钢筋混凝土工程冬季施工浅析

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-10-23 10:53 关注：(1)

　　摘要：我国北方地区许多省市处于寒冷地区，每年要有3—6个月的寒冷季节，由于气候严寒，给工程带来了比较特殊、复杂的问题，随着越来越多的钢筋混凝土结构物在北方地区的建设，钢筋混凝土工程的冬季施工已成为北方地区建设中比较突a出的课题，本篇将主要从钢筋混凝土工程的病害及解决方法来对钢筋混凝土工程的冬季施工做一个简要的概述。

　　关键词：钢筋混凝土工程 冬季施工 病害

　　Abstract: In the northern China many provinces and cities in cold areas, have 3-each year to six months of cold season, because climate cold, to the project brought more special, complex problems, as more and more of the reinforced concrete structures in the north of China, the construction of reinforced concrete engineering construction in winter of the northern region has become more prominent in the construction of the subject, from the disease of reinforced concrete engineering and the solving methods of reinforced concrete engineering construction in winter ,the paper will briefly discuss the related issues accordingly.

　　Key Words: reinforced concrete engineering winter construction diseases

　　中图分类号： TU375 文献标识码：A 文章编号：

　　一、冬季施工的特点：

　　当日平均气温降到5℃或5℃以下，或者最低气温降到0℃或0℃以下时，用一般施工方法难以达到预期目的。必须采取特殊措施进行施工方法满足要求，即认为进入冬季施工阶段。它的特点是：(1)冬季施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故易出现的多发季节。其质量事故出现约占每年事故的三分之二以上，尤以钢筋混凝土工程居多。(2)质量事故出现隐蔽性、滞后性，不仅给工程带来损失而且影响工程使用寿命。(3)冬季施工的计划性和准备工作时间性强。

　　二、钢筋混凝土工程因冬季施工不正确而造成的现象及成因

　　1、混凝土的耐久性

　　钢筋混凝土包括预应力钢筋混凝土的耐久性是近半个世纪来人们普遍关心的问题。美国公路局1969年用于修补公路桥梁的费用为26亿美元，十年后达到63亿美元，1990年达到300亿美元。虽然大多数桥梁的设计寿命在50年甚至100年以上，但是相当一部分在3—10年内即出现局部开裂、剥落等破坏现象。国内情况也大致如此。因此，钢筋混凝土耐久性越来越受到重视。

　　通常认为，材料的耐久性是使用过程中经受(抵抗)各种破坏因素的作用(破坏力)而能保持其使用功能的能力。从定义可以看出，影响材料耐久性的因素：材料、环境及其相互作用途径，三者缺一不可。要想提高材料的耐久性或防止其降低，只要改变三者中的一个或多个即可。因此，要想提高混凝土的耐久性，巧妙的材料设计和结构设计是十分重要和必要的。

　　2、钢筋混凝土的病害原因：

　　大量研究表明，钢筋混凝土耐久性的降低除自然灾害或意外事故外，主要源于以下几个方面或其复合作用：钢筋腐蚀;混凝土炭化;冻融循环;碱——骨料反应;机械磨损。其中钢筋腐蚀是最主要的。

　　1)钢筋的腐蚀通常由两种原因造成：在混凝土中拌和时加入的，如最早使用的速凝剂;环境中渗入的，如除冰盐或海水。欧美国家遭受侵蚀而破坏的桥梁很多，国内较为典型的例子是北京西直门立交桥。

　　2)混凝土的冻融循环主要发生在寒冷地区，通常表现在以下几个方面：桥面混凝土由于受除冰盐的影响而遭受温度冲击，形成累积损伤，造成混凝土表面剥落;桥墩在湖水或河水水面附近的部分，会遭受冻融循环破坏，发生表面剥落。

　　在冬季施工过程中应重点针对以上各种病害的成因来进行施工，以保证最后的施工质量能够满足设计要求。

　　三、钢筋混凝土工程因冬季施工主要技术措施

　　1、钢筋的冬季施工

　　由于气温过底使钢筋塑性及韧性降低、脆性增加，影响钢筋冷脆倾向的因素有：化学成分的影响;冷拉的影响;直径的影响;焊接的影响;工艺缺陷的影响。其中负温冷拉、负温焊接是钢筋最主要施工工艺，且冷拉钢筋的闪光焊或电弧焊，应在冷拉前进行。

　　1)钢筋负温冷拉：

　　钢筋在负温下冷拉，其温度不低于-20℃。负温冷拉可采用控制应力和控制冷拉率两种方法，用作钢筋混凝土结构的预应力筋，宜采用控制应力的方法。在采用控制应力方法冷拉钢筋时，其控制应力及最大冷拉率应符合表：

　　项次钢筋级别冷拉控制力(N/mm2)最大冷拉率(%)

　　常温负温

　　1I27530410

　　2II4124415.5

　　3III4905205

　　4IV6867164

　　2)钢筋负温焊接：

　　负温焊接主要有两种焊接方法：闪光焊、电弧焊，当温度低于-5℃的条件下进行这两种焊接，当温度低于-20℃时，不得进行焊接。风力超过4级时，应采取挡风措施。

　　除以上这些钢筋施工工艺外，还应注意钢筋的腐蚀防护，主要采取以下措施：阻锈剂;阴极保护;防渗涂层;环氧涂层钢筋等。除此以外，近年来国外一些工程采用非金属筋，主要包括：聚合物筋、碳纤维筋、玻璃纤维筋等。

　　通过以上施工方法、材料进行施工，可以减少钢筋的腐蚀，大大增加了钢筋混凝土结构的耐久性。

　　1、砼的冬季施工

　　砼冬季施工的实质是指在自然负温气候条件下采取风干、防干、保温防冻等措施，尽量创造正温的养护条件，使砼得以凝结硬化。

　　1)砼的冻害

　　砼受冻害有三个重要条件：温度、水和砼内部结构的孔隙状况，三者缺一不可。

　　砼是一种多孔材料，在寒冷地区使用的砼，当其内部含有一定水分时，由于冬季受到负温度袭击，砼内部水分冻结成冰、体积膨胀、破坏了砼内部结构，使砼的一些物理、力学性质受到一定程度的损害，即所谓的砼冻害。

　　2)砼冬季施工特点

　　①当温度低于5℃时，与常温相比砼强度的增长明显延缓，这期间砼强度对温度相当敏感。

　　②当温度低于0℃时，特别是温度下降到砼冰点温度以下时，砼中水就开始结冰、体积膨胀约9%，砼有遭受冻害的可能，因此，应采取特殊措施，保证砼不受冻害，使砼尽快达到受冻前的临界强度或拆模强度。

　　③冬季是砼工程质量事故的多发季节。而且有明显的滞后性，即冬季浇注的砼多在春融期间发生问题。

　　④冬季施工技术复杂、费用高。因此，对砼的冻期施工尤应仔细慎重。

　　3)砼的拌和

　　为了抑制或延缓钢筋的腐蚀现象发生，工程所使用的高性能混凝土，即具有高强度、高工作性、高抗渗性和优良体积稳定性的混凝土。在桥梁中，墩身下部采用抗冻混凝土，来防止冻融循环的破坏。

　　①砼的拌和

　　在使用前应存放在棚内预温，这对砼达到规定的温度是有利的。东期施工砼原料一般需要加热。加热的温度如下表：

　　项 目拌和水(℃)骨料(℃)

　　小于42.5#普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥8060

　　大于42.5#普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥6040

　　对拌和水加热的要求是：

　　水温准确、供应及时、保证先后用水温一致，以免拌和物前后的温度有过大差异，而造成砼坍落度不一致，以致影响砼的施工质量。当自然气温较低，只加热拌和水尚无法满足拌和物长机温度的要求时，对骨料也要加热。

　　搅拌时应注意投料顺序、和易性等因素。且搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。砼出机温度不宜低于10℃。

　　②砼的运输

　　其一，在运输过程中，要注意防止砼热量散失、表层冻结、砼离析、水泥砂浆流失，坍落度变化等现象。

　　其二，砼的运输是热损失的关键阶段。砼浇注时入模温度除于拌和物的出机温度有关外，主要取决于运输过程中的蓄热程度。

　　其三，运输速度要快、运输距离要短、倒运次数少、保温效果好、尽量缩短运输时间。

　　③砼的浇注：

　　其一，浇筑柱子时，一个施工段内每排柱子应按由外向内对称顺序浇注。不要由一端向另一端推进，以防柱子模板逐渐受推倾斜。

　　其二，梁和板一般同时浇筑，从一开始向另一端推进，只有当梁高大于1m时才允许单独浇筑梁。此时的施工缝应留在板下2—3m处，梁低与梁侧面要注意捣实，振捣器不要直接接触钢筋或预埋件。

　　其三，大体积钢筋混凝土结构，整体性要求较高，往往不允许留施工缝，要求一次性连续浇注完毕。

　　④砼的养护：

　　砼的冬季养护方法的选择，应考虑的因素有：自然气温、结构类型、结构特点、原材料、工程限制、能源情况和经济指标等。

　　根据热源条件和所用材料，砼的养护方法有以下几类：其一，砼养护期间不加热方法，如蓄热法;其二，砼养护期间加热的方法，如电极加热法;其三，综合方法，如低蓄热法。

　　通过以上的施工方法，能够使钢筋混凝土结构物达到设计要求的强度、稳定性、耐久性等指标，保证了工程质量。此外，通过加入适量的矿物或化学外加剂，可以更好的防止钢筋混凝土结构物的局部可裂、剥落等现象，改善提高了砼的性能。如通过在混凝土拌和时加入引气剂，可以有效的防止钢筋混凝土的冻融循环破坏;掺加适量的矿物掺合料，可以防止砼的碱——骨料反应破坏。

　　四、结束语

　　随着我国建设事业的不断发展，北方地区冬季施工也不断增加，工程的施工工艺不断的发展、完善，通过广泛的采用新材料、新技术、新工艺和一些新的研究成果，能够更好的使这些施工的方法得到改进。

　　[参考文献]：

　　《冬季施工手册》 项玉璞 中国建筑工业出版社

　　《实用建筑施工手册》 佘永祯等编 中国建筑工业出版社