浅析冬季工程施工

【摘要】我国大部分地区冬季平均气温均会低于0℃，由于施工进度和设计更改等问题，因此冬季冬季施工技术成为十分重要问题。本文简要介绍了冬季施工的特点，在此基础上，分别阐述了冬季施工准备工作和混凝土工程，砌体工程的冬季施工方法以及路堤填筑施工要点，从而保障工程质量，保证冬季施工的顺利进行。

【关键词】冬季施工混凝土施工砌体施工 方法

前言

近年来，随着我国冬季施工技术的成熟与发展，使得冬季施工已成为必然的施工过程。冬季施工由于其寒冷的气候条件，会直接影响到正常施工条件下的工程质量，从而影响工程进度。为保证冬季施工的顺利进行，在冬季来临前必须做好必要的前期准备工作，编制切实可行的冬季施工方案。

一、 冬季施工的特点

1)冬季施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故的多发季节，尤以混凝土工程居多。2)质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬天完工的，大多数质量问题在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者重来，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。3)冬季施工的计划性和准备工作时间性强。这是由于准备工作的时间短，技术要求复杂。往往有一些质量事故的发生都是由于这一环节跟不上，仓促施工造成的。

二、 冬季施工准备

2.1注意提前收集施T地冬期气温变化的资料。

由于《建筑工程冬期施工规程》(JGJl04―97)规范规定，当室外口平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工，因此，在工程即将进入冬期施上前，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。

2.2作好冬期施工技术文件的编制工作。

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，冬期施工技术文件必须包括施工方案和施上组织设计或技术措施。

2.3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，将有可能给丁程带来严重后果，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。

三、 混凝土工程的冬季施工

3.1混凝土冬季施工的一般原理

混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低到O℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相(水)变为固相(水)。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏(即早期受冻破坏)而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝上的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。由此可见，在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验研究结果表明，新浇混凝土在冻结前有一段预养期，可以增加其内部液相，减少固相，加速水泥的水化作用。试验研究还表明，混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。混凝土化冻后(即处在正常温度条件下)继续养护，其强度还会增长，不过增长的幅度大小不一。对于预养期长，获得初期强度较高的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。而对于安全预养期短，获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。

由此可见，混凝土冻结前，要使其在正常温度下有一段预养期，以加速水泥的水化作用，使混凝土获得不遭受冻害的最低强度，一般称临界强度，即可达到预期效果。对于临界强度，各国规定取值不等，我国规定为不低于设计标号的30。由于受工期制约，许多工程的混凝土工程在冬季施工是不可避免的，当环境温度降到4℃时，只要采用适当的施工方法，避免新浇混凝土早期浸冻，使外露混凝土与冬季气温保持较小温差，也会取得很好的效果。

3.2混凝土冬季施工方法的选择

从上述分析可以知道，在冬季混凝土施工中，主要解决3个问题：(1)如何确定混凝土最短的养护龄期；(2)如何防止混凝土早期冻害：(3)如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在实际工程中，要根据施工时的气温情况，工程结构状况(工程量结构厚大程度与外露情况)，工期紧迫程度，水泥的品种及价格，早强剂、减少剂，抗冻剂的性能及价格，保温材料的性能及价格，热源的条件等，来选择合理的施工方法。一般来说，对于同一个工程，可以有若干个不同的冬季施工方案。一个理想的方案，应当用最短的工期、最低的施工费用，来获得最优良的工程质量，也就是工期、费用、质量最优化。目前，基本上采用以下4种方法。

3.2.1调整配合比方法。

该法主要适用于0℃左右的混凝土施工。具体做法：(1)选择适当品种的水泥。试验结果表明，应使用旱强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度，效果较明显；(2)尽量降低水灰比。稍增水泥用量，从而增加水化热最，缩短达到龄期强度的时间；(3)掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加人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；(4)掺加早强外加剂，缩短混凝十的凝结时间，提高早期强度。应用较普遭的有硫酸钠(掺用水泥用量的2％)和MSF复合早强试水剂(续水泥用量的5％)；(5)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。

3.2.2蓄热法。

蓄热法主要用于气温在lO℃左右．结构比较厚大的工程。做法是：对原材料(水、砂、石)进行加热．使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量．以使水泥水化放热较快，并加强对混凝士的保温，以保证在温度降到O℃以前使新浇混凝士具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部保温，避免角部与外蹈表面受冻，且要延长养护龄期。

3.2.3外部加热法。该法主要用于气湿在lO℃以上，而构件并不厚大的上程。通过加热混凝上构件周围的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。主要包括：火炉加热、蒸汽加热、电加热、红外线加热。

3.3.4掺抗冻外加剂。在10℃以上的气温中，对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用能继续进行，从而使混凝土强度继续增长。目前常用的有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氧化钠复合抗冻剂。

四、 砌体工程的冬季施工

4.1砌体工程防冻要求：砂浆强度未达到设计强度的70％前，不得使其受冻。

4.2砂浆配制及砌筑。

采取以下措施保证砂浆正温砌筑：砂浆原材料加热、暖棚内拌制砂浆、掺盐法、就近工点拌制、减少积存、避免倒运。砂浆原材料加热；同混凝土原材料加热，通过热工计算，采用暖棚法时保证砂浆砌筑温度不低于5℃。砂浆在暖棚内机械拌制，环境温度不低于5℃，搅拌时间不少于2min。当砂浆用量较少时，可在暖棚内人工拌制，必须严格按配合比过称计量，翻拌次数较常温增加2次～3次。砂浆随拌随用，中途不倒运，每次拌制砂浆尽量在30min内用完，当在运输或储存过程中发生离析、泌水现象时，砌筑前要重新拌和。已凝结或冻结的砂浆一律不得再使用。暖棚设在每个工点，兼作砌体养生用，保证短距离运输砂浆(距离一般不超过20 m)，可以避免积存，无需倒运。砌体所用的石料，砂预先清除冰雪冻块，并且根据工程进展，提前运入棚内。石料表面与砂浆的温差不高于20℃。

4.3砌体养护。

所施工砌体随砌筑随覆盖养护，一般情况下采用覆盖草袋及彩胶布养护混凝土和砌体。对有条件的框架挡墙可采用暖棚法养护，即砌体在暖棚内进行砌筑施工。其施工同混凝土暖棚法施工。冬季施工砌体除按规定制作标准养护的试件外，再根据建筑物养护、拆模和承受荷载的需要，制作施工检查试件，借以查明强度的发展情况。检测试件的养护应与建筑物相同。

结语

为了保证工程质量，保证冬季施工的顺利进行，就要进一步提高对搞好冬季施工重要意义的认识，加强领导，加强管理，确保冬季施工工程质量，结合项目特点，围绕各自施工生产需要，合理利用和提高冬季施工技术水平，不断促进冬季施工技术的发展。

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