鋼筋混凝土工程冬季施工技術(shù)分析

楊紅梅 中國(guó)核工業(yè)二四建設(shè)有限公司高級(jí)工程師

張龍龍 中核華辰建筑工程有限公司工程師

建筑施工質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響建筑物的服務(wù)年限，必須給予高度重視[1]。特別是冬季施工，由于溫度低、易上凍等因素，使得冬季施工的技術(shù)管理工作極為重要。本文將對(duì)鋼筋混凝土工程冬季施工技術(shù)及管理措施進(jìn)行探討。

1 冬季對(duì)鋼筋混凝土施工的影響

冬季在全國(guó)各地都有較長(zhǎng)的時(shí)間，不同地區(qū)的冬季擁有不同的特點(diǎn)。與此同時(shí)，不同地區(qū)的冬季又有一個(gè)共同點(diǎn)，即環(huán)境溫度較低。而鋼筋混凝土施工對(duì)于環(huán)境溫度的要求較高，從而給鋼筋混凝土冬季施工帶來(lái)了一系列問(wèn)題。為滿足工程建設(shè)的需要，鋼筋混凝土冬季施工必須采取科學(xué)的施工技術(shù)。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工完成后必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才能真正符合建設(shè)要求。

具體來(lái)說(shuō)，冬季對(duì)鋼筋混凝土施工的影響有以下幾個(gè)方面。第一，在環(huán)境日平均溫度達(dá)到5 ℃時(shí)或者日最低氣溫低于0 ℃后必須采取特殊的施工技術(shù)。在這樣的溫度條件下，水與鋼筋混凝土的化學(xué)反應(yīng)速率相對(duì)較低，甚至完全停止，從而給鋼筋混凝土的凝結(jié)、固化帶來(lái)極大的困難[2]。第二，水泥發(fā)生固化的效率除了與材料配比有很大的關(guān)系外，還跟溫度有較大的關(guān)系。當(dāng)溫度低于0 ℃后水泥固化的效率會(huì)變得極慢。制作的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也會(huì)受到較大的影響。第三，當(dāng)溫度低于0 ℃后，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的水會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，參與水化反應(yīng)的水量會(huì)受到較大的影響。同時(shí)，水結(jié)冰后的體積會(huì)增大約9%，會(huì)產(chǎn)生明顯的冰脹應(yīng)力，繼而對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成巨大的損害，會(huì)影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。第四，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中水結(jié)冰還會(huì)在鋼筋、骨料等結(jié)構(gòu)表面形成冰凌，繼而降低鋼筋混凝土與鋼筋、骨料的黏合程度，從而對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

2 鋼筋混凝土工程冬季施工的準(zhǔn)備工作

2.1 成立領(lǐng)導(dǎo)小組

施工單位應(yīng)成立以生產(chǎn)經(jīng)理與總工程師為首的鋼筋混凝土冬季施工領(lǐng)導(dǎo)班子，成立以隊(duì)長(zhǎng)與技術(shù)主管工程師為主的領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)鋼筋混凝土冬季施工工作進(jìn)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)。結(jié)合本單位的具體情況，各級(jí)技術(shù)主管要負(fù)責(zé)制定冬季鋼筋混凝土施工的技術(shù)措施。施工材料供應(yīng)等要上報(bào)上一級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，經(jīng)過(guò)審批后才能進(jìn)行施工。

2.2 制訂方案

第一，制訂鋼筋混凝土冬季施工方案，組織項(xiàng)目成員認(rèn)真學(xué)習(xí)鋼筋混凝土冬季施工的各項(xiàng)技術(shù)。第二，向施工班組及時(shí)進(jìn)行技術(shù)交底，對(duì)相關(guān)人員開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)。第三，對(duì)于參與本項(xiàng)目的技術(shù)骨干、工長(zhǎng)等核心技術(shù)管理人員，要進(jìn)行技術(shù)考核，通過(guò)考核后才可以上崗。第三，根據(jù)鋼筋混凝土冬季施工特點(diǎn)，做好施工部署工作，凡不適于冬季施工的項(xiàng)目，應(yīng)在冬季到來(lái)前完成。

2.3 準(zhǔn)備材料

材料部門(mén)應(yīng)根據(jù)各施工隊(duì)提出的鋼筋混凝土冬季施工材料與工具計(jì)劃清單進(jìn)行采購(gòu)，購(gòu)買(mǎi)的材料及工具要分期、分批進(jìn)場(chǎng)，方便技術(shù)人員進(jìn)場(chǎng)后對(duì)其進(jìn)行檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收后要注意妥善存放，防止出現(xiàn)丟失、浪費(fèi)、變質(zhì)等情況。相關(guān)人員要提前做好鋼筋混凝土冬季施工期間施工用水管道的保溫工作，以防水管凍裂影響施工進(jìn)度，同時(shí)也要做好鋼筋混凝土冬季施工采暖與職工宿舍取暖工作。

3 鋼筋混凝土工程概述

在混凝土受凍臨界強(qiáng)度方面，采用硅酸鹽及普通硅酸鹽水泥時(shí)，其受凍允許臨界強(qiáng)度為設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的30%；采用礦渣硅酸鹽水泥時(shí)，其受凍允許臨界強(qiáng)度為設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的40%，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于C10 時(shí)（包括C10），其臨界強(qiáng)度不得低于500 N/cm。

預(yù)應(yīng)力混凝土受凍臨界強(qiáng)度應(yīng)有所提高，在《鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ204-83）中無(wú)具體規(guī)定的，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定其強(qiáng)度，一般可定為設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的70%。對(duì)于冬期澆筑的混凝土，其水灰比不得大于0.6?；炷炼臼┕こ诵枰獙?duì)原材料進(jìn)行加熱、攪拌，還要對(duì)運(yùn)輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)等工序進(jìn)行熱工計(jì)算。

4 鋼筋混凝土工程冬季施工技術(shù)措施

混凝土早期增強(qiáng)的主要措施有摻早強(qiáng)劑或早強(qiáng)型減水劑，通過(guò)早期短時(shí)間加熱使混凝土盡快達(dá)到受凍允許臨界強(qiáng)度。改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要措施是進(jìn)行混凝土真空吸水，從而達(dá)到增加混凝土密實(shí)度、排除混凝土中多余水分的目的；也可以采用摻用引氣劑或引氣減水劑的方法，使混凝土在攪拌過(guò)程中產(chǎn)生許多微氣孔，降低混凝土受凍時(shí)水結(jié)冰產(chǎn)生的靜水壓力，從而提高混凝土的早期抗凍害性能。在保證冬季施工工程混凝土質(zhì)量的前提下，應(yīng)根據(jù)工程的施工部位和混凝土種類(lèi)采用合適的應(yīng)對(duì)方法。

4.1 無(wú)筋混凝土的施工技術(shù)

對(duì)于無(wú)筋混凝土，可采用冷混凝土施工，將氯化鈉作為主要外加劑。隨溫度變化確定氯化鈉等外加劑的摻量，但不得超過(guò)有關(guān)規(guī)范規(guī)定的摻量。表1 是無(wú)筋混凝土氯鹽常用摻量表[3]。

表1 無(wú)筋混凝土氯鹽常用摻量表

4.2 鋼筋混凝土的施工技術(shù)

對(duì)于鋼筋混凝土，采用摻外加劑，結(jié)合蓄熱保溫養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行施工，在施工中應(yīng)注意的問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。

（1）混凝土配合比及外加劑的摻量必須由實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)求得。

（2）在施工中嚴(yán)格控制混凝土的水灰比，應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥，在混凝土攪拌時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，一般應(yīng)比常溫時(shí)攪拌時(shí)間多1 ～2 min，振搗時(shí)必須保證混凝土密實(shí)度，有條件時(shí)采用混凝土真空吸水處理。

（3）使用復(fù)合外加劑時(shí)，必須嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室提供配合比的比例進(jìn)行配制。先配制一定量的水溶液，在攪拌混凝土?xí)r把外加劑的水溶液按比例加到拌合水中，并注意隨拌隨用，不可一次配備過(guò)多；在技術(shù)交底時(shí)要作詳細(xì)交待，并由專(zhuān)人負(fù)責(zé)記錄，嚴(yán)禁將各種外加劑摻量弄錯(cuò)。曾發(fā)生過(guò)將復(fù)合外加劑中的硫酸鈉摻量2%與木鈣摻量0.2%錯(cuò)配為硫酸鈉0.2%與木鈣2%的情況，造成重大的工程質(zhì)量事故[4]。摻鹽法應(yīng)按不同的最低氣溫控制摻鹽量。當(dāng)氯鹽摻量過(guò)少時(shí)，水化反應(yīng)極其緩慢，會(huì)降低早期強(qiáng)度；當(dāng)氯鹽摻量大于10%時(shí)，砂漿的后期強(qiáng)度會(huì)顯著降低，同時(shí)導(dǎo)致砌體析鹽量過(guò)大，增大吸濕性，降低保溫性能。按氣溫情況規(guī)定的摻鹽量如表2 所示。

表2 不同氣溫下?lián)铰塞}外加劑摻量 （占用水重量）

（4）應(yīng)控制拌合混凝土的水與骨料加熱的最高溫度，并確定攪拌時(shí)的投料順序，要最后投入水泥，防止水泥與80 ℃以上的熱水接觸。因?yàn)樗嗖荒苤苯蛹訜幔褂们翱梢赃\(yùn)至暖棚存放。攪拌混凝土?xí)r，骨料中不得有冰雪及冰團(tuán)。

（5）冬季施工混凝土應(yīng)盡量采用低流動(dòng)性或干硬性混凝土施工，混凝土開(kāi)始養(yǎng)護(hù)前的溫度不應(yīng)低于5 ℃，氣溫低于-10 ℃時(shí)，混凝土配合比提高一級(jí)等級(jí)。

（6）混凝土在澆筑前應(yīng)清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢?；炷炼臼┕げ还苁褂媚姆N方法，混凝土表面必須根據(jù)氣溫情況覆蓋保溫材料，其厚度由氣溫的高低而定。

（7）冬季施工混凝土應(yīng)按技術(shù)交底規(guī)定測(cè)溫，作為鑒定質(zhì)量的依據(jù)。

（8）在混凝土繼續(xù)灌筑前，應(yīng)將原混凝土的表面加熱到正溫，加熱的深度不應(yīng)少于300 mm，且必須符合相關(guān)規(guī)范。

（9）混凝土冬季施工的試塊，除按常溫規(guī)定留置外，還需要增設(shè)2 組與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護(hù)，1 組用于檢驗(yàn)混凝土受凍前的強(qiáng)度，另1 組用于檢驗(yàn)轉(zhuǎn)入常溫養(yǎng)護(hù)28 天的強(qiáng)度[5]。

（10）混凝土冬季施工必須有施工措施與技術(shù)交底，必須有質(zhì)量檢查制度，所有各項(xiàng)測(cè)量與檢驗(yàn)結(jié)果均應(yīng)填寫(xiě)混凝土施工記錄及混凝土冬季施工日志。

5 結(jié)語(yǔ)

施工單位及下屬施工隊(duì)?wèi)?yīng)根據(jù)本企業(yè)施工的工程特點(diǎn)，采取冬季施工技術(shù)措施，同時(shí)還要編制各工種的具體實(shí)施措施，讓全體施工人員認(rèn)真執(zhí)行。冬季是易出工程質(zhì)量事故的季節(jié)，因此必須向技術(shù)人員強(qiáng)調(diào)技術(shù)交底在施工中的重要性，加強(qiáng)技術(shù)管理與質(zhì)量控制。