混凝土联锁块冬季施工方案.doc

xx南京以下12.5米深水航道一期工程
xx沙整治建筑物工程Ⅰ标段

混凝土联锁块 冬季施工方案

编制人：
审核人：
审定人：

xx航道局xx南京以下12.5米深水航道一期工程项目经理部
二〇一二年十一月

目 录
一、编制依据 1
二、编制范围 1
三、冬季施工的概念及要求 1
3.1冬季施工概念 1
3.2冬季施工技术要求 3
四、施工措施及操作要点 3
4.1 混凝土冬季施工的技术措施 3
4.2 搅拌站施工场地要求 5
4.3 施工要点 5
4.4 材料、配合比 6
4.5 生产要点 6
4.7起吊及转堆 8
4.8 养护 8
五、质量保证措施及施工注意事项 10
5.1 冬季施工领导小组人员组成 10
5.2小组职责 10
5.3责任划分 10
六、冬季施工安全措施 11
6.1施工人员安全保证 11
6.2施工机械安全保证 12
七、其它注意事项 12

一、编制依据
1.《水运工程质量检验标准》，JTS257-2008，实施日期[2009-01-01]；
2.《水运工程混凝土质量控制标准》，JTS 202-2-2011，实施日期[2012-01-01]。
二、编制范围
本方案的编制范围是xx南京以下12.5米深水航道整治工程混凝土联锁块预制项目的冬季施工。
三、冬季施工的概念及要求
3.1冬季施工概念
3.1.1冬季施工条件
本方案所涉冬季施工是指当南京龙潭昼夜平均气温连续5天低于5摄氏度或最低气温低于－3℃时。
3.1.2 冬季气温对混凝土性能的影响
混凝土的温度，决定于本身储备的热能，由于混凝土温度与外界气温有差别，在混凝土与周围环境之间就会产生热交换，新拌混凝土热量变化情况，除了水泥的水化增加混凝土热量外，其余都属于混凝土与周围环境的热交换，当环境温度很低时，这种热交换会很快地降低混凝土的温度，对新搅拌混凝土而言，温度降低的快慢决定了 水化程度的大小，换而言之，温度降低愈快强度的增长愈慢。当混凝土过早的受冻后，强度就不会再增长，尚在混凝土内部的游离水分也就愈高，结冰后的冻胀应力就愈大，混凝土就容易造成破坏。
在混凝土联锁块施工过程中，浇筑后的最初几个小时是危险性最大的时刻，混凝土的耐久性，可能被一两次冻融循环严重损坏。通过观察发现只要使新拌混凝土还温一定时间，让混凝土达到一定的强度，就可以不怕冻害，由此引出受冻害的临界强度这一概念。

所谓临界强度，是指新拌混凝土在受冻后再回复还温养护，强度可继续增长，并达到设计标号95%以上。达到临界强度时的混凝土已有相当一部分拌合水固定到已经形成的水化物中，此时不但可冻结的水量较少，混凝土本身已具有了一定强度，产生了一定的抗冻能力。目前临界强度的概念已被我项目部所接受，并且在实际施工中使用。实际上混凝土的冬季施工主要解决的一是防止混凝土受冻，二是提高混凝土强度，特别是早期强度。所以我预制基地在进入冬季的初期就已根据上述概念积极调整施工时间和施工措施保证混凝土的防冻和早强。
3.1.3冬季气温量测
做好观测记录及时掌握气象变化情况；平均气温可取最高和最低气温的均值，也可取6时、12 时、18 时及24时的气温均值。
其中气温量测地为搅拌站各储料仓、搅拌站蓄水池、搅拌机拌合楼；混凝土联锁块浇筑前、中以及养护拆模阶段相应模板、混凝土以及大气温度。
3.1.4冬季混凝土温度计算
(1)混凝土的温度  T0 (℃)
T0=[0.9(McTc+MsTs+MgTg)+4.2Tw(Mw-Ms-WgMg)+C1(WsMsTs+WgMgTg)-C2(WsMs+WgMg)]÷[4.2Mw+0.9(Mc+Ms+Mg)]
Mw、Mc、Ms、Mg —水、水泥、砂、石的用量(kg)
Tw、Tc、Ts、Tg —水、水泥、砂、石的温度(℃)，现场测试
Ws、Wg —砂、石的含水率(%),现场测试
C1、C2 —水的比热容(kJ/kg.K)及溶解热(kJ/kg)
当骨料温度>0℃时, C1=4.2,C2=0；≤0℃时, C1=2.1,C2=335
为了计算简便,粉煤灰和外加剂的重量均计算在水泥的重量内
(2)混凝土的出仓温度  T1 (℃)
T1=T0-0.16(T0-Ti)
式中 T1—混凝土拌合物出机温度(℃);Ti—搅拌棚内温度(℃)

(3)混凝土入模温度  T (℃)
T=KT1，其中K为搅拌站—到现场温度缺失值，由现场测试。
3.2冬季施工技术要求
3.2.1保证混凝土的入模温度不低于5℃。
3.2.2当用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制混凝土、其抗压强度达到5MPa前不得受冻。
3.2.3确保养护措施落实到位；应按规范要求保温、保湿，保证养护时间。可具体分为三种情况：
（1）带模养护期间混凝土内部温度与表面温度，表面温度与环境温度之差不宜超过15℃。
（2）拆模条件：混凝土应达到规范要求的拆模强度，同时达到规定的抗冻强度后方可拆模，且在混凝土内部开始降温前不得拆模。
（3）拆模时的混凝土芯部与表层，表层与环境之间的温度差不得大于15℃。
3.2.4确保界面间的温差要求。
加热养护时成品和其接触面的温度差不得低于2℃。
四、施工措施及操作要点
4.1 混凝土冬季施工的技术措施
4.1.1为防止混凝土受冻，预制基地根据气温变化拟采用下列几种方法：
（1）材料预热法：把沙子及拌合水预先加热再去搅拌合混凝土。骨料加热可以通蒸气，也可以用铁板炒热。但是加热水和沙子时，温度最高不得超过60℃，水温最高不得超过80℃。因为温度过高时水泥会产生假凝现象。这种做法主要是为水泥的水化作用保持一个比较高的初时条件。如果蓄热保温做的好，可使混凝土在浇筑后一段
时间内温度保持在入模温度水平。试验证明当温度在—15℃，入模温度在15～20℃，只要蓄热保温做的好（如混凝土表面用土工布充分覆盖），使混凝土温度保持在15℃，那么C20混凝土48H 也可以超过3.5MPa。一般当气温在0℃左右时，可以只加热水，而不用加热沙子。
（2）蓄热保温法：主要做法是用覆盖物来保持混凝土入模温度和由水化热产生的温度不致逸散，并避免受外界自然低温的侵袭。蓄热保温措施是现阶段混凝土冬季施工比不可少的有效方法，既简单易行，又成本低廉。一般的覆盖材料为土工布、塑料膜等。也可以考虑用草帘、草袋、锯末、稻壳等，主要要防止引起火灾。最好是用土工布或塑料膜，即保温又保水。因为冬季施工是禁止洒水养护的。
（3）掺防冻剂法：在混凝土冬季施工的诸多方法中，采用外加剂是一种比较简单而经济的方法。近年来已在冬季施工中广泛的采用。比之于电热法、蒸气法、暖栅法，远红外等加热法措施法，设备投资、能源消耗、设备维修都可省去。可节约冬季费用。
（4）暖栅升温法：当室外最低气温低于-10℃时，混凝土施工时采用暖棚加热法养护。暖棚应坚固不透风，采用聚氯乙烯长寿膜挡风并利用钢管桁架。暖棚明火加热从22:00时开始，暖棚的每边尺寸应大于5米，高度比成品堆码高度高出0.5米左右即可，设置三芯煤炉加热（里面放置9块煤）但必须留有通风孔防止煤气中毒事件和防火。
以上四种冬季施工的方法，可以单独使用，也可以同时使用两种或者两种以上。经常使用的是有掺外加剂及综合蓄热法共同使用。掺用防冻剂后，表面再采取加盖土工布、塑料薄膜等方法。这种做法比单独使用防冻剂时的掺量可以少得多。目前这种方法，已被预制基地广泛采用。在气温比较低时施工，为防止诸如临近码头、开阔无遮拦地区等一些不易保温养护的地段，可以采用掺外加剂与暖栅法结合的办法，使强度较快的增长。既保证混凝土的质量，又会加快工程的进度。

4.1.2根据气温变化采取的施工措施
根据计算所得出的混凝土入模温度、现场实际量测的混凝土入模温度
4.1.2.1当环境昼夜平均气温大于5℃或最低气温高于3℃时混凝土工程按常规方法进行施工。
4.1.2.2当环境昼夜最低气温处在-0℃到-5℃之间时,分为以下两种方法进行施工：
（1）实测混凝土入模温度大于5℃时，混凝土拌制时不对拌合水加热，采用蓄热法进行混凝土养护；
（2）实测混凝土入模温度低于5℃时，混凝土拌制采用对拌合水进行加热，水加热温度根据计算和实测混凝土温度决定，采用蓄热法进行混凝土养护。
4.1.2.3当室外最低温度低于-5℃时，混凝土拌制采用对拌合水加热，采用暖棚升温法进行养护。
4.1.2.4当室外最低温度低于-10℃时或当对于加热至80℃时混凝土的入模温度仍小于5摄氏度，我项目部才采用对混凝土的骨料进行加热，采用暖棚升温法法进行养护。
4.2 搅拌站施工场地要求
(1)所有粗、细骨料均堆置在场棚内，严禁雨雪进入棚内，疏通搅拌站各储料仓、搅拌场地排水设施。
(2)各储料仓四周采用棚布进行包裹，水泥、粉煤灰和外加剂罐子采用棉被进行覆盖；蓄水池搭设雨棚，上部覆盖棉被。
(4)在各储料仓四周安装爬梯用以清扫料棚上的积雪。
(5)搅拌混凝土时，所有的粗细骨料不得带有冰雪和冻结团块，在拌制前事先将最外层含有冻结团块的粗细骨料用装载机清除掉。

4.3 施工要点
低温作业情况下，预制基地首先就是在初期进行有效养护，防止初期冻害的产生；第二是针对初期养护结束之后，低温期间造成的冻结开始融化，确保在28d的龄期内达到C20强度的强度；第三是在温度变化剧烈或者干燥时保护混凝土，防止出现裂缝、麻面等影响混凝土联锁块外观质量的现象。
4.4 材料、配合比
配合比：在设定配合比时，一般都要求必须能够达到C20以上的强度或者耐久性而制定的W/C标准。但是在严寒混凝土预制作业中要求更为严格：W/C标准要求必须满足初期养护后的抗压强度达到5MPa，故应适当增加水泥用量和减少水的用量。
水泥：在严寒作业时，快干水泥更加有利于施工，因此根据具体情况采用快速强化型水泥或者快速硬化型水泥。如：PⅡ42.5R型或PO42.5R型。
外加剂：允许将无氯化物、无碱型防冻剂作为严寒混凝土作业中特有的外加剂使用。防冻剂的主要成分是硝酸化合物或者亚硝酸化合物。虽然不能通过防冻剂的使用降低新拌混凝土的冰点，但是随着添加量的加大也可以起到促进强度增长的作业。（注：防冻剂尽量采用有减水作用的，无减水作用的防冻剂和AE减水剂配合使用会和AE减水剂中的硫氰基化合物反应产生有毒气体）
4.5 生产要点
4.5.1拌合水加热
4.5.1.1根据上述公式反算得出，根据现场测设各种拌合料的温度计算T=5℃时对拌合水加热的温度，并进行试拌合，测出拌合后的混凝土实际温度，对水加热时，水温加热不宜高出80℃，水加热采用以下两方式进行：
（1）采用高功率的电热管对拌合站蓄水池中的拌合用水进行加热，将5-10只大功率电热管沿水池四周布置进行加热，可根据每次浇筑混土的方量计算出拌合用水量，
并提前12-24个小时对水进行加热。
其蓄水池的蓄水量在200立方米左右，能够满足加热一次供浇筑500m3混凝土施工，并在拌合时持续对水进行加热。
（2）当上述方法将水加热达不到要求时采用小型锅炉对水进行加热。
4.5.1.2搅拌前，用装载机先粗细骨料最外一层约50厘米左右的最表层清除，使用下面一层受冻较少的粗细骨料。
4.5.1.3搅拌前，应先用热水冲洗搅拌机，使搅拌机升温，并将运输车（铲车）用热水进行刷洗预热。
4.5.1.4投料顺序，先投放骨料、水搅拌，再加水泥搅拌。
4.5.1.5增加搅拌时间，比常温搅拌时间延长50%。
4.5.1.6当搅拌楼的拌合仓内温度低于10℃时，对搅拌楼进行全包裹封闭，并在其内生燃1-4只煤炉进行加热。
4.5.2 骨料加热
在储存骨料时，必须注意防止冰雪混入其中，防止外加剂冻结。在加热材料时，要按照先加热热容量大的水，在加热骨料的顺序进行。骨料不能直接加热，要尽量做到令骨料整体同时受热，受热温度一致，注意不要使含水率发生局部变化。
4.6 运输、浇筑
4.6.4 混凝土运输
(1)运输车均应用厚棉被（或土工布）覆盖住，并在其上面安装温度计，做到随时均可测其混凝土温度。
(2)运输时保证施工便道畅通，并尽量减少中间倒运环节、缩短混凝土的入模时间（缩短砼运输车在施工现场的停留时间、减少混凝土的运输时间），保证每车混凝土运到施工现场即能入模浇筑。
4.6.5 混凝土浇筑

（1）混凝土不能浇筑在冻结了的模具上。因此要求作为混凝土作业面的模具的表面温度必须在冻结温度之上，并且在浇筑之前必须事先将附着于模具内部的冰雪完全清除。解冻时宜采用蒸汽解冻的方式，同时在解冻之后要注意防止这些部位的再次冻结。
（2）在浇筑时，要注意防止混凝土温度下降的速度过快，同时要注意模具中还存在自由水时不能进行最后的抹面收光工序。浇筑后的混凝土不能长时间暴露在空气或者寒风中。
4.7起吊及转堆
通过现场同条件养护试块的对比，构件强度达到设计强度的60%以后可以起吊出底模。起吊采用两边起吊，起吊时必须将所有绳子挂入吊架。堆放必须使构件平稳整齐，堆放18层（12cm）。构件的转堆、出运使用堆场履带吊及25t、35t轮胎式起重机和载重汽车。
4.8 养护
4.8.1 养护期
混凝土联锁块的抗冻性受到强度、引入的空气、吸水量、暴露程度等诸多因素的影响，因此仅以强度加以表达虽然未必十分恰当，但却也是行之有效的方式之一。强度在5MPa左右时，耐久性指数质检的差异相当的大，随着强度的增加，耐久性指数也渐渐得以改善，直至强度达到10～15MPa时抗冻性已相当高了。所以，初期养护需要进行到强度达到不会再发生初期冻害的程度，即3.5MPa时，之后可以根据其龄期要求延长养护期至达到所需的强度。
在养护期间测设混凝土的温度，并根据现场同条件养护试件的强度，在混凝土温度达到0℃之前，同条件养护试件的强度指标不得小于5MPa；否则延长养护时间（根据天气情况）和采用暖棚升温法进行养护，提高养护温度，使其前期强度提升快。
4.8.2 养护管理
在严寒作业中，温度管理师非常重要的一个环节，所以需要及时准确地记录养护温度。当温度高异常或者未能达到设定的温度时，需要及时采取补救措施。根据累计温度来实施相应的措施，累计温度通过下面的公式计算：
M=Σ（θ+A）Δt
式中 M：累计温度（℃•d）或者为（℃•h）；
θ：混凝土温度（℃）；
A: 常数，一般为10℃
Δt：时间（d）或者（h）
当出现实际气温低于预期气温或者未能达到规定龄期所要求的强度时，也可以延后脱模时间以及延长养护时间。为了能够准确确认强度，应事先在现场留置同条件试压块。
冬季作业的相关规定
标准
作业标准指南
作业施工指南
总则
预期日平均气温在4℃以下：
0～4℃：简单的注意事项和保温
-3～0℃：混凝土浇筑温度的上升以及一定程度的保温
-3℃以下：适当保温和供热
28d的累计温度为370℃•D以下：（平均气温为3.2℃）
最低温度为-3℃以上：轻微冻结期（遮挡薄板，简单采暖、充分利用防冻剂）
最低 温度为-3℃以下：冻结期
目标
硬化初期（5MPa）时防止冻结
确保强度能够保证在养护结束至天气回暖质检抵抗冻结溶解作用
确保其强度能够负载在施工各个阶段的荷载
防止干燥，各部分出现明显温度差
为了防止出现急剧的温度变化，在养护结束之后2d之内确保温度保持在0℃以上
初期养护进行至砼块不会再受到初期冻害的影响
确保能够达到对规定龄期应达到的强度
防止温度过度上升、干燥、温度剧烈变化
如果预计在养护结束后会出现干燥、急剧降温等情形，可以遮盖薄板保护或者延迟起模时间
材料
以PⅡ42.5R或者PO42.5R水泥为标准
使用防冻剂时要事先确认质量和使用方法
禁止使用可能冻结的骨料
以PⅡ42.5R或者PO42.5R水泥为标准
使用防冻剂时要事先确认质量和使用方法
禁止使用可能冻结的骨料
材料加热
加热水或者水化骨料
严禁加热水泥
T=[0.2（TaMa+TcMc）+TmMm]/[0.2（Ma+Mc）+Mm]
T：混凝土搅拌完成时的水泥浆温度（℃）
Tc、Mc：水泥温度（℃）、质量（Kg）
Ta，Ma：骨料温度（℃）、质量（Kg）
Tm，Mm：水的温度（℃）、质量（Kg）
加热水或者水化骨料
严禁加热水泥
T=[0.2（TaMa+TcMc）+TmMm]/[0.2（Ma+Mc）+Mm]
T：混凝土搅拌完成时的水泥浆温度（℃）
Tc、Mc：水泥温度（℃）、质量（Kg）
Ta，Ma：骨料温度（℃）、质量（Kg）
Tm，Mm：水的温度（℃）、质量（Kg）
配合比
混凝土含气量：4%～6%
单位含水率尽可能少
混凝土含气量：4%～6%
单位含水率尽可能少
标准养护了28d后抗压强度达到24MPa以上
搅拌、运输后的温度
温度40℃以下条件下，将水泥投入搅拌机
T2=T1-0.15（T1-T0）t
T2：浇筑结束时的温度（℃）
T1：搅拌结束时的温度（℃）
T0：周围温度（℃），t：运输时间（h）
温度40℃以下条件下，将水泥投入搅拌机
T2=T1-0.3（T1-T0）t
T2：浇筑结束时的温度（℃）
T1：搅拌结束时的温度（℃）
T0：周围温度（℃），t：运输时间（h）
模具
及时清除模具上积留的冰霜
及时清除模具上积留的冰霜
浇筑
不要让混凝土表面长时间暴露于外尤其是不要暴露于寒风之中
不要让混凝土表面长时间暴露于外，尤其是不要暴露于寒风之中
浇筑温度
以5～20℃为标准：20型联锁块5℃，16型联锁块10℃，12型联锁块15℃以上
以10～20℃为标准：如果没有初期冻害的危险，也可设定为5℃
管理检查
温度（外界温度、浇筑、养护中混凝土和养护空间）
强度（停止养护、脱模）
根据现场养护试压块、累计温度等确认强度
温度（外界温度、浇筑、养护中混凝土和养护空间）
强度（停止养护、脱模）
根据现场养护试压块、累计温度等确认强度
五、质量保证措施及施工注意事项
5.1 冬季施工领导小组人员组成
组 长：
副组长：
组 员：
5.2小组职责
(1)认真贯彻有关冬季施工的各项法律法规及规章制度和标准。
(2)负责组织制定、审查冬季施工方案和各项施工技术、安全质量保证措施；并督促下属各工区施工作业现场严格按冬季施工方案和要求组织施工。
(3)对冬季施工过程进行监督检查，并对其进行指导。

(4)针对冬季施工要求对有关人员进行施工技术、安全质量培训教育，并对其进行施工技术、安全质量交底。
(5)负责对冬季施工过程中出现的施工技术、安全质量等事故进行调查、分析和处理，以及上报监理和业主。
(6)负责落实有关冬季施工的工程材料、防寒物资、能源和机具设备。
(7)各工区按其各自的施工工程特点成立冬季施工领导小组。
5.3责任划分
(1)组长、副组长负责全预制现场的冬季施工全面工作。
(2)工程部和试验室负责冬季施工施工方案、施工技术的制定，以及现施工技术指导、落实和检查。
(3)物资设备部负责施工现场各种机械设备的安全管理以及工程材料、防寒物资、能源和机具等物资保障。
(4)安全部和质检部负责施工现场的安全、质量技术指导、落实和检查。
六、冬季施工安全措施
6.1施工人员安全保证
6.1.1施工人员安全危险源
施工人员业务不熟练、未培训即上岗、工人责任心不强、工人安全意识薄弱、暖棚升温法施工时煤气中毒、施工防火；施工场地人员吊装作业。
6.1.2施工人员安全保证
(1)在施工前由项目部和工区技术和安全部门对参于冬季施工人员进行安全教育，并将冬季施工的技术和安全交底下发到施工人员。
(2)在施工期间，项目和工区的领导、作业人员督促下属各施工工班按照冬季施工要求进行施工，对不按照要求去的工班进行经济处罚和返工处理。

(3)由项目部和各工区负责人对一线施工人员备齐所有冬季施工劳保物品，如施工工人的防滑雨靴、手套、衣帽；施工采用的扫雪及清冻工具如铁锹、人行通道铺设的草帘和木板。
(4)及时清除模具上的积水、积雪、积冰。
(6)在暖棚内要好通风孔设置，并由试验人员测试暖棚内的一氧化碳含量。
(7)在采用煤炉加热时和施工用电取暖时，由各工区的电工现场检查施工现场和作业场地的各种电线，对于破除的电线或负荷不足预以更换。
(8)各工区负责人安排专人进行夜间巡视，巡视地点为拌合站、施工作业面、施工人员住地。
(9)建立工区责任制，工区负责人对各施工工班进行保干负责其安全，建立项目、工区负责人、工区一线作业人员等一系列的责任制。
(10)加强与地方医院的联系，如出现人员安全事故，则及时向其请求救援。
(11)严格按项目部和监理部的关于冬季施工的要求去执行，如出现问题则及时向其报告。
6.2施工机械安全保证
6.2.1施工机械危险源
施工机械老化、施工场地不能满足机械施工、冬季施工机械起动、施工机械的冬天保养、施工机械的冬天运营。
6.2.2施工机械安全保证
(1)在施工前，对机械全部进行检查，对于机械老化预以清除，对于有问题的机械进行修护，严禁机械带病作业。
(2)机械不进行施工时，采用草帘进行覆盖，加强养护。
(3)施工场地清除干净，保证不积水、雪；做到场地无冻冰现象；可采用挖机或碾路机进行场平整压实。

(4)备用机械冬季施工的各种燃油和防冻液。
(5)雨雪天，机械运输时，在其车轮下安装防滑链条。
(6)机械作业时，由各工区安排专人进行现场指挥，安全人员进行现场值班。
(7)雨雪天不宜安排吊车进行吊装作业，夜间作业时配足照明设施。
(8)在雨雪天后加强对便道的排水、清雪，保证便道畅通。
七、其它注意事项
7.1项目部和工区负责人经常深入到作业层面，保证作业人员人身安全。
7.2施工现场、搅拌站各料仓、搅拌室、砼灌车必须配备温度计，并安排专人进行测温和记录。
7.3在冬季施工期间做好施工记录，并做好安全巡查台帐。
7.4发现因冬季施工措施不到位引起的质量问题要及时向项目部和监理部进行汇报，并进行原因分析后再进行处理。