混凝土冬期施工方法的選擇

模塊十四

季節(jié)性施工工程概述我國地域遼闊氣候復雜，很多地區(qū)受內(nèi)陸和海上高低壓及季節(jié)風交替的影響，氣候變化較大。氣候的變化無常（主要是冬期和雨期）給施工帶來很大的困難，常規(guī)的施工方法已不能滿足要求。為了保證建筑工程在全年不間斷地施工，在冬季和雨季應從具體條件出發(fā)，選擇合理的施工方案，采取具體的措施，提高工程質量，降低工程費用。知識目標掌握冬期回填土的技術要求、混凝土冬期施工原理及熱工計算方法；熟悉地基土的防凍方法、混凝土冬季施工方法的選擇要求及溫度測定方法；熟悉雨期施工的技術要點；熟悉冬期、雨期施工的安全技術；了解凍土挖掘方法、融解方法。技能目標能進行土方工程、砌筑工程及混凝土工程在冬期和雨期施工的設計計算，具備對冬季和雨季施工的工程進行質量檢測、安全檢查的能力，注意各種工程的適用條件和所用原材料的準備。工程導入本模塊以北京某高層住宅樓冬期施工為例，主要介紹土方、混凝土冬期施工準備、土方工程冬期施工、砌筑工程冬期施工、鋼筋混凝土工程冬期施工方法。并在之后介紹冬期施工管理制度，冬期施工的質量標準與安全技術等內(nèi)容。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，為保證工程質量，保證經(jīng)濟合理，減少因為采取技術措施而增加的費用，對所需的熱源及技術措施和材料有可靠的保證，消耗的能源最少，工期能滿足合同要求，做好安全生產(chǎn)，并應編制專項施工方案。冬期施工的特點、原則冬期施工準備土方工程冬期施工砌筑工程冬期施工

鋼筋混凝土工程冬期施工14.1冬期施工冬期施工的特點、原則冬期施工(winterconstruction)是指室外日平均氣溫降低到5℃或5℃以下，或者最低氣溫降低到0℃或0℃以下時，用一般的施工方法難以達到預期的目的，必須采取特殊的措施進行施工的方法冬期施工的特點是冬期施工實在施工條件和環(huán)境不利的情況下進行的施工，是工程事故的多發(fā)期，它具有隱蔽性和滯后性，一些工程質量事故當時不易察覺，要到春天解凍后才開始暴露。這就給事故處理帶來極大的難度。據(jù)有關資料分析，有三分之二的工程質量事故發(fā)生在冬期，尤其是混凝土工程。它不僅給工程帶來損失，而且影響工程的使用壽命，因此必須及早做好準備。冬期施工的計劃性和準備工作的實踐性較強，常常由于倉促施工，有時出現(xiàn)一些質量問題。為了保證冬期施工的質量，冬期施工必須滿足以下原則保證工程質量；保證經(jīng)濟合理，減少因為采取技術措施而增加的費用；對所需的熱源及技術措施和材料有可靠的保證，消耗的能源最少；工期能滿足合同要求；做好安全生產(chǎn)。冬期施工準備1．生產(chǎn)準備2．技術準備3．材料準備土在冬期由于受凍而變得堅硬，挖掘困難。土的凍結有其自然規(guī)律，在整個動氣期間的凍結深度(Freezingdepth)可參見《建筑施工手冊》，其中未列出的地區(qū)，在地表面無雪和草皮覆蓋條件下的全年標準凍結深度,可按下式估算：（14-1）式中：—低于0℃的月平均氣溫的累計值（取連續(xù)十年以上的年平均值），以正號代入。暴露在外界大氣中的土凍結時，其凍結速度與外界氣溫有表14-1的規(guī)律，但這只是凍結初期的規(guī)律，當上層凍結以后，下面土由于有了上層凍結層的覆蓋，傳熱阻發(fā)生變化，就不按照這個規(guī)律了。

土方工程冬期施工圖14-1預防土凍結耕松耙平圖1-天然雪層；2-地表面；3-耕松厚度250mm；4-耙平厚度150mm；5-擬挖掘的地槽輪廓；H?-土的最大凍結深度基于土凍結的規(guī)律，冬期施工時必須周密計劃，組織強有力的施工力量，進行連續(xù)不斷的施工。一般來說，土方工程盡量安排在入冬之前施工較為合理，必須在冬期施工時，應采取防凍措施，以利土方工程的順利施工。土防凍的常用方法有：（1）地面耕松耙平防凍法（2）覆雪防凍法（3）保溫材料防凍法（1）地面耕松耙平防凍法P——凍結指數(shù)；t——土體凍結時間（d）；T——土體凍結期間的室外平均氣溫（℃），以正號代入。

預定冬期施工的土方工程，土的防凍工作，必須在入冬前進行。其方法是在指定施工的部位，進入寒凍之前將表層土翻松耙平，其厚度宜為25~30cm，其寬度宜為開挖時凍結深度的兩倍加基槽(Foundationtrench)（坑）底寬之和。如圖14-1所示。在上述情況下，過z晝夜后的凍結深度H可按下式計算：H＝α（4P－P2）（14-2）式中：H——翻松耙平或粘土覆蓋后的凍結深度（cm）經(jīng)α——土的防凍計算系數(shù)，按表14-2選用；（2）覆雪防凍法某地為粘土，由11月7日開始凍結，于凍結前耕松地面25cm，并耙平之，11月的平均溫度為-2.1℃，12月的平均溫度為-8℃，試計算該地在1月1日的凍結深度。【解】11月凍結了30－6=24d，12月凍結了31d。11月tT＝24×2.1＝5112月tT＝31×8＝248ΣtT＝51＋248＝299P＝299/1000＝0.3從表22-4查得α＝17，代入公式（14-2）得該地在1月1日的凍結深度為：H＝17（4×0.3－0.32）＝19cm圖14-2利用植物擋雪防凍在積雪量大的地方，可以利用自然條件，覆雪防凍，效果很好。通常有三種類型：第一種類型是利用灌木和小樹林等植物擋風起渦旋存雪，這些植物應等到挖土開始之前再鏟除，如圖14-2。第二種類型是在面積寬闊而又沒有植物的地面上，可設籬笆或造雪堤以為積雪之用，設置時應使長邊垂直于主要方向，其互相間的距離從10h到15h，h是籬笆或雪堤的高度，通常采用0.5~1m，如圖14-3圖14-3設置籬笆或雪堤擋雪防凍第三種類型是在面積較小的地面，特別是擬挖掘的地溝面，若在土凍結之前，初次降雪后，即在地溝的位置上挖溝。深度為30~50cm，寬度與預計深度的兩倍加基槽（坑）底寬之和。隨即將雪填滿，即可防止未挖掘的土凍結，如圖14-4。（3）保溫材料防凍法面積較小的地面防凍，可以直接用保溫材料覆蓋，覆蓋層的厚度h可按下列公式計算：h＝H/β（14-3）式中：h——保溫材料厚度（cm）；H——不保溫時的土體凍結深度（cm）；β——各種材料對土體凍結影響系數(shù)，按表14-3選用?！纠磕彻さ赜媱澰?月份開始挖槽，根據(jù)氣象資料計算，如無保溫層時土的凍結深度可達67cm，為防止凍結，擬用鋸末覆蓋保溫。土為粉土，應鋪多厚的鋸末？【解】查表14-4得β＝2.7，代入公式（14-3）鋸末厚 h＝67/2.7＝25cm在被保溫地面上的全部保溫層厚度必須一致。保溫層鋪出的寬度，應不小于最大凍結深度。如圖14-5所示。圖14-4挖溝填雪防凍圖14-5保溫層鋪出的寬度示意H0-土的最大凍結深度；D-基礎埋深開挖完的土方，必須防止基槽（坑）的底部受凍或相鄰建筑物的地基及其他設施受凍。如基槽（坑）挖完后不能及時進行下道工序施工，應在基底標高上預留適當厚度土層，并覆蓋保溫材料保溫。圖14-7松碎凍土的打樁機當凍土層厚度為0.25m以內(nèi)時，可用中等動力的普通挖土機挖掘，其在冬期的工作效能與夏天相差不大。當凍土層厚度不超過0.4m時，可用大馬力的掘土機開掘土體，無需預先準備即能進行。用拖拉機牽引的專用松土機，能夠松碎不超過0.3m的凍土層。厚度在0.6~1m的凍土，通常是用吊錘打樁機往地里打楔或用楔形錘打樁機進行機械松碎。但為了易于移動，通常用最輕的打樁機，如圖14-7。厚度在1~1.5m的凍土，可以用重錘沖擊破碎凍土。錘可由鑄鐵制成楔形或球形，重2~3t。也可使用強夯重錘。起吊設備可用吊車簡易的兩步搭或三步搭支架配以卷揚機有風鎬設備的單位可用風鎬將凍土打碎，然后用人工或機械運輸，其施工較簡單，工人不需要更多訓練。2．凍土（frozensoil）的破碎與挖掘2．凍土（frozensoil）的破碎與挖掘（1）爆破法（2）機械法（3）人工法（4）凍土的挖掘在沒有保溫防凍的條件，或土已比較經(jīng)濟的土方施工方法是破碎凍土，然后挖掘。一般有爆破法、機械法和人工法三種。3．凍土的融解圖14-9使用各種融解法融解1m3凍土所需能量消費圖局部暖棚法；2-水平電極法；3-垂直電極法；4-循環(huán)針法；5-電針法；6-深電極法凍土的融解是依靠外加的熱能來完成的，所以費用較高，只有在面積不大的工程上采用。通常有循環(huán)針法(Circularneedle)、電熱法(Electricheatingmethod)和烘烤法(Bakingmethod)三種，其耗費熱能的約值，可參考圖14-9（1）循環(huán)針法圖14-10循環(huán)針構造圖圖14-11循環(huán)水針熱管網(wǎng)圖循環(huán)針分蒸汽循環(huán)針與熱水循環(huán)針兩種，其施工方法都是一樣的。先在凍土中按預定的位置鉆孔，然后把循環(huán)針插到孔中，熱量通過土傳導，使凍土逐漸融解。通蒸汽循環(huán)的叫做蒸汽循環(huán)針，通熱水循環(huán)的叫做熱水循環(huán)針。循環(huán)針的構造如圖14-10。循環(huán)針的熱源是鍋爐，所以必須設置與水暖方式相似的管網(wǎng)，在回水管上安裝離心水泵及兩個溫度表，一個裝在送水管上水針附近，另一個裝在回水管上，管網(wǎng)應予保溫。水針和配管線路以膠皮軟管相連接。管網(wǎng)圖式如圖14-11。（2）電熱法垂直電極法與深電極法，都是以通閉合電路的材料加熱為基礎的。電極用直徑16~25mm、長1.5~2.0m的圓鋼筋做成，電極的下端鍛成圓錐形，而上端距邊緣5cm處鉆一直徑3~4mm的小孔，用長25~30cm的裸電線通過這些小孔，其一端焊接在電極上，另一端作電極與電線網(wǎng)連接用。

采用垂直電極法融解土時，可在地表面鋪厚度為10~25cm鋸末，并用1%~2%濃度的食鹽溶液浸濕，以減少電阻，使凍土加速融解。電熱法適用于電源充足，工程量不大的土方工程。電熱法有水平電極法、垂直電極法、電針法和深電極法等。根據(jù)經(jīng)驗，多使用垂直電極法和深電極法。但不管何種方法，耗電量都相當大。因此使用電熱法時，應該結合當?shù)貤l件，在小量工程、急需工程，或者用此法比別的方法更為合理的時候，才可以使用電熱法。（3）蕩烘烤法工程量割小的工桌程可采午用烘烤廟法。烘肺烤所用賣燃料最枝常用的汪是鋸末啊、刨花彈、劈務柴、岸植物面桿、衡樹枝店、稻右殼、門板皮絞等，燥也有虧工業(yè)凳廢料柔可作燃料的江，如鋁縣鎂石粉子、廢機捷油、油燈渣等。價一般地直區(qū)以鋸付末刨花效果駕最好撤，在過凍土任上鋪肝上雜閥草、集木柴遭等引野火，反然后密撒上系鋸末民，點燃后拒上面用纖鐵板覆鼻蓋，讓損它不起隔火焰地畢燃燒。躬這樣有與25c本m厚的權鋸末出，其南熱量默經(jīng)一墾夜可咱融化偶凍土虹30拐cm婚左右四，如繡此分帥段分隱層施工，勞直至挖目到未凍膀土為止予。此法縣雖然原上始，因澆簡單方登便，使用面紀頗廣。拐但冬天矩風大，桐易引起西火災，仁需要專徹人值班暢，務使拌有火就有曾人，不禾能離崗策。且現(xiàn)叢場要準汗備一些泡砂子或蜻其他滅氣火物品掠，以備虹不時膊之需喝。4．摟凍土貓的鉆津孔圖14傅-12恰鉆蔬頭在建采筑工辨程中王，經(jīng)常需杠要在凍聞土中穿喘鑿孔洞貢，特別封在采端用爆出破法稍及循論環(huán)針增時，更需省要先猛在凍船土中殃鉆孔億。鉆孔暈可用耍機械板或手降工方法進股行。機械法籌鉆孔常免使用電老鉆或氣趕動鉆，鉆頭毛是用年彈簧訊鋼條鑼鍛成蠅的，頁如圖弓14學-1搖。鉆頭厚溜度6~洞8mm揚，寬度脖50~淺60m常m，鉆孔辮時，死鉆頭壺因發(fā)別熱而聽失去肥原有棕的強先度。因此，鑒在使用嫩過程中恭，要不拘時地向朗鉆孔里灌最入氯雹化鈉滾溶液警或氯島化鈣善溶液，當鉆嚷到最后栗15~驅20c婦m時，骨即可不污再加溶液動了。5．矩回填絹土（遇th忘e頓ba賞ck逼fi閱ll竟）由于襯土凍勢結后還即成曬為堅織硬的誤土塊妙，在違回填河過程尾中不普能壓憑實或傳夯實跡，土解呢凍后演就會始造成廣大量冰的下溉沉，溝所以拌冬期日回填枕土方貧時，看每層秋鋪土秋厚度應比常滾溫施工腸時減少穗20%辮~25脖%。預枕留沉陷片量應比湊常溫施曠工時增婚加在冬期僵回填土員時，應采披取以異下措耳施詳見眾課本施工它工藝緞及要壯求如赤下：⑴材擔料的要宿求。⑵掀砂漿沈的要頁求。⑶準揪備工核作。⑷旱砌筑贈施工怨工藝災。砌筑工禿程冬期薦施工1．跌摻鹽舊砂漿在法2．凍鳳結法3.其堵他冬季吧施工方斑法③砌喚體的斥解凍旨。①水折平分輕段作屑業(yè)。②水平領灰縫的子控制。暖棚糧法蓄熱緩法砌筑班工程毫冬期捆施工混凝土散的凝結沖硬化并煎獲得強史度，是由筐于水貫泥水散化反罵應的睜結果趁。水和溫妄度是水鑄化反應歉得以進取行的必要石條件，沿水是水加化反應能否葬進行穩(wěn)的決狼定性脆因素愉之一（１掙）對現(xiàn)材料架和對滅材料侮加熱步的要王求（２些）混腳凝土尼的攪咐拌、蹤蝶運輸暫、澆誘筑2．混護凝土冬籃期施工的工周藝要置求③混粱凝土擁的澆甘筑①混凝盾土的攪勇拌②混宗凝土遙的運散輸冬期保不得原在強膽凍脹廁性地澆筑企混凝太土。黃在弱嚷凍脹性地夕基上后澆筑穿時，技應采取保診溫措活施，陡以免追遭凍鋼筋蜓混凝同土工待程冬情期施繪工3．鏟混凝剪土冬刑期施甘工方替法的卷選擇混凝土捆冬期施倍工方法儲的選擇含，要根逮據(jù)工程仆特點，榨首先要偉保證混率凝土盡做快達到本臨界強灰度，免饞遭凍害堵；其次危，承重堆結構的且混凝土商應盡快斬達到出椅模強度垃，保證蔑模板周非轉。一郊般情況望下，應書優(yōu)先考府慮使用為蓄熱法陽。也可榜以在混氏凝土中膀摻外加常劑或采批用高強此度水泥托、早強靈水泥，跑使混凝個土提前岸或者在蒜負溫下廁達到設抵計強度等。當上賄述方法題不能滿有足要求菌時，或據(jù)采用外懇部加熱慕方法和叮改善保膽溫措施櫻，以提肥高混凝浸土凍結角前的強屈度?；炫谀炼灯谑┕ら喅Ｓ玫臉欠椒ㄓ袊谛顭岱ㄓ?th談erm邁os終met秘hod覺)、外勻加劑和肺早強水療泥法、脫外部加瞧熱法和鍛綜合蓄糖熱法(轎com濟pre裂hen森siv膜et匙her制mos叛me工tho毅d)等弦。本書惕僅介紹腔蓄熱保炭溫法?！炷捦涟韬徒涛锏睦聿檎摐囟攘迹ā妫┖瘢弧?、昆水泥、演砂、石簡的溫度昌（℃）威；—砂、湊石的含偶水率（泥%）；—水的較比熱（胳kJ/灑kgK）及括溶解熱數(shù)（kJ侍/kg設）———洋混凝土述拌合物辣出機溫澆度（℃董）；———煙混凝土登拌合物潛的溫度竟（℃）符；（14曠-9）式中覆：—水、男水泥、租砂、石億的用量規(guī)（kg丟）；當骨緞料溫滲度>煙時顆，c傭1=繞4.頸2，溫c2詳=0舒；當輸骨料套溫度張<它時呀，c過1=叛2.獨1，慈c2糾=3辰35萌；混劈燕凝土買攪拌苦后的攤出機償溫度棍T1周可按病下式貌計算程：（14劣-10船）式中：混凝衫土拌虹合物決的理奮論溫半度可按往下式堤計算：———勾攪拌機旱棚內(nèi)溫偉度（℃溉）?；炷两?jīng)蓬運輸作至成憐型后站的溫鑰度T2可以按令下式計疲算：———血混凝土環(huán)自攪拌另機內(nèi)傾泥出的溫慣度（℃渴）；——塔—混候凝土伍自運設輸至淚成型獻的時液間（爸h）裝；———才室外氣號溫（℃魔）；———撕溫度損慚失系數(shù)尿，當用潮滾動式旺攪拌車鍛時，=0.斑25；銀開敞式雀自卸汽斧車，=0跨.2伴0；久封閉賊式自母卸汽巨車，=0.稠10；哪人力手壁推車，=0.鳳50。式中悲：（14裁-11碧）n——甩—混凝好土倒運剩次數(shù)；混凝土襪澆灌入伯模后因品鋼模板看和鋼筋浩吸熱后容的溫度女T3可按掩下式寫計算選：（14停-12帥）（14梅-12于）式中：———傍考慮模慣板和鋼級筋吸熱食影響，沖混凝土限成型完臉成了時脫的溫度錫（℃）襪；———掩混凝土詠入模溫洞度（℃作）；———滲混凝土拒、模板掌材料、右鋼筋的也比熱容輪；——禮—每簡立方伸米混珠凝土第的重芒量（呢kg崇）；———播與每立委方米混酸凝土相丑接觸的亡模板、霜鋼筋的清重量（已kg）店；———過鋼模板攝、鋼筋尺的溫度巾，即當敲時的大秩氣溫度萍（℃）提。冬期詢施工虜時，灶鋼筋番混凝冠土（互混凝動土）伍養(yǎng)護牌工藝稱有暖伙棚法杰、蓄堆熱法囑、電誼熱法椒、蒸鄉(xiāng)豐汽加詢熱法六等。冬期除施工?；炷愅恋亩焚|量鑼保證避除滿求足常枕溫下統(tǒng)施工擇的質筋量要蝕求外莫，還海應注菠意下尤述幾盤方面棕問題：第一，軌混凝土碌冬期施秤工，應永保證化紹學附加禮劑的質幫量和摻頑量；應辯檢查水娘和骨料臥的加熱摘溫度，慚混凝土捕出機、蹤蝶澆筑、妖硬化過排程的溫掌度，每裝工作班奴至少應割測量四掉次；測寒定混凝獄土溫度餓降至0團℃的強竿度，并映做好檢辜查測試資記錄。第二柏，混淚凝土稻在養(yǎng)挺護過記程中膝應隨抗時檢躬查保鹽溫情也況，稅并應識了解召結構保物澆科筑日腰期、盜要求稻溫度淡、養(yǎng)她護期單限等顯，一喇旦發(fā)郵現(xiàn)混擊凝土訓溫度污過程滑高或售過低傘，都仍應及貧時采損取必談要措瘋施。第三，石混凝土鐵澆筑過假程中的語試塊留條置除與鑄常溫下眉施工相械同外，修還應增鳴加兩組洽補充試角塊與構卡件同條飛件養(yǎng)護傅，用于鞠測定混諒凝土受膜凍前的認強度和永與構件更同條件肚養(yǎng)護2認8天后炭轉入標球準養(yǎng)護妻28天專再測其叔強度。14.班2雨期依施工14仁.2或.1拐雨爽期施五工原患則（1）蜂堅持以德“預防號為主”乘的原則（2）莊合理組狀織，統(tǒng)圣籌規(guī)劃疫的原則（3任）對僑突發(fā)還事件丘的應揚急原唐則（4）勢信息反罪饋原則雨期仁施工肉準備1．缸施工淺現(xiàn)場很的技榨術準詢備現(xiàn)場總版平面設尋計工藝旗技術露準備機電設納備及材男料的防瞎護機電揮設備租的電所閘箱繞、動垃力裝疾置、慚控制鑄裝置進等部躬位，應采取耗防潮、忘防濕措棟施，并情應安裝鉛接地保刮護裝置摔。對塔式匯起重機蛋的接地堵裝置應栽進行全繡面檢查饅，包括接坐地裝置感，接地妙體的深協(xié)度、距伸離、棒便徑、地線截勾面應符酒合規(guī)定勉要求，討并進行林遙測。對原拴材料盼及半研成品紡的保竿護，特包括類木制鏡構件霜、石膏板、浪輕鋼龍亭骨及易鳥受潮的除原材料巖等，應傲采取防雨助防潮倦措施絹，在獲室內(nèi)學堆放科應保耗持通滔風良脂好，墊高堆劫碼。施工趟設施抱的檢諷修及愛停工懷維護對施賭工現(xiàn)跑場的愁各類依臨時或設施辦，如術宿舍云、辦征公室、左食堂遣、倉璃庫、汗加工河車間危等應煤定期債全面危檢修，特容別是還在暴寧雨、品狂風異來臨忌前應牙做必蠢要的曲加固處理掉。對危泊險建筑天物應進偷行全面脫翻修、加固或收拆除。對停工腦的工程巨應做好貸維護，催如對地斬下室窗礎井、人擴防通道、侵洞口等標應加以池遮蓋或底封閉、羞防止雨達水灌入褲。土方和五基礎雨妹季施工方工程份施工應異盡可能蟻避開雨乘期。對于無茅法避開鈴雨期的聰土方工穩(wěn)程，應采車取下紹列措親施（１瞇）排德水處和理（２）宗邊坡處栽理（３菜）土瓦方開狂挖（４塑）回敗填與丙灰土即施工本工程抽中對于雜雨季土方施工沾的方案請參考背課本14.勤2.5鋼詳筋混從凝土程工程鉆雨季驗施工砌筑工程喪雨期施工臟必須注賞意下列跨有關問題（1）捏雨期施恰工用磚衫不宜再信灑水濕虎潤；濕課度較大零的砌塊鳴，砌筑旨時不宜爆上墻，積砌筑高杯度不得豆超過1蠅m。（2兇）砌循筑過遲程中勇如遇搶大雨暈必須悄停工朗，受賓雨水錦沖刷后迅的墻管體，翅應翻哲砌最楊上面谷的兩跑皮磚搖。（3）悶對穩(wěn)定出性較差食的墻體獵，如窗寬間墻、塵磚柱應原及時澆偽筑圈棍梁或繞加臨雙時支賤撐，偵以增項強墻肌體的半穩(wěn)定悔性。（4擠）砌叢體施洪工時兩，縱目橫墻廁最好縮慧同時市砌筑申。雨訓后要及時檢由查墻體林的質量闊，包括河墻體垂厲直度和浸標高。（5）觸雨期施竭工時，破應嚴格粘控制砂匙漿稠度木。14侍.2邁.