浅谈混凝土冬期施工措施

时间:2022-10-23 12:26:36

浅谈混凝土冬期施工措施

摘要:《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011版)和《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T104-2011)规定:根据当地多年气象资料统计,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃,即进入冬期施工。混凝土冬期施工的含义是指在自然负温条件下,采取保温防冻、防风、防干燥等综合措施,尽可能创造正温的养护环境,使混凝土得以正常凝结硬化。本文探讨了混凝土冬期施工措施。

关键词:冬期;施工特点;施工方法;施工措施;

中图分类号:TV331 文献标识码: A

随着建设规模的扩大和投资效益时间要求的提高,目前,建筑工程冬期施工相当普遍。由于我国南北纬度跨度大,东西海拔高差大,使得北部和西部高海拔地区总体呈现冬长夏短,许多地区冬季长达3~6个月,有的地区甚至更长。冬季是不利于建筑工程施工的,给施工质量控制增加了难度,尤其是混凝土;为了充分利用冬季时间施工,增加一年中有效的施工天数,就要额外投入资源,包括人力、物力、财力,采取必要的冬期施工措施。

一、立冬、冬季、及冬期的概念

立冬:是我国农历24节气中的一个节气,是农历传统意义上冬季6个节气的第一个节气,节气是根据地球与太阳之间的位置关系以及太阳在黄道上的位置确定的。立冬日一般在每年的11月7日或者8日。在我国,冬季从立冬开始,到立春结束,农历一般指10,11,12这三个月为冬季。立冬后各地气温显著下降,也预示严寒将至。

冬季:在气象学意义上是指某地连续5天的日平均气温低于10℃,那么从日平均气温低于10℃的第一天开始就在气象学意义上进入了冬季;连续5天的日平均气温稳定高于10℃为冬季结束。当地历年进入冬季的确切日期并不固定,需当地的气象部门测温确定。而一般意义上的该地进入冬季的时间和冬季的持续时间只是一个大概的时间范围。例如,华北平原历年进入冬季的时间大体在每年的立冬前后至11月中旬左右,冬季结束的时间大体在第二年的3月中旬左右。

冬期:这里所指是建设工程在其施工过程中所经历的一种气候特征,以气温条件来确定冬期的起始和终止界限。《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T104-2011)(以下简称《规程》)规定:根据当地多年气象资料统计,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃,即进入冬期施工,当室外日平均气温连续5天稳定高于5℃即解除冬期施工。《规程》说明进一步指出:当未进入冬期施工期前,突遇寒流侵袭气温骤降至0℃以下时,为防止负温产生受冻,亦应按冬期施工的相关要求对工程采取应急防范措施。各地是否进入和结束冬期施工期,应根据当地的气象预报大趋势、施工现场小环境温度测量记录,确定冬期施工的开始和结束时间。

可见,立冬仅是一个节气,立冬日既不是冬季的开始,也不是冬期的开始。从气温范围看,冬季比冬期时间范围要长,是包含关系。因此,冬期不能简单等于冬季,也不能简单等于四季中冬季这样一个季节。从持续时间上冬期比前者短,比后者长,三者的起止时间基本上完全不对应。

二、混凝土冬期施工特点

当室外气温小于或等于5℃时,与常温环境相比,混凝土强度增长明显缓慢,或气温在0~5℃时,混凝土凝结时间比15℃时延长2倍。当气温小于0℃时(新浇筑混凝土的冰点为-0.3~0.5℃),混凝土中的水结成冰,体积膨胀9%,使混凝土内部产生冻胀裂缝,严寒季节,冻结的混凝土强度不再增长,即使开春解冻后,混凝土强度也不再增长。冬期是混凝土工程质量事故的多发季节,且有明显的滞后性,即冬期浇筑的混凝土多在春融期间暴露出问题,由于事故暴露周期长,处理的难度也大。冬期施工技术复杂、费用高,一旦计划不周、措施不当、施工不力、管理不善,就会造成质量事故,既耽误工期,又会造成无法挽回的损失。

三、混凝土冬期施工方法

1.蓄热法

蓄热法就是在浇筑混凝土后,利用原材料加热及水泥水化热的热量,通过适当保温延缓混凝土冷却,使混凝土在冷却到0℃以前,即达到预期要求强度(受冻临界强度)的施工方法。所谓受冻临界强度,就是冬期浇筑的混凝土在受冻以前必须达到的最低强度。

2.掺外加剂法

掺外加剂法就是在混凝土中掺加防冻剂、早强剂、减水剂等,混凝土浇筑后不加热也不做蓄热保温养护,使混凝土在负温条件下尽早达到预期要求强度的施工方法,这种方法也叫负温养护法。

3.蒸汽加热法

蒸汽加热法,就是将被养护的混凝土构件或结构置于有塑料薄膜覆盖的低矮棚架或保温罩内,用小锅炉、管道通入蒸汽进行保湿、保温养护,使其在极短时间内(1~3天)达到预期要求的强度。

4.暖棚法

暖棚法就是将被养护的混凝土构件或结构置于搭设好的棚架中,在棚架内设散热器、电热器或火炉等加热棚内空气,使混凝土处于正温环境下养护的方法。采用此法也要特别注意防火、防触电;当采用燃料加热器(油、煤等炉子)且置于棚内时,会产生较多CO2,容易使混凝土表面形成碳化硬壳,所以要用炉筒将烟气排至暖棚外。

四、混凝土冬期施工措施

1.冬期测温时间

《规程》规定冬期施工的起止时间是根据施工现场测温结果确定的,从概念上看,随着气温的逐步降低,首先进入气象学上的冬季,然后才进入冬期,根据常年的气温统计资料,立冬过后,我国北方和西部高原地区气温显著下降,华北平原地区一般从立冬前后开始测温,而这时黑龙江省已经进入了冬期施工。所以根据气象学上的冬季开始时间作为冬期施工的开始测温时间较合适,因为根据各地常年的气象统计资料,从冬季开始到冬期施工开始一般约需7~15天,期间虽有较强冷空气引起降温,一般极少达到0℃以下。但是为了防止突遇强寒流侵袭,气温骤降至0℃以下时,负温受冻,根据各地的气象预报从进入冬季开始各施工项目有7~15天的时间提前进行温度测量,并根据施工总进度计划确定冬期施工的分项工程,进行必要的技术准备、物资准备等,以便能根据气温变化随时启动冬期施工措施,确保施工质量。

2.冬期施工测温地点

《规程》规定以室外日平均气温的测温结果划分冬期施工的界限,应根据建筑工程项目可能在冬期施工的主要分项工程和施工部位(作业区域)确定。例如,冬期计划进行土方开挖和坑内的地基处理、垫层、基础施工,测温就可以在施工现场的地面上进行,不必在坑内进行,因为坑内相对于地面风速小,温度不会比地面低;而如果冬期计划进行20~30层主体结构钢筋混凝土施工,则地面的测温结果就不能代表作业层的温度。因为,随着高度的增加,温度下降的同时风速会增大,结果会导致作业层的温度比地面温度低,而主要的受冬期影响最大的混凝土湿作业是在作业层进行。所以,这时应以作业层的测温结果为依据。

3.冬期施工措施

冬期施工措施应具有针对性、有效性、可实施性。具体的建筑工程项目,冬期施工措施应根据冬期计划进行施工的分项工程编制,不在计划内的分项工程可不编制冬期施工措施。因为,编制的冬期施工措施的实施必然伴随着人、财、物、设备和设施的资源准备和投入,对不计划在冬期施工的分项工程的资源准备就是浪费。

编制和实施冬期施工措施是为了应对低温和负温对有些施工作业的不利影响,保证施工质量。例如,混凝土结构施工时,在混凝土中加入外加剂,提高混凝土的早期强度和改善混凝土的性能,以缩短正常的技术间歇时间和提高混凝土施工质量;水泥稳定土路基基层施工时,在进入冬期前15~30天就应按冬期施工进行施工,因为其养护期会进入冬期,而进入冬期后,水泥稳定土的强度几乎不再增长或增长缓慢,如果其强度不足,大型机械在其上施工,水泥稳定土基层极易被破坏,整个路面的质量就不能保证。因此,冬期施工措施不仅能应对冬期不利的气象条件对施工作业的影响,而且科学、正确的使用冬期施工措施,可以改善和促进施工质量的提高。

参考文献:

[1] 《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T104-2011)

[2] 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011版)

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