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冬期施工常见质量事故分析及防治
摘要：冬期施工中仍存在着好多质量事故问题，有必要进行分类研究。本文分别从土方工程、砌体工程和混凝土工程等方面对冬期施常见工质量问题及防治进行了探索分析
关键词：冬期施工；质量事故；防治；处理

我国东北、华北、西北地区许多省份处于亚温带地区，每年冬季持续时间长达3～6个月之久。在工程建设中，为加快工程进度，都不可避免地要进行冬季施工。我国气候特点属于大陆性气候，冬季寒冷，空气干燥，又经常遭受到西伯利亚寒流侵袭影响，气温会骤然下降，造成冬期施工质量事故事故频频出现，为此在以下三个方面对冬期施工的质量事故的分析及防治进行探索研究。
1 土方工程常见事故分析及防治
1.1 基础下残留冻土层过厚使地基融沉
（1)事故现象
在气温上升，解冻后较长一段时间内，墙体出现裂缝，由裂缝的走向来看，属于基础沉降不均而引起。房屋两端裂缝呈正八字形；房屋中央部位的裂缝呈上宽下窄或上窄下宽。
（2)原因分析
春融期间挖土方到达基础地面标高时，下面扔存在较厚的冻土层，因缺乏冻土特性的知识，而把基础放在过厚的冻土层上。解冻之后几个月时间内，由于基础下冻土层融化地基产生压缩变形,加之地质土不均匀，溶化后压缩变形也不同，以及由于阳面和阴面冻土融化速度不同等原因，使基础及基础发生不均匀沉降而导致墙体裂缝。
（3)防治办法
在季节性冻土地区，基础下留有一定厚度的残留冻土层是允许的。应按国家规范要求来确定容许残留冻土的厚度。
（4)事故处理
由于残留冻土层过厚而产生不均沉降是一次性的，当墙体裂缝趋于稳定后，不再会扩展。因此，可根据墙体裂缝情况采取相应措施，一次处理完毕。
1.2 开挖基槽后施工不及时使基底受冻
（1)事故现象
与“基地残留冻土层过厚的事故”现象相似
（2)原因分析
地槽开挖后由于某种原因没有及时施工，使地槽受冻。由于土的含水率不同、室外温度不同，基槽冻深也不同。基础施工时在冻土层上进行，当此冻土层厚度过大，气温上升、地基土解冻后，地基产生不均匀压缩变形，基础下降不均匀，导致墙体开裂。
（3)防治办法
冬期基槽开挖后不能及时施工时，应按土方工程有关规定，对开挖基槽进行人工维护，采取有效保护措施，防止基槽土受冻。保温厚度应通过热工计算。
（4)事故处理
裂缝出现后，经过一个夏季已基本稳定，要在临冬之前将墙体裂缝处理完毕。
1.3 冻结法施工用砂垫层和砂石垫层造成融沉
（1)事故现象
当人工地基采用砂垫层和砂石垫层时，在解冻后出现基础不均匀下沉、墙体开裂等。
（2)原因分析
冬期施工砂垫层和砂石垫层时，对砂石没有加热，也没加防冻剂溶液，而采用冷施工，分层夯实。实质上冻结的砂石再表面有一层冰膜，即使夯实，也是在冻结条件下进行的。待解冻之后冰膜融化，砂石垫层产生融沉，是墙体开裂。
（3)防治办法
如必须在冬期施工砂垫层和砂石垫层时，应采取将砂石加热，控制含水率不大于起始冻胀含水率，并按当时温度参入适量的防冻外加剂，然后分层夯实，施工完毕后及时做好保温，以防砂石冻结。
（4)事故处理
因砂垫层和砂石垫层冻胀后融沉而产生墙体裂缝是一次性的，不必急于处理，带夏季彻底融化后变形停止时再做处理。
1.4 越冬工程基础被冻胀拱起
（1)事故现象
完全按设计图施工的工程，当年不能交付使用而越冬，冬季基础被冻起，墙体产生裂缝。在寒冷地区多发生再内墙基础被冻起，夏季又恢复。
（2)原因分析
虽基础埋深符合设计要求，但设计只考虑当年交付使用，而没有考虑越冬。若地基属于冻胀性土，内墙基础埋深较浅地基土产生冻胀使墙体产生裂缝。
（3)防治办法
越冬时，应在结冻之前与设计部门共同商定越冬措施。
（4)原因处理
由于没有采取越冬措施而使地基冻胀也属于一次性的，应在来年之后对墙体裂缝进行处理。
1.5 用冻土块回填使地面下沉
（1)事故现象
解冻后发现回填冻土的地面下沉，形成陷坑， 影响正常使用。在工业建筑中，由于地面下沉，使其上部设备也随之下沉。
（2)原因分析
由于用超规定粒径的冻土块和超过最大冻土含量的土进行填方，即使夯实，也达不到致密的效果，冻土在冬季很硬，填方空隙较大，待冻土解冻之后，发生融沉，出现陷坑。一般呈现出较大沉陷量。
（3)防治办法
不应采用冻土进行填方，冬期施工填方之前应准备好暖土，或冻土加温融化才可利用。冬期施工中填方工程应遵守有关规定。
（4)事故处理
由于采用冻土填方造成融沉，使地面塌陷的事故是一次性的，待融沉完毕之后进行继续填平的处理。如管沟发生塌陷，应先检查管道有无损坏，然后填平。
1.6 楼房散水冻胀裂缝
（1)原因分析
散水垫层基础都在冰冻线以上，表面含水率较高，当土壤受冻后膨胀，使混凝土或砖散水出现裂缝，靠墙部位与墙脱离。
（2`)防治办法
基础垫层下换非冻胀土如碎石类、砂类土。一般不冻胀或冻胀较小，一般冻胀率小于1%即冻结时无水分迁移，若采用冻胀率在1%~3%即冻胀时水分迁移很少，地面或散水无明显隆起。垫层下不换土可将散水混凝土改为预制混凝土板块允许其冻胀，在预制混凝土板块之间用嵌缝膏灌严。
2 砌筑工程常见事故分析及防治
2.1 冻结法砌毛石基础使毛石与砂浆没粘接
（1)事故现象
冬期施工的毛石基础，在来年解冻之后发现砂浆与毛石之间没有粘接牢固，没有形成整块毛石砌体，用手就可以把砌完的毛石拿下来，基础丧失承受上部荷载的能力。已砌完的毛石之间有错动变位的现象，上部结构砌体出现裂缝或产生位移。
（2)原因分析
用冻结法砌筑毛石基础时，沙子没有加热，用凉水搅拌砂浆，毛石一直在露天堆放，与寒冷的室外温度相同，整个毛石都处在负温状态。砂浆放在毛石上立即冻结，或在毛石表面形成冰薄膜，使砂浆与毛石之间没有粘接。
（3)防治办法
原则上乱毛石是不允许用冻结法施工的，如必须在冬期施工时，应在砂浆内参入适量的防冻剂。即使采用掺盐砂浆，也不宜在-20℃一下露天施工毛石砌体。当气温在-20℃以下时可采用暖棚法施工。毛石应在砌筑前一天搬入暖棚内预热。为让只砂浆与毛石表面温差过大而产生冰膜，施工时此温度应控制在20℃以内。
（4)事故处理
如砂浆与毛石基本没有粘接在一起，毛石砌体失去整体性时，应拆除重砌，不宜采取补强办法。如果在上部主体结构都已施工完毕，拆除重砌已不现实，只好采用补强加固的办法。可在毛石砌体外加一层钢筋混凝土套箍或采取其他加固办法。
2.2 砖柱、墙垛、砌体受冻
（1)事故现象
当主体结构基本完成时，解冻期间沉重的砖柱及尺寸比较小的墙垛，发生裂缝现象。裂缝部位在砖柱中部附近，竖直向上，使构造柱造成劈裂，形成危险因素。
（2)原因分析
冬期施工时，由于当时气温较低，砌筑完毕后没有及时对外露表面进行覆盖保温，使砌体表面受冻，表面粉化。由于砖柱截面的比例是较大的，只能靠剩余未受冻害截面承载，其承载能力不足而产生裂缝。
（3)防治办法
冬期施工砖柱、墙垛时，不宜采用冻结法，应采用掺盐砂浆法施工。气温较低时，砌体砌筑完毕后，其外露表面应加以覆盖，进行有效保温，防止砂浆早期受冻。砌体解冻时，对砫上的梁、过梁是否进行支顶，需按设计要求进行。
（4)事故处理
对此砖柱上的梁、过梁进行支顶，将受冻层的砂浆清除，而后采用钢筋筒箍办法或角钢套筒对砖柱、砖墙垛进行加固。
2.3 外墙饰面泛碱析盐问题
（1)事故现象
外墙抹灰及饰面工程常采用水泥砂浆做饰面，但冬期施工经常出现颜色不均、析白或盐析现象，而影响了装饰效果。
（2)原因分析
析白原因为水泥水化时生成的氢氧化钙析出灰层表面，在冬施时，水泥砂浆凝结及硬化较慢泛碱问题较多。
颜色不均匀是由于灰面析出少量氢氧化钙造成的。
析盐问题主要是抹灰掺入氯化钠及硫酸钠过多引起的。
（4)防治办法
水泥砂浆中冬施改掺氯化钙或亚硝酸钠表面不易析盐。
水泥砂浆中掺入复合抗冻剂可防止泛碱盐析问题。
3 混凝土工程常见事故分析及防治
3.1 防冻外加剂不符要求出现的质量事故
3.1.1 掺氯盐过量使钢筋锈蚀
（1)事故现象
一般在交付使用两年左右，混凝土构件沿主筋开裂，越裂越严重，最后钢筋周围的混凝土保护层完全脱落，使钢筋外露。
钢筋混凝土柱沿竖向在钢筋位置处产生通长裂缝经过十余年锈蚀过程，使受力筋直径大大减小。
现浇钢筋混凝土板底的钢筋保护层完全脱落。
（2)原因分析
氯盐对钢筋有锈蚀作用，超量掺氯盐，又没有加防锈剂，使受力筋生锈。锈体积膨胀，沿受力筋方向将混凝土保护层胀裂，随着时间的推移，锈越来越多，最后保护层脱落。
（3)防治办法
冬期施工一般的钢筋混凝土结构可采用加阻锈剂的氯盐防冻剂。其掺量不得超过规范规定。混凝土必须经振捣密实，不宜用蒸汽养护。对一些特殊结构的钢筋混凝土结构不得掺入氯盐。详见《混凝土结构工程施工质量验收规范》（ GB 50204-2002）
（4)事故处理
屋架采用钢靴元宝筋加固较为适合，钢靴套在屋架支座上作为元宝筋的锚固钢板，在元宝筋上预加应力使元宝筋承受屋架部分荷载，使原有下弦减轻负担，弥补钢筋的锈蚀。对上锈钢筋经除锈后采取封闭处理，使其与空气隔绝，保护钢筋正常工作。
梁加固将外露钢筋的锈除掉，抹高标号水泥砂浆，做封闭处理。待砂浆达到设计强度之后用元宝筋加固。预制柱或现浇柱采用外包角钢或紧箍的办法控制裂缝继续发展。
3.1.2 防冻外加剂超掺使凝土后期强度不足
防冻剂与早强剂复合使用时，通常用三乙醇胺做早强剂。为使混凝土很快具有临界强度，而超惨量使用三乙醇胺结果适得其反，使混凝土后期强度损失很大。其常用掺量为0.03%~0.04%，不得超过0.05%。
冬施大量使用亚硝酸钠使混凝土强度不足，影响耐久性。
3.1.3 现浇框架掺硫酸钠出现粉包
（1)事故现象
框架冬期施工中，掺入硫酸钠，拆模后在混凝土表面出现粉包，将粉包清除后形成一个洞，不仅在混凝土表面有，在深处也有。
（2)原因分析
由于硫酸钠搅拌不均匀，小范围集堆，当混凝土硬化后集堆的硫酸钠开始鼓包，打碎鼓包后是一堆粉状物质，使混凝土形成洞。
（3)防治办法
硫酸钠的最大允许掺量应当严格控制，应配制成不超过4%浓度的溶液，随配随用，不得有结晶沉淀物。否则应加热搅拌均匀后，测定浓度合适时才能使用。
（4)事故处理
将表面粉包打碎，清除粉包，用水冲洗干净后堵抹强度等级高的水泥浆。
3.2 混凝土养护不符要求出现的质量事故
3.2.1 模板保温失效或混凝土裸露使表面受冻害
（1)事故现象
拆模后混凝土表面产生0.31cm厚的冻酥层。其受冻部位是：灌注桩基础露出地面部分，柱的四周，大模板两侧，筏片基础表面，现浇梁受力筋保护层等。
（2)事故处理
杯形基础的杯口处发生冻害，情况严重者应将杯口混凝土拆除打掉，重新浇筑；如不太严重可在杯口外侧捣制一个钢筋混凝土箍，加强杯口承载力。
柱受冻害应将表面受冻发酥部分打掉，在外圈捣制一个筒套，筒套下面直接放在基础台阶上，上端顶住梁底皮，使套能起箍的作用，也能起支柱作用。大模板受冻可采取钢筋混凝土夹板加固方案，在受冻墙体两侧用C30豆石混凝土喷射加固，使墙体厚度加大以保证墙的稳定性和承载能力。
梁底受冻应检查梁底混凝土，把受冻部分打掉，在梁底重新支模一侧支成斜坡，以便使混凝土灌得密实。
3.2.2 采用内部通气法养护出现裂缝
（1)事故现象
冬期施工钢筋混凝土连续梁，采用内部通蒸汽的办法进行养护。在截面中心处设置一根通长钢管，浇筑混凝土时打在里面。解冻拆模后发现梁上出现横向裂缝，裂缝间具有规律，裂缝贯通梁宽，裂缝呈中间宽、两头小，都在钢管处。裂缝没有上下贯通，距梁上皮下皮都有一定距离。
（2)原因分析
浇筑混凝土后，通汽钢管与混凝土牢固地粘结在一起，由于通长的钢管长度超过允许范围，在通汽与停汽温差作用下钢管与混凝土温差变形不同，使混凝土产生拉应力而开裂。
通入蒸汽温度过高，一方面造成送汽与停汽之间的温差过大，同时也造成了管壁处的混凝土出现干裂，形成了初始裂缝。
梁模板处缺少保温措施，在室外气温较低的情况下，梁表面热量很快就散失，造成蒸汽管处混凝土与表面混凝土温差过大而产生裂缝。
（3)防治办法
对于梁长超过15m时，不应采用通长的钢管作蒸汽养护，而应采取胶囊充水或充气使其成孔，然后抽出形成送汽孔道的办法进行冬期施工养护。这样避免了钢管与混凝土由于温差过大产生不同的变形，同时使蒸汽直接与混凝土接触，养护效果较好。
室外气温较低时，模板侧面与底面都要有保温覆盖措施，避免通汽后内外温差过大，也避免表面早期受冻。
通入蒸汽最高温度不宜超过60℃。
采用埋入钢管或铁皮管作为通汽孔道时，为了避免与混凝土粘结在一起，在混凝土终凝前要及时扭转钢管。
（4)事故处理
因裂缝均不在主要受力部位，上下又没有贯通，裂缝在中性轴部位，对梁受力影响不大。对裂缝不必作加固处理，只是用环氧树脂将缝封闭即可，特别是对于处在潮湿和有浸蚀性介质车间的梁对封闭质量应严格控制，以防锈蚀钢筋。
3.2.3 冬期采用硫铝酸盐水泥节点粉化
（1)事故现象
混凝土表面发白、脱皮、粉化、强度不足。
（2)原因分析
节点混凝土用硫铝酸盐水泥没有采取湿养护，使节点混凝土早期脱水而造成。
（3)防治办法
早期要湿养护，掺外加剂，防止脱水。
（4)事故处理
节点的刚性是保证结构整体性非常重要的因素。对强度较低者应拆除。
3.2.4 预制外墙板装修层空鼓裂缝
（1)事故现象
外墙板装修层施工完毕后，大多数在使用阶段发生空鼓裂缝（两层皮）现象或脱落现象。
（2)原因分析
预制外墙板在蒸养时由于板面早期脱水，表面产生白色粉末，形成了隔离层，使装修层与大板脱离。还有模板内侧刷不合乎要求隔离剂，只为拆模方便，使板面粘上了隔离剂也是原因之一。
（3)防治办法
做装饰层之前将板面用钢刷洗净，然后再抹底灰。
控制蒸养温度不能过高，升温不能过急，要有预养阶段，其温度15~20℃为宜，升温后也不应超过60℃。
严格掌握模板内侧所刷的隔离剂。
（4)事故处理
已经投入使用的建筑物。在外墙面上出现装修层空鼓裂缝者，应将空鼓的装修层打掉，以免掉下来伤人。打掉后用钢刷将板面清洗干净后再重新补做装修层。
3.2.5 墙、板、柱局部或边角脱落
（1)事故现象
拆模时出现局部有粘结掉皮现象，在边角处有掉角现象，混凝土强度合乎要求，没有受冻现象。
（2)原因分析
当冬期施工采用电热法或远红外线法养护时，由于温度不均匀，使一块板的养护条件差别过大而造成。
（3)防治办法
模板设置电阻丝时，对散热比较大的部位，应当加密，同时也要采取加强覆盖等保温措施
（4)事故处理
用豆石混凝土将掉角部位重新灌注，对粘接部位也要补平。补强加固所用的混凝土强度等级应比墙板混凝土强度等级提高一级，并将掉角和粘接处的混凝土凿毛，是新旧混凝土牢固结合在一起，特别是边角部位尤为重要。
3.3 越冬工程维护措施不符要求出现的质量事故
3.3.1 筏片越冬产生裂缝
（1)事故现象
越冬的筏片基础产生裂缝，裂缝走向没有规律。
（2)原因分析
裂缝原因有二：一是筏片基础混凝土浇筑完毕后，没有回填，将筏片基础暴露在外面，形成露天结构。由于温度应力过大而产生裂缝。二是在筏片上面没有设置足够的保温层使地基冻胀，筏片基础产生裂缝。
（3)防治办法
越冬的筏片基础，在入冬时对筏片要进行保温处理：一是保证地基土不受冻；二是使筏片温差不能过大，避免产生过大应力。保温一般用袋装珍珠岩整袋铺设即可。
（4)事故处理
筏片产生裂缝将大大地降低基础的整体刚度。裂缝较大者应将裂缝周围的混凝土打掉，用混凝土重新浇筑。裂缝较小者采用封闭措施即可。
3.3.2 框架、多跨梁越冬出现裂缝
（1)事故现象
在一些工业和民用建筑工程中，框架和多跨梁因当年不能交付使用，在越冬过程中出现横向裂缝、夏季有所恢复。裂缝的间距一般不小于20m，个别施工期较长的工程需要跨几个年度时，此裂缝每年冬季循环1次。
（2)原因分析
越冬的框架、多跨梁，相当于露天结构。露天结构与室内结构其伸缩缝最大间距是不同的，露天结构因为温差较大、伸缩缝要求较严格。因设计只考虑在正常使用情况下，且结构处于室内，如变为露天，结构全长将超过规范规定的伸缩缝变大间距。由于越冬时室外气温较低，在框架横梁上和在多跨现浇梁上产生温度裂缝。梁上产生温度裂缝一般为一处、多者为两处。由于在工程越冬时没按设计规范中规定的伸缩缝最大间距，采取有效措施而产生温度裂缝。
（3)防治办法
当确定工程必须越冬时，应由施工单位、设计单位共同协商有效越冬措施，可在适当位置上、横梁上或纵梁上留出一段暂不浇灌混凝土，避免产生温度应力，待条件许可时在进行二次浇筑，但应注意：将梁切断后必须保证结构的整体稳定性。
（4)事故处理
因框架和大梁是重要承重结构，应根据裂缝位置和情况不同，由设计单位经过验算后给出加固方案在进行处理。
4 结束语
以上分别从土方工程、砌筑工程和混凝土工程三个方面对冬期施工常见的质量事故及其防治进行了分析总结。虽然在现阶段，总是因为种种原因需要进行冬期施工，只要每个从事本行工作的员工严格执行国家有关标准、规范、规程，施工时做到严格控制，事故后做到及时处理，相信冬期施工质量事故一定会不断减少。

致 谢
在论文写作期间，得到了**老师的悉心指导，从论文选题、构思到最后定稿的各个环节都进行了细心指导，使本人得以顺利完成毕业论文。这次的经历不仅使我巩固了所学知识，而且接受了全新的思想观念，领会了基本的思考方式，掌握了通用的学习方法。为我即将到来的工作奠定了专业基础技能。在此向**老师致以衷心的感谢！
感谢黄石理工学院多位老师的教导、关心和帮助，在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！同时对支持过我，帮助过我的同学们表示谢意！

此致
敬礼！

参考文献
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[2] GB 50119-2003.混凝土外加剂应用设计规范[S]
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