、临时用水
对各种机械设备进行一次全面检修，对不符合冬期施工要求的润滑油及其它部件进行更换；现场外露施工用水和生活用水及消防用水管道采用50mm厚橡塑管保温。
9、做好职工冬期施工期间的采暖，住宿和饮食安排和劳保用品发放工作。
10、机具设备：振捣棒。
11、基坑上方所有浇筑部位的马道或溜槽及安全防护均已搭设完毕，并经检查验收。
五、主要施工方法及措施
（一）、模板工程：
方案一：木模板。
1、采用15mm厚竹胶板、45X90mmm木方、,48X3.5钢管支撑加固，在槽底岩石上，模板内外用电锤钻,14孔,孔深100mm间距500mm，预埋200mm长,12短钢筋，用来加固模板根部。木方竖楞间距250，横楞钢管间距450，钢管支撑900X900mm,模板高度1200mm。木模板时，外满挂50㎜厚阻燃草帘被进行保温，边角处双层覆盖。
2、砼施工完毕要对砼表面及时覆盖。
3、使用旧模板时，表面清理干净，分类堆放，码放整齐，模板涂刷油性隔离剂，模板缝之间粘贴海绵条密封。
方案二：砖胎膜。
作业条件：主楼、车库外侧深坑部位回填土或碎石（待设计出方案后施工）。
1、在毛石砼拔台外侧，用M5水泥砂浆砌筑240厚烧结页岩标砖，作为砖模，高度为拔台高度 1m。
2、在砖模外分层回填、夯实土或碎石及砖平。
3、冬季施工对砖模、回填土保温处理。
（二）、砼工程：
1、操作工艺：
工艺流程：清理基槽→支设模板、架设马道→浇筑砼→填毛石→浇筑砼至▽-6.855m
→浇筑砼→填毛石→浇筑砼→填毛石→浇筑砼找平(▽-4.00m)→养护。
2、施工工艺：
2.1、毛石砼的施工工艺，是在将普通砼搅拌完毕后，在需要浇注砼的模板内先浇注一层约15cm左右厚的普通砼，然后在普通砼上投放一层毛石，然后接着在铺好的毛石上继续浇注砼（该层砼必须将毛石履盖密实，并留有余地），这样交替浇注，最后一层用砼将毛石覆盖，并振捣密实。毛石及毛石之间，应留有一定的间隙，不能直接接触形成堆砌，必须要用砼填充，（以毛石之间能让砼充盈密实为准），毛石表面不得有泥污等杂物，毛石及模板应留有一定的间距（以振捣时不损坏模板并不得有毛石外露为原则），毛石投放时，必须用木板和溜槽向下滑落并不得有泥土带入，不得随意乱抛，在抛石较密的地方，应有专人进行二次投放以确保毛石间被混凝土填充。砼中掺用的毛石应选用坚实、未风化、无裂缝洁净的石料，强度等级不低于MU30；毛石尺寸不应大于所浇部位最小宽度的1/3，且不得大于30cm，表面如有污泥、水锈，应用水冲洗干净。
2.2、浇筑时，应先铺一层10-15cm厚砼打底，再铺上毛石，不得先摆石，再灌砼。毛石插入砼约一半后，再灌砼，填满所有空隙，再逐层铺抛毛石和浇筑砼，直至基础顶面，保持每层毛石顶部有不少于10cm厚的砼覆盖层，所掺加毛石数量应控制不超过基础体积的30%。
2.3、毛石铺抛点应力求均匀，毛石间距一般不小于10cm，离开模板或槽壁距离不小于15cm，以保证能在其间插入振动棒进行捣固和毛石能被砼包裹。振捣时应避免振动棒碰撞毛石、模板和基槽壁。
2.4、每层浇筑砼厚度不大于30cm，块石上下之间不得叠置，应有10cm以上的间距。最终混凝土浇筑层面应有10cm素砼覆盖。
2.5、其他要求同普通砼。混凝土的强度为C20。
2.6、按50cm左右厚为一层，分层施工。该砼为C20混凝土，毛石粒径≤30cm，采用集中搅拌站搅拌，罐车运输，泵车输送混凝土施工。这样就能解决混凝土的分层和铺摊不均匀问题。浇筑过程中先浇筑混凝土，人工投掷毛石，把毛石搅拌均匀后并进行振捣。大的毛石采用人工破碎的方法保证粒径满足设计要求。
2.7、浇筑混凝土时，采用斜面分层法“一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到位”，这种自然流淌形成斜坡砼的方法，能较好地适应混凝土浇筑工艺，提高浇筑效率。先把基坑内的深坑，浇筑完毕，待砼初凝后再开始大面积的浇筑砼。
2.8、毛石砼振捣密实，选有经验的工人进行振捣，振捣棒快插慢拔，插点均匀，采用交错式的移动次序。振捣点间距为40cm，时间为20～30秒，以表面泛浆、不大量冒气泡且不显著下沉为准。每次的砼浇筑层厚度控制在50cm左右，并为使分层浇筑的上、下层砼结为整体，振捣器应插入下面一层砼中5～10cm。
2.9、砼浇筑12小时后，覆盖养护。待混凝土强度达到可拆模时，应即时拆除模板和马道，及时回填，确保上部施工的顺利进行。
3、管理体系：
施工工长：王贺全
质检员：王剑
标高控制：丁延林
试验员：高朝阳
模板班长：赵玉柱
砼工班长：刘德江
4、质量要求：
4.1、标高要求：偏差不得大于±10mm。
4.2、平整度要求：平整度偏差不得大于±5mm。
5、文明施工：
5.1、工人进现场必须佩带安全帽。
5.2、抛填毛石时，应随时注意其他施工人员的行为，避免互相伤害。
5.3、溜槽、马道支架应牢固、可靠。
5.4、基坑周围应设防护栏杆并有醒目标志。
6、主要技术措施
6.1、当温度差别太大时，将砼的浇灌部位整体进行围护，来保护其砼的强度均匀稳定的增长。
6.2、拆模时间，超过砼的受冻临界强度的时间及砼冷却到5℃再拆模，且挂裹草帘被养护。
6.2、采用商品砼，养护采用综合蓄热法。
每一次砼浇注前，及时向商品砼搅拌站索取有关资料，每次浇筑砼时，随第一车带来配合比通知单和开盘鉴定备查。
6.4、砼运输车到达现场后，采取快布料、快振捣及时覆盖的措施，尽量减少浇筑、运输过程中砼的热量损失。
6.5、砼浇筑前，浇筑部位有积雪或冰霄时，要清除干净。
6.6、泵送混凝土时，输送泵管用岩棉被包裹保温。
6.7、砼入模振捣密实、找平后，顶部及时覆盖一层塑料薄膜，一层草帘被覆盖保温，关键部位如基础的西北角,用双层草帘被覆盖，遇大风天气预报，及时对保温层进行压盖，防止保温层被风吹开使砼受冻。
6.8、要求商品砼进场后出罐温度≥15℃，入模温度≥5℃。
6.9、冬施期间砼的浇筑尽量争取在白天施工。
6.10、根据以上保温措施的热工计算，砼在浇筑后养护34小时，砼强度达到的7.56Mpa，砼在浇筑后养护20小时，砼强度达到4.0Mpa，达到砼受冻临界强度，可以拆模。
6.11、浇筑时要保证砼的均匀性和密实性，保证砼的整体性，尺寸应准确，拆模后砼表面应平整、光滑，无蜂窝、麻面、缺棱掉角现象。
6.12、施工缝的位置：根据设计《采石坑地槽初步处理意见》文件，拔台高度1m，放脚200mm,即每1m高留置一次水平施工缝。
6.13、施工缝施工，在接缝处的砼温度高于原砼2℃以上，原结构砼的强度高于1.2MPa时，应将其表面浮浆和杂物清除，然后先铺水泥素浆一层或涂刷砼界面处理剂、水泥基渗透结晶型防水涂料等材料，再铺30～50mm厚的1:1水泥砂浆，并应及时浇筑砼。
7、砼浇筑过程质量控制：
7.1、在浇筑前还应对机械和手中使用的工具（振捣棒）等做一遍检查。
7.2、施工要点
采用24小时不间断，连续作业方法，不留施工缝，一次浇筑完毕。在浇筑中，模板侧面要振实，避免孔洞。
8、砼表面处理、养护：
振捣后，按标高线用2米铝合金杠尺找平，木抹子抹平、压实，并及时满铺塑料薄膜及草帘被各一层进行保温，负温情况下不进行洒水养护。
9、冬期混凝土施工流程：
9.1、砼施工方法：首先清理施工部位内的杂物、支模完毕后，经验收符合要求并且保温措施达到要求后再进行浇筑。
砼浇筑→浇筑完毕抹面成型后，采取保护措施防止冻裂（塑料薄膜和草帘被覆盖）。
9.2、结构平面施工方法：温度低于-10℃时，模板验收合格后，待气温回升稳定后再进行浇筑。
10、冬期混凝土施工要求：
10.1、为了保证混凝土不因拆模引起冻坏，降低其强度。现场支模材料尽量准备充足，能够不拆模的，尽量在第二年气温回升后一次拆除。如拆模后，砼表面温度及环境的温差大于20℃，还要进行保温措施，使其慢慢冷却到大气温度。
10.2、养护时间分别为：-5℃5天，-10℃9天，-15℃14天， - 20℃25天。
11、试块的留置标准及试验： 除按混凝土规范4.6.4条规定，留置试块外，还应做到：
11.1、试块的取样，同部位、同一工作班、同一配合比混凝土每100m3取样不得少于一次，一次连续灌注超过1000m3时，同一配合比的混凝土每200m3取样不得少于一次，每次取样至少留置一组标准养护试块，同条件养护试块的留置组数根据实际需要确定。每次浇筑留置的4组试块分别在标准养护28天、同条件、转常温后28天时试压，同时多做几组作为备用试件。砼试件在浇筑点制作完成。
六、冬期施工测温及施工试验
1、测温范围：
（1）、大气测温。
冬季大气测温记录表
测温地点
现场
测温方式
温度计
日 期
大 气 温 度0C
气候情况（阴、晴、风、雨、雪）
年
月
日
2：00
8：00
14：00
20：00
最高温度
最低温度
平均温度

施工单位： 施工负责人： 技术员： 测温员：
（2）、商品砼出罐温度；要求车车测量。
（3）、砼入模后初始温度和养护期间温度。
砼养护测温记录表
工程名称： 施工单位：
部位

养护方法

测试方法

测温时间
大气温度（℃）
出罐温度（℃）
入模温度（℃）
各测孔温度（℃）
平均温度
间隔时间
成熟度
本次
累计
年
月
日

施工单位： 施工负责人： 技术员： 测温员：
2、砼测温孔设置：
(1)、测温孔，孔深150mm。测温孔布置详见“测温孔平面布置图”
3、冬施测温要求：
(1)、气温根据天气预报最高温度和最低温度。
(2)、砼出罐温度、入模温度每罐必须测量；振捣完毕后的12小时以内，每2小时测一次，12小时后每隔4小时测量一次，直到停止保温。
(3)、为了准确测量砼的内部温度，在灌筑时预埋底端封闭的铁管（直径1cm）做为测温孔；管口用保温材料塞好，测温时将温度计插入测温管内并立即覆盖，温度计在管中至少停留5分钟，然后取出，迅速记下温度值。测温孔应设置在砼温度较低和有代表性的地方。
4、测温管理：
(1)、每层或每施工段停止测温时，由技术员审阅测温记录，签字后交技术负责人审阅签字。
(2)、测温员要定期将测温记录交项目经理部技术员归入技术档案，以备存查。
七、质量保证措施
1、对现场技术人员、试验员、计量监督员、测温人员及主要操作人员培训考核合格后，方可上岗。
2、商品砼入场后，必须检查砼材质单是否齐全，物、证是否相符；同时检查砼的坍落度和出机温度是否符合要求。不符合要求的砼禁止使用。
3、砼出罐温度、入模温度及砼养护期间的测温，严格按施工方案执行，并认真做好记录：如达不到施工要求，及时上报以便采取相应措施。
4、砼浇筑完毕和养护期间，工长、质检员严格控制砼覆盖状态；保证砼养护保温措施的落实。有大风时派专人检查砼覆盖，若发现不合格，及时解决。
5、用成熟度法推算砼早期强度：
根据砼养护期间的测温情况，经历的时间，计算出相应的混凝土累计成熟度，求出其相应早期强度值；并以此指导施工中的混凝土养护期间的保温措施和方法、确定同条件试块的试压时间。以确保砼在降至抗冻外加剂允许温度时，强度达到4.0Mpa；
6、砼养护保温终止和墙体拆模须根据成熟度来决定；当达到4MPa后方可进行。
7、测温员工作设专人并持证上岗。
八、安全环保措施
(一)安全措施
1、一般规定
1）所有机械设备均需设漏电保护。
2）所有机电设备均需按规定进行试运转，正常后投入使用。
3）基坑周围设围护拦杆。
4）现场应有足够的照明，动力、照明线需埋地或设专用电杆架空敷设。
5）马道应牢固，稳定具有足够承载力。
6）振动器操作人员应着绝缘靴和手套。
2、使用泵车浇筑混凝土
1） 泵车外伸支腿底部应设木板或钢板支垫，泵车离未护壁基坑的安全距离应为基坑深再加lm；布料杆伸长时，其端头到高压电缆之间的最小安全距离应不小于8m。
2） 泵车布料杆采取侧向伸出布料时，应进行稳定性验算，使倾覆力矩小于稳定力矩。严禁利用布料杆作起重使用。
3）泵送混凝土作业过程中，软管末端出口及浇筑面应保持0.5～lm， 防止埋入混凝土内，造成管内瞬时压力增高爆管伤人。
4） 泵车应避免经常处于高压下工作，泵车停歇后再启动时，要注意表压是否正常； 预防堵管和爆管。
3、使用地泵浇筑混凝土
1）泵管应敷设在牢固的专用支架上，转弯处设有支撑的井式架固定。
2）泵受料斗的高度应保证混凝土压力，防止吸入空气发生气锤现象。
3）发生堵管现象应将泵机反转使混凝土退回料斗后再正转小行程泵送。无效时需拆管排堵。
4）检修设备时必须先行卸压。
5）拆除管道接头应先行多次反抽卸除管内压力。
6） 清洗管道不准压力水及压缩空气同时使用，水洗中可改气洗，但气洗中途严禁改用水洗，在最后10m 应缓慢减压。
7）清管时，管端应设安全挡板并严禁管端前方站人，以防射伤。
（二）环保措施
（1）禁止混凝土罐车高速运行，停车待卸料时应熄火。
（2）混凝土泵应设于隔音棚内。
（3）使用低噪音振动器。
（4）夜间使用聚光灯照射施工点以防对环境造成光污染。
（5）汽车出场需经冲洗，冲洗水沉清再用或排除。
九、注意事项
1、严禁用冷水冲洗模板。
2、基槽必须清除干净浮土及松动石头，再做毛石砼拔台。
3、毛石强度不小于MU30，毛石粒径20～40cm,不准用片石；毛石体积占砼30%。
十、热工计算
１、计算公式
T＝ηe-θ·Vce·t-e-Vce·t+Tm,a（05年冬施267页）
θ，，η为综合参数，θ＝，＝，η＝T0-Tm,a+　
式中：
T—混凝土由蓄热养护开始到任一时刻ｔ的温度（℃）
T0—混凝土入模温度（℃）　T0＝15℃
ｔ--混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（ｈ）
Tm,a—混凝土蓄热养护开始到任一时刻ｔ这段时间内的大气平均气温（℃）　Tm,a＝-５℃
Pc—混凝土的质量密度（KJ/M3）　Pc＝2400 KJ/M3
mce—每立方米混凝土水泥用量（Kg/M3）　mce＝265 Kg/M3(现场商砼搅拌站配比单)
Qce—水泥水化累积最终放热量（KJ/Kg）　Qce＝330 KJ/Kg
Cc—混凝土比热容（KJ/Kg·K）　Cc＝0.92 KJ/Kg·K（冬施268页）
Vce—水泥水化速度系数（ｈ-1） Vce＝0.013ｈ-1（冬施268页）
ω—透风系数ω＝2.6（计算手册1000页）
M—结构的表面系数（m-1）. M＝砼结构表面积/砼结构总体积＝＝8.3 m-1.
K—结构围护层的总传热系数（KJ/m2hk）
ｅ为自然对数之底取2.72
2、计算传热系数K值（05年冬施264页）
围护层采用４cm厚的草帘被覆盖
故di＝0.04ｍ　λi＝0.10w/mk（01年计算手册1001页），RW=0.043,R0＝di/λi，
K＝=＝8.12 KJ/m2hk
为安全起见，对K值乘以２～３倍的系数，则K取值为210 KJ/m2hk。
3、计算三个综合蓄热参数：
θ＝=＝6.1
＝=＝-7.76
η＝T0-Tm,a+=15-（-5）+（-7.76）＝12.24
4、计算冷却到0℃的时间t0
因：/Tm,a＝＝1.55≥1.5；KM＝8.12×8.3＝67.4≥50（计算手册1005页）
故可直接按公式t＝==34h
５、计算混凝土的平均温度Tm:
Tm＝
＝ ＝5.5℃
6、利用成熟度法测算混凝土冷却0℃时的强度值：（计算手册994页）
M＝∑（T+15）Δt；f＝a·e-b/M
式中：M—混凝土成熟度（℃h）
T—混凝土养护温度（℃）T＝5.5℃
Δt—养护时间（h）Δt＝34h
f—混凝土的强度（Mpa）
a,b—经验回归系数a＝25.62715；b＝850.0695
故： M＝∑（T+15）Δt=（5.5+15）×34＝697℃h
f＝a· =25.62715＝7.56 Mpa
７、计算混凝土养护到4Mpa，即受冻临界强度所需时间t1
（1）据混凝土成熟度公式反算混凝土强度达到4Mpa时的成熟度。
M＝∑（T+15）Δt；f＝a·e-b/M
4＝25.62175·e-850.0695/M
M＝458℃h
（2）估算t1＝20时，代入下式求混凝土养护到20小时，混凝土的平均温度Tm
Tm＝
＝＝8.1℃
（3）求温度为8.1℃时，混凝土的成熟度M＝（8.1+15）×20＝462℃h
即混凝土养护20h，强度值达到4Mpa。
8、结论：混凝土由入模开始养护20h，其强度值达到4Mpa，即混凝土的受冻临界强度，可以撤除保温。