为确保冬季施工的工程质量,项目部应由项目经理组织项目技术人员,提前编制冬季施工的专项技术、质量和安全方案。根据冬季施工专项方案,进行技术交底和安全技术交底,进行班前培训教育,准确指导施工,确保工程质量。
一、冬季施工的内容
建筑意义上的冬期不同于人们生活中的冬期,主要针对混凝土结构施工所影响的温度范围。冬季混凝土施工的温度测定对混凝土结构工程的质量起着重要的作用。
根据JGJ/T104—2011《建筑工程冬季施工规范》(以下简称《规范》),冬期施工的概念是:根据当地多年气象资料统计,当室外日平均气温连续5天低于5℃时,开始冬季施工,当室外日平均气温连续5天高于5℃时,终止冬季施工。
在编制方案前,首先要做好施工进度的总体规划,确定哪些分部分项工程部门在冬季施工时要编制有针对性的冬季施工方案,做好冬季施工的组织、技术、材料、场地等准备工作,以最少的资源保证冬季施工的需要和工程进度。
我国北方大部分地区都有冬季施工,一般持续3 ~ 6个月。一般华北平原从当年11月15日到次年3月15日,历时4个自然月。工程部安排专人提前记录气温,掌握天气变化信息,根据实际气温情况提前决定是否进入冬季施工,不得拘泥于日期。
二、涉及冬季施工的分部分项工程
根据北方经验,冬季施工涉及的分部分项工程有:地基与基础分部分项工程、钢筋工程、混凝土结构工程、砌体工程、钢结构工程、屋面工程、装饰工程等。
1、地基与基础分部工程
冬季地基与基础工程施工主要指土方工程,主要是土方开挖;由于土壤冻结,挖掘困难,土方开挖常使用挖掘机。开挖前应仔细查阅建设单位提供的地质勘察报告,了解土方冻结深度,开挖时应注意保护地下管线设施。
施工准备,清理地表水,平整道路。土方开挖完成后,沟底应及时采取防冻或保温措施。保温材料应因地制宜,以经济合理为原则。比如开槽后,技术间隔停留时间较长,但槽底可暂时预留20 ~ 30cm的土,待开春后基础施工前再人工开挖。
土方回填应优先考虑未冻土层,回填前应清除基坑冰雪和保温材料。回填土应按施工规范要求进行筛分,灰土用灰斗计量,尽量搅拌均匀和机械搅拌,每层厚度根据施工方案确定,并逐层夯实整平。采用人工夯实,每层虚铺土层厚度控制在20cm以内。在有冻胀的部位,可采用砂或矿渣等衬垫。冬季土方回填施工时,应提供足够的劳动力加快进度,土方回填应连续进行,逐层夯实。
在地下水丰富的地区,应坚持降水,地下室顶板覆土,主体结构覆盖三层,方可停止降水。避免擅自停止降水,使地下混凝土结构在水浮力的作用下上浮,从而破坏未达到设计强度的混凝土基础,产生影响结构抗震性能的裂缝。
因此,在冬季进行地下基础施工时,必须制定切实可行的施工方案,做好各分项工程的技术交底,制定应急预案,采取有效措施,储备充足的材料和机械,确保冬季施工的工程质量。
2、钢筋工程
(1)钢筋加工(冷拉、冷弯、拉伸)钢筋冷拉调直温度不低于-20℃,预应力钢筋拉伸温度不低于-15℃;当温度低于-20℃时,HRB335、HRB400钢筋不得冷弯;相关机械设备应适用于低温环境。
(2)钢筋焊接最好采用电弧焊、电渣压力焊、闪光对焊、堆焊或搭接焊;当温度低于–20℃时,不适合焊接。焊接时应避开雪天和三级风,并采取必要的遮挡措施。1)电弧焊,采用温控分层焊,根据钢筋型号、生产厂家、焊接位置,选择合适的焊条和电流,控制层间温度在150 ~ 350℃,避免过热、烧伤、咬肉和裂纹。2)电渣压力焊,主要用于HRB335、HRB400热轧带肋钢筋;焊接前,在现场负温条件下进行焊接工艺试验,试验符合要求后方可正式作业;焊剂存放在干燥的仓库中,使用前在250 ~ 300℃下烘烤2h以上;焊接后,停止20秒以上,然后卸下夹具回收焊剂。回收的焊剂不得混入冰雪,冷却后应清理焊口的渣壳。3)焊接或搭接焊时,钢筋与被焊主筋采用4点定位焊固定,搭接焊钢筋采用2点定位焊固定。钢筋的引弧或收弧从钢筋开始或结束,第一层焊缝有足够的熔深和良好的熔合;平焊,第一层焊缝从中间起弧,然后向两端运弧;立焊,先从中间向上弧,再从下端向中间弧;分层焊接,采用分层控温焊接;焊缝厚度不应小于钢筋直径的30%,焊缝宽度不应小于钢筋直径的70%。
3、混凝土结构工程
(1)冻结临界强度的意义。混凝土的受冻临界强度是指冬季施工浇筑的混凝土在受冻前必须达到的避免冻害的最低强度。达到这个临界强度后,即使混凝土后期受冻,也不会影响混凝土后期的强度指标。GB50666—2011《混凝土结构工程施工规范》对受冻临界强度规定如下:1)采用蓄热法和温室法时,掺用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥的混凝土不应低于混凝土设计强度等级的30%;掺用复合硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥的混凝土不得低于混凝土设计强度等级的40%;2)当混凝土强度等级为C50或以上时,不应小于混凝土设计强度等级的30%;抗渗混凝土不小于混凝土设计强度等级的50%;有抗冻耐久性要求的混凝土不得低于混凝土设计强度等级的70%;3)当室外最低温度为–15℃或以上时,可采用负温养护法或综合蓄热法施工,且混凝土受冻时的临界强度大于或等于4 MPa当室外最低温度为–30℃或以上时,可采用负温养护法施工,混凝土受冻临界强度大于或等于5 MPa4)掺早强剂的混凝土采用温室法施工,参照综合蓄热法施工;根据设计条件需要提高混凝土强度等级施工时,按提高后的混凝土强度等级施工;5)混凝土的受冻临界强度与施工时的气温和混凝土的设计性能有关。
(2)混凝土的热工计算。计算前了解施工时的温度和混凝土原材料,热力计算可以通过Pinming安全计算软件模块进行。根据已知的混凝土原材料数据和当前的温度条件,计算确定混凝土的搅拌温度、出料温度、浇筑温度和初始养护温度;混凝土参数根据不同的养护方式进行调整,软件计算出的热工参数具有较高的精度,可以最大程度地保证冬季混凝土的浇筑质量。
《规程》附录A也对混凝土的热工计算进行了详细说明,具体施工时可参考。
(3)混凝土搅拌、运输和浇筑过程中采取的保温措施。1)在商品混凝土站设置混凝土搅拌棚,提高出口温度;2)运输过程中,减少混凝土在运输过程中的运输时间和现场等待时间,运输车应停在浇筑现场设置的大棚内;3)混凝土运输车罐体保温良好,现场输送泵泵管保温良好,地泵处设置温室;4)现场编制合理可行的混凝土浇筑方案,分段连续进行,尽快完成浇筑;避免大面积分层浇筑施工。
(4)混凝土浇筑后采取的保温措施。1)地板结构表面覆盖一层塑料薄膜,再覆盖一层保温材料。覆盖时要注意重叠,避免漏盖;2)框架柱、剪力墙等竖向结构延长拆模时间;3)在测量放线过程中,随时恢复保温罩。
(5)混凝土养护。1)负温养护法,用于混凝土结构加热保温困难、重要性不高的工程。混凝土的初始养护温度不得低于5℃,混凝土的强度应满足受冻的临界强度要求。2)电加热固化法多采用电热毯,电热毯应间隔排列,外圈连续排列,电热毯外侧采用保温材料。3)温室法多用于室内易封闭的结构,保证混凝土养护的温室温度,并及时在混凝土表面洒水,避免混凝土养护过程中失水。4)表面系数为5 ~ 15m–1的混凝土结构采用综合蓄热法。混凝土中掺有早强剂、引气剂、减水剂等。浇注后覆盖塑料薄膜和保温层,防止风和水流失。
(6)混凝土冬季施工质量控制措施。1)做好温度试验:大气环境温度、混凝土原材料预热温度、混凝土搅拌机温度、浇筑温度(不低于5℃)、浇筑后的初始养护温度均要求达到热工计算参数的温度控制值。如果没有,就要采取相关措施。2)温度测量。混凝土冬季施工的测温方法应按规范(表1和表2)的有关规定执行。3)测温孔布置原则。一般温度计孔应该是温度变化大,容易散热和受凉的元件。测温时应采取孔口隔离措施,停留时间不应小于3min。测温前,项目技术负责人要画平面图。具体布局原则见表3和表4。
4.砖石工程
(1)原材料和砌体材料应清除表面冰雪和污垢,不得使用浸水或冻结的砌体材料;保温应使用普通硅酸盐水泥和石灰膏,不得使用无水泥砂浆;砂不应含有直径大于10毫米的冻块;砂的加热温度不得超过40℃,拌合水不得超过80℃,水泥不得与80℃以上的热水直接接触。具体按《条例》的有关规定执行。
(2)砌体结构的维护。1)掺加外加剂不得腐蚀墙体的拉结筋。当砂浆温度不低于5℃且温度较低时,砂浆强度等级将提高一个等级。2)温室法,由于成本较高,多用于基础分部工程。棚内最低温度不低于5℃,养护时间见表5。
5.钢结构工程
(1)钢结构原材料、钢材和各种连接件应有出厂合格证和质量证明材料,并应进行负温度冲击韧性试验。复验应按设计规范要求进行,性能应符合设计图纸和施工规范的要求。根据《钢结构设计规范》(GB50017—2017),Q235、Q345、Q390、Q420等。冬季施工应选用钢材。
(2)焊条采用低氢焊条,焊后焊缝应进行消氢处理,加热温度应控制在200 ~ 250℃,恒温时间应根据构件厚度确定。低氢焊条的烘烤温度为350 ~ 380℃,保温时间为1.5 ~ 2h,低氢焊条在110 ~ 120℃的烘箱中缓慢存放。使用时,将其取出,放入保温筒中。如果焊条长时间不使用,应在4h以上后重新烘烤,且不超过两次。当焊条潮湿时,在焊接过程中会形成不稳定的电弧,造成大飞溅、裂纹、气孔等缺陷,影响焊缝质量。
(3)冬季施工,钢结构安装最好使用螺栓。焊接区域应采取保温措施,以避免雨、雪和风的影响。螺栓焊接应使用螺栓焊接机,速度快,质量有保证。
6.屋顶工程
受冬季影响的屋面分项工程有:屋面保温层、找平层、防水层。因此,在施工前,了解近一周的天气情况,做好应急预案。选择晴天施工,避免雨雪和风的不利影响。屋面工程室外温度不得低于-5℃。
7.装饰工程
(1)室外装饰层可采用干挂石材、铝塑板安装等分项工程施工,不得湿作业施工。
(2)室内工作应在门窗安装完成后进行,室内应采取必要的取暖措施,并注意室内通风除湿。各房间室内抹灰完成,一周内室温不低于5℃;分层抹面砂浆在硬化初期不应冻结。
三。施工安全计划
冬季施工前,项目部应制定切实可行的冬季施工安全技术方案,制定冬季施工制度,明确责任人,定期进行冬季施工安全教育,每天进行班前教育,加强安全员的巡回检查,消除安全隐患。
安排专人检查脚手架、操作平台等的牢固程度。每一天,没有积雪和霜冻。作业前,组织验收并采取必要的防滑措施。配备安全带、安全网,正确使用安全帽等。



