天津冬季施工方案

目录
1.概况 (1)
2.冬期施工的期限及特点 (2)
3.冬期施工的基本要求 (3)
4.施工准备 (4)
5.冬期施工技术措施 (5)
6.冬期安全消防技术管理 (9)
7.施工现场临电设施维护 (10)
8.天津市建筑工程冬期施工十项禁令 (11)
9.项目部冬施组织机构 (12)
10.劳动力组织 (13)
11.材料、机械准备 (14)
12.热工计算 (15)
1.概况：
工程名称：生态城中部片区03-05-01A（57A）亿利住宅项目（颐湖居）一期工程施工总承包
工程地点：天津市滨海新区中新生态城中生大道与静湖南路交接口工期要求：2016年2月28日进场组织，总体竣工日期为2017年8月2日
对冬季施工应从思想上高度重视起来，勤于检查、预防为主，从各方面将冬季施工带来的不利因素减少到最小程度，以确保施工质量及施工工期。

编制依据：施工图纸，现场实际情况，施工规范及验评标准等。

《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-2011）
《建筑结构荷载规范》（GB50009）
《地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）
2. 冬期施工的期限及特点：
2.1 期限：当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃或最低气温降到0℃以下时，即进入冬期施工；当室外日平均气温连续5天稳定高于5℃或最低气温高于0℃时，即解除冬期施工。

天津地区预计冬施时间为2015年11月15日至2016年3月15日。

2.2 特点：冬期施工由于施工条件及环境不利，是施工质量事故易出现的多发季节，尤其以混凝土和地基基础工程居多。

同时冬期施工质量事故出现的隐蔽性、滞后性，因而，事故施工处理难度大、技术要求复杂、成本高，不仅给经济带来损失，更严重的是影响工程使用寿命。

3. 冬期施工的基本要求：
3.1 进入冬期，各工程项目的施工均要按冬期施工要求进行。

3.2 凡进入冬期施工的工程项目，应复核施工图纸，对有不能适应冬期施工要求的问题，应及时与设计单位研究解决。

3.3 冬期施工项目方案的内容主要包括：工程进度要求、施工方法、有关热工计算、劳动组织、操作要求、现场布置、设备、材料、能源、机具的需用计划、安全防范措施、测温制度和质量检查制度等。

3.4 工程项目施工前，根据工程的具体情况，必须有详细的、有针对性的分部分项工程的冬期施工技术措施及人员安排和冬措材料准备。

3.5 做好分部分项工程的冬期施工技术交底，质量检查验收工作和技术档案资料整理工作，严格落实《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104）的有关规定。

3.6 冬季施工必须有冬期测温记录，指定专人负责，以预测气温的突然下降，预防由寒流造成的工程、设备冻害。

3.7 对砼的养护和测温、试块的制作和养护、构件的保温、加热设备的管理等要设专人负责并做好记录，发现问题及时纠正。

3.8 对已施工完的工程部位，入冬前要全面进行检查，做好过冬防护措施。

4. 施工准备：
冬季来临之前，由项目经理领导，安全负责人组织项目部全体现场管理人员参加，对施工现场进行安全大检查，主要检查用电线路是否绝缘良好，是否符合临电方案要求；电焊机等用电机械接地是否灵敏有效；材料库房库区材料堆放是否满足防火、防风、防冻要求以及消防器材是否齐全；施工生产和生活临建设施是否满足防火、防风、防冻要求等，检查应有重点，应查细，对施工现场的每个死角也不能放松，检查时应由安监人员做好记录，及时地整理经项目经理批准后通知现场施工员进行限期整改，责任到人。

5.冬期施工技术措施
5.1 土方工程
5.1.1 土方开挖
采取地面耕松耕平防冻法施工，土方开挖采取机械开挖人工清底的方法。

土方挖掘完毕后，如遇降雪或不能马上进行垫层施工时，要对地基土壤进行覆盖防
冻（可采用草垫子覆盖，见下图，h双层草垫子）。

并注意排水，防止基坑积水冻结。

当基底冻土层厚度超过100mm时，应将冻土层全部挖除，再进行下道工序施工。

特别要注意垫层浇灌后，下道工序未开始前对地基的防冻保护。

基槽底覆盖保温断面示意图
1. H——最大冻结深度
2. h——覆盖保温材料厚度
基坑排水考虑常规的明沟排水施工方法。

排水明沟布置于基坑的4周，排水沟向积水坑找坡，每个基坑设置一集水井，放置潜水泵抽水及时将水排至明沟，放置冻槽。

∇－5.00m及∇－5.50m基坑采用大口径井点降水。

5.1.2 回填
基坑、基槽等允许用含有冻土块的土回填时，冻土颗粒直径不得大于15cm，而且含量不得超过填土总体积的15%。

回填土料，应在入冬前采用草垫子覆盖保温，回填时边揭草垫子边取土。

所有回填土方，均必须排除积水，清除冰块等杂物。

5.2 钢筋混凝土工程
5.2.1 一般规定
（1）钢筋操作时的温度控制见下表：
当气温低于－20℃时，严禁对低合金Ⅱ、Ⅲ级钢筋进行冷弯操作，以避免在钢筋弯点处发生强化，造成钢筋脆断。

冬季在负温条件下焊接钢筋，应尽量安排在室内进行。

如必须在室外焊接，其环境温度不宜低于－20℃，风力超过3级时应有挡风措施。

焊后未冷却的接头，严禁碰到冰雪。

(2）混凝土的温度控制见下表：
5.2.2调整配合比
调整砼配合比主要适用于气温在0 ℃左右的商品混凝土施工。

具体做法如下：（1）选择适当品种的水泥是提高商品混凝土抗冻的重要手段。

试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。

该水泥水化热较大，且在早期强度最高，一般3 d 抗压强度大约相当于普通硅酸盐水泥7 d 的强度，效果较明显。

（2）尽量降低水灰比，不大于0.6。

水灰比小，相对水泥用量多，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间。

（3）掺用引气剂。

在保持商品混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡（微小封闭的稳定气泡），既可提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性；又可缓冲商品混凝土内水结冰所产生的水压力，提高商品混凝土的抗冻性。

（4）掺加早强外加剂，必要时加入防冻剂（根据气温情况确定）。

缩短商品混凝土的凝结时间或降低商品混凝土的冰点，可以提高早期强度。

但对使用碱活性骨料的商品混凝土，应控制商品混凝土的总含碱量。

（5）选择颗粒强度高、抗冻性好和孔隙率较小的集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。

5.2.3 施工方法
（1）冬期施工要进行热工计算，各项参数要根据当时、当地实际情况取用。

（2）砼在浇灌前，应清除模板和钢筋上的冰雪及污垢，严格控制砼的出罐温度和入模温度，设专人测定，砼出罐温度应控制在10℃左右，砼入模温度不得低于5℃，且必须确保砼能够连续浇筑。

（3）砼浇灌完毕后，采用综合蓄热法养护，砼表面覆盖一层塑料薄膜、盖两层草垫子保温。

初期养护十分关键，避免砼产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。

监测砼表面和内部温差不超过25℃。

（4）杯口基础的二次灌浆，同样采用上述综合蓄热法进行养护。

（5）模板和保温层，在砼强度达到受冻临界强度后，并冷却到5℃以下，方可拆除。

保温层拆除时，要逐层进行，拆除上层后要间隔一段时间，再拆除下层，以便砼缓慢冷却至环境温度。

模板拆除时，砼温度与环境温度的差值大于20℃时，拆模后的砼表面应及时覆盖，使其缓慢冷却。

（6）砼冬期施工测温，各队必须设专人负责。

开始测温时，要求对全部测温孔均应编号，绘制测温孔布置图。

布置测温孔应选择有代表性的部位和温度变化大的易冷却的部位。

测温孔深度一般为100～150。

在测量砼温度时，测温仪表应采取措施与外界气温隔离，测温表留置在测温孔内的时间不得少于3min。

在测量砼温度的同时要测量环境温度，测温次数要按规范要求进行，并认真做好测温记录。

为在混凝土中形成测温孔，可用PVC管，直径10-15㎜，底部封闭，上口敞开，长度根据结构不同而设。

每段地梁中部设一测温空，孔深为梁高1/3，每个独立基础在放大脚一侧中部设一测温空，孔深为基础高度1/3。

位置如下图：
采用棒式温度计进行测温，在测温孔内放置温度计，并用棉花塞实，即可读数。

按照测温孔顺序编号，温度计插入测温控后，堵塞住孔口，留置测温孔内3分钟后进行读数。

冬季砼测温时间要求为在浇筑24小时内每2小时测一次，以后每6小时测一次，一直持续7天，或砼温度降至0°C为止。

对砼出罐及入模温度进行检查，每工作班至少检查4次。

大气温度每日三次：7：30，14：00，21：00。

当内外温差超过20度时，再覆盖两层塑料薄模，两层草垫子加强保温。

5.2.4混凝土试块留置
（1）在混凝土施工过程中，要在浇筑地点随机取样制作试块，试件的留置应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）的规定。

（2）试块留置组数：
a.标养28天混凝土强度试块；
b.同条件养护试块二组（一组受冻临界强度、一组拆模用）；
c.等效养护龄期强度（600℃.d）试块一组；
d．对有冬期预应力施工的部位混凝土应增加一组同条件养护试块。

（3）同条件试块养护及养护地点必须与相应的施工部位相同。

6. 冬期安全消防技术管理
6.1 冬期施工必须做好防火工作，取暖生产用火必须事先申请，经保卫部门批准，发给动火许可证，方可进行生火。

6.2 施工现场的生产生活用火，必须做到四有：即有动火证、有制度、有消防器材和工具、有专人负责看管。

做到有火有人，火灭人走。

6.3 对有毒物品要有专人管理，对有毒害作业的场所和用焦炭炉、煤炉生火的场所必须设通风孔，有专人看管，保持空气畅通，防止中毒事故发生。

6.4 凡是固定位置的机械设备，必须有防寒、防雪、防冻棚。

6.5 现场电加热的设备，线路必须有专业电工负责管理实施，加热地点要有消防器材和工具。

6.6 冬期施工必须做好防滑工作，对脚手架、斜道和场内运输道路，要有可靠的防滑措施。

7.施工现场临电设施维护
7.1现场电器设备要有防雪、防潮、防火等措施，电动机械、手持电动工具，必须安漏电保护器。

7.2冬季施工对动力、照明线路及供配电设备进行全面检查，杜绝漏电现象。

配电箱及电闸箱有防雪、防潮措施并且外壳有接地保护。

7.3每天收工前及大雪来临前，将施工用电设备放置到较高的地方并盖好，保管好，施工前先由电工检查后再进行施工作业。

7.4冬施前，对现场所有动力及照明线路、供配电电器设施进行一次全面检查，对线路老化、安装不良、瓷瓶裂纹以及跑漏现象，必须及时修理和更换，严禁迁就使用。

防止火灾事故发生。

8.天津市建筑工程冬期施工十项禁令
8.1严禁不按审查合格的冬期施工专项方案和《建筑工程冬期施工规程》施工。

8.2严禁雨、雪及大风等恶劣天气浇筑混凝土，冬施期间浇筑成型的每批混凝土应进行混凝土强度实体检测。

8.3严禁环境温度低于0℃承重砌体砌筑，冬施期间砌筑的承重砌体应进行砂浆强度实体检测。

8.4严禁钢结构工程室外防火、防腐涂刷和无防护遮蔽措施钢结构及钢筋焊接施工。

8.5严禁冷粘法防水卷材铺贴及无机、水溶性有机防水涂料涂刷施工。

8.6严禁化学植筋、化学后置锚栓施工。

8.7严禁幕墙、门窗工程室外打胶及发泡施工。

8.8严禁外墙外保温粘、喷、抹施工，冬施前施工安装的外墙保温板应封闭严密，不得裸露、甩口。

8.9严禁外檐湿作业施工。

8.10严禁道路工程基层及沥青混凝土面层铺装施工。

9．项目部冬施组织机构
11.材料、机械准备
12.热工计算
本计算书主要内容包括：
保证混凝土入模温度，由此反推其出罐温度及出机温度。

推算混凝土养护期间温度。

推算混凝土早期强度。

12.1 最低温度-7℃
（一）混凝土浇筑时（出罐）温度计算
混凝土浇灌入模后,由于模板和钢筋吸收热量而引起混凝土温度的降低 s
s f f c c s
s s f f f c c m c m c m c T m c T m c T m c T ++++=
23
式中：T3---考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度(℃)，即入模温度，
按6℃；
T2——混凝土经运输到浇筑时的温度，即出罐温度；
Cc 、Cf 、Cs ---混凝土、模板、钢筋的比热容[KJ/(kg •K)]， 取Cc=1 KJ/(kg •K)；Cf=2.51 KJ/(kg •K)； Cs=0.48 KJ/(kg •K)；
mc ——每立方米混凝土重量（kg ），取mc=2400； mf 、ms ——与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量（kg ）,取mf=100 kg, ms=400 kg 。

Tf 、Ts ---模板、钢筋的温度，取环境温度(℃)， 按最不利情况取-5 ℃；
则 c
c f
f f s s s s s f f c c m c T m c T m c T m c m c m c T --++=
32)( =8(℃)
即混凝土经运输到浇筑（出罐）时的温度不应低于8℃。

（二）混凝土出机温度计算 T2=T1-(αtt+0.032n)(T1-Ta)
式中：T1----混凝土出机温度（℃）；
T2----混凝土经运输到浇筑（出罐）时的温度（℃），取8℃； t----混凝土自运输到浇筑时的时间（h ），取1h ； n ----混凝土转运次数，取2；
Ta ----混凝土运输时环境温度（℃），取最低温度-5℃；
α----温度损失系数（h-1），采用混凝土搅拌车输送取0.25。

则 n at T n at T T t a
t 032.01)032.0(2
1--+-= = 14（℃）
即混凝土出机温度不应低于14℃。

（三）混凝土蓄热养护期温度计算
混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的温度，按下式计算 ma
t t T e e T ce ce +-=•-••-υυθϕη
ma t
t ce m T e e t
T ce ce +-+
-
=
••-•-)(1
ϕθη
θ
ηϕυυθυ
c c ce C M
K ρυωθ⨯⨯⨯⨯=
M K C m Q c c ce ce
ce ce ⨯⨯-⨯⨯⨯=
ωρυυϕ
ϕ
η+-=ma T T 3
式中：T----混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的温度（℃）； Tm----混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的平均温度（℃）； t----混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h ）；
Tma----混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的平均气温（℃），取-5℃； T3----混凝土成型完成时的温度，为6℃（℃）；
ρc----混凝土的质量密度（kg/m3）,取2400 kg/m3；
mce----每立方米混凝土水泥用量（kg/m3），取375kg/m3； Cc----混凝土的比热容kJ/（kg •K ），取0.96 ；
Qce----水泥水化累积最终放热量（kJ/kg ）,PO42.5水泥取330 kJ/kg ； υce----水泥水化速度系数（h-1），PO42.5号水泥取0.013； ω----透风系数，查《冬期施工手册》（第二版）取1.3； M----结构表面系数；
K----结构围护层的总传热系数[（kJ/（m2•h •K ）]； e----自然对数底，取e=2.72。

模板为木模，保温方法为草垫子覆盖包裹。

拆模先覆盖塑料布后再用一双层草垫子覆盖（30mm 厚，最低气温-10℃下覆盖三层）。

则：
结构表面系数M=A/V=2/0.2=10,
结构围护层的总传热阻R0=∑R=∑d/λ =5.006.003
.0=
式中：d ---保温层厚度（m ），计算时厚度取30mm ； λ---保温层导热系数（W/（m •K ）），聚苯板取0.038 W/mK 、阻燃岩棉取0.06 W/MK 。

总传热系数K=3.6/（0.04+ R0）=6.67kJ/（m2•h •K ） 由此计算
M K C m Q c c ce ce
ce ce ⨯⨯-⨯⨯⨯=
ωρυυϕ=1067.65.1240096.0013.0375330013.0⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-22.95 c c ce C M K ρυωθ⨯⨯⨯⨯=
=240096.0013.01067.65.1⨯⨯⨯⨯=3.34 ϕ
η+-=ma T T 3=6-(-7)-22.95=-11.95
则
ma
t t T e e T ce ce +-=•-••-υυθϕη
= -11.95×e-0.0434t+22.95×e-0.013t-5 混凝土养护时间t （天） 1 2 3 4 5 混凝土温度T （℃） 7
.58 5.3
3.4
4 1.4
-0.1
8
可以看出，在有草垫子保温情况下，基础混凝土约5天后冷却到0℃。

（四）推算混凝土早期强度
采用成熟度法。

成熟度计算公式如下：
∑∆+=t
T M )15(
式中 M---成熟度(℃h 或℃d); T---混凝土养护温度(℃);
∆t ---温度为T 时所持续的时间(h)。

推算混凝土在有保温情况下经过2天达到的强度。

养护时间 （h ） 硬化温度（℃） 平均
硬化温度（℃） T+1
5 （℃）
间隔时间
∆t （℃）
（T+15）∆t (T+15)∆t (℃h) 0 6
12 7.34 6.67 21.67 12 260.04 260.04 24 7.58 7.35 22.35 12 268.2 528.24 36 6.57 6.97 21.97 12 263.64 791.88 48 5.3 5.42 20.92 12 251.04
1042.92 式中：f----混凝土强度（Mpa ）
a 、b----参数,取a=22.842，b=1210.276
M----成熟度
由上表知M=1042.92，a 、b 通过标养试块成熟度与强度数据经回归分析得出，无实际数据则利用经验值，查《冬期施工手册》（第二版）P230页表6-32得：
代入可求得f=7.16 Mpa ，大于临界受冻强度4.0Mpa ，满足拆模要求。

结论：采用综合蓄热法养护混凝土能够满足冬期施工要求。

12.2 最低温度-15℃
（一）混凝土浇筑时（出罐）温度计算
混凝土浇灌入模后,由于模板和钢筋吸收热量而引起混凝土温度的降低 s
s f f c c s
s s f f f c c m c m c m c T m c T m c T m c T ++++=
23
式中：T3---考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度(℃)，即入模温度，按6℃；
T2——混凝土经运输到浇筑时的温度，即出罐温度；
Cc 、Cf 、Cs ---混凝土、模板、钢筋的比热容[KJ/(kg •K)]， 取Cc=1 KJ/(kg •K)；Cf=2.51 KJ/(kg •K)； Cs=0.48 KJ/(kg •K)；
mc ——每立方米混凝土重量（kg ），取mc=2400； mf 、ms ——与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量（kg ）,取mf=100 kg, ms=400 kg 。

Tf 、Ts ---模板、钢筋的温度，取环境温度(℃)， 按最不利情况取-15 ℃；
则 c
c f
f f s s s s s f f c c m c T m c T m c T m c m c m c T --++=
32)( =9.8(℃)
即混凝土经运输到浇筑（出罐）时的温度不应低于9.8℃。

（二）混凝土出机温度计算 T2=T1-(αtt+0.032n)(T1-Ta)
式中：T1----混凝土出机温度（℃）；
T2----混凝土经运输到浇筑（出罐）时的温度（℃），取9.8℃； t----混凝土自运输到浇筑时的时间（h ），取1h ； n ----混凝土转运次数，取2；
Ta ----混凝土运输时环境温度（℃），取最低温度-15℃； α----温度损失系数（h-1），采用混凝土搅拌车输送取0.25。

则 n at T n at T T t a
t 032.01)032.0(2
1--+-= = 21.2（℃）
即混凝土出机温度不应低于22℃。

（三）混凝土蓄热养护期温度计算
混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的温度，按下式计算 ma
t t T e e T ce
ce
+-=•-••-υυθϕη
ma t
t ce m T e e t
T ce ce +-+
-
=
••-•-)(1
ϕθη
θ
ηϕυυθυ
c c ce C M
K ρυωθ⨯⨯⨯⨯=
M K C m Q c c ce ce
ce ce ⨯⨯-⨯⨯⨯=
ωρυυϕ
ϕη+-=ma T T 3
式中：T----混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的温度（℃）； Tm----混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的平均温度（℃）； t----混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h ）； Tma----混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的平均气温（℃），按最不利情况取-15℃； T3----混凝土成型完成时的温度，为6℃（℃）；
ρc----混凝土的质量密度（kg/m3）,取2400 kg/m3；
mce----每立方米混凝土水泥用量（kg/m3），取375kg/m3； Cc----混凝土的比热容kJ/（kg •K ），取0.96 ；
Qce----水泥水化累积最终放热量（kJ/kg ）,PO42.5水泥取330 kJ/kg ； υce----水泥水化速度系数（h-1），PO42.5号水泥取0.013； ω----透风系数，查《冬期施工手册》（第二版）取1.3； M----结构表面系数；
K----结构围护层的总传热系数[（kJ/（m2•h •K ）]； e----自然对数底，取e=2.72。

模板为木模，保温方法为覆盖草垫子。

拆模先覆盖塑料布后再覆盖包裹两层草垫子。

则：结构表面系数M=A/V=2/0.2=10,
结构围护层的总传热阻R0=∑R=∑d/λ =106.006
.0=
式中：d ---保温层厚度（m ），计算时厚度取30mm ； λ---保温层导热系数（W/（m •K ）），木模板为0.047。

总传热系数K=3.6/（0.04+R0）=3.46 kJ/（m2•h •K ） 由此计算
M K C m Q c c ce ce ce ce ⨯⨯-⨯⨯⨯=
ωρυυϕ=1046.35.1240096.0013.0375330013.0⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-73.3 c c ce C M K ρυωθ⨯⨯⨯⨯=
=240096.0013.01046.35.1⨯⨯⨯⨯=1.733 ϕη+-=ma T T 3=6-(-15)+(-73.3)= -52.3 则
ma
t t T e e T ce
ce
+-=•-••-υυθϕη
= -52.3×e-0.0225t+73.3×e-0.013t-15 混凝土养护时间t （天） 1 2 3 4
混凝土温度T （℃） 8
.18 6.5
13 3.4
0.0
11
可以看出，在有模板保温情况下，混凝土约4天后冷却到0℃。

（四）推算混凝土早期强度
采用成熟度法。

成熟度计算公式如下：
∑∆+=t
T M )15(
式中 M---成熟度(℃h 或℃d); T---混凝土养护温度(℃);
∆t ---温度为T 时所持续的时间(h)。

推算基础混凝土在有草垫子保温情况下经过2天达到的强度。

养护时间 （h ） 硬化温度（℃） 平均硬化温度（℃） T+15 （间隔时间 ∆t
（T+15）∆t (T+15)∆t (℃h)
℃）（℃）06
127.79 6.39521.
39512256.7
4
256.74
248.187.98522.
98512275.3
2
532.56
367.6387.90922.
90912274.9
1
807.47
48 6.5137.075
5
22.0
755
12264.9
1
1072.38
f=a•e-b/M
式中：f----混凝土强度（Mpa）
a、b----参数,取a=22.842，b=1210.276
M----成熟度
由上表知M=1042.92，a、b通过标养试块成熟度与强度数据经回归分析得出，无实际数据则利用经验值，查《冬期施工手册》（第二版）P230页表6-32得：代入可求得f=7.39 Mpa，大于临界受冻强度4.0Mpa，满足拆模要求。

结论
采用综合蓄热法养护混凝土能够满足冬期施工要求。