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第9章 冬雨期施工
9.1 概述
9.2 砌筑工程冬、雨期施工
9.3 混凝土结构工程冬、雨期施工
9.4 冬期与雨期施工的安全技术
9.3
混凝土结构工程冬、雨期施工冬、雨期施工
9.3.1 混凝土冬期施工的一般规定
一般情况下,混凝土冬期施工要求在常温下浇筑、养护,使混凝土强度在冰冻前达到受冻临界强度,在冬期施工时对原材料和施工过程均要求有必要的措施,来保证混凝土的施工质量。
1. 对材料的要求及加热
1 )冬期施工中配制混凝土用的水泥,应优先选用活性高、水化热大的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。水泥的强度等级不应低于 42.5R 级。最小水泥用量不宜少于 300kg / m3 ,水胶比不应大于 0.6 。使用矿渣硅酸盐水泥时,宜采用蒸汽养护;使用其他品种水泥,应注意其中掺和材料对混凝土抗冻抗渗等性能的影响。冷混凝土法施工宜优先选用含引气成分的外加剂,含气量宜控制在 2%~4% 。掺用防冻剂的混凝土,严禁使用高铝水泥。
9.3.1 混凝土冬期施工的一般规定
2 )混凝土所用集料必须清洁,不得含有冰、雪等冰结物及易冻裂的矿物质。冬期集料所用储备场地应选择地势较高、不积水的地方。
3 )冬期施工对组成混凝土材料的加热,应优先考虑加热水,因为水的热容量大,加热方便,但加热温度不得超过表 4-16 所规定的数值。当水、集料达到规定温度仍不能满足热工计算要求时,可提高水温到 100℃ ,但水泥不得与 80℃ 以上的水直接接触。水的常用加热方法有三种:用锅烧水、用蒸汽加热水和用电极加热水。水泥不得直接加热,使用前宜运入暖棚存放。
9.3.1 混凝土冬期施工的一般规定
冬期施工拌制混凝土的砂、石温度要符合热工计算需要温度。集料加热的方法有:将集料放在底下加温的铁板上面直接加热;或者通过蒸汽管、电热线加热等。但不得用火焰直接加热集料,并应控制加热温度(表 10-3 )加热的方法可因地制宜以蒸汽加热法为好,其优点是加热温度均匀,热效率高,缺点是集料中的含水量增加。
9.3.1 混凝土冬期施工的一般规定
4 )钢筋冷拉可在负温下进行,但冷拉温度不宜低于 -20℃ 。当采用控制应力方法时,
冷拉控制应力较常温下提高 30N / mm2 ;采用冷拉率控制方法时,冷拉率与常温时相同。钢筋的焊接宜在室内进行。如必须在室外焊接,最低气温不低于 -20℃ ,具有防雪和防风措施。刚焊接的接头严禁立即碰到冰雪,避免造成冷脆现象。
冬期浇筑的混凝土,宜使用无氯盐类防冻剂,对抗冻性要求高的混凝土,宜使用引气剂或引气减水剂。
9.3.1 混凝土冬期施工的一般规定
2. 混凝土的搅拌、运输和浇筑
1 )混凝土的搅拌。混凝土不宜露天搅拌,应尽量搭设暖棚,优先选用大容量的搅拌
机,以减少混凝土的热损失。混凝土搅拌时间应根据各种材料的温度情况,考虑相互间的热平衡过程,可通过试拌确定延长的时间,一般为常温搅拌时间的 1.25~1.5 倍。拌制混凝土的最短时间应符合规定。搅拌混凝土时,集料中不得带有冰、雪及冻土。拌制掺用防冻剂的混凝土,当防冻剂为粉剂时,可按要求掺量直接撒在水泥上面,和水泥同时投入;当防冻剂为液体时,应先配制成规定浓度溶液,然后再根据使用要求,用规定浓度溶液再配制成施工溶液。各溶液应分别置于明显标志的容器内,不得混淆,每班使用的外加剂溶液应一次配成。配制与加入防冻剂,应设专人负责并做好记录,严格按剂量要求掺入。混凝土拌合物的出机温度不宜低于 10℃ 。
9.3.1 混凝土冬期施工的一般规定
2 )混凝土的运输。混凝土的运输过程是热损失的关键阶段,应采取必要的措施减少混凝土的热损失,同时应保证混凝土的和易性。常用的主要措施为减少运输时间和距离,使用大容积的运输工具并采取必要的保温措施,保证混凝土入模温度不低于 5℃ 。
9.3.1 混凝土冬期施工的一般规定
3 )混凝土的浇筑。混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,尽量加快混凝土的浇筑速度,防止热量散失过多。当采用加热养护时,混凝土养护前的温度不得低于 2℃ 。冬期不得在强冻胀性地基土上浇筑混凝土。当在弱冻胀性地基土上浇筑混凝土时,地基土应进行保温,以免遭冻。对加热养护的现浇混凝土结构,混凝土的浇筑程序和施工缝的位置,应能防止在加热养护时产生较大的温度应力。当分层浇筑厚大整体结构时,已浇筑层的混凝土温度,在被上一层混凝土覆盖前,不得低于按热工计算的温度,且不得低于2℃ 。冬期施工混凝土振捣应用机械振捣,振捣时间应比常温时有所增加。
9.3.1 混凝土冬期施工的一般规定
3 )混凝土的浇筑。混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,尽量加快混凝土的浇筑速度,防止热量散失过多。当采用加热养护时,混凝土养护前的温度不得低于 2℃ 。冬期不得在强冻胀性地基土上浇筑混凝土。当在弱冻胀性地基土上浇筑混凝土时,地基土应进行保温,以免遭冻。对加热养护的现浇混凝土结构,混凝土的浇筑程序和施工缝的位置,应能防止在加热养护时产生较大的温度应力。当分层浇筑厚大整体结构时,已浇筑层的混凝土温度,在被上一层混凝土覆盖前,不得低于按热工计算的温度,且不得低于2℃ 。冬期施工混凝土振捣应用机械振捣,振捣时间应比常温时有所增加。
9.3.2混凝土冬期施工方法
混凝土冬期施工主要有蓄热法、蒸汽加热法、电热法、暖棚法和掺外加剂法等,但无论采用什么方法,均应保证混凝土在冻结以前,至少应达到临界强度。
1. 蓄热法
蓄热法就是将具有一定温度的混凝土浇筑完后,在其表面用草帘、锯末、炉渣等保温材料加以覆盖,避免混凝土的热量和水泥的水化热散失太快,保证混凝土在冻结前达到所要求强度的一种冬期施工方法。蓄热法适用于室外最低气温不低于 -15℃ 时,地面以下的工程或表面系数不大于 5(结构冷却的表面积与其全部体积的比值)的结构混凝土的冬期养护。如选用适当的保温材料,采用快硬早强水泥,在混凝土外部进行早期短时加热和采取掺入早强型外加剂等措施,则可进一步扩大蓄热法的应用范围,这是混凝土冬期施工较经济、简单而有效的方法。
9.3.2混凝土冬期施工方法
2. 蒸汽加热法
蒸汽加热法就是利用蒸汽使混凝土保持一定的温度和湿度,以加速混凝土硬化。蒸汽加热法除预制厂用的蒸汽养护窑外,在现浇结构中还有汽套法、毛管法和构件内部通汽法等。
1 )汽套法,是在构件模板外再加设密封的套板模,模板与套板间的空隙不宜超过
150mm ,在套板内通入蒸汽加热养护混凝土。汽套法加热均匀,但设备复杂、费用大,只适宜在特殊条件下用于养护梁、板等水平构件。
2 )毛管法,即在模板内侧做成凹槽,凹槽上盖以钢板,在凹槽内通入蒸汽进行加热。
毛管法用汽少、加热均匀,适用于养护柱、墙等垂直结构。此外,也有在大模板的背面装设蒸汽管道,再用薄钢板封闭,适当加以保温的做法,用于大模板工程冬期施工。
9.3.2混凝土冬期施工方法
构件内部通汽法,是在浇筑构件时先预留孔道,再将蒸汽送入孔道内加热混凝土,待混凝土达到要求的强度后,随即用砂浆或细石混凝土灌入孔道内加以封闭。
采用蒸汽加热的混凝土,宜选用矿渣水泥及火山灰水泥,严禁使用矾土水泥。普通水
泥的加热温度不得超过 80℃ ;矿渣水泥与火山灰水泥的加热温度可提高85℃~95℃ ,湿度必须保持 90%~95% 。为了避免温差过大,防止混凝土产生裂缝,应严格控制混凝土的升温速度与降温速度:当表面系数 M ≥6 时,每小时升温不大于 15% ,降温不大于 10℃ ;当表面系数 M <6 时,每小时升温不大于 10℃ ,降温不大于 5℃ 。模板和保温层,应在混凝土冷却到 5℃ 后方可拆除。当混凝土与外界的温差大于 20℃ 时,拆模后的混凝土表面还应用保温材料临时覆盖,使其缓慢冷却。未完全冷却的混凝土有较高的脆性,避免承受冲击或动荷载,以防开裂。
9.3.2混凝土冬期施工方法
3. 电热法
电热法是利用电流通过不良导体混凝土或电阻丝所发出的热量来养护混凝土。电热法主要有电极法和电热器法两类。
1 )电极法,即在新浇筑的混凝土中,每隔一定间距(200~400mm )插入电极( Φ6~Φ12
短钢筋),接通电源,利用混凝土本身的电阻,变电能为热能。电热时,要防止电极与钢筋接触而引起短路。对于较薄的构件,也可将薄钢板固定在模板内侧作为电极。
9.3.2混凝土冬期施工方法
2 )电热器法,是利用电流通过电阻丝产生的热量进行加热养护。根据需要,电热器可
制成板状,用以加热现浇楼板;也可制成针状,用以加热装配整体式的框架接点;对于用大模板施工的现浇墙板,则可用电热模板(大模板背面装电阻丝形成热夹具层,其外用薄钢板包矿渣棉封严)加热等。电热应采用交流电(因直流电会使混凝土内水分分解),电压为 50~110V ,以免产生强烈的局部过热和混凝土脱水现象。只有在无筋或少筋结构中,才允许采用电压为 120~220V 的电流加热。电热应在混凝土表面覆盖后进行。电热过程中,应注意观察混凝土外露表面的温度。当表面开始干燥时,应先断电,并浇温水湿润混凝土表面。电热法养护混凝土的温度应符合表 4-15 的规定,当混凝土强度达到 50% 时,即可停止电热。
9.3.2混凝土冬期施工方法
2 )电热器法,是利用电流通过电阻丝产生的热量进行加热养护。根据需要,电热器可制成板状,用以加热现浇楼板;也可制成针状,用以加热装配整体式的框架接点;对于用大模板施工的现浇墙板,则可用电热模板(大模板背面装电阻丝形成热夹具层,其外用薄钢板包矿渣棉封严)加热等。
电热法设备简单、施工方便有效,但耗电量大、费用高,应慎重选用,并注意施工安全。
9.3.2混凝土冬期施工方法
4. 暖棚法
暖棚法是在混凝土浇筑地点用保温材料搭设暖棚,在棚内采暖,使温度升高,可使混凝土养护如同在常温中一样。采用暖棚法养护时,棚内温度不得低于 5℃ ,并应保持混凝土表面湿润。
5. 掺外加剂法
根据不同性能的外加剂,可以起到抗冻、早强、促凝、减水、降低冰点等作用,能使混凝土在负温下继续硬化,而无须采取任何加热保温措施,这是混凝土冬期施工的一种有效方法,可以简化施工、节约能源,还可改善混凝土的性能。
9.3.3混凝土工程雨期施工
模板隔离层在涂刷前要及时掌握天气预报,避开雨天,以防隔离层被雨水冲掉。加强
对模板的检查,特别是对其支撑系统的检查,如支撑的下陷及松动的检查,及时加固处理。大面积的混凝土浇筑前,要了解 2~3d 的天气预报,尽量避开大雨。混凝土浇筑现场要预备大量防雨材料,以备浇筑时突遇雨进行覆盖。现浇混凝土应根据结构情况和可能,多考虑几道施工缝的留设位置,雨期施工时,应加强对混凝土粗细骨料含水量的测定,及时调整混凝土搅拌时的用水量。并在有遮蔽的情况下运输、浇筑。雨后要排除模板内的积水,并将雨水冲掉砂浆部分的松散砂、石清除掉,然后按施工缝接楼处理。
9.4
冬期与雨期施工的安全技术
9.4.1冬期施工的安全技术
冬期施工主要应做好防火、防寒、防毒、防滑、防爆等工作。
1. 冬期施工前各类脚手架要加固,要加设防滑设施,及时清除积雪。
2. 易燃材料必须经常注意清理
3. 严寒时节,施工现场应根据实际需要和规定配设挡风设备。
4. 要防止一氧化碳中毒,防止锅炉爆炸。
9.4.2雨期施工的安全技术
雨期施工主要应做好防雨、防风、防雷、防电、防汛等工作。
1. 基础工程应开设排水沟、基槽、坑沟等。
2. 一切机械设备应设置在地势较高、防潮避雨的地方,要搭设防雨棚。
3. 脚手架要经常检查,发现问题要及时处理或更换加固。
4. 所有机械棚要搭设牢固,防止倒塌漏雨。
5. 雨期防止雷电袭击造成事故。
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