淺析建筑工程冬季施工技術(shù)的應(yīng)用

郝金洪

摘 要： 混凝土冬季施工過(guò)程中，現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件因?yàn)檫^(guò)低溫度經(jīng)常發(fā)生早期凍害，由于溫度較低、施工環(huán)境情況、配合比和施工技術(shù)等因素的影響，這樣很大程度上降低了混凝土結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性和適用性，也常常會(huì)造成工程的質(zhì)量問(wèn)題，因此，混凝土冬季施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題已經(jīng)成為困擾建筑業(yè)的難題。為此，本文主要對(duì)建筑工程冬季施工影響因素、方法類(lèi)型及技術(shù)應(yīng)用及進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 建筑工程；冬季施工；施工方法

一、影響建筑工程冬季施工的因素

1、溫度變化的影響。溫度變化會(huì)影響到混凝土的水化作用，溫度越高水化作用越快，反之水化作用越慢，當(dāng)混凝土溫度低于0℃，混凝土內(nèi)部的水分會(huì)固化結(jié)晶，進(jìn)而影響水化作用的繼續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致混凝土硬化速度的降低，最終影響到混凝土強(qiáng)度和質(zhì)量。

2、冰水凍脹作用。當(dāng)混凝土內(nèi)游離水分遇到低溫產(chǎn)生凍結(jié)后，體積會(huì)有9%的增大，這也就是行業(yè)講的“凍脹作用”，凍脹作用會(huì)提高混凝土內(nèi)部的孔隙率，并會(huì)形成強(qiáng)度的下降，產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)微觀上的破壞，如果持續(xù)積累將會(huì)形成混凝土宏觀裂縫，進(jìn)而影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和功能。

3、水膜作用。在混凝土澆筑和振搗后，骨料周?chē)鷷?huì)形成一層水膜或者是水泥漿膜，這會(huì)提高混凝土整體的流動(dòng)性，降低空隙和孔洞的產(chǎn)生。但是過(guò)低的溫度將會(huì)將水膜或水泥漿膜固結(jié)，使骨料和水泥失去了黏結(jié)力，進(jìn)而導(dǎo)致強(qiáng)度的降低，并且隨著溫度升高水膜恢復(fù)流動(dòng)后形成較大的空隙率，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)一步下降。

4、溶解作用。混凝土是多種原材料構(gòu)成的復(fù)合物，在水的作用下各種材料發(fā)生著復(fù)雜的化學(xué)和物理變化，水分在調(diào)節(jié)各部分原材料的同時(shí)，也形成了對(duì)一些原材料的溶解現(xiàn)象，當(dāng)氣溫降低時(shí)，溶解在水中的礦物質(zhì)會(huì)析出，這不利于混凝土性能的發(fā)揮和功能的形成，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫，特別在受壓和荷載位置容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫。

二、建筑工程冬季施工方法類(lèi)型

1、調(diào)整配合比方法

主要適用于在0℃左右的混凝土施工。具體做法是：①選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。如使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥。②摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應(yīng)增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動(dòng)性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。③盡量降低水灰比，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間。④選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數(shù)和周?chē)皾{膨脹系數(shù)相近。⑤摻加早強(qiáng)外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度。

2、抗凍外加劑

在-10℃以上的氣溫中，對(duì)混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點(diǎn)的化學(xué)劑，使混凝土在負(fù)溫下仍處于液相狀態(tài)，水化作用能繼續(xù)進(jìn)行，從而使混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增大。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復(fù)合抗凍劑。

3、蓄熱法

主要用于氣溫-10℃左右，結(jié)構(gòu)比較厚大的工程。具體做法是：對(duì)原材料（水、砂、石）進(jìn)行加熱，使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆灌以后，還儲(chǔ)備有相當(dāng)?shù)臒崃?，以使水泥水化放熱較快，并加強(qiáng)對(duì)混凝土的保溫，以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡(jiǎn)單，施工費(fèi)用不多，但要注意內(nèi)部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)齡期。

三、建筑工程冬季施工技術(shù)的應(yīng)用

由于氣溫過(guò)低使鋼筋塑性及韌性降低、脆性增加，鋼筋的力學(xué)性能發(fā)生變化，屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度增加，伸長(zhǎng)率和抗沖擊韌性降低，加工性能下降。影響鋼筋冷脆傾向的因素有：化學(xué)成分的影響；焊接的影響；直徑的影響；冷拉的影響；工藝缺陷的影響。其中負(fù)溫冷拉、負(fù)溫焊接是鋼筋最主要的施工技術(shù)，且冷拉鋼筋的閃光焊或電弧焊，應(yīng)在冷拉前進(jìn)行。

1、鋼筋負(fù)溫冷拉

鋼筋在負(fù)溫下冷拉，其溫度不低于-20℃。負(fù)溫冷拉可采用控制應(yīng)力和控制冷拉率兩種方法，用作鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋，宜采用控制應(yīng)力的方法。在采用控制應(yīng)力方法冷拉鋼筋時(shí)，其控制應(yīng)力及最大冷拉率應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定。

2、鋼筋焊接

根據(jù)鋼筋級(jí)別、直徑、接頭型式和焊接位置，選擇適宜的焊條直徑和焊接電流，焊接時(shí)，宜采用多層控溫施焊工藝，既要防止焊后冷卻速度過(guò)快，也要防止接頭過(guò)熱。搭焊接時(shí)，用兩點(diǎn)固定。定位焊縫應(yīng)離幫條或搭接端部20mm以上。焊接時(shí)，引弧應(yīng)在搭接鋼筋的一端開(kāi)始，收弧應(yīng)在搭接鋼筋端頭上，弧坑應(yīng)填滿(mǎn)。進(jìn)行搭接平焊時(shí)，第一層焊縫先從中間引弧，再向兩端運(yùn)??；立焊時(shí)先從中間向上方運(yùn)弧，再?gòu)南露讼蛑虚g運(yùn)弧。以使接頭端部的鋼筋達(dá)到一定的預(yù)熱效果。第一層行販應(yīng)有足夠的熔深，主焊縫與定位焊縫，特別是在定位焊縫的始端與終端，應(yīng)熔合良好。在以后各層焊縫的焊接時(shí)，采取分層控溫施焊。層間溫度控制在150℃-350℃之間，以起到緩冷的作用。搭接接頭的焊縫厚度h應(yīng)不小于0.3鋼筋直徑；焊縫寬度6不小于0.7鋼筋直徑。Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋搭接焊縫接頭進(jìn)行多層施焊時(shí)，采用“回火焊道施焊法”，即：最后回火焊道的長(zhǎng)度比前層焊道在兩端各縮短4-6mm。

3、混凝土施工

混凝土常溫施工一般都比較熟悉，各地差異不大，影響因素亦較少，但對(duì)于新疆冬季施工來(lái)說(shuō)，由于氣溫較低，要降到0℃以下，如采用常溫一套施工方法就不適應(yīng)了，無(wú)論在材料、設(shè)備選擇、施工方法等方面都需要一些特殊的措施，這些都是由于冬季施工的特殊性而定的?；炷猎谪?fù)溫作用下，內(nèi)部水分凍結(jié)成冰，體積膨脹，產(chǎn)生的凍脹應(yīng)力破壞了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使混凝土的物理、力學(xué)性能遭受到損害，引起混凝土的凍害?；炷凉こ潭臼┕ぶ饕茄芯炕炷猎陴B(yǎng)護(hù)硬化期間遭受凍害，其抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度以及混凝土的密實(shí)性和耐久性等性能的損失，降低強(qiáng)度與防止措施?；炷猎馐軆龊Φ臈l件是溫度、水和混凝土內(nèi)部的孔隙，而溫度是必要的條件。

砼模板拆除的時(shí)間，應(yīng)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、自然氣溫和砼所達(dá)到的強(qiáng)度來(lái)確定，一般以緩拆為宜。拆除模板，砼強(qiáng)度亦必須滿(mǎn)足要求。冬期拆除模板時(shí)，砼表面溫度和自然氣溫之不應(yīng)超過(guò)20℃。在拆除模板過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)砼有凍害現(xiàn)象，應(yīng)暫停拆卸，經(jīng)處理后方可繼續(xù)拆卸。對(duì)已拆除模板的砼，應(yīng)采取保溫材料予以保護(hù)。結(jié)構(gòu)砼達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后才允許承受荷載。施工中不得超載使用，嚴(yán)禁在其上堆放過(guò)量的建筑材料或機(jī)具。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為滿(mǎn)足工程進(jìn)度要求，需在冬季進(jìn)行混凝土工程施工，由于過(guò)低的溫度經(jīng)常造成混凝土現(xiàn)澆構(gòu)件的早期凍害，極大的降低了工程的安全性和耐久性，對(duì)混凝土工程采取冬季施工措施勢(shì)在必行，這也是維持混凝土高強(qiáng)度和高性能的關(guān)鍵所在。為此，在建筑工程冬季施工中，應(yīng)重視技術(shù)的選擇，確保所選技術(shù)能夠節(jié)約大量原材料，節(jié)省工程投資，同時(shí)為保護(hù)環(huán)境及企業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障?！?/p>

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