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1、本章内容：冬期与雨期施工的特点和原则；混凝土结构工程的冬期施工；土方工程的冬期施工；砌体工程的冬期施工及雨期施工等内容。学习要求：掌握冬期施工的特点和原则，雨期施工的特点和要求；,第九章 冬期与雨期施工,掌握冬期施工期限的划分原则，了解混凝土结构工程的冬期施工原理，掌握混凝土工程冬期施工的工艺要求及冬期施工方法的选择，了解混凝土工程的热工计算方法；了解土方工程的冬期施工，掌握砖石工程冬期施工方法掺盐砂浆法，了解砖石工程冬期施工的其他施工方法；掌握土方工程的雨期施工及主体工程的雨期施工要求和防雨防雷措施。,9.1 概述,9.2 混凝土结构工程的冬期施工,9.3 土方工程的冬期施工,9.4 砌体工
2、程冬期施工,9.5 雨期施工,End,本 章 内 容,冬期施工的特点 冬期施工期是质量事故的多发期。冬期施工发现质量事故呈滞后性。冬期施工技术要求高，能源消耗多，施工费用要增加。冬期施工的原则 保证质量，节约能源，降低费用，确保工期。,9.1 概述,9.1.1 冬期施工的特点和原则,雨期施工的特点 雨期施工的开始具有突然性。这就要求提前做好雨期施工的准备工作和防范措施。雨期施工带有突击性。因为雨水对建筑结构和地基基础的冲刷或浸泡，有严重的破坏性，必须迅速及时地防护，以免发生质量事故。雨期往往持续时间较长，从而影响工期。,9.1.2 雨期施工的特点和要求,雨期施工的要求 在编制施工组织设计时，要
3、根据雨期施工的特点，将不宜在雨期施工的分项工程避开雨期施工，对于必须在雨期施工的分项工程，做好充分的准备工作和防范措施。合理进行施工安排。做到晴天抓室外工作，雨天做室内工作。做好材料的防雨防潮和施工现场的排水等准备工作。,建筑工程冬期施工规程(JGJ10497)规定，冬期施工期限的划分原则是：根据当地多年气温资料统计，当室外日平均气温连续5d稳定低于5C即进入冬期施工；当室外日平均气温连续5d高于5C时解除冬期施工。,9.2 混凝土结构工程的冬期施工,9.2.1 冬期施工期限的划分原则,新浇混凝土在养护初期遭受冻结，当气温恢复到正温后，即使正温养护至一定龄期，也不能达到其设计强度，这就是混凝土
4、的早期冬害。混凝土的早期冬害是由于混凝土内部的水结冰所致。混凝土受冻临界强度：混凝土允许受冻而不致使其各项性能遭到损害的最低强度称为混凝土受冻临界强度。,9.2.2 混凝土冬期施工的原理,（1）对材料和材料加热的要求 冬期施工混凝土用的水泥，应优先使用活性高、水化大的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，不宜用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。蒸汽养护时用的水泥品种经试验确定。骨料要在冬期施工前清洗和贮备，并覆盖防雨雪材料，适当采取保温措施，防止骨料内夹有冰碴和雪团。,9.2.3 混凝土冬期施工的工艺要求,水的比热大，是砂石骨料的5倍左右，所以冬期施工拌制混凝土应优先采用加热水的方法。加热水时，应考
5、虑加热的最高温度，以免水泥直接接触过热的水而产生“假凝”现象。水泥假凝:指水泥颗粒遇到温度较高的热水时，颗粒表面很快形成薄而硬的壳，阻止水泥与水的水化作用的进行，使水泥水化不充分，新拌混凝土拌和物的和易性下降，导致混凝土强度下降。,混凝土拌和物及组成材料的加热最高允许温度按表9.1采用。钢筋焊接和冷拉施工，气温不宜低于-20C。预应力钢筋张拉温度不宜低于-15C。钢筋焊接应在室内进行，若必须在室外进行时，应有防雨雪和挡风措施。焊接后冷却的接头应避免与冰雪接触。,表9.1拌合水及骨料的最高温度,（2）混凝土的搅拌、运输、浇筑 混凝土的搅拌 混凝土的搅拌应在搭设的暖棚内进行，应优先采用大容量的搅拌
6、机，以减少混凝土的热量损失。混凝土的运输 混凝土的运输时间和距离应保证混凝土不离析，不丧失塑性，尽量减少混凝土在运输过程中的热量损失，缩短运输路线，减少装卸和转运次数；使用大容积的运输工具，并经常清理，保持干净；运输的容器四周必须加保温套和保温盖，尽量缩短装卸操作时间。,混凝土的浇筑 混凝土浇筑前，要对各项保温措施进行一次全面检查；制定浇筑方案时，应考虑集中浇筑，避免分散浇筑；开始浇筑混凝土时，要做好测温工作，从原材料加热直至拆除保温材料为止。,蓄热保温法：将混凝土的原材料(水、砂、石)预先加热，经过搅拌、运输、浇筑成型后的混凝土仍能保持一定的正温度，以适当材料覆盖保温，防止热量散失过快，充分
7、利用水泥的水化热，使混凝土在正温度条件下增长强度。冬期施工的热工计算如下：,9.2.4混凝土冬期施工方法的选择,9.2.4.1蓄热保温法的原理及适用范围,混凝土拌和物的温度（式9.1）式中T0混凝土拌和物的温度，C m w、mce、msa、mg水、水泥、砂、石的用量，kg;Tw、Tce、Tsa、Tg、水、水泥、砂、石的温度，C wsa、wg砂、石的含水率，%；c1水的比热容，kJ/(kgK)；c2水的溶解热，KJ/kg;当骨料温度0C 时，c1 4.2 kJ/(kgK)，c2 0KJ/kg;当骨料温度0C时，c1 2.1 kJ/(kgK)，c2 335KJ/kg。,混凝土拌和物的出机温度（式9
8、.2）T1T00.16（T0Ti）式中T0混凝土拌和物的温度，C；T1混凝土拌和物的出机温度，C；Ti搅拌机棚内温度，C。,混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度(式9.3)式中T2混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度，C；tt混凝土自运输至浇筑成型完成的时间，h；n混凝土转运次数；Ta运输时的环境温度，C；a温度损失系数，h-1；,考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度(式9.4）T3考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度C；cccfcs混凝土、模板材料、钢筋的比热容，kJ/(kgK)；mc每立方米混凝土的质量，kg；mfms与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋的质量，kg；Tf
9、Ts模板、钢筋的温度(未预热者可采用当时环境温度)C。,综合蓄热法：在蓄热保温法基础上，在配制混凝土时采用快硬早强水 泥，或掺用早强外加剂；在养护混凝土时采用早期短时加热，或采用 棚罩加强围护保温，以延长正温养护期，加快混凝土强度的增长。综合蓄热法可分为低蓄热养护和高蓄热养护两种方式。,9.2.4.2综合蓄热法,低蓄热养护：主要以使用早强水泥或掺低温早强剂、防冻剂为主，使混凝土缓慢冷却至冰点前达到允许受冻临界前强度。高蓄热养护;除掺用外加剂外，还以采用短时加热为主，使混凝土在养护期内达到要求的受荷强度。,（1）掺氯盐混凝土 用氯盐(氯化钠、氯化钾)溶液配制的混凝土，具有加速混凝土凝结硬化，提高
10、早期强度，增加混凝土抗冻能力的性能，有利于在负温下硬化，但氯盐对混凝土有腐蚀作用和对钢筋有锈蚀作用。在下列情况下，不得在钢筋混凝土中掺用氯盐：在高湿度空气环境中使用的结构，如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；,9.2.4.3掺外加剂的混凝土冬季施工方法,处于水位升降部位的结构；露天结构或经常受水淋的结构；有镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构，以及有外露钢筋、预埋件但无防护措施的结构；与含有酸、碱和硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构；使用过程中经常处于环境温度为60C以上的结构；,使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构；薄壁结构，中级或重级工作
11、制吊车梁、屋架、落锤及锻锤基础等结构；电解车间和直接靠近直流电源的结构；直接靠近高压(发电站、变电所)的结构及预应力混凝土结构。,掺氯盐混凝土施工注意事项：应选用强度等级大于42.5MPa的普通硅酸盐水泥，水泥用量不得少于300kg/m3，水灰比不应大于0.6；氯盐应配制成一定浓度的水溶液，严格计量加入，搅拌要均匀，搅拌时间应比普通混凝土搅拌时间增加50%；,混凝土浇筑必须在搅拌出机后40min浇筑完毕，以防凝结；混凝土振捣要密实；掺氯盐混凝土不宜采用蒸汽养护；由于氯盐对钢筋有锈蚀作用，应用时加入水泥质量2%的亚硝酸钠阻锈剂，钢筋保护层不小于30mm。,（2）负温混凝土 负温混凝土：采用复合型
12、外加剂配制的混凝土。负温防冻复合外加剂 一般由防冻剂、早强剂、减水剂、引气剂和阻锈剂等复合而成，其成分组合有三种情况：A.防冻组分+早强组分+减水组分 B.防冻组分+早强组分+引气组分+减水组分 C.防冻组分+早强组分+减水组分+引气组分+阻锈组分,选择负温抗冻剂方案的具体要求是：A.外加剂对钢筋无锈蚀作用；B.对混凝土锈蚀无影响；C.早期强度高，后期强度无损失。混凝土冬季施工常用的外加剂有：早强剂：能加速水泥硬化速度，提高早期强度，且对后期强度无显著影响。防冻剂：在一定负温条件下，能显著降低混凝土中液相的冰点，使其游离态的水不冻结，保证混凝土不遭受冻害；在一定时间内，使混凝土获得预期强度的外
13、加剂称为防冻剂。,减水剂:在不影响混凝土和易性条件下，具有减水增强特性的外加剂。可以降低用水量，减小水灰比。引气剂:经搅拌能引入大量分布均匀的微小气泡，改善混凝土的和易性；在混凝土硬化后，仍能保持微小气泡，改善混凝土的和易性、抗冻性和耐久性。阻锈剂:可以减缓或阻止混凝土中钢筋及金属预埋件锈蚀作用的外加剂。,负温混凝土施工 A.宜优选水泥强度等级不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜采用火山灰水泥，禁止使用高铝水泥。B.防冻复合剂的掺量应根据混凝土的使用温度而定(指掺防冻剂混凝土施工现场57d内的最低温度)，其掺量按表9.2中规定。,表9.2 防冻剂的常用掺量,注：规定温度是指掺
14、防冻剂混凝土内部的最低温度。,C.防冻剂应配制成规定浓度溶液使用，配制时应注意：氯化钙、硝酸钙、亚硝酸钙等溶液不可与硫酸溶液混合；减水剂和引气剂不可与氯化钙混合。D.在钢筋混凝土和预应力混凝土工程中，应掺用无氯盐的防冻复合外加剂。E.必须设专人配制、保管防冻复合剂，严格执行规定掺量，搅拌比正常时间延长50%，混凝土出机的温度不应低于7C。F.混凝土入模温度应控制在5C以上，浇筑与振捣要衔接紧密，连续作业。,（1）蒸汽加热养护法 蒸汽加热养护：利用低压(小于0.07MPa)饱和蒸汽对混凝土结构构件均匀加热，在适当温度和湿度条件下，以促进水化作用，使混凝土加快凝结硬化，可以在较短养护时间内，获得较
15、高强度或达到设计要求的强度。,9.2.4.4混凝土人工加热养护,内热法在构件内部预留孔道，让蒸汽通入孔道加热养护混凝土；加热时，混凝土温度宜控制在3060C范围内。蒸汽室法利用坑槽或砌筑的蒸汽室通入蒸汽加热混凝土。蒸汽套法构件模板外再加一层密封套模，在模板与套模之间留有150mm的孔隙，从下部通入蒸汽养护混凝土，套内温度可达3040C。,采用蒸汽加热养护法应注意的问题：采用蒸汽养护时，普通硅酸盐水泥混凝土养护的最高温度不宜超过80C，矿渣硅酸盐水泥混凝土可达到9095C。制订合理的蒸汽制度，包括预养、升温、恒温、降温等几个阶段。混凝土的升温、降温速度不得超过表9.3规定。,表9.3 加热养护混
16、凝土的升降温速度,蒸汽应采用低压(不大于0.07MPa)饱和蒸汽，加热时应使混凝土构件 受热均匀，并注意排除冷却水和防止结冰。拆模必须待混凝土冷却到+5C以后进行。如果混凝土与外界温度相差大于20C时，拆模后的混凝土表面应用保温材料覆盖，使混凝土表面冷却缓慢进行。蒸汽加热法的热工计算包括确定升温、恒温、降温养护时间和计算蒸汽用量。,升温时间（式9.5）式中 X1 升温时间，h；t 恒温养护温度，C；tq混凝土养护时的初温，C；tv升温速度，C/h。恒温养护温度根据设计规定要求达到的强度和养护时间确定。,恒温时间（式9.6）式中 X2恒温时间，h；X0在15C条件下，混凝土达到要求强度时所需时间
17、，h；P1、P2、P3升温、恒温、降温阶段的当量系数；X3降温时间，h。,降温时间（式9.7）式中 X3降温时间，h；t混凝土恒温养护时的温度，C；tc混凝土降温终了时的温度，C；tp规定降温速度，C/h。,蒸汽需要量计算（式9.8）式中 Q总热量，kJ；W混凝土养护蒸汽总需要量，kg；i蒸汽发热量，取2500kJ/kg；损失系数，取0.20.3。,（2）电热法 电热法：在混凝土结构的内部或外表设置电极，通以低电压电流，由于混凝土的电阻作用，使电能变为热能加热养护混凝土。电热方法可分为内部加热和表面加热两种形式。表面电热器加热法是利用板形电热器贴在模板内侧，通电后加热混凝土表面达到养护的目的。
18、电磁感应加热法是以交流电通过缠绕在结构模板表面上的连续感应线圈，在钢模板和钢筋中产生涡流电流，并传至混凝土中。,电热法施工应注意以下几个方面：电热法施工宜选用强度等级不大于42.5MPa的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥及火山灰硅酸盐水泥。电极加热法应采用交流电，不允许采用直流电，因为直流电会引起电解和锈蚀。电极加热到混凝土强度达设计强度的50%时，电阻增加许多倍，耗电量增加，但养护效果并不显著。电热养护应在混凝土浇筑完毕，覆盖好外露混凝土表面后立即进行。电热养护温度应符合表9.4的规定。,电热养护属于干热养护，要防止出现养护温度过高而使混凝土发生脱水现象。,表9.4 电热养护混凝土的温度,(1
19、)温度测定(2)混凝土质量检查 外加剂应经检查试验合格后选用，应有产品合格证或试验报告单；外加剂应溶解成一定浓度的水溶液，按要求准确计量加入；检查水、砂骨料及混凝土出机的温度和搅拌时间；混凝土浇筑时，应留置两组以上与结构同条件养护的试块。,9.2.4.5混凝土冬期施工质量检查和温度测定,(1)翻松耙平土防冻法 入冬期，在挖土的地表层先翻松2540cm厚表层土并耙平，其宽度应不小于土冻后深度的两倍与基底宽之和(图9.1)。,9.3 土方工程的冬期施工,9.3.1 地基土的保温防冻,(2)覆盖防冻法 在降雨量较大的地区，可利用较厚的雪层覆盖作保温层，防止地基土冻结，适用于大面积的土方工程。具体做法
20、是，在地面上与主导方向垂直的方向设置篱笆、栅栏或雪堤(高度为0.51.0m，其间距1015m)，人工积雪防冻(图9.2)。面积较小的沟槽和坑土方工程，可以在地面上挖积雪沟(深300500mm)，并随即用雪将沟填满，以防止未挖土层冻结(图9.3)。,(3)保温覆盖法 面积较小的基槽(坑)的地基土防冻，可在土层表面直接覆盖炉渣、锯末、草垫等保温材料，其宽度为土层冻结深度的两倍与基槽宽度之和(图9.4)。,(1)烘烤法(2)循环针法 循环针法分蒸汽循环针法和热水循环针法两种(图9.5)。,9.3.2 冻土的融化,冻结土的开挖比较困难，可用外加热能融化后挖掘。这种方式只有在面积不大的工程上采用，费用较
21、高。,开挖方法有人工法、机械法、爆破法三种。(1)人工法(2)机械开挖冻土法 依据冻土层的厚度和工程量大小，选择适宜的破土机械施工。冻土层厚度小于0.25m时，可直接用铲运机、推土机、挖土机挖掘。,9.3.3 冻土的开挖,冻土层厚度为0.61.0m时，用打桩机将楔形劈块按一定顺序打入冻土层，劈裂破碎冻土；或用起重设备将重34t的尖底锤吊至56m高时，脱钩自由落下，可击碎12m厚的冻土层，然后用斗容量大的挖土机进行挖掘。适用于大面积的冻土开挖(图9.6)。(3)爆破冻土法 冻土深度达2m左右时，采用打炮眼、填药的爆破方法将冻土破碎后，用机械挖掘施工。,由于冻结土块坚硬且不易破碎，回填过程中又不易
22、被压实，待温度回升、土层解冻后会造成较大的沉降。为保证工程质量，冬期回填土施工应注意以下事项：冬期填方前，要清除基底的冰雪和保温材料，排除积水，挖除冻块或淤泥。,9.3.4 冬期回填土施工,对于基础和地面工程范围内的回填土，冻土块的含量不得超过回填总体积的15%，且冻土块的粒径应小于15cm。填方宜连续进行，且应采取有效的保温防冻措施，以免地基土或已填土受冻。填方时，每层的虚铺厚度应比常温施工时减少20%25%。填方的上层应用未冻的、不冻胀或透水性好的土料填筑。,(1)砖石砌体冬期施工所用材料应符合下列规定：在砌筑前，砖和石材应清除冰霜；砂浆宜采用普通硅酸盐水泥拌制；石灰膏应防止受冻；如遭受冻
23、结，应待融化后，方可使用；拌制砂浆所用的砂，不得含有冰块和直径大于10mm的冻渣块；拌和砂浆时，水温不得超过80C，砂的温度不得超过40C。,9.4 砌体工程冬期施工,9.4.1 砌体工程冬期施工的一般规定和要求,(2)冬期施工的一般要求 冬期施工不得使用无水泥拌制的砂浆；砂浆拌制应在暖棚内进行，拌制 砂浆温度不低于5C，搅拌时间适当延长；在负温条件下砌筑砖石工程时，可不浇水湿润，但必须适当增加砂浆的粘度；抗震设计烈度为9度的建筑物，普通砖和空心砖无法浇水湿润时，无特殊措施，不得砌筑；,应按“三一砌砖法”操作，组砌方式优先采用一顺一丁法；砖石工程冬期施工应以采用掺盐砂浆法为主，对绝缘、装饰等方
24、面有特殊要求的工程，应采用冻结法或其他施工方法；当地基为不冻胀土时，可在冻结的地基上砌筑基础；当地基为冻胀性土时，必须在未冻的地基上砌筑；在施工时和回填土前，均应防止地基遭受冻结；冬期施工中，每日砌筑后，应在砌体表面覆盖草袋等保温材料。,(1)掺盐砂浆法 在砌筑砂浆内掺加一定数量的抗冻化学剂，降低水溶液冰点，使砂浆在负温下不冻结，且强度能够继续增长，或在砌筑后慢慢受冻；,9.4.2 砖石工程冬期施工方法,下列工程严禁采用掺盐砂浆法施工：对装饰材料有特殊要求的建筑物；使用时，相对湿度大于60%的建筑物；接近高压电路的建筑物(如变电站)；热工要求高的建筑物；配筋砌体(指配有受力钢筋)；处于地下水位
25、变化范围以内，以及在水下未设防水保护层的结构。砂浆中的掺盐量按表9.5规定选用。,表9.5 砂浆掺盐量（占用水量的%）,注：掺量以无水盐计。,(2)冻结法 冻结法是将拌和水预先加热，其他材料在拌和前应保持正温，不掺用任何抗冻化学试剂；拌和的砂浆，允许在砌筑砌体后遭受冻结。冻结法施工注意事项：冻结法的砂浆使用温度不应低于10C，当日最低气温高于或等于-25C时，对砌筑承重砌体的砂浆强度等级应按常温施工时提高一级，当日最低气温低于-25C时，则应提高两级。砌体解冻时，增加了砌体的变形和沉降，对空斗墙、毛石墙、承受侧后力的砌体不宜采用冻结法施工。,采用冻结法施工，应会同设计单位制定在施工过程中和解冻
26、期内必要的加固措施。为了保证砌体在解冻时正常沉降、稳定和安全，应遵守下列规定：冻结法宜采用水平分段施工，每日砌筑高度及临时间断处均不得大于1.2m；砌体水平灰缝不宜大于10mm；跨度大于0.7m的过梁，应采用预制过梁；门窗框上部应留35mm的空隙，作为化冻后预留沉降量。,在解冻期间，应经常对砌体进行观测和检查，如发现裂缝、不均匀下沉等现象时，应分析原因并立即采取加固措施。(3)其他冬期施工法暖棚法蓄热法,降水量大的地区在雨期到来之际，施工现场、道路及设施必须做好有组织的排水；施工现场临时设施、库房要做好防雨排水的准备；现场的临时道路必要时要加固、加高路基，路面在雨期加铺炉渣、砂砾或其他防滑材料
27、；准备足够的防水、防汛材料(如草袋、油毡雨布等)和器材工具等。,9.5 雨期施工,9.5.1 雨期施工准备,雨期不得在滑坡地段进行施工；地槽、地坑开挖的雨期施工面不宜过大；开挖土方应从上至下分层分段依次施工，底部随时做成一定的坡度，以利泄水；雨期施工中，应经常检查边坡的稳定情况；防止大型基坑开挖土方工程的边坡被雨水冲刷造成塌方；地下的池、罐构筑物或地下室结构，完工后应抓紧基坑四周回填土施工和上部结构继续施工。,9.5.2 土方基础工程的雨期施工,加强对水泥材料防雨防潮工作的检查，对砂石骨料进行含水量的测定，及时调整施工配合比；加强对模板有无松动变形及隔离剂的情况的检查，特别是对其支撑系统的检查
28、，及时加固处理；重要结构和大面积的混凝土浇筑应尽量避开雨天施工，施工前，应了解23d的天气情况；小雨时，混凝土运输和浇筑均要采取防雨措施，随浇筑随振捣，随覆盖防水材料。遇大雨时，应提前停止浇筑，按要求留设好施工缝，并把已浇筑部位加以覆盖，以防雨水的进入。,9.5.3 混凝土工程雨期施工,雨期施工中，砌筑工程不准使用过湿的砖，以免砂浆流淌和砖块滑移造成墙体倒塌，每日砌筑的高度应控制在1m以内；砌筑施工过程中，若遇雨应立即停止施工，并在砖墙顶面铺设一层干砖，以防雨水冲走灰缝的砂浆；雨后，受冲刷的新砌墙体应翻砌上面的两皮砖；稳定性较差的窗间墙、山尖墙，砌筑到一定高度应在砌体顶部加水平支撑，以防阵风袭击，维护墙体整体性；雨水浸泡会引起脚手架底座下陷而倾斜，雨后施工要经常检查，发现问题及时处 理、加固。,9.5.4 砌体工程,为防止雷电袭击，雨季施工现场内的起重机、井字架、龙门架等机械设备，若在相邻建筑物、构筑物的防雷装置的保护范围以外，应安装防雷装置。施工现场的防雷装置由避雷针、接地线和接地体组成。避雷针安装在高出建筑物的起重机(塔吊)、人货电梯、钢脚手架的最高顶端上。,9.5.5施工现场防雷,
