建筑工程低温条件下的施工分析

李 安,王 江

摘要:由于工程施工周期较长,施工过程中常会受到各种天气状况的影响,其中低温状况的施工更是一个亟待解决的难题。文章主要对建筑工程的低温施工进行了分析,提出了施工中的注意事项与合理建议。低温施工对工程的经济效益和安全生产影响较大,因此低温施工必须严格遵守保证质量、安全生产、经济合理、节约能源这四项规则。

关键词:建筑工程;低温施工;氯盐砂浆法;冻结法

中图分类号:TU712文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)24-0121-02

许多工程项目在建设过程中不可避免地要经历各种天气状况,其中低温状况下施工是最让工程建设者感到棘手的。只有选择合理的施工方案、周密的组织计划,才能保证工程质量,使工程顺利进行下去,取得较好的技术经济效果。

根据当地多年气象资料统计,当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃,土木工程应采取低温施工措施。我国的低温施工地区主要在东北、华北和西北。每年有3～6个月的时间处于低温施工时期。

一、施工准备

1.砂浆强度等级要求。新拌制的砂浆,通常要求良好的和易性,这样施工方便,易于保证质量,提高砌体强度和劳动生产率。砂浆和易性的好坏主要取决于砂浆的稠度和保水性,为改善砂浆的保水性,可在砂浆中掺入石灰膏、黏土膏、粉煤灰等无机塑化剂或皂化松香等有机塑化剂。砌筑砂浆要具有高粘结性,砂浆的强度等级以标准养护(温度20℃±5℃及正常湿度条件下的室内不通风处养护),龄期为28d的试块抗压强度为准。砂浆试块应在搅拌机出料口随机取样、制作。一组试样应在同一盘砂浆中取样制作。同盘砂浆只能制作一组试样。

2.砂浆的拌制和使用。砂浆配制必须有专人负责,按材料使用说明规定配制,经试配满足施工可操作性要求后,方可使用。(1)砂浆组成材料的配料精确度应控制在下列规定之内:水泥、有机塑化剂±2%,砂、石灰膏、黏土膏、粉煤灰、电石膏、磨细生石灰±5%;(2)砂应考虑其含水量对配料的影响;(3)砂浆应采用砂浆搅拌机拌和;(4)在水泥砂浆和水泥石灰砂浆中掺用微沫剂时,微沫剂掺量应事先通过试验确定,微沫剂宜用低于70℃的水稀释至5%～10%的浓度。微沫剂应随拌合水投入搅拌机内;(5)砂浆拌成后和使用时,均应盛入贮灰器中,如砂浆出现泌水现象,应在砌筑前再次拌和。砂浆应随拌随用。水泥砂浆和水泥混合砂浆必须在拌成后3h和4h内使用完毕,如施工期间最高气温超过30℃时,必须在拌成后2h和3h内使用完毕。

二、低温施工

砌体砂浆会在负温下冻结,停止水化作用,失去粘结力。解冻后,砂浆的强度虽仍可继续增长,但其最终强度将显著降低,而且由于砂浆的压缩变形大,使砌体的沉降量大,稳定性随之降低。实践证明,砂浆的用水量越多,遭受冻结越早,冻结时间越长。灰缝厚度越厚,其冻结的危害程度越大;反之,越小。而当砂浆具有20%以上的设计强度后再遭冻结,解冻后砂浆的强度降低很少。因此,砌体在低温施工时,必须采取有效的措施,尽可能减少砌体的冻结程度。低温施工常用的方法有氯盐砂浆法、冻结法和暖棚法,一般以氯盐砂浆法为主。

砖和砌块在砌筑前,应清除表面污物、冰雪等,遭水浸后冻结的砖或砌块不得使用。砂浆宜优先采用普通硅酸盐水泥拌制,因其早期强度发展较快,有利于砂浆在冻结前具有一定的强度。石灰膏、粘土膏等应防止受冻,如遭冻结,应经融化后方可使用,若石灰膏已脱水粉化,则不得使用。拌制砂浆所用的砂不得含有冰块和直径大于10mm的冻结块。为使砂浆有一定的温度,可将水、砂加热,但水的温度不得超过80℃,砂的温度不得超过40℃。当水温超过规定时,应将水、砂先行搅拌,再加水泥,以防出现假凝现象。普通砖在正温条件下砌筑时,应适当浇水湿润,可用喷壶随浇随砌;在负温条件下砌筑时,可不浇水。但砂浆的稠度必须比常温施工时适当增加,可通过增加石灰膏或粘土膏的办法来解决。严禁使用已遭冻结的砂浆,不准以热水掺入冻结砂浆内重新搅拌使用,也不宜在砌筑时向砂浆内掺水使用。

三、施工方法

1.氯盐砂浆法。氯盐砂浆法是将砂浆的拌合水加热,砂和石灰膏在搅拌前也保持正温,使砂浆经过搅拌、运输,于砌筑时仍具有5℃以上的正温。并且在拌合水中掺入氯盐,以降低冰点,使砂浆在砌筑后可以在负温条件下不冻结,继续硬化,强度持续增长,因此不必采取防止砌体沉降变形的措施。这种方法施工工艺简单、经济、可靠,是砌体工程低温施工广泛采用的方法。但由于氯盐对钢村的腐蚀作用,在砌体中埋设的钢筋及钢预埋件,应预先做好防腐处理。

砂浆中氯盐掺量,视气温而定:-10℃以内时,掺氯儿钠为水用量的3%,-11℃～-15℃时为5%,-16℃～-20℃时为7%;气温在-15℃以下时可掺用双盐,在-16℃～-20℃时掺氯儿钠5%和氯儿钙2%,低于-20℃时分别掺7%和3%。如设计无特殊要求,当日最低气温等于或低于-15℃时,砌筑承重砌体的砂浆强度等级应按常温施工时提高一级。砌体的每日砌筑高度不得超过1.2m。

由于掺盐砂浆会使砌体产生析盐、吸湿现象,故氯盐砂浆不得在下列惰况下采用:对装饰工程有特殊要术的建筑物;处于潮湿环境的建筑物;配筋、铁埋件元可靠的防腐处理措施的砌体;变电所、发电站等接近高压电线的建筑物;经常处于地下水位变化范围内,而又没有防水措施的砌体。

2.冻结法。冻结法是在室外用热砂浆砌筑,砂浆中不使用任何防冻外加剂。砂浆在砌筑后很快冻结,到融化时强度仅为零或接近于零,转入常温后强度才逐渐增长。由于砂浆经过冻结、融化、硬化三个阶段,其强度及粘结力都有不同程度的降低,且砌体在解冻时变形大、稳定性差,故使用范围受到限制。混凝土小型空心砌块砌体、空斗墙、毛石砌体、承受侧压力的砌体,在解冻期间可能受到振动或动力荷载的砌体和在解冻期间不允许发生沉降的结构等,均不得采用冻结法施工。

为了弥补冻结对砂浆强度的损失,如设计未作规定,当日最低气温不低于-25℃时,承重砌体的砂浆强度等级应提高一级;气温低于-25℃时,则应提高二级。采用冻结法施工时,为便于操作和保证砌筑质量,砂浆在砌筑时的温度为:当气温在-10℃以内时不应低于10℃;气温在-11℃～-25℃时不应低于15℃;气温低于-25℃时不应低于20℃。砌体砌筑时,组砌形式一般应采用一顺一丁或梅花丁,并应按照“三一”砌砖法砌筑,对于房屋转角处和内外墙交接处的灰缝应特别仔细砌合。水平灰缝厚度不宜大于10mm,门窗框上部应预留不小于5mm的缝隙。墙砌体一般应在一个工作段的范围内,砌筑至一个施工层的高度,不得间断。

每天砌筑高度和;临时间断处的高度差均不得大于1.2m临时间断处砌体应留斜搓,并每隔500mm埋设2φ6的拉结钢筋,深入两边不小于1m,接搓时应仔细地清除冰雪和已经冻结的砂浆。

在春季开冻期来临前,应从楼板上除去设计中未规定的;临时荷载,并检查结构在开冻期间的承载力和稳定性是否有足够的保证,还要检查结构的减载措施和加强结构的方法。在解冻期间应进行周密的观测和检查,如发现砌体有不均匀沉降、裂缝、倾斜、鼓起等现象时,应分析原因并立即采取措施,以消除或减弱其影响。

四、结语

由于受到环境的影响,低温施工期间经常发生质量事故,且有些事故的发生具有隐蔽性和滞后性。鉴于低温施工对工程的经济效益和安全生产影响较大,因此低温施工必须严格遵守以下规则:保证质量、安全生产、经济合理、节约能源。

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