关于建筑工程冬季施工技术的探讨
2015-10-21李代平
李代平
摘 要:在工程建设施工过程中,受自然气候的影响,加之工程建设的进度需有时不可避免的要进行冬期施工,若采取的措施不当,会给施工的工程带来不利的影响,极易给工程质量造成隐患或出现质量事故。本文讨论了冬季施工特点及相关的准备工作、钢筋工程和砼工程的冬季施工等问题。
关键词:建筑工程 冬季施工 混凝土
《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104-97)规范规定,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工,冬期施工气温较低,引发安全事故的因素较多,在施工前要制定相應的冬期安全施工措施,配备必要的安全防护用品,对施工人员进行安全教育,尤其是高空作业和特殊工种的教育,并加强现场施工管理工作,确保工程安全施工。
一、冬季施工特点及相关的准备工作
1.1 冬季施工大体有三个特点
冬季施工由于施工条件及环境不利,是工程质量事故的多发季节,尤以砼工程居多。质量事故出现的隐蔽性、滞后性,即大多数问题在春季才暴露,给事故处理带来很大的难度,轻者进行修补,重者重来。 由于准备工作的时间短,技术要求复杂,导致冬季施工的计划性和准备工作时间性强,处理不当,仓促施工,往往
会发生一些质量事故。
1.2 冬季施工准备工作
关于冬季施工中的具体准备工作,大体可以从以下几个方面着手。组织措施 。进入冬季施工前,对掺外加剂人员、测温保温人员、锅炉司炉工和火炉管理人员,应专门组织技术业务培训,学习有关知识,明确职责。关注天气状况,防止寒流突然袭击。安排专人测量施工期间的室外、暖棚内以及砂浆、砼的气温, 并作好记录。图纸准备。凡进行冬季施工的工程项目,必须复核施工图纸,查对其是否能符合冬季施工要求。如与墙体的高厚比,横墙间距有关的结构稳定性,现浇改为预制以及工程结构能否在冷状态下安全过冬等问题,应通过图纸会审解决。
1.3 现场准备
根据实物工程量提前组织有关机具、外加剂和保温材料进场;搭建加热用的锅炉房、搅拌站,敷设管道,对锅炉进行试火试压,对各种加热的材料、设备要检查其安全可靠性;计算变压器容量,接通电源;工地的临时供水管道及白灰膏等材料做好保温防冻工作;做好冬季施工混凝土、砂浆及掺外加剂的试配试验工作, 提出施工配合比。现场材料管理措施,施工现场的泵房有保温措施。露天的和楼内的水管、水笼头、消火栓在冬施前保温完毕,保温材料可用阻燃草帘覆盖或岩棉管包裹。现场暂设和办公室冬期采用空调器取暖,并经项目经理及临电负责人批准,严禁使用电炉子取暖。焊条、焊剂等易耗品由材料组保管,随用随领,受潮材料严禁使用。
二、建筑工程冬季施工的质量控制
1、土方施工
在冬季施工的过程中,土方施工是一个需要尽量避免的施工环节,在施工中要做好计划工作,同时还要考虑到施工方案中所采用的技术是否具有良好的适用性,组织好施工过程中需要使用到的设备,同时还需要做好人员调度的工作,尽量缩短用于土方开挖的施工时间,在开挖施工的过程中,道路的通畅性也是一个非常重要的因素,冬季比较容易结冰,所以也应该采取有效的防滑措施,在地基的防冻措施上也要采取一些必要的手段,这样才能更好的保证施工的质量和施工的效率,地基会受到气候和温度的影响,如果这种情况得不到有效的改善就有可能会造成塌方的情况,在施工结束之后还要采取有效的措施,做好地基的保温工作,同时 还要保证杂物清理的质量。
2、钢筋施工
冬季钢筋施工的过程中需要充分的考虑到钢筋冷拉和焊接的过程,钢筋冷拉主要是指采用对预应力进行有效控制的方式和拉伸率的方法对钢筋进行适当的拉伸,主要就是其在低温的条件下进行钢筋拉伸,这样就控制了应力的大小,在冬季,焊接施工也是非常关键的一个施工流程,这一施工流程主要是在室内进行,因为室外的天气对施工的正常开展会产生非常不利的影响,同时也容易产生一些安全事故,如果焊接的端面处于比较平整的状态,就可以使用预热闪光接的形式和方法然后再对其进行有效的调整,如果不是这样,还可以选择使用先闪光后预热的方式进行焊接,在焊接的过程中要对温度进行严格的控制,如果在低温的条件下还要增加钢筋拉伸的整体长度,适当的提高预热的接触力,为了保证焊接的质量还要进行帮条施工,电弧焊的过程等中应该对温度采取分层控制的原则,还要考虑到焊接电流的大小,这一重要的数值也应该是根据当时的温度和焊条的直径长度来决定的。
3改善冬季混凝土施工的有效措施和方法
3.1蓄热法以加热的方法来确保混凝土施工条件
控制冬季混凝土施工作业的环境温度,可以通过对原材料加热等方式,确保作业温度保持一定的要求,从而减少因温度过低而诱发的冰冻危害,特别是大型建筑工程结构施工时,更要发挥蓄热法的优势。需要注意的是,在对原材料进行加热,需要做好各工序的衔接,如在对水、砂、石进行加热时,要确保混凝土在
搅拌期、运输期,以及浇筑前后保持相对的热量值,以便于确保水泥水化作用的有效发挥;对冬季混凝土温度的保持,要做好相应的防范,如覆盖保温布、延长混凝土的养护期,避免混凝土外露而引起冰冻。同时,蓄热法因施工技术简单有效,对冬季混凝土施工成本较低,是较为理想的施工方法。
3.2外部加热法来构筑混凝土施工温度条件
外部加热法的实施通常适宜在零下10℃以上,特别是对于大结构的施工工程来说,为了获得较为理想的凝结环境,从构件周围的空气进行加热,实现对混凝土及其相关材料整体得到适宜的温度。在加热措施上,有火炉加热法,通过施工现场引入火炉,提高施工现场的整体温度值,促进混凝土快速有效硬化,通常施工工地空间较小时采用火炉加热法,其方法较为简单,其缺点是温度提升速度慢,易干燥,明火和烟气内大量的二氧化碳,对新浇筑的混凝土会造成表面碳化影响。蒸汽加热法的工作原理是利用蒸汽的温度和湿度促进混凝土的硬化效果。在蒸汽加热过程中,加热均衡且易控制,不足是必须依靠专用的锅炉设备,而且加热成本较高,仅适宜较为大型的施工项目,另外蒸汽加热法热量的散失较为严重,也给施工作业带来不利。电加热方法是在混凝土施工中,将钢筋作为电极或者采用外加电热器的方式促进混凝土表面温度的提升,将电能转换为热能电加热法对设备的要求不高,热损失较少,与蒸汽加热法相比更易控制且灵活方便,不足是对电能的消耗较大,施工成本较高,也增加了施工环境中的风险和事故率。暖棚加热法是针对冬季气温较低时,在工地上空搭建暖棚,既可以防范热量散失,又能为施工作业创造温度与湿度都相宜的环境,不足是搭建周期较长,且成本较高。红外线加热法是利用高温电加热或气体红外线发生器对混凝土进行有效的密封辐射加热处理,以改善混凝土的凝结和养护条件。
3.3依靠混凝土各集料间的配合比来优化凝结能力
冬季混凝土施工作业适应外界环境条件上,可以通过对各集料的配比增强混凝土质量,其适宜的作业温度是0℃。具体施工中需要注意:一是对水泥品次的选择,要结合抗冻能力来选择高硅酸盐水泥,其水泥水化放热较大,特别有助于对混凝土早期抗冻能力的提升,同时其自身凝结效果较好,通常3天的抗压强度相当于普通水泥7天的强度;二是对水灰比的控制,适当降低水灰比,减少游离水含量,增加水泥的用量,从而缩短到龄期的混凝土强度;三是掺入一定量的引气剂,通过引气剂的渗入,有助于混凝土在搅拌期能够释放相当数量的微小气泡,
在混凝土进入硬化后仍然能够保持较多的气泡,以改善混凝土的抗冻性能,冬季施工作业时,微小气泡能够增加混凝土的体积,促进混凝土搅拌的均衡流动,也提升了粘聚性和保水性,最大化地减缓了游离水的冰冻速度,也增强了冬季混凝土施工的抗冻标准;四是加入早强外加剂,早强剂是在混凝土硬化初期增强其早期强度,并对后期的养护带来益处,其主要原理是在初凝期能够较好地改善水泥的水化速度,大大缩短凝结时间,促进混凝土在固化早期就具有较强的硬度。不同的早强剂其掺入量也不一致,如复合早强试水剂其用量约为5%,硫酸钠早强剂其用量约为2%。五是对混合集料颗粒大小与强度来说,尽量选择硬度高且缝隙小的集料,使其膨胀系数与砂浆膨胀系数相近,从而减少膨胀差。氯化钠的复合剂,以增强混合物的冰点值,提高混凝土在负温下的液相状态。
结语
建筑工程的施工是一项周期比较长的工作,所以也经常会出现冬季施工的情况,冬季本身和其他季节就有着非常大的差异,所以在施工技术的选择上也要有更加严格的要求,在这样的情况下,只有选择适当的施工技术,才能更好的保证施工的质量,提升工程整体的施工水平,同时我国施工中的其他技术也会相应提升。
参考文献
[1]黄永文.港航建筑冬季施工技术质量措施[J]黑龙江科技信息2008:10.
[2]项玉璞,冬季施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社.
[3]刘伟喜.常见冬季施工技术问题及处理措施[J]今日科苑,2008,(04).