一种高寒地区地铁车站混凝土施工保温方法技术

本发明专利技术属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种高寒地区地铁车站混凝土施工保温方法，对混凝土冬期施工温度划分为三个不同的温度区间，针对性的对不同施工部分和不同施工温度区间采取特定的保温方式，同时对施工所需的砂子、石子、水等进行升温保温，确保了在高寒地区较低温度下能够顺利进行混凝土施工。本发明专利技术将混凝土施工温度与外界环境温度有机结合起来，将低温进行合理分区，施工管理更加精准。

【技术实现步骤摘要】
一种高寒地区地铁车站混凝土施工保温方法
本专利技术属于建筑施工
，尤其涉及一种高寒地区地铁车站混凝土施工保温方法。
技术介绍
随着中国国内基础设施的快速发展，对项目的工期和混凝土质量提出了更高的要求，尤其是在东北地区、西北地区等一年的有效施工时间短，为确保项目的总体施工工期的要求，尽早发挥项目的作用、效益，无法避免地需要采取一些冬期施工措施。项目通过试验研究，在实践的基础上研究出地铁车站混凝土工程冬期施工的系统保温方法，本专利技术是通过从混凝土生产、运输、浇注到养护全过程提出了系统性地解决了高寒地区混凝土工程施工冬期保温关键方法，尤其是将冬期施工的环境温度按照不同的温度区域分别采取不同的保温措施，同时利用自限温电伴热带控制加热温度和热的不良导体珍珠岩来隔断寒冷空气保温，操作实用、经济合理，以达到提高混凝土工程的质量，确保项目的工期目标。如中国专利申请号为：CN201310146877.7的专利公布了一种钢柱头混凝土冬季施工保温方法，包括：在钢柱头的周围搭设防风棚；在模板的外侧和钢柱头的表面覆盖至少一层塑料布；在塑料布外侧覆盖至少两层保温被，并在保温被之间放入电热毯；在混凝土浇注前，电热毯至少提前六小时开始预热；在电热毯加热使得抗剪键内部的温度达到至少5℃后，使用氧-乙炔烤枪将与混凝土接触的抗剪键表面进行加热，使得温度达到至少15℃；进行混凝土浇注，保持电热毯持续作业，直至混凝土浇注完成，混凝土的强度达到目标，并且在中心部位的混凝土的温度降到0℃以下或温度持续4小时以上不再下降为止。该专利技术加热过程无法自控，且对加热保温时间没有明确，难以适应高寒地区冬季施工要求。再如中国专利申请号为：CN200920109560.5的专利公布了一种混凝土冬季施工保温装置,包括防水外套,防水外套内设置至少一组电热带,电热带通过电热带连接线连接,电热带连接线一端伸出防水外套外通过绝缘套与外接电源线连接,防水外套内设置接地线,接地线的一端伸出防水外套。当施工工地的平均气温在-10℃以下时,毋须搭设保温棚,通过本保温装置即能实现对混凝土温控技术及筑坝施工工艺流程的控制,既能满足高寒地区高拱坝冬季混凝土施工温控要求,预防高拱坝坝体产生裂缝,合理分配坝体应力,又能加快坝体施工进度,节省投资。但是该技术无相应配套措施，保温效果不佳，很难达到理想效果，且加热过程无法自控，对加热保温时间没有明确，施工环境温度没有细分，保温养护针对性不强。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种高寒地区地铁车站混凝土施工保温方法，所述方法包括如下施工步骤：步骤1，施工条件判定：室外日平均气温连续5天低于5℃或日最低气温低于-3℃即进入混凝土冬期施工；当室外日平均气温连续5天高于5℃时解除混凝土冬期施工；混凝土冬期施工温度划分：外界环境温度范围在-5℃～5℃之间为I区普通区；外界环境温度在-15℃～-5℃之间为II区寒冷区；外界环境温度在-25℃～-15℃之间为III区严寒区；步骤2，建造保温设施：步骤2.1，根据项目所需混凝土工程量建立混凝土相匹配的HZS90或HZS120全封闭式拌合站；步骤2.2，在建造的拌合站内安装1台4T的无压锅炉和一座30T的储水池；步骤2.3，在建造的砂子储存仓地面下安装循环地暖管，用无缝钢管车丝加工地暖管，在地暖管的丝扣上缠绕防水胶带，用管钳拧紧管箍连接成系统，地暖管设置间距为500mm，用C30混凝土硬化砂子储存仓地面，硬化厚度100～150mm；步骤2.4，在建造的砂子储存仓与石子储存仓墙壁上安装壁挂式钢制暖气片，每间隔1800mm安装1组钢制暖气片，钢制暖气片为钢制扁管型，采用冷扎薄钢板厚度为1.5mm，单片宽度为60mm，高度为900mm，20片为1组，地暖管与钢制暖气片串联连接；步骤3，预热砂子、石子：启动无压锅炉加热水温至80℃以上并在拌合混凝土前1h打开第二阀门，将储水池水加热至40℃～60℃；在I区普通区温度范围内施工时，用温度为40℃～60℃的热水，与砂子、石子拌合均匀，搅拌时间为30s；在II区寒冷区温度范围内施工时，开启加压泵，打开第一阀门和第三阀门，关闭第四阀门，同时开通砂子储存仓的暖气片和地暖管对砂子预热，保持24h砂子处于加热状态，保持砂子的温度不低于5℃；石子储存仓不加热；用手持式红外线测温仪量测砂子储存仓的砂子、石子储存仓石子的温度，用温度为40℃～60℃的热水，与砂子、石子拌合均匀，搅拌时间为30s；在III区严寒区温度范围内施工时，开启加压泵，打开第一阀门、第四阀门，关闭第三阀门，开通石子储存仓的暖气片、砂子储存仓的暖气片和地暖管，对砂子、石子进行加热升温，保持24h处于加热状态；用手持式红外线测温仪量测砂子、石子的温度，用温度为40℃～60℃的热水，与砂子、石子拌合均匀，搅拌时间为30s；步骤4，搅拌混凝土拌合物：向预热完成的砂子、石子中加入水泥、粉煤灰和矿物掺合料，加入拌合水，搅拌时间150s，形成混凝土拌合物；混凝土拌合物的温度按照以下混凝土拌合物温度计算公式计算：T0＝0.92(mceTce+msTs+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-wsamsa-wgmg)+cw(wsamsaTsa+wgmgTg)-ci(wsamsa+wgmg)/4.2mw+0.92(mce+ms+msa+mg)式中：T0—混凝土拌合物温度(℃)；Ts—掺合料的温度(℃)；Tcs—水泥的温度(℃)；Tsa—砂子的温度(℃)；Tg—石子的温度(℃)；Tw—拌合水的温度(℃)；mw—拌合水用量(kg)；mce—水泥用量(kg)；ms—掺合料用量(kg)；msa—砂子用量(kg)；mg—石子用量(kg)；wsa—砂子含水率(％)；wg—石子含水率(％)；cw—水的比热容[kJ/(kg.K)]；ci—冰的溶解热(kJ/kg)，当砂子、石子温度大于0℃时：cw＝4.2，ci＝0；当砂子、石子温度小于或等于0℃时：cw＝2.1，ci＝335；步骤5，运输混凝土拌合物：采用混凝土罐车运输搅拌完成的混凝土拌合物，采用一层篷布包裹混凝土罐车外壳保温，到达施工现场时间控制在40min钟内；步骤6，浇筑混凝土拌合物：步骤6.1，混凝土拌合物浇筑采用常规混凝土浇筑方式，按照底板、侧墙、柱、中板或顶板分别浇筑；步骤6.1.1，浇筑底板混凝土拌合物：浇筑混凝土拌合物的垫层，待混凝土拌合物的垫层终凝后，铺设柔性防水卷材；施做防水卷材混凝土拌合物保护层，待防水卷材混凝土拌合物保护层终凝后，在保护层上面绑扎结构底板钢筋；用帆布遮挡施工场地通风口，生火炉升高施工环境温度至不低于5℃，用混凝土输送泵分层浇筑底板混凝土拌合物，分层厚度30～35cm，分层捣固，振捣时间10～15s；整平后用保温材料覆盖保温，按步骤1中划分的施工温度分区养护；步骤6.1.2，浇筑侧墙混凝土拌合物：对围护结构表面进行基面处理，用水泥砂浆抹面整平；待水泥砂浆终凝，铺设墙面柔性防水卷材；绑扎侧墙钢筋，用砂轮对大块钢模进行打磨，涂刷色拉油作为脱模剂，吊桁架钢模下基坑，在侧墙外层钢筋上绑扎塑料或混凝土拌合物保护层垫块，所述垫块每平方4个，呈梅花型布置，立侧墙模板，模板拼缝严密，并贴上双面胶；在侧墙模板外架上搭设防风棚，在棚内用电热风机升温加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高寒地区地铁车站混凝土施工保温方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，施工条件判定：室外日平均气温连续5天低于5℃或日最低气温低于‑3℃即进入混凝土冬期施工；当室外日平均气温连续5天高于5℃时解除混凝土冬期施工；混凝土冬期施工温度划分：外界环境温度范围在‑5℃～5℃之间为I区普通区；外界环境温度在‑15℃～‑5℃之间为II区寒冷区；外界环境温度在‑25℃～‑15℃之间为III区严寒区；步骤2，建造保温设施：步骤2.1，根据项目所需混凝土工程量建立混凝土相匹配的HZS90或HZS120全封闭式拌合站；步骤2.2，在建造的拌合站内安装1台4T的无压锅炉和一座30T的储水池；步骤2.3，在建造的砂子储存仓地面下安装循环地暖管；步骤2.4，在建造的砂子储存仓与石子储存仓墙壁上安装壁挂式钢制暖气片；步骤3，预热砂子、石子：启动无压锅炉加热水温至80℃以上并在拌合混凝土前1h打开第二阀门，将储水池水加热至40℃～60℃；在I区普通区温度范围内施工时，用温度为40℃～60℃的热水，与砂子、石子拌合均匀，搅拌时间为30s；在II区寒冷区温度范围内施工时，开启加压泵，打开第一阀门和第三阀门，关闭第四阀门，同时开通砂子储存仓的暖气片和地暖管对砂子预热，保持24h砂子处于加热状态，保持砂子的温度不低于5℃；石子储存仓不加热；用手持式红外线测温仪量测砂子储存仓的砂子、石子储存仓石子的温度，用温度为40℃～60℃的热水，与砂子、石子拌合均匀，搅拌时间为30s；在III区严寒区温度范围内施工时，开启加压泵，打开第一阀门、第四阀门，关闭第三阀门，开通石子储存仓的暖气片、砂子储存仓的暖气片和地暖管，对砂子、石子进行加热升温，保持24h处于加热状态；用手持式红外线测温仪量测砂子、石子的温度，用温度为40℃～60℃的热水，与砂子、石子拌合均匀，搅拌时间为30s；步骤4，搅拌混凝土拌合物：向预热完成的砂子、石子中加入水泥、粉煤灰和矿物掺合料，加入拌合水，搅拌时间150s，形成混凝土拌合物；混凝土拌合物的温度按照以下混凝土拌合物温度计算公式计算：T0＝0.92(mceTce+msTs+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw‑wsamsa‑wgmg)+cw(wsamsaTsa+wgmgTg)‑ci(wsamsa+wgmg)/4.2mw+0.92(mce+ms+msa+mg)式中：T0—混凝土拌合物温度(℃)；Ts—掺合料的温度(℃)；Tcs—水泥的温度(℃)；Tsa—砂子的温度(℃)；Tg—石子的温度(℃)；Tw—拌合水的温度(℃)；mw—拌合水用量(kg)；mce—水泥用量(kg)；ms—掺合料用量(kg)；msa—砂子用量(kg)；mg—石子用量(kg)；wsa—砂子含水率(％)；wg—石子含水率(％)；cw—水的比热容[kJ/(kg.K)]；ci—冰的溶解热(kJ/kg)，当砂子、石子温度大于0℃时：cw＝4.2，ci＝0；当砂子、石子温度小于或等于0℃时：cw＝2.1，ci＝335；步骤5，运输混凝土拌合物：采用混凝土罐车运输搅拌完成的混凝土拌合物，采用一层篷布包裹混凝土罐车外壳保温，到达施工现场时间控制在40min钟内；步骤6，浇筑混凝土拌合物：步骤6.1，混凝土拌合物浇筑采用常规混凝土浇筑方式，按照底板、侧墙、柱、中板或顶板分别浇筑；步骤6.1.1，浇筑底板混凝土拌合物：浇筑混凝土拌合物的垫层，待混凝土拌合物的垫层终凝后，铺设柔性防水卷材；施做防水卷材混凝土拌合物保护层，待防水卷材混凝土拌合物保护层终凝后，在保护层上面绑扎结构底板钢筋；用帆布遮挡施工场地通风口，生火炉升高施工环境温度至不低于5℃，用混凝土输送泵分层浇筑底板混凝土拌合物，分层厚度30～35cm，分层捣固，振捣时间10～15s；整平后用保温材料覆盖保温，按步骤1中划分的施工温度分区养护；步骤6.1.2，浇筑侧墙混凝土拌合物：对围护结构表面进行基面处理，用水泥砂浆抹面整平；待水泥砂浆终凝，铺设墙面柔性防水卷材；绑扎侧墙钢筋，用砂轮对大块钢模进行打磨，涂刷色拉油作为脱模剂，吊桁架钢模下基坑，在侧墙外层钢筋上绑扎塑料或混凝土拌合物保护层垫块，所述垫块每平方4个，呈梅花型布置，立侧墙模板，模板拼缝严密，并贴上双面胶；在侧墙模板外架上搭设防风棚，在棚内用电热风机升温加热，环境温度不低于5℃；用混凝土输送泵浇筑侧墙混凝土拌合物，分层浇筑，分层高度不大于500mm，分层捣固，沿侧墙方向每间隔2～3m布置1台插入式捣固棒，采用二次捣固工艺，每次振捣时间10～15s，时间间隔10～15min；带模养护3天后，拆除侧墙模架模板，进入下一循环侧墙施工；拆模后用保温材料覆盖保温，按步骤1中划分的施工温度分区养护；步骤6.1.3，浇筑柱混凝土拌合物：绑扎柱钢筋，安装立柱模板，模板缝之间贴双面胶，防止漏浆；用...

【技术特征摘要】
1.一种高寒地区地铁车站混凝土施工保温方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，施工条件判定：室外日平均气温连续5天低于5℃或日最低气温低于-3℃即进入混凝土冬期施工；当室外日平均气温连续5天高于5℃时解除混凝土冬期施工；混凝土冬期施工温度划分：外界环境温度范围在-5℃～5℃之间为I区普通区；外界环境温度在-15℃～-5℃之间为II区寒冷区；外界环境温度在-25℃～-15℃之间为III区严寒区；步骤2，建造保温设施：步骤2.1，根据项目所需混凝土工程量建立混凝土相匹配的HZS90或HZS120全封闭式拌合站；步骤2.2，在建造的拌合站内安装1台4T的无压锅炉和一座30T的储水池；步骤2.3，在建造的砂子储存仓地面下安装循环地暖管；步骤2.4，在建造的砂子储存仓与石子储存仓墙壁上安装壁挂式钢制暖气片；步骤3，预热砂子、石子：启动无压锅炉加热水温至80℃以上并在拌合混凝土前1h打开第二阀门，将储水池水加热至40℃～60℃；在I区普通区温度范围内施工时，用温度为40℃～60℃的热水，与砂子、石子拌合均匀，搅拌时间为30s；在II区寒冷区温度范围内施工时，开启加压泵，打开第一阀门和第三阀门，关闭第四阀门，同时开通砂子储存仓的暖气片和地暖管对砂子预热，保持24h砂子处于加热状态，保持砂子的温度不低于5℃；石子储存仓不加热；用手持式红外线测温仪量测砂子储存仓的砂子、石子储存仓石子的温度，用温度为40℃～60℃的热水，与砂子、石子拌合均匀，搅拌时间为30s；在III区严寒区温度范围内施工时，开启加压泵，打开第一阀门、第四阀门，关闭第三阀门，开通石子储存仓的暖气片、砂子储存仓的暖气片和地暖管，对砂子、石子进行加热升温，保持24h处于加热状态；用手持式红外线测温仪量测砂子、石子的温度，用温度为40℃～60℃的热水，与砂子、石子拌合均匀，搅拌时间为30s；步骤4，搅拌混凝土拌合物：向预热完成的砂子、石子中加入水泥、粉煤灰和矿物掺合料，加入拌合水，搅拌时间150s，形成混凝土拌合物；混凝土拌合物的温度按照以下混凝土拌合物温度计算公式计算：T0＝0.92(mceTce+msTs+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-wsamsa-wgmg)+cw(wsamsaTsa+wgmgTg)-ci(wsamsa+wgmg)/4.2mw+0.92(mce+ms+msa+mg)式中：T0—混凝土拌合物温度(℃)；Ts—掺合料的温度(℃)；Tcs—水泥的温度(℃)；Tsa—砂子的温度(℃)；Tg—石子的温度(℃)；Tw—拌合水的温度(℃)；mw—拌合水用量(kg)；mce—水泥用量(kg)；ms—掺合料用量(kg)；msa—砂子用量(kg)；mg—石子用量(kg)；wsa—砂子含水率(％)；wg—石子含水率(％)；cw—水的比热容[kJ/(kg.K)]；ci—冰的溶解热(kJ/kg)，当砂子、石子温度大于0℃时：cw＝4.2，ci＝0；当砂子、石子温度小于或等于0℃时：cw＝2.1，ci＝335；步骤5，运输混凝土拌合物：采用混凝土罐车运输搅拌完成的混凝土拌合物，采用一层篷布包裹混凝土罐车外壳保温，到达施工现场时间控制在40min钟内；步骤6，浇筑混凝土拌合物：步骤6.1，混凝土拌合物浇筑采用常规混凝土浇筑方式，按照底板、侧墙、柱、中板或顶板分别浇筑；步骤6.1.1，浇筑底板混凝土拌合物：浇筑混凝土拌合物的垫层，待混凝土拌合物的垫层终凝后，铺设柔性防水卷材；施做防水卷材混凝土拌合物保护层，待防水卷材混凝土拌合物保护层终凝后，在保护层上面绑扎结构底板钢筋；用帆布遮挡施工场地通风口，生火炉升高施工环境温度至不低于5℃，用混凝土输送泵分层浇筑底板混凝土拌合物，分层厚度30～35cm，分层捣固，振捣时间10～15s；整平后用保温材料覆盖保温，按步骤1中划分的施工温度分区养护；步骤6.1.2，浇筑侧墙混凝土拌合物：对围护结构表面进行基面处理，用水泥砂浆抹面整平；待水泥砂浆终凝，铺设墙面柔性防水卷材；绑扎侧墙钢筋，用砂轮对大块钢模进行打磨，涂刷色拉油作为脱模剂，吊桁架钢模下基坑，在侧墙外层钢筋上绑扎塑料或混凝土拌合物保护层垫块，所述垫块每平方4个，呈梅花型布置，立侧墙模板，模板拼缝严密，并贴上双面胶；在侧墙模板外架上搭设防风棚，在棚内用电热风机升温加热，环境温度不低于5℃；用混凝土输送泵浇筑侧墙混凝土拌合物，分层浇筑，分层高...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛宇飞，赵春生，解洋，冯辉，王宇声，
申请(专利权)人：中国电建集团铁路建设有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11