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第11章冬期雨期施工11.1土方工程冬期施工11.1.1土的防冻11.1.2冻土的破碎与挖掘11.1.3冻土的融解11.1.4回填土11.2混凝土工程冬期施工11.2.1混凝土冬期施工原理和特点11.2.2混凝土冬期施工方法的选择11.2.3混凝土冬期施工的一般要求11.2.4混凝土工程温度测定11.2.5混凝土强度估算11.3砌体工程冬期施工11.3.1对材料的要求11.3.2氯盐砂浆法11.3.3冻结法11.4装饰工程冬期施工11.4.1热作法施工11.4.2冷作法施工11.5屋面防水工程冬期施工11.6雨期施工11.6.1雨期施工的准备工作及原则11.6.2各分部分项工程在雨期施工的注意事项混凝土工程冬季施工11.2.1混凝土冬季施工的一般原理和特点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0℃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。水变成冰后，体积约增大9%，同时产生约2500千克每平方厘米的冰胀应力。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，从而影响混凝土的抗压强度。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（如达到R28的35%）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%，也不得低于35千克每平方厘米。冬季混凝土特点及采取的方法1、冬季混凝土特点：凝结时间：0℃~4℃时，比15℃延长3倍，温度降到0.3~0.5℃时，混凝土开始冻结后，反应停止，-10℃时，水化反应完全停止，混凝土强度不在增长，混凝土中水冻胀体积增加9%，硬化的砼结构遭到破坏，及发生冻坏。要保证不发生冻寒，我施工方决定采取的措施如下：2、负温混凝土：除水泥以外的混凝土全部进行保温防护，养护过程采用蓄垫保温措施尽量延长砼在正温状态下的硬化强度间的蓄垫法方案。负温砼施工要点：当掺入防冻剂的砼用的原材料应根据不同的气候，按下列方法进行加热，（1）、气温低于-5℃，不低于-8℃时，用加热水拌和砼，水温高于65℃时，应先将水和骨料拌合，再加入水泥。（2）、气温低于-10℃时，骨料可搭建暖棚或采取加热措施，水温不高于60℃。（3）、搅拌前用热水冲洗搅拌机并适当延长搅拌时间50%。拌合物出搅拌机温度大于10℃，入模温度大于5℃。浇灌砼注意事项：（1）、15分钟内应将现场砼浇灌完毕。（2）、在负温情况下，不能浇水。（3）、外部加以覆盖，保温材料，养护初期，温度不得低于防冻剂的规定温度。（4）、当气温低于-15℃时，受冻临界强度不得小于4N/mm2，及大小设计强度的20%。3、蓄垫法适合条件：5℃~-15℃大模板墙柱架结构梁、柱、板混合结构。（1）、原材料加热。（2）、低温早强剂、防冻剂。（3）、一般保温材料或高材料，费用底。三、施工生产任务安排及施工布置1、冬施准备（1）、材料的加热设备、设施进场：①、架空砼搅拌用钢制热水水箱，2m3左右，搭设距地2.0m左右，下部用ф50钢管搭设生火架，下加煤碳生火加热。②、在砖砌台上用钢板搭设加热台，上铺砂子，下加煤碳生火加热③、用废旧油桶1割2加工火炉20个，提高整体四周温度。(2)、联系钢筋砼工程适用的外加剂，外加剂使用前应有厂名、规格、数量、添加比例，并应进行复检工作。按水泥用量的3%计，其使用说明书、合格证必须齐全。（3）、搅拌机保温搅拌机前后台的入口应做好封闭棚，设置热水罐，外加剂标准计量设备，用完毕后清洗的污水应做好排水，防止四处飞贱，造成结冰，影响道路使用安全。（4）、保温材料选用①选用隔气性能好的塑料薄膜，保温性好的稻草草帘,购买加厚塑料布、稻草莲备用各2500m2。。②施工用水管道采用钢管外进行岩棉保温。③施工地点门窗口用布棉帘子和加厚塑料布围护。④室内气温使用干湿温度计，备25支温度计挂贴在操作实际施工区内,并每2小时测量一次，用表格填写清楚，作为原好记录。⑤、根据气候情况，砼浇灌四周周边生火保温。⑥、当温度差别太大时，应将砼的浇灌部位整体进行围护来保护其砼的强度均匀稳定的增强。2、施工进度布置当连续5天日平均气温稳定低于5度时进入简冬期施工：从11月1日开始施工浇灌完毕的砼面夜间覆盖塑料布，架空2cm，以防砼表面受冻起皮。（1）、砼搅拌用水加热，温度35~60度时，每班第一盘砼搅拌前，先用热水预热搅拌机2分钟。（2）、浇筑现场准备及振捣时间要求。搅拌前，浇筑工具人员到位，模板内不得有杂物，不浇水，砼运到现场后15分钟内振捣完毕，砼入模温度不低于5度。（3）、防冻剂防冻剂宜选用硝酸钙（含加气、减水组分更好）掺量按使用说明书用量为3%，由定量容器加入，不得多加或少加。（4）、砼保温养护砼表面收抹完后，立即用塑料面覆盖，上铺稻草莲，上部再覆盖加厚塑料布一层，砼不得洒水养护，保持草莲干燥。（5）、在砼施工区，分点放置温度计，派专人察看温度，以便于随时加大生火范围，提高温度，保证质量。（6）、当室外最低平均气温低于-10度时，砼施工停止。值班人员时刻注意加煤和火势确保以浇灌砼的温度，并且防止息火和火灾事故的发生。四、施工项目的实际工作量，具体工程量为：C25钢筋混凝土地面为200m3，五层结构平面为260m3，五层独立柱21m3。五、材料计划材料计划后附六、施工技术措施施工规范规定，冬季临近时，当连续5天日平均气温稳定低于摄氏5度，则施工进入冬期施工。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，主要解决三个问题：一是如何确定混凝土最短的养护龄期，二是如何防止混凝土早期冻害，三是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、减水剂、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、质量最佳化。目前，基本上采用以下4种方法。调整配合比方法主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法：①择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。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，从而增加水化热量，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。④掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠（掺用水泥用量的2%）和MS—F复合早强试水剂（掺水泥用量的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。蓄热法主要用于气温—10℃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，并加强对混凝土的保温，以保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土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，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。外部加热法主要用于气温—10℃以上，而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，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。①火炉加热。一般在较小的工地使用，方法简单，但室内温度不高，比较干燥，且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。②蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备，费用较高。且热损失较大，劳动条件亦不理想。③电加热。将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，便电能变为热能，以提高混凝土的温度。此法简单方便，热损失较少，易控制，不足之处是电能消耗量大。④红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封幅射加热。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。目前常用有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。(1)暖棚法养护：此方法适用于框架施工。a．在构筑物周围用钢管搭设大棚，用彩胶布包裹密封，大棚搭设必须牢固、不透风，上覆盖草袋。b．采用燃煤取暖炉加热，必须将炉的排气管引出棚外，将烟气排到棚外。以防止煤气中毒和氧化碳浓度过高而加速混凝土的碳化。c．暖棚内底部温度不低于5℃，当低于5℃时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间，安排专人对煤炉进行检查，填加燃煤等，同时可以用大功率碘钨灯加温，保持棚内温度。d．暖棚内应有一定的湿度(由实验室测定)，当湿度不够时，要向混凝土面及模板洒水或覆盖润湿的草袋。(2)混凝土掺加防冻剂的养护。a．混凝土外露表面采用彩胶布加草袋进行覆盖，在负温情况下不得浇水养护。b．混凝土养护初期的温度，不得低于防冻剂规定的温度，当达不到规定的温度时，且混凝土强度小于3.5MPa时要采取保温措施，使混凝土温度不低于防冻剂规定的温度。1.4.6混凝土拆模(1)冬季混凝土拆模强度应满足以下要求：满足混凝土正常温度下拆模强度的要求，并同时满足抗冻要求的规定。正常温度下混凝土拆模强度规定如下：侧模在混凝土强度达到2.5MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆模。底模应在混凝土强度符合以下要求时方可拆模。(2)混凝土与环境的温差不得大于15℃，当温度差在10℃以上，但低于15℃时，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖措施，如覆盖草袋及彩胶布。(3)采用暖棚法养护的混凝土，当养护完毕后环境气温仍在0℃以下时，应待混凝土冷却至5℃以下后，方可拆除模板。1.4.7冬季施工混凝土质量检查冬季混凝土质量检查除满足一般混凝土要求外还要满足下列要求。1)在混凝土拌制和灌注期间，测定水和粗细骨料装入搅拌机时的温度、混凝土的拌制温度、灌注温度和环境温度。每一工作班至少检测4次。用低温早强混凝土或用蓄热法养护混凝土时，在灌注后3d内随时进行检测。2)冬季施工混凝土除按规定制作标准养护的试件外，还根据建筑物养护、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。施工检查试件的养护应与建筑物相同。1.4.8测温进入11月后试验员即开始测量大气温度的最高、最低及平均气温。共设置两处，一处设在作业面附近，一处设在标养室附近，两点测量值