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文檔簡介
1、《建筑工程冬期施工規(guī)程》 JGJ/T104-2011,前 言,根據(jù)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建標(biāo)〔2008〕102號(關(guān)于印發(fā)《2008年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂、修訂計劃(第一批)》的通知)的要求,黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院和天元建設(shè)集團(tuán)有限公司會同有關(guān)單位,在進(jìn)行了深入調(diào)研、討論、試驗(yàn)驗(yàn)證、廣泛聽取意見的基礎(chǔ)上,對國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程冬期施工規(guī)程》進(jìn)行了修訂。自2011年12月1日起實(shí)施,原行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程冬期施工規(guī)程》J
2、GJ/104-97同時廢止。,一、修訂的主要技術(shù)內(nèi)容,1、將“土方工程”內(nèi)容合并至“地基與基礎(chǔ)工程”中,變?yōu)橐徽?;是與國家標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一(驗(yàn)收規(guī)范)。2、增加了基坑支護(hù)的內(nèi)容;隨著高層建筑的發(fā)展,地下工程越來越多,故增加此項(xiàng)。3、將“砌筑工程”改名為“砌體工程”;4、取消“砌體工程”中的凍結(jié)法施工;不易保證工程質(zhì)量。,5、取消了鋼筋負(fù)溫冷拉,增加了鋼筋電渣壓力焊冬期施工規(guī)定;6、修訂了混凝土負(fù)溫受凍臨界強(qiáng)度的規(guī)定;按施工養(yǎng)護(hù)方法做規(guī)
3、定7、修訂了綜合蓄熱法判別式;水泥標(biāo)準(zhǔn)改變,8、“屋面保溫及防水工程”一章改名為“保溫及屋面防水工程”,增加外墻外保溫工程冬期施工的內(nèi)容。9、“裝飾工程”改名為“建筑裝飾裝修工程”,并取消了飾面工程的冬期施工內(nèi)容;10、修訂了原附錄A“土壤保溫防凍計算”;,11、修訂原附錄B“混凝土熱工計算”公式;補(bǔ)充泵管輸送、砼澆筑自身散熱12、取消了原附錄C“摻防凍劑混凝土在負(fù)溫下各齡期混凝土強(qiáng)度增長規(guī)律”;13、修訂原附錄D“用成熟度法
4、計算混凝土早期強(qiáng)度”。,二、冬季施工期限劃分的原則,根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁庀筚Y料統(tǒng)計,當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5℃即進(jìn)入冬期施工;當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d高于5℃即解除冬期施工。 界定原則:根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁庀筚Y料統(tǒng)計,一般規(guī)律是平均氣溫+6,是當(dāng)日最高氣溫;平均氣溫-6,是當(dāng)日最低氣溫。,當(dāng)日最低氣溫:5℃-6 ℃= -1 ℃;20年短期統(tǒng)計,大多數(shù)最低氣溫是0℃~-2℃ 當(dāng)未進(jìn)入冬期施
5、工前,突遇寒流侵襲氣溫驟降至0 ℃以下時應(yīng)按冬期施工方案對工程采取應(yīng)急防護(hù)措施。,三、冬季施工適用范圍,,本規(guī)程屬于專業(yè)性施工規(guī)程,其適用范圍僅限于一般工業(yè)及民用建筑的冬期施工。對于一些有特殊要求的結(jié)構(gòu),如高抗凍耐久性、耐酸、耐腐蝕、防放射性、耐高溫等特殊要求的工程,由于我國沒有這方面的冬期施工實(shí)踐,也沒有進(jìn)行這方面的研究工作,所以本規(guī)程不包括這方面的內(nèi)容。,四、術(shù)語,受凍臨界強(qiáng)度 冬期澆筑的混凝土在受凍以前必須達(dá)到的最低強(qiáng)
6、度。蓄熱法 混凝土澆筑后,利用原材料加熱及水泥水化熱的熱量,并采取適當(dāng)保溫措施延緩混凝土冷卻,在混凝土溫度降到0℃以前達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度的施工方法。,綜合蓄熱法 摻早強(qiáng)劑或早強(qiáng)型復(fù)合外加劑的混凝土澆筑后,利用原材料加熱及水泥水化放熱,并采取適當(dāng)保溫措施延緩混凝土冷卻,在混凝土溫度降到0℃以前達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度的施工方法。,負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法 在混凝土中摻入防凍劑,使其在負(fù)溫條件下能夠不斷硬化,在混凝土溫度降到
7、防凍劑規(guī)定溫度前達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度的施工方法。 成熟度 混凝土在養(yǎng)護(hù)期間養(yǎng)護(hù)溫度和養(yǎng)護(hù)時間的乘積。,五、混凝土工程,1、一般規(guī)定采用蓄熱法、暖棚法、加熱法施工的普通混凝土: 采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥時,其受凍臨界強(qiáng)度不應(yīng)小于設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級的30%。 采用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥時,其受凍臨界強(qiáng)度不應(yīng)小于設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級的40
8、%。,當(dāng)室外最低氣溫不低于-15℃時,采用綜合蓄熱法、負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法施工的混凝土受凍臨界強(qiáng)度不應(yīng)小于4.0 MPa;當(dāng)室外最低氣溫不低于-30℃時,采用負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法施工的混凝土受凍臨界強(qiáng)度不應(yīng)小于5.0MPa。 對強(qiáng)度等級≥C50的混凝土,不宜小于設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級的30%, 不宜:經(jīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計混凝土受凍臨界強(qiáng)度4.0 MPa能達(dá)到要求,可采用4.0 MPa。,對有抗?jié)B要求的混凝土,不宜小于設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級的50%。對有抗
9、凍耐久性要求的混凝土,不宜小于設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級的70%。,當(dāng)采用暖棚法施工的混凝土中摻有早強(qiáng)劑時,可按綜合蓄熱法受凍臨界強(qiáng)度取值。當(dāng)施工需要提高混凝土強(qiáng)度等級時,應(yīng)按提高后的強(qiáng)度等級確定受凍臨界強(qiáng)度取值。混凝土最小水泥用量不宜低于280kg/m3,水膠比不應(yīng)大于0.55。,模板外和混凝土表面的保溫層,不應(yīng)采用潮濕狀態(tài)的材料,也不應(yīng)將保溫材料直接鋪蓋在潮濕的混凝土表面,新澆筑的混凝土表面應(yīng)鋪一層塑料薄膜。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu),澆筑
10、混凝土前應(yīng)對型鋼進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度宜大于混凝土入模溫度,預(yù)熱方法可采用電加熱法相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。,2、蓄熱法與綜合蓄熱法當(dāng)室外最低溫度不低于-15℃時,地面以下的工程,或表面系數(shù)M不大于5m-1的結(jié)構(gòu),宜采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)。對結(jié)構(gòu)易受凍的部位,應(yīng)加強(qiáng)保溫措施。 結(jié)構(gòu)表面系數(shù):M=F/V,當(dāng)室外最低溫度不低于-15℃時,對于表面系數(shù)為5m-1~15m-1的結(jié)構(gòu),宜采用綜合蓄熱法養(yǎng)護(hù),圍護(hù)層散熱系數(shù)宜控制在50-200kJ/(m
11、3·h·K)之間。 散熱系數(shù):L=K·M L——散熱系數(shù),L=K?M( W/m3·h·K); K——保溫層總傳熱系數(shù)( W/m2·h·K); M——結(jié)構(gòu)表面系數(shù)( 1/m);原綜合蓄熱法判別式取消(水泥標(biāo)準(zhǔn)變更,公式已不適用)當(dāng)表面系數(shù)M>15m-1時,采用負(fù)溫養(yǎng)
12、護(hù)法。,3、入模溫度要求規(guī)程中只對混凝土起始養(yǎng)護(hù)溫度做了規(guī)定。 6.2.10 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)溫度:不應(yīng)低于2 ℃; 6.7.2 負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法:不應(yīng)低于5 ℃; 規(guī)程中對其它養(yǎng)護(hù)方法沒有做出規(guī)定,也按不應(yīng)低于5 ℃ 。(規(guī)程漏掉了),入模溫度 為了保證混凝土起始養(yǎng)護(hù)溫度不低于5 ℃,依據(jù)熱工計算,入模溫度主要考慮模板和鋼筋吸熱影響、混凝土澆筑過程散熱等因素,確定入模溫度為不低于10 ℃
13、 根據(jù)現(xiàn)場測溫數(shù)據(jù)統(tǒng)計:當(dāng)環(huán)境-5 ℃時,熱交換統(tǒng)計 型鋼降溫3.7 ℃、鋼筋降溫2.5 ℃,4、施工期間測溫要求施工期間測溫項(xiàng)目,采用預(yù)拌混凝土?xí)r,原材料、攪拌、運(yùn)輸過程中的溫度檢查應(yīng)有混凝土生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行,應(yīng)將記錄資料提供給施工單位。,養(yǎng)護(hù)期間溫度測量次數(shù) 1 采用蓄熱法或綜合蓄熱法時,在達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度之前應(yīng)每隔4~6h測量一次;2 采用負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法時,在達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度之前應(yīng)每隔2h測量一次;3 采用加熱法時,升溫
14、和降溫階段應(yīng)每隔1h測量一次,恒溫階段每隔2h測量一次;4 混凝土在達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度后,可停止測溫;(原沒有規(guī)定)5 大體積混凝土測溫應(yīng)按《大體積混凝土施工規(guī)范》GB50496相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。,5、混凝土拆模要求模板和保溫層在混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度并冷卻到5℃后方可拆除。拆模時混凝土與環(huán)境溫差大于20℃時,混凝土表面應(yīng)及時覆蓋,緩慢冷卻。 冬期施工,承重模板拆模應(yīng)嚴(yán)格按同條件試塊進(jìn)行,對于樓板拆模應(yīng)考慮強(qiáng)度要求,同時考慮承受上部施
15、工荷載的要求,一般應(yīng)滿足3層拆除的原則。空調(diào)板陽臺懸挑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足3~4層支撐。,為搶進(jìn)度,樓板澆筑后應(yīng)避免過早上人,混凝土應(yīng)達(dá)到1.2MPa,方可上人,避免混凝土面層踩踏變形;鋼筋不應(yīng)集中堆放,避免造成樓板支撐變形過大,造成樓板裂縫。對布料桿的設(shè)置,應(yīng)考慮支撐加強(qiáng)措施。,六、熱工計算,1 關(guān)于受凍條件的控制(1)臨界強(qiáng)度法(R-法) 混凝土綜合蓄熱法在運(yùn)用早強(qiáng)型復(fù)合外加劑、晝夜環(huán)境溫度T= -2℃~-19℃變
16、化下,其臨界強(qiáng)度初始試驗(yàn)值在0.4~1.1 MPa之間,滿足保證率95%的安全取值在1.54~2.66 MPa之間,保持原規(guī)定受凍臨界強(qiáng)度=4MPa,具有足夠的安全性和可操作性;通過本實(shí)驗(yàn)分析(Ry=e -0.0135C),表明混凝土受凍臨界強(qiáng)度具有隨著強(qiáng)度等級的提高而降低的規(guī)律,因此規(guī)定受凍臨界強(qiáng)度=4MPa,應(yīng)該同樣適用于>C60強(qiáng)度等級的混凝土。,(2)臨界齡期法(t-法) 控制混凝土早期受凍指標(biāo)除采
17、用傳統(tǒng)的受凍臨界強(qiáng)度外,也可采用預(yù)養(yǎng)時間法進(jìn)行輔助控制。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)論,在20℃溫度下取為12.8h。應(yīng)用時可根據(jù)混凝土實(shí)際溫度(測溫),再根據(jù)附錄B的等效系數(shù)進(jìn)行換算,或參照表2.2.9-1查取。,12.8h(20℃)等效齡期換算表 表B.2.2.9-1,(3)臨界成熟度法(M-法) 控制混凝土早期受凍指標(biāo),也可采用成熟度法進(jìn)行輔助控制。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)論,可采用M≥372。成熟度計算式采用
18、 M=∑(T +10)Δt 成熟度計算式中T為混凝土的溫度,Δt為測溫時間間隔。,假定:當(dāng)L=K·M=11.2×14.3=160 KJ/m3·h·K;選用P.O42.5水泥,Vce=0.012(h-1/5℃);Qce=350KJ/kg ;水泥用量mce=280kg/m3 入模溫度T3=10℃ 按養(yǎng)護(hù)階段計算公式結(jié)果:t=28h時,T0 =0.
19、0002 ℃ ≈0 ℃, 當(dāng)t=28h時,Tm=3.27 ℃ M=∑(T +10)Δt=(3.27+10)×28=372.4 ℃h,(4)三種控制法 三種控制法列表如下: 受凍指標(biāo)控制法匯總表,2 可行性判別式 可行性判別式是《規(guī)程》
20、第6.3.2條操作必要的補(bǔ)充手段,《規(guī)程》規(guī)定的三個條件: [(1) Tmin≥-15℃;(2)M=5~15m-1;(3)L=50~200kJ/(m3?h?k)]只是對它們單獨(dú)的邊緣值作了限定,完全滿足這些限定不一定都可行,各參數(shù)還有個合理組合問題,為了檢驗(yàn)選定的相關(guān)參數(shù),應(yīng)對選取L值先用判別式判別其可行性,然后進(jìn)行熱工計算,可簡化方案的編制時間。,計算式:Tm,a≥10 [ln (L/(223×0.803N))-0.002
21、2?mce] L≤223×0.803N×e(Tm,a/10+0.0022*mce) K≤L/M式中 L——散熱系數(shù),L=K?M( W/m3·h·K); K——保溫層總傳熱系數(shù)( W/m2·h
22、183;K); M——結(jié)構(gòu)表面系數(shù)( 1/m); N——水泥類型(詳見表B.4.1-1),1類水泥用1代入;2類水泥用2代入,以此類推; mce——水泥單方用量(kg/m3)。 Tm,a——滿足可行性要求的環(huán)境平均氣溫(℃),例1:已知條件:某工程散熱系數(shù)L=K·M=160kJ/(m3hK),混凝土用PO42.5水泥,單方用量280kg/m3,施工期預(yù)計平均氣溫-
23、5℃,選用綜合蓄熱法施工,試用判別式判斷是否可行?,解:查表B.4.1-1知PO42.5水泥為Ⅱ類水泥,即N=2,再將L=160,mce=280代入判別式(Tm,a≥10 [ln (L/(223×0.803N))-0.0022?mce])即得Tm,a=-5.09℃,此Tm,a為根據(jù)所給條件算出的允許平均氣溫,現(xiàn)所給條件Tm,a=-5℃>-5.09℃,故方案可行。,例2:已知條件:某工程混凝土結(jié)構(gòu)表面系數(shù)M=14.3m-1
24、, 用PO42.5水泥,單方用量280kg/m3,施工期預(yù)計平均氣溫Tm,a=-5℃,試計算散熱系數(shù)Lmax允許值? 解:將N=2,Tm,a=-5℃,mce=280代入計算式(B.4.1-2):,L≤223×0.803N×e(Tm,a/10+0.0022*mce)=161.5kJ/(m3hK) 即得Lmax=161.5kJ/(m3hK),將M=14.3m-1代入關(guān)系式K=L/M,即得保溫層的總傳熱系
25、數(shù)K=11.3 kJ/(m2hK),查附錄需30mm草簾(K=8.7)或用計算式所需草簾厚:τ =e(5.77-lnK/0.9)=26mm。,3 綜合蓄熱法熱工計算混凝土進(jìn)場各階段溫度計算(1)混凝土進(jìn)場溫度T1 混凝土罐車進(jìn)入工地出罐時的溫度,以T1表示; 出罐溫度T1應(yīng)根據(jù)冬施方案的需要和商混站可能提供的溫度確定, T1應(yīng)滿足以下要求: T1≥T0+dT=T0+dTR+dTJ+dTB
26、 B.4.2.2,式中 dTJ——混凝土澆筑過程的溫降(℃); dTR——混凝土模板和鋼筋吸熱溫度損失 dTR =T2-T3; T3(規(guī)程見A.1.4,簡稱“規(guī)(A.1.4)”) dTB——泵送溫降(℃),混凝土進(jìn)場各階段溫度計算(2)混凝土出泵溫度T21
27、 T21=T1-dTB dTB為混凝土經(jīng)泵管輸送t(min)時的溫降(℃);可根據(jù)情況選用以下兩式之一進(jìn)行計算:非穩(wěn)態(tài)傳熱型:dTB=(2d+Di)/Di·ω·Kt·[0.06/(0.04+d/?)]·(TC-Ta)·t/(552Di)/[1+(2d+Di)/Di·ω·Kt·0.06/(0.04+d/?)·t/
28、(552Di)] (B.4.2.3A)穩(wěn)態(tài)傳熱型: dTB=(2d+Di)/Di·ω·Kt·[0.06/(0.04+d/?)]·(TC-Ta)·t/(552Di) (B.4.2.3B),混凝土進(jìn)場各階段溫度計算(3)混凝土澆筑完成時的溫度T2 T
29、2=T21-dTJ (B.4.2.4-1) 式中 dTJ——混凝土澆筑過程的溫降(℃), dTJ =9·10-4·M·tj·θ·(T21-Ta); (B.4.2.4-2) tj——砼澆筑延續(xù)時間(min);
30、 M——結(jié)構(gòu)表面系數(shù)(1/m); θ——結(jié)構(gòu)形式系數(shù):對樓板:θ= 1; 對墻、梁和柱:θ= 0.5 T21 ——砼開始澆灌時的溫度,即出泵管溫度(℃); Ta ——澆灌時的氣溫(℃)。,混凝土進(jìn)場各階段溫度計算(4)入模溫度T0(T3) 入模溫度T0指砼經(jīng)澆灌、保
31、溫且與鋼筋、模板熱交換完成后的溫度,該溫度作為開始養(yǎng)護(hù)的溫度T0,在《冬施規(guī)范》中標(biāo)為T3。入模溫度T0是混凝土綜合蓄熱法施工的重要條件之一,T0對冷卻期的平均溫度影響較大,對冷卻時間也有一定影響,也就是說混凝土能否在冷卻期達(dá)到臨界強(qiáng)度4MPa有很大影響,因此應(yīng)予保證。,一般情況下應(yīng)滿足T0≥10℃,應(yīng)根據(jù)早期養(yǎng)護(hù)階段的平均氣溫Tm,a和散熱系數(shù)L=K·M條件確定:Tm,a↘T0↗; L=K·M↗T0↗; T
32、3=(CCmCT2+CfmfTf+CSmSTS)/(CCmC+Cfmf+CSmS) 規(guī)(A.1.4),4.2養(yǎng)護(hù)階段 T,Tm計算式砼綜合蓄熱養(yǎng)護(hù)任一時刻 t (h)的溫度T(T4): T=ηe-?·Vce ·t-φe-Vce ·t+Tm,a 規(guī)(A.2.1-1)砼綜合蓄熱養(yǎng)護(hù)任一時刻 t 的平
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