其中,η、θ、φ为综合参数如下:
T —混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的温度(℃);
θ=
ωΚΨ Vceccρc vceccemce
,
φ=
Vceccρc-ωΚΨ Tm—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的平均温度(℃); T—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的时间(h); Tm,a—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的平均气温(℃); ρc—混凝土质量密度(kg/m3);
mce—每立方米混凝土水泥用量(kg/m3);
cce—水泥累积最终放热量(kJ/kg); vce—水泥水化速度系数(h-1);
Ac(混凝土结构表面积) Ψ=
Vc(混凝土结构总体积) 3.6 K=
di 0.04+ ki ω—透风系数;
Ψ—结构表面系数(m-1);
Κ—围护层的总传热系数(kJ/m2?h?K); e—自然对数之底,可取e=2.72。
dI—第I围护层的厚度(m); kI—第I围护层的导热系数(w/m?k)。
10
Cce、Vce表
水泥品种及标号 42.5#硅酸盐水泥 42.5#普通硅酸盐水泥 Cce(kJ/kg) 400 360 ω 表
保 温 层 的 种 类 保温层由容易透风材料组成 在容易透风材料包以不易透风保温层由不易透风材料组成 ω 小 2.0 1.5 1.3 中 2.5 1.8 大 3.0 2.0 Vce (h-1) 0.013 0.013 1.45 1.6 注:小风速Vw<3m/s,中风速3≤Vw≤5m/s,大风速Vw >5m/s
当施工需要计算混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间时,根据公式T=ηe-θ
v
ce.t-φe-vce.t+Tm,a 试算办法计算。即,计算时,令t为某一数值,求T是否
为00C,直至使T=00C的t就是我们要求的时间。根据t和T3查找温度、龄期对混凝土强度影响曲线对应混凝土强度百分比是否满足混凝土受冻的要求。如果不满足就得在规范允许范围内改善上述公式中人为可变因素,改变后再行计算,反复进行几次直至满足要求为止。
暖棚法计算公式
暖棚内热量消耗计算与建筑采暖计算相同,可根据暖棚尺寸、围护构造及地面的导热系数与室内换气次数(一般按2次/h计算,室内计算空气温度按100C考虑)来计算确定。每1m3暖棚的耗热量Q( kj/h)按照下列公式进行计算
Q=3.6MK(Tb-Ta)
M-表面系数,即冷却面与外部量度暖棚的体积之比,m-1: K-暖棚结构的平均传热系数
11
Tb-暖棚内温度 Ta-暖棚外大气温度 △T-暖棚内外空气温度差
2、钢筋及预应力工程
(1)钢筋加工厂内的钢筋原材及施工现场已安装完毕的钢筋均采用塑料布严密覆盖,保证钢筋本身温度,同时避免雨雪落于钢筋表面,对钢筋质量造成破坏。
(2)钢筋的焊接在钢筋加工厂内进行,当外界气温低于5℃时,对钢筋焊接机四周搭设保温棚,保证焊接施工在保温棚里进行,保温棚采用钢管作为支撑结构,四周及顶面铺设彩钢瓦。棚内设置火炉进行加温,确保棚内温度在5℃以上。在保温棚适当位置悬挂温度计,随时监测保温棚内温度,焊接后未冷却的接头严禁碰到冰雪,焊条选择韧性较好并存放于保温箱内。钢筋的冷弯温度不宜低于-20℃,当温度低于-20℃时,不得对HRB335、HRB400钢筋进行冷弯操作。
(3)钢筋正式焊接前,先进行试焊,经检验合格后,再进行成批焊接。焊接后的钢筋垫高放置,使焊缝和热影响区缓慢冷却,焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运往室外。
(4)加强钢筋的焊接质量检测,抽取不同环境下焊接钢筋样品送试验室进行试验,合格后方可使用。
(5)当混凝土达到设计所要求的张拉强度后就可进行预应力张拉和压浆。预应力筋张拉或者放张时的环境温度不宜低于0℃。预应力张拉设备及仪表应设置在暖棚内,保证油压表工作环境温度不低于10℃,油压仪表采用抗冻油。
12
(6)压浆前用蒸汽对孔道进行预热,使孔道内温度在5℃以上,拌浆用水为40~60℃的热水以提高水泥浆的入孔温度,压浆完成后用土工布和塑料布包裹进行孔道保温。及时压浆后3d内,梁体及环境温度不宜低于5℃,否则应采取保温措施,以满足要求。 3、桩基施工
桩基工程进入冬期施工主要控制混凝土的出机及灌注温度,出机温度主要控制:原料入棚、外加剂保温以及运输过程中的保温措施。
现场技术人员根据温度测量数据及施工配合比进行混凝土热工计算,查看能否满足混凝土运送工地后的入模温度不小于10℃。若不满足,则根据具体情况,对拌合用水温度进行加热调整,若通过加热水仍不能满足要求,考虑加热粗细骨料进行调整。
根据施工进度的需要,安排好混凝土泵及混凝土运输车辆。在施工过程中,加强通讯联络和调度,特别是灌注桩施工时,应根据现场钻孔施工进度与搅拌站联系,控制好混凝土的运输时间,确保混凝土的入模温度,混凝土的入模温度不得低于10℃。
混凝土的运输均采用混凝土运输罐车,运输罐车的罐体采用棉篷布包裹进行保温。混凝土运达施工现场后,立即检测混凝土的温度。在满足要求前提下浇注完后及时用土回填,保证孔内温度。 4、承台施工
冬期施工承台利用暖棚法进行保温施工。
(1)对承台基坑采用保温蓬布进行覆盖,然后在基坑内生火炉进行加热,棚内温度一般保持在10度左右,最低不得低于5度。
(2)承台砼浇注时,注意降低混凝土坍落度,振捣时要均匀振捣避免因过振造成水泥浆大量上浮,便于及时收浆并采取保温措施。
(3)浇注完成后,对于墩柱范围内部分,立即用塑料薄膜进行覆盖,上
13
面再覆盖保温篷布进行覆盖保温,并把握好抹面时机,并在初凝前(用手轻按混凝土表面可留下指痕)翻开保温层进行二次抹面后立即覆盖,以减少表面裂缝。
(4)承台模板拆除后,要立即按照要求处理外露拉筋,并报监理检查验收,合格后立即回填增加混凝土的保温,确保承台施工质量。
(5)加强与气象部门联系,查询从混凝土开始浇筑之日算起至以后的七天内温度,以便工程技术人员推算混凝土的强度及工地应采取的保温、外加剂、加热或其他与冬期施工有关的措施,确保冬施混凝土质量。
(6)单个承台基坑需要保温设备数量 承台基坑搭设暖棚体积计算:
V=(7.1×6.8+11.3×11)/2×2.8=242m3,暖棚的表面系数M=0.5,暖棚
结构总传热系数K=1.4,暖棚内温度Tb=100C,暖棚外大气温度按照Ta=-100C,散热系数a=1.25。计算每小时暖棚的消耗热量。
Q=3.6MK(Tb-Ta)aV=3.6×0.5×1.4(10+10)×1.25×242=15246kj/h 当M=0.5,K=1.4,△T=20时,由查表得加热100m3暖棚的耗热量为5.0×1000 kj/h,然后再乘以a及暖棚的实际体积得:
Q=5.0×1000×1.25×2.42=22453 kj/h
由计算得出每小时消耗22453 kj/h热量,一公斤煤=29.1mj=29000 kj也就是每小时消耗1公斤煤,承台基坑需要煤炉2~3个。 5、墩柱施工
墩柱施工采用覆盖保温蓬布和用炉子加热相接合的方法进行冬期施工。 当进入冬期施工后,在模板外侧包裹篷布,墩顶处用绳子绑扎牢固,在墩柱下部承台外侧,用1m的钢管打入地面外露20~30cm,用铁丝将篷布固 定在钢管桩上,下部用土压边,在暖棚内生火炉加温。墩柱保温养护示意图
14