混凝土冬季施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

砼冬季施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)在工程施工進(jìn)入冬季施工時(shí)，需根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁鉁刭Y料，室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)工程應(yīng)采取冬期施工措施，并應(yīng)及時(shí)采取氣溫突然下降的防凍措施。一、混凝土冬季施工原理混凝土強(qiáng)度的高低和增長(zhǎng)速度，取決于水泥水化反應(yīng)的程度和速度。水泥的水化反應(yīng)必須在有水和一定溫度條件下才能進(jìn)行，其中溫度決定著水化反應(yīng)速度的快慢。混凝土的強(qiáng)度只有在正溫養(yǎng)護(hù)條件下，才能持續(xù)不斷的增長(zhǎng)，并且隨著溫度的增高，混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)速度加快。試驗(yàn)表明，只要混凝土中有液相水存在即使在負(fù)溫條件下，水泥的水化反應(yīng)并沒(méi)有停止，但其速反應(yīng)速度大大降低。在負(fù)溫條件下，隨著溫度的降低，混凝土中大量的水要轉(zhuǎn)化為冰，使其體積膨脹約9％，混凝土結(jié)構(gòu)有遭受凍害的可能?；炷翝仓螅谟不某跄诨炷潦軆龊Χ鴵p害了混凝土的一系列性能叫做混凝土的早期受凍?；炷猎跐仓笕缭缙谑軆龊Γ謴?fù)正溫養(yǎng)護(hù)后，其強(qiáng)度會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)，但與同齡期標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的混凝土相比，其強(qiáng)度都有不同程度的降低，強(qiáng)度損失的大小與其澆筑后遭受凍害的情況不同而異?；炷潦軆龊η?，如果具備了能抗冰脹應(yīng)力的強(qiáng)度，混凝土的強(qiáng)度損失就較小，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不至于遭到破壞。因此，在混凝土冬季施工中，如果不可避免的會(huì)遭受凍結(jié)時(shí)，則必須采取措施，防止其澆筑后立即受凍，應(yīng)使其在凍結(jié)前先能經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的預(yù)養(yǎng)護(hù)，保證其達(dá)到足以抵抗凍害的“臨界強(qiáng)度”后才遭凍結(jié)?；炷猎试S受凍臨界強(qiáng)度是指新澆筑混凝土在受凍前達(dá)到某一初始強(qiáng)度值，然后遭到凍害，當(dāng)恢復(fù)正溫養(yǎng)護(hù)后，混凝土強(qiáng)度仍會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)，經(jīng)28天后，其強(qiáng)度可達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95％以上，這一受凍前的初始強(qiáng)度值叫做混凝土允許受凍臨界強(qiáng)度。二、混凝土冬季施工方法的選擇混凝土冬季施工方法是保證混凝土在硬化過(guò)程中，為杜絕早期受凍所采取的幾種綜合措施。根據(jù)熱源條件和使用材料，混凝土冬季施工方法可分為三大類(lèi)：混凝土養(yǎng)護(hù)期間不加熱的方法、加熱的方法及兩種方法的綜合。具體施工方法選擇見(jiàn)附表1－1冬季施工常用方法的選擇三、冬季施工方法本隧道工程施工所在地冬季氣溫在0℃左右，結(jié)合本工程的實(shí)際情況，在進(jìn)入冬季施工期后，選擇在混凝土中摻外加劑，此施工工藝操作簡(jiǎn)單，節(jié)省能源合附加設(shè)備，能有效降低冬季施工的工程造價(jià)?；炷潦┕r(shí)，需要對(duì)水進(jìn)行加熱，其他組分不需進(jìn)行加熱和防護(hù)，混凝土澆筑后也不需進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)?；炷了x用的外加劑主要為防凍劑，防凍劑的作用是降低混凝土中水溶液的冰點(diǎn)，為水泥在負(fù)溫條件下的水化提供液態(tài)水，以保證水泥水化反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，混凝土強(qiáng)度的不斷增長(zhǎng)，并防止結(jié)冰凍脹對(duì)混凝土造成的凍害作用。氯鹽（如氯化鈣、氯化鈉）降低冰點(diǎn)的作用顯著，是冷混凝土中常用的主要防凍劑，但是氯離子會(huì)對(duì)鋼筋產(chǎn)生銹蝕作用，故在允許使用的范圍內(nèi)氯鹽摻量按無(wú)水狀態(tài)計(jì)算不得超過(guò)水泥總量的1％，也可在氯鹽混凝土中摻加阻銹劑（如亞硝酸鈉）以防止氯鹽對(duì)鋼筋的銹蝕作用。冬季施工時(shí)，為確?；炷恋臄嚢栊Ч?，需選擇合理的投料順序和相適應(yīng)的材料加熱條件。一般是先投入骨料和加熱的水，待攪拌一定時(shí)間后，水溫降低到40℃左右時(shí)，再投入水泥繼續(xù)攪拌到規(guī)定時(shí)間，要絕對(duì)避免水泥假凝，投料量要與攪拌機(jī)的規(guī)格、容量相匹配，再任何情況下均不能超載。對(duì)攪拌好的混凝土，應(yīng)經(jīng)常檢查其溫度及和易性，若有較大差異，應(yīng)檢查材料加熱溫度、投料順序或骨料含水率是否有誤，以便及時(shí)調(diào)整?；炷涟韬衔锍鰴C(jī)后應(yīng)及時(shí)運(yùn)至澆筑地點(diǎn)，在運(yùn)輸過(guò)程中要注意防止熱量散失、表面凍結(jié)、混凝土離析、水泥砂漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象。當(dāng)隧道掘進(jìn)較遠(yuǎn)，運(yùn)輸距離較長(zhǎng)時(shí)，要加強(qiáng)運(yùn)輸工具的保溫覆蓋，運(yùn)輸工程中混凝土溫度不能降低過(guò)快。如果混凝土從運(yùn)輸?shù)綕仓^(guò)程中發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象，必須在澆筑前進(jìn)行人工二次加熱拌合，為防止混凝土坍落度的版畫(huà)，運(yùn)輸工具出保溫防風(fēng)外，還必須嚴(yán)密、不漏漿、不吸水，并應(yīng)經(jīng)常清除容器中黏附的硬化混凝土殘?jiān)⒓皶r(shí)清除冰雪凍塊。四、混凝土冬季施工規(guī)范1.1混凝土冬期施工應(yīng)符合下列規(guī)定：1當(dāng)工地晝夜平均氣溫（最高合最低氣溫的平均值或當(dāng)?shù)貢r(shí)間6時(shí)、14時(shí)、21時(shí)室外氣溫的平均值）連續(xù)3d低于5℃或最低氣溫低于－3℃時(shí)，混凝土施工應(yīng)符合本節(jié)規(guī)定。2冬期施工期間，當(dāng)用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制混凝土、且其抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30％前；或用礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土、且其抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40％前，均不得受凍。C15及以下的混凝土，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度未達(dá)到5MPa前，也不得受凍。浸水凍融條件下的混凝土開(kāi)始受凍時(shí)，不得小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75％。3進(jìn)入冬期施工前，應(yīng)預(yù)先做好下列準(zhǔn)備工作：⑴根據(jù)年度計(jì)劃和施工組織設(shè)計(jì)，確定冬期施工的工程項(xiàng)目。對(duì)于大跨度拱橋、高架橋、隧道洞口附近及零小分散工程，不宜安排在冬季施工。⑵收集工地氣象臺(tái)（站）歷年氣象資料，設(shè)置工地氣象觀測(cè)點(diǎn)，建立觀測(cè)制度，及時(shí)掌握氣象變化情況。⑶落實(shí)有關(guān)工程材料、防寒物資、能源和機(jī)具設(shè)備。⑷編制冬期施工方案及技術(shù)措施，對(duì)有關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)交底或培訓(xùn)。1.2冬期施工應(yīng)根據(jù)工程類(lèi)別、氣象資料、材料來(lái)源和工期等要求，通過(guò)熱工計(jì)算及經(jīng)濟(jì)分析，選擇下列兩類(lèi)施工方法：1在養(yǎng)護(hù)期間不需對(duì)混凝土加熱的蓄熱法、摻外加劑法、負(fù)溫早強(qiáng)混土法和綜合法。2在養(yǎng)護(hù)期間需利用外部熱源對(duì)混凝土加熱的暖棚法。蒸汽加熱法、電熱法和熱綜合法。1.3冬期鋼筋?yuàn)A功應(yīng)符合本規(guī)范第4章有關(guān)的規(guī)定。1.4冬期混凝土的配制和運(yùn)輸應(yīng)符合下列規(guī)定：1宜選用較小的水灰比和較小的坍落度。當(dāng)混凝土摻用防凍劑時(shí)，其試配強(qiáng)度應(yīng)較設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)等級(jí)。2水及骨料應(yīng)按熱工計(jì)算和實(shí)際試拌，確定滿(mǎn)足混凝土澆筑需要的加熱溫度。首先應(yīng)將水加熱，其加熱溫度不宜高于80℃。當(dāng)骨料不加熱時(shí)，水可加熱至80℃以上，但應(yīng)先投入骨料和已加熱的水，拌勻后再投入水泥。當(dāng)加熱水尚不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可將骨料均勻加熱，其加熱溫度不應(yīng)高于60℃。片石混凝土可摻用的片石可預(yù)熱。水泥不得直接加熱，宜在使用前運(yùn)入暖棚內(nèi)預(yù)熱。當(dāng)拌制的混凝土出現(xiàn)坍落度減小或發(fā)生速凝現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整拌和料的加熱溫度?；炷翑嚢钑r(shí)間宜較常溫施工延長(zhǎng)50％。3骨料不得混有冰雪、凍塊及易被凍裂的礦物質(zhì)。4拌制設(shè)備宜設(shè)在氣溫不低于10℃的廠房和暖棚內(nèi)。拌制混凝土前及停止拌制后，應(yīng)用熱水沖洗攪拌機(jī)鼓筒。5混凝土的運(yùn)輸容器應(yīng)有保溫設(shè)施。運(yùn)輸時(shí)間應(yīng)短，并減少中間倒運(yùn)。1.5冬期混凝土的澆筑應(yīng)符合下列規(guī)定：1混凝土澆筑前，應(yīng)清除模板及鋼筋上的冰雪和圬垢。當(dāng)環(huán)境氣溫低于－10℃時(shí)，應(yīng)將直徑大于或等于25mm的鋼筋和金屬預(yù)埋件加熱至正溫。2新、舊混凝土施工縫的清理工作應(yīng)符合規(guī)范相關(guān)規(guī)定。當(dāng)混凝土面和外露鋼筋（預(yù)埋件）暴露在冷空氣中時(shí)，應(yīng)對(duì)距離新、舊混凝土施工縫1.5m范圍內(nèi)的舊混凝土和長(zhǎng)度在1.0m范圍內(nèi)的外露鋼筋（預(yù)埋件），進(jìn)行防寒保溫。當(dāng)混凝土不需要加熱養(yǎng)護(hù)、且在規(guī)定的養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不致凍結(jié)時(shí)，對(duì)于非凍脹性地基或混凝土面，可直接澆筑混凝土。當(dāng)混凝土需要加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，混凝土和地基接觸面的溫度不得低于2℃。當(dāng)澆筑負(fù)溫早強(qiáng)混凝土?xí)r，對(duì)于用凍結(jié)施工法開(kāi)挖的地基，或在凍結(jié)線(xiàn)以上且氣溫低于－5℃的地基作隔熱層。3噴射混凝土作業(yè)區(qū)的環(huán)境溫度和進(jìn)入噴射機(jī)的材料溫度不應(yīng)低于5℃。已噴射混凝土的強(qiáng)度未達(dá)到5MPa前不得受凍。1.6冬期混凝土的養(yǎng)護(hù)與拆模應(yīng)符合下列規(guī)定：1混凝土開(kāi)始養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫度應(yīng)按施工方案通過(guò)熱工計(jì)算確定，但不得低于5℃，細(xì)薄截面結(jié)構(gòu)不宜低于10℃。2當(dāng)室外最低氣溫高于－15℃時(shí)，地下工程或表面系數(shù)（冷卻面積和體積的比值）不大于15m-1的工程應(yīng)優(yōu)先采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)，并符合下列規(guī)定：⑴所采用的保溫措施應(yīng)使混凝土的溫度下降到0℃以前達(dá)到規(guī)范1.1條規(guī)定的強(qiáng)度。⑵混凝土澆筑成型后，應(yīng)立即防寒保溫。保溫材料應(yīng)按施工方案設(shè)置，并保持干燥。結(jié)構(gòu)的邊棱隅角應(yīng)加強(qiáng)覆蓋保溫，迎風(fēng)面應(yīng)采取防風(fēng)措施。⑶位于基坑中的混凝土，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，可待頂面混凝土初凝后，采用放水淹沒(méi)的方法養(yǎng)護(hù)；但當(dāng)基坑地下水位超出混凝土頂面的高度小于冰層厚度時(shí)，不得放水養(yǎng)護(hù)。3當(dāng)混凝土摻用防凍劑時(shí)，其養(yǎng)護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定：⑴外露表面應(yīng)覆蓋，在負(fù)溫條件下不得澆水。⑵混凝土初期養(yǎng)護(hù)的溫度，不得低于防凍劑規(guī)定的溫度；當(dāng)達(dá)不到規(guī)定溫度時(shí)，應(yīng)采取保溫措施。⑶當(dāng)混凝土的溫度低于防凍劑的規(guī)定溫度時(shí)，其強(qiáng)度不應(yīng)小于3.5MPa?；炷临|(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：1檢測(cè)水、外加劑及骨料加入攪拌機(jī)的溫度，以及混凝土拌制、澆筑時(shí)環(huán)境溫度，每一工作班至少檢測(cè)4次。2混凝土養(yǎng)護(hù)溫度的檢測(cè)次數(shù)，應(yīng)符合下列規(guī)定：⑴當(dāng)采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)時(shí)，在養(yǎng)護(hù)期間至少每6h檢測(cè)1次。⑵摻用防凍劑的混凝土，在強(qiáng)度未達(dá)到3.5MPa以前，每2h檢測(cè)1次，達(dá)到以后每6h檢測(cè)1次。⑶室外氣溫及工地環(huán)境溫度應(yīng)每晝夜定時(shí)、定點(diǎn)觀測(cè)4次。3混凝土養(yǎng)護(hù)溫度的檢測(cè)方法，應(yīng)符合下列規(guī)定：⑴在結(jié)構(gòu)的隅角、突出、迎風(fēng)和細(xì)薄部位應(yīng)均勻留置測(cè)溫孔，空深可根據(jù)養(yǎng)護(hù)方法及結(jié)構(gòu)尺寸確定。測(cè)溫孔應(yīng)編號(hào)并繪圖。⑵當(dāng)采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)時(shí)，測(cè)溫孔應(yīng)設(shè)在易于散熱的部位；大體積結(jié)構(gòu)應(yīng)在表面及內(nèi)部分別設(shè)置。⑶檢測(cè)混凝土溫度時(shí)，測(cè)溫計(jì)不應(yīng)受外界氣溫的影響，并應(yīng)在測(cè)溫孔內(nèi)至少留置3min。4冬期施工的混凝土，出應(yīng)按規(guī)范規(guī)定制作標(biāo)準(zhǔn)試件外，尚應(yīng)根據(jù)養(yǎng)護(hù)、拆模和承受荷載的需要，增加與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護(hù)的施工試件不少于2組。此種試件應(yīng)在解凍后方可試壓。5以上檢測(cè)均應(yīng)記錄。表1－1冬季施工常用方法的選擇施工方法施工方法的特點(diǎn)點(diǎn)適用條件養(yǎng)護(hù)期間不加熱熱的方法蓄熱法原材料加熱視氣氣溫條件用一般或高效保保溫材料覆覆蓋于塑料料薄膜上，防防止水分和和熱量散失失混凝土溫度降至至0℃時(shí)要達(dá)到到受凍臨界界強(qiáng)度混凝土硬化慢，但但費(fèi)用低1、自然氣溫不低低于－155℃2、地面以下的工工程3、大體混凝土和和表面系數(shù)數(shù)不大于15的結(jié)構(gòu)摻化學(xué)外加劑法原材料加熱視氣氣溫條件以防凍劑為主，適適當(dāng)覆蓋保保溫混凝土溫度降至至冰點(diǎn)前應(yīng)應(yīng)達(dá)到臨界界強(qiáng)度混凝土硬化慢，但但費(fèi)用低，施施工方便1、自然氣溫不低低于－200℃，混凝土土冰點(diǎn)在－－15℃以?xún)?nèi)2、外加劑品種、性性能與結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)及施施工條件相相適應(yīng)3、表面系數(shù)大于于5的結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)期間加熱的的方法蒸氣加熱法原材料加熱視氣氣溫條件利用結(jié)構(gòu)條件或或?qū)⒒炷镣琳忠酝馓滋祝纬烧粽魵馐矣谢炷羶?nèi)預(yù)留留孔道通氣氣利用模板通氣形形成熱模耗能大，費(fèi)用高高1、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件件、地下結(jié)結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆澆梁、板、柱柱等2、較厚的構(gòu)件、梁梁、柱和框框架3、豎向結(jié)構(gòu)4、表面系數(shù)6～～8電熱法利用電能轉(zhuǎn)換為為熱能加熱熱混凝土利用磁感應(yīng)加熱熱混凝土利用紅外輻射加加熱混凝土土耗能大，費(fèi)用高高混凝土硬化快1、墻、梁和基礎(chǔ)礎(chǔ)2、配筋不多的梁梁、柱以及及大于20㎝的板及及基礎(chǔ)3、框架梁、柱接接頭4、表面系數(shù)8以以上暖棚法在結(jié)構(gòu)周?chē)鲈O(shè)設(shè)暖棚，設(shè)設(shè)熱源使棚棚內(nèi)保持正正溫封閉工程的外圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)，設(shè)設(shè)熱源使棚棚內(nèi)保持正正溫原材料是否加熱熱視氣溫條條