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2012年高温季节混凝土专项施工方案

2012年高温季节混凝土专项施工方案
1、概述
目前，随着气温的上升，已逐渐进入夏季高温施工季节，为保证施工工期及施工过程的连续性，温博段Ⅲ标砼施工任务仍然很重，为保证工期、提高生产效率，2012年夏季必须进行高温季节砼施工。为保证砼施工质量，在即将进入的高温季节时段，需在砼施工过程中进行温度控制。
气象条件：根据焦作地面气象观测站的多年统计，焦作站的多年各月极端最高气温（℃）：6月—43.3℃；7月—40.4℃；8月—39℃；9月—38℃。
2、砼浇筑时段及温控要求
2.1砼浇筑时段
根据总体施工安排，建筑物及渠系砼全年不间断进行浇筑，必须进行夏季高温和冬季低温温度控制。
2.2砼温控技术要求
砼温度控制是从砼的原材料、拌和、装卸、运输、振捣到养护等各个环节进行温度控制，以确保砼的质量。
温度应力的计算
根据焦作站水文气象资料统计成果表，本标段多年各月平均气温7月份最高，为27.5ºC，而本标段今年夏季以渠道衬砌为主，因此以C20W6F150砼进行温度应力计算。
（1）砼出机温度
表3 砼出机温度计算表
材料 名称
重量m（kg）
比热C （kj/kg·K）
热当量Wc（kj/℃）
温度Ti（℃）
热量TimC（kj）
（1）
（2）
（3）= （1）×（2）
（4）
（5）=（3）×（4）
水泥
198
0.84
166.32
27
4490.64
粉煤灰
50
0.84
42
27
1134
砂子
750
0.84
630
25
15750
石子
1280
0.84
1075.2
26
27955.2
水
97
4.2
407.4
24
9777.6
合计
2375

2320.92

59107.44
砼出机温度Tc=ΣTimC/ΣWc=（5）/（3）=59107.44/2320.92=25.46℃。
（2）砼浇筑温度
砼浇筑温度Tj=Tc+（Tq-Tc）×（θ1+θ2+θ3+θ4）
Tc—砼出机温度，计算结果为25.46℃；
Tq—浇筑时段气温，7月份为27.5ºC；
θ1—砼装卸和运转，每次θ=0.032，共2次为0.064；
θ2—砼运输时，θ=At。t为运输时间（min），取15min；A为热量损失系数，砼搅拌运输车为0.0042，则θ=15×0.0042=0.063；
θ3—砼泵车下料，θ=At=0.0017×3=0.0051；
θ4—浇筑时间，平仓振捣至浇筑完成30min，θ=At=0.003×30=0.09。
将以上数据代入公式，砼浇筑温度Tj=25.46+（27.5-25.46）×（0.064+0.063+0.0051+0.09）=25.91℃。
考虑到砼在运输过程中受日晒等因素影响，预计入仓温度比高3℃。入仓砼温度约为Tj=28.91℃.
（3）砼水化热温升值计算
砼最高水化热绝热温升值Tmax=Tj+Q/10+F/50。
Tj—砼浇筑温度，计算结果为28.91℃；
Q—每方砼水泥用量，198kg/m³；
F—每方砼粉煤灰用量，50 kg/m³；
将数据代入公式，Tmax=28.91+198/10+50/50=49.71℃。
砼厚度取1.0m，水化热温升调整值为49.71×0.49=24.36℃。
（6）最大综合温差
砼最大综合温差△T=Tj+ Tt -Td。
Tj—砼浇筑温度，计算结果为28.91℃；
Tt—调整后的水化热温升，计算结果为24.36℃；
Td—当月平均最低气温，为23.24℃。
代入公式，△T=28.91+24.36-23.24=30.03℃。
（7）最大降温收缩应力
砼最大降温收缩应力σ=E·α·△T·S·R/（1-vc）
E—砼弹性模量，C20砼为2.0×104N/mm2；
α—砼的线膨胀系数，取1.0×10-5；
△T—砼最大综合温差，计算结果为30.03℃；
S—考虑徐变影响的松弛系数，取0.3；
R—砼的外约束系数，取0.3；
vc—砼的泊松比，为0.15。
将数据代入公式，σ=2.0×104×1.0×10-5×30.03×0.3×0.3/（1-0.15）
=0.75 N/mm2＜1.5 N/mm2，砼不会出现温度裂缝。
经计算，砼按目前的施工方法满足温度控制要求。为确保砼施工质量，根据规范要求及施工经验，在施工过程中，外界条件发生变化时，还需采取措施进行温度控制，具体见以下内容。
3、砼温控施工措施
根据规范要求砼的浇筑温度≤28℃的要求，对砼浇筑进行温度控制。降低砼温度主要分为三部分，即出机口温度控制、砼运输过程中温度回升控制和浇筑仓面温度控制。
3. 1控制砼出机口温度
砼各组分材料温度与砼出机口温度的关系为：砼配合比确定后,骨料温度对砼出机口温度影响最大,水次之,胶凝材料最小。
（1）降低骨料温度
a．提高骨料堆料高度及储存量，当堆料高度大于6m时，堆存5～7d骨料温度接近月平均气温。
b．高温天气对粗骨料喷洒冷水进行充分湿润,以降低骨料温度，开仓前检测含水率调整配比以适应夏季高温施工。
c.在骨料储仓上部搭设防晒网。
（2）降低拌和用水温度
砼拌合用水采用1#生活营地130m深井水，拌合系统处蓄水池加盖防晒隔热棚，拌合用水尽量采用新抽地下水，水温控制在6℃左右。必要时采用大型风冷冷凝机降低水温(冷凝机已采购回并安装投入使用，在1#营地拌合站水井旁)。
3. 2 减少运输浇筑过程中温度回升及仓面温度控制
（1）砼罐包裹隔热材料隔热，缩短砼运输时间，使砼在运输途中温度回升不超过1℃。
（2）砼入仓后及时进行平仓振捣,加快覆盖速度,缩短砼的暴露时间。
（3）采用喷雾器喷洒水雾的方法降低仓面气温。
（4）对于钢模,在其外表面进行喷洒冷水降温,防止钢模表面温度过高而对已入仓砼的温度控制带来不利影响，必要时在钢模外壁黏贴隔热泡沫板。
（5）必要时在砼仓面设置遮阳棚进行防晒。
3.3加强管理，加快施工速度：
（1）各施工设备做到成龙配套，高温季节砼浇筑覆盖时间不超过2h。
（2）优化施工方案，尽量减少砼运输距离，避免多次转运。
（3）砼入仓后，快速平仓，快速振捣。
（4）当日平均气温等于或高于25℃时，采取防高温、防日晒和调节仓面小气候的方法。
（5）避开高温时段浇筑，白天高温时段只进行浇筑前的准备工作，尽量安排在早、晚或夜间、阴天等低温时段。
3.4 控制砼水化热温升
（1）在满足施工图纸要求的砼强度、耐久性和和易性的前提下，尽量加大骨料粒径，改善骨料级配，掺用优质粉煤灰和一定剂量的高效减水剂或缓凝剂，以减少单位水泥用量、用水量，延缓水化热发散速率，尽可能地降低水泥水化热的温升。
（2）合理控制层厚、间歇期。
在砼浇筑温度与当时外界气温相近情况下，为充分利用浇筑层顶面散热的有利因素，层厚根据温控、结构和立模等条件调整。
（3）采用人工洒水进行表面流水养护可使砼早期最高温度降低1.5℃左右。
（4）砼初凝后，在其表面覆盖工业毛毡或土工布进行保湿养护，以降低砼热交换系数。
（5）温度监测，在砼施工过程中，每4h测量一次砼机口温度，并作好记录。
3.5 渠道衬砌：
（1）日最高气温超过30℃时，宜选在早晨、傍晚或夜间施工，并采用添加缓凝剂、控制水温等措施；当现场气温超过35℃时，宜停止施工。
（2）干热风天气施工时，宜采用喷雾器不间断喷雾改善混凝土施工部位环境湿度。
（3）砼浇注完毕后立即用塑料薄膜覆盖，以减少水分散失，防止砼干缩造成危害，切缝时以人工辅助洒水养护，保持砼面湿润，待切缝完毕后可喷洒养护剂或覆盖工业毛毡以人工洒水养护，养护时间不宜少于28d。
3.6 桥梁施工
（1）尽量避开高温时段，充分利用有利浇筑时机，抓住早、晚和夜间温度相对较低的时机，抢阴、雨天时段浇筑，关键在于施工管理上的合理安排。
（2）砼浇筑完成后要及时进行养护，在砼表面铺上薄膜或土工布，并有专人对砼表面进行不间断的洒水。对于梁体翼缘板底部及腹板不易直接洒水养护的部位，宜采取沿梁体纵向设喷淋系统对砼进行养护。
4、高温季节砼防裂措施
由于气温过高对施工造成不利影响，容易导致砼裂缝，为了保证建筑物的安全，对砼的抗渗要求很高，必须采取有效措施避免砼出现裂缝。
4.1提高砼抗裂能力
砼配合比设计和砼施工保证所必需的极限拉伸或抗拉强度、施工均质性指标和强度保证率，优先选用膨胀系数较低的砂石骨料。积极改进砼施工管理和施工工艺，改善砼性能，提高砼抗裂能力。
4.2控制砼水化热
（1）掺加掺合料：掺加粉煤灰等掺合料可以降低水泥用量和砼的水化热温升。
（2）采用减水型外加剂；采用高效减水剂，以达到适当减少水泥用量的目的。
4.3砼防裂在施工方面的措施
（1）合理安排砼施工程序和施工进度
合理安排砼施工程序和施工进度是防止基础贯穿裂缝，减少表面裂缝的主要措施之一。
①强约束区砼在设计规定间歇期内连续、均匀上升，不出现薄层长间歇。
②弱约束部位砼做到短间歇、连续、均匀上升。
②砼浇筑完毕后，立即覆盖工业毛毡、保温被等保湿、保温材料，以防止砼干缩及温降速率过大而造成危害。
4.4砼防裂在综合管理方面的措施
（1）科学配备资源
科学地配备设备和机具是加快砼浇筑速度，确保砼浇筑质量、控制砼浇筑温度的重要手段。
（2）加快入仓速度
入仓速度是保证砼入仓温度的最有效措施。在拌和站的能力满足需求强度的前提下，加强运输环节管理，提高入仓效率，提高入仓能力，及时进行振捣。
①配备充足的运输设备
a)增加运输能力能有效地保证砼浇筑仓面及时覆盖，防止仓面上砼的温度过度回升，确保砼浇筑温度符合设计要求，并使砼浇筑过程中不致出现初凝现象。
b)增加运输能力，可适当增加车辆的数量，以满足仓位要求，避免因等候时间太长导致砼罐内砼温度回升。
②缩短交、接班时间
③提高入仓设备的效率
（3）避开高温时段
①避开中午最热时段，在早、晚或阴天施工。安排仓位时，随时了解和跟踪天气预报，掌握天气变化的趋势走向，一有阴天或低温时间，就抓住时机，抢浇快浇。平时尽量避开上午10:00至下午 4:00时段，在中班开仓，跨过零点班，早班10:00前争取收仓。与此相配套，在设备、人员等资源的各个环节认真组织，加快浇筑速度，以减少温度影响。
②充分利用有利浇筑时段，抓住早、晚和夜间温度相对较低的时机，抢阴、雨天时段浇筑，关键在于施工管理上的合理安排。
高温时段停止浇筑时，集中力量检修各种设备，搞好备仓和各项浇筑准备。一旦进入有利的低温时段，即组织高度入仓和快速浇筑，使砼施工一气呵成，抢在下一高温时段到来之前收仓。
（4）发现裂缝及时进行检查和处理，防止由表面向深层发展。
①设专职人员对各部位的砼进行裂缝检查，记录裂缝发生的时间、部位、长度、裂缝宽度以及当时的砼内部温度和气温，对裂缝的成因进行初步分析，并将分析结果及时上报业主及监理工程师。
②配合业主与监理工程师研究对裂缝的处理方案，并按确定的处理方案及时进行处理，防止裂缝的从表面向深层继续发展而成为危害性裂缝。
③对于渠道砼裂缝，采取凿槽嵌填聚硫密封胶的方法进行处理。
（5）浇筑底板时同时浇筑一定高度的侧墙，以减少约束，避免裂缝的发生。
5 资源配置
5.1 机械配置
进行混凝土温控机械设备见表5。
表5 混凝土温控机械配置
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
碎冰机
台
1

2
电焊机
台
1

3
氧气焊接及切割设备
套
1

4
5t载重汽车
辆
1

8
对讲机
个
5

6
温度计
个
20

7
仓面高压喷雾设备
套
2

5.2 材料计划
进行混凝土温控材料计划见表6。
表6 混凝土温控材料计划配置
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
塑料薄膜
m2
5000

2
工业毛毡
m2
10000

3
管道保温材料
m2
600

4
防晒网
m2
2000

5
Φ50塑料花管
m
500

5.3 人员配置
进行混凝土温控人员配置见表7。
表7 混凝土温控人员配置
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
主管负责人
个
2

2
温度监控
个
6

3
普工
个
20

4
电焊工
个
2

5
锅炉工
个
2

6
合计
个
32

6、 安全文明施工
（1）施工现场的布置符合防汛、防爆、防雷电、防火等规定。
（2）现场道路平整、坚实、保持畅通，危险地点按照GB2893－82《安全色》和GB2894－82《安全标志》规定挂标牌，现场道路符合《运输安全规程》GB4378－84的规定。
（3）施工现场实施机械安全安装验收制度，机械安装要按照规定的安全技术标准进行检测。所有操作人员要持证上岗。使用定机定人，保证设备完好率。
（4）施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》TGJ46－88规定执行。
（5）确保必需的安全投入。购置必备的劳动保护用品，安全设备及设施齐备，完全满足安全生产的需要。
（6）积极做好安全生产检查，发现事故隐患，要及时整改。
（7）工作台、踏板等的承重量，不超过设计荷载要求，并在现场挂牌标明。
（8）吊装材料时，工作地段有专人监护。在起吊设备吊运材料和设备时，人员与车辆不得穿行。
（9）在2m以上高处作业时，符合高空作业的有关规定。
（10）项目值班人员按时交接班，认真作好施工记录。
（11）值班人员遇到业主、监理检查工作时，主动介绍情况。
（12）砼浇筑及养护产生的废水必须经过沉淀池，经处理达标后才能排放，不得任意排放，使废水流向坡地或草地，造成植被破坏或水土流失。