建筑工程混凝土冬季施工技術(shù)分析及應(yīng)用

牛小敏

（甘肅第三建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

建筑工程的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量關(guān)系著建筑主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，而混凝土在澆筑的過程中，溫度、濕度對(duì)其凝結(jié)狀態(tài)有較大的影響。冬季氣溫過于寒冷，如在冬季進(jìn)行混凝土澆筑施工作業(yè)就需要克服低溫對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)與表面溫度造成影響，不能解決其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與表面溫差較大的問題，就會(huì)在混凝土凝固后出現(xiàn)大量裂縫，進(jìn)而造成較嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題。為了確保建筑工程混凝土冬季施工的施工質(zhì)量也能達(dá)到預(yù)期的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，就要應(yīng)用其相應(yīng)的建筑工程混凝土冬季施工技術(shù)，滿足冬季施工的技術(shù)要求，這樣才能為確保工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量帶來保障。

1.冬季低溫環(huán)境給混凝土性能帶來的主要影響

1.1 對(duì)混凝土強(qiáng)度帶來的影響

在冬季低溫環(huán)境下，混凝土澆筑后的水化速度會(huì)明顯下降，水化速率的下降會(huì)造成混凝土強(qiáng)度的下降。通常情況下，在氣溫低于－10℃時(shí)，混凝土材料就不能有效地與水體相互融合，內(nèi)部水體因氣溫的影響會(huì)直接凝結(jié)成冰晶，此時(shí)混凝土水泥成分的水化作用就難以實(shí)現(xiàn)，水凝結(jié)成冰后，其體積也會(huì)明顯加大，進(jìn)而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生一定程度的凍脹應(yīng)力，當(dāng)混凝土凝固后就會(huì)在表面產(chǎn)生較多裂縫，甚至造成混凝土結(jié)構(gòu)表面形狀發(fā)生變化。當(dāng)水體與水泥相互融合的過程中水體凝結(jié)成冰，就會(huì)在混凝土結(jié)構(gòu)表面處出現(xiàn)冰晶顆粒，這些冰晶顆粒會(huì)導(dǎo)致水泥、骨料以及鋼筋骨架之間的粘結(jié)力嚴(yán)重下降，這也給鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度帶來了較嚴(yán)重的負(fù)面影響。

1.2 對(duì)混凝土性能的影響

混凝土澆筑施工是通過水泥的水化作用來獲取混凝土強(qiáng)度，其水化速率會(huì)受到諸多因素的影響，其中就包括混凝土材料本身的強(qiáng)度、混凝土材料的配比以及施工作業(yè)時(shí)的環(huán)境溫度等。在諸多影響因素之中，溫度的變化直接影響到水泥的水化作用，因此，只要提升混凝土攪拌溫度就會(huì)促進(jìn)其水化速率的提升，進(jìn)而讓混凝土強(qiáng)度得到提升。為了解決混凝土冬季施工時(shí)，其水體在低溫環(huán)境下直接凝結(jié)成冰的問題，混凝土冬季施工就必須保證混凝土攪拌過程中水體與水泥的充分融合，通過相應(yīng)的施工技術(shù)避免水體結(jié)冰對(duì)水泥水化作用以及混凝土性能造成的負(fù)面影響。

2.建筑工程混凝土冬季施工的準(zhǔn)備階段技術(shù)要點(diǎn)

建筑工程混凝土冬季施工必須面臨溫度較低的惡劣環(huán)境，為了保證混凝土澆筑的順利進(jìn)行，必須做好前期準(zhǔn)備工作。通過對(duì)混凝土配制比例的合理調(diào)整，來保證混凝土澆筑后的結(jié)構(gòu)持久性與穩(wěn)定性，讓混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命得到延長。另外，還要做好對(duì)混凝土材料的質(zhì)量檢測，選擇達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料產(chǎn)品，有利于更好地保障混凝土冬季施工的施工質(zhì)量，進(jìn)而獲得預(yù)期的工程項(xiàng)目效果，準(zhǔn)備階段的技術(shù)要點(diǎn)如下：

2.1 明確施工要求

在冬季進(jìn)行建筑工程的混凝土澆筑施工作業(yè)，在施工技術(shù)要求上要明顯高于常規(guī)的施工標(biāo)準(zhǔn)，所以在施工作業(yè)開展前施工人員要明確冬季施工的具體施工要求。首先，冬季施工時(shí)所使用的混凝土應(yīng)優(yōu)先選擇硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，水泥的用量要保證在290kg/m3左右，水膠比例應(yīng)保持在0.5～0.55之間；同時(shí)還要針對(duì)低溫天氣在配料中加入早強(qiáng)劑、防凍劑，具體的摻入量應(yīng)達(dá)到國家規(guī)定的施工標(biāo)準(zhǔn)。另外，要對(duì)混凝土材料的配比做出優(yōu)化調(diào)整，在混凝土中添加定量的減水劑以滿足施工要求標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還能達(dá)到減低混凝土水灰比的目的，進(jìn)而讓混凝土的抗凍性能以及碳化性能得到增強(qiáng)。在攪拌混凝土的過程中，需要通過持續(xù)的加溫來避免水體結(jié)冰，因此必須使用擁有升溫功能的混凝土攪拌設(shè)備，進(jìn)而保證混凝土攪拌環(huán)節(jié)不會(huì)因水體結(jié)冰造成混凝土水化作用受到負(fù)面影響。混凝土出罐及澆筑入模時(shí)也有相應(yīng)的溫度要求，混凝土出罐與澆筑入模時(shí)溫度都不能低于5℃，在覆蓋時(shí)溫度要保證在3℃以上。

2.2 人員的準(zhǔn)備工作

建筑工程混凝土冬季施工作業(yè)還要做好人員的準(zhǔn)備工作，為了確保冬季施工的良好施工質(zhì)量，要加強(qiáng)對(duì)施工作業(yè)的質(zhì)量監(jiān)管以及施工現(xiàn)場管理，保證物資的穩(wěn)定供應(yīng)，加強(qiáng)施工現(xiàn)場的技術(shù)指導(dǎo)，同時(shí)還要做好施工作業(yè)情況的記錄工作。因此，在施工前，項(xiàng)目部要成立以項(xiàng)目經(jīng)理為主要負(fù)責(zé)人的冬季施工管理小組，主要負(fù)責(zé)冬季施工作業(yè)的現(xiàn)場管理工作，在保證施工質(zhì)量與施工進(jìn)度的同時(shí)，還要確保冬季施工時(shí)施工現(xiàn)場相關(guān)人員的安全。

2.3 施工技術(shù)的準(zhǔn)備工作

冬季施工作業(yè)對(duì)施工技術(shù)也有特別的要求，因此必須在施工作業(yè)前就做好相關(guān)施工技術(shù)的準(zhǔn)備工作，建筑工程的施工圖紙以及施工工藝標(biāo)準(zhǔn)必須被全部施工人員、現(xiàn)場技術(shù)人員以及管理人員所掌握，并且在《建筑工程冬季施工規(guī)程》的基礎(chǔ)上對(duì)施工作業(yè)的規(guī)程條例加以明確，以此為建筑工程的冬季施工制定技術(shù)與安全交底書，確保冬季施工方案能夠得到有效落實(shí)。在入冬后就要由專業(yè)的測量人員對(duì)施工現(xiàn)場的氣溫做好每日的測量工作，掌握其天氣變化情況，根據(jù)使用現(xiàn)場的氣溫變化情況安排冬季施工的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。測量人員要做好每日大氣溫度、混凝土出罐溫度以及澆筑入模溫度等溫度數(shù)值的記錄工作，對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行整理建檔，以便后續(xù)施工作業(yè)提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)參考。對(duì)施工現(xiàn)場大氣溫度的記錄必須保證每天測量4次以上，從早晨8點(diǎn)開始記錄，分別記錄早8點(diǎn)、下午2點(diǎn)、晚8點(diǎn)以及凌晨2點(diǎn)的大氣溫度情況，以此計(jì)算全天的大氣溫度平均值以及最大值與最小值。對(duì)混凝土出罐、澆筑入模的溫度變化情況進(jìn)行測量時(shí)，每個(gè)班次都要進(jìn)行4次以上的測量；當(dāng)混凝土澆筑完成后，混凝土未達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度前要每隔2h進(jìn)行一次溫度測量，達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度后要每隔6h檢測一次。

2.4 施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作

為了保證施工作業(yè)能夠按照冬季施工生產(chǎn)計(jì)劃順利進(jìn)行，冬季施工領(lǐng)導(dǎo)小組必須充分掌握冬季施工內(nèi)容，加強(qiáng)相應(yīng)的施工安全管理與質(zhì)量管理工作。在入冬后，領(lǐng)導(dǎo)小組就要對(duì)施工現(xiàn)場的員工宿舍、材料庫房等臨建設(shè)施進(jìn)行全面檢查，確保臨建設(shè)施的良好建設(shè)質(zhì)量，以此保證施工人員能夠擁有基本的生活保障，保證施工材料在存儲(chǔ)過程中能夠得到良好的保障，避免出現(xiàn)因保存不當(dāng)造成的質(zhì)量問題。同時(shí)在冬季施工前還要對(duì)施工設(shè)備做好調(diào)試工作，檢查機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況，對(duì)存在故障的施工設(shè)備要及時(shí)更換或盡快修理，保證施工設(shè)備都能處于良好的運(yùn)行狀態(tài)下，才能為冬季施工提供有力支持。另外，對(duì)施工現(xiàn)場的水源、消防栓等各種基礎(chǔ)設(shè)施也要提前做好保溫工作，加蓋保溫材料，保證供水管道不會(huì)上凍；要提前為冬季施工的工作人員置辦相應(yīng)的防寒裝備，例如防寒帽、防寒服、防寒靴、手套以及防凍膏等備品。

3.建筑工程混凝土冬季施工的施工工藝

3.1 鋼筋工程的施工工藝

為了保證建筑工程混凝土澆筑的良好施工質(zhì)量，首先要保證鋼筋工程的良好施工質(zhì)量，以此為鋼筋混凝土搭建骨架。在進(jìn)行室外鋼筋焊接時(shí)，必須根據(jù)天氣實(shí)際情況選擇是否進(jìn)行施工作業(yè)，鋼筋的綁扎作業(yè)應(yīng)在晴朗的天氣下進(jìn)行，不得在雨雪天氣或大風(fēng)天氣下進(jìn)行；如施工作業(yè)中途遇到雨雪天氣，應(yīng)立刻停工并對(duì)已綁扎好的鋼筋做好遮擋保護(hù)，使用塑料膜進(jìn)行覆蓋防止綁扎好的鋼筋表面出現(xiàn)結(jié)冰。在運(yùn)輸鋼筋材料時(shí)，要做好綁扎固定，避免鋼筋材料之間相互磕碰造成損壞，在運(yùn)輸車輛的箱體底部鋪設(shè)墊塊支架。在焊接鋼筋時(shí)，要保證氣溫不低于－20℃，做好鋼筋的預(yù)處理工作。當(dāng)氣溫下降到0℃時(shí)，應(yīng)對(duì)冷拉鋼筋進(jìn)行質(zhì)量檢查，如冷拉鋼筋表面出現(xiàn)裂紋或局部頸縮的問題，則不能用于施工作業(yè)。選擇適合在環(huán)境溫度內(nèi)使用的鋼筋冷拉設(shè)備、儀表以及液壓工作系統(tǒng)，也能更好地保證鋼筋工程的施工質(zhì)量。在氣溫達(dá)到－10℃左右后，鋼筋焊接前必須對(duì)施焊母材進(jìn)行提前預(yù)熱，以此保證良好的焊接效果，與此同時(shí)還要選取具有防腐功能的防凍切削液以及加熱循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)行鋼筋的機(jī)械連接時(shí)，必須保證接頭能夠達(dá)到鋼筋機(jī)械連接的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 模板工程的技術(shù)要點(diǎn)

進(jìn)行混凝土澆筑前要做好模板的搭建，冬季施工期間，模板工程中要做好對(duì)模板表面的清理工作，避免模板表面存在積雪、泥土等雜物，在遇到雨雪天氣時(shí)，對(duì)已經(jīng)搭建完成的模板區(qū)域必須做好塑料膜的覆蓋保護(hù)，避免雪水進(jìn)入模板內(nèi)部。當(dāng)混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)完畢要拆除模板時(shí)，模板的拆除必須在混凝土達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度后進(jìn)行，拆除模板前要對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度做好檢測，當(dāng)混凝土溫度與大氣溫度之間不存在較大差異后，即可進(jìn)行模板的拆除作業(yè)，如溫差＞20℃，拆模后必須對(duì)混凝土表面覆蓋草簾或塑料膜，確保其表面溫度能夠緩慢下降。

3.3 混凝土工程的技術(shù)要點(diǎn)

想要保證混凝土工程的良好施工質(zhì)量，首先要做好對(duì)混凝土材料的質(zhì)量檢驗(yàn)，混凝土冬季施工中需要在混凝土中摻入防凍劑，防凍劑的摻入量應(yīng)達(dá)到膠凝材料總量的4%左右。在攪拌混凝土前要提前做好混凝土骨料的清潔處理，避免混凝土骨料攜帶冰塊、雪塊影響混凝土整體質(zhì)量。混凝土冬季施工所使用的水泥標(biāo)號(hào)必須達(dá)到PO42.5以上的標(biāo)準(zhǔn)，混凝土水灰比應(yīng)保證在0.6以下，如采用抗?jié)B等級(jí)較高的混凝土，其水灰比更要低于0.5。在攪拌混凝土?xí)r，要提高混凝土攪拌的溫度，避免混凝土攪拌過程中水體溫度過低引起結(jié)冰，但加熱溫度要控制在35～38℃之間，如使用的水體已預(yù)先加熱，則必須保證水溫不高于80℃，避免溫度較高的熱水與成品砂漿直接接觸，就能更好地保證混凝土的攪拌質(zhì)量。在進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡量選擇在晴朗的中午進(jìn)行，避開雨雪天、夜晚施工，有利于混凝土的凝結(jié)，降低低溫對(duì)混凝土水化作用帶來的負(fù)面影響。澆筑施工的過程中還要做好振搗工作，澆筑后還要在混凝土表面加蓋塑料薄膜，并在塑料薄膜上再加蓋1～2層棉簾，以此達(dá)到更好的保溫效果。

4.結(jié)語

建筑工程的混凝土冬季施工必須加以重點(diǎn)關(guān)注，重點(diǎn)分析冬季環(huán)境因素給混凝土澆筑帶來的相關(guān)影響，探討解決冬季混凝土冬季施工帶來的質(zhì)量問題的有效策略，才能更好地保證建筑工程整體質(zhì)量。