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论文摘要:由于我国气候条件的差异,尤其在北方冬季长达数个月的寒冷气候,给施工带来了很多困难,所以,在这种环境的下施工,我们一定要采取一些特殊的施工防护措施,以保证工程的正常的施工。为此本文针对冬季施工的一些措施进行了简要的探讨。
施工周期的长短对一建筑项目效益的影响是非常重要的,在工程建设施工过程中,受自然气候的影响,加之工程建设的进度需要,有时不可避免的要进行冬期施工,按《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104—97)规范规定,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工,若采取的措施不当,会给施工的工程带来不利的影响,极易给工程质量造成隐患或出现质量事故。
《建筑工程冬期施工规程》规范规定,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工,在工程建设施工过程中,受自然气候的影响,加之工程建设的进度需要,有时不可避免的要进行冬期施工,若采取的措施不当,会给施工的工程带来不利的影响,极易给工程质量造成隐患或出现质量事故,所以混凝土路面应尽可能在高于5℃的气温条件下施工。因为其强度增长主要靠水化作用,水结冰时,水化作用停止,而且水结冰时,体积会膨胀,促使混凝士结构松散破坏,因此,当昼夜平均气温低于-5℃时,应停止施工。当昼夜平均气温在5℃至-5℃之间,则应采取措施加以保护方能施工。我省气温虽然昼夜温差较大,但12月份昼夜平均气温都在5℃至-5℃之间,顾应采取保温措施施工。
一、作好施工前的准备工作,是作好冬期施工的前提
首先,要注意提前收集施工地冬期气温变化的资料。由于《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104—97)规范规定,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工,大连地区冬季施工的日期为每年的11月15日。因此,在工程即将进入冬期施工前,要提前准备和防范,把不利的因素消除在萌芽状态,要提前收集当地冬期的气象资料,了解当地的气温变化、持续时间、最低温度以及最大风、雪等资料,还要了解施工过程中未来一周的天气变化,只有这样才能作到防患于未然。其次,准备好冬季施工的材料。如提前预备防寒取暖材料;外加剂材料的选用、审批、复试;焦碳及炉具的采购、存储等前期准备工作。
二、作好冬期施工技术文件的编制工作,是冬季施工的主要措施。
在工程进入冬期施工前,要提前编制好冬期施工技术文件,作为冬期施工的技术指导性文件,是冬季施工的主要措施。
冬期施工技术文件必须包括施工方案和施工组织设计或技术措施。施工方案和施工组织设计或技术措施包括以下主要内容:冬期施工的生产任务安排和部署;施工材料进场计划;劳动力计划;热源、设备计划和部署;冬期施工人员培训计划;工程质量的控制要点;冬期安全生产的要点;施工工序及进度安排;各分项工程的施工方法和施工技术措施。
三、作好人员培训和技术交底工作,是冬季施工的关键。
1.作好施工人员的培训工作。冬期施工由于在负温下进行作业,不了解或不熟悉冬期施工规律,极易造成工程质量事故,为保证工程质量,冬期施工前必须进行人员培训,培训内容为:①要学习国家和地方有关冬期施工规范、标准、规定,如《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104—97)规范等文件;②学习有关冬期施工的基本理论知识及施工方法。
2.进行冬期施工前的技术交底工作。进行技术交底的目的是防止施工操作人员违反冬期施工规律,造成操作不当,人为的造成质量事故。施工前技术交底的重点是:①原材料的使用方法,②原材料的加热或保护,③原材料的测温或成品的测温,④成品的保护或养护工作。
3.作好原材料的检验复试及材料的配合比。在冬期施工中各种原材料需要进行复试的必须进行复试,以防不合格的材料使用在工程中,另外。在冬期混凝土施工中经常要使用一些外加剂,随着气温的不断变化用量不一,加上目前时常假冒伪劣产品较多,如果不复试,直接用于工程,将有可能给工程带来严重后果,要消除引起工程质量隐患的因素,对工程中使用的原材料进行重新复试是必要的。
四、加强施工过程中的质量控制,是作好冬季施工的重要手段
1、钢筋工程施工过程中的控制重点。
(1)冬期钢筋施工最主要的是钢筋的焊接,焊接质量的好坏直接关系到工程结构的安全。冬期进行钢筋焊接,影响因素较多,钢筋焊接前必须根据当地的施工条件、气温状况进行试焊,试焊时先根据气温状况调整焊接参数及焊接工艺,焊接参数和工艺确定后,再进行试焊,试焊的焊件送实验室实验,合格后再进行批量焊接。
(2)焊条或焊剂的质量控制。
焊剂或焊条在冬期运输、保存过程中极易受潮,使用受潮的焊剂或焊条会造成焊接熔池中混入气体停留在焊肉中造成气孔,影响焊接接头质量。在使用焊条或焊剂时,要按说明书的要求对焊条或焊剂进行烘焙,干燥后再使用。来源于/
2、混凝土工程施工过程中质量控制重点。
控制好原材料的加热温度。冬期施工对混凝土原材料的加热是保证混凝土早期强度增长的重要因素,在施工过程中要确定原材料的加热温度,作好加热措施,定时进行温度测量,保证加热温度达到要求。控制好混凝土的入模温度。施工中作好混凝土浇筑入模温度,一般不应低于2℃,温度过低,则容易造成新浇混凝土冷却过快,使混凝土在很短时间内降至冰点温度而影响混凝土早期强度增长。作好试块的留置工作。根据规范冬期施工试块留置不少于2组(六块),与结构同条件养护,分别用于检验受冻前混凝土和转入常温养护28天的混凝土强度。加强成品的养护。冬期混凝土的养护管理是保证混凝土质量的重要措施,新浇筑的混凝土,一是作好覆盖保温工作,并经常检查,二是作好混凝土的测温工作,随时掌握混凝土的内部温度,保证混凝土在初凝期不受冻。钢结构工程施工过程中的控制重点。钢结构工程施工中高强螺栓连接。高强螺栓连的好坏是影响钢结构质量的一个重要因素,高强螺栓产品说明书中扭矩系数是常温下的标定值,影响扭矩系数的因素很多,如:环境温度、终拧时间、拧紧速度等,尤其是环境温度的影响最大,一般情况下,产品说明书中扭矩系数是常温下的标定值,在负温下要重新标定,否则,仍按说明书给的值控制,有可能使螺栓产生的拉应力不足,降低结构的安全度,或导致螺栓拧紧,影响结构的安全度。冬期进行负温焊接。冬期负温焊接和常温有很大的区别,在焊接时要对焊工进行培训,掌握负温下的焊接规律,并说明书的要求对焊条进行烘焙,干燥后再使用,才能保证焊接质量,确保结构安全。
五、制定冬期安全施工措施。
冬期施工气温较低,引发安全事故的因素较多,在施工前要制定相应的冬期安全施工措施,配备必要的安全防护用品,对施工人员进行安全教育,尤其是高空作业和特殊工种的教育,并加强现场施工管理工作,确保工程安全施工。
冬期施工虽不常发生,但如果发生不提前准备和防范,会影响给工程质量、进度,措施不当会给工程质量带来隐患,因此,在工程即将进入冬期前作好防范,在施工期间作好控制是必要的,是保证工程质量必须的措施。
参考文献:
[1]JGJ104-1997,建筑工程冬季施工规程[S].
(1)冬季施工首要要保证工程的质量,做好各方面安全措施;(2)冬季施工和常温施工对工人技术要求不同,采取的施工规范也不同。因此,要求工人必须具有冬季施工的基本理论知识并熟悉冬季施工技能方法;(3)确定冬季施工主要实行的项目,做好安排部署,制订合理的冬季施工管理措施,做到不间断的施工,避免造成不必要的浪费;(4)冬季施工对前期准备要求充分,冬季施工的种种不便,也为了不拖延工期、增加施工成本,就要对施工前期做好充分的准备,这些准备工作包括施工技术准备、特殊物料准备、技术人员准备等;(5)确各分部分项技术负责人和岗位职责,根据工程的实际情况编制出切实可行的冬季施工方案,确保每道工序都能按规范和方案组织施工,认真执行质量检验制度;(6)外加剂的管理,应禁止施工现场使用无计量而临时配置的外加剂。
2冬季建筑施工的技术
2.1土方工程施工技术在冬季,土由于遭受冻结,挖掘起来非常困难,施工费用增加,回填质量难以保证,因此事先必须进行技术经济评价,选择合理方案可进行。土的防冻尽量利用自然条件,以就近取材为原则。其防冻方法有三种:地面耕松耙防冻、覆雪防冻、隔热材料防冻。冻土的破碎与挖掘一般有爆破法、机械法和人工法三种。在查有关的规范看具体情况适用采取哪种方法。回填土:由于土冻结后成为硬土块,在回填过程若不能压实或夯实,土解冻后就会造成土体下沉,所以对于冻土回填应该认真对待。在冬季回填土时应该采取以下措施:(1)把回填用土预先保温;(2)在冬季挖土时,应先挖出未冻结的土堆积起来加以覆盖,以备回填用土。(3)回填土方前应将基底清理干净;(4)采用人工回填时,每层虚铺度不得超过2m,夯实厚度为10-15cm。
2.2钢筋施工技术由于气温过低使钢筋塑性及韧性降低、脆性增加,钢筋的力学性能发生变化,屈服点和抗拉强度增加,伸长率和抗冲击韧性降低,加工性能下降。影响钢筋冷脆倾向的因素有:化学成分的影响;焊接的影响;直径的影响;冷拉的影响;工艺缺陷的影响。其中负温冷拉、负温焊接是钢筋最主要的施工技术,且冷拉钢筋的闪光焊或电弧焊,应在冷拉前进行。钢筋负温冷拉其温度不低于-20℃。可采用控制应力的方法,其控制应力及最大冷拉率应符合国家规定;钢筋负温焊接主要有两种焊接方法:闪光焊、电弧焊,当温度低于-5℃的条件下进行这两种焊接,当温度低于-20℃时,不得进行焊接。风力超过4级时,应采取挡风措施。除以上这些钢筋施工工艺外,还应注意钢筋的腐蚀防护。钢筋的存放也很重要。钢筋存放场地有良好的排水措施,对沾泥的钢筋清理干净后,才能吊到作业面绑扎。钢筋堆放用木方垫起,离地面距离大于100mm,以防雪、水、泥土浸泡引起钢筋锈蚀。钢筋接头尽量采用直螺纹连接和搭接连接,使钢筋工程受冬季施工的影响较小。施工现场降雨雪前,施工单位对钢筋材料进行覆盖,防止下雪钢筋结冰。焊接时将钢筋提前运入加工棚内,焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运往室外。在运输、加工、倒运过程中,应防止钢筋碰撞、刻痕等现象出现。
2.3混凝土施工技术混凝土常温施工各地差异不大,影响因素亦较少,但对于新疆冬季施工来说,由于气温较低,要降到0℃以下,无论在材料、设备选择、施工方法等方面都需要一些特殊的措施,这些都是由于冬季施工的特殊性而定的。混凝土在负温作用下,内部水分冻结成冰,体积膨胀,产生的冻胀应力破坏了混凝土内部结构,使混凝土的物理、力学性能遭受到损害,引起混凝土的冻害。混凝土工程冬季施工主要是研究混凝土在养护硬化期间遭受冻害,其抗压强度、抗拉强度、混凝土与钢筋的粘结强度以及混凝土的密实性和耐久性等性能的损失,降低强度与防止措施。新浇注的混凝土必须防止遭受冻害。混凝土早期遭受冻害后,其抗压强度和抗拉强度均有不同程度的损失,钢筋与混凝土的粘结强度将有较大的损失,混凝土的抗渗性和耐久性都要有降低。采用的方法就是调整配合比方法:(1)选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。如使用早强硅酸盐水泥;(2)掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下,加入引气剂后生成的气泡,相应增加了水泥浆的体积,提高拌和物的流动性,改善其粘聚性及保水性,缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力,提高混凝土的抗冻性;(3)尽量降低水灰比,稍增水泥用量,从而增加水化热量,缩短达到龄期强度的时间;(4)选择颗粒硬度高和缝隙少的集料,使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近;(5)掺加早强外加剂,缩短混凝土的凝结时间,提高早期强度。
2.4外加剂的选择在冬季浇筑的混凝土,应该使用无氯盐外加剂,外加剂的使用应该符合应用技术规范。外加剂使用前必须有完整的质量保证,运输和贮存过程中应防止破损和受潮,使用前营仔细阅读产品说明书,严格按照混凝土的配合比报告控制掺入量。
2.5装饰工程施工技术装饰工程的冬季施工有两种施工方法,即热作法和冷作法。热作法的施工在进行室内抹灰前,应将们窗口封好,门窗口的边缝及脚手眼、孔洞等亦应堵好。施工洞口、运料口及楼梯间等处搞好封闭保温。应尽量利用外架子搭设暖棚。施工环境温度不应低于5℃。需要抹灰的砌体应提前加热,使墙面保持在5℃以上,装饰工程完成后在7d内室内温度仍不低于5℃;冷作法的施工,所选用的砂浆必须在暖棚中制作,砂浆使用的温度应在5℃以上。砂浆中掺入亚硝酸钠作防冻剂或氯化钠作防冻剂都应满足一定要求。抹灰基表面如有冰霜雪时,用抹灰砂浆同浓度的防冻剂热水溶液冲刷,将其表面杂物清除干净再抹灰。
3结语
(1)冬季施工必须确保工程质量,做到安全生产。冬季施工的措施方案金经济合理,使增加的费用最少,并尽量减少能源消耗,缩短工期。
(2)本工程部分雨、污水管线处于冬季施工,因此必须生产计划中统一安排,并提前落实,做到合理搭接,尽量减少冬季施工的作业面。
(3)已确定进入冬期施工的项目,在冬施材料、设备落实后,要保证施工力量,做到连续施工,避免造成不必的浪费。
(4)编制冬季施工方案,应根据工程特点及冬季施工信息的反馈情况,布置年度冬期施工原则及实施方针,根据公司总的原则,结合本单位的具体情况,编制冬季施工方案,编制一般工程冬季试过女冠措施和重点工程的单位工程冬期施工方案,主要内容有:冬期施工生产任务特点部署,主要的冬期施工方法,热源设备计划,保温材料、外加剂材料计划,冬期施工人员培训计划,施工管理工作,冬期施工项目及热源安排。
(5)外加剂的准备材料部门应根据计划采购订货,其他资源的准备:保温、覆盖材料的设备,根据工程任务特点及主要施工方法,确定保温、覆盖材料的用量,编制计划,组织进场存放和保管。
(6)技术培训,进入冬季施工前,施工管理人员、测温人员进行培训考核,施工管理人员的培训主要包括一下内容:学习有关冬期施工规范、规定;学习公司制定的冬期施工原则,主要的冬期施工方法与技术措施;学习冬期施工中要采用的新技术;学习冬期施工日常的管理工作和安全消防措施。测温人员的培训应包括的内容:了解测温工作的意义和重要性,提高责任心,学习掌握各种测温仪器仪表的使用方法,学习各分项工程的测温要求,学习记录各种测温数据和填写表格。
(7)施工现场所有准备工作,必须在砼浇筑前完成,达到进入冬期施工的条件。现场准备要求:原料加热设备符合要求,保温围护好;外加剂有储备,保管好,无破裂;供水消防管线,模板的保温措施已完成;测温工作已开始进行,测温记录齐全,现场生活设施做好入冬准备,并符合安全消防要求,未完成工序进入冬期施工前应停在合理部位。
(8)冬季施工计划管理,进入冬期施工前,将冬季施工准备工作项目和用工纳入生产计划和用工计划,并结合各级施工方案,统一安排生产计划。冬季施工过程中严格按《冬期施工技术规定》中的要求和冬期施工方案确定的原则和施工方法进行施工。
(9)外加剂的管理,冬季施工使用市售成品或企业内部集中生产的小包装复合外加剂,禁止使用现场无计量临时配制的外加剂。外购的成品复合外加剂,必须有鉴定材料和试验资料。项目自配的复合外加剂必须经公司鉴定,购入生产复合外加剂的原料,须有产品合格证或公司试验室的检验证明。
(10)测温与保温管理。
在整个冬期试过女冠过程中项目组织专人进行测温工作,负责测温人员应每天测温情况通知工地负责人,出现异常情况立即采取措施,测温记录最后由技术员归入技术档案,测温项目:每日实测室外最低、最高温度、砂浆温度。
(11)安全消防管理。
(12)冬期施工检查工作。
(13)冬期施工管理工作,冬期施工过程中除值班经理每周检查一次外,执法部门应每周组织检查二次冬期施工管理工作,检查各项冬期施工措施的落实,同时做好检查记录。2在各个工程中应采取的措施
2.1砌筑工程
冬施期间的砌筑工程主要是采用抗冻砂浆法施工。
(1)防冻剂的掺量应根据当日气温和实验配合比实施。
(2)当室外大气温低于-10℃及施工上需要时,对原材料进行加热,应优先加热水,当满足不了热工计算的温度时,再进行砂子加热,但要注意水温不得超过80℃,砂子温度不得超过40℃,水泥不可加热,但应放在不低于0℃得室内。
(3)砌筑砂浆使用温度,当气温在-10℃以内,在-10℃~20℃时,为+10℃。搅拌好得砂浆要注意运输、存放、使用时的温度损失,最好随用随拌。
(4)操作上应按照“三一”砌筑法砌筑。灰缝应控制在10mm以内,砖砌体在当日施工完毕后,必须在表面覆盖保温材料。
(5)砖上冰、霜、雪要清除,一般不得浇水,冬施工砌筑工程不可采用无熟料水泥,不得使用白灰砂浆或粘土砂浆,砂子要清除冰块。
(6)每日砌筑后,应及时在砌筑表面进行保护性覆盖,砌筑表面不得留有砂浆。
2.2钢筋工程
钢筋现场焊接要设置简易挡风及覆盖措施。防止焊后急剧降温。接头在焊接之前应清楚冰雪、污垢杂物。应使焊缝和热影响区缓慢冷却。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪,当环境温度低于-20℃时,不得进行施焊。钢筋在负温度下进行冷拉时,其温度不宜低于-20℃。
2.3砼工程
(1)根据自然气温条件和工程的结构类型、原材料、工期限制等要求,从节约能源和降低冬施费用着想,采用蓄热法、掺外加剂、保温材料覆盖的综个法进行施工。
(2)砼应及时运到浇筑地点,在运输过程中,要注意防上砼热量损失,表面冻结,砼离析、水泥和砂浆流失,坍落度变化等现象。砼入模温度不得低于10℃,一般控制在15℃~20℃。
(3)砼在浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,浇筑时风力超过4级,需在迎风面采取防风、防冻保扩措施。
(4)砼浇筑完毕后,应立即对砼表而进行保温,墙模板外挂阻燃草袋子。砼板上应覆盖一层薄膜,一层阻燃草袋,气温特别低时,再加盖-层阻燃保温材料。
(5)作好砼的测温工作,按施工方案布置测温孔,并应编号。砼浇筑前,对测温人员应作详细交底。测温孔应在浇筑砼的同时及时留好。
(6)按规定作好冬期施工砼试块管理工作,试块组数应比常温多两组,此两组试块应在施工部位同条件养护。
3抓好防护措施落实
(1)切实加强组织领导,确保工程质量和进度。各工程指挥部都成立冬季施工领导小组,专门负责冬季施工指导与监督工作,坚持例会点评、现场巡视制度,督促施工单位严格落实冬季施工措施,加强对冬季施工质量的管理,通过质量评比、进度安全考核等措施,保质量、保安全、保进度。
(2)科学组织施工。如对墙体高厚比、横墙间距等有关的结构稳定性、现浇改预制等问题进行专题图纸会审。有的工程指挥部则根据工期要求,对工序进行组合分类,凡不利于冬施的分项工程,如室外粉刷、回填土工程等,进行提前或退后安排,以保证工程质量。加快施工进度,增加砼罐车数量,保证砼连续、快速浇筑等措施,保质量、抢工期。
1.1水泥混凝土配料需要满足的要求
水泥混凝土的性能与其材料的选用有着紧密的联系,在混凝土配料的选用时需要保证其具有抗压、抗拉、抗冻、抗裂等性能,良好的材料选用是保障施工质量的前提。在选用配料的过程中除了对混凝土的强度等级有要求外,还需要保证工地施工中对混凝土和易性的要求,和易性主要包括混凝土的流动性、粘聚性和保水性等三个方面的要求,混凝土的流动性是指拌合好的混凝土具有一定的流动性并能均匀密实的填满所建模板的能力,而流动性的高低主要反映的是混凝土中含水率的高低以及坍落度的大小,混凝土的流动性对于浇筑后的振捣作业有着直接的影响。而混凝土的粘聚性的高低则是保障运输过程中不会发生离析现象,在浇筑完成后,如果混凝土中流出一定的水分则意味着此混凝土拌合物的保水性较差,无法产生较为密实的混凝土结构,从而对于水利工程的混凝土结构强度产生严重的影响。
1.2水泥混凝土品种的选取
由于水利工程需要具有极高的耐久性、防水性,同时对于强度也要求很高,因此在选用何种水泥混凝土配比方案时需要先进行试件的浇筑作业,对完成的混凝土试件进行相应的性能测试,直至选用到较为合理的配比方案,而对于水位变化区外的混凝土区域,则需要选用有耐磨性和抗冻性要求的混凝土配比方案,可以选用中热硅酸盐水泥或硅酸盐水泥等,在满足混凝土各项性能的前提下又能够极大的减小混凝土的发热量,从而减少温度裂缝的产生。
1.3在混凝土选材与拌合过程中采取的措施
在进行水利工程施工过程中需要进行大量的混凝土作业,因此,在施工的过程中需要注意防止裂缝的产生,文章将就如何减少裂缝出现的措施进行介绍:将混凝土的内外温差尽量控制在25℃以内,在选用混凝土时需要尽量选用水化热量较低的混凝土配合比,减少混凝土水化热的产生可以尽量的缩小混凝土的内外差,同时需要在混凝土中掺入一定的外加剂(减水剂)、掺合料(多为粉煤灰)等以减少混凝土配比中的用水量,提高混凝土的和易性和强度。同时,还需要选用材质性能较好的粗细骨料。为了降低混凝土的膨胀系数,需要在混凝土中添加一定的膨胀剂、减缩剂等来控制混凝土的收缩量。在进行施工时需要严格控制混凝土的配合比,搅拌好的混凝土不能在施工现场临时添加水,在进行混凝土的浇筑时,对于大坝大体积的混凝土施工需要尽量的采用薄层、间歇短和均匀浇筑的方式完成混凝土的浇筑。
2水利工程中的混凝土搅拌和浇筑技术
混凝土的搅拌、浇筑是保障混凝土施工的重要一环,需要引起足够的重视。现今,在一些不大的水利工程中,对于混凝土的搅拌采用现场单机搅拌的方式,生产量小同时也无法精确保证材料的配合比,而且由于各个施工队伍的技术水平不一,导致在这些水利工程中使用的水泥混凝土一直处于低质、低效的状态,从而造成建设完成的水利工程的质量不高,水利工程的强度与耐久性等都相对不足。所以,为了确保水利工程的施工质量,采用高性能、高效率的水泥混凝土搅拌站进行混凝土的拌合工作是十分必要的,在进行混凝土的搅拌工作时,需要对砂石、水泥的用量进行精确的控制,完成搅拌的混凝土在现场施工时操作人员不得随意进行加水,从而影响水泥混凝土的性能,同时,搅拌的混凝土需要严格按照设计要求选用混凝土的配合比。在冬季由于外部温度较低,因此,在进行混凝土的浇筑时需要控制混凝土内外温度差,混凝土内的温度是由于混凝土水化时所产生的,当外界温度较低时,表面的混凝土会很快的完成与外部的热交换而造成温度下降,从而影响混凝土的浇筑效果。完成混凝土浇筑后的最初几个小时是十分重要的,在这一时期,由于周围温度较低,造成混凝土的水分进行多次的凝固-融化-再凝固的过程,从而对混凝土的耐久性产生极大的影响,而通过试验发现,在完成混凝土的浇筑后使新拌合的混凝土还温一段时间,使得浇筑的混凝土能够达到临界强度后,就可以免受外部温度较低所产生的冰冻伤害。现今,在冬季混凝土施工中多采用的是:
(1)添加防冻剂的方法是一种是用较为广泛的方法,此种方法相对于其他的施工方法具有施工工艺简单、能耗较低且成本低廉的特点,能够广泛的推广使用。
(2)材料预热法,此种方法是先对砂石以及拌合混凝土的水进行一定的加热,从而使得混凝土具有一定的热量,此种方法是为了使水泥的水化作用保持一个较高的初始值。此外,还有蓄热保温法、添加克拉丝纤维法等。在冬季施工时可以采用多种方法结合使用的方法来确保施工质量。
3结束语
本铁路工程冬季混凝土施工,在混凝土中掺加适量抗冻剂并将混凝土搅拌原材料预先加热,混凝土经运输、入模温度保持10℃以上,通过蓄热保温、人工加热(通过电暖器、电热炮加热)使混凝土养护温度保持在5℃以上。现场混凝土采用搭设保温防护棚,混凝土输送泵管用保温材料包裹,表面采用塑料薄膜覆盖保湿保温。
1.1冻临界强度冬季施工期间,采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,在抗压强度达到设计40%及5MPa前不得使其受冻;采用矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,在抗压强度达到设计50%前不得受冻。
1.2原材料配合比要求混凝土冬期施工应优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,水泥的强度等级不应低于PO42.5MPa,最小水泥用量不应<300kg/m3,水灰比≯0.55。砂石材料必须清洁不含冻块。水加热应提前4h进行,保证水温达到80℃。搅拌站的冬施措施按照天津市相关规定执行,施工前检查其措施必须执行到位方可拌制混凝土。搅拌站的冬施混凝土要求掺加具有早强效果的抗冻剂,保证混凝土在-10℃环境下,混凝土的水分子能够保持液相状态。抗冻早强剂的使用效果和掺量经试验室试配后确定能否达到要求,防冻剂必须是环保产品,不得含有尿素、氯盐成分。混凝土的塌落度有严格要求,冬施期间,底板塌落度140~160mm,搅拌站按照要求塌落度进行搅拌,混凝土运输到工地后要对塌落度进行检验,发现塌落度不符合要求,混凝土拌和物离析、泌水,立即予以退回。
1.3混凝土搅拌和运输为保证搅拌温度,必须严格控制水的加热温度。搅拌过程中,随时注意检查砂、石、水的温度情况,当不满足计算要求的温度时,应及时采取措施或暂停搅拌混凝土。混凝土的搅拌时间不得少于135s,商品混凝土到现场的出罐温度控制在15℃以上。混凝土运输车,外缠苫布保温。混凝土运至浇灌部位后,采用2台泵车水平分层,分区块铺料,快振捣,及时覆盖的快速施工方法。混凝土经输送泵的传输后的入模温度不应低于10℃,对每一台班车辆的进场混凝土进行入泵前的温度测量,入模温度的测量,混凝土浇筑后覆盖前的温度测量并做记录。混凝土的搅拌及运输由混凝土厂家严格按要求进行控制。
1.4混凝土泵送混凝土出罐前一定要测量其温度,保证其温度不低于150℃,输送到作业层的混凝土,测量入模温度,要求不低于100℃。每一台班施工完成后,清洗机具,彻底排出其内部的积水,以免其内部受冻,影响施工的正常进行。罐车必须设置在稳固地点,不得有冰雪冻融物。喂料前,要监督罐车进行倒转,防止混凝土的离析等物理不良变化。施工现场道路注意防滑等措施,水平管的出料方向要低于进料方向。
1.5混凝土浇筑1)冬施混凝土浇筑安排每次浇筑的开始时间宜在当日上午9:00开始,尽可能避开夜间作业。2)冬施混凝土浇筑应尽可能避开雨雪严寒天气施工。3)浇筑混凝土前及时将模板、钢筋上的冰、雪清理干净。4)浇筑前充分做好准备工作,提高混凝土的浇筑速度,保证混凝土的入模温度。5)每次浇筑混凝土前,要检查混凝土入模温度。6)现场混凝土随浇随盖,尤其是底板表面混凝土在二次抹光前,临时性的先铺一层塑料薄膜,待二次抹光后,及时加盖一层保温被。7)混凝土浇筑时要测量其入模温度,保证其温度不得低于100℃,浇筑成型后的混凝土温度不得低于50℃。混凝土浇筑完毕后要及时覆盖保温养护。
1.6混凝土养护和测温混凝土的养护采用地热及混凝土本身温度及外加热综合养护,即在混凝土中掺加适量抗冻早强剂并将混凝土搅拌原材料预先加热,混凝土经运输、浇筑完成时,温度保持在10℃以上,通过蓄热保温或短期人工加热,使混凝土经1~3d混凝土强度达到抗冻临界强度后,可靠混凝土及地热蓄热、覆盖养护。蓄热保温及短期人工加热搭设保温棚。棚架采用钢管焊接制作,底板棚架宽21m×20m,侧墙利用搭设的脚手架,四周及顶部用带棉的帆布密闭。表面覆盖塑料布保湿保温,要求相邻塑料布搭结200mm,铺盖过程中应注意混凝土的成品保护,不得随意踩坏混凝土。遇大风天气时,保温棚用木方或钢管等重物覆盖,以免大风将保温层吹开。安排专人负责混凝土的覆盖检查工作,同时对工人加强冬施期间的技术交底,注意混凝土覆盖物的保护。在浇筑混凝土时,要根据测量温度的要求,预埋好温度计的测量位置,测温次数见温度测量表。保温完毕,相关人员要认真检查,遇有大风天气,要留专职人员检查覆盖情况并负责修复被风破坏的保温层。混凝土养护温度不得低于5℃,不能满足该温度条件时,必须立即增加覆盖保温。若混凝土拆模后,混凝土温度与外界温差>20℃时,在混凝土表面必须继续覆盖两层阻燃草帘被。
1.7测温测温孔的均匀设置,浇筑混凝土时,按照设计位置埋设并采取措施固定,埋设深度为底板厚度的中间部位,每块板共埋设9个。测温时,按测温孔编号顺序进行,每昼夜测4次。
2结语
1.1灰土拌和、摊铺、整平、碾压工艺不符规范
施工技术操作中施工工艺,考虑冬季特殊性及工艺重要性,存在一些常见问题:(1)拌和不充分。石灰、土等材料到场,由于时间、温度、机具影响,拌和时间较短,使得搅拌不充分、均匀;灰土未采用集中场拌方法进行拌制,而采用现场路办法进行拌合,石灰掺拌量不均匀;(2)摊铺不均匀。由于冬季风大、气候干冷的特点,路床干燥影响粘合度,摊铺的平整、均匀;(3)整平缺乏精度。冬季材料进场后,摊铺工作未做到随铺随平,精确找平;(4)冬季气温寒冷,灰土冻结时间加快,碾压工作照常规执行,不能满足作业要求。
1.2依气温变化灰土路基养护,防护管理不到位
冬季灰土路基施工后,灰土路基养护和防护管理尤为重要,但是这部分工作没有严格按标准、要求实施,于是实际工作中存在切实需要重视的一些问题:(1)覆盖保温不严密。石灰土初怕受冻,因此冬季施工需要特别注意,温度出现零度以下,但施工地段往往较长,检查不周全,未能做到覆盖保温,一旦出现冻融现象,将极大地影响灰土路基质量;(2)灰土含水量控制不严。水分是影响灰土强度的重要因素,往往掺灰、拌合、晾晒等措施不严密,掺杂进带冻结土块,加大了含水量,于是影响了灰土强度和压实度;(3)防护管理环节缺乏合理性。施工中石灰质量等级、掺灰重量控制不足,灰土掺拌、摊铺等工序的选择与执行和施工温度等条件缺乏合理性融合。
2灰土路基施工关键点、温度、养护管理的针对性策略
冬季灰土路基施工除遵循一般灰土路基施工规范及技术措施外,还需针对施工中现存问题进行探讨,并提出冬季灰土路基施工关键点、施工温度、养护管理的合理性策略,以期保障施工质量。
2.1合理确认路基施工关键点、配比和压实度
冬季施工严把施工要求和技术措施:(1)严控施工关键点。考虑冬季防冻,随填随压防止工作面冻结;交通运输畅通,以确保运、填、压工序不受冻;不使用冻土、冻料,使用排水性的填料;路基基地受冻前完成;(2)严格按照配料比例,正值冬季,严禁掺入冻料,及时检出冻块避免碾压困难和含水量过大;选择抗冻性较好砂性土;(3)遵循先轻后重、先慢后快、先低后高、轮迹重合原则外,还需考虑根据不同土质对压实度有不同要求,此时考虑气温对填料的影响,灰土路基填筑后充分多遍碾压,气温寒冷将结块填料应充分粉碎,另外考虑使用化学添加剂起到防寒及改善压实性能。
2.2保证灰土无冻土块、灰土施工气温适宜可行
冬季施工,由于气温影响,在施工材料和工艺上要求有所不同。首先,灰土无冰雪附着,不得含冻块、结块,做到随筛、随拌、随打、随铺,若土块不宜拌碎应增加拌和遍数,灰浆保持正常温度,且灰浆机具采取保温措施。其次,安排专人进行每日气温测定,以便采取冬季施工措施及灰土施工温度控制。当连续有5天出现平均温度小于5度,则不宜进行灰土路基施工;可采用早9点至下午5点气温在0度以上时,进行灰土填筑施工,并当日碾压完成;最低气温在-10℃以下时,不得进行灰土路基施工。施工前清除基底冰雪和保温材料,回填土上层采用透水性好的回填土,当日摊铺,当日碾压完成,并应将施工的灰土进行覆盖保温,再次施工如发现出现冻结则应挖除重新填筑压实,压实后覆盖草垫覆盖保温。
2.3优化成品养护,做好测温、保温、管理措施
冬季施工,成品养护十分重要,做好排水、保温、管理的措施,避免灰土由于冰冻收缩产生不必要的裂缝和受冻。采取冬季施工保护措施,,具体可以采用加盖薄膜覆土或覆盖草垫养护,防止受冻。其中养护时需要特别注意:冬季施工测量放线必须揭开保温材料时,应该在进行完后立即覆盖;对于保温薄弱的地方,先覆盖塑料薄膜再加盖草垫或覆土,压实、封紧、密封严实边角薄弱部位,需要加盖并密封严实。
3结束语
关键词:混凝土;冬季施工;技术;研究
在混凝土施工的过程中,尤其是新浇混凝土,当水泥与液相状态的水发生化学反应以后,就会产生复合物,可以将砂石与钢材等材料紧紧地结合在一起。但是一旦新浇混凝土处于低温状态下,就会造成这一化学速度减慢,甚至是混凝土强度的增长延缓。当水的温度降至4℃以后,并持续降低时,就会出现水体积增加的现象,如果水泥在水化作用时所需要的水被冻结了,就会造成化学反应终止,这样就会对水泥晶粒结构产生永久性的伤害。
1低温环境对混凝土性能所产生的影响
1.1影响早期性能
混凝土一旦发生受冻现象,就会造成物理力学的性能发生改变。经过相关调查可以看出,在低温环境下混凝土浇筑的初凝时间与终凝时间都会被延长,尤其是终凝时间延长比较明显。且在低温环境下,混凝土表面所产生的水蒸气会结成水,这样也就加大了水灰比,最终也就造成了混凝土强度雨季表面的抗渗能力降低。由于混凝土发生了早期受冻的现象,因此也就造成了结构被破坏,降低了后期的强度,且如果结冻时间早,强度损失也就更大。
1.2降低混凝土的强度
在低温状态下,在一定程度上混凝土强度会增长,但是也会产出一定的水化作用。尤其是当温度逐渐降低以后,强度的增长也就更加缓慢了。在温度降至5℃左右时,水化作用减慢。当温度降至0℃左右时,水化作用停止。在发生冻结以后,混凝土硬化程度就会受到温度、水分以及空气含量等因素的影响。且在混凝土中,所存在的游离水发生结冰现象,这样水分体积就会出现膨胀,在其内部也就会产生出相应的冻胀应力,尤其是当早期强度不足以抵挡冻胀力时,其内部就会发生裂缝。这样在钢筋的周围也就形成了一定的冰膜,减低了钢筋与混凝土之间的粘结力,减少了强度。所以当温度降低到5℃左右的过程中,施工人员应当要立即采取有效的保护措施,避免出现早期受冻的现象[1]。
1.3降低混凝土的耐久性
在低温环境下,混凝土中的水分会发生结冰膨胀的现象,这样也就造成了混凝土出现裂缝,尤其是在荷载作用逐渐加大的影响下,就会降低混凝土的抗裂、抗冻以及抗水渗等性能,这样也就降低了混凝土的耐久性。
2混凝土冬季施工
2.1控制好水灰比
在冬季进行混凝土施工的过程中,要控制好水灰比,并根据实际要求适当提高水泥的实际使用量,同时还可以采用早强硅酸盐水泥。通过相关调查可以看出,适当采用引气外加剂与早强剂等可以有效缩短混凝土的凝结时间,这样在一定程度上也就提高了混凝土的早期强度[2]。2.2保护好原材料的温度在实际施工过程中,要适当对原材料进行保温处理。水泥是不能直接进行加热的,因此就可以将水泥放置在储罐中,在也要包裹上保温的棉毡。对于砂石来说,在冬季进行露天堆放很容易发生结霜与起冰等现象,因此必须要铺盖上塑料的篷布进行保温,避免砂石表面发生结冰的现象。而对于搅拌用水来说,就可以采取底部生火加热等方法来保证搅拌用水满足温度要求。
2.3改善混凝土拌制与浇筑
为了避免对混凝土进行拌制过程中热量的损失,因此要对搅拌站进行封闭管理,同时还要适当采取保温措施。此外,还可以采用容量较大的搅拌机来进行搅拌,以此来提高搅拌量,保证工作效率。另外,在进行投料的过程中,要严格遵守搅拌的顺序,先加入骨料与水,这样就可以利用水温来溶解骨料上的冰霜,提高了骨料的温度,当进行预搅拌以后,就可以加入水泥了,同时还要控制好搅拌的时间[3]。另外,为了保证混凝土在运输过程中的温度,还可以采用将罐车的储罐外层包裹上保温的帆布,或是用热水清洗储罐,在运送到施工区域以后,要立即进行浇筑施工,以此来降低温度的损耗。
2.4做好混凝土浇筑后期的养护工作
为了保证混凝土浇筑的质量,可以采取分批浇筑或是暖棚综合法进行养护。暖棚综合法进行养护其实就是在磨房的周围利用棉被进行封闭处理,这种棉被在北方极为常见,因此购买也比较便捷与经济。此外在暖棚中还可以利用火炉或是暖风机等进行加热,以此来保证棚内的温度,达到保温的效果。另外,为了避免混凝土温度过高,就可以适当放置钢板,以此来避免温度的集中。或是可以采用无烟煤来保证混凝土表面的干净。采用暖棚综合法可以保证混凝土不发生冻害,在保证质量的同时,还提高了工作的效率。但是这种方法也存在一定的缺陷,就是经济消耗大,费用高。加之搭建暖棚的过程中需要耗费大量施工材料与人力,因此也就延长了准备的时间。
3冬季混凝土施工要点
3.1施工的要求
在进入到冬季以前,施工企业就要制定出生产计划,尽可能地避免在冬季进行施工,或是减少在冬季施工的工作量。其中要注意的是当不可避免需要在冬季进行施工时,要保证施工的安全与质量,同时还要注重施工图纸的科学合理性,不仅可以避免能源与材料的过度消耗,还可以有效缩短工期。此外在进行冬季施工的过程中,还应当落实好各个环节的施工设备与材料,以此来保证可以在冬季中进行连续施工,或是要制定出科学的施工方法,以及质量安全监管措施,同时还要提前采买好保温材料与加热设备等,保证保温措施满足实际要求。其次是要对施工人员进行相关的技术培训工作,加强施工人员的冬季施工安全意识,同时还要规范好相关的施工要求,严格遵守施工方案进行施工,在保证人身安全的前提下保证施工的质量。最后是要做好技术交底工作,落实施工现场的安全责任人,及时记录施工测温数据等。且在进行施工时,还要严格遵守施工方案进行施工管理,并及时进行测温,保证冬季混凝土的施工质量[4]。
3.2冬季混凝土施工技术要求
在冬季进行混凝土施工的过程中,可以选择早强型的普通硅酸盐水泥,这样可以保证在混凝土发生初凝时不会受到冻害。其次是要选择一天温度最高的时间进行混凝土浇筑,同时要保证混凝土施工配比的科学合理性,并选择一些适应性强的减水剂,以此来保证混凝土具备一定的抗冻能力,同时在进行搅拌的过程中,还应当要控制好投料的先后顺序。此外还应当要避免混凝土在运输过程中热量的过度消耗,在运输的过程中,还要规划好运输的路线,减少运输的时间。此外还要及时清除钢筋上的垃圾,只有保证温度满足最基本的要求以后,才可以进行浇筑。
4结束语
综上所述,在冬季进行混凝土施工的过程中,必须要制定出详细的施工方案,这样才能加强对施工过程的管理,同时还应当及时采取有效的措施,减少冬季施工的风险。此外还要做好各个环节的施工控制工作,这样才能保证混凝土的施工质量。
作者:唐鹏 陶毅 单位:江苏盐城水利建设有限公司
参考文献:
[1]余春华,叶奎利,袁凤友,等.新邳洪河闸隔水墙混凝土施工中的裂缝控制[J].水利建设与管理,2007(8):673-674.
[2]张坦贤,吕西林,石家峰.一种经济且可大幅提高梁补强量的加固方法—拉压区同时用GFRP/钢板加固梁的抗弯试验研究与应用[J].四川建筑科学研究,2005(2):62-63.