高層建筑冬期施工技術(shù)措施探討

劉少華

（黑龍江省農(nóng)墾恒勝建筑安裝工程有限公司，黑龍江 佳木斯 154002）

前言

建設(shè)高層建筑是提高土地利用率、緩解城市土地資源危機(jī)的重要舉措，由于高層建筑中很多構(gòu)件的厚度超過1m，屬于大體積混凝土，因此在施工中如果控制不當(dāng)就容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。我國北方城市，冬季室外氣溫很低，混凝土澆筑后不易達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度，很多工程在冬期選擇停工的方式來避免冬期施工帶來的質(zhì)量問題，不利于進(jìn)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1 高層建筑冬期施工常用方法

1.1 蓄熱法。蓄熱法施工就是在混凝土澆筑完畢后將混凝土內(nèi)水泥產(chǎn)生的水化熱采用合理的保溫措施以延緩熱量過快散發(fā)，使混凝土構(gòu)件在冷卻到零度之前達(dá)到預(yù)計的強(qiáng)度等級。

1.2 綜合蓄熱法。狹義上來說，綜合蓄熱法指的是摻有外加劑的混凝土澆筑后采用蓄熱保溫措施以確保混凝土的質(zhì)量；廣義上來說，可以將混凝土中摻入防凍劑，一方面利用防凍劑降低冰點(diǎn)的性能延緩混凝土溫度降低到零度的時間，另一方面通過保溫使水泥產(chǎn)生的水化熱不易散發(fā)出來，以使混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。

1.3 暖棚法。暖棚法是將澆筑完畢待養(yǎng)護(hù)的混凝土構(gòu)件置于臨時搭設(shè)的棚中，在棚內(nèi)設(shè)置散熱器，不斷加熱棚內(nèi)空氣，使混凝土構(gòu)件處于合理的環(huán)境溫度下養(yǎng)護(hù)，以達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度等級。

1.4 加熱法。加熱法是為確保混凝土構(gòu)件表面溫度不低于0℃，便于養(yǎng)護(hù)，而對混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行加熱的方法，熱源可以是電熱毯、也可以是加熱爐等。

2 冬期施工混凝土受凍臨界強(qiáng)度的規(guī)定

在高層建筑冬期施工過程中，其澆筑的混凝土受凍臨界強(qiáng)度應(yīng)符合以下規(guī)定：

第一，當(dāng)采用蓄熱法、暖棚法施工時，如果水泥是使用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，則混凝土的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度等級的30%以上；當(dāng)采用抗凍性較差的礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥時，混凝土的強(qiáng)度要不低于設(shè)計強(qiáng)度等級的40%。

第二，當(dāng)室外最低溫度大于等于-15℃時可采用綜合蓄熱法施工，混凝土的臨界受凍強(qiáng)度應(yīng)大于4MPa。

第三，混凝土強(qiáng)度等級大于C50時，不宜低于混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級值的30%，而對有抗凍耐久性要求的混凝土來說，不應(yīng)低于設(shè)計值的70%。

3 高層建筑冬期混凝土施工的技術(shù)措施

3.1 防止混凝土突然受凍的措施。冬期施工時，有時會由于寒流的到來導(dǎo)致氣溫急速降低，如果不能及時采取措施就會給施工帶來極大的麻煩。具體措施有：第一，關(guān)注天氣預(yù)報，以便及時制定防凍措施計劃，使寒流到來后仍然可以正常施工；第二，在冬期到來前提前準(zhǔn)備足夠的抗凍物資，避免由于材料不足導(dǎo)致混凝土受凍；第三，對新澆筑的混凝土構(gòu)件要做好保溫覆蓋工作，可采用一層塑料、一層草袋的覆蓋方式，當(dāng)寒流來襲時為保證養(yǎng)護(hù)溫度可在必要位置設(shè)置焦炭爐，以對混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行加熱。

3.2 混凝土冬期施工技術(shù)要點(diǎn)：3.2.1混凝土的攪拌與運(yùn)輸。在冬期施工中，為增強(qiáng)混凝土的流動性，其攪拌時間應(yīng)比常溫時增加30s～60s，拌合后在出料口的溫度應(yīng)高于10℃，以確保混凝土入模溫度不低于5℃，對有運(yùn)輸要求的混凝土或預(yù)拌混凝土可適當(dāng)提高其出機(jī)溫度，一般不宜低于15℃，在運(yùn)輸過程中應(yīng)當(dāng)對相關(guān)機(jī)具和容器做好保溫覆蓋，減緩熱量散失的速度。3.2.2外加劑的添加。在冬期施工中，掌握外加劑的使用要點(diǎn)是極為重要的，常用到的外加劑有防凍劑和早強(qiáng)劑等，為同時滿足早強(qiáng)和抗凍的要求，可選用復(fù)合早強(qiáng)防凍劑，在外加劑使用之前，應(yīng)當(dāng)首先對其性能和成分進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，以確保用于施工中的外加劑均符合設(shè)計要求；對于外加劑的添加量有如下規(guī)定：當(dāng)七日內(nèi)環(huán)境最低溫度為-1～-5℃時，添加量宜為水泥重量的2%～4%，并在澆筑完畢的混凝土上覆蓋一定的保溫材料；當(dāng)七日內(nèi)環(huán)境最低溫度為-6～-10℃時復(fù)合早強(qiáng)防凍劑的添加量宜為水泥量的4%～6%，并且在混凝土攪拌前將水加熱，澆筑完畢的混凝土采用蓄熱法或暖棚法養(yǎng)護(hù)；當(dāng)七日內(nèi)環(huán)境最低溫度為-11～-15℃時，外加劑量為水泥重量的6%～9%，并對攪拌用的水和骨料進(jìn)行加熱，澆筑完畢后采用蓄熱法或暖棚法養(yǎng)護(hù)。3.2.4冬期混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)。冬期施工中對混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)要根據(jù)構(gòu)件的類型不同而區(qū)別對待，對樓板來說，應(yīng)在每層澆筑后采用蓄熱法、加熱法或暖棚法養(yǎng)護(hù)，優(yōu)選在樓板下設(shè)置焦炭爐加熱而在樓板上表面覆蓋保溫材料蓄熱的方式，以保證構(gòu)件表面溫度；而對于墻和柱來說，在支完模板后（優(yōu)選傳熱較好的鋼模板）應(yīng)在模板的里面滿掛貼附電熱毯的草袋，電熱毯與鋼模板接觸，草袋在外，混凝土澆筑前首先對電熱毯通電，達(dá)到對鋼模板及綁扎完畢的鋼筋進(jìn)行加熱，以保證混凝土澆筑過程中不發(fā)生掛蠟現(xiàn)象，使?jié)仓ぷ黜樌M(jìn)行，澆筑完畢后為省去其他工序，可直接繼續(xù)采用電熱毯加熱的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，為保證加熱質(zhì)量，并同時考慮成本因素可采取間歇性通電加熱的方式，一方面保證混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫度，另一方面節(jié)約電能，總計通電10個小時后對同條件養(yǎng)護(hù)試件進(jìn)行解凍后試驗(yàn)，測試其強(qiáng)度等級是否達(dá)到預(yù)定要求，如符合要求可著手拆模。3.2.5關(guān)于拆模的規(guī)定。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到要求，并且混凝土表面溫度冷卻至5℃以下時，可將模板拆除，對于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度尚未達(dá)到設(shè)計要求時，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，對于墻、板等薄壁型構(gòu)件，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)延長拆模時間，對于梁、柱等大體積混凝土構(gòu)件，當(dāng)混凝土表面溫度與環(huán)境溫度之差大于20℃時，為防止混凝土構(gòu)件開裂應(yīng)當(dāng)盡快在拆模后對其進(jìn)行保溫覆蓋養(yǎng)護(hù)，以降低混凝土構(gòu)件內(nèi)外溫差，降低由于外部驟然降溫造成的溫度應(yīng)力。

結(jié)語

綜上所述，我國北方高層建筑在冬期施工時應(yīng)當(dāng)采取有效的施工措施，以防止混凝土構(gòu)件的質(zhì)量不良，同時提高在低溫下施工的有效性，實(shí)際工作中，對混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模等過程均應(yīng)掌握技術(shù)要點(diǎn)，以確保混凝土受凍臨界強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的要求。

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