淺談建筑工程冬季混凝土施工

王 浩

摘要由于建筑行業(yè)特殊性,必須保證施工的連續(xù)性和穩(wěn)定性,冬季施工就是不可避免遇到的問題,為此就必須采取措施來保證工程的質(zhì)量,來預(yù)防工程中常見的質(zhì)量通病,而編制的措施方案應(yīng)具有一定的技術(shù)可靠性和經(jīng)濟(jì)合性。

關(guān)鍵詞冬季防凍施工方案安全

中圖分類號:TU528文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

冬季施工因施工分項(xiàng)工程不同,要求有所不同。冬季施工的起止日期為:當(dāng)冬天到來時,如連續(xù)五天的日平均氣溫穩(wěn)定在5℃以下,則此5d的第一天為進(jìn)入冬季施工的初日。當(dāng)氣溫轉(zhuǎn)暖時,最后一個5d的日平均氣溫穩(wěn)定在5癈以上,則此5d的最后一天為冬季施工的終日。(日平均氣溫是1d內(nèi)2、8、14和20時等4次室外氣溫觀測結(jié)果的平均值,這是在地面以上1.5m處,并遠(yuǎn)離熱源的地方測得的)。

1 冬季施工的特點(diǎn)

(1)冬季施工由于施工條件及環(huán)境不利,是工程質(zhì)量事故的多發(fā)季節(jié),尤以砼工程居多。

(2)質(zhì)量事故出現(xiàn)的隱蔽性、滯后性。即工程是冬天做的,大多數(shù)在春季才開始暴露出來,因而給事故處理帶來很大的難度,輕者進(jìn)行修補(bǔ),重者返工,不僅影響工程的使用壽命,而且會給工程帶來損失。

(3)冬季施工的計(jì)劃性和準(zhǔn)備工作時間性強(qiáng)。這是由于準(zhǔn)備工作的時間短,技術(shù)要求復(fù)雜。往往有一些質(zhì)量事故的發(fā)生,都是由于這一環(huán)節(jié)跟不上,倉促施工造成的。

2 冬季施工的準(zhǔn)備

2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

(1)凡進(jìn)行冬季施工的工程項(xiàng)目,必須復(fù)核施工圖紙,查對其是否能適應(yīng)冬季施工要求。如與墻體的高厚比,橫墻間距有關(guān)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,現(xiàn)澆改為預(yù)制以及工程結(jié)構(gòu)能否在冷狀態(tài)下安全過冬等問題,應(yīng)通過圖紙會審解決。

(2)制定的施工技術(shù)方案(措施)中,應(yīng)具有以下內(nèi)容:施工部署,施工程序,施工方法,機(jī)具與材料調(diào)配計(jì)劃,施工人員技術(shù)培訓(xùn)與勞動力計(jì)劃,保溫材料與外加劑材料計(jì)劃,操作要點(diǎn),質(zhì)量控制要點(diǎn),檢測項(xiàng)目等方面。

2.2 生產(chǎn)準(zhǔn)備

根據(jù)制定的進(jìn)度計(jì)劃安排好施工任務(wù)及現(xiàn)場準(zhǔn)備工作。如現(xiàn)場供水管道的保溫防凍,攪拌機(jī)棚的保溫,場地的整平及臨時道路的設(shè)置,裝修工程的門窗洞口封閉及保溫。

2.3 資源準(zhǔn)備

選用隔氣性能好的塑料薄膜,保溫性好的稻草草簾,購買加厚塑料布、稻草。

根據(jù)制定的計(jì)劃組織好外加劑材料,保溫材料,施工儀表,職工勞動保護(hù)用品等的準(zhǔn)備工作。

冬季施工中以對混凝土的施工影響最為重要的,作為施工單位對此應(yīng)加強(qiáng)重視。下面簡述混凝土冬季施工的準(zhǔn)備以及冬季施工的主要技術(shù)質(zhì)量控制和施工中混凝土的常見質(zhì)量通病和相應(yīng)的預(yù)防措施。

2.3.1 組織措施

(1)進(jìn)行冬季施工的工程項(xiàng)目,在入冬前組織了專人編制冬季施工方案。編制的原則是:確保工程質(zhì)量;經(jīng)濟(jì)合理,使增加的費(fèi)用為最少;所需的熱源和材料有可靠的來源,并盡量減少能源消耗;確實(shí)能縮短工期。冬季施工方案包括以下內(nèi)容:施工程序;施工方法;現(xiàn)場布置;設(shè)備、材料、能源、工具的供應(yīng)計(jì)劃;安全防火措施;測溫制度和質(zhì)量檢查制度等。方案確定后,組織了有關(guān)人員學(xué)習(xí),并向隊(duì)組進(jìn)行交底。

(2)進(jìn)入冬季施工前,對摻外加劑人員、測溫保溫人員、鍋爐司爐工和火爐管理人員,專門組織技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn),學(xué)習(xí)本工作范圍內(nèi)的有關(guān)知識,明確職責(zé),經(jīng)考試合格后,方準(zhǔn)上崗工作。

(3)與當(dāng)?shù)貧庀笈_站保持聯(lián)系,及時接收天氣預(yù)報(bào),防止寒流突然襲擊。

(4)安排專人測量施工期間的室外氣溫,暖棚內(nèi)氣溫,砂漿、砼的溫度并作好記錄。

(5)現(xiàn)場準(zhǔn)備。 根據(jù)實(shí)物工程量提前組織有關(guān)機(jī)具、外加劑和保溫材料進(jìn)場;搭建加熱用的鍋爐房、攪拌站,敷設(shè)管道,對鍋爐進(jìn)行試火試壓,對各種加熱的材料、設(shè)備要檢查其安全可靠性;計(jì)算變壓器容量,接通電源;工地的臨時供水管道及白灰膏等材料做好保溫防凍工作;做好冬季施工混凝土、砂漿及摻外加劑的試配試驗(yàn)工作,提出施工配合比。

2.3.2 混凝土施工

砼原材料:(1)水泥優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸水泥,水泥標(biāo)號不應(yīng)低于425號,砼的水泥最小用量不應(yīng)少于300kg/m3,水灰比不應(yīng)大于0.6。并加入早強(qiáng)劑,必要時應(yīng)加入防凍劑(根據(jù)氣溫情況確定)。摻用防凍劑的砼,嚴(yán)禁使用高鉛水泥。

(2)砼所用骨料必須清潔,不得含有冰雪等凍結(jié)物及易凍裂的礦物質(zhì)。在摻用含有鉀、鈉離子防凍劑的砼中,骨料中不得混有活性材料,以免發(fā)生堿-骨料反應(yīng)。

(3)在冬季澆筑的砼工程,根據(jù)施工方法,合理選用各種外加劑。如:普通減水劑宜用于日最低氣溫5度以上施工混凝土,不宜單獨(dú)用于蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土。高效減水劑可用于日最低氣溫0度以上的混凝土,并適用制備大流動性混凝土、高強(qiáng)混凝土以及蒸樣混凝土。普通減水劑適宜慘量0.2%—0.3%,隨氣溫的變化,摻量可適當(dāng)增加,但不大于0.5%。高效減水劑的適宜摻量為0.5%—1.0%。應(yīng)注意含氯鹽外加劑對鋼筋的銹蝕作用,宜使用無氯鹽防凍劑。

砼的運(yùn)輸:砼攪制好后,應(yīng)及時運(yùn)到澆灌地點(diǎn),在運(yùn)輸過程中泵送砼的管道采取保溫材料包裹,保證砼在運(yùn)輸中,不得有表層凍結(jié)、砼離析、水泥砂漿流失、坍落度損失等現(xiàn)象。保證運(yùn)輸中砼降溫度速度不得超過5℃/h,保證砼的入模溫度不得低于5℃。嚴(yán)禁使用有凍結(jié)現(xiàn)象的砼。要注意防止砼熱量散失、表層凍結(jié)、砼離析、水泥砂漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象。在運(yùn)輸距離長,倒運(yùn)次數(shù)多的情況下,加強(qiáng)運(yùn)輸工具的保溫覆蓋。當(dāng)通過熱工計(jì)算,砼的入模溫度達(dá)不到5℃以上時應(yīng)對攪拌水及骨料加熱,砼在澆灌前,應(yīng)清除模板和鋼筋的冰雪和污垢,裝運(yùn)拌合物用的容器應(yīng)有保溫措施,澆灌過程中發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象時,必須在澆筑前進(jìn)行加熱拌合,保證砼的入模溫度不低于15℃。

砼的澆筑:遇下雪天氣綁扎鋼筋,綁好鋼筋的部分加蓋塑料布,減少集雪清理難度。澆筑砼前及時將模板上的冰、雪清理干凈。但不得用蒸汽直接融化冰雪,以免再度結(jié)冰。做好準(zhǔn)備工作,提高砼的澆筑速度。在砼泵體料斗、泵管上包裹阻燃草簾被。當(dāng)采用商品混凝土?xí)r,混凝土運(yùn)至澆筑處,應(yīng)在15分內(nèi)澆筑完畢,澆筑完畢后在混凝土外漏表面應(yīng)用塑料薄膜及保溫材料覆蓋。分層澆筑的混凝土?xí)r,已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前,不應(yīng)低于計(jì)算規(guī)定的溫度也不得低于2℃。重點(diǎn)工程或上部結(jié)構(gòu)要連續(xù)施工的工程,混凝土應(yīng)采取有效措施,以保證預(yù)期所要達(dá)到的強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在進(jìn)行孔道和立縫的灌漿前,澆灌部位的混凝土必須經(jīng)預(yù)熱,并采用熱的水泥漿,砂漿或混凝土,澆灌后在正溫下養(yǎng)護(hù)到強(qiáng)度不低于15Mpa。

砼的養(yǎng)護(hù):(1)冬季澆筑的混凝土,由正溫轉(zhuǎn)入負(fù)溫養(yǎng)護(hù)前,混凝土的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%,對于C10以下的混凝土不得小于5Mpa。

(2)在負(fù)溫下養(yǎng)護(hù),不得澆水,外露表面必須覆蓋,初期養(yǎng)護(hù)溫度不得低于防凍劑的規(guī)定溫度,采用的保溫材料(草袋、麻袋),應(yīng)保持干燥。

(3)在模板外部保溫時,除基礎(chǔ)可隨澆筑隨保溫外,其它結(jié)構(gòu)必須在設(shè)置保溫材料后方可澆筑混凝土。鋼模表面可先掛草簾,麻袋等保溫材料并扎牢,然后再澆筑混凝土。

(4)保溫材料不宜直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土層上,可先覆蓋塑料薄膜,上部再覆草袋,麻袋等保溫材料。保溫材料的鋪設(shè)厚度為:一般情況下0℃以上鋪一層;0℃以下鋪二層或三層;大體積混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應(yīng)立即覆蓋保溫,其保溫層厚度,材質(zhì)應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定。

(5)拆模后的混凝土也應(yīng)及時覆蓋保溫材料,以防混凝土表面溫度的驟降而產(chǎn)生裂縫。目前采用較多的有:綜合蓄熱法、熱模法。綜合蓄熱法是對砼原材料進(jìn)行加熱,以提高砼的入模溫度,成型后對其表面進(jìn)行覆蓋保溫,同時可利用水泥的水化熱和摻外加劑的方法,使砼在受凍前達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度,轉(zhuǎn)入負(fù)溫后,強(qiáng)度繼續(xù)增長。綜合蓄熱法養(yǎng)護(hù)工藝簡單,費(fèi)用低,技術(shù)上可行,優(yōu)先采用。

采用蓄熱法施工,均需在砼的外露面進(jìn)行覆蓋保溫,并要在墻體上設(shè)測溫孔,定時進(jìn)行測溫,以觀察砼的溫度變化。采用蓄熱法的砼的拆模強(qiáng)度,一般控制在4N/mm2,當(dāng)氣溫在-5癈～-8埃檬痹?8h,在-8℃～-12埃迷?2h,拆模后應(yīng)噴刷一層M9養(yǎng)護(hù)劑后,繼續(xù)掛石棉被養(yǎng)護(hù)。墻體砼保溫用石棉被應(yīng)配備3～4層。砼采用蓄熱法養(yǎng)護(hù),在砼達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度之前,砼表面應(yīng)覆蓋,具體措施:柱子可用一層塑料布、二層草墊包裹,樓板可用一層塑料布、二層草墊覆蓋等。

此外,模板的保溫可采用模板外掛一層石棉被,外腳手架沿四周掛上層擋風(fēng)的編織布,施工的最后一層樓板覆蓋石棉被,樓層洞口封閉起來,在樓層中采取措施,提高養(yǎng)護(hù)溫度。

2.4 砼試塊的留設(shè)

按規(guī)范應(yīng)較常溫至少多留置2組同條件養(yǎng)護(hù)試件,一組用來測定砼受凍前的強(qiáng)度即臨界強(qiáng)度,另一組用作檢驗(yàn)28d的強(qiáng)度,砼試塊應(yīng)在澆筑現(xiàn)場用澆筑結(jié)構(gòu)的拌合物制作。試壓前試件應(yīng)在擁有正溫條件的室內(nèi)停放,解凍后再進(jìn)行試壓,停放時間需4-12h。

模板和保溫層,應(yīng)在砼冷卻到5癈后方可拆除.當(dāng)砼與外界溫差大于15癈,拆模后的砼表面,應(yīng)臨時覆蓋,使其緩慢冷卻。對承受荷載的構(gòu)件模板,應(yīng)在構(gòu)件達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的條件下方可拆除。

3 總結(jié)

冬季施工要事前準(zhǔn)備,過程控制,事后保持。加強(qiáng)質(zhì)量控制,在結(jié)構(gòu)最薄弱和易受凍的部分,應(yīng)加強(qiáng)保溫防凍措施,并應(yīng)布置測溫點(diǎn)測定混凝土溫度,并應(yīng)測環(huán)境溫度。發(fā)現(xiàn)凍害要及時處理,必要時可與設(shè)計(jì)院溝通,研究處理方案。同時應(yīng)做好安全工作,采取防滑措施,保證工程的質(zhì)量與安全。