淺談施工若干措施在冬季建筑

【摘要】由于我國氣候條件的差異，尤其在北方冬季長達(dá)數(shù)個月的寒冷氣候，給施工帶來了很多困難，做為這種環(huán)境下的施工一定要以保證工程的正常的施工做好防范措施。為此本文針對冬季施工的一些措施進(jìn)行了簡要的探討。

【關(guān)鍵詞】冬季；施工；措施

當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5°C即進(jìn)入冬期施工，冬季氣溫下降，不少地區(qū)溫度在0°C之下（即負(fù)溫），土壤、混凝土、砂漿等所含的水分凍結(jié)，建筑材料容易脆裂，給建筑施工帶來許多困難。連續(xù)5日平均氣溫低于5°C或日最低氣溫低于-3°C時， 就要采取冬季施工措施，以保證工程質(zhì)量。由于冬季施工需保溫覆蓋和消耗較多熱能，增加工程造價，故諸如場地平整、地基處理、室外裝飾、屋面防水及高空灌筑混凝土等工程項(xiàng)目要盡量避免在冬季施工。對于不得不在冬季施工的項(xiàng)目，則須因時因地制宜，制定冬季施工措施，并及時掌握氣溫變化。

１．冬季土方工程施工方法

1.1防治土壤凍脹

在低溫時間較長、土粒較細(xì)、補(bǔ)給水較充裕地區(qū)，其土壤在凍結(jié)期間，由于土粒周圍薄膜水和毛細(xì)水的作用，土中水分不斷地向凍結(jié)線積聚，形成冰層，體積增大，以致土粒間的空隙無法容納而向上隆起，造成凍脹，其脹力可大至0.5～1.0兆帕。如不做妥善處理，基礎(chǔ)會被抬起，使建筑物開裂、傾斜、抬高乃至倒坍。所以在凍脹土上建造建筑物時，要考慮基礎(chǔ)形式，盡量減少底面及側(cè)面面積，合理確定其埋置深度，加強(qiáng)土壤保溫，做好地表排水。此外，鋪設(shè)砂墊層可以切斷土壤的毛細(xì)水作用，回填多孔材料也可防止凍脹影響。

1.2土方開挖

一般宜在入冬前挖好，覆蓋保溫。必須在冬季開挖的部位，可在土表面覆蓋保溫材料或在冰凍前翻松表土。翻松厚度須視土質(zhì)和負(fù)溫情況而定，一般不得小于0.5米。 覆蓋材料必須保持干燥，其厚度應(yīng)按各種材料的保溫性能和土壤可能達(dá)到的凍結(jié)深度計(jì)算決定。開挖凍土通常采用機(jī)械和爆破兩種方法。機(jī)械開挖凍土，可按土壤凍深用鏟運(yùn)機(jī)或正鏟挖土機(jī)挖掘，也可用錘擊松土裝置砸擊凍土外殼，再用機(jī)械挖除。當(dāng)凍土深度超過0.7米時，機(jī)械挖土已不經(jīng)濟(jì)，可用爆破。爆破凍土宜用硝銨炸藥，以雷管引爆。其炮眼位置、孔徑、孔深及炸藥用量經(jīng)計(jì)算確定，操作時要注意人身安全。此外，為了減輕挖掘困難，可用蒸汽循環(huán)針或電氣加熱融化凍土的方法。但耗用熱能甚巨，只在電力熱源充沛、經(jīng)濟(jì)合理等條件下采用。

1.3土方回填

凍土塊堅(jiān)硬不易壓實(shí)，解凍融化后易導(dǎo)致塌陷，故回填盡量采用不凍土，如用凍土應(yīng)限制其粒徑與摻用量。

2.冬季砌筑工程施工方法

2.1摻鹽砂漿法

以食鹽的水溶液調(diào)制砌筑砂漿，利用食鹽兼有抗凍和速凝的性能，使砂漿在負(fù)溫下硬化。食鹽的摻量隨氣溫降低而增大，當(dāng)室外氣溫低于-15°C時，還須適當(dāng)提高砂漿標(biāo)號。因摻鹽砂漿有導(dǎo)電、吸濕、析鹽等缺點(diǎn)，對保溫、絕緣、裝飾外表面有特殊要求的工程，應(yīng)限制使用。

2.2凍結(jié)法

用普通砂漿砌筑后在負(fù)溫下任其凍結(jié)，利用其凍結(jié)強(qiáng)度使砌體在負(fù)溫中穩(wěn)定，待開凍轉(zhuǎn)入常溫后再產(chǎn)生砂漿強(qiáng)度的方法。由于此法歷經(jīng)凍結(jié)、融化、結(jié)硬三個過程，砂漿強(qiáng)度及其與磚面的粘接力均有所損失，特別是融化階段的強(qiáng)度消失，可能形成砌體下沉變形，施工時應(yīng)加支撐，以保證砌體穩(wěn)定。對承受動力荷重、撓曲、偏心受壓以及超過高度限值的砌體，此法均不適用，更不得用于砌石工程。

2.3混凝土工程

混凝土在凝結(jié)過程中如受到負(fù)溫侵襲，水泥的水化作用受到阻礙，其中游離水分開始結(jié)冰，體積增大9%，有使混凝土凍裂而嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量的危險；混凝土初期受凍后再置于常溫下養(yǎng)護(hù)，其強(qiáng)度雖仍能增長，但已不能恢復(fù)到未遭凍害的水平；而且遭凍愈早，后期強(qiáng)度的恢復(fù)就愈困難。為了探索新澆混凝土在受凍前達(dá)到多大強(qiáng)度才能基本上避免凍害，各國都做過大量試驗(yàn)。中國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，這一臨界強(qiáng)度值為28天正常養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度的40%，并不小于5兆帕?；炷恋亩臼┕ご胧┚褪且源藶榛c(diǎn)的。

采用妥善的養(yǎng)護(hù)方法，防止早期受凍是保證混凝土冬季施工質(zhì)量的關(guān)鍵。一般應(yīng)根據(jù)氣溫情況、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)場能源條件抉擇。①當(dāng)最低氣溫不低于-15°C，結(jié)構(gòu)的表面系數(shù)（表面積和體積之比）不大于 5的地面或地下工程，宜采用蓄熱法；②結(jié)構(gòu)的表面系數(shù)在5以上，要求獲得早強(qiáng)，且電力供應(yīng)條件較好者，可采用電熱法；③結(jié)構(gòu)的表面系數(shù)較大，如柱、梁、板等且有充裕蒸汽可資利用時，可采用蒸汽法。此外，對于預(yù)制混凝土構(gòu)件接頭、墻板拼縫以及現(xiàn)澆圈梁等，也可采用遠(yuǎn)紅外線或電磁感應(yīng)的加熱方法取得早強(qiáng)的效果。不論采取何種養(yǎng)護(hù)方法，都要注意所用水泥的適應(yīng)性，進(jìn)行熱工計(jì)算，加強(qiáng)保溫防風(fēng)，并控制人工加熱的升溫、恒溫、降溫速度，以免混凝土受凍或干裂。

為了防止遭受早期凍害，通常要求開始養(yǎng)護(hù)時的混凝土溫度不低于 5°C。由于蓄熱法是依靠水泥水化熱和混凝土拌合物本身的熱量，在保溫的條件下達(dá)到預(yù)定溫度的方法，其養(yǎng)護(hù)溫度需提高到10°C以上。為此混凝土在拌制、運(yùn)輸、灌筑、搗實(shí)等過程中，必須采取措施，不使熱量散發(fā)過快。負(fù)溫下制備混凝土?xí)r，可適當(dāng)將水和砂石加熱，但水和砂石混合物的溫度應(yīng)不超過40°C，否則投入水泥時易發(fā)生假凝。除加熱養(yǎng)護(hù)外，冬季混凝土也可摻用早強(qiáng)劑、防凍劑等拌制，以降低其冰點(diǎn)，使混凝土在負(fù)溫下硬化。在混凝土中摻用氯鹽時，其摻入量要嚴(yán)加控制。氯鹽對鋼筋有銹蝕作用，并要增大混凝土的導(dǎo)電率，故一般只能用于無筋混凝土。對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，或經(jīng)常處于潮濕狀態(tài)或靠近高壓電源的建筑物，不能摻氯鹽。

在冬季制配混凝土?xí)r可摻入引氣劑（見混凝土外加劑），其目的是利用混凝土含有大量分布均勻的微孔，以減緩游離水的凍結(jié)壓力對混凝土中毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)的破壞，從而提高其抗凍能力，但含氣量增大會影響混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度，應(yīng)加以控制。

3.冬季抹灰工程施工方法

冬季抹灰有熱作和冷作兩種方法：

①熱作法。通過提高操作時的室內(nèi)溫度，使抹灰砂漿在正溫條件下凝固的方法。提高環(huán)境溫度可用加熱爐或蒸汽排管，也可用遠(yuǎn)紅外線烘烤。②冷作法。抹灰是在不作加熱保溫的狀態(tài)下，用摻有抗凍劑的砂漿進(jìn)行。此法常用于室外墻面抹灰。但不能用于靠近電源、經(jīng)常處于潮濕狀態(tài)及外觀要求較高的工程。不論采取何種方法，冬季抹灰必須待建筑物已沉降穩(wěn)定，砌體強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的20%以上，混凝土強(qiáng)度達(dá)到40%以上時才能進(jìn)行，以免日后抹灰層開裂剝落。

4.制定冬期安全施工措施

冬期施工氣溫較低，引發(fā)安全事故的因素較多，在施工前要制定相應(yīng)的冬期安全施工措施，配備必要的安全防護(hù)用品，對施工人員進(jìn)行安全教育，尤其是高空作業(yè)和特殊工種的教育，并加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理工作，確保工程安全施工。

5.結(jié)語

冬期施工雖不常發(fā)生，但如果發(fā)生不提前準(zhǔn)備和防范，會影響給工程質(zhì)量、進(jìn)度，措施不當(dāng)會給工程質(zhì)量帶來隱患，因此，在工程即將進(jìn)入冬期前作好防范，在施工期間作好控制是必要的，是保證工程質(zhì)量必須的措施。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］JGJ104-1997，建筑工程冬季施工規(guī)程[S].

［２］鄔曉光，俞向東．橋梁施工技術(shù)．西北工業(yè)大學(xué)出版社．