胡建東
(濰坊市奎文區工程質量安全監督站,山東濰坊 261041)
建設項目施工工期長,大型工程通常需要幾年時間才能完成,并且因為需要露天作業,季節變化對施工的影響很大,特別是冬期施工影響尤為明顯。為了減少自然條件對建筑工程質量帶來的影響,需要從組織調配、進度安排、技術措施等方面保證項目施工不受冬期施工的影響。
根據當地多年氣溫資料,室外日平均氣溫連續5 d低于5℃時,混凝土及鋼筋混凝土結構工程的施工應采取冬期施工措施。安排工程進度既要考慮技術上的可能性,又要考慮經濟上的可能性,盡可能的減少冬期施工項目。在冬期施工前,要盡快完成工程的主體,以便取得更多的室內工作面,達到良好的經濟效果。但是各種不同的工程冬期施工的復雜程度有所區別,因冬期施工而增加的費用也不相同。一般在安排工程項目時,可按以下情況安排:
1)受冬期施工影響較大的項目,如土方工程、室外粉刷、防水工程、道路工程等,最好在冬期施工以前完成;
2)成本增加較大的工程項目,如用蒸汽養護的混凝土結構、室內粉刷等,采取技術措施后,可以安排在冬期施工;
3)冬期施工費用增加不大的項目,如一般砌磚工程、可用蓄熱法養護的混凝土工程、吊裝工程、打樁工程等在冬期施工時,對技術要求并不高,但它們在工程中所占的比重較大,對進度起著決定性作用,可以列在冬期施工的范圍內。
在冬期施工項目中,技術措施占著極其重要的地位。如果進入冬期施工盲目性大,無依據、無頭緒、無措施、無章法、現場混亂,不僅浪費大量的物質、勞動力,還極易造成質量事故。所以進入冬期施工前一定由項目技術負責人編制好冬期施工技術文件,經建設單位和監理工程師審查通過。冬期施工技術文件一般包括兩部分,冬期施工方案和單位工程的施工組織設計或分項工程的冬期施工技術措施。其中冬期施工方案主要內容包括:冬期施工生產任務安排及部署。根據冬期施工項目、部位,明確冬期施工中前期、中期、后期的重點及進度計劃安排;根據冬期施工項目、部位列出可考慮的冬期施工方法及執行的國家有關技術標準文件;熱源、設備計劃及供應部署;施工材料(保溫材料、外加劑等)計劃進場數量及供應部署;勞動力計劃和冬期施工人員的技術培訓計劃等。技術措施中影響冬期施工質量控制的主要因素有人員措施、材料措施、方法措施。
冬期施工由于是在負溫下進行操作作業,不僅增加了施工難度,而且施工方法、技術要求和常溫施工比較都有其特殊性和繁雜性。施工技術人員如果不了解或不熟悉其特殊性,違反冬期施工規律,不但達不到預期要求,而且極易造成質量事故。為確保冬期施工質量達到施工進度要求,所以每年冬期施工前必須進行冬期施工技術培訓。冬期施工技術培訓的主要內容有:國家和地方有關冬期施工規范、標準、規定等文件;有關的冬期施工基本理論知識及施工方法,了解其適用條件,可預期達到的效果;本單位的冬期施工方案,單項工程的施工組織設計或技術措施。經過培訓的施工現場管理人員和技術人員應做到了解當天和數日的天氣預報,測溫人員提供的測溫報告,能做出天氣突變時的防范措施;掌握所采用的施工方法技術要點,操作程序,質量要求。如各種材料品種用量,加熱要求,養護措施及溫度控制等;根據混凝土養護的測溫記錄,推算混凝土強度增長情況。根據同條件養護試件的抗壓結果推定混凝土是否達到臨界強度,以及確定混凝土拆模時間及拆模后的外表面是否需要保溫及養護措施等。施工操作的技術人員和技術工人應做到了解和掌握本工種的操作工程,技術要領,質量要求;和本工種相關的安全知識,不違章操作;測溫人員學會各種測溫方法,測溫規則,測溫點布置,記錄要求。當測溫數據出現異常及時查找原因,上報技術負責人處理;試驗人員要掌握試驗項目,試驗方法,試驗要求,及時對試驗記錄進行計算整理,并對試驗結果能隨時做出技術判斷,將試驗結果及時報告技術負責人。
冬期施工和常溫施工相比較,有許多特殊性,多變性。設備材料的應用應根據冬期的氣候嚴寒程度不同而有所區別。如果原材料使用差錯,操作方法不當,保溫防凍失誤而造成質量事故到春融化凍后方顯現出來,修復處理比較困難了。在施工前技術交底中對使用原材料方面應作出詳細規定。冬期施工的專用材料主要是混凝土和砂漿使用的外加劑、保溫材料和熱源材料。
1)外加劑。在混凝土和砌筑工程施工中,冬期要經常使用外加劑。目前市場銷售的防凍劑品牌繁多,各類產品使用條件隨溫度不同,摻量不一,強度發展規律也各不相同,而且各種外加劑還有一個對水泥等原材料的適應性問題。對于近幾年出現的商品混凝土,防凍劑產品大多為復合型。生產工藝、設備簡單,生產廠家大量涌現,導致部分產品質量難以控制。所以在選購外加劑時應考慮以下幾個原則:仔細審閱產品說明書,搞清楚產品的主要原材料成分,特別是關于氯鹽含量、堿含量成分;審閱防凍組分品名以及摻量和溫度之間的關系,產品性能試驗資料是否齊全,使用范圍及規定是否明確,詳細具體;了解廠家的生產能力、設備水平,盡可能要求生產廠家為本工地配制生產專用防凍外加劑。防凍劑進場后,必須按國家標準規定取樣進行二次檢驗和配合比試驗。檢驗采用現場使用的水泥、砂、石等原材料。著重檢查水泥適應性和在規定溫度下強度發展規律。檢查產品中是否含有氯鹽成分及堿含量以及說明書規定的項目指標是否符合要求。
2)保溫材料。依據使用部位不同分別選擇產品進貨。鋼模板保溫選用輕質、防火性能好的輕質聚苯乙烯泡沫板、巖棉等;混凝土表面覆蓋保溫選用塑料薄膜、巖棉氈、軟質泡沫塑料、袋裝珍珠巖、草袋、草簾等;基槽、基坑以及基土保溫選用袋裝珍珠巖、稻草等;管道保溫選用巖棉氈、珍珠巖、草袋、草繩等;門窗封閉保溫選用棉簾子、塑料布等。各種保溫材料依品種、規格、工程量大小、使用周轉次數,算出施工用量,組織采購進場。
3)熱源材料。主要為生產和取暖用煤,如選用電加熱方法時,須選購相應的電氣材料。
在冬期施工過程中,應針對工程的特點,尤其對土方及地基基礎工程、砌體工程、混凝土工程和屋面保溫及防水工程等,必須擬定冬期施工保證質量和安全的有效措施,以免工程受到凍害、干裂、沖刷、坍塌的危害,影響工程質量。
1)土方及地基基礎工程。
土方工程冬期施工具有突出的特性,準備工作非常重要,在冬期進行土方施工前,必須編制冬期施工措施。了解地下水位季節變化情況,了解施工場地土的凍結速度、土的凍脹性。了解施工場地地下隱蔽工程情況,防止基坑開挖后附近管道和相鄰建筑基礎受凍。冬期的土方工程要保證施工的連續性,在凍脹性地基上挖基坑前,應對已凍結部分土層的平均凍脹率進行評估,通過土層的凍脹率精確計算基坑開挖控制深度。基坑支護結構設計時要考慮土的水平凍脹力,并將水平凍脹力與土壓力比較后取其大者進行支護結構設計。土方回填時要注意,采取控制一次回填面積、采用階梯式分層回填或覆蓋保溫等措施避免出現巨厚凍結回填土層。禁止用大量凍土、含冰量較大的凍脹性土或原地表松散土進行回填。進行填土施工時,應采取隨填隨壓實的方法,保證當天回填當天壓實,對不能及時壓實的土應采取保溫措施。在壓實施工前應檢查填土表面是否凍結,如有凍結現象,應將凍土層清除后再進行壓實施工。
2)砌體工程。
冬期施工的砌筑砂漿,由于砌筑后,砂漿要在負溫下硬化,因此對拌制砂漿的原材料要有嚴格的技術要求。所有原材料進場后,皆須根據國家標準要求抽樣進行二次檢驗,水泥宜采用普通硅酸鹽水泥,不得使用無熟料水泥,拌制砂漿時禁止使用含有凍團的砂子和摻合料凍塊。冬期施工使用外加劑必須設專人負責控制。由于早期受凍的砂漿后期強度損失和砂漿的強度等級關系不大,但和凍結溫度密切相關,在施工時,應根據氣溫降低情況,隨時調節砂漿的強度等級。冬期施工時磚和砌塊不得澆水,如遇雪天,必須除干凈磚石材料上的冰雪、污垢。必要時用氈布、草席覆蓋。砌筑時采用“三一”砌磚法,每層砌完后要覆蓋保護。嚴格控制腳手眼的位置、砌體砌筑高度。對摻氯鹽的砂漿砌筑時要對砌體內設置的拉結筋及其他金屬埋件做防腐處理。采用凍結法砌筑的砌體在解凍前必須對其一些部位進行強度和穩定性驗算。
3)混凝土工程。
對于使用商品混凝土的混凝土工程,要首先確認混凝土生產者的技術能力。入冬前首先要對即將進行施工的工程按冬施任務量分步制定冬期施工技術措施,對于重點部位必須由技術負責人向有關技術人員、技術工人及操作工人進行技術交底。禁止在雪天和凍土層上澆筑混凝土。在凍脹土的凍土層上澆筑混凝土時,應熟悉所在工地的基層土的性質,對于凍脹土條件下的基土應采取基層換土填砂、基坑開挖后及時保溫避免受凍的防護措施。高層建筑的冬期施工中如果采取摻入足夠的防凍劑的方法來解決混凝土防凍害,在上層施工時必須采取防風措施。目的是防止混凝土在硬化過程中水分被帶走,影響混凝土強度增長;減緩混凝土的降溫速度。大體積混凝土冬期施工技術是一種技術性要求極高的專門技術,它不僅要求防止凍害,更重要的是要求降低混凝土的內部溫升最高值及其推遲水泥水化熱峰值到達的時間,同時當混凝土內部溫升過后又必須做好降溫及控溫技術準備,一般情況下有以下措施:預埋冷卻水管;搭設大棚;摻入緩凝型防凍劑時,盡量不讓混凝土的環境溫度低于-5℃硬化,摻入緩凝劑時,盡量讓大棚溫度維持在0℃以上;加含有防凍組分制成的冰屑;施工后穩定大棚溫度;進行測溫,控制混凝土內部和表面溫差及混凝土表面和環境溫差皆不超過25℃;降溫時混凝土的溫度降最好保持在0.5℃/d~1.5℃/d之間,應嚴防降溫過快,如降溫過快,應采取保溫措施;混凝土降溫時間盡量延長不少于21 d或28 d,完全降至與環境溫度一致后再拆除大棚或撤除其他措施。混凝土澆筑前應對模板和鋼筋采取防寒及防凍措施。澆筑完畢后進行表面覆蓋。分層澆筑的混凝土澆第二層時,新拌混凝土要注意控溫工作,澆筑的兩層之間的溫度不宜相差過大。一般來說第一層可采用搭大棚、送暖氣、生焦炭爐子等方法來提高環境溫度,而第二次的拌合物可通過加強運輸中的保溫工作來盡量減少熱損失。加強混凝土的后期養護。
4)屋面保溫及防水工程。
屋面保溫及防水工程由于材料和施工工藝受環境溫度的影響,不宜在冬期施工。對于在冬期施工的工程,選用適宜的材料,采取合理的施工工藝和技術措施就尤為重要。保溫層的冬期施工盡量選擇板狀材料,鋪設板狀材料時用水泥砂漿粘結時應采用摻防凍劑的保溫砂漿,確保砂漿不受凍。倒置屋面板狀保溫層宜選用憎水材料。水泥砂漿做找平層時要摻入防凍劑;找平層應設計好分格縫位置,以便排氣。屋面防水要合理選材。防水材料要放置在暖庫中,以保證其柔軟,邊施工邊取料。鋪設過程中嚴格按照冬期施工方案和標準規范要求施工。
[1] 項玉璞,王公山.冬期施工禁忌手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2002.