[go: up one dir, main page]

CN111851171A - 一种移动暖棚及利用其进行冬季混凝土道床施工的方法 - Google Patents

一种移动暖棚及利用其进行冬季混凝土道床施工的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111851171A
CN111851171A CN202010493209.1A CN202010493209A CN111851171A CN 111851171 A CN111851171 A CN 111851171A CN 202010493209 A CN202010493209 A CN 202010493209A CN 111851171 A CN111851171 A CN 111851171A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
temperature
winter
mobile
construction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010493209.1A
Other languages
English (en)
Inventor
麻永华
张伟华
陈晖�
伍绍红
纪学伟
寇卫国
周向国
朱庆航
罗青松
孙杨
王志刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC
First Engineering Co Ltd of Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC
Original Assignee
Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC
First Engineering Co Ltd of Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC, First Engineering Co Ltd of Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC filed Critical Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC
Priority to CN202010493209.1A priority Critical patent/CN111851171A/zh
Publication of CN111851171A publication Critical patent/CN111851171A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/005—Making of concrete parts of the track in situ
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/02—Selection of the hardening environment
    • C04B40/0263—Hardening promoted by a rise in temperature
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/343—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport
    • E04B1/34336—Structures movable as a whole, e.g. mobile home structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/343—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport
    • E04B1/34336—Structures movable as a whole, e.g. mobile home structures
    • E04B1/34352—Base structures or supporting means therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H1/00—Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination or staggered storeys
    • E04H1/12—Small buildings or other erections for limited occupation, erected in the open air or arranged in buildings, e.g. kiosks, waiting shelters for bus stops or for filling stations, roofs for railway platforms, watchmen's huts or dressing cubicles
    • E04H1/1205—Small buildings erected in the open air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)

Abstract

本发明公开了一种移动暖棚，包括移动小车、暖风机、阻燃棉布、钢丝绳，移动小车上覆盖阻燃棉布；移动暖棚制作简单、资源投入少，达到流水养护施工的效果，周转利用率高；暖棚蓄热面积小，有效的提高了混凝土的保温、蓄热养护效果，加快了混凝土道床的前期凝固强度，满足轨道车行驶条件，提高了施工进度，经济效果好、节能环保；移动暖棚施工操作方便，安全隐患小，安全可靠性强。本发明还公开了一种移动暖棚及进行冬季混凝土道床施工的方法，包括混凝土拌制，移动暖棚搭设，混凝土浇筑及养护，冬季混凝土道床施工质量及检查；解决了北方冬季轨道交通混凝土道床养护施工困难的问题；通过移动暖棚的结构尺寸和布设距离，精准计算出单个移动暖棚单位时间能耗，为选择既节能环保又满足冬季混凝土道床施工的暖风机提供理论及实践依据。

Description

一种移动暖棚及利用其进行冬季混凝土道床施工的方法
技术领域
本发明涉及轨道交通建设技术领域，适合北方冬季混凝土道床施工，具体指一种移动暖棚及利用其进行冬季混凝土道床施工的方法。
背景技术
随着经济社会的不断发展，轨道交通建设工程也日渐发展。以往北方地区进入冬季后，受寒冷天气的影响，混凝土在浇筑后难以养护。当环境温度降到0℃及以下时，存在于混凝土的水结冰，水泥水化作用停止，强度不在增强，新浇筑的混凝土如果遭冻，水结成冰后的体积增加约9％，在恢复常温养护后，会使水泥浆体中的孔隙率比正常混凝土显著增加，从而使混凝土的各项物理性能全面下降，耐久性能严重劣化。为加快北方地区的城市轨道交通的建设，确保冬季施工质量，提高施工效率，传统采用暖棚法辅助增强，养护施工，但传统暖棚采用固定方式，作业空间小，施工速度慢，造价高，拆卸困难，耗能高，不环保。
发明内容
本发明第一个目的是提供一种移动暖棚，所述移动暖棚蓄热面积小，蓄热功能高，缩短了混凝土道床凝固时间，利于轨道车提前运输各项轨道施工所需材料，大幅度的提高了冬季施工进度，顺利的实现工程施工质量、安全、进度目标；移动暖棚制作简单、资源投入少、周转利用率高，且周转移动速度快，节约了施工成本，经济效果好、节能环保；移动暖棚施工操作方便，安全隐患小，安全可靠性强。
本发明的第二个目的是提供了一种利用移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，解决了北方冬季轨道交通混凝土道床养护施工困难的问题；通过移动暖棚的结构尺寸和布设距离，精准计算出单个移动暖棚单位时间能耗，为选择既节能环保又满足冬季混凝土道床施工的暖风机提供理论及实践依据。
本发明通过下面的技术方案加以实现：
一种移动暖棚，包括移动小车1、暖风机2、阻燃棉布3、钢丝绳5，所述移动小车1是由方钢焊接而成的立体结构、包括横梁11和纵梁12，所述纵梁12的外侧焊接有小滑轮支撑柱13，所述小滑轮支撑柱13顶端焊接有小滑轮14；
所述钢丝绳5两端设有卡扣6，卡扣6与道床钢轨4可拆卸连接，所述钢丝绳5设置的数量为至少2根，每根钢丝绳5分别穿过位于移动小车1同一侧的小滑轮14，分别穿过移动小车1两侧小滑轮14的钢丝绳5相互平行；
所述移动小车1底部四角安装有与道床钢轨4适配的铁路通用简易滑轮15，所述移动小车1下部横梁11上焊接有暖风机支撑架16，所述暖风机支撑架16上设有暖风机2；
所述阻燃棉布3覆盖在移动小车1上。
而且，所述移动小车1设置数量至少为2台。
而且，所述暖风机支撑架16呈格栅状结构，由若干焊接在横梁11上横纵交错的铁片组成。
而且，所述移动小车1由边长为5CM方钢焊接而成，长1m，宽1.6m，高1m；所述移动小车1底部横跨道床钢轨4的两个平行铁路通用简易滑轮15之间的距离是1435㎜；所述纵梁12外侧的小滑轮14高度为0.85m；所述钢丝绳5的直径为8mm。
而且，所述暖风机2采用功率为30KW或40KM的燃油暖风机。
本发明还提供了一种利用上述移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，包括混凝土拌制，移动暖棚搭设，混凝土浇筑及养护，冬季混凝土道床施工质量及检查，所述混凝土拌制，具体包括以下步骤：
(1)混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度T2，按下式计算
T2＝T1－(a×ti+0.032n)×(T1-Th)
式中：T2—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度(℃)；
ti—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的时间(h)；
n1—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的转运次数；
Th—混凝土拌合物运输时的环境温度(℃)；
a—温度损失系数(h-1)；
T1—混凝土出机温度(℃)；
(2)混凝土拌合物由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度T3，按下式计算
T3＝T2－(a×tj+0.032m)×(T2-Th)；
式中：T3—混凝土拌合物由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度(℃)；
tj—混凝土拌合物自小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的时间(h)；
m—小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点转运次数；
Th—混凝土拌合物运输时的环境温度(℃)；
a—温度损失系数(h-1)；
T2—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度(℃)；
根据冬季轨道道床混凝土运输特点，分为洞外搅拌车运输至卸料点，卸料后由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点，两次都有热量损失，所以分别用上述公式(1)和(2)计算得出混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度T2和由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度T3；
(3)根据混凝土拌合物的出机温度T1计算混凝土拌合物理论温度To
To＝(T1-0.16Tp)÷0.84
式中：T1—混凝土拌合物的出机温度(℃)；
Tp—搅拌机棚内温度(℃)；
To—混凝土拌合物的理论温度To(℃)；
(4)水加热温度Tw，按下式计算
Tw＝{To×[4.2×Mw+0.9(Mce+Mcm+Mg+Mfa+Myj)]+C2(Wcm×Mcm+Wg×Mg)+C1(Wcm×Mcm×Tcm+Wg×Mg×Tg)-0.9×(Mce×Tce+Mcm×Tcm+Mg×Tg+Mfa×Tfa+Myj×Tyj)}÷{4.2×Tw(Mw-Wcm×Mcm-Wg×Mg)}
式中：To—混凝土拌合物温度(℃)；
Mw、Mce、MCm、Mg、Mfa、Myj—水、水泥、砂、石、粉煤灰、外加剂的用量(kg)；
Tw、Tce、Tcm、Tg、Tfa、Tyj—水、水泥、砂、石、粉煤灰、外加剂的温度(℃)；
Wcm、Wg—砂、石的含水率；
通过设定初冬、寒冬、极寒阶段混凝土拌合物的出机温度T1,计算混凝土拌合物的理论温度To，利用混凝土拌合物的理论温度计算水加热温度或调整混凝土的组成成分，以满足施工要求；
所述移动暖棚搭设，具体包括以下步骤：
(1)移动暖棚搭设：搭设权利要求1-5任一项所述移动暖棚；
(2)暖棚风机选型，具体包括以下步骤：
1)计算移动暖棚保温体积
V1＝L×w×h；
V2＝L×S1；
V＝V1-V2；
式中：V1—单个移动暖棚的体积(m3)；
L—移动小车间距(m)；
W—道床宽(m)；
h—移动暖棚高(m)；
V2—道床体积(m3)；
S1—道床横截面积(㎡)；
V—单个移动暖棚保温体积(m3)
2)移动暖棚耗热量计算：
Q＝3.6βMbK(Tb-Ta)·V
式中：Mb—表面系数，即冷却面与外部量度保温棚的体积比(m-1)；
Tb—暖棚内温度(℃)；
Ta—大气温度(℃)；
β—散热系数；
V—单个移动暖棚体积(m3)；
K—保温棚平均传热系数；
Figure BDA0002521883680000041
根据《简明施工计算手册》
R—单一材料热阻[(㎡·K)/W]；
δ—材料厚度；
λ—材料导热系数[W/(m·K)]；
Rw—模板保温层表面热阻；
将计算结果根据功率×时间＝耗能，进行热量转换，选取既节能又能满足冬季混凝土道床保温需求的暖风机；
而且，所述混凝土道床浇筑及养护，具体包括以下步骤：
浇筑前作业面的保温：区间洞口、车站孔洞挂保温棉被封闭保温，临近区间洞口及车站附近施工时，提前1天搭设移动暖棚对道床范围内进行预热处理；
混凝土浇筑：混凝土道床浇筑、振捣、收面时，可局部收拢阻燃棉布(每次收拢2m)，分段完成上述工序，如遇低温情况，在收面处增加1台暖风机，防止收拢处混凝土受冻；
混凝土养护：混凝土道床面振捣、收面完成后立即对混凝土表面覆盖塑料薄膜暖棚蓄热养护；
砼试件留置：冬季施工砼试件的留置应符合规范要求的数量外，应留置不少于两组与结构同条件养护的试块，分别用于检验受冻前的砼强度和转入常温养护28天的砼强度；在极寒天气预留12组同条件养护混凝土试件，每隔8小时检测一组混凝土强度；
移动暖棚移动：混凝土内外温差不大于15℃,且强度达到5mpa后，可拆除模板、支撑架等工装，为保证保温效果，暖棚的阻燃棉被可局部收拢，工装完成拆除后，立即覆盖阻燃棉被继续保温养护，直至混凝土强度达到设计强度70％时，方可向前移动暖棚,进入下一道床单元进行养护；
而且，所述冬季混凝土道床施工质量控制及检查，具体包括以下步骤：
(1)冬季混凝施工控制要求：环境满足温度5℃以上的要求后，方可浇筑混凝土；检查混凝土的表面是否受冻、有收缩裂缝，边角是否脱落，施工缝处有无受冻痕迹，验证混凝土施工配合比的各项参数；
(2)混凝土测温技术要求：
A混凝土浇筑前测温要求：根据理论计算的相关温度要求，严格测量混凝土的出机温度、抵达现场温度、入模温度。浇筑前对作业面的环境温度进行测量。每隔2小时对室外气温及周围环境温度每昼夜定时、定点测量一次；
B混凝土道床测温要求：当测温点应设在有代表性的结构部位和温度变化大易冷的部位，砼强度未达到4N/mm2以前，每4h测定一次，养护期间每6h测定一次；砼测温点每断面三处间距5米，并做好记录；每隔5米在道床中心线部位预埋1根测温线，用于测量混凝土道床内外温差；对全部测温点进行编号，测量结果写入记录；检查覆盖保温情况，并掌握结构物的浇筑日期、要求温度、养护期限。
而且，所述的移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，具体包括以下步骤
设定凝土拌合物的出机温度T1在初冬、寒冬、极寒阶段分别为15℃、20℃、25℃，水加热不高于80℃；
混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点；ti为0.6h，n为1，Th在初冬、寒冬、极寒阶段分别为-5℃、-10℃、-25℃，a为0.25，经计算第一次混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度T2在初冬、寒冬、极寒阶段分别为11.4℃、14.5℃、15.9℃；
洞内由小型封闭式料斗运输混凝土到浇筑点：tj为0.5h，m为1，Th在初冬、寒冬、极寒阶段分别为0℃、-5℃、-5℃，a为0.1，经计算第二次混凝土拌合物经小型封闭式料斗运输到浇筑时的温度T3在初冬、寒冬、极寒阶段分别为10.4℃、12.9℃、14.2℃；经过两阶段理论计算的混凝土浇筑时的温度T3满足《建筑工程冬季施工规程》需求；
根据设定的混凝土初冬、寒冬、极寒阶段的凝土拌合物的出机温度T1为15℃、20℃、25℃，测定搅拌机棚内温度Tp在初冬、寒冬、极寒阶段分别为15℃、15℃、15℃，计算混凝土拌合物的理论温度To在初冬、寒冬、极寒阶段分别为15℃，21℃,27℃，当骨料温度大于0℃时,C1取值4.2,C2取值0，当骨料温度小于等于0℃时,C1取值2.1,C2取值335，道床混凝土配合比为，水泥：砂：石：水：粉煤灰、外加剂(每立方量)＝364：725：1087：175：32:6.5，砂含水量为5％，石含水量为2％，水泥实测温度为30℃，砂实测为8℃，石实测温度为8℃，拌和站温度15℃，计算水加热温度Tw在初冬、寒冬、极寒阶段分别为28℃，53℃，80℃，满足《建筑工程冬季施工规程》要求。
而且，所述移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，还包括以下步骤：
根据运输距离、运输线路状况，提前进行混凝土运输线路的选择，混凝土运输罐车采用热水冲洗、保温棉布包裹罐体的保温措施，减少热量损失；混凝土运输车、输送泵等设备在卸料点处搭设简易暖棚，暖棚内设置暖风机，同时下料管道采用外缠伴热带，再用保温棉被包裹的保温措施，下料之前提前对下料管道进行预热，洞内采用轨道车运输时，在接料完成后立即对料斗覆盖棉被保温。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明设计的移动暖棚蓄热面积小，蓄热功能高，缩短了混凝土道床凝固时间，利于轨道车提前运输各项轨道施工所需材料，大幅度的提高了冬季施工进度，顺利的实现施工进度目标；移动暖棚制作简单、资源投入少、周转利用率高，且周转移动速度快，节约了施工成本，经济效果好；移动暖棚施工操作方便，安全隐患小，安全可靠性强。
2、本发明依靠移动暖棚对混凝土道床进行保温，解决了北方冬季轨道混凝土道床施工困难的问题；根据轨道交通道床施工特点，首次计算了由搅拌车运输至卸料点，再由卸料点小型封闭式料斗机运送至浇筑点，两次混凝土拌合物运输到浇筑点的温度，更加精准的为冬季混凝土道床施工提供理论依据；上述计算方法可以根据实际情况进行推广使用；通过移动暖棚的结构尺寸和布设距离，精准计算出单个移动暖棚单位时间能耗，为选择既节能环保又满足冬季混凝土道床施工的暖风机提供理论及实践依据。
3、本发明通过混凝土热工理论计算、移动暖棚设计、过程技术控制措施、工艺试验等手段，发明了严寒地区冬季混凝土道床利用移动式暖棚综合蓄热的技术方法；本发明通过混凝土热工理论计算，分别计算出初冬、寒冬、极寒阶段所需混凝土的拌制水加热温度、原材料保温温度、出机温度、浇筑温度、养护所需环境温度；并且从运输线路、运输车辆、卸料点、下料管道、洞内运输、洞口等各环节进行保温措施，减少混凝土的热损失，确保混凝土的施工质量。
4、本发明制定混凝土道床施工要点、质量检查、测温等技术控制措施，确保冬季混凝土道床的施工质量；
5.本发明通过混凝土强度的试验检测，验证了冬季混凝土道床的施工质量满足设计及规范要求，同时也满足了施工进度需求。
附图说明
图1为移动小车结构示意图；
图2为移动暖棚连接示意图；
图3为移动暖棚垂直剖面图；
图中，1—移动小车，2—暖风机，3—阻燃棉布，4—道床钢轨，5—钢丝绳，6—卡扣，7—道床，11—横梁，12—纵梁，13—小滑轮支撑柱，14—小滑轮，15—铁路通用简易滑轮，16—暖风机支撑架。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
下述实施实例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
如图1-图3所示，一种移动暖棚，包括移动小车1、暖风机2、阻燃棉布3、钢丝绳5，所述移动小车1是由方钢焊接而成的立体结构、包括横梁11和纵梁12，所述纵梁12的外侧焊接有小滑轮支撑柱13，所述小滑轮支撑柱13顶端焊接有小滑轮14；
所述钢丝绳5两端设有卡扣6，卡扣6与道床钢轨4可拆卸连接，所述钢丝绳5设置的数量为至少2根，每根钢丝绳5分别穿过位于移动小车1同一侧的小滑轮14，分别穿过移动小车1两侧小滑轮14的钢丝绳5相互平行；
所述移动小车1底部四角安装有与道床钢轨4适配的铁路通用简易滑轮15，所述移动小车1小车下部横梁11上焊接有暖风机支撑架16，所述暖风机支撑架16上设有暖风机2；
所述阻燃棉布3覆盖在移动小车1上。
本实施中，所述移动小车1设置数量至少为2台。
本实施中，所述暖风机支撑架(16)呈格栅状结构，由若干焊接在横梁11上横纵交错的铁片组成。
本实施中，道床钢轨4的下方即为道床7。
本实施中，所述移动小车1由边长为5CM方钢焊接而成，长1m，宽1.6m，高1m；
所述移动小车1底部横跨道床钢轨4的两个平行铁路通用简易滑轮15之间的距离是1435㎜；所述纵梁12外侧的小滑轮14高度为0.85m；所述钢丝绳5的直径为8mm。
本实施中，所述暖风机2采用功率为30KW或40KM的燃油暖风机。
一种上述移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，包括混凝土拌制，移动暖棚搭设，混凝土浇筑及养护，冬季混凝土道床施工质量及检查，其特征在于：
所述混凝土拌制，具体包括以下步骤：
(1)混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度T2，按下式计算
T2＝T1－(a×ti+0.032n)×(T1-Th)；
式中：T2—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度(℃)；
ti—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的时间(h)；
n1—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的转运次数；
Th—混凝土拌合物运输时的环境温度(℃)；
a—温度损失系数(h-1)；
T1—混凝土出机温度(℃)；
(2)混凝土拌合物由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度T3，按下式计算
T3＝T2－(a×tj+0.032m)×(T2-Th)
式中：T3—混凝土拌合物由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度(℃)；
tj—混凝土拌合物自小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的时间(h)；
m—小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点转运次数；
Th—混凝土拌合物运输时的环境温度(℃)；
a—温度损失系数(h-1)；
T2—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度(℃)；
根据冬季轨道道床混凝土运输特点，分为洞外搅拌车运输至卸料点，卸料后由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点，两次都有热量损失，所以分别用上述公式(1)和(2)计算得出混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度T2和由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度T3；
(3)根据混凝土拌合物的出机温度T1计算混凝土拌合物理论温度To
To＝(T1-0.16Tp)÷0.84
式中：T1—混凝土拌合物的出机温度(℃)；
Tp—搅拌机棚内温度(℃)；
To—混凝土拌合物的理论温度To(℃)；
(4)水加热温度Tw，按下式计算
Tw＝{To×[4.2×Mw+0.9(Mce+Mcm+Mg+Mfa+Myj)]+C2(Wcm×Mcm+Wg×Mg)+C1(Wcm×Mcm×Tcm+Wg×Mg×Tg)-0.9×(Mce×Tce+Mcm×Tcm+Mg×Tg+Mfa×Tfa+Myj×Tyj)}÷{4.2×Tw(Mw-Wcm×Mcm-Wg×Mg)}
式中：To—混凝土拌合物温度(℃)；
Mw、Mce、MCm、Mg、Mfa、Myj—水、水泥、砂、石、粉煤灰、外加剂的用量(kg)；
Tw、Tce、Tcm、Tg、Tfa、Tyj—水、水泥、砂、石、粉煤灰、外加剂的温度(℃)；
Wcm、Wg—砂、石的含水率；
通过设定初冬、寒冬、极寒阶段混凝土拌合物的出机温度T1,计算混凝土拌合物的理论温度To，利用混凝土拌合物的理论温度计算水加热温度或调整混凝土的组成成分，以满足施工要求；
所述移动暖棚搭设，具体包括以下步骤：
(1)移动暖棚搭设：搭上述移动暖棚；
(2)暖棚风机选型，具体包括以下步骤：
1)计算移动暖棚保温体积
V1＝L×w×h；
V2＝L×S1；
V＝V1-V2；
式中：V1—单个移动暖棚的体积(m3)；
L—移动小车间距(m)；
W—道床宽(m)；
h—移动暖棚高(m)；
V2—道床体积(m3)；
S1—道床横截面积(㎡)；
V—单个移动暖棚保温体积(m3)
2)移动暖棚耗热量计算：
Q＝3.6βMbK(Tb-Ta)·V
式中：Mb—表面系数，即冷却面与外部量度保温棚的体积比(m-1)；
Tb—暖棚内温度(℃)；
Ta—大气温度(℃)；
β—散热系数；
V—单个移动暖棚体积(m3)；
K—保温棚平均传热系数；
Figure BDA0002521883680000101
根据《简明施工计算手册》
R—单一材料热阻[(㎡·K)/W]；
δ—材料厚度；
λ—材料导热系数[W/(m·K)]；
Rw—模板保温层表面热阻；
将计算结果根据功率×时间＝耗能，进行热量转换，选取既节能又能满足冬季混凝土道床保温需求的暖风机；
而且，所述混凝土道床浇筑及养护，具体包括以下步骤：
浇筑前作业面的保温：区间洞口、车站孔洞挂保温棉被封闭保温，临近区间洞口及车站附近施工时，提前1天搭设移动暖棚对道床范围内进行预热处理；
混凝土浇筑：混凝土道床浇筑、振捣、收面时，可局部收拢阻燃棉布(每次收拢2m)；分段完成上述工序，如遇低温情况，在收面处增加1台暖风机，防止收拢处混凝土受冻。
混凝土养护：混凝土道床面振捣、收面完成后立即对混凝土表面覆盖塑料薄膜暖棚蓄热养护；
砼试件留置：冬季施工砼试件的留置应符合规范要求的数量外，应留置不少于两组与结构同条件养护的试块，分别用于检验受冻前的砼强度和转入常温养护28天的砼强度。在极寒天气预留12组同条件养护混凝土试件，每隔8小时检测一组混凝土强度；
移动暖棚移动：混凝土内外温差不大于15℃,且强度达到5mpa后，可拆除模板、支撑架等工装，为保证保温效果，暖棚的阻燃棉被可局部收拢，工装完成拆除后，立即覆盖阻燃棉被继续保温养护，直至混凝土强度达到设计强度70％时，方可向前移动暖棚,进入下一道床单元进行养护。
而且，所述冬季混凝土道床施工质量控制及检查，具体包括以下步骤：
(1)冬季混凝施工控制要求：环境满足温度5℃以上的要求后，方可浇筑混凝土；检查混凝土的表面是否受冻、有收缩裂缝，边角是否脱落，施工缝处有无受冻痕迹，验证混凝土施工配合比的各项参数；
(2)混凝土测温技术要求：
A混凝土浇筑前测温要求：根据理论计算的相关温度要求，严格测量混凝土的出机温度、抵达现场温度、入模温度。浇筑前对作业面的环境温度进行测量。每隔2小时对室外气温及周围环境温度每昼夜定时、定点测量一次；
B混凝土道床测温要求：当测温点应设在有代表性的结构部位和温度变化大易冷的部位，砼强度未达到4N/mm2以前，每4h测定一次，养护期间每6h测定一次；砼测温点每断面三处间距5米，并做好记录；每隔5米在道床中心线部位预埋1根测温线，用于测量混凝土道床内外温差；对全部测温点进行编号，测量结果写入记录；检查覆盖保温情况，并掌握结构物的浇筑日期、要求温度、养护期限。
而且，所述移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，还包括以下步骤：
根据运输距离、运输线路状况，提前进行混凝土运输线路的选择，混凝土运输罐车采用热水冲洗、保温棉布包裹罐体的保温措施，减少热量损失；混凝土运输车、输送泵等设备在卸料点处搭设简易暖棚，暖棚内设置暖风机，同时下料管道采用外缠伴热带，再用保温棉被包裹的保温措施，下料之前提前对下料管道进行预热，洞内采用轨道车运输时，在接料完成后立即对料斗覆盖棉被保温。
实施例2
应用背景：呼和浩特市轨道交通1号线一期工程西起三间房车辆段，沿新华西街一直向东至白塔停车场。正线共设20座车站，在线路西端设车辆段1座，在线路东端设停车场1座。全线铺轨总长69.7km，其中正线铺轨51.7km，场段铺轨18km，全线共设置5个铺轨基地。根据总工期安排和作业面移交情况，全线约70％的铺轨在冬季进行施工。
本地区属中温带大陆性季风气候，四季气候变化明显，差异较大，其特点：冬季漫长严寒，夏季短暂炎热，春秋两季气候变化剧烈。最冷月平均气温-12.7～-16.1℃；历史最低气温-41.5℃。本地区从11月初进入供暖期，至次年4月初供暖结束，历经5个月的寒冷期。
按照结构工程施工及验收规定，凡室外日平均气温连续三天稳定低于5℃时或最低气温低于0℃时即进入冬期施工。根据本地区历年冬季气温情况，为便于工程管理和根据不同温度调整技术对策，把冬季施工分为以下几个阶段：
(1)初冬阶段：地下平均温度为0℃左右，最低温度一般在-5℃左右，此阶段可采用蓄热法施工。
(2)寒冬阶段:地下平均气温-5℃左右，最低气温在-10℃左右，此阶段可采用综合蓄热法施工，暖棚法辅助增温、养护施工。
(3)极寒阶段：地下平均气温在-10℃以下，除采用综合蓄热法施工外，加强暖棚法的预热、增温措施，延长混凝土的保温养护时间。
地下区间混凝土道床呈线性布置，冬季道床施工长度约35km，施工工期紧、作业面多、任务量大、车站孔洞未完全封闭等因素。为保证施工进度和道床施工质量，设计了移动式暖棚蓄热保温。
施工速度要求：为保证混凝土蓄热48小时达到设计强度70％的需求和每天75m冬季道床施工进度指标的要求，每个作业面设置150m移动暖棚。
一种移动暖棚，如图1-图3所示，包括移动小车1、暖风机2、阻燃棉布3、钢丝绳5，所述移动小车1是由方钢焊接而成的立体结构、包括横梁11和纵梁12，所述纵梁12的外侧焊接有小滑轮支撑柱13，所述小滑轮支撑柱13顶端焊接有小滑轮14；
所述钢丝绳5两端设有卡扣6，卡扣6与道床钢轨4可拆卸连接，所述钢丝绳5设置的数量为至少2根，每根钢丝绳5分别穿过位于移动小车1同一侧的小滑轮14，分别穿过移动小车1两侧小滑轮14的钢丝绳5相互平行；
所述移动小车1底部四角安装有与道床钢轨4适配的铁路通用简易滑轮15，所述移动小车1小车下部横梁11上焊接有暖风机支撑架16，所述暖风机支撑架16上设有暖风机2；
所述阻燃棉布3覆盖在移动小车1上。
本实施中，所述移动小车1设置数量为6台。
本实施中，所述暖风机支撑架16呈格栅状结构，由若干焊接在横梁11上横纵交错的铁片组成。
本实施中，所述移动小车1由边长为5CM方钢焊接而成，长1m，宽1.6m，高1m；
所述移动小车1底部横跨道床钢轨4的两个平行铁路通用简易滑轮15之间的距离是1435㎜；所述纵梁12外侧的小滑轮14高度为0.85m；所述钢丝绳5的直径为8mm。
本实施中，所述暖风机2采用功率为30KW或40KM的燃油暖风机。
一种利用上述移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，包括混凝土拌制，移动暖棚搭设，混凝土浇筑及养护，冬季混凝土道床施工质量及检查，其特征在于：
所述混凝土拌制，具体包括以下步骤：
(1)混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度T2，按下式计算
T2＝T1－(a×ti+0.032n)×(T1-Th)
式中：T2—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度(℃)；
ti—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的时间(h)；
n—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的转运次数；
Th—混凝土拌合物运输时的环境温度(℃)；
a—温度损失系数(h-1)；
T1—混凝土出机温度(℃)；
根据冬季轨道道床混凝土运输特点，分为洞外搅拌车运输至卸料点，卸料后，由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点，两次都有热量损失，用上述公式(1)计算混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度T2，所选参数和实施结果见表1。
表1混凝土经搅拌车运送至卸料点时温度计算表
Figure BDA0002521883680000131
(2)混凝土拌合物由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度T3，按下式计算
T3＝T2－(a×tj+0.032m)×(T2-Th)
式中：T3—混凝土拌合物由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度(℃)
tj—混凝土拌合物自小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的时间(h)
m—小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点转运次数
Th—混凝土拌合物运输时的环境温度(℃)
a—温度损失系数(h-1)
T2—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度(℃)
根据冬季轨道道床混凝土运输特点，分为洞外搅拌车运输至卸料点，卸料后，由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点，两次都有热量损失，用上述公式(2)计算混凝土拌合物由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度T3，所选参数和实施结果见表2。
表2混凝土经小型封闭式料斗运输至浇筑点时温度计算表
Figure BDA0002521883680000141
(3)根据混凝土拌合物的出机温度T1计算混凝土拌合物理论温度To
To＝(T1-0.16Tp)÷0.84
式中：T1—混凝土拌合物的出机温度(℃)；
Tp—搅拌机棚内温度(℃)；
To—混凝土拌合物的理论温度To(℃)；
(4)水加热温度Tw，按下式计算
Tw＝{To×[4.2×Mw+0.9(Mce+Mcm+Mg+Mfa+Myj)]+C2(Wcm×Mcm+Wg×Mg)+C1(Wcm×Mcm×Tcm+Wg×Mg×Tg)-0.9×(Mce×Tce+Mcm×Tcm+Mg×Tg+Mfa×Tfa+Myj×Tyj)}÷{4.2×Tw(Mw-Wcm×Mcm-Wg×Mg)}
式中：To—混凝土拌合物温度(℃)；
Mw、Mce、MCm、Mg、Mfa、Myj—水、水泥、砂、石、粉煤灰、外加剂的用量(kg)；
Tw、Tce、Tcm、Tg、Tfa、Tyj—水、水泥、砂、石、粉煤灰、外加剂的温度(℃)；
Wcm、Wg—砂、石的含水率；
通过设定初冬、寒冬、极寒阶段混凝土拌合物的出机温度T1,计算混凝土拌合物的理论温度To，利用混凝土拌合物的理论温度计算水加热温度或调整混凝土的组成成分，以满足施工要求；
当骨料温度大于0℃时,C1取值4.2,C2取值0，当骨料温度小于等于0℃时,C1取值2.1,C2取值335，道床混凝土配合比为，水泥：砂：石：水：粉煤灰、外加剂(每立方量)＝364：725：1087：175：32:6.5，砂含水量为5％，石含水量为2％，水泥实测温度为30℃，砂实测为8℃，石实测温度为8℃，拌和站温度15℃，并设定的混凝土初冬、寒冬、极寒阶段的—混凝土拌合物的出机温度分别为15℃、20℃、25℃，计算结果见表3。
表3混凝土拌合物温度和水加热温度测定表
Figure BDA0002521883680000151
在混凝土初冬、寒冬、极寒阶段的出机温度分别为15℃、20℃、25℃条件下，经计算水加热温度分别为28℃，53℃，80℃，满足《建筑工程冬季施工规程》中水泥不得与80℃以上的水直接接触的要求。
冬季混凝土道床施工配合比应选用较小的水灰比和塌落度，混凝土坍落度控制在(180mm～200mm)，当混凝土掺用防冻剂时，其试配强度应较设计强度提高一个等级；冬季施工的混凝土应选用普通硅酸盐P·O42.5级水泥，粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰，在寒冬阶段和极寒阶段，道床混凝土中掺用无氯盐类防冻剂，所进场的原材料进入封闭式料仓，内设供热管道，对原材进行保温处理，确保原材料的温度在8℃以上，水泥、粉煤灰在使用前运至移动暖棚内进行预加热，拌和站要进行封闭保温处理，确保拌和设备运转正常、计量仪器准确计量。
所述移动暖棚搭设，具体包括以下步骤：
(1)移动暖棚搭设：搭设上述移动暖棚；
(2)暖棚风机选型，具体包括以下步骤：
1)计算移动暖棚保温体积
V1＝L×w×h；
V2＝L×S1；
V＝V1-V2；
式中：V1—单个移动暖棚的体积(m3)；
L—移动小车间距(m)；
W—道床宽(m)；
h—移动暖棚高(m)；
V2—道床体积(m3)；
S1—道床横截面积(㎡)；
V—单个移动暖棚保温体积(m3)
2)移动暖棚耗热量计算：
Q＝3.6βMbK(Tb-Ta)·V
式中：Mb—表面系数，即冷却面与外部量度保温棚的体积比(m-1)；
Tb—暖棚内温度(℃)；
Ta—大气温度(℃)；
β—散热系数；
V—单个移动暖棚体积(m3)；
K—保温棚平均传热系数；
Figure BDA0002521883680000161
根据《简明施工计算手册》
R—单一材料热阻[(㎡·K)/W]；
δ—材料厚度；
λ—材料导热系数[W/(m·K)]；
Rw—模板保温层表面热阻；
将计算结果根据功率×时间＝耗能，进行热量转换，选取既节能又能满足冬季混凝土道床保温需求的暖风机；
为保证混凝土蓄热48小时达到设计强度70％的需求和每天75m冬季道床施工进度指标的要求，每个作业面设置150m移动暖棚，需要设置6台移动小车；极寒阶段为保证混凝土入模温度，区间洞口车站孔洞提前封闭，利用移动暖棚对基底提前预热，洞内采用轨道运输，铺架机吊装卸料的浇筑方式，为保证混凝土道床前期不受承重，每个作业面配套增加100m工装设备(走行轨、模板、轨排支撑架)；
根据移动暖棚的结构尺寸和布设距离，根据实际施工条件，设定单个移动小车之间的距离为25m，为了计算方便每25米设定为单个移动暖棚；根据上述公式计算结果如下：
道床宽为1.75米，移动暖棚高为2米，单个移动暖棚体积V1为87.5m3,道床横截面积为1.3㎡，道床体积V2为32.5m3，单个移动暖棚保温体积V为55m3，Mb取值1.571m-1，因移动暖棚密闭性较好，且需要达到30℃才能满足混凝土48小时强度达到设计强度的70％，选择移动暖棚内温度Tb为30℃，大气温度Ta(大气温度是指地下环境下外部的气温)为-5℃，因洞内密封性好，选择散热系数β为1.25，材料厚度δ为0.005m，材料导热系数λ丝绵为0.043m2·K/W,经计算移动暖棚平均传热系数K为7.916，代入公式可得移动暖棚每小时耗热量Q为107727.16KJ/h，将计算结果根据功率×时间＝耗能进行能量转换,根据1度＝1KW*h＝3600KJ公式进行能量转换，可得107727.16KJ/h等于29.93KW小于30KW，因此选择既节能环保又能满足冬季混凝土道床保温要求的30KW燃油暖风机；
需要进行特殊说明的是：为了充分满足施工要求，在临近移动暖棚两端洞口时，大气温度Ta的取值为-10℃，计算得出风机的选型不能低于34KW，在临近移动暖棚两端洞口的移动小车上设置40KW燃油暖风机。
当施工阶段遇到极寒天气，每个移动小车增加一台暖风机，反方向进行安装。
本实施中，所述混凝土道床浇筑及养护，具体包括以下步骤：
浇筑前作业面的保温：区间洞口、车站孔洞挂保温棉被封闭保温，临近区间洞口及车站附近施工时，提前1天搭设移动暖棚对道床范围内进行预热处理；
混凝土浇筑：混凝土道床浇筑、振捣、收面时，可局部收拢阻燃棉布(每次收拢2m)；分段完成上述工序，如遇低温情况，在收面处增加1台暖风机，防止收拢处混凝土受冻；
混凝土养护：混凝土道床面振捣、收面完成后立即对混凝土表面覆盖塑料薄膜暖棚蓄热养护；
砼试件留置：冬季施工砼试件的留置应符合规范要求的数量外，应留置不少于两组与结构同条件养护的试块，分别用于检验受冻前的砼强度和转入常温养护28天的砼强度。在极寒天气预留12组同条件养护混凝土试件，每隔8小时检测一组混凝土强度；
移动暖棚移动：混凝土内外温差不大于15℃,且强度达到5mpa后，可拆除模板、支撑架等工装，为保证保温效果，暖棚的阻燃棉被可局部收拢，工装完成拆除后，立即覆盖阻燃棉被继续保温养护，直至混凝土强度达到设计强度70％时，方可向前移动暖棚,进入下一道床单元进行养护。
本实施例中，所述冬季混凝土道床施工质量控制及检查，具体包括以下步骤：
(1)冬季混凝施工控制要求：环境满足温度5℃以上的要求后，方可浇筑混凝土；检查混凝土的表面是否受冻、有收缩裂缝，边角是否脱落，施工缝处有无受冻痕迹，验证混凝土施工配合比的各项参数；
(2)混凝土测温技术要求：
A混凝土浇筑前测温要求：根据理论计算的相关温度要求，严格测量混凝土的出机温度、抵达现场温度、入模温度。浇筑前对作业面的环境温度进行测量。每隔2小时对室外气温及周围环境温度每昼夜定时、定点测量一次；
B混凝土道床测温要求：当测温点应设在有代表性的结构部位和温度变化大易冷的部位，砼强度未达到4N/mm2以前，每4h测定一次，养护期间每6h测定一次；砼测温点每断面三处间距5米，并做好记录；每隔5米在道床中心线部位预埋1根测温线，用于测量混凝土道床内外温差；对全部测温点进行编号，测量结果写入记录；检查覆盖保温情况，并掌握结构物的浇筑日期、要求温度、养护期限。
本实施例中，所述移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，还包括以下步骤：
根据运输距离、运输线路状况，提前进行混凝土运输线路的选择，混凝土运输罐车采用热水冲洗、保温棉布包裹罐体的保温措施，减少热量损失；混凝土运输车、输送泵等设备在卸料点处搭设简易暖棚，暖棚内设置暖风机，同时下料管道采用外缠伴热带，再用保温棉被包裹的保温措施，下料之前提前对下料管道进行预热，洞内采用轨道车运输时，在接料完成后立即对料斗覆盖棉被保温。
上述实践应用可知：利用移动暖棚对冬季混凝土道床进行保温，能够应对冬天任何低温的天气，既能保证混凝土48小时强度达到设计强度的70％，又能保证每天75米的施工进度，取得很好的效果。确保了呼市轨道交通1号线冬季能够正常施工，保证了工期，为呼市的城市建设做出了贡献。

Claims (10)

1.一种移动暖棚，包括移动小车(1)、暖风机(2)、阻燃棉布(3)、钢丝绳(5)，其特征在于：
所述移动小车(1)是由方钢焊接而成的立体结构、包括横梁(11)和纵梁(12)，所述纵梁(12)的外侧焊接有小滑轮支撑柱(13)，所述小滑轮支撑柱(13)顶端焊接有小滑轮(14)；
所述钢丝绳(5)两端设有卡扣(6)，卡扣(6)与道床钢轨(4)可拆卸连接，所述钢丝绳(5)设置的数量为至少2根，每根钢丝绳(5)分别穿过位于移动小车(1)同一侧的小滑轮(14)，分别穿过移动小车(1)两侧小滑轮(14)的钢丝绳(5)相互平行；
所述移动小车(1)底部四角安装有与道床钢轨(4)适配的铁路通用简易滑轮(15)，所述移动小车(1)小车下部横梁(11)上焊接有暖风机支撑架(16)，所述暖风机支撑架(16)上设有暖风机(2)；
所述阻燃棉布(3)覆盖在移动小车(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种移动暖棚，其特征在于：所述移动小车(1)设置数量至少为2台。
3.根据权利要求1所述的一种移动暖棚，其特征在于：所述暖风机支撑架(16)呈格栅状结构，由若干焊接在横梁(11)上横纵交错的铁片组成。
4.根据权利要求1所述的一种移动暖棚，其特征在于：所述移动小车(1)由边长为5CM方钢焊接而成，长1m，宽1.6m，高1m；所述移动小车(1)底部横跨道床钢轨(4)的两个平行铁路通用简易滑轮(15)之间的距离是1435㎜；所述纵梁(12)外侧的小滑轮(14)高度为0.85m；所述钢丝绳(5)的直径为8mm。
5.根据权利要求1所述的一种移动暖棚，其特征在于：所述暖风机(2)采用功率为30KW或40KM的燃油暖风机。
6.一种利用权利要求1-5任一项所述移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，包括混凝土拌制，移动暖棚搭设，混凝土浇筑及养护，冬季混凝土道床施工质量及检查，其特征在于：
所述混凝土拌制，具体包括以下步骤：
(1)混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度T2，按下式计算
T2＝T1－(a×ti+0.032n)×(T1-Th)
式中：T2—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度(℃)；
ti—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的时间(h)；
n1—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的转运次数；
Th—混凝土拌合物运输时的环境温度(℃)；
a—温度损失系数(h-1)；
T1—混凝土出机温度(℃)；
(2)混凝土拌合物由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度T3，按下式计算
T3＝T2－(a×tj+0.032m)×(T2-Th)；
式中：T3—混凝土拌合物由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度(℃)；
tj—混凝土拌合物自小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的时间(h)；
m—小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点转运次数；
Th—混凝土拌合物运输时的环境温度(℃)；
a—温度损失系数(h-1)；
T2—混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度(℃)；
根据冬季轨道道床混凝土运输特点，分为洞外搅拌车运输至卸料点，卸料后由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点，两次都有热量损失，所以分别用上述公式(1)和(2)计算得出混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度T2和由小型封闭式料斗在洞内运输至浇筑点的温度T3；
(3)根据混凝土拌合物的出机温度T1计算混凝土拌合物理论温度To
To＝(T1-0.16Tp)÷0.84
式中：T1—混凝土拌合物的出机温度(℃)；
Tp—搅拌机棚内温度(℃)；
To—混凝土拌合物的理论温度To(℃)；
(4)水加热温度Tw，按下式计算
Tw＝{To×[4.2×Mw+0.9(Mce+Mcm+Mg+Mfa+Myj)]+C2(Wcm×Mcm+Wg×Mg)+C1(Wcm×Mcm×Tcm+Wg×Mg×Tg)-0.9×(Mce×Tce+Mcm×Tcm+Mg×Tg+Mfa×Tfa+Myj×Tyj)}÷{4.2×Tw(Mw-Wcm×Mcm-Wg×Mg)}
式中：To—混凝土拌合物温度(℃)；
Mw、Mce、MCm、Mg、Mfa、Myj—水、水泥、砂、石、粉煤灰、外加剂的用量(kg)；
Tw、Tce、Tcm、Tg、Tfa、Tyj—水、水泥、砂、石、粉煤灰、外加剂的温度(℃)；
Wcm、Wg—砂、石的含水率；
通过设定初冬、寒冬、极寒阶段混凝土拌合物的出机温度T1,计算混凝土拌合物的理论温度To，利用混凝土拌合物的理论温度计算水加热温度或调整混凝土的组成成分，以满足施工要求；
所述移动暖棚搭设，具体包括以下步骤：
(1)移动暖棚搭设：搭设权利要求1-5任一项所述移动暖棚；
(2)暖棚风机选型，具体包括以下步骤：
1)计算移动暖棚保温体积
V1＝L×w×h；
V2＝L×S1；
V＝V1-V2；
式中：V1—单个移动暖棚的体积(m3)；
L—移动小车间距(m)；
W—道床宽(m)；
h—移动暖棚高(m)；
V2—道床体积(m3)；
S1—道床横截面积(㎡)；
V—单个移动暖棚保温体积(m3)
2)移动暖棚耗热量计算：
Q＝3.6βMbK(Tb-Ta)·V
式中：Mb—表面系数，即冷却面与外部量度保温棚的体积比(m-1)；
Tb—暖棚内温度(℃)；
Ta—大气温度(℃)；
β—散热系数；
V—单个移动暖棚体积(m3)；
K—保温棚平均传热系数；
Figure RE-FDA0002660765250000031
根据《简明施工计算手册》
R—单一材料热阻[(㎡·K)/W]；
δ—材料厚度；
λ—材料导热系数[W/(m·K)]；
Rw—模板保温层表面热阻；
将计算结果根据功率×时间＝耗能，进行热量转换，选取既节能又能满足冬季混凝土道床保温需求的暖风机。
7.根据权利要求6所述的移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，其特征在于：所述混凝土道床浇筑及养护，具体包括以下步骤：
浇筑前作业面的保温：区间洞口、车站孔洞挂保温棉被封闭保温，临近区间洞口及车站附近施工时，提前1天搭设移动暖棚对道床范围内进行预热处理；
混凝土浇筑：混凝土道床浇筑、振捣、收面时，可局部收拢阻燃棉布、每次收拢2m，分段完成上述工序，如遇低温情况，在收面处增加1台暖风机，防止收拢处混凝土受冻；
混凝土养护：混凝土道床面振捣、收面完成后立即对混凝土表面覆盖塑料薄膜暖棚蓄热养护；
砼试件留置：冬季施工砼试件的留置应符合规范要求的数量外，应留置不少于两组与结构同条件养护的试块，分别用于检验受冻前的砼强度和转入常温养护28天的砼强度。在极寒天气预留12组同条件养护混凝土试件，每隔8小时检测一组混凝土强度；
移动暖棚移动：混凝土内外温差不大于15℃,且强度达到5mpa后，可拆除模板、支撑架等工装，为保证保温效果，暖棚的阻燃棉被可局部收拢，工装完成拆除后，立即覆盖阻燃棉被继续保温养护，直至混凝土强度达到设计强度70％时，方可向前移动暖棚,进入下一道床单元进行养护。
8.根据权利要求6所述的移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，其特征在于：所述冬季混凝土道床施工质量控制及检查，具体包括以下步骤：
(1)冬季混凝施工控制要求：环境满足温度5℃以上的要求后，方可浇筑混凝土；检查混凝土的表面是否受冻、有收缩裂缝，边角是否脱落，施工缝处有无受冻痕迹，验证混凝土施工配合比的各项参数；
(2)混凝土测温技术要求：
A混凝土浇筑前测温要求：根据理论计算的相关温度要求，严格测量混凝土的出机温度、抵达现场温度、入模温度。浇筑前对作业面的环境温度进行测量。每隔2小时对室外气温及周围环境温度每昼夜定时、定点测量一次；
B混凝土道床测温要求：当测温点应设在有代表性的结构部位和温度变化大易冷的部位，砼强度未达到4N/mm2以前，每4h测定一次，养护期间每6h测定一次；砼测温点每断面三处间距5米，并做好记录；每隔5米在道床中心线部位预埋1根测温线，用于测量混凝土道床内外温差；对全部测温点进行编号，测量结果写入记录；检查覆盖保温情况，并掌握结构物的浇筑日期、要求温度、养护期限。
9.根据权利要求6所述的移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，其特征在于：
设定凝土拌合物的出机温度T1在初冬、寒冬、极寒阶段分别为15℃、20℃、25℃，水加热不高于80℃；
混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点：ti为0.6h，n为1，Th在初冬、寒冬、极寒阶段分别为-5℃、-10℃、-25℃，a为0.25，经计算第一次混凝土拌合物经洞外搅拌车运输至卸料点的温度T2在初冬、寒冬、极寒阶段分别为11.4℃、14.5℃、15.9℃；
洞内由小型封闭式料斗运输混凝土到浇筑点：tj为0.5h，m为1，Th在初冬、寒冬、极寒阶段分别为0℃、-5℃、-5℃，a为0.1，经计算第二次混凝土拌合物经小型封闭式料斗运输到浇筑时的温度T3在初冬、寒冬、极寒阶段分别为10.4℃、12.9℃、14.2℃；经过两阶段理论计算的混凝土浇筑时的温度T3满足《建筑工程冬季施工规程》需求；
根据设定的混凝土初冬、寒冬、极寒阶段的凝土拌合物的出机温度T1为15℃、20℃、25℃，测定搅拌机棚内温度Tp在初冬、寒冬、极寒阶段分别为15℃、15℃、15℃，计算混凝土拌合物的理论温度To在初冬、寒冬、极寒阶段分别为15℃，21℃,27℃，当骨料温度大于0℃时,C1取值4.2,C2取值0，当骨料温度小于等于0℃时,C1取值2.1,C2取值335，道床混凝土配合比为，水泥：砂：石：水：粉煤灰、外加剂(每立方量)＝364：725：1087：175：32:6.5，砂含水量为5％，石含水量为2％，水泥实测温度为30℃，砂实测为8℃，石实测温度为8℃，拌和站温度15℃，计算水加热温度Tw在初冬、寒冬、极寒阶段分别为28℃，53℃，80℃，满足《建筑工程冬季施工规程》要求。
10.根据权利要求6所述的移动暖棚进行冬季混凝土道床施工的方法，其特征在于：还包括以下步骤：
根据运输距离、运输线路状况，提前进行混凝土运输线路的选择，混凝土运输罐车采用热水冲洗、保温棉布包裹罐体的保温措施，减少热量损失；混凝土运输车、输送泵等设备在卸料点处搭设简易暖棚，暖棚内设置暖风机，同时下料管道采用外缠伴热带，再用保温棉被包裹的保温措施，下料之前提前对下料管道进行预热，洞内采用轨道车运输时，在接料完成后立即对料斗覆盖棉被保温。
CN202010493209.1A 2020-06-03 2020-06-03 一种移动暖棚及利用其进行冬季混凝土道床施工的方法 Pending CN111851171A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010493209.1A CN111851171A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 一种移动暖棚及利用其进行冬季混凝土道床施工的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010493209.1A CN111851171A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 一种移动暖棚及利用其进行冬季混凝土道床施工的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111851171A true CN111851171A (zh) 2020-10-30

Family

ID=72985585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010493209.1A Pending CN111851171A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 一种移动暖棚及利用其进行冬季混凝土道床施工的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111851171A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112324466A (zh) * 2020-11-20 2021-02-05 湖南五新隧道智能装备股份有限公司 台车门架
CN114474338A (zh) * 2022-01-05 2022-05-13 中铁八局集团第七工程有限公司 高寒高海拔地区铁路t梁预制生产方法
CN114673400A (zh) * 2022-04-02 2022-06-28 中国一冶集团有限公司 一种可移动的路基含水率控制装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002356211A (ja) * 2001-05-30 2002-12-10 Kabuki Construction Co Ltd ガイド搬送体及び修理方法
CN204023410U (zh) * 2014-06-23 2014-12-17 中铁十二局集团有限公司 冬季桥面铺装用保温施工装置
CN104675185A (zh) * 2015-02-11 2015-06-03 高留中 整体移动式防雨棚
CN110107102A (zh) * 2019-05-13 2019-08-09 中国十七冶集团有限公司 建筑基础冬期施工全自动节能保温暖棚
CN210164272U (zh) * 2019-05-30 2020-03-20 中铁十二局集团第一工程有限公司 一种移动式砂石料仓保温棚
CN212294194U (zh) * 2020-06-03 2021-01-05 中铁上海工程局集团有限公司 一种用于轨道混凝土道床冬季施工的移动暖棚

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002356211A (ja) * 2001-05-30 2002-12-10 Kabuki Construction Co Ltd ガイド搬送体及び修理方法
CN204023410U (zh) * 2014-06-23 2014-12-17 中铁十二局集团有限公司 冬季桥面铺装用保温施工装置
CN104675185A (zh) * 2015-02-11 2015-06-03 高留中 整体移动式防雨棚
CN110107102A (zh) * 2019-05-13 2019-08-09 中国十七冶集团有限公司 建筑基础冬期施工全自动节能保温暖棚
CN210164272U (zh) * 2019-05-30 2020-03-20 中铁十二局集团第一工程有限公司 一种移动式砂石料仓保温棚
CN212294194U (zh) * 2020-06-03 2021-01-05 中铁上海工程局集团有限公司 一种用于轨道混凝土道床冬季施工的移动暖棚

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨晓芳: ""高速铁路墩身冬期施工浅析"", 《价值工程》, no. 15, 28 May 2019 (2019-05-28), pages 59 - 62 *
江正荣等: "《建筑施工计算手册》", 31 July 2001, 中国建筑工业出版社, pages: 984 - 987 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112324466A (zh) * 2020-11-20 2021-02-05 湖南五新隧道智能装备股份有限公司 台车门架
CN114474338A (zh) * 2022-01-05 2022-05-13 中铁八局集团第七工程有限公司 高寒高海拔地区铁路t梁预制生产方法
CN114474338B (zh) * 2022-01-05 2024-05-28 中铁八局集团第七工程有限公司 高寒高海拔地区铁路t梁预制生产方法
CN114673400A (zh) * 2022-04-02 2022-06-28 中国一冶集团有限公司 一种可移动的路基含水率控制装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102535295B (zh) 装配式预应力阻热水泥混凝土路面及其施工工艺
CN111851171A (zh) 一种移动暖棚及利用其进行冬季混凝土道床施工的方法
ES2439232T3 (es) Composición de hormigón con contracción reducida
CN108101456B (zh) 一种大吸水率粗集料高性能海工混凝土及其施工工法
CN109231935B (zh) 一种聚合物快硬水泥砂浆以及防水卷材混凝土保护层快速维修的方法
CN111368361A (zh) 一种炎热气候下基于bim的超高层超厚大体积混凝土一次性浇筑施工方法
CN110966022B (zh) 一种基于中高流动性混凝土的铁路隧道衬砌施工方法
CN111764216A (zh) 一种装配式混凝土道路板施工方法及应用
CN105666687A (zh) 预应力活性粉末混凝土箱梁施工工艺
CN101619656A (zh) 铁路多年冻土隧道支护方法
CN106818299B (zh) 一种基于土壤全热交换风道的轻简化主动采光蓄热温室
CN113431072A (zh) 一种超长厚型复杂基础底板混凝土无缝施工方法
CN112049445A (zh) 一种混凝土季节性施工养护工艺
CN108609955B (zh) T型梁混凝土及其施工方法
CN101915006A (zh) 一种高强度电杆
CN111270565A (zh) 一种高铁岔区无砟轨道及其防裂施工方法
CN212294194U (zh) 一种用于轨道混凝土道床冬季施工的移动暖棚
CN107459327A (zh) 适用于低温或负温环境下施工的混凝土快速修补材料
CN114474337A (zh) 高寒高海拔地区铁路t梁快速预制及养护方法
CN115855624A (zh) 一种大体积rpc活性粉末混凝土的足尺试验方法
CN110593017A (zh) 一种严寒地区高铁岔区道床混凝土开裂及粉化控制技术
CN212270537U (zh) 一种高铁岔区无砟轨道
CN114474338B (zh) 高寒高海拔地区铁路t梁预制生产方法
EP4301927B1 (en) Process for laying tracks for underground, railway and tramway lines
CN202718021U (zh) 一种阻热型装配式预应力混凝土路面

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination