摘要：冬季施工是指室外日平均气温连续5d低于5℃的气候环境，冬季施工经常会出现一些隐蔽性、滞后性的质量事故，而这些问题大多数是在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来了很大的难度，轻者进行修补，重着返工处理，不仅给工程带来损失，而且还影响工程的使用寿命。因此，在实际施工过程中一定要做好施工前的预防工作。
关键词：冬季施工 质量保证措施
Abstract: winter construction refers to the average daily temperature outdoor below 5 ℃ continuous 5 d climate environment, winter construction often there will be some concealment, hysteresis quality accident, and the problem is most in the spring began to exposed, so give accident treatment cause a great deal of difficulty, light person to repair, heavy with rework processing, not only to the project bring losses, but also affect the service life of the project. Therefore, in actual construction process must do well before the construction work of prevention.
Keywords: winter construction measures for quality assurance
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号
0 前言
在建筑工程中，冬季气温低，常常给混凝土施工带来许多问题。我国气候条件的差异，尤其在北方冬季长达几个月的寒冷气候，给混凝土施工带来了很多困难。所以，在这种环境下进行施工时，一定要采取一些特殊的额施工防护措施，以保证工程的正常施工[1]。
所谓的“冬季施工”是指室外日平均气温连续5d低于5℃的气候环境。冬季施工经常会出现一些隐蔽性、滞后性的质量事故，而这些问题大多数是在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来了很大的难度，轻者进行修补，重着返工处理，不仅给工程带来损失，而且还影响工程的使用寿命。因此，在实际施工过程中一定要做好施工前预防工作。本文按照分部工程进行详细介绍冬季施工采取的技术措施，来保证工程质量。
1 土方工程
1.1基础土方工程应尽量避开在冬季施工,如需在冬季施工,则应制定详尽的施工计划,合理的施工方案及切实可行的技术措施,同时组织好施工管理,争取在短时间内完成施工。
1.2施工现场的道路要保持畅通,运输车辆及行驶道路均应增设必要的防滑措施(例如沿路覆盖草袋)。
1.3在相邻建筑侧边开挖土方时,要采取对旧建筑物地基土免受冻害的措施.施工时,尽量做到快挖快填,以防止地基受冻。
1.4基坑槽内应做好排水措施,防止产生积水,造成由于土壁下部受多次冻融循环而形成塌方。
1.5开挖好的基坑底部应采取必要的保温措施,如保留脚泥或铺设草包。
1.6土方回填前,应将基坑底部的冰雪及保温材料清理干净。
1.7室外基坑或管沟可用含冻土块的土回填,但冻土块体积不超过填土总体积的15%.室内的坑,槽,管沟不得用含有冻土块的土回填。
1.8回填采用人工回填时,每层铺土厚度不超过20cm,夯实厚度为10―15cm。
1.9回填土工作应连续进行,防止基土或填土层受冻。
2 桩基工程
2.1施工前,应编制专项施工方案和技术措施。
2.2桩基础的轴线引出的距离应适当增加,以免在打桩时受冻土硬壳层的影响.水准点的数量不应少于两个。
2.3预制桩的混凝土的强度应达到设计强度标准值的70%方可起吊,达到强度标准值的100%方可运输和打桩。
2.4桩的堆放应考虑到桩机的行进路线和打桩顺序,且桩的堆放层数应不超过4层。
3钢筋工程
3.1钢筋冷拉
(1)钢筋负温冷拉时,可采用控制应力法或控制冷拉率方法。对于不能分清炉批的热轧钢筋冷拉,不宜采用控制冷拉率的方法。
(2)在负温条件下采用控制应力方法冷拉钢筋时,由于伸长率随温度降低而减少,如控制应力不变,则伸长率不足,钢筋强度将达不到设计要求,因此在负温下冷拉的控制应力应较常温提高。
3.2钢筋负温焊接
(1)从事钢筋焊接施工的施工人员必须持有焊工上岗证,才可上岗操作。
(2)负温下钢筋焊接施工,可采用闪光对焊,电弧焊(帮条,搭接,坡口焊)及电渣压力焊等焊接方法。
(3)焊接钢筋应尽量安排在室内进行,如必须在室外焊接,则环境温度不宜太低,在风雪天气时,还应有一定的遮蔽措施。焊接未冷却的接头,严禁碰到冰雪。
(4)闪光对焊:
1)负温闪光对焊,宜采用预热闪光焊或闪光―预热―闪光焊工艺。钢筋端面比较平整时,宜采用预热闪光焊;端面不平整时,宜采用闪光―预热―闪光焊工艺。
2)与常温焊接相比,应采取相应的措施,如增加调伸长度10%至20%左右,提高预热时的接触压力,增长预热间歇时间。
3)施焊时选用的参数可根据焊件的钢种,直径,施焊温度和焊工技术水平灵活选用。
(5)电弧焊接
1)焊接时必须防止产生过热,烧伤,咬肉和裂纹等缺陷,在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态。
2)为防止接头热影响区的温度突然增大,进行帮条,搭接电弧焊,应采用分层控温施焊.帮条焊时帮条与主筋之间用四点定位焊固定.搭接焊时用两点固定,定点焊缝离帮条或搭接端部20mm以上。
3)坡口焊时焊缝根部,坡口端面以及钢筋与钢垫板之间均应熔合良好。
(6)电渣压力焊接
1)焊接电流的大小,应根据钢筋直径和施焊时的环境温度而定。
2)接头药盒拆除的时间宜延长2min左右;接头的渣壳宜延长5min,方可打渣。
4 混凝土工程
4.1基本要求
(1)冬季施工的混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥标号不宜低于32.5,每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不应大于0.6,并加入早强剂。由必要时应加入防冻剂(根据气温情况确定)。
(2)为减少冻害,应将配合比中的用水量降至最低限度.办法是:控制坍落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。
(3)模板和保温层,应在混凝土冷却到5℃后方可拆除。当混凝土与外界温差大于20℃时,拆模后的混凝土表面,应临时覆盖,使其缓慢冷却。
(4)未冷却的混凝土有较高的脆性,所以结构在冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载的作用。
4.2混凝土的拌制[2]
(1)拌制混凝土用的骨料必须清洁,不得含有冰雪和冻块,以及易冻裂的物质.在掺有含钾,钠离子的外加剂时,不得使用活性骨料。在有条件的时候,砂石筛洗应抢在零上温度时做,并用塑料纸,油布盖好。
(2)拌制掺外加剂的混凝土时,如外加剂为粉剂,可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。如外加剂为液体,使用时应先配制成规定浓度溶液,然后根据使用要求,用规定浓度溶液配制成施工溶液。各溶液要分别置于有明显标志的容器中,不得混淆.每班使用的外加剂溶液应一次配成[3]。
(3)当施工期处于0℃左右时,可在混凝土中添加早强剂,掺量应符合使用要求及规范规定,且应注意在添加前应做好模拟试验,以核实有关技术措施;对于有限期拆模要求的混凝土,还应适当提高混凝土设计等级。
(4)混凝土中添加防冻剂时,严禁使用高铝水泥。
(5)严格控制混凝土水灰比,由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。
(6)搅拌掺有外加剂的混凝土时,搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。
(7)混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃。
4.3混凝土的运输和浇筑
(1)混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点,以减少材料运输过程中的热量损失,同时也应正确选择运输用的容器(包括形状,大小,保温措施)。
(2)混凝土浇筑前,应清除模板和钢筋上,特别是新老混凝土(如梁,柱交接处)交接处的冰雪及垃圾。
(3)当采用商品混凝土时,在浇筑前,应了解商品混凝土中掺入抗冻剂的性能,并做好相应的防冻保暖措施。
(4)分层浇筑的混凝土时,已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前,不应低于计算规定的温度也不得低于2℃。
(5)重点工程或上部结构要连续施工的工程,混凝土应采取有效措施,以保证预期所要达到的强度。
(6)预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前,浇灌部位的混凝土必须经预热,并采用热的水泥浆,砂浆或混凝土,浇灌后在正温下养护到强度不低于15Mpa。
(7)现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。
4.4混凝土的养护
(1)冬季浇筑的混凝土,由正温转入负温养护前,混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40%,对于C10以下的混凝土不得小于5Mpa。
(2)采用的保温材料(草袋,麻袋),应保持干燥。
(3)在模板外部保温时,除基础可随浇筑随保温外,其它结构必须在设置保温材料后方可浇筑混凝土。钢模表面可先挂草帘,麻袋等保温材料并扎牢,然后再浇筑混凝土。
(4)保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上,可先覆盖塑料薄膜,上部再覆草袋,麻袋等保温材料.保温材料的铺设厚度为:一般情况下0℃以上铺一层;0℃以下铺二层或三层;大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温,其保温层厚度,材质应根据计算确定。
(5)拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料,以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。
4.5试件留置
按规范及施工要求制作,管理,养护,送检混凝土试块。取样与试件留置应符合下列规定:
(1)每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土,取样不得少于一次。
(2)每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得少于一次。
(3)当一次连续浇筑超过1000m3时,同一配合比的砼每200m3不得少于一次。
(4)每一楼层,同一配合比的砼,取样不得少于一次。
(5)对有抗渗要求的砼结构,其混凝土试件应在浇筑地点随机取样。同一工程,同一配合比的砼,取样不应少于一次,留置组数可根据实际需要确定。
(6)每次取样应至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。
5 砌体工程
5.1材料要求
(1)水泥宜采用普通硅酸盐水泥,标号为32.5R,水泥不得受潮结块。
(2)普通砖,空心砖,混凝土小型空心砌块,加气混凝土砌块在砌筑前,应清除表面污物,冰雪等.遭水浸后冻结的砖和砌块不得使用。
(3)石灰膏等宜采取保温防冻措施,如遭冻结,应经融化后方可使用。
(4)砂宜采用中砂,含泥量应满足规范要求,砂中不得含有冰块及直径大于1cm的冻结块。
(5)砌筑砂浆的稠度,宜比常温施工时适当调整,并宜通过优先选用外加剂方法来提高砂浆的稠度.在负温条件下,砂浆的稠度可比常温时大1~3厘米,但不得大于12厘米,以确保砂浆与砖的粘结力[4]。
5.2施工方法
(1)砌筑应采用"三一砌筑法",若采用平铺砂浆时,应使铺灰长度满足砂浆砌筑时的温度不致过低。
(2)严禁使用遭冻结的砂浆进行砌筑。
(3)当室外温度低于+5℃,砖,砌块等材料不得浇水,砂浆的搅拌时间也应有所增长,一般为常温搅拌时间的1.8倍,约为2.5~3分钟。
(4)防止砂浆在搅拌,运输,存放过程中的热量损失可采用下列方法:
1)砂浆的搅拌可在保温棚内(棚内温度在5℃以上)进行,砂浆要随拌随用,存储时间不超过60分钟,不可积存和两次倒运。
2)搅拌地点应尽量靠近施工现场,以缩短运距。
(5)砌体的水平及垂直灰缝的厚度应保证在8~12mm,一般宜控制在10mm左右。
(6)控制砌体砌筑高度,每日砌筑一般高度不超过1.80m。
(7)每天收工前,应将顶面的垂直灰缝填满,同时在砌体表面覆盖保温材料(如草包,塑料薄膜)。
(8)现场的试块的留设应有所增加,且在现场同条件下进行养护,用于检验现场砌筑砂浆的实际强度。
6地面工程
6.1室内地面找平层,面层施工时应将门窗通道口进行遮盖保温,确保在室内温度为5℃以上的条件下进行施工,室外部分预计三天温度在0℃左右时,水泥砂浆应掺1~2%的盐水溶液搅拌,并有可靠的防冻保暖措施。
6.2冬季所用水泥砂浆应采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,应尽量减少用水量,砂浆绸度应小于5cm。
6.3对于大面积混凝土地坪随捣随抹的施工,应在施工前做好各项准备工作,施工时适当加快浇筑及振捣速度(保证混凝土内部密实的前提下),浇筑厚度略高于设计厚度,振捣整平后铺设塑料薄膜,其上及时铺盖保温材料。
7 屋面工程
7.1屋面工程的冬季施工,应选择无风晴朗天气进行,充分利用日照条件提高面层温度.在迎风面宜设置活动的挡风装置。
7.2屋面各层施工前,应将基层上面的积雪,冰雪和杂物清扫干净.所用材料不得含有冰雪冻块。
7.3用沥青胶结的整体保温层和板状保温层应在气温不低于-10℃时施工,用水泥,石灰或乳化沥青胶结的整体保温层和板状保温层应在气温不低于5℃时施工。如气温低于上述要求,应采取保温防冻措施。
7.4找平层为水泥砂浆时,砂浆的强度等级不得小于M5。
7.5防水层采用卷材时,可用热熔法或冷粘法施工。热熔法施工时气温不应低于-10℃,冷粘法施工时气温不应低于-5℃。当采用涂料做防水层时必须使用熔剂型涂料,施工时温度不得低于-5℃。
7.6防水工程应选择施工质量及信誉好的单位进行施工,操作人员均应持证上岗。
8结论
在高寒地区，由于有效施工工期短，不可避免的要进行冬季施工。如果技术措施制定的科学合理，施工过程控制得当，施工人员认真作业，施工质量完全达到施工图纸及有关规范要求是完全可能的。
参考文献：
[1] 钢筋混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,1999,2.
[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002.
[3]《混凝土外加剂应用技术》规范GB50119-2003.
[4] 郭元峰.混凝土冬季施工技术探讨[j].陕西建筑,2010,(6).