混凝土冬季施工措施样本.doc

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1.1  混凝土冬季施工条件
中国行业标准《建筑工程冬期施工规程》JGJ104- 97规定当室外日平均气温连续五天稳定低于5 ℃, 即满足冬期施工条件。工程进入冬施阶段, 水泥混凝土工程应相应采取冬季施工措施。

1.2  混凝土受冻害损伤的原理
国内外对混凝土冬季施工理论和方法的探索研究认为, 混凝土受冻害损伤能够分为两种情况: (1)剥落脱皮是由于冻融引起的混凝土表面材料的损伤; (2)内部损伤是表面没有可见效应而在混凝土内部产生的损害, 它导致混凝土性质改变(如动弹性模量降低)。至于新拌混凝土受冻害损伤后则会导致混凝土冻胀破坏。水泥的水化作用是混凝土拌和物能凝结硬化, 并最终获得强度的关键。而水泥的水化作用的速度是随着温度的升高而加快的。当温度降低到O℃时, 存在于混凝土中的水有一部分开始结冰, 逐渐由液相(水)变为固相水, 水化作用减慢, 强度增长相应减慢。当混凝土中的水完全结冰后, 水化作用停止, 强度也就不再增长。同时, 水结冰后体积约增大9％, 产生冰胀应力, 这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期应力值; 另外, 水结冰后, 还会在骨料和钢筋表面产生冰凌, 削弱水泥浆和骨料及钢筋的粘结力; 冰凌融化后, 又会在混凝土内部形成空隙, 所有这些因素都将导致混凝土强度以及耐久性能的降低。因此, 在混凝土冬季施工中, 水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键, 新浇混凝土在冻结前若有一段预养期, 能够增加内部液相, 减少固相, 加速水化作用。混凝土受冻前预养期长, 获得初期强度较高, 则化冻后继续养护, 强度还会增长, 后期强度几乎没有损失; 反之, 后期强度会有不同程度的损失。混凝土冻结前, 要使其在正常温度下有一段预养期, 以加速水泥的水化作用, 使混凝土获得不遭受冻害的最低强度, 一般成为临界强度。《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104—1997)规定, 普通混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制时, 临界强度不低于设计的混凝土强度标准值的30％, 掺用防冻剂的混凝土, 当室外最低气温不低于一15℃时不得小于4.0 N/mm2。
1.3  冬季施工应解决的问题
一是如何确定混凝土最短的养护龄期, 二是如何防止混凝土早期冻害, 三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。
1.4  混凝土冬季施工具体措施
在实际工程中, 要根据施工时的气温情况、 工程结构状况、 构件厚薄与外露情况、 工期紧迫程度、 水泥及外加剂性能、 保温材料性能、 热源的条件等, 来选择合理的施工方法。一般来说, 冬季施工对于同一个工程, 在不同的时段能够有若干个不同的方案。一个理想的方案, 应当用最短的工期, 最低的施工费用, 来获得最优良的工程质量, 也就是工期、 费用、 质量最佳化。
当混凝土工程进入冬季施工时, 只要采用适当的施工方法, 避免新浇筑混凝土早期浸冻, 使外露混凝土与冬季气温保持较小温差, 也会取得象在天暖施工时的效果。
1.4.1  混凝土冬季施工的材料储备保温和加温
(1)为避免入冬以后进料困难、 砂石料在料场或运输过程中受冻, 砂石料应在入冬前组织进场; 砂石料应在入冬前盖上草袋以及棉毡或采取其它措施, 必须保证砂石料不受冻、 温度在0℃以上, 同时防止出现冰雪、 冻块进入搅拌机内, 给混凝土温度带来损失; 防止过大的冻块堵塞砂石料输送带; 防止部分冻块进入搅拌机内会很难被粉碎、 溶化, 严重影响混凝土质量; 水泥、 外加剂应在库房或暖棚内进行保温, 禁止对其进行直接加温; 冬季温度过低, 应提前做好水源储备并防止污染。
(2)在对搅拌站进行搭设温棚保温、 砂石料保持正温的情况下, 混凝土拌合料要加温, 拌合水加热温度根据混凝土拌合物混合温度和计算控制。水的加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时, 水可加热至80℃以上, 但此时要先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀, 再加水泥, 以免水泥与热水直接接触。当加热水不能满足要求时, 可将骨料均匀加热, 其加热温度不应高于60℃。片石混凝土掺用的片石可预热。水泥不得直接加热, 能够在使用前转运入暖棚内预热。
1.4.2  混凝土的配合比设计及拌和
(1)混凝土配合比设计采取高效减水剂尽量降低水灰比并经过充分水化, 就有可能做出实际上不包含可冻水的饱和混凝土构件。
(2)选用岩石吸水率较低(如吸水重量在0.5％以下的岩石), 可冻水极少, 骨料表现安全, 不受冰冻伤害, 同时使用小颗粒石粒能够得到较大抗冻性保证。
(3)混凝土卸出拌合机时的最高允许温度为40℃, 低温早强混凝土的拌合温度不高于30℃。
1.4.3  混凝土的运输
(1)正确选择拌合机摆放位置, 尽量缩短运输距离, 选择最佳运输路线, 缩短运输时间。
(2)正确选择运输容器的形式、 大小和保温材料。对长距离的运输, 采用混凝土输送车, 容量根据混凝土施工用量和浇筑时间选择。距离较小时可采用敞开式运输车, 但必须加盖隔热材料。
(3)尽量减少装卸次数并合理组织装入、 运输和卸出混凝土工作。
1.4.4  混凝土的浇筑
(1)混凝土浇筑前, 清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢, 当环境气温低于一10℃时, 采用暖棚法将直径大于25cm的钢筋加热至正温。
(2)混凝土的灌注温度在任何情况下均不低于5℃ , 细薄截面混凝土结构的灌注温度不宜低于10℃ , 混凝土分层连续灌注, 中途不间断, 每层灌注厚度不大于20cm, 并采用机械捣固。
(3)旧混凝土要冲洗干净, 并进行加温, 包括模板、 钢筋均必须采取有效措施如暖棚进行加温至10℃ 以上方可进行混凝土浇筑。尽量减少因施工操作引起的混凝土拌合物温度损失, 如减少混凝土暴露时间, 及时对混凝土予以保温。
(4)新、 旧混凝土施工缝的清理:
a．前层混凝土的强度不得小于1.2 MPa。
b．施工缝处的水泥砂浆、 松动石子或松弱混凝土必须凿除干净, 并用水冲洗干净, 但不得有积水。
c．新混凝土在浇筑前, 宜在横向施工缝处先铺一层厚约15cm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。然后再继续浇筑新层混凝土。施工缝处的新层混凝土要重点捣实。
d．冬期施工接缝混凝土时, 在新混凝土浇筑前对结合面进行加热使结合面有5℃以上的温度, 浇筑完成后, 及时加热养护使混凝土结合面保持正温, 直至浇筑混凝土获得规定的抗冻强度。
e．当旧混凝土面和外露钢筋暴露在冷空气中时, 对新、 旧混凝土施工缝1．5 m范围内的混凝土和长度在1.0 m范围内的外露钢筋进行防寒保温。
f．混凝土采用机械捣固并分层连续浇筑, 分层厚度不小于20cm。
1.4.5  冬季施工的混凝土养护
混凝土养护采用暖棚法和掺加防冻剂法养护。
(1)暖棚法养护: 此方法适用于框架施工。
a．在构筑物周围用钢管搭设大棚, 用彩胶布包裹密封, 大棚搭设必须牢固、 不透风, 上覆盖草袋。
b．采用燃煤取暖炉加热, 必须将炉的排气管引出棚外, 将烟气排到棚外。以防止煤气中毒和氧化碳浓度过高而加速混凝土的碳化。
c．暖棚内底部温度不低于5℃ , 当低于5℃时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间, 安排专人对煤炉进行检查, 填加燃煤等, 同时能够用大功率碘钨灯加温, 保持棚内温度。
d．暖棚内应有一定的湿度(由实验室测定), 当湿度不够时, 要向混凝土面及模板洒水或覆盖润湿的草袋。
(2)混凝土掺加防冻剂的养护。
a．混凝土外露表面采用彩胶布加草袋进行覆盖, 在负温情况下不得浇水养护。
b．混凝土养护初期的温度, 不得低于防冻剂规定的温度, 当达不到规定的温度时, 且混凝土强度小于3.5 MPa时要采取保温措施, 使混凝土温度不低于防冻剂规定的温度。
1.4.6  混凝土拆模
(1)冬季混凝土拆模强度应满足以下要求:
满足混凝土正常温度下拆模强度的要求, 并同时满足抗冻要求的规定。正常温度下混凝土拆模强度规定如下: 侧模在混凝土强度达到2.5 MPa以上, 且其表面及棱角不因拆模而受损时, 方可拆模。底模应在混凝土强度符合以下要求时方可拆模。
(2)混凝土与环境的温差不得大于15℃, 当温度差在10℃以上, 但低于15℃时, 拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖措施, 如覆盖草袋及彩胶布。
(3)采用暖棚法养护的混凝土, 当养护完毕后环境气温仍在0℃以下时, 应待混凝土冷却至5℃以下后, 方可拆除模板。
1.4.7  冬季施工混凝土质量检查
冬季混凝土质量检查除满足一般混凝土要求外还要满足下列要求。
1)在混凝土拌制和灌注期间, 测定水和粗细骨料装入搅拌机时的温度、 混凝土的拌制温度、 灌注温度和环境温度。每一工作班至少检测4次。用低温早强混凝土或用蓄热法养护混凝土时, 在灌注后3d内随时进行检测。
2)冬季施工混凝土除按规定制作标准养护的试件外, 还根据建筑物养护、 拆模和承受荷载的需要, 制作施工检查试件, 借以查明强度的发展情况。施工检查试件的养护应与建筑物相同。
1.4.8   测 温
进入11月后试验员即开始测量大气温度的最高、 最低及平均气温。共设置两处, 一处设在作业面附近, 一处设在标养室附近, 两点测量值的平均值为当日当时大气温度; 混凝土入模温度, 应每车测量并做好记录, 其内容为入模混凝土温度及覆盖温度; 混凝土养护温度在混凝土强度未达到临界强度之前, 每隔2h测量一次, 达到受冻临界强度以后, 每隔6 h测一次。测点布置须符合(JGJ104—1997)的要求。
2  冬季施工的管理措施
2.1  冬季施工的人员管理措施
冬季施工管理人员, 经过基本知识的培训, 了解冬季施工任务、 特点, 在组织生产过程中, 能够统筹安排劳动力, 及时做好冬季施工准备工作, 顺利进入冬季施工, 避免因气温突变造成质量事故或停工。职工劳动保护: 冬季施工劳动保护用品按照所制定的劳动保护有关规定并及时发放给职工。施工现场施工、 夜间测温、 供暖值班人员应充分考虑棉大衣、 棉(皮) 帽、 防滑鞋、 手套、 手电、 试电笔等。临时供电照明线路应进行检查, 不符合规定的应及时更换。职工食堂应备有保温箱, 对饭菜进行保温, 同时对遮盖的食品材料, 要坚持消毒制度。
2.2  冬季施工设备的使用和维修
恶劣的自然环境给施工机械设备的施工作业带来很大困难, 特别在冬季施工中, 尤为突出。为了保证施工机械设备在冬季施工中能正常运转、 安全作业, 必须采取合理的使用方法和正确的维护手段, 以充分发挥施工机械设备在冬季施工中的作用。
2.2.1  施工机械的合理使用
在冬季施工中, 施工机械设备生产效率严重下降, 冷启动性能差。为了保障机械备在冬季施工中有良好的技术性能, 充分发挥机械的效率, 必须做到以下几点:
1) 设备操作人员严格按照高寒地区的设备操作规章和维修保养规程执行, 根据生产厂家对设备性能的各项技术要求进行实施。
2) 正确选择适合冬季设备使用的各种油料、 蓄电池等其它附件。如燃油必须使用- 35 号柴油, 机油采用冬季机油和高原低温蓄电池等。
3) 对施工的设备实行”三定”制度, 执行岗位责任制, 使设备使用和管理真正落实到位, 每个环节都有人管, 以保证设备的技术状况。
4) 统筹安排、 合理调配、 保证重点。根据施工现场和作业环境, 选择相应的施工设备。
2.2.2　施工机械的正确维修保养
在冬季施工中, 由于施工机械设备的损害较大, 故障率也比较高, 因此设备的维修保养工作特别重要, 它是确保设备完好程度的重要手段。设备操作人员必须严格按照高原设备维修保养规程, 根据生产厂家对设备的维修保养要求, 由操作人员配合厂家专业维修人员进行各级保养。如日常保养、 定期保养及特殊保养等, 以恢复机械设备的性能。同时坚持”养修并重、 预防为主”的原则, 有计划地按照保养规程对设备进行技术保养, 使设备经常保持清洁、 整齐、 润滑、 安全。
2.3  认真做好冬季施工的管理和协调
运用全面质量管理的方法指导冬季施工管理, 在冬季施工时, 根据总的目标和计划安排, 制定在一定时期的阶段性目标和计划、 质量管理点, 在各级部门之间展开, 使整体形成一个从上到下、 从大到小的目标链, 并加强监督和控制机制。
2.3.1  冬季施工技术管理
技术管理应首先熟悉设计图纸, 制定合理的施工技术方案, 对不适宜冬季施工的工程项目, 提前与设计、 业主、 监理部门进行协商, 提出合理施工修改方案。认真做好冬季施工的技术交底工作, 确保每道工序都能按照规程执行, 使施工人员对冬季施工的规程和质量标准做到心中有数, 并定期不定期进行检查。
2.3.2  冬季施工的安全管理
在冬季施工中, 对所有员工定期、 不定期进行技术安全教育, 结合工程任务情况在施工前做好安全技术交底, 并配备好安全防护用品。施工方案必须有现场电器或设备位置平面图, 严禁使用裸线, 并防止电线冻结在冰雪中。大风雪后, 应对供电线路进行检查, 防止断线造成触电事故。冬季热水锅炉使用时, 须加强锅炉保养和维修, 交接班时要检查锅炉的运行记录, 操作人员在锅炉的运行中应集中精力, 坚守岗位。