淺析建筑工程冬季施工技術的應用

郝金洪

摘 要： 混凝土冬季施工過程中，現澆混凝土構件因為過低溫度經常發生早期凍害，由于溫度較低、施工環境情況、配合比和施工技術等因素的影響，這樣很大程度上降低了混凝土結構的安全性、耐久性和適用性，也常常會造成工程的質量問題，因此，混凝土冬季施工中出現的質量問題已經成為困擾建筑業的難題。為此，本文主要對建筑工程冬季施工影響因素、方法類型及技術應用及進行了分析與探究。

關鍵詞： 建筑工程；冬季施工；施工方法

一、影響建筑工程冬季施工的因素

1、溫度變化的影響。溫度變化會影響到混凝土的水化作用，溫度越高水化作用越快，反之水化作用越慢，當混凝土溫度低于0℃，混凝土內部的水分會固化結晶，進而影響水化作用的繼續進行，導致混凝土硬化速度的降低，最終影響到混凝土強度和質量。

2、冰水凍脹作用。當混凝土內游離水分遇到低溫產生凍結后，體積會有9%的增大，這也就是行業講的“凍脹作用”，凍脹作用會提高混凝土內部的孔隙率，并會形成強度的下降，產生混凝土結構微觀上的破壞，如果持續積累將會形成混凝土宏觀裂縫，進而影響混凝土結構的穩定和功能。

3、水膜作用。在混凝土澆筑和振搗后，骨料周圍會形成一層水膜或者是水泥漿膜，這會提高混凝土整體的流動性，降低空隙和孔洞的產生。但是過低的溫度將會將水膜或水泥漿膜固結，使骨料和水泥失去了黏結力，進而導致強度的降低，并且隨著溫度升高水膜恢復流動后形成較大的空隙率，進而導致混凝土結構強度進一步下降。

4、溶解作用。混凝土是多種原材料構成的復合物，在水的作用下各種材料發生著復雜的化學和物理變化，水分在調節各部分原材料的同時，也形成了對一些原材料的溶解現象，當氣溫降低時，溶解在水中的礦物質會析出，這不利于混凝土性能的發揮和功能的形成，導致混凝土結構容易出現裂縫，特別在受壓和荷載位置容易產生結構性裂縫。

二、建筑工程冬季施工方法類型

1、調整配合比方法

主要適用于在0℃左右的混凝土施工。具體做法是：①選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。如使用早強硅酸鹽水泥。②摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。③盡量降低水灰比，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間。④選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。⑤摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝結時間，提高早期強度。

2、抗凍外加劑

在-10℃以上的氣溫中，對混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點的化學劑，使混凝土在負溫下仍處于液相狀態，水化作用能繼續進行，從而使混凝土強度繼續增大。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑。

3、蓄熱法

主要用于氣溫-10℃左右，結構比較厚大的工程。具體做法是：對原材料（水、砂、石）進行加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后，還儲備有相當的熱量，以使水泥水化放熱較快，并加強對混凝土的保溫，以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單，施工費用不多，但要注意內部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長養護齡期。

三、建筑工程冬季施工技術的應用

由于氣溫過低使鋼筋塑性及韌性降低、脆性增加，鋼筋的力學性能發生變化，屈服點和抗拉強度增加，伸長率和抗沖擊韌性降低，加工性能下降。影響鋼筋冷脆傾向的因素有：化學成分的影響；焊接的影響；直徑的影響；冷拉的影響；工藝缺陷的影響。其中負溫冷拉、負溫焊接是鋼筋最主要的施工技術，且冷拉鋼筋的閃光焊或電弧焊，應在冷拉前進行。

1、鋼筋負溫冷拉

鋼筋在負溫下冷拉，其溫度不低于-20℃。負溫冷拉可采用控制應力和控制冷拉率兩種方法，用作鋼筋混凝土結構的預應力筋，宜采用控制應力的方法。在采用控制應力方法冷拉鋼筋時，其控制應力及最大冷拉率應符合國家規定。

2、鋼筋焊接

根據鋼筋級別、直徑、接頭型式和焊接位置，選擇適宜的焊條直徑和焊接電流，焊接時，宜采用多層控溫施焊工藝，既要防止焊后冷卻速度過快，也要防止接頭過熱。搭焊接時，用兩點固定。定位焊縫應離幫條或搭接端部20mm以上。焊接時，引弧應在搭接鋼筋的一端開始，收弧應在搭接鋼筋端頭上，弧坑應填滿。進行搭接平焊時，第一層焊縫先從中間引弧，再向兩端運??；立焊時先從中間向上方運弧，再從下端向中間運弧。以使接頭端部的鋼筋達到一定的預熱效果。第一層行販應有足夠的熔深，主焊縫與定位焊縫，特別是在定位焊縫的始端與終端，應熔合良好。在以后各層焊縫的焊接時，采取分層控溫施焊。層間溫度控制在150℃-350℃之間，以起到緩冷的作用。搭接接頭的焊縫厚度h應不小于0.3鋼筋直徑；焊縫寬度6不小于0.7鋼筋直徑。Ⅱ、Ⅲ級鋼筋搭接焊縫接頭進行多層施焊時，采用“回火焊道施焊法”，即：最后回火焊道的長度比前層焊道在兩端各縮短4-6mm。

3、混凝土施工

混凝土常溫施工一般都比較熟悉，各地差異不大，影響因素亦較少，但對于新疆冬季施工來說，由于氣溫較低，要降到0℃以下，如采用常溫一套施工方法就不適應了，無論在材料、設備選擇、施工方法等方面都需要一些特殊的措施，這些都是由于冬季施工的特殊性而定的?；炷猎谪摐刈饔孟?，內部水分凍結成冰，體積膨脹，產生的凍脹應力破壞了混凝土內部結構，使混凝土的物理、力學性能遭受到損害，引起混凝土的凍害?；炷凉こ潭臼┕ぶ饕茄芯炕炷猎陴B護硬化期間遭受凍害，其抗壓強度、抗拉強度、混凝土與鋼筋的粘結強度以及混凝土的密實性和耐久性等性能的損失，降低強度與防止措施。混凝土遭受凍害的條件是溫度、水和混凝土內部的孔隙，而溫度是必要的條件。

砼模板拆除的時間，應按結構特點、自然氣溫和砼所達到的強度來確定，一般以緩拆為宜。拆除模板，砼強度亦必須滿足要求。冬期拆除模板時，砼表面溫度和自然氣溫之不應超過20℃。在拆除模板過程中，如發現砼有凍害現象，應暫停拆卸，經處理后方可繼續拆卸。對已拆除模板的砼，應采取保溫材料予以保護。結構砼達到規定強度后才允許承受荷載。施工中不得超載使用，嚴禁在其上堆放過量的建筑材料或機具。

四、結束語

綜上所述，為滿足工程進度要求，需在冬季進行混凝土工程施工，由于過低的溫度經常造成混凝土現澆構件的早期凍害，極大的降低了工程的安全性和耐久性，對混凝土工程采取冬季施工措施勢在必行，這也是維持混凝土高強度和高性能的關鍵所在。為此，在建筑工程冬季施工中，應重視技術的選擇，確保所選技術能夠節約大量原材料，節省工程投資，同時為保護環境及企業發展提供強有力的保障?！?/p>

參考文獻

[1] 郝臣君. 寒冷地區冬季混凝土施工質量控制研究[D]. 西安科技大學 2012.

[2] 劉儒博. 寒冷地區碾壓式瀝青混凝土心墻壩冬季施工關鍵技術研究[D]. 西北農林科技大學 2012.

[3] 劉琪. 箱涵結構大體積混凝土冬期施工技術及質量控制研究[D]. 鄭州大學 2013.

[4] 王術亮. 北方港口地區房屋建筑工程冬季施工安全管理要點[J]. 中小企業管理與科技（下旬刊）. 2015（01）.endprint