江 陸

(包頭師范學(xué)院 后勤處，內(nèi)蒙古 包頭 014030)

簡(jiǎn)論建筑工程冬季施工技術(shù)

江 陸

(包頭師范學(xué)院 后勤處，內(nèi)蒙古 包頭 014030)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快以及建筑工程冬季施工技術(shù)的進(jìn)步，在工程建設(shè)中選擇冬季施工的做法已經(jīng)相當(dāng)普遍。研究冬季施工管理特別是冬季施工中應(yīng)采取的技術(shù)措施是目前工程建設(shè)管理者應(yīng)當(dāng)充分重視并需重點(diǎn)解決的一項(xiàng)工作任務(wù)。本文從冬季施工采取技術(shù)措施的必要性出發(fā)，論述了冬季施工技術(shù)研究所涉及的理論和方法，并以建筑工程中砌體、混凝土、抹灰三大分項(xiàng)工程為重點(diǎn)，歸納并詳細(xì)介紹了目前在冬季施工中所普遍采用的一些技術(shù)手段和措施，為施工管理人員提供了冬季施工方法的理論依據(jù)。

建筑工程；冬季施工；技術(shù)措施

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷加快，工程建設(shè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈，建設(shè)單位、開發(fā)單位為了追求建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，往往盡量壓縮建設(shè)周期，千方百計(jì)趕工期、搶進(jìn)度。即使在內(nèi)蒙古這樣的高海拔寒冷地區(qū)，近年來(lái)利用冬季進(jìn)行施工建設(shè)的工程項(xiàng)目也越來(lái)越多。與此同時(shí)，隨著現(xiàn)代工程技術(shù)、工程新材料以及工程科學(xué)管理的推廣和應(yīng)用,建筑工程冬季施工技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和不斷的發(fā)展。綜合來(lái)看，在寒冷地區(qū)漫長(zhǎng)的冬季中若中斷工程建設(shè),勢(shì)必制約工程項(xiàng)目的建設(shè)速度以及資金、設(shè)備的周轉(zhuǎn)效率。因此,克服寒冷地區(qū)地理、氣溫條件的種種限制，研究、推廣以及應(yīng)用建筑工程冬季施工技術(shù)，制定行之有效的符合不同工程實(shí)際的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理措施，是目前工程建設(shè)領(lǐng)域革新、發(fā)展的大勢(shì)所趨，也是工程建設(shè)管理者應(yīng)當(dāng)充分重視和重點(diǎn)解決的一項(xiàng)工作任務(wù)。冬季施工管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其目的就是在采取科學(xué)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理措施的基礎(chǔ)上達(dá)到冬季施工項(xiàng)目工期、費(fèi)用、質(zhì)量的最佳化。其中，冬季施工的技術(shù)措施是冬季施工管理的關(guān)鍵所在，是冬季施工所需施工條件的技術(shù)保障，也是本文所要論述和探討的主要問題。

1 冬季施工采取技術(shù)措施的必要性

我國(guó)現(xiàn)行建筑工程冬季施工規(guī)范規(guī)定：當(dāng)施工地點(diǎn)的室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃時(shí)即進(jìn)入冬季施工階段；連續(xù)高于5℃時(shí)即可解除冬季施工。在冬季施工階段內(nèi)應(yīng)遵照相關(guān)的冬季施工規(guī)范和驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行各項(xiàng)工程的施工。

在冬季寒冷的氣溫條件下進(jìn)行施工，最直接的后果就是會(huì)造成砂漿和混凝土出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。當(dāng)砌筑工程中砂漿遭受冰凍產(chǎn)生凍結(jié)后，會(huì)使硬化過(guò)程暫時(shí)停止，并且不產(chǎn)生強(qiáng)度，失去膠結(jié)作用；同時(shí)砂漿的塑性也在降低，使水平或垂直灰縫的緊密性大大減弱，極有可能在第二年春融期或者后期引起建筑物的不均勻沉降。

正常的施工環(huán)境下，混凝土在澆筑后的短時(shí)間內(nèi)就可以凝結(jié)并逐漸硬化，其凝結(jié)的快慢與養(yǎng)護(hù)條件或者說(shuō)溫度有著很大的關(guān)系。混凝土一般的凝結(jié)溫度是在15℃—20℃，養(yǎng)護(hù)溫度越高，凝結(jié)的速度就越快，其強(qiáng)度的增長(zhǎng)同時(shí)也就越快，反之則越慢。正因?yàn)槿绱?，在冬季施工中，混凝土的凝結(jié)和凍結(jié)呈反比關(guān)系。例如：4℃時(shí)，混凝土凝結(jié)時(shí)間比15℃時(shí)會(huì)延長(zhǎng)3倍，但強(qiáng)度依然上升；如果降到0℃以下(一般混凝土的凍結(jié)溫度是-3℃)，混凝土中的水就會(huì)結(jié)冰，而水泥和水就無(wú)法發(fā)生水化作用，此時(shí)混凝土中的水泥、砂石和水就成了一堆互相不起作用的混合物，其強(qiáng)度更是無(wú)法增長(zhǎng)。此外，當(dāng)水結(jié)冰后即水由液相變?yōu)楣滔鄷r(shí)，其體積會(huì)膨脹約8%—9%，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生大約 20kN/m 的側(cè)壓力，這個(gè)側(cè)壓力的應(yīng)力值如果大于混凝土的初期強(qiáng)度值，就極有可能撐裂混凝土，同時(shí)混凝土的密實(shí)性、抗?jié)B性和耐久性能也會(huì)大大降低；另外砂石骨料以及鋼筋的表面也可能結(jié)冰，導(dǎo)致骨料、鋼筋與水泥的混合粘結(jié)能力降低，混凝土的抗壓強(qiáng)度會(huì)受到影響，這些都嚴(yán)重威脅到混凝土工程的施工質(zhì)量。

由此可見，作為建筑工程結(jié)構(gòu)主要構(gòu)成要素的砂漿和混凝土如果受凍，輕則會(huì)造成工程質(zhì)量缺陷，留下質(zhì)量隱患，影響使用效果和使用壽命；重則可能引發(fā)嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故，甚至導(dǎo)致整個(gè)工程建設(shè)投資失敗。因此，在冬季施工過(guò)程中，一定要采取必要的技術(shù)措施以及特殊的施工防護(hù)手段,滿足工程建設(shè)所需要的正常的施工條件。

2 冬季施工應(yīng)采取的技術(shù)措施

2.1 砌體工程的冬施技術(shù)

砌體工程是建筑工程中重要的分項(xiàng)工程。在混合結(jié)構(gòu)中，砌體是承重結(jié)構(gòu)；在框架結(jié)構(gòu)中，砌體是圍護(hù)填充結(jié)構(gòu)。砌體材料是通過(guò)砌筑砂漿連成整體實(shí)施對(duì)建筑物的內(nèi)部分隔和外部圍護(hù)。針對(duì)砌體工程的重要性，在冬季施工過(guò)程中對(duì)砌體材料特別是砌筑砂漿采取一定的防凍措施就顯得非常必要，特別應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

砂漿強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以前，不可使其受凍。要采取措施保證砂漿的正溫砌筑，通常采用砂漿原材料加熱、暖棚內(nèi)拌制砂漿、摻鹽法、蓄熱法、就近工點(diǎn)拌制等方法。

要采取措施避免砂漿在攪拌、運(yùn)輸、使用過(guò)程中溫度的過(guò)多損失。應(yīng)隨拌隨用，避免積存和二次倒運(yùn)，每次拌制砂漿盡量在30分鐘內(nèi)用完。使用過(guò)程中若發(fā)生離析、泌水現(xiàn)象時(shí)，砌筑前應(yīng)重新拌和。

砌體所用的磚、砌塊在砌筑前應(yīng)將表面積灰、積雪、冰塊清掃干凈，一般情況下不得澆水濕潤(rùn)。操作上應(yīng)按照“三一”砌筑法砌筑，灰縫應(yīng)控制在10mm以內(nèi)，砌筑表面不得存在砂漿殘留。砌體應(yīng)當(dāng)隨砌筑隨覆蓋草袋或彩條布等保溫材料養(yǎng)護(hù)。有條件的可采用暖棚法養(yǎng)護(hù)，即砌體在暖棚內(nèi)進(jìn)行砌筑施工，具體方法可參考混凝土工程冬施技術(shù)中暖棚法的相應(yīng)做法。

2.2 混凝土工程的冬施技術(shù)

在建筑工程中，混凝土作為重要的結(jié)構(gòu)性材料以及建筑物主體的主要組成部分，其質(zhì)量關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和建筑物的使用年限。因此，如何保證混凝土工程的質(zhì)量特別是在冬季施工環(huán)境下的施工質(zhì)量就成為一個(gè)業(yè)界極為關(guān)注并持續(xù)研究、探討的關(guān)鍵性問題。

研究混凝土工程冬季施工技術(shù)，其任務(wù)就是在明確混凝土最短養(yǎng)護(hù)齡期的基礎(chǔ)上，采取一定的技術(shù)措施和管理手段，避免混凝土因早期受凍而遭到破壞，確?；炷恋膹?qiáng)度和各項(xiàng)性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)和使用的要求。其研究的方法和理論目前主要有負(fù)溫混凝土硬化理論和混凝土受凍臨界強(qiáng)度理論等。這些方法和理論都是在研究冬季施工環(huán)境下，水的狀態(tài)變化在水泥的水化過(guò)程對(duì)混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)所造成的影響。研究的重點(diǎn)是如何采取措施保持混凝土內(nèi)部水的液相狀態(tài)，在加速水泥的水化過(guò)程的基礎(chǔ)上讓混凝土處于正常溫度條件下的預(yù)養(yǎng)期內(nèi)，使混凝土迅速獲得不致受凍的最低強(qiáng)度即混凝土的臨界強(qiáng)度。

混凝土工程冬季施工的具體方法基本上可分為調(diào)整配合比法、蓄熱法、外部加熱法、添加抗凍外加劑法。比較來(lái)看，這些方法各有其一定的適用范圍，也各自存在一定的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，在工程實(shí)際應(yīng)用中往往會(huì)根據(jù)需要采取其中兩種以上的方法相互結(jié)合使用。需注意以下幾個(gè)方面的問題：

2.2.1 采取調(diào)整配合比的方法

只適用于混凝土在0℃左右氣溫條件下進(jìn)行的施工。此種方法在水泥的使用上應(yīng)選擇高熱或快凝水泥如早強(qiáng)硅酸鹽水泥，用以提高混凝土的早期強(qiáng)度。在外加劑的使用上，一種方法是摻加引氣劑，其作用是在混凝土內(nèi)部生成大量的微小氣泡，在混凝土配合比不變的情況下增加了水泥漿的體積，使混凝土內(nèi)水凍結(jié)所產(chǎn)生的凍脹壓力得到緩解和釋放。此外還可以使用早強(qiáng)外加劑，使混凝土在短時(shí)間內(nèi)獲得一定的早期強(qiáng)度。還有一種方法是在混凝土中摻加減水劑特別是高效減水劑，同時(shí)適量增加水泥用量，盡可能降低混凝土的水灰比，增加其密實(shí)性，以最快的速度獲得臨界強(qiáng)度，提高混凝土的抗凍性。需要留意的是所有外加劑的摻量必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定，計(jì)量以水泥重量為依據(jù)，一般不超過(guò)水泥用量的5%，少摻?jīng)]有效果，多摻不但浪費(fèi)反而會(huì)降低混凝土強(qiáng)度。

2.2.2 采取蓄熱法

適用于混凝土在—10℃至-15℃左右氣溫條件下進(jìn)行的施工，對(duì)于基礎(chǔ)工程以及結(jié)構(gòu)體積比較厚大的現(xiàn)澆混凝土工程多采用這種方法。如果氣溫低于-15℃，并且結(jié)構(gòu)表面系數(shù)即外露面積較大時(shí)，還需與加強(qiáng)保溫、摻入早強(qiáng)劑等措施相配合。

2.2.3 采取外部加熱法

主要適用于混凝土在—10℃以上氣溫條件下且結(jié)構(gòu)體積不算厚大的現(xiàn)澆混凝土工程，是一種利用外部熱源對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的技術(shù)，一般分為間接加熱和直接加熱兩種方法。間接加熱是利用空氣或水作為介質(zhì)的加熱器所產(chǎn)生的熱能加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣，從而獲得養(yǎng)護(hù)混凝土所需的溫度條件,有暖棚法、蒸汽外套法等幾種方法。直接加熱是利用加熱設(shè)備直接對(duì)混凝土加熱進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，有電加熱法、紅外線加熱法等幾種方法。

2.2.4 采取添加抗凍外加劑的方法

主要用于氣溫在-10℃以上時(shí)混凝土工程的施工，做法是在混凝土內(nèi)添加強(qiáng)電解質(zhì)無(wú)機(jī)鹽類(氯鹽類、氯鹽阻銹類、無(wú)氯鹽類)、水溶性有機(jī)化合物類、有機(jī)化合物與無(wú)機(jī)鹽復(fù)合類等單體以及復(fù)合型防凍劑，使混凝土中的水能夠在負(fù)溫條件下仍保持液相狀態(tài)并且持續(xù)與水泥發(fā)生水化作用，加速混凝土的凝結(jié)和硬化。此種方法工藝簡(jiǎn)單，使用過(guò)程中首先要對(duì)防凍劑本身的質(zhì)量加以控制，嚴(yán)格進(jìn)行抽樣檢查和檢驗(yàn)，同時(shí)要按照混凝土防凍劑的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的規(guī)定要求進(jìn)行添加，做到摻量準(zhǔn)確，拌合均勻，使混凝土的質(zhì)量和性能保持均勻和穩(wěn)定。其次，添加抗凍外加劑的方法經(jīng)常是與蓄熱法等其他冬季施工技術(shù)相互結(jié)合使用，起到了雙保險(xiǎn)的作用，確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量達(dá)到萬(wàn)無(wú)一失。

2.3 抹灰工程的冬施技術(shù)

抹灰作為一種傳統(tǒng)的裝飾工程做法，在建筑工程中具有防護(hù)和美化兩大功能，對(duì)提高建筑結(jié)構(gòu)的耐久性能以及降低能源消耗方面也具有重要作用。抹灰工程的質(zhì)量關(guān)系到建筑物室內(nèi)外裝飾工程的質(zhì)量和整體觀感效果，是建筑裝飾工程的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。由于抹灰工程主要是以手工操作為主，其工作量大、濕作業(yè)多，施工質(zhì)量不易保證，尤其是在冬季施工環(huán)境下則更容易產(chǎn)生質(zhì)量通病和系統(tǒng)性質(zhì)量缺陷。因此，只有采取一定的技術(shù)手段和管理措施，才能有效地控制和提升抹灰工程的整體質(zhì)量，最大限度的保證建筑物的宏觀效果和使用功能。在冬季室內(nèi)外抹灰的實(shí)際操作中，要注意以下一些技術(shù)問題：

冬季抹灰的方法有熱作和冷作之分，熱作法是利用外部熱源提高和保持操作環(huán)境內(nèi)的溫度，使抹灰砂漿在正溫條件下硬化和固結(jié)的方法。

在采取冷作法施工時(shí)，為保證抹灰砂漿不受凍，需要從施工現(xiàn)場(chǎng)圍擋、原材料、操作工藝等幾方面著手，采取針對(duì)性的措施。

無(wú)論采取熱作法還是冷作法進(jìn)行冬季抹灰施工，砂漿所用外加劑、水泥等原材料必須存放于材料庫(kù)內(nèi)。砂石和石灰如果露天存放，必須覆蓋彩條布或草袋進(jìn)行保溫，避免出現(xiàn)冰塊和凍結(jié)現(xiàn)象。同時(shí)砂漿的攪拌也應(yīng)集中在保溫棚內(nèi)，運(yùn)輸過(guò)程中一定要采取保溫措施，使用過(guò)程中也應(yīng)做到隨用隨拌，避免砂漿產(chǎn)生凍結(jié)。澆水濕潤(rùn)墻面時(shí)要觀察溫度變化情況，不得出現(xiàn)明水、結(jié)冰現(xiàn)象。此外，要嚴(yán)格遵照冬季施工規(guī)范加強(qiáng)砂漿配合比、外加劑計(jì)量以及試塊的留取、檢驗(yàn)等管理工作。

3 結(jié)論

現(xiàn)階段冬季施工中可供選擇的方法和技術(shù)措施有很多，新材料、新工藝的不斷推廣也使這些方法、技術(shù)日趨可靠和成熟。在工程實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)工程項(xiàng)目所處的地理環(huán)境、氣溫狀況以及當(dāng)?shù)啬軌蛱峁┑臒嵩礂l件，結(jié)合工程的結(jié)構(gòu)形式、工期要求、主材和外加劑的性能和價(jià)格等因素，選擇符合工程實(shí)際的、經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)措施，使工程項(xiàng)目在冬季施工中也能獲得良好的施工質(zhì)量并取得最佳的投資效益。

[1]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.《建筑工程冬期施工規(guī)程》JGJT104-2011.

[2]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002(2011).

[3]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50203-2011.

[4]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50210-2011.

A Brief Discussion on the Construction Technology in Winter

JIANG Lu

(Department of Logistics, Baotou Teachers College , Baotou 014030)

With the development of economy, the speeding up of urbanization and the construction of winter construction technology progress. It is very common to choose the winter construction in the engineering construction. Research on winter construction management, especially the winter construction technical measures should be pay attention by project builder. In this paper, from the necessity of winter construction technical measures analyze the theories and methods that involved in winter construction technology. And emphasis masonry, concrete and plaster. Summarized and introduced in detail technical measures used in the current winter construction, provides the theoretical basis of winter construction for construction manager.

Construction; Winter construction; Technical measures

2015-05-11

江陸(1966-)，山東文登人，工程師，研究方向：工程管理。

TU742

A

1004-1869(2015)04-0101-03