低溫季節(jié)混凝土施工

1、低溫季節(jié)混凝土施工第一節(jié) 低溫季節(jié)混凝土施工要求和措施1. 低溫季節(jié)混凝土施工期的確定1.1 低溫季節(jié)施工期標準 按照DL/T5144一2001水工混凝土施工規(guī)范規(guī)定， 凡工程所在地的日平均氣溫連 續(xù)5d穩(wěn)定在5 以下或最低氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在一3以下時， 即進入低溫季節(jié)施工期?；炷潦艿絻龊H僅和溫度有關，與施工的地點無關，因此在規(guī)范中以日平均氣溫作為標準。氣溫穩(wěn)定在氣象學上是指在降溫的低溫季節(jié)連續(xù)5d通過某一溫度，之后很難再恢復這一溫度。氣象部門可以提供氣溫穩(wěn)定在某一溫度的資料，對科學合理確定施工期較為方便。 本章中涉及到的氣溫，除另有注明外， 一律為日平均氣溫。 1.2 低溫季節(jié)施工期劃分

2、我國地域遼闊，地形復雜，氣候多變。 應根據(jù)當?shù)厥暌陨系臍庀筚Y料確定低溫施工期劃分和天數(shù)，當缺乏當?shù)貧庀筚Y料時，可借鑒鄰近地區(qū)的氣象資料。目前，在國家氣象局和各地氣象臺站的網(wǎng)站上大都有全國和各地氣象資料的數(shù)據(jù)，可以檢索查詢。根據(jù)氣象資料的分析，參考我國低溫季節(jié)施工期劃分略圖和我國各地低溫季節(jié)施工期參考表 ( 見圖 -1 和表-1)，確定低溫季節(jié)施工期和施工天數(shù)。 工程實踐證明，當室外日平均氣溫低于-10時， 施工費用比常溫施工時增加50%以上，同時由于施工設備、建筑材料、施工各環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的機率成倍增加，使施工效率僅為常溫施工的40%左右，而且工程質量也容易出問題，因此除工程特殊需要外不宜在低

3、負溫條件下進行混凝士施工。2. 低溫季節(jié)混凝土施工基本要求2.1 防凍和防裂 (1) 防止混凝土早期受凍。 在低溫季節(jié)，當氣溫低于O時， 新澆混凝土內空隙和毛細管中的水分會逐漸凍結。由于水凍結后體積膨脹 (約增加 9%)，使混凝土結構遭到損壞，最終導致混凝土強度和耐久性能降低。因此，低溫季節(jié)混凝土施工，首先要防止混凝土早期受凍。 表 1 1 我國各地低溫季節(jié)施工期參考表工程所在地區(qū)施工期日平均溫度施工天數(shù)(d)起止日期北部寒冷地區(qū)第區(qū)20以下20022010月初5月上旬第區(qū)16以下18020010月上旬4月中旬第區(qū)12以下16018010月中旬4月上旬第區(qū)8以下14016010月下旬3月下旬第

4、區(qū)4以下10514011月上旬3月中旬中部溫和地區(qū)第區(qū)0以下5010511月底3月初第區(qū)5以下355012月底2月初 (2) 防止混凝土表面裂縫。低溫季節(jié)澆筑混凝土, 外界氣溫較低, 若再遇氣溫驟降 (如寒流襲擊), 將由于混凝土內外溫差過大, 使混凝土表面產(chǎn)生裂縫。因此, 混凝土的表面保溫養(yǎng)護是十分必要的。 (3) 防止混凝土受凍脹力的破壞。一般在低溫季節(jié)混凝土施工時不允許有外來水 (包括拆模后)。但是, 特殊情況有外來水時, 當有水體接觸混凝土而水體凍結, 將對混凝土結構產(chǎn)生凍脹力。如果混凝土結構設計時未考慮凍脹力的作用, 應事先分析混凝土結構在冰的凍脹力作用下結構的安全性。當結構有可能被

5、破壞時, 應事先采取預防措施。例如, 在寒冷地區(qū)修建的混凝土面板堆石壩的面板混凝土施工期越冬時, 面板下游堆石體底部的積水必須采取可靠的措施進行處理, 否則這部分積水結冰后凍脹將使混凝土面板破壞。常用的處理措施有兩種方法, 一是通過預埋的排水管用水泵持續(xù)排水, 使其經(jīng)常處于流動狀態(tài)而不凍; 二是在入冬前用保溫材料覆蓋混凝土面板 (最好按設計要求回填面板上游的防滲粘土 ), 保證面板下游的積水不會凍結。 2.2 混凝土允許受凍臨界強度和混凝土的成熟度 混凝土在正溫養(yǎng)護下獲得一定強度后再受凍, 混凝土結構不致造成破壞, 后期強度能 繼續(xù)增長, 最終強度可達28d 齡期強度的 95%以上。這種受凍以

6、前所應具有的強度, 稱為 允許受凍的臨界強度?；炷猎试S受凍臨界強度是低溫季節(jié)混凝土拆模、保溫、檢驗混凝土質量的重要標準。 DIJT5144-2001水工混凝土施工規(guī)范規(guī)定, 混凝土允許受凍臨界強度值應滿足下列要求：(1) 大體積混凝土不應低于7.OMPa(或成熟度不低于1800·h);(2) 非大體積混凝土和鋼筋混凝土不應低于設計強度的 85%。關于大體積混凝土, 目前仍沒有統(tǒng)一的定義, 用表面和系數(shù)M( 定義見表 9-4-1 下 注 ) 來表示僅僅是方法之一, 但由于方法簡單, 我國北方施工企業(yè)的工程技術人員習慣使 用此法來劃分大體積混凝土、用于熱工計算, 并在施工中以M<

7、3 來劃分大體積混凝土。 目前, 工業(yè)和民用建筑大體積混凝土使用得越來越多, 一般在工業(yè)和民用建筑中, 以M<5 來劃分大體積混凝土。（注：M=A/V。其中, A混凝土構件表面積,m2；V混凝土構件體積,m3。） 在工業(yè)和民用建筑施工中,JGJ104-1997建筑工程冬期施工規(guī)范規(guī)定, 混凝土允許受凍臨界強度, 對于硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥混凝土不宜低于混凝土設計強度的30%, 對于礦渣硅酸鹽水泥混凝土不宜低于混凝土設計強度的 40%。 在低溫季節(jié)施工, 混凝土澆筑塊在變化的低溫狀態(tài)下進行養(yǎng)護, 其強度增長不同于實 驗室條件下的情況。實踐證明, 混凝土在低溫養(yǎng)護條件下, 其強度為養(yǎng)護齡

8、期與養(yǎng)護溫度乘積的函數(shù)。乘積相等, 其強度大致相等。這個乘積稱為混凝土成熟度。采用混凝土成熟度作為檢驗低溫季節(jié)混凝土是否達到允許受凍臨界強度的標準和確定拆模時間比較方便。 泊格施特 (S.C.Bergstrom) 根據(jù)紹爾 (Saul) 理論建立了混凝土成熟度函數(shù)式, 混凝 土成熟度可按此式進行計算。函數(shù)式是： N = （T+10）aT （1-1）式中 N 一一混凝土成熟度, ·h；T一一養(yǎng)護時段混凝土的平均溫度,;T一一溫度為T的持續(xù)時間,h。這個公式曾被廣泛應用, 但實踐證明, 其誤差較大在桓仁水電工程施工中提出了以下的計算公式 : N = （T+X）aT （1-2）X一一試驗常

9、數(shù), 與水泥特性有關, 普通硅酸鹽水泥X=5, 礦渣水泥 X=8, 使用不同的水泥應按配合比通過試驗確定X 值;其他字母含義同前。在桓仁、回龍山、白山等水電施工工地上一直沿用成熟度1800·h作為混凝土允許受凍標準, 并用于確定拆模時間。國內科研單位對國產(chǎn)的施工材料進行了大量的研究后提出了等效齡期法計算混凝土成熟度。 有等效齡期法確定混凝土強度宜按下列步驟進行： (1) 用標準養(yǎng)護試件的各齡期強度數(shù)據(jù), 經(jīng)回歸分析擬合成下列形式曲線方程 : =ae-b/D （1-3） 式中 f 一一混凝土立方體抗壓強度,MPa;D 一一混凝土養(yǎng)護齡期,d;、 b 一一回歸分析擬合參數(shù);e 一一自然對

10、數(shù)底, e=2.71828。(2) 根據(jù)現(xiàn)場實測混凝土養(yǎng)護溫度資料, 用公式 (1-4) 計算混凝土已達到的等效齡期 ( 相對于20標準養(yǎng)護時間), 以等效齡期t作為D代人公式 (1-3) 即可計算出強度。 t=（aTtT） （1-4）式中 t 一一等效齡期，d;T 一一溫度為T的等效系數(shù),按表1-2采用和圖1-2；tT 一一溫度為T的持續(xù)時間,d。表12 溫度 T 與等效系數(shù) aT 關系表溫度T()等效系數(shù)(T)溫度T()等效系數(shù)(T)溫度T()等效系數(shù)(T)503.1628l.456O.43493.0727l.395O.40482.9726l.1340.37472.8825l.273O.3

11、5462.80241.222O.32452.7l231.1610.30442.6222l.llOO.27432.542ll.05-1O.25422.46201.00 -2O.23412.38190.95 -3O.2l402.30l80.91 -4O.20392.22170.86-5O.18382.14160.8l-6O.16372.07l50.77-70.l5361.99140.73-80.l4351.92130.68-9O.13341.85120.64-10O.12331.78ll0.61-110.11321.71100.57-12O.11311.659O.53-13O.10301.5880

12、.50-14O.l0291.5270.46-15O.093. 低溫季節(jié)混凝土施工措施 按照工程所在地區(qū)的氣象資料，編制專項的施工組織設計和施工技術措施，保證澆筑的混凝土滿足設計要求。需要研究確定低溫季節(jié)施工的起止日期，要求進行以下方面的工作，以便做好施工準備： 環(huán)境及各環(huán)節(jié)的熱工計算; 保溫材料的調查和確定; 外加劑 (引氣、防凍劑)的確定; 對摻有外加劑的堿骨料的試驗, 確定配合比; 確定混凝 土質量檢查、測量的方法及設備 ; 確定成熟度計算混凝士的臨界強度值 ; 確定氣溫驟 降的施工保護措施等。低溫季節(jié)混凝土工程施工設計和施工措施設計的具體內容應至少包括：(1) 正確布置骨料儲存及堆放系統(tǒng)

13、, 如堆料場理式, 溫度、濕度的控制, 骨料運輸方式, 以及相應的保溫措施等。 (2) 選擇骨料預熱方法, 確定骨料預熱數(shù)量和預熱溫度。 (3) 選擇混凝土拌和系統(tǒng)和運輸設備的保溫措施。 (4) 確定混凝土澆筑塊體尺寸 (面積和高度)與塊體升高速度。 (5) 研究確定混凝土澆筑施工暖棚型式、倉面溫度要求、混凝土澆筑與養(yǎng)護方法, 以及地基表面的加溫措施, 并應有防火措施。 (6) 選擇保溫模板型式和拆模后的保溫防裂措施。 (7) 準備測溫儀器確定測溫方法及組織管理。(8) 確定采暖方式、采暖溫度與供熱系統(tǒng)的布置, 選擇供熱鍋爐設備。(9) 編制各項保溫材料、燃料、施工設備、勞動力等計劃。(10)

14、 編制施工進度計劃 , 核算低溫季節(jié)施工增加費用。第二節(jié) 低溫季節(jié)混凝土施工供熱系統(tǒng)1. 施工供熱大、中型水利水電工程混凝土低溫季節(jié)施工時, 應采用蒸氣鍋爐集中供熱, 以保證各施工環(huán)節(jié)的采暖需要。施工供熱系統(tǒng)的范圍包括: 施工建筑物的采暖, 骨料預熱以及其他原材料的加熱, 澆筑生產(chǎn)的供熱 (澆筑倉面、暖棚或蒸汽養(yǎng)護) 等。參見東北某工程的供熱系統(tǒng)工藝示意圖21。1.1 供熱系統(tǒng)的布置 混凝土低溫季節(jié)施工供熱系統(tǒng)的布置, 要根據(jù)運輸條件、施工現(xiàn)場的地形與主體工程和施工系統(tǒng)的布局等情況, 經(jīng)過技術經(jīng)濟比較后, 再確定方案。首先應選擇集中供熱方案, 鍋爐位置應設在供應中心，距主體工程供熱管路應最短，

15、熱量損失應最小，而且應注意環(huán)保，供熱系統(tǒng)布置參見圖 22。1.2 供熱系統(tǒng)的鍋爐及附屬設備 1.2.1 鍋爐類型選擇供熱系統(tǒng)的主要設備是鍋爐。鍋爐類型的選擇, 要考慮滿足以下幾個方面：(1) 鍋爐應能保證低溫季節(jié)施工中最大熱負荷的要求, 并且供熱介質 (蒸汽或熱水)也要滿足低溫季節(jié)施工的需要 ；(2) 鍋爐應有較高的熱效率, 鍋爐蒸發(fā)量能有效地適應負荷變化的要求；(3) 應有較低的基建投資和運行管理費用, 鍋爐設備向盡可能就地就近訂貨; (4) 宜選用適合施工現(xiàn)場便于安裝、維護、遷移的鍋爐；(5) 盡量選用對水質標準要求較低 , 適應本地區(qū)煤種的鍋爐。1.2.2 鍋爐類型 常用的鍋爐有立式鍋爐

16、、臥式鍋殼鍋爐、臥式快裝鍋爐、水管鍋爐和沸騰鍋爐。 (1) 立式鍋爐適用于工地臨時用汽或用汽量不大、 工作壓力雯求不高的場所, 它具有基礎簡單、占地面積小、移運方便、安裝迅速、操作容易 (人工加煤) 及投資費用少等特點。但因其熱效率低, 如保養(yǎng)、使用不良易發(fā)生事故, 故現(xiàn)屬于淘汰鍋爐, 一般不提倡使用。 (2) 臥式鍋殼鍋爐適于蒸汽采暖工程, 它具有結構簡單汽壓穩(wěn)定、操作容易、對水質標準要求不高等特點 , 但承受壓力低, 燃料消耗大, 鍋爐效率不高。 (3) 臥式快裝鍋爐具有結構緊湊、 體積小安裝容易、便于移運、對地基安求簡單投資較省、鍋爐熱效率高, 以及對燃煤品質適應范圍廣等特點。但其對水質

17、要求高, 而且由于蒸發(fā)率高, 水容量小, 因此在負荷突然變化時, 易產(chǎn)生汽水共沸現(xiàn)象。 水管鍋爐適用于大型工業(yè)，蒸發(fā)量 2030t/h，蒸汽壓力可達2.5MPa。 (5) 沸騰鍋爐的優(yōu)點是可燒元煙煤和劣質煤, 汽壓穩(wěn)定, 出力高, 供熱有保障。缺點是土建和安裝工程量較大。 1.2.3 鍋爐產(chǎn)品的銘牌型號和代號 (1) 國產(chǎn)工業(yè)的鍋爐型號由三部分組成 , 各部分之間用短橫線相連 , 見圖23。(2) 鍋爐本體型號、燃燒方式和燃料種類的漢語拼音字母代號見表21。 (3) 鍋爐產(chǎn)品的銘牌型號的舉例說明。 "KZL413W 鍋爐 " 中各符號含意為 : K 一快裝 ;Z 一縱鍋筒

18、;L 一鏈條爐排 ; 4- 蒸發(fā)量 4t/h; 13 一工作壓力13kgf/cm2(1.3MPa)；W 一適用于無煙煤。 "SHL2013/3001鍋爐 " 中各符號的含意為: SH一雙汽包橫置式; L 一鏈條爐排; 20 一蒸發(fā)量 20t/h; 13 一工作壓力 13kgf/cm2 (1.3MPa); 300一過熱蒸汽溫度為300; 1 一第次修改設計或改變設計煤種。1.2.4 水電工地常用鍋爐和較大型鍋爐型號及性能(見表2-2和表2-3)表 21 鍋爐本體型號、燃燒方式和燃料種類代號鍋爐本體型號、燃燒方式和燃料種類代號立式水管LS（立、水）雙汽包橫置式SH（雙、橫）立式

19、橫火管LH（立、火）單汽包縱置式DZ（單、縱）臥式內燃WN（臥、內）雙汽包縱置式SZ（雙、縱）臥式外燃WK（臥、快）臥式雙鍋筒WS（臥、雙）臥式快裝KZ（快、縱）雙橫汽包HH（橫、橫）立式快裝KL（快、立）熱水鍋爐RS（熱、水）燃燒方式代號固定爐排G（固）振動爐排Z（振）活動手搖爐排H（活）往復推動爐排W（往）鏈條爐排L（鏈）燃汽爐Q（汽）拋煤機P（拋）燃油爐Y（油）燃燒種類代號無煙煤W（無）褐煤H（褐）煙煤A（煙）煤矸石S（石）貧煤P（貧）油Y（油）劣質煙煤L（劣）氣Q（氣）表2-2 工地常用小型鍋爐序號鍋爐名稱型號蒸發(fā)量(t/h)工作壓力(MPa)產(chǎn)地1立式簡易煤氣鍋爐LSG0.7-7,Q

20、2O.7O.7沈 陽2立式簡易煤氣鍋爐ISGO.4.8.2O.4O.8西 安3立式橫水管鍋爐LSA0.2.4.AE3O.2O.4上 海4立式鍋爐UC0.2.09·A HO.2O.09鞍 山5立式火管鍋爐LHSL0.91O.09鞍 山6雙鍋筒雙層爐排快裝鍋爐KHSS0.51-AO.5O.7哈爾濱7雙層爐排臥式整裝鍋爐DZN1-81O.8哈爾濱8臥式快裝鍋爐KZG0.2-5O.2O.59臥式快裝鍋爐KZG0.810臥式鏈條快裝鍋爐KZLl-81O.811立式鏈條快裝鍋爐KLI2.1321.312臥式鏈條快裝鍋爐KZIA-13-A I(D)41.313臥式外燃往復爐排鍋爐W

21、WW1-7-A皿21O.7北京 續(xù)表序號鍋爐名稱型號蒸發(fā)量(t/h)工作壓力(MPa)產(chǎn)地14臥式外燃往復爐排鍋爐WWW 1-7-A皿22O.7北京15快裝雙橫鍋筒往復爐排鍋爐KHW 2-7-A20.7沈陽16往復爐排快裝鍋爐KZW 1-810.8哈爾濱17往復爐排快裝鍋爐KZW 2-1321.3哈爾濱18往復爐排快裝鍋爐KZW 4-1341.3哈爾濱19臥式內燃鏈條鍋爐WNL 2-13-A21.3天津20臥式內燃鏈條鍋爐WNL 4-13-A641.3天津21雙鍋筒縱置式往復爐排鍋爐SZW 2-8-A20.8沈陽22雙鍋筒縱置式往復爐排鍋爐SZW 4-8-A40.8沈陽23汽水兩用鍋爐SZW1

22、202-13/150-H(A)21.3哈爾濱24汽水兩用鍋爐SZW601-13/150-H(A)11.3哈爾濱表23 水利水電工程工地常用鍋爐的技術性能序號項 目單位A(KZG)B(KZL)C(SZP)D(SZD)沸騰鍋爐1型 號1-82-84-86.5-1310-1310-25密孔板風帽風帽2額定蒸發(fā)量t/h1246.5101048123蒸汽壓力MPa4蒸汽溫度(飽和)174.5174.5174.5194194225174.5174.5174.55鍋爐總受熱面積m220621102503052121292073036輻射受熱面積m223.

23、940417對流受熱面積m2180.6265171107.31732488沸騰受熱面積m26.41420.79懸浮受熱面積m215.52034.510省煤器受熱面積m212.527.894.495.294.442907711空氣預熱器受熱面積m253.7512爐排面積m21.810.69.513爐室容積m223.627.63614排煙溫度26025020020020018020020020015煙氣阻力(以水柱高度計)mm76.385.518018018018016布風板面積m20.52.643.617開孔率8.4%2%18鍋筒直徑mm12001500183210001

24、000100010001000100019鍋爐長度m4.04.66.347.309.409.205.505.707.8020鍋爐寬度m1.852.152.513.803.943.833.354.003.8021鍋爐高度m2.622.903.807.3510.06.004.284.105.7022鍋爐容水量m8.149.509.506.708.0010.223鍋爐重量t7.810.72616.53852.524煙囪直徑mm28030040060080080025適用煤種煙 煤貧煤褐、劣質、無煙煤注：A-臥式快裝鍋爐； B-臥式快裝鍋爐；C-雙縱汽包拋煤機水管鍋爐；D-雙縱汽包

25、拋煤機倒轉爐排水管鍋爐。1.2.5 鍋爐數(shù)量 在確保選定的每臺鍋爐均能經(jīng)濟高效運行的條件下選擇鍋爐的數(shù)量， 以適應不同負荷的需要。一般鍋爐的經(jīng)濟負荷是額定蒸發(fā)量的70%80%。鍋爐的數(shù)量，最少應選用兩臺，人工加煤的鍋爐不宜超過5臺；機械化加煤的鍋爐最好安裝24臺。1.2.6 附屬設備高壓鼓風機、引風機、水泵、水處理設備、熱工儀表等附屬設備，可參照有關的產(chǎn)品標準目錄選用， 不必另行計算。散熱器的選型要根據(jù)房屋類型、耗熱量大小來確定。低溫季節(jié)施工生產(chǎn)系統(tǒng)的管理房屋， 例如車庫、王地試驗軍等耗熱量不大的建筑，可用暖氣片廠生產(chǎn)的定型散熱器，如大60片式鑄鐵散熱器等。特殊要求的部位, 如拌和樓需設熱風幕

26、，可采用暖風機。暖棚、取暖廊道等耗熱量大的部位, 可根據(jù)熱工計算采用自焊無縫鋼管的散熱排管。對骨料預熱倉, 因結構構造形狀有別于其他建筑， 而且對散熱器的抗碰砸及耐磨強度要求很高 , 需自制斗形排管采暖。1.3 鍋爐蒸汽量計算 選擇施工供熱系統(tǒng)的蒸汽鍋爐, 需要進行有關的熱工計算, 求得整個低溫季節(jié)施工所 需的最大小時總熱負荷, 計算出需要的鍋爐蒸汽量并根據(jù)煤質等條件, 選出合適的鍋爐型號。 低溫季節(jié)施工最大小時總熱負荷包括生產(chǎn)系統(tǒng)的房屋采暖和生產(chǎn)各環(huán)節(jié)耗熱兩部分。而水電工程施工的生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗熱有原材料預熱和施工養(yǎng)護兩項。最大小時總熱負荷計算按下式：Q = k0（k1Q1+k2Q2） （2-1）

27、式中 Q 一一低溫季節(jié)施工的最大小時總耗熱量 ,kJ/h;Q1 、Q2 一一房屋采暖和生產(chǎn)環(huán)節(jié)小時耗熱量 ,kJ/h;ko 、k1 、k2 一一管路熱損耗、采暖、生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗熱同時使用系數(shù)，k0取1.11.5；kl 取 1.0； k2 取 0.70.9。根據(jù)計算得出的Q， 換算成蒸汽熱負荷d，就可選擇鍋爐型號。 Q 與 d 換算公式為：d=Q/ (2-2)式中 d一一蒸汽量，t/h；一一 水的汽化熱，鍋爐型號可根據(jù)鍋爐壓力查飽和水蒸汽物理特性表2-4 選用，對低壓蒸汽可取 2100kJ/kg(500kcal/kg) 。 表 24 飽和蒸汽物理特性絕對壓力(MPa)飽和溫度()蒸汽密度(kud)含

28、熱量(kJ/kg)汽化熱(kJ/kg)水蒸汽0.0145.45O.067l90.302583.382393.08O.0259.67O.128249.752608.922359.170.0368.680.188287.482624.4l2336.930.0475.420.246315.742635.722319.980.0580.86O.303338.562644.512305.950.0685.450.360357.862652.462294.600.0789.45O.415374.692659.162284.470.0892.99O.471389.602664.60 2275.000.099

29、6.180.526403.042669.632266.590.1033100.00.620418.682676.622256.690.2119.61.109502.42 2704.672203.930.3132.91.621556.84 2725.612164.580.4142.92.124602.902738.172135.270.5151.12.620636.8l2747.80 2110 .150.6158.13.111 666.962756.172088.790.7164.23.600 693.752762.87 2069.120.8169.64.085 717.622768.31205

30、0.690.9174.54.568 738.972772.922033.951.0179.05.051 759.072777.l0 2018.461.1183.25.531 777.492780.45 2002.971.2187.16.013 794.652783.80 1989.151.4194.06.974 826.062789.25 1963.191.5197.07.450 84l.552792.60 1951.052.0211.09.850 904.352800.97 1842.19通過式 (2-2) 計算出低溫季節(jié)施工所需要的蒸汽量, 但選擇什么樣的蒸汽壓力鍋爐合適, 要根據(jù)熱力管道

31、輸送距離決定。一般工地使用的都是低壓蒸汽鍋爐， 蒸汽壓力為如果工地較大管道輸送距離超過 300m, 蒸蒸汽壓力的選擇可參考表 93-1 再根據(jù)表 表 25 工地熱負荷常用的蒸汽壓力輸送距離(m) 蒸汽壓力(MPa)輸送距離(m)蒸汽壓力(MPa)3000.030.05100020000.30 6000.10 2000 O.40 10000.2    2. 熱負荷計算2.1 室外和室內溫度的確定進行鍋爐選型的熱負荷計算，并不要求十分精確，能滿足需要就可以。在計算熱負荷之前，需要知道低溫季節(jié)施工期室外溫度和生產(chǎn)系統(tǒng)房屋的室內溫度，以作為計算依據(jù)。 2.1.1 室外溫度Ta 大、

32、中型水利水電工程，一般均位于偏僻山區(qū)，該地區(qū)氣象情況復雜。有關采暖計算的室外溫度資料 ，又以城市為準 (氣象觀測站大多在城鎮(zhèn))，不能滿足工程實際情況，對室外溫度的確定可按式 (2-3) 計算。 式中累年溫度可選用 510 年本地區(qū)的氣象資料。 Ta = 0.57Tm+0.43Td (2-3)式中 Ta- 一室外計算溫度, ；Tm 一一累年最冷月平均溫度, ;Td 一一累年最低日平均溫度, 。2.1.2 室內溫度 Ti 水利水電工程生產(chǎn)系統(tǒng)的各類房屋, 由于使用條件的不同, 對溫度的要求也不一樣。大概分三類 : 一類是工人操作房屋, 根據(jù)工作性質, 室內溫度為 1020; 二類是機械、設備保溫要

33、求為主的房屋, 如泵房、車庫等, 室內溫度在15左右； 三類是生產(chǎn)用房, 保證最低溫度為正溫即可, 如皮帶廊道等, 一般室內溫度為 25 。 水電工程生產(chǎn)系統(tǒng)主要房屋 (庫、棚) 室內溫度列于表2-6 供參考。表 26 生產(chǎn)各系統(tǒng)的溫度要求序號部位名稱溫度要求()序號部位名稱溫度要求()混凝土拌和、運輸8皮帶機廊道51骨料預熱倉5l59工地試驗室202水泥儲存罐不采暖混凝土澆筑、養(yǎng)護3拌和樓101810倉面準備54外加劑間16ll清基,基礎 加熱255洗棍凝土罐房1012倉面澆筑56空壓機,泵房1513暖棚施工5107車 庫1014倉面養(yǎng)護52.2 生產(chǎn)系統(tǒng)房屋采暖耗熱量 Ql 計算 采暖耗熱

34、量的對象主要是指在低溫季節(jié)施工的房屋建筑。耗熱量計算有詳、略兩種。如果各房屋設置采暖散熱器需詳算, 可參閱有關采暖方面的書籍進行。本書介紹如何選擇供熱鍋爐, 略算即可。粗略計算采暖耗熱量有很多種方法 , 此處介紹按單位熱指標q 進行計算的方法。同類建筑物當采暖室內外計算溫差 TiTa = 1 時單位體積的平均耗熱量, 稱為此類建筑物的單位熱指標, 也叫熱特性指標。它與建筑物的類型、體積等因素有關。水利水電工程生產(chǎn)系統(tǒng)各類房屋的單位熱特性指標可參考表2-7。 表 2-7 生產(chǎn)系統(tǒng)各類房屋單位熱特性指標建筑物名稱室內采暖 溫度Ti()建筑物體積V(m3)單位熱特性指標qkJ/(m1·h&

35、#183;)備注拌和樓101810000以內3.5僅稱量間18骨料預熱倉51510000以內2.5皮帶機廊道(地上)5155000以內10.5皮帶機廊道(地下)55000以內6,0皮帶機節(jié)點房51000以內10.5空壓機房550001000002.550水泵房l65000100003.55.O外加劑房161000以內5.O罐車、機車庫105000以內3.54.0材料保溫庫55000以內2.5機修車間165000以內3.5鍋爐房165000以內3.0工地試驗室16201000以內4.0食 堂185000以內3O 5.O浴 池251000以內4.O衛(wèi)生所181000以內4.0值班休息室161000

36、以內4.O采暖耗熱量計算見下式 :Q1 = qV(Ti -Ta) (2-4)式中。 Q1 一一房屋采暖耗熱量,kJ/h;q 一一單位熱特性指標,kJ/(m3·h· );V 一一建筑物的外輪廓體積,m3。2.3 生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗熱量Q2 計算 生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗熱量包括原材料預熱和混凝土澆筑養(yǎng)護, 其生產(chǎn)耗熱量為 : Q2 = Q2 + Q2 (2-5)式中 Q2一一生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗熱量 ,kJ/h; Q2 一一原材料預熱耗熱量 ,U/h;Q2一一施工養(yǎng)護耗熱量 ,kJ/ho2.3.1 原材料預熱Q'2 計算 原材料預熱, 首先要明確需預熱的品種、預熱的規(guī)模和方量, 這要根據(jù)低溫季節(jié)施工

37、的生產(chǎn)強度、施工配合比才能確定。一般在不太低的溫度下僅需預熱水, 隨著氣溫的降低, 則需要預熱細骨料, 再則是粗骨料。原材料的預熱溫度, 由要求的人倉溫度 (混凝土澆筑) 、運輸溫度損失決定。一般要求的人倉溫度 + 運輸損失溫度 = 混凝土出機口溫度。反算出各種原材料應該預熱的溫度。不同原材料預熱溫度要分別計算。 (1) 骨料耗熱量計算 :Qg=Vc G0.84（T1T0）Pg（3352.1T04.2T1） （2-6）式中 Qg一一骨料預熱耗熱量,kJ/h；Vc- 混凝土生產(chǎn)量,m3/h；G 一一每立方米混凝土中骨料的質量,kg/m3；0.84一一骨料 (粗、細) 比熱容,kJ/(kg

38、3; )；2.1 一一冰的比熱容,KJ/(kg· )；4.2 一一水的比熱容,kJ/(kg· )；pg 一一骨料的含水率,%；T0一一預熱前溫度, ；T1一一預熱后溫度 , ；335一一冰的溶解熱,kJ/kg。大、中型水利水電工程骨料預熱分二步 : 第步, 骨料從儲存場運到預熱倉進行預熱, 溫度達到正溫 (般5)； 第二步, 在拌和樓內骨料倉中再預熱到需要的拌制溫度。 計算拌和樓內骨料倉的起熱量, 因骨料已成正溫, 所以公式中 Pg （3352.1T04.2T1）取消, 而將骨料預熱溫度值變成再預熱的初始溫度。 計算骨料預熱倉的耗熱量時應注意: 當不考慮骨料含水時, 粗、細

39、骨料可加在一起, 不需計算含水量由冰溶解成水再升溫的耗熱量部分； 考慮骨料含水時, 因粗、細骨料不同, 需分別計算后相加； 如骨料中的粗、細骨料預熱溫度不一樣, 也需分別計算耗熱量后再相加。 (2) 水預熱的耗熱量計算 : Qw = 4.2VCS(Tl-T0) （2-7） 式中 Qw 一一水預熱的耗熱量 ,kJ/h； S 一一每立方米混凝土的用水量 ,kg/m3; 其他字母含義同前。2.3.2 生產(chǎn)耗熱量Q2 計算 在低溫季節(jié)混凝土施工養(yǎng)護中, 暖棚法和蒸汽法需要用蒸汽加熱, 而大中型水利水電工程又以暖棚法為主, 所以在鍋爐選型的熱負荷計算中僅考慮暖棚的耗熱量。 根據(jù)低溫季節(jié)施工措施可知, 施

40、工高峰時需要搭設幾個暖棚, 以計算最多暖棚施工時的耗熱量。在未能詳細計算暖棚和蒸汽養(yǎng)護混凝土的耗熱量時, 可用估算耗熱量的辦法 ,估算值參見表2-8。如低溫季節(jié)施工準備蒸汽養(yǎng)護100m3混凝土, 則每小時耗熱量Qv = 1×105×100=1×107(kJ)；有暖棚體積3000m3, 則每小時耗熱量Qw=3000/100×2.5×104 = 7.5×105(kJ) 表 28 暖棚法、蒸汽法耗熱參考值名 稱單 位每小時耗熱量熱量(kJ)蒸汽(kg)蒸汽養(yǎng)護混凝土m3l×l0545暖棚體積100m32.5×l0412對

41、混凝土澆筑施工中尚需耗熱的倉面準備、清基、基礎加熱, 用與單個暖棚耗熱量的關系來考慮。生產(chǎn)耗熱量Q2 計算見下式 : Q2 =(n+kc)Qw+Qv （2-8）式中Q2 一一生產(chǎn)耗熱量 ,kJ/h; n 一一暖棚數(shù)量, 個;kv 一一倉面準備與暖棚耗熱量關系 , 即一個倉面準備耗熱量相當于單個暖棚耗熱量的半, 取 0.5。3. 鍋爐選型計算某水電工程低溫季節(jié)施工需進行鍋爐選型。3.1 已知條件 (1) 該工程地區(qū)沒有氣象觀測站, 從所在縣查得5年內氣象資料: 最冷月平均溫度Tm=-20.4 , 最低日平均溫度Td=-28。 (2) 生產(chǎn)系統(tǒng)各類房屋的室內采暖溫度和體積列于表 29。 (3) 混

42、凝土生產(chǎn)量與材料消耗量。根據(jù)低溫季節(jié)施工混凝土拌和樓生產(chǎn)能力和澆筑強度, 確定生產(chǎn)量為30 m3/h；按照混凝土配合比各種原材料列于表2-10, 其中碎石不含水, 砂含水3%; 水溫為5, 骨料 (粗、細) 料堆存放溫度為16。(4) 施工供熱采用蒸汽鍋爐。施工養(yǎng)護方法, 以暖棚為主。施工高峰時每天有5曠的預制件要進行蒸汽養(yǎng)護。暖棚結構尺寸高4.Om 、寬 11.Om 、長 12mo 施工高峰時要保證有兩個暖棚澆筑, 一個倉面準備。(5) 拌和樓距澆筑壩體700m, 預計運輸溫度損失1015 , 入倉和覆蓋前溫度分別不低于10和5 。設計出機溫度為25。 (6) 出機溫度, 經(jīng)熱平衡公式計算,

43、 材料預熱達到要求的溫度為: 水70 、砂15、碎石 23 (水泥不預熱, 設計溫度為2)。(7) 鍋爐用煤可使用本地出產(chǎn)的煙煤。表 2-9 表 2-10編號建筑物名稱Ti()V（m3） 1拌和樓1040002骨料預熱倉530003皮帶機廊道(地上)560004試驗室等服務房屋1821005各類車庫、車間152000原材料名稱單位材料使用量(kg/m3)砼生產(chǎn)量30m3/h時材料量(kg)水 泥2527560碎 石141342390砂 子590177水13139303.2 選型計算3.2.1 確定室外溫度 Ta = 0.57Tm + 0.43Td = -23.7()取 Ta = 一24 。 計

44、算結果見表210。 Q1 = Q = 632.15×104（kJ/h）表 2-10 Q1 計算結果編號建筑物名稱QkJ/(m3·h·)Q·VkJ(h·)TiTa()Q(kJ/h)Q(×104kJ/h)拌和樓3.5l40003447600047.602骨料預熱倉2.575002921750069.353皮帶機廊道(地上)10.563000291827000252.054試驗室等服務房屋48400423528000604.855各類車庫、車間3.5700039273000632.l5注： q 從表2-7 查得, 建筑物體積V見表29。3.

45、2.3 Q2計算 (1) Q2 計算。 因碎石不含水, 砂含水, 預熱溫度不一樣, 所以碎石和砂的耗熱量需要分別計算。 1) 從料堆到骨料預熱倉耗熱量的計算: 碎石: Q1= VC G(Tl T0)=74.8×104(kJ/h) 砂 :Q2= VC G 0.84(T1-T0)+Pg (335-2.1T0+4.2Tl)=52.O×104(kJ/h) 2) 從預熱倉到拌和樓骨料倉內升溫耗熱量的計算 : 碎石: Q3=0.84VC G (TlT0)=64.O×104(kJ/h) 砂：Q4=0.84VC G (T1T0)=14.9×104(kJ/h) 所以 Qg

46、 = Q1Q2Q3Q4 = 205.7×104(kJ/h) 3) 水預熱耗熱量 : Qs=4.2VCS(TlT0)=107.3×104(kJ/h) 所以 Q2 = Qg + Qs = 205.7×104+107.3×104=313.0×104(kJ/h) (2) 計算Q2 : 根據(jù)表 2-8 暖棚法、蒸汽法耗熱量參考值Qw=(4×11×12)/100×2.5×104(n+kr)=33.0×104(kJ/h) Qv = 5×1×105 = 50×104(kJ/h)所以

47、Q2 = Qw+Qv=83.0 × 104(kJ/h) = 83×104(kJ/h)3.2.4 總熱負荷 Q = k0(k1Q1 + k2Q2)式中： k0取1.1, k1取 1.0, k2取 0.7。換算成蒸汽量 : d=Q/ =k0(k1Q1 + k2Q2)/=4.76(t/h)取 d =5t/h3.2.5 鍋爐選型 根據(jù)蒸汽量d =5t/h, 適用煙煤的鍋爐, 參考表2-5 中對蒸汽壓力的要求和不宜使用一臺鍋爐的規(guī)定, 從常用鍋爐技術性能表2-3 中選定型號 KZG-2-8 臥式快裝鍋爐 3 臺。3臺KZG-2-8額定蒸發(fā)量6t/hd = 5t/h第三節(jié) 低溫季節(jié)混凝土生產(chǎn)1. 保溫采暖溫度要求低溫季節(jié)混凝土拌和與澆筑倉面各部位, 一般均應處于正溫狀態(tài)。具體要求參見表66。2. 骨料供應與預熱 2.1 骨料儲備和保溫混凝土施工進入低溫季節(jié)以前, 應做好骨料儲備、保溫和預熱等準備工作。 2.1.1 砂石骨料開采加工人工骨料開采、破碎可全年生產(chǎn)。 骨料的水下采挖和篩洗加工, 負溫條件下一般均停止生產(chǎn)。 因此, 低溫季節(jié)混凝土施工需用的骨料, 必須在進入低溫施工期以前篩洗加工完畢, 堆存?zhèn)溆谩?2.1.2 混凝土骨料儲備量 可根