建筑工程冬季施工技术手册(土方工程、钢筋工程、混凝土.doc

冬期施工手册我国地域辽阔，气候复杂。北方广大地区，每年都有较长的负温天气。在这些地区利用冬期进行施工，对加速基本建设有着重要意义。在冬期施工中，从具体条件出发，正确选择施工方法，可以取得较好的技术经济效果。1 施工准备1-1 气象资料1冬期施工的起止时间当气温低于0时，应即采取冬期施工措施，以防止建筑工程遭受冻害。各地采取冬施措施的大致时间，可根据当地多年气温资料，按照室外日平均气温连续5d稳定低于5的范围确定。根据中央气象台19511980年间的统计资料，全国部分城市日平均气温稳定低于5的初终日期如表1。全国部分城市日平均气温稳定低于5的初终日期 表1城市名称初终日期天数城市名称初终日期天数海拉尔25/911/5228哈密25/1025/3150哈尔滨13/1023/4192敦煌26/1022/3147牡丹江13/1022/4191上海11/125/384沈阳25/106/4163武汉5/122/387丹东6/116/4151汉中27/112/395呼和浩特15/1017/4164南昌22/1227/267兰州26/1023/3148桂林6/18/253乌鲁木齐12/1011/4181重庆13/125/112北京12/1122/3130成都31/121/11济南18/1118/3120贵阳11/1228/279锡林浩特2/102/5213昆明21/12/212青岛18/1127/3129康定19/1013/4176银川29/1027/3149昌都30/1029/3150徐州22/1116/3114黑河11/99/6276酒泉19/1011/4174拉萨28/1028/3151西安18/119/3111格尔木10/1022/4194太原1/1126/31452全国部分城市冬期分旬平均气温（表2) 略171-2 准备工作1-2-1 组织措施1进行冬期施工的工程项目，在入冬前应组织专人编制冬期施工方案。编制的原则是：确保工程质量；经济合理，使增加的费用为最少；所需的热源和材料有可靠的来源，并尽量减少能源消耗；确实能缩短工期。冬期施工方案应包括以下内容：施工程序；施工方法；现场布置；设备、材料、能源、工具的供应计划；安全防火措施；测温制度和质量检查制度等。方案确定后，要组织有关人员学习，并向队组进行交底。2.进入冬期施工前，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，学习本工作范围内的有关知识，明确职责，经考试合格后，方准上岗工作。3.与当地气象台站保持联系，及时接收天气预报，防止寒流突然袭击。4.安排专人测量施工期间的室外气温，暖棚内气温，砂浆、混凝土的温度并做好记录。1-2-2 图纸准备凡进行冬期施工的工程项目，必须复核施工图纸，查对其是否能适应冬期施工要求。如墙体的高厚比、横墙间距等有关的结构稳定性，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。1-2-3 现场准备1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。2.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。3.计算变压器容量，接通电源。4.工地的临时供水管道及白灰膏等材料做好保温防冻工作。5.做好冬期施工混凝土、砂浆及掺外加剂的试配试验工作，提出施工配合比。1-2-4 安全与防火1冬期施工时，要采取防滑措施。2.大雪后必须将架子上的积雪清扫干净，并检查马道平台，如有松动下沉现象，务必及时处理。3.施工时如接触汽源、热水，要防止烫伤；使用氯化钙、漂白粉时，要防止腐蚀皮肤。4.亚硝酸钠有剧毒，要严加保管，防止发生误食中毒。5.现场火源，要加强管理；使用天然气、煤气时，要防止爆炸；使用焦炭炉、煤炉或天然气、煤气时，应注意通风换气，防止煤气中毒。6.电源开关、控制箱等设施要加锁，并设专人负责管理，防止漏电触电。全文查看请搜索：建筑工程冬季施工技术手册（土方工程、钢筋工程、混凝土、钢结构） 共114页/tech/detailprof814738SG.htm2 土方工程土在冬期，由于遭受冻结，变为坚硬，挖掘困难，施工费用比常温期高，所以土方工程的冬期施工，必须在经济及技术条件上认为合理时，方可进行。2-1 土的冻结土的冻结有它的自然规律，在整个冬期的冻结深度，在地表面无雪和草皮覆盖条件下的全年标准冻结深度H0可按下式估计：（m） （1）式中 Tm低于0的月平均气温的累计值（取连续十年以上的年平均值），以正号代入。【例】根据气象资料查得某地低于。的月平均气温为：一月-20.2，二月-16，三月-6.2，十一月-6.9，十二月-17.1，试估计该地的全年冻结深度。【解】Tm20.2166.26.917.166.4依公式（1）得=1.9m暴露在外界大气中的土冻结时，其冻结速度与外界气温有表3的规律，但这只是冻结初期的规律，当上层冻结以后，下面土由于有了上层冻结层的覆盖，传热阻发生变化，就不按照这个规律了。根据气温确定土的冻结速度表 表3土的种类在下列气温条件下，接近最佳含水量时，土的冻结速度（cm/h）-5-10-15-20覆盖有积雪的砂质粉土和粉质粘土0.030.050.080.10没有积雪覆盖的砂质粉土和粉质粘土0.150.300.350.50基于土冻结的规律，冬期施工时必须周密计划，组织强有力的施工力量，进行连续不断的施工。一般来说，土方工程尽量安排在入冬之前施工较为合理。2-2 土的防冻土的防冻应尽量利用自然条件，以就地取材为原则。其防冻方法一般有地面耕松耙平防冻、覆雪防冻、隔热材料防冻等，现分述如下：1地面耕松耙平防冻法预定冬期施工的土方工程，土的防冻工作，必须在入冬前进行。其方法是在指定施工的部位，进入寒冻之前将表层土翻松耙平，其厚度宜为2530cm，其宽度宜为开挖时冻结深度的两倍加基槽（坑）底宽之和。如图1所示。图1 预防土冻结耕松耙平图1-天然雪层；2-地表面；3-耕松厚度250mm；4-耙平厚度150mm；5-拟挖掘的地槽轮廓；H-土的最大冻结深度在上述情况下，经过z昼夜后的冻结深度H可按下式计算：H（4PP2） （2）式中 H翻松耙平或粘土覆盖后的冻结深度（cm）；土的防冻计算系数，按表4选用；P冻结指数，；t土体冻结时间（d）；T土体冻结期间的室外平均气温（），以正号代入。土的防冻计算系数 表4地面保温的方法P值1.01.52.0耕松25cm并耙平151617182022242628303030覆盖松土不少于50cm353637394144475155596060【例】某地为粘土，由11月7日开始冻结，于冻结前耕松地面25cm，并耙平之，11月的平均温度为-2.1，12月的平均温度为-8，试计算该地在1月1日的冻结深度。【解】11月冻结了306=24d，12月冻结了31d。11月tT242.15112月tT318248tT51248299P299/10000.3从表4查得17，代入公式（2）得该地在1月1日的冻结深度为：H17（40.30.32）19cm2覆雪防冻法在积雪量大的地方，可以利用自然条件，覆雪防冻，效果很好。覆雪防冻的方法，通常有三种类型：第一种类型是利用灌木和小树林等植物挡风起涡旋存雪，这些植物应等到挖土开始之前再铲除，如图2。图2 利用植物挡雪防冻第二种类型是在面积宽阔而又没有植物的地面上，可设篱笆或造雪堤以为积雪之用，设置时应使长边垂直于主要方向，其互相间的距离从10h到15h，h是篱笆或雪堤的高度，通常采用0.51m，如图3。图3 设置篱笆或雪堤挡雪防冻第三种类型是在面积较小的地面，特别是拟挖掘的地沟面，若在土冻结之前，初次降雪后，即在地沟的位置上挖沟。深度为3050cm，宽度与预计深度的两倍加基槽（坑）底宽之和。随即将雪填满，即可防止未挖掘的土冻结，如图4。图4 挖沟填雪防冻H0-土的最大冻结深度3保温材料防冻法面积较小的地面防冻，可以直接用保温材料覆盖，覆盖层的厚度h可按下列公式计算：hH/ （3）式中 h保温材料厚度（cm）；H不保温时的土体冻结深度（cm）；各种材料对土体冻结影响系数，按表5选用。各种材料对土体冻结影响系数 表5土壤种类保温材料树叶刨花锯末干炉渣麦草膨胀珍珠岩炉渣芦苇草帘泥炭土松散土密实土砂土2.01.41.12粉土1.62.01.08粉质粘土1.62.02.06粘土0注：1表中数值适用于地下水位在冻结线1m以下。2当地下水位较高时（饱和水的），其值可取1.0。3松散材料表面应加以盖压，以免被风吹走。【例】某工地计划在1月份开始挖槽，根据气象资料计算，如无保温层时土的冻结深度可达67cm，为防止冻结，拟用锯末覆盖保温。土为粉土，应铺多厚的锯末？【解】查表5得2.7，代入公式（3）锯末厚h67/2.725cm在被保温地面上的全部保温层厚度必须一致。保温层铺出的宽度，应不小于最大冻结深度。如图5所示。图5 保温层铺出的宽度示意H0-土的最大冻结深度；D-基础埋深开挖完的土方，必须防止基槽（坑）的底部受冻或相邻建筑物的地基及其他设施受冻。如基槽（坑）挖完后不能及时进行下道工序施工，应在基底标高上预留适当厚度土层，并覆盖保温材料保温。3 砌体工程3-1 基本要求1砌体工程的冬期施工方法，有外加剂法、暖棚法等。由于掺外加剂砂浆在负温条件下强度可以持续增长，砌体不会发生沉降变形，施工工艺简单，因此砖石工程的冬期施工，应以外加剂法为主。对地下工程或急需使用的工程，可采用暖棚法。2对材料的要求：（1）普通砖、空心砖、灰砂砖、混凝土小型空心砌块、加气混凝土砌块和石材在砌筑前，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。（2）砂浆宜优先采用普通硅酸盐水泥拌制；冬期砌筑不得使用无水泥拌制的砂浆。（3）石灰膏、粘土膏或电石膏等宜保温防冻，如遭冻结，应经融化后方可使用。（4）拌制砂浆所用的砂，不得含有直径大于1cm的冻结块和冰块。（5）拌合砂浆时，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。（6）冬期砌筑砂浆的稠度，宜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。具体要求如表11。冬期砌筑砂浆的稠度 表11砌体种类稠度（cm）砖砌体813人工砌的毛石砌体46振动的毛石砌体233水的加热方法，当有供汽条件时，可将蒸汽直接通入水箱，也可用铁桶等烧水；砂子可用蒸汽排管、火坑加热，也可将汽管插入砂内直接送汽。直接通汽需注意砂的含水率的变化。采用蒸汽排管或火坑加热时，可在砂上浇些温水（加水量不超过5%），以免冷热不匀，也可加快加热速度。砂不得在钢板上灼炒。水、砂的温度应经常检查，每小时不少于一次。温度计停留在砂内的时间不应少于3min，在水内停留时间不应少于1min。4砂浆在搅拌后的温度可按下式计算：Tp0.9（mceTce0.5mlTlmsaTsa）4.2Tw（mw0.5mlwsamsa）4.2（mw0.5ml）0.9（mce0.5mlmsa） （9）式中 Tp砂浆在搅拌后的温度（）；mw、mce、ml、msa水、水泥、石灰膏、砂的用量（kg）；Tw、Tce、Tl、Tsa水、水泥、石灰膏、砂的温度（）；wsa砂的含水率。全文查看请搜索：建筑工程冬季施工技术手册（土方工程、钢筋工程、混凝土、钢结构） 共114页/tech/detailprof814738SG.htm4 钢筋工程4-1 基本要求1钢筋在负温下的力学性能在负温条件下，钢筋的力学性能要发生变化：屈服点和抗拉强度增加，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，这种性质称为冷脆性。影响钢筋负温力学性能的因素很多。钢材的化学成分如碳、磷、硅的含量都要增加其冷脆性，而镍、钒、钛的存在则可以改善韧性。钢筋在冷拉后冷脆性增加。时效对低强度钢筋特别是对碳素钢筋的塑性和韧性影响较大，而对高强度钢筋的影响并不十分显著。钢筋的接头经焊接后热影响区内的韧性将要降低，若焊接工艺掌握不当，将使钢筋的塑性和韧性明显下降，综合性能变劣，如果焊接接头冷却过快或接触冰雪，也会使接头产生淬硬组织。此外钢筋在加工过程中所造成的表面缺陷如刻痕、撞击凹陷、焊接烧伤和咬肉等，也会显著增加其冷脆性。2在负温下承受静荷载作用的钢筋混凝土构件，其主要受力钢筋可选用符合国家标准的热轧钢筋、余热处理钢筋、热处理钢筋、高强度圆形钢丝、钢绞线及冷拔低碳钢丝。3在-20-40条件下直接承受中、重级工作制吊车的构件，其主要受力钢筋宜选用细直径且碳及合金元素含量为中、下限的钢筋。4对在寒冷地区缺乏使用经验的特殊结构构造，或易使预应力钢筋产生刻痕或咬伤的锚夹具，一般应进行构造、构件和锚夹具的负温性能试验。5在负温条件下使用的钢筋，施工过程中要加强管理和检验。钢筋在运输、加工过程中注意防止撞击、刻痕。特别是在使用高强度钢筋时尤应注意。5 混凝土工程5-1 基本要求1混凝土工程的冬期施工，要从施工期间的气温情况、工程特点和施工条件出发，在保证质量、加快进度、节约能源、降低成本的前提下，选择适宜的冬期施工措施。2新浇筑的混凝土如果遭冻，拌合水冻结成冰，水结成冰后的体积增加约9%，同时水泥的水化作用也停止进行。在恢复正温养护以后，会使水泥浆体中的孔隙率比正常凝结的混凝土显著增加，从而使混凝土的各项物理力学性能全面下降。如抗压强度约损失50，抗渗等级降低为零，混凝土与钢筋的粘结力也有大幅度的降低。因此遭受过冻害的混凝土不仅力学强度降低，而且耐久性能严重劣化。如在施工时增加混凝土中的水泥用量提高混凝土的强度等级，虽然抗压强度可以相应增加，但耐久性仍得不到改善。因此从保证混凝土工程全面质量出发，在冬期施工中必须防止混凝土在硬化初期遭受冻害，并尽早获得强度。3混凝土的温度降至0前，其抗压强度不得低于抗冻临界强度。抗冻临界强度规定如下：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土，为设计的混凝土强度标准值的30%；矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土，为设计的混凝土强度标准值的40，但C10及C10以下的混凝土，不得低于5.0N/mm2。如施工需要提高混凝土强度等级时，应按提高后的强度等级确定。4冬期施工的混凝土，为了缩短养护时间，一般应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，用蒸汽直接养护混凝土时，应选用矿渣硅酸盐水泥。水泥的强度等级不宜低于42.5，每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg，水灰比不应大于0.60并加入早强剂。5为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是：控制坍落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。6为了防止钢筋锈蚀，在钢筋混凝土中，氯盐掺量不得超过水泥重量的1%（按无水状态计算）。掺氯盐的混凝土必须振捣密实，且不宜采用蒸汽养护。在下列情况下，不得在钢筋混凝土中掺用氯盐：（1）在高湿度空气环境中使用的结构（排出大量蒸汽的车间、澡堂、洗衣房和经常处于空气相对湿度大于80的房间以及有顶盖的钢筋混凝土蓄水池等）；（2）处于水位升降部位的结构；（3）露天结构或经常受水淋的结构；（4）有镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构，以及有外露钢筋预埋件而无防护措施的结构；（5）与含有酸、碱或硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构；（6）使用过程中经常处于环境温度为60以上的结构；（7）使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构；（8）薄壁结构、中或重级工作制吊车梁、屋架、落锤或锻锤基础等结构；（9）电解车间和直接靠近直流电源的结构；（10）直接靠近高压电源（发电站、变电所）的结构；（11）预应力混凝土结构。素混凝土中氯盐掺量不得大于水泥重量的3%。7掺有尿素的混凝土，在自然干燥过程中，会在表面析出白色结晶物，影响美观。因此尿素掺量不得超过水泥重的4%。掺有尿素的混凝土在封闭环境中会散发出刺鼻臭味，影响人体健康，因此不能用于整体现浇的剪力墙结构或楼盖结构。全文查看请搜索：建筑工程冬季施工技术手册（土方工程、钢筋工程、混凝土、钢结构） 共114页/tech/detailprof814738SG.htm6 越冬工程维护6-1 基本要求1对于按采暖设计而冬期不能采暖的新建工程，跨年施工的在建工程，以及停建、缓建工程，在入冬前均应编制越冬维护措施。2越冬工程保温维护，应就地取材。保温层的厚度由热工计算确定。3在制定越冬维护措施之前，要认真检查核对有关工程地质、水文资料、当地气温资料等，以及地基土的冻胀特征和最大冻结深度。4施工场地和建筑物周围必须做好排水，严禁地基和基础被水浸泡。5在山区坡地建造的工程，入冬前应根据地表水流动的方向设置截水沟、泄水沟，使水不在建筑物周围存积，也不得在建筑物底部设暗沟、盲沟疏水。6凡按采暖要求设计的房屋竣工后，应及时采暖，并使室内最低温度保持在5以上。6-2 在建工程1在冻胀土地区建造房屋基础时，应按设计要求做好防冻害处理。当设计无要求时，应采取以下措施：（1）当采用独立式基础或桩基时，基础梁下部应做掏空处理。强冻胀性土可预留200mm，弱冻胀性土预留100150mm，空隙两侧用立砖挡土回填。（2）当采用毛石砌筑基础或短桩基础时，应考虑冻胀影响。可在基础侧壁回填厚度为150200mm的混砂、炉渣或贴一层油纸，深度为8001200mm。（3）浅埋基础越冬时，应覆盖保温材料保护。2设备基础、构架基础、支墩、地下沟道以及地墙等越冬工程，均不得在已冻结的土层上施工。上述工程越冬时如可能遭冻，应进行维护。3支撑在基土上的雨篷、阳台等悬臂构件的临时支柱，入冬后若不能拆除时，支点应采取保温防冻胀措施。4水塔、烟囱、烟道等构筑物基础，在入冬前应回填至设计标高。5室外地沟、阀门井、检查井等除回填至设计标高外，还应盖好盖板进行越冬维护。6供水、供热系统试水、试暖、打压后，如不能立即投入使用，在入冬前应将系统内的残存积水排净。7地下室、地下水池在入冬前应按设计要求进行越冬维护，当设计无要求时，应采取如下措施：（1）基础及外壁侧面回填土应填至设计标高，若不具备回填条件时，应填松土或炉渣进行保温。（2）内部残存水应排净，底板应用保温材料覆盖，覆盖厚度由热工计算确定。6-3 停、缓建工程1冬期停、缓建工程应停在下列位置：（1）砖混结构应停在基础上部地梁位置，楼层间的圈梁或楼板上皮标高位置。（2）现浇混凝土框架应停在施工缝位置。（3）烟囱、冷却塔或筒仓宜停在基础上皮标高或筒身任何水平位置。（4）混凝土水池底部，应按施工缝要求确定，并应有止水设施。2已开挖的基坑（槽）不宜挖至设计标高，预留200300mm，越冬时应对基底保温维护，待复工后挖