冬季施工的常見危害及防治思路初探

文/高帆、吉喆，義馬煤業集團孟津煤礦有限責任公司

冬季施工的常見危害及防治思路初探

文/高帆、吉喆，義馬煤業集團孟津煤礦有限責任公司

本文摘要：從建筑施工的角度而言，任何季節都有不同的利弊和施工標準。從我國北方地區的實際氣候條件來看，冬季施工是我國北方建筑業繞不開的特殊環境作業，如果缺乏必要的嘗試，那么冬季施工必然危害較大，甚至操作不當易導致事故頻發。筆者在大型企業后勤服務部門就職多年，工作崗位職責與建筑施工有著千絲萬縷的聯系，結合自身實踐工作經驗借本文表述一些冬季施工常見的凍害情況及防治方法，以供業內交流。

冬季施工；危害；防治思路

1 前言

冬季施工中的凍害多是濕作業凍害，濕作業凍害都是水結冰體積膨脹，形成固體冰晶使水化反應停止，消融后形成空隙。不少人據此想當然地認為水的冰點溫度0℃,就是冬季施工的規定溫度，制定冬季施工方案也是據此而行，其實不然，關于冬季施工方面有著很多科學的依據和不容逾越的操作規范。

2 冬季施工的定義

所謂“冬季施工”，首先就對季節有了界定，而對于這個時期起到決定性的界定原則還要遵循相關規定而不是農歷日期。我國現在關于冬期施工時間的規定主要來源于《建筑工程冬期施工規范》JGJ104-97規定：當室外日平均氣溫連續5d穩定低于5°C即進入冬期施工，當室外日平均氣溫連續5d穩定高于5°C即解除冬期施工。與此同時，《建筑施工手冊》還有一個規定，當氣溫低于0°C時，應當立即采取冬季施工措施，以防止建筑工程遭受凍害。由于此處采用的是瞬時溫度，此規定要嚴厲得多，但考慮到冬季施工的主要危害是由于建筑材料中的水結冰造成水化反應停滯和體積膨脹及硬結。因此，以水的冰點為冬季施工的起始點也是合理的。

筆者認為，全天最低瞬時溫度多在夜間，除了趕工外，夜間是不施工的，且晝夜溫差較大，因此，還是《建筑工程冬期施工規范》的規定相對較為合理，且就效力來講，也是《建筑工程冬期施工規范》更強。上述關于冬季施工起止時間的規定是針對所有建筑工程的，包括土方、地基基礎、混凝土結構、砌體結構等。

3 冬季施工的危害及防治

冬季施工對建筑工程濕作業均有影響，如素土、灰土的壓實，混凝土澆筑，砂漿砌筑，抹灰等，且危害較大，稍有不慎，即可能釀成事故。

3.1 凍土的危害及防治措施

地基是建筑工程最為關鍵的基礎部分，而在寒冷的冬季，基底土受凍容易造成凍脹事故和融沉事故的發生，將會嚴重影響建筑物的建筑質量，并對后續施工和建筑物使用造成安全隱患。凍脹是土中水結冰體積增大9%，引起土的體積膨脹。凍脹可能造成建筑物或支護結構的破壞；融沉指基底凍土融化后，承載力降低導致建筑物發生不均勻沉降變形。上述破壞對散水、臺階、圍墻尤為明顯。

防治措施：基坑開挖后采取覆蓋保溫措施，并盡快施工，避免基底土受凍,特別是基坑含水不均勻，受凍不均勻。在素土、灰土的壓實施工方面，土受凍硬結，不易壓實，可提前對回填土覆蓋保溫，降低鋪土厚度，清除冰雪、凍塊，在地梁、樁基承臺下面墊填礦渣等松散材料。增加預留沉降量。也可采用砂土回填。最好連續施工，或在夜間覆蓋保溫。

在冬季施工中還要特別注意，室內回填不得用凍土，以免地面下沉，或地下管線破壞。室外回填，凍土塊粒徑不得大于15cm，含量不得超過15%，且均勻分布，管溝溝底以上50cm內不得用凍土回填。散水、臺階等最好等到春夏季，凍土消融沉降后進行，并預留沉降量。

3.2 混凝土受凍的危害和防治

混凝土受凍，主要是指其拌合水受凍結冰體積膨脹，水化反應停止，在恢復正溫養護后，水泥漿體孔隙率顯著增加，從而使混凝土各項物理力學性能全面下降。抗壓強度損失50%以上，抗滲等級降為零，與鋼筋的粘結力和耐久性大幅降低。混凝土凝結硬化前期還可能因拌合水結冰膨脹使混凝土產生裂縫。

防治措施：加熱拌合水，但不得超過80℃，不得直接加熱水泥，否則混凝土會產生速凝現象，投料時先投骨料和水，入模溫度不得低于5℃。骨料中不得夾雜冰雪、凍塊。骨料中的含水應扣除。粉煤灰、礦渣等影響早起強度的摻合料要控制摻入量，摻量過多會導致混凝土早期強度低，達不到抗凍臨界強度產生裂縫。鋼筋表面的冰雪要清理干凈，否則影響握裹力。防凍劑要按防凍溫度等級選擇，并嚴格按要求添加。嚴格控制拌合加水量。混凝土澆筑后要及時保溫養護，延長拆模時間，防止在抗凍臨界強度前凍壞。

3.3 砂漿砌筑受凍危害及防治

砂漿受凍也是由于拌合水結冰，水化反應停止，砂漿孔隙增加，且由于磚不能澆水濕潤，干磚還會吸走砂漿中的水分，在磚冰面形成冰膜，由于砂漿層較薄（通常為8—12mm），且強度較低，更易受凍，但砂漿會和磚凍結在一起，造成砂漿硬結的假象，恢復正溫后砌體會產生較大變形，且承載力較低。

防治措施：添加防凍劑，加熱拌合水，必要時也可加熱砂子。由于墻體不便養護，冬季的干燥氣候和季風會加劇砂漿失水，且砂漿不像混凝土早期劇烈的水化反應會釋放大量反應熱，冬季砌體施工要慎重。

3.4 抹灰受凍的危害和防治

抹灰砂漿受凍和砌筑砂漿一樣，也是薄層施工，易受凍，受凍后抹灰層疏松易脫落。防治措施：同砌筑砂漿，添加防凍劑，加熱拌合水，必要時也可加熱砂子。同樣冬季最好也不要進行抹灰施工。

3.5 鋼筋的凍害和防治

鋼筋在負溫條件下，抗拉強度增加，韌性降低，脆性增加。這種冷脆性增強不利于焊接和加工成型。特別是低于－20℃時，不得進行冷彎操作，避免發生脆斷和裂紋。與此同時，低溫焊接可使接頭產生脆硬，也不適宜進行焊接操作。

3.6 防水卷材

冬季屋頂混凝土或砂漿基層和保溫層會吸收冰雪融水，在未干透時鋪設卷材在夏季會產生鼓包。冬季卷材脆硬易產生裂紋和脆斷。熱粘法施工會因環境溫度過低，影響粘接效果。防治措施：設置排氣孔，避免鼓包，特別是背陰邊角處的冰雪要提前清理干燥。將卷材保存于室內，防止卷材脆硬，且于無風的晴天施工，加大卷材搭接長度。熱粘法施工不得過分加熱，避免卷材老化。

4 總結

綜上所述，由于筆者工作地在河南省西部丘陵地區，冬季施工期基本為3個月，凍土50cm左右。接觸的也多是野外工業與民建建筑，投資成本有限，故此本文所闡述的多年施工管理經驗和低投入的冬季施工防治措施界定于上述建筑類型。