住宅工程的冬期施工(精选4篇)
住宅工程的冬期施工 篇1
我国幅员辽阔,季节性气候差别大,南方地区低温季节较短,而北方地区每年都有较长的低温季节,不同地区进入冬期时间段也有所不同。冬期的低温,给我们的施工带来很大的困难,尤其是混凝土工程,如果措施不当,会给工程带来不利影响,造成工程质量缺陷或者出现质量事故。
一、混凝土冬期施工的原理
1. 受冻后混凝土强度损失的原因
混凝土是以水泥为主要胶凝材料,与水、砂、石子按适当比例配合,经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土之所以能硬化并获得一定的强度,是因为水泥和水发生了水化作用,水化作用越快,混凝土的强度增长也越快,水化作用一旦停止,混凝土强度也停止增长。当施工环境温度降至0℃以下,也就是水开始结冰固化的时候,水化作用就基本上停止了,同时水结冰固化之后体积产生膨胀,在混凝土的内部产生冻胀应力,当混凝土的强度低于冻胀应力的时候,混凝土内部结构将遭受冻胀破坏,出现裂缝或者孔隙,严重影响工程质量。所以为了防止冻害影响混凝土工程施工,要采取措施增加早期强度。
2. 冬期施工材料的选择
( 1) 水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥,水泥标号不应低于32. 5号,混凝土的水泥用量不少于300kg/m3,必要时可加入早强剂或者防冻剂,但是有些防冻剂含有氯化物,对钢筋有锈蚀作用,最好使用不含氯化物的外加剂,如果必须采用含氯化物的外加剂,一定要对钢筋做防锈处理。并且氯化物量不得超过水泥重量的1% 。
( 2) 混凝土所用骨料必须清洁,不得含有冰雪等冻结物。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中,骨料中不得混有活性材料,以免发生碱 - 骨料反应。
( 3) 拌和水,一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制混凝土用水,除此之外用水一律要求符合混凝土拌合用水质量标准JGJ63 - 89的规定。
二、混凝土冬期施工措施
在实际工程中,我们要根据施工现场的实际气温情况、工程结构状况、水泥及外加剂性能等,来选择合理的施工方法。只要我们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,就可以取得较好的施工效果。
1. 冬期混凝土材料的加热及保温
为了保证混凝土工程冬期施工的质量,减少因原材料冻害引起的质量缺陷,混凝土拌和用砂石最好在进入冬期以前就先行组织进场,并且要用草栅、棉毡或其他材料加以覆盖保温,使材料不遭受冻害,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。如果冬期温度过低,采用保温的方法达不到施工要求,我们就要采取对原材料加热的方法进行施工,由于水的加热设备简单,所以一般优先考虑对水的加热,水的加热法一般有烧水锅炉直接烧或者通入蒸汽、电极。
2. 混凝土搅拌
混凝土搅拌就是将水、水泥和粗细集料进行均匀拌和及混合,拌制成质地均匀、颜色一致,具有一定流动性的拌和物。冬期混凝土搅拌时,集料仓下料口、外加剂罐、搅拌机应进行封闭,并设置加热点,操作间在有空调的同时还要增设电暖气。有条件的宜采用锅炉供暖,供暖管道宜贯穿骨料仓下料口、外加剂棚、水池、搅拌机棚和操作间,不仅省时、省力,还能更好地保证混凝土的出机温度和工作性能。
3. 混凝土的运输及浇筑
冬期混凝土运输过程中,表层不得有冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度损失等现象,在运输和泵送的过程中最好采取一些保温措施,保证混凝土的入模温度不得低于5℃。严禁使用有冻结现象的混凝土。冬期混凝土浇筑时要注意在模板各接缝、棱角部位加强缝的嵌塞保温,如果遇到下雪天气,我们要将绑好钢筋的部分加盖塑料布,减少积雪清理难度。浇筑混凝土前及时将模板上的冰、雪清理干净。做好准备工作,提高混凝土的浇筑速度。在混凝土泵体料斗、泵管上包裹阻燃草帘被。冬期混凝土浇筑后振捣要采用机械振捣,振捣要快速,保证混凝土的均匀性和密实性,要保证结构的整体性、尺寸的准确性,拆模后混凝土表面平整、光洁。
4. 混凝土的养护
混凝土冬期养护主要就是保温,我们尽可能使用胶合板、木板等具有一定保温作用的模板,用保温材料如棉被、草帘或泡沫保温板等覆盖暴露混凝土表面和包裹钢模板,使混凝土强度较快发展,从而抵抗冻害。除此之外我们还可以采用暖棚法、蒸汽加热养护、电热养护等方法进行施工。
5. 冬期混凝土质量检查
冬期混凝土施工过程中除了要注意常规施工中容易出现的蜂窝、麻面、缺棱掉角、漏筋、裂缝等缺陷之外,我们还应该对施工全过程的温度进行测量和监控。如果发现测试温度和热工计算要求不符合时,应马上采取措施加强保温。在混凝土养护时除按上述要求检测环境温度外,同时应对掺用了外加剂的混凝土养护温度进行定时定点测量。温度的测温点应编号画在测温平面图上,测温人员应同时检查覆盖保温情况,并了解结构的浇筑日期、养护期限以及混凝土最低温度,测温时测温表插入测温管中,并立即覆盖,以免受外界气温影响,如发现问题应立即通知有关人员,以便及时采取措施。
冬季施工砼除按规定制作标准养护的试块外,还根据建筑物养护、拆模和承受荷载的需要比常温多两组同条件试块,借以查明强度的发展情况,同条件试块的养护应与建筑物相同,同条件试块其中一组用于检验混凝土受冻前的强度,确定混凝土热养护期限,或用于检验拆模强度; 另一组用于检验混凝土同条件养护28天再转入标养28天的强度值。混凝土试块不得在受冻状态下试压,当混凝土试块受冻时,要先解冻,将试块表面擦干后再进行试压。试块要及时送检,由于气温较低,水泥的水化反应速度较慢,混凝土会出现凝结时间延长的现象,应根据同条件养护的试块强度决定拆模时间。拆模时,如果混凝土表面与环境的温差大于20℃ ,混凝土表面应及时覆盖,缓慢冷却。
三、冬期施工注意事项
( 1) 当室外日平均温度连续5天低于5℃时,我们就要开始准备进入冬期施工防范了。
( 2) 及时收听天气预报,便于工作安排,及时做好防护工作。
( 3) 编制冬期施工方案,确定需要采取防护措施的工序,并且把冬期施工防护所需要的物资材料提前运送至现场,如果场地狭窄,应组织好货源,保证所用材料的供应。
( 4) 对施工方案涉及人员进行安全交底,对混凝土浇筑人员、测温人员、保温人员、外加剂的添加人员,专门组织技术业务培训,并明确职责,经考试合格后方能上岗。现场要有防寒保暖措施,作业场地要做防滑处理。
( 5) 混凝土浇筑前,要准备好混凝土覆盖用保温材料,如塑料薄膜、棉毡和草帘等,做好相应的防冻保暖措施。特别对于混凝土结构易冻部位,必须加强保温以防冻害。
总之,冬期施工所采用的技术措施,是以气温作为依据的,为保证混凝土冬季施工的质量和安全,应尽量避开在冬季施工,但如果不可避免要在冬期进行施工,我们必须制订详细的施工方案,同时组织好施工管理,争取在短时间内高质高量地完成施工。
住宅工程的冬期施工 篇2
武警某医院综合病房楼工程, 楼高90m, 东西长163.8m, 建筑面积11.75万m2, 地下2层, 地上19层, 共21层, 其中另含2层设备层。本工程采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系, 基础形式为平板式筏板基础, 地下二层预留后期发展用的连接通口。本工程于2014年9月开工, 期间经历了2014年冬至2015年春, 遇到了一次泵送混凝土冬期施工。混凝土设计等级为楼板、楼梯和梁C30;主楼B2~5F剪力墙和主楼框架柱均采用C60高强混凝土, 第一年冬期施工为B1~2F层。全部采用坍落度为160mm~180mm的高流动性强泵送混凝土。
2 工程特点
2.1 泵送混凝土的原材料
武警某医院综合病房楼工程所选原材料经过严格筛选, 细骨料采用0mm~4mm的砂, 细骨料含量占总重量的40%左右, 0.135mm以下的砂的含量不低于15%, 以此保证混凝土良好的可泵性。粗骨料优先采用卵石, 防止碎石中的针片状材料大大降低混凝土的可泵性。泵送混凝土对水泥用量的要求, 除去建筑结构自身强度要求以外, 为保证泵送不堵管, 水泥用量不少于280kg/m3。
本工程对混凝土外加剂的添加具有其特殊性。低温施工期间和严冬施工期间所添外加剂有所差别。
(1) 进入低温施工期间, 本工程采用了非引气型早强泵送剂, 保证混凝土在低温下尽快形成早期抗冻结构, 维持水泥在低温下水化的能力, 在短时间内达到抗冻临界强度。养护时采用综合覆盖薄膜和毛毡法养护, 1d~2d即可达到设计强度的50%, 约为16Mpa左右, 远远大于5Mpa, 1d~2d后即可浇筑下一段。
(2) 进入严冬施工期间, 最低温度可达零下8℃~9℃的气候时, 主要保证措施是防止混凝土受冻害, 同时还要求混凝土在低温下的强度能快速增长, 保证冬期施工中混凝土初凝时间和终凝时间间隔减少, 能够按时完成到2月8日综合病房楼工程2F浇筑完毕的工期要求, 为后续工作的开展争取时间。除了掺入非引气剂型早强泵送剂外, 还添加了聚羧酸泵送防冻剂CON-2A和膨胀剂, 使水泥在低温条件下能继续水化, 12h约到达设计等级的10%~20%, 即已超过抗冻临界强度。2月8日浇筑完2F混凝土后采用广义综合法进行养护, 不拆模养护安全过冬。
2.2 泵送混凝土的施工配合比
泵送混凝土的配合比设计目的, 是根据工程对混凝土性能如抗压强度、耐久性以及混凝土泵送的要求, 将选择出的原材料以一定比例拌制, 得到符合要求、质量优越, 流动性与可泵性相协调的混凝土[1]。
本工程以C30P8混凝土为例, 选用了425普通硅酸盐水泥, 用量为261kg/m3, 粗骨料石子粒径小于25mm, 用量为984kg/m3, 采用中砂的细度模数为2.45且0.30mm以下砂占15%~18%, 用量为838kg/m3, 在保持坍落度为160mm~180mm的条件下, 低温下加入用量早强泵送剂3%, 减水5%以提高早期强度, 使其在48h内达到抗冻临界强度, 掺合料主要选用Ⅱ级粉煤灰和S95矿渣粉, 用量分别为38kg/m3和49kg/m3, 水胶比为0.49, 砂率为46%, 早强泵送剂占水泥重3%, 采用北京市自来水拌制。
2.3 混凝土泵送设备及输送管的选择与布置
武警某医院综合病房楼工程采用两台臂架式泵车, 一台使用, 另一台备用。正常使用的由三一重工生产, 型号为SY5502THB62V, 其主要技术参数为:臂架水平长度53.6m, 臂架垂直高度58.0m, 转台可旋转±360°, 混凝土理论排量为每小时120m3至170m3, 输送压力为8.3Mpa到12Mpa, 燃烧容量0.41m3, 输送管径125mm, 总重50360kg。
由于本工程施工现场只用一台泵车浇筑, 因此便于选择输送位置, 可以尽可能的展开作业面, 选择靠近浇筑地点。管线尽量减少弯管和软管, 不使用弯度过大的弯头, 末端软管不扭曲, 弯曲不超过180°。
3 泵送混凝土堵管问题
混凝土泵送成功与否, 与混凝土的颗粒级配、和易性、外加剂的添加、拌合物用量有关, 除此之外, 还包括泵管长度和直径、室外气温影响等因素。相对于普通混凝土, 泵送混凝土的组成与级配的要求更特殊、更严格。
泵送混凝土要利用混凝土泵车进行混凝土运输和浇筑, 根据当时武警某医院综合病房楼工程工期紧张、质量严格把关的特点和要求, 并考虑到北京冬期寒冷气候的影响, 本工程充分利用现有施工条件 (设备、人力和材料等) , 正确选择混凝土泵车和输送管, 对混凝土泵和输送管进行正确的布置, 采取适合混凝土冬期施工的工艺, 对混凝土的供应、泵送、浇筑、振捣过程分阶段进行质量控制, 合理地组织泵送混凝土施工, 对混凝土的质量和施工过程科学的管理, 虽然发生了堵管问题, 但总体上保证了在有限的施工条件和不利的施工环境下, “工期不拖延、人员不倒下、质量有保证、经费不超支”的目标最终顺利实现。
3.1 一般堵管原因及解决方案
泵送混凝土堵管在工程上时有发生, 主要原因是摩擦阻力大和离析。堵管将直接影响到混凝土的整个运输和浇筑过程, 破坏浇筑的连续性, 拖延工程进度, 产生负经济效益, 进而影响施工质量和混凝土结构的质量[2]。
影响堵管的因素分三类:1、气温2、材料用量和种类3、施工机械和人为因素。
发生混凝土堵管原因:
(1) 气温
气温变化导致堵管, 夏季气温较高, 冬季气温较低, 未采取任何措施导致混凝土出罐温度变化过大, 影响其和易性。
(2) 材料用量和种类
混凝土含砂率过小, 粗骨料级配及外加剂的选用不合理。
水泥用量不适宜, 水泥用量过多或过少都有影响。水泥用量过少, 混凝土的保水性变差, 容易泌水、离析;水泥用量过大, 将会增加混凝土的粘性, 造成输送阻力增大, 流动性变差。
(3) 施工机械和人为因素
混凝土拌合物未搅拌均匀, 水泥浆成块未松散。
泵管连接不严密, 管中异物未除尽, 泵车压力不足。
操作人员精力不集中, 泵送速度控制不均匀, 泵送衔接不紧密。
(4) 第一次泵送混凝土前未用砂浆润滑管壁。
防止堵管的措施:
气温变化时, 应根据施工时期考虑季节的影响, 夏季气温较高时, 在管道上应加盖湿草或其他降温措施;冬期施工气温较低时应当采取保温措施, 确保混凝土的储罐温度。
检查石子粒径、粒形是否符合规范、泵送要求。检查外加剂的种类和用量, 处于不同季节施工时, 外加剂种类和用量有所不同, 应合理选择。
合理确定水泥用量, 检查入泵处有无大块水泥, 拌合物是否泌水, 或有抓底、板结现象。
泵送前应检查泵车压力及管道内部的清洁度, 使其处于良好工作状态。
检查入泵处混凝土拌合物的和易性, 做坍落度实验, 坍落度应当随泵送高度变化, 并处于合理区间。 (表2.1)
检查管道布局, 尽量减少弯管, 当停机时间超过5分钟时应及时关闭截止阀, 防止混凝土倒流。
施工人员和操作人员要有责任心, 认真重视, 及时发现问题、解决问题。
泵送混凝土前, 一定要计算好砂浆用量, 尤其是混凝土黏聚性不足时可以适当增大, 第一次泵送前一定要用砂浆润滑管壁以减小管内部摩阻力。
以上是对泵送混凝土施工过程中常出现问题的一般总结, 分析了堵管现象的发生与防治措施。但在实际生产过程中, 由于泵送技术的复杂性及众多影响因素的作用, 还会出现许多问题有待研究, 下面就武警某医院综合病房楼工程实例来进一步探讨堵管现象的发生和防治。
4 泵送混凝土冬期施工问题实例
2015年2月1日晚19点至2月2日上午7点, 浇筑2F的Ⅰ段主楼框架柱时, 数度发生堵管现象 (图3.1) , 天泵一共堵了3次, 仅仅打了100m3混凝土, 浇筑不顺利, 造成施工一度停滞。初步解决方法使用铁锤敲砸管段 (图3.2) , 以此疏通混凝土堵塞段, 但效果不明显。最后是联系了混凝土搅拌站, 重新运输了一车混凝土, 换了另一辆泵车浇筑方才得以解决。
在2月6日上午泵送混凝土浇筑2F的Ⅳ段时发生了爆管现象, 造成混凝土从中间管段向下泄露, 撒落在Ⅳ段楼板上, 造成施工一度停滞, 少数工人开始闹情绪, 在及时发现并向上汇报后, 各方领导积极协商, 及时修复了泵管, 拖延了近2小时候, 才开始继续浇筑。但在中午浇筑Ⅳ段C60柱时又出现了堵管现象, 造成了施工再度停滞, 此时甲方、乙方、监理方、混凝土商召开了混凝土协调会, 就混凝土施工中的质量问题交换了意见, 并提出了解决方案, 确保施工质量与进度继续协调进行。此次堵管近2小时, 在此期间重新联系了混凝土搅拌站, 调整了混凝土的外加剂后, 重新运输并且换了备用泵车才开始继续浇筑。
本工程从2月1日开始至2月6日, 短短一周时间内共发生了4次堵管、1次爆管。此次浇筑不顺利的原因分析如下:
(1) 混泥土外加剂选用不合理, 质量不符合要求。事发当时经现场混凝土技术员讲述, 混凝土配合比并没有改变, 但外加剂存放时间过长, 有沉淀现象, 使得混凝土拌合物的颜色显现出青灰色, 严重了影响混凝土的和易性, 导致混凝土过快凝结 (图3.1) , 造成堵管。
(2) 混凝土出罐温度不符合冬期施工要求。事发当时出罐温度最高才14.1℃, 最低达到了10℃, 不满足冬期施工出罐16℃的要求, 导致出罐温度变化过大, 混凝土受冻, 造成堵管。
(3) 施工人员不到位, 责任心不强。事发当时施工现场的调度人员从晚上就消失了, 混凝土浇捣衔接不够快, 混凝土罐车没有及时到场, 泵车中的混凝土凝结, 造成堵管。
(4) 混凝土的级配不合理。经过现场调查分析, 发现高强混凝土中砂石粒径较大, 这样就会造成在提高混凝土强度的同时使得混凝土的流动性大大减弱, 从而造成堵管。
(5) 混凝土的坍落度不符合泵送要求, 也没有进行相对泌水试验。事发当时观察从管段砸落下的混凝土, 混凝土流动性差 (图3.2) , 坍落度极低, 没过多长时间, 可以清晰地发现混凝土骨料分离现象非常明显, 上层是青灰色的很稀的水泥浆, 甚至都能流淌浸入当时地面上的砂子, 下层是石块聚堆 (图3.3) , 经坍落度试验检测, 混凝土坍落度极低, 其坍落度不足100mm, 也没有进行相对泌水试验, 导致混凝土泌水、离析, 造成堵管。
此次问题的发生关乎混凝土的质量, 自2015年京建法1号文件出台以来, 明确了八方主体质量终身责任制, 包括建设、勘察、设计、监理、总包、预拌混凝土搅拌站、预拌混凝土厂家、钢筋单位, 可以说地方对混凝土质量要求非常严格。
因此针对混凝土质量问题, 从质量管理中的五个因素提出了以下解决方案:
人:现场必须配备协调人员, 发现问题及时解决。交接班要加强管理, 保证衔接顺利。
机:泵车管道要定期清理, 防止再次堵管, 备用泵车要准备完善。
料:混凝土配合比、外加剂调整好, 外加剂质量要检查合格, 对于长时间放置、产生沉淀的要严格处理。
法:3F楼层往上要使用布料机浇筑混凝土, 以防堵管。
环:混凝土出罐必须测温, 保证出罐温度在16℃以上。
5 结束语
泵送混凝土由于其独有的特性, 近年来正广泛受到关注, 相对于普通混凝土有很多优点, 无论是水平还是竖直方向均可以运输, 其施工技术具有很强的适应性。武警某医院综合病房楼工程中的泵送混凝土的施工是一项复杂的工作, 尤其是在冬季施工的条件下, 影响其顺利施工的因素更多, 对其施工技术提出了更高要求。因此, 只有通过管理好每一环节, 对可能发生的堵管问题要有提前遇见性, 才能保证泵送混凝土的质量, 进而保证建筑主体的整体质量和性能。
摘要:随着我国建筑业泵送混凝土技术的不断进步, 泵送混凝土已经在施工中得到了广泛应用, 但泵送混凝土技术尚有不成熟的方面, 常常会出现堵管问题, 给施工进度以及施工质量带来不利影响。本文以武警某医院综合病房楼工程为例, 结合冬期施工实际来探讨泵送混凝土冬期施工过程中的堵管问题与解决方案。
关键词:泵送混凝土,冬期施工,堵管
参考文献
[1]陆建, 陆总兵.永利国际高层建筑商品混凝土泵送技术.商品混凝土第6期[J].2014.
浅谈大体积混凝土的冬期施工 篇3
大体积钢筋混凝土上面荷载很大, 整体性要求较高, 往往不允许留施工缝, 要求一次浇筑完毕。另外, 大体积钢筋混凝土浇筑后, 由于结构表面系数小, 体积大, 水泥的水化热量高, 混凝土内部温度将逐渐增高, 而表面散热甚快, 形成较大的内外温差, 内部产生压应力, 外部表面产生拉应力。如混凝土与外界温差大于20摄氏度时, 则混凝土表面产生裂纹。当混凝土内部逐渐冷却, 产生收缩时, 由于受到基底或已浇混凝土的约束, 接触处将产生拉应力。在约束接触处会产生裂缝, 甚至会贯穿整个混凝土结构时, 混凝土本身的内外温差和混凝土表面与自然或介质间的温差所造成的裂缝, 都应设法预防。
要防止大体积混凝土浇筑后裂纹, 必须减小浇筑后混凝土的内外温差及与介质间的温差。为此, 应优先选用水化热低的水泥, 降低水泥用量, 掺入适量的粉煤灰, 降低浇筑速度并减少浇筑层厚度, 或采取保温措施提高环境温度, 将温差控制在20摄氏度以内。必要时, 可经过热工计算或设计单位协商留置施工缝。分层浇筑大、厚整体式结构时, 已浇筑层的混凝土温度, 在被上一层混凝土覆盖前, 不应降至热工计算的数值下, 也不应低于2摄氏度。
浇筑承受内力的混凝土时, 在接头处宜先将结合处的表面加热到正温。浇筑后的接头混凝土在温度不超过45摄氏度的条件下, 应养护至设计要求强度;当设计无要求时, 其强度不得低于设计标号的70%。
浇筑前应做好必要的准备工作, 首先要清除模板和钢筋上的污垢和冰雪。其次应采取防风、防冻保护措施, 一旦发生混凝土遭冻应进行二次加热搅拌, 使拌合物具有适宜的施工和易性再浇筑。
冬期施工浇筑混凝土时, 不宜留置施工缝。如因技术或施工组织上的原因不能连续浇筑时, 若其停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间, 则应正确留置施工缝。施工缝的位置宜留在结构剪力较小, 且便于施工的部位。柱应留水平缝;梁、板、墙留垂直缝。
在施工缝处接着浇筑混凝土时, 应先清除水泥薄膜和松动石子, 冲刷干净, 并使接缝处原混凝土的温度高于2摄氏度, 然后铺抹水泥与混凝土砂浆成分相同的砂浆一层, 待已浇筑的混凝土强度高于1.2MPa时, 允许继续施工。
冬期振捣混凝土要采用机械振捣, 混凝土拌合物入模浇筑, 必须要快速振捣, 使其内部密实, 并能充分填满模板各个角落。
梁和板一般同时浇筑, 从一端开始向前推进。只有当梁高大于1m时, 才允许单独浇筑梁, 此时的施工缝应留在楼板板面下2~3cm处, 梁底与梁侧要注意捣实, 振捣器不要直接触及钢筋或预埋件。楼板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚, 振捣后用长的木抹子抹平, 然后再铺塑料膜, 其上及时铺盖保温材料。
施工浇筑地面以下结构混凝土时, 常会遇到不同类别地基土上和冻层上浇筑混凝土的问题。冬期一般不得在强冻胀性地基上浇筑混凝土。在弱冻胀性地基上浇筑时, 地基土应保温, 这类土冻胀性略小, 施工时尽量勿使地基土受冻, 以免地基土冻胀危及混凝土。在非冻胀性地基上浇筑混土时, 可不考虑对混凝土的冻胀影响, 但在受冻前, 混凝土的抗压强度不得低于临界强度。
当温度高于10摄氏度时, 为防止地基土融化, 应在冻结土与混凝土之间铺置干砂垫层。为防止大体积混凝土在垫层部分的过大温差和热损失, 可在施工措施中加热垫层或将垫层改为轻质混凝土。
以上方面, 在多个大体积钢筋混凝土工程施工实践应用中, 对工程质量控制的较好, 值得同行们借鉴。
摘要:针对大体积混凝土的冬期施工技术进行了阐述。
住宅工程的冬期施工 篇4
关键词:高层住宅楼,冬期施工,质量控制
1 工程概况
本工程为住宅楼和地下车库,建筑面积为25 000 m2,地下分为2层,地上34层,为剪力墙结构体系,建筑总高度为99.20 m。建设单位要求冬期施工,现主体进度施工至22层一段顶板,22层二段剪力墙。
2 冬期施工部位及任务情况
根据规范规定,连续5 d室外日平均气温稳定低于5℃时,即进入冬期施工,当连续5 d室外日平均气温稳定高于5℃时解除冬期施工。按照施工计划安排及当前现场实际施工进度情况,本工程将进行冬期施工的分项工程有:钢筋工程、模板工程、混凝土工程、砌筑工程。因本工程主体楼层较高,冬期施工施工层温度与现场地面温度相差较大,为保证施工质量和冬期施工工作的正常进行,如现场日平均气温低于-5℃以下或遇异常天气情况则停止施工。
冬期施工主要项目及预计施工日期如表1所示。
3 冬施施工准备
3.1 内业准备
安排专人进行气温观测并作记录。测温范围:大气、混凝土出罐、入模、混凝土养护等温度,试验部门根据混凝土的养护测温数据计算成熟度,来推算混凝土强度增长情况,决定同条件试块的试压时间、混凝土的拆模时间以及拆模后混凝土外表面的保温措施。生产部门应根据冬施特点提前做好进度计划,组织好生产力,提前做好现场冬施设施的准备工作。材料部门应制定好冬施材料、机具用量计划,报送公司材料供应站,确保按时进场技术部门做好图纸准备,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,冬施小组要组织好冬施准备工作检查和季度、月度不定期的冬施检查,发现问题及时解决。
3.2 外业准备
对现场周围的施工道路,在冬施前进行一次彻底的检查和修整,要求道路通畅、平整、坚实、防滑。办公区与生活区应符合冬施要求,用水、采暖等都要充分考虑,满足工作与生活的需要。材料库、水泥库等做好防潮、防水、防冻工作;机械设备应加强维修、保养工作,机电外露设备应做好防雪、防冻的准备,各种车辆应根据气温变化,注意水箱放水,避免受冻。对现场构件、材料、防护栏架、电气设备使用、明火使用是否符合规定。在冬施前进行一次全面检查,出入口要增设防滑措施。商品混凝土供应公司、试验室要做好冬期混凝土所掺外加剂的复试试配工作,及时提出不同施工条件的配合比,严禁使用不合格的外加剂。
4 冬施主要技术指标计算及具体质量控制措施
4.1 混凝土蓄热养护过程中的温度计算
说明:由于墙、柱表面系数较楼板小,不易受冻,本工程仅取具有代表性的120厚混凝土楼板进行热工计算。
4.1.1 已知条件
1)楼板厚度:120 mm。2)混凝土强度等级:C30。3)掺粉煤灰混凝土的质量密度:ρc=2 400 kg/m3。4)水泥:P.O42.5。5)混凝土中水泥单方用量:mce=350 kg/m3。
4.1.2 计算公式及各项计算参数
1)室外大气平均温度:Tm.a=-10℃。
2)混凝土入模温度T3:取10℃计算(控制混凝土出罐温度不得低于15℃)。
3)保温材料厚度:0.1 mm厚塑料布,50 mm保温被(以上材料厚度暂定)。
4)结构围护层的总传热系数:K=3.6/0.04+(0.05/0.06)=4.12 k J/(m2h·K)。
5)楼板混凝土结构表面系数:M=Ac/Vc=2×(1.0×1.0)/(0.12×1.0×1.0)=16.7 m-1。
6)覆盖层透风系数:ω=1.45(围挡层由不易透风材料组成)。
7)水泥水化累积最终放热量:Qce=330 k J/kg。
8)水泥水化速度系数:Vce=0.013 h-1。
9)钢筋混凝土比热容:Cc=1.05 k J/(kg·K)。
10)综合参数。
11)计算公式选取。
因以上数值满足:φ/Tm.a≥1.5;K×M≥50。
所以混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间为:t0=(1/Vce)ln(φ/Tm.a)=(1/0.013)ln(-22.41/-10)=62.07 h,取t0=62 h。
计算混凝土蓄热养护开始到冷却到0℃时刻t的平均温度:
计算结果:混凝土冷却到0℃所需时间为62 h,该时刻混凝土的平均温度为4.49℃。
4.1.3 结论
根据国家现行标准给出的温度、龄期对混凝土强度影响线,查得当t0=62 h,Tm=4.49℃时,楼板混凝土强度应为6 N/mm2大于混凝土的受冻临界强度4.0 N/mm2。
依据成熟度线性方程法推算早期强度估算如下:
故f=0.015×(14.49×62-200)=10.47×0.8=8.4 MPa≥4 MPa。
故综合蓄热法施工能够满足冬季施工养护要求。
4.1.4 混凝土的出罐温度
为了保证混凝土入模温度T3≥10℃,现验算混凝土的出罐温度:
因此要求混凝土的出罐温度不小于15℃。
4.2 混凝土工程控制措施
4.2.1 对商品混凝土厂家的要求
配合比、混凝土搅拌站应提供的技术资料、混凝土的搅拌、混凝土的运输各个环节。
4.2.2 现场混凝土的浇筑
根据现场实际情况本混凝土工程采用综合蓄热法施工,以大气最低温度-5℃为界,当大气最低温度不低于-5℃,并控制在11月底以前,混凝土采用普硅42.5号水泥,掺复合早强型外加剂的热拌混凝土,顶板采用覆盖一层棉被来保温养护;当大气最低温度低于-5℃,混凝土采用普硅42.5号水泥,外加剂改掺高效复合防冻型外加剂的热拌混凝土,墙柱采用覆盖一层棉被来保温养护,顶板采用覆盖1层~2层棉毡或岩棉被来保温养护,作业层采取封闭生炭火提高环境温度来延长混凝土正温养护时间的方法施工。大气气温低于-15℃时,停止混凝土作业施工。
1)墙体混凝土要分层连续浇筑,每层浇筑厚度不得大于1 000 mm,间隔时间不超过2 h,及时入模振捣,已浇筑层的混凝土在未被上一层混凝土覆盖前不应低于2℃。
如发生特殊情况不能连续浇筑时,墙板应留垂直缝。
2)混凝土运到作业面以后,应快铺料、快振捣、快抹平,并及时覆盖塑料布和保温被。
尽量减少作业面,降低混凝土暴露的时间和面积,将热量损失降低到最低限度。
4.2.3 现场混凝土的保温、养护
1)冬施浇筑的混凝土,应严格控制混凝土受冻临界强度。
混凝土使用硅酸盐或普通硅酸盐水泥拌制,其临界强度不低于设计强度标准值的30%。采用矿渣硅酸盐水泥配置的混凝土,应为设计的混凝土强度标准值的40%,掺用防冻剂的混凝土,当室外最低气温不低于-15℃时不得小于4.0 N/mm2。
2)墙、柱模板采用模板背面外挂一层岩棉被保温,保温层应严密,固定牢固。
墙上部插筋部位混凝土保温,此部位是保温的薄弱环节,保温使用保温被卷起填塞在墙顶及钢筋之间,要求填塞严密。墙体须达到4 MPa临界强度后,且混凝土表面与环境温差不得超过20℃,方可拆除模板,若温差大于20℃,拆除模板后,应立即将混凝土表面覆盖一层保温被保温。
3)顶板混凝土在浇筑完毕后随即抹平,然后覆盖一层塑料薄膜,再覆盖1层~2层棉毡或岩棉被保温,并用脚手板压住,不要留下脚印。
板四周外侧保温及墙体迎风面是薄弱部位,其保温厚度应增大,施工层的门窗洞口在冬施时应用彩条布封死。楼板表面的保温层,在混凝土达到受冻临界强度后,混凝土表面温度小于5℃,混凝土表面温度与大气温差小于20℃时,方可取掉。
4)当环境温度低于-5℃时,为确保混凝土正温养护时间及保证混凝土受冻前达到临界强度,采用生火提高养护环境温度的措施,具体做法为作业层空间全封闭后,在房间内部采用生炭火炉升温的方式提高环境温度。
使用炭炉加热保证环境温度不低于5℃后,开始浇筑混凝土。焦炭炉的摆放位置应居房间中央或避开易燃保温材料,下方用红砖垫高50 cm,上方附加一层现场废弃的铁皮覆盖,防止楼板局部温度过高,当混凝土达到临界强度后即可停止,如为加快施工进度,提前拆模则生火养护到顶板达拆模强度后停止。每个流水段炭火设置四个。
5)混凝土试块留置,冬施期间的混凝土试块除按常温施工要求留置外,还应增设不少于2组与结构同条件养护的试块,用于检验受冻前的混凝土强度、用于结构实体检验和同条件养护28 d转入常温养护28 d的混凝土强度以及推测混凝土各阶段的强度。
结构实体检验用试块的等效养护龄期可取按日平均温度逐日累计达到600℃·d时所对应的龄期,0℃以下的龄期不计入;等效养护龄期不应小于14 d,也不宜大于60 d。同条件养护试块必须有专人负责保养,每浇筑一次混凝土都要留设一定数量的同条件试块。
6)测温孔留设,提前绘制出测温孔布置图,根据测温孔布置图布置测温孔。
测温孔应设在有代表性的结构部位和温度变化大易冷却的部位,孔深为构件截面的1/2。
4.3 砌体工程控制措施
本工程±0.000以上采用M5混合砂浆、加气混凝土砌块砌筑,在冬期正温度条件下砌筑时可采用随砌随浇水的办法。
1)冬期施工期间适当增加砂浆的稠度。2)严格按砂浆配比单添加防冻剂,并适当延长搅拌时间,保证添加剂、水泥、砂搅拌均匀,不准用加盐水的方法防冻。3)砂浆搅拌采用热水的方法,使水温在80℃左右,投料时先将砂与水搅拌后再加入水泥搅拌,使砂浆出机温度在10℃以上,使用温度在正温度以上。4)每天的砌筑高度不大于1.2 m,每砌完一面墙要及时覆盖,双面挂岩棉被,每天下班前,将所砌墙体采用彩条布、岩棉被覆盖。5)留置砂浆试件要比正常情况下多留置一组,一组为标养试件,一组为同条件试件。
4.4 钢筋工程
1)钢筋负温下加工制作和使用,施工时要加强检验,钢筋在运输和加工过程中应防止撞击和刻痕。2)钢筋安装,施工前要搭设人行马道,不得在钢筋架上行走,防止钢筋变形,人员摔伤。遇下雪天气绑扎钢筋,绑扎好的部分加盖塑料布,减少积雪清理难度。其次钢筋连接主要以电渣压力焊焊接及绑扎搭接为主,焊接连接应注意当环境温度低于-20℃时不宜进行施焊。
4.5 模板工程
冬期模板使用之前应彻底清理模板上的冰雪;模板验收后,如不能及时浇筑混凝土,在下雪前需用塑料薄膜把模板覆盖,避免冰雪落入模内。立面模板的保温材料采用钢模板外挂一层岩棉被保温,根据施工的实际情况尽可能延长拆模时间以便增加混凝土正温养护时间。顶板随混凝土浇筑随铺一层塑料薄膜,上加1层~2层棉毡或1层~2层50 mm厚岩棉被保温覆盖保温(依环境温度确定保温厚度)。模板拆除:参照成熟度混凝土强度计算结果,如满足拆模要求,相应位置留置的临界强度试块,达到4.0 MPa以上,且冷却到5℃以下方可拆模。顶板、梁、悬挑构件拆模时必须遵循下列要求:顶板、梁拆模时混凝土强度达到75%,悬挑结构拆模时混凝土强度达到100%,当温度与环境温度差大于20℃时,拆模后的混凝土表面应及时覆盖棉毡或50 mm厚岩棉被,使其缓慢冷却,以防混凝土表面因温差太大产生裂纹。
5 安全防火措施
冬期施工气温较低,引发安全事故的因素多,在施工前要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。
6 结语
冬期施工只有加强了管理人员,测量人员的培训,并进行了书面交底,采取行之有效的冬期施工质量控制措施,工程则不仅能满足设计要求,而且保证了业主的工期进度要求,取得了良好的成效。
参考文献
[1]JGJ 104-97,建筑工程冬期施工规程[S].
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