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【摘要】：随着城市化进程不断加快以及旧城改造在我国各大城市中的不断实施，我国建筑依然存在很大的市场需求量。然而，现在建筑工程施工受季节影响比较严重，处理不当轻则会造成工程综合质量的下降，严重的可能导致整个工程建设投资失败或者是引发工程质量事故。本文结合工程实际对房屋建筑工程冬季施工技术进行了探讨，供大家共同参考。
【关键词】：高层建筑 超厚混凝土 基础 冬季 施工技术
中图分类号：TU208文献标识码： A
前言
随着经济迅速的发展, 大体积混凝土的应用越来越多, 我国普通混凝土配合比设计规范规定: 混凝土结构物中最小尺寸> 1m 的部位所用的混凝土即为大体积混凝土。大体积混凝土裂縫类型在冬季混凝土施工中, 温度裂缝更为普遍, 引起钢筋锈蚀, 有损外观, 且破坏整体性, 降低刚度。一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性。也是混凝土质量控制的一个关键。
一、冬季施工对混凝土的影响
混凝土的凝结硬化并获得强度, 是由于水泥和水进行水化作用的结果。当温度降至0℃以下时, 水化作用基本停止, 温度再继续降至- 2℃ - 4℃ , 混凝土内的水开始结冰, 水结冰后体积增大8%~ 9%, 在混凝土内产生冰晶应力, 使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹, 同时减弱了水泥、砂石和钢筋之间的粘结力, 从而使混凝土强度降低。受冻的混凝土在解冻后, 其强度虽能继续增长, 但已达不到原设计的强度等级。经试验得知, 混凝土经过预先养护达到一定强度后遭冻结,其后期抗压强度损失就会减少, 一般把遭冻结其后期抗压强度损失在5%以内的预养强度值定为“混凝土冻临界强度”。通过试验得知, 临界强度与水泥品种、混凝土强度等级有关。对普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥配制的混凝土, 受冻临界强度为设计混凝土强度标准值的30%; 对矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土, 为设计的混凝土强度标准值的40%, 但不大于C10 的混凝土,不得低于5N/ mm2。鉴于以上混凝土受温度影响的原因, 在冬季混凝土的施工应采取相应措施。
二、工程概况
该工程是集商业、住宅为一体的高层综合住宅楼。总建筑面积30 970 m2 , 由主楼与裙楼两部分组成。主楼地下一层, 地上二十四层, 自然层数二十八层, 建筑高度82 .6 m 。结构形式为框支剪力墙结构, 基础部分为钢筋混凝土桩——— 筏板基础。整个筏板形状为T 字型, 长38 .0 m , 宽36.6 m 。厚1.2m , 筏板面积1 317 m2 。混凝土强度设计等级为C35, 抗渗级别为S8 , 浇筑数量为2 370 m3 , 属于大体积混凝土。
三、施工方案的选择及确定
该工程在主楼基础混凝土施工时, 正处于冬季, 室外平均气温-4 ℃, 最低气温-9 ℃, 最高气温1 ℃ , 对于大体积混凝土内、表温差及混凝土表面与大气温差的控制十分不利。因此在主楼基础混凝土施工前针对大体积混凝土断面厚度较厚, 内部与表面及表面与外界大气温差过大的特点, 从混凝土配合比、浇筑方案、保温材料及混凝土养护等方面进行控制。
1、混凝土配合比的设计
（1）经设计部门同意, 采用混凝土60 d 强度代替28 d 强度, 降低混凝土中的水泥用量。
（2）在混凝土中掺入水泥用量15%的优质粉煤灰和适量减水剂, 减少水泥用量, 改善混凝土的和易性, 降低水泥水化时释放出的热量。
（3）在混凝土中掺加适量的缓凝剂和UEA, 一方面推迟水泥水化热的峰值期, 缩小混凝土内、表温差;另一方面使混凝土得到补偿收缩, 减少混凝土的温度应力, 提高混凝土的抗渗性能。
（4）适当增加混凝土的搅拌时间, 让混凝土中的各种掺加剂充分搅拌均匀, 避免出现离析、分层现象。
2、混凝土浇筑方案
（1）在大体积混凝土浇筑方案的选择上, 经过多方论证, 最终确定采用“ 斜面分层, 一次到顶, 自然流淌, 薄层推进” 的浇筑方案。混凝土统一由基础西侧开始逐层向东依次浇筑, 各斜面分层厚度150 mm , 流淌距离约15 m 。
（2）由于施工场地狭窄, 基坑附近只有南侧和西侧可以停放混凝土输送设备, 因此根据大体积混凝土分层浇筑方案中每层混凝土的浇筑强度及每小时混凝土供应的数量, 并结合现场实际, 选择、确定混凝土输泵的数量及类型。经过计算本工程配备一台汽泵, 两台拖泵。汽泵放置在基坑的南侧, 两台拖泵分别放置在基坑东侧, 一台位于基坑的东南角, 一台位于东北角, 两台拖泵互相配合、共同工作。
（3）根据混凝土输送设备的停放位置, 将整个筏板基础从北向南划分为三个区段, 每个区段宽约12 m 左右, 完全满足各层混凝土的自然流淌距离。这三个区段的混凝土统一由西侧开始, 依次分层向东浇筑, 不仅避免了其他分层浇筑方案中, 拖泵来回拆接泵管的问题, 而且减少了工人的劳动强度, 加快了混凝土的施工进度。由于这三个区段的混凝土同时施工, 各区段混凝土两侧的自然流淌距离远远超过三个区段间的距离, 因此三个区段间相交部位混凝土不易形成冷缝, 且划分区段后, 各区段职责明确, 施工现场井然有序, 不易发生乱振和漏振现象。
3、混凝土的测温及温差控制
（1）混凝土测温点的设置
为了全面、准确地反映大体积混凝土的内、表温度, 基础底板上共设置了27 个测温点。每个测温点分别埋入三个深度不同的测温管, 分别反映混凝土的底部、中部及表面温度。为准确反映混凝土的各层温度, 各测温管内应注入一定高度的清水, 并在各管内设置温度计, 以便随时观测孔内温度。为防止测温孔内水分蒸发及热量散失, 各测温孔上口应用木塞或塑料盖盖紧, 并覆盖好混凝土表面的保温材料, 以减少混凝土的测温误差。
（2）混凝土测温控制
a配置防冻剂由专人负责, 严格控制防冻剂等外加剂掺量。外加剂必须使用符合设计规范规定, 并符合GB 50119-2003砼外加剂应用技术规范规定方准使用。
b要求混凝土出机温度不得低于10 e , 入模温度不得低于5oC
c在混凝土浇筑之前, 要清除净钢筋和模板上的冰、雪冻块和污垢, 对于脚手架作业平台上冻块要及时清除, 防止滑倒伤人。
d混凝土要充分搅拌后再卸车, 每盘搅拌时间不少于180 s,不得任意加水。商品混凝土运输车在混凝土进泵前进行二次搅拌, 防止离析。
e浇筑竖向结构混凝土前先检查墙、板、楼梯口保温是否包裹严密, 防止混凝土局部受冻, 外墙混凝土可利用外脚手架安全网加篷布挡风, 防止冷风直接吹击施工混凝土面层。
f墙体混凝土浇筑时要连续施工, 间隔时间不超过2 h, 不得留施工缝。
g平台混凝土浇筑前地下结构采用将整个地下室内封闭, 必要时生焦炭火, 火上2 m 遮盖钢模, 保证板底不受冻坏和不受大火烤坏。
h梁、板同时浇筑, 浇筑方法采用从一端开始向另一端“赶浆法”浇筑。混凝土振捣密实后抹平, 在混凝土表面温度降至2 oC之前覆盖一层塑料薄膜、一层编织布或一层盐棉被均可。
e严格控制板面上料时间和荷载。
4、混凝土的养护
（1）大体积混凝土的养护期间必须严格控制其内外温差, 确保不出现有害裂缝, 确保混凝土质量,并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度, 将温差控制在25 ℃范围内。
（2）大体积混凝土养护要达到保湿的目的。保湿使混凝土在强度发展阶段保持湿润, 防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝, 使水泥水化顺利进行, 提高混凝土的极限拉伸强度。同时采取专业抹光机两次打磨, 尽量减少面层裂缝的产生。
（3）采用在基础底板上铺放塑料布后覆盖棉被或矿棉养护, 保证塑料布内湿润。塑料布应叠缝、骑马铺放, 以减少水分的散发。
（4）为保证混凝土内部与混凝土表面温差小于25 ℃, 表面温度与大气温度之差小于25 ℃, 采用塑料薄膜覆盖养护的同时, 还要根据实际施工时的气候、测温情况、混凝土内表温差和降温速率, 通过热工计算来随时调整养护措施。
（5）在养护过程中, 如发现遮盖不好, 表面泛白或出现干缩细小裂缝时, 要立即仔细加以覆盖, 加强养护工作采取措施, 加以补救。
（6）为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件, 防止在早期由于干缩而产生裂缝, 混凝土浇筑完毕后, 在7 h内加以覆盖。混凝土养护时间不得少于14 d。
结束语
总之，冬季施工主要应该做好防爆、防滑、防寒、防火等工作，由于冬季干燥寒冷，尤其是我国的北方，这给建筑施工带来了许多安全隐患和技术风险，为了确保施工的工程质量和施工安全，必须采取相应的技术施工和安全防范。
参考文献
[1] 谢仁禄,胥健.新华大厦大体积混凝土施工技术[J]. 施工技术. 2008(10)：141—136
[2] 武新力,张秋生,夏国先,张明明.FS 混凝土防水剂在大体积混凝土中的应用[J]. 工业建筑. 2011(03)：266—257
[3] 朱华云,王静杰.大体积混凝土温控防裂技术[J]. 电力学报. 2000(01)：235—241
[4] 付忠存.大体积混凝土在工程质量中的控制[J]. 有色金属设计. 2002(03) ：74—64
【关键词】：高层建筑 超厚混凝土 基础 冬季 施工技术
中图分类号：TU208文献标识码： A
前言
随着经济迅速的发展, 大体积混凝土的应用越来越多, 我国普通混凝土配合比设计规范规定: 混凝土结构物中最小尺寸> 1m 的部位所用的混凝土即为大体积混凝土。大体积混凝土裂縫类型在冬季混凝土施工中, 温度裂缝更为普遍, 引起钢筋锈蚀, 有损外观, 且破坏整体性, 降低刚度。一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性。也是混凝土质量控制的一个关键。
一、冬季施工对混凝土的影响
混凝土的凝结硬化并获得强度, 是由于水泥和水进行水化作用的结果。当温度降至0℃以下时, 水化作用基本停止, 温度再继续降至- 2℃ - 4℃ , 混凝土内的水开始结冰, 水结冰后体积增大8%~ 9%, 在混凝土内产生冰晶应力, 使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹, 同时减弱了水泥、砂石和钢筋之间的粘结力, 从而使混凝土强度降低。受冻的混凝土在解冻后, 其强度虽能继续增长, 但已达不到原设计的强度等级。经试验得知, 混凝土经过预先养护达到一定强度后遭冻结,其后期抗压强度损失就会减少, 一般把遭冻结其后期抗压强度损失在5%以内的预养强度值定为“混凝土冻临界强度”。通过试验得知, 临界强度与水泥品种、混凝土强度等级有关。对普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥配制的混凝土, 受冻临界强度为设计混凝土强度标准值的30%; 对矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土, 为设计的混凝土强度标准值的40%, 但不大于C10 的混凝土,不得低于5N/ mm2。鉴于以上混凝土受温度影响的原因, 在冬季混凝土的施工应采取相应措施。
二、工程概况
该工程是集商业、住宅为一体的高层综合住宅楼。总建筑面积30 970 m2 , 由主楼与裙楼两部分组成。主楼地下一层, 地上二十四层, 自然层数二十八层, 建筑高度82 .6 m 。结构形式为框支剪力墙结构, 基础部分为钢筋混凝土桩——— 筏板基础。整个筏板形状为T 字型, 长38 .0 m , 宽36.6 m 。厚1.2m , 筏板面积1 317 m2 。混凝土强度设计等级为C35, 抗渗级别为S8 , 浇筑数量为2 370 m3 , 属于大体积混凝土。
三、施工方案的选择及确定
该工程在主楼基础混凝土施工时, 正处于冬季, 室外平均气温-4 ℃, 最低气温-9 ℃, 最高气温1 ℃ , 对于大体积混凝土内、表温差及混凝土表面与大气温差的控制十分不利。因此在主楼基础混凝土施工前针对大体积混凝土断面厚度较厚, 内部与表面及表面与外界大气温差过大的特点, 从混凝土配合比、浇筑方案、保温材料及混凝土养护等方面进行控制。
1、混凝土配合比的设计
（1）经设计部门同意, 采用混凝土60 d 强度代替28 d 强度, 降低混凝土中的水泥用量。
（2）在混凝土中掺入水泥用量15%的优质粉煤灰和适量减水剂, 减少水泥用量, 改善混凝土的和易性, 降低水泥水化时释放出的热量。
（3）在混凝土中掺加适量的缓凝剂和UEA, 一方面推迟水泥水化热的峰值期, 缩小混凝土内、表温差;另一方面使混凝土得到补偿收缩, 减少混凝土的温度应力, 提高混凝土的抗渗性能。
（4）适当增加混凝土的搅拌时间, 让混凝土中的各种掺加剂充分搅拌均匀, 避免出现离析、分层现象。
2、混凝土浇筑方案
（1）在大体积混凝土浇筑方案的选择上, 经过多方论证, 最终确定采用“ 斜面分层, 一次到顶, 自然流淌, 薄层推进” 的浇筑方案。混凝土统一由基础西侧开始逐层向东依次浇筑, 各斜面分层厚度150 mm , 流淌距离约15 m 。
（2）由于施工场地狭窄, 基坑附近只有南侧和西侧可以停放混凝土输送设备, 因此根据大体积混凝土分层浇筑方案中每层混凝土的浇筑强度及每小时混凝土供应的数量, 并结合现场实际, 选择、确定混凝土输泵的数量及类型。经过计算本工程配备一台汽泵, 两台拖泵。汽泵放置在基坑的南侧, 两台拖泵分别放置在基坑东侧, 一台位于基坑的东南角, 一台位于东北角, 两台拖泵互相配合、共同工作。
（3）根据混凝土输送设备的停放位置, 将整个筏板基础从北向南划分为三个区段, 每个区段宽约12 m 左右, 完全满足各层混凝土的自然流淌距离。这三个区段的混凝土统一由西侧开始, 依次分层向东浇筑, 不仅避免了其他分层浇筑方案中, 拖泵来回拆接泵管的问题, 而且减少了工人的劳动强度, 加快了混凝土的施工进度。由于这三个区段的混凝土同时施工, 各区段混凝土两侧的自然流淌距离远远超过三个区段间的距离, 因此三个区段间相交部位混凝土不易形成冷缝, 且划分区段后, 各区段职责明确, 施工现场井然有序, 不易发生乱振和漏振现象。
3、混凝土的测温及温差控制
（1）混凝土测温点的设置
为了全面、准确地反映大体积混凝土的内、表温度, 基础底板上共设置了27 个测温点。每个测温点分别埋入三个深度不同的测温管, 分别反映混凝土的底部、中部及表面温度。为准确反映混凝土的各层温度, 各测温管内应注入一定高度的清水, 并在各管内设置温度计, 以便随时观测孔内温度。为防止测温孔内水分蒸发及热量散失, 各测温孔上口应用木塞或塑料盖盖紧, 并覆盖好混凝土表面的保温材料, 以减少混凝土的测温误差。
（2）混凝土测温控制
a配置防冻剂由专人负责, 严格控制防冻剂等外加剂掺量。外加剂必须使用符合设计规范规定, 并符合GB 50119-2003砼外加剂应用技术规范规定方准使用。
b要求混凝土出机温度不得低于10 e , 入模温度不得低于5oC
c在混凝土浇筑之前, 要清除净钢筋和模板上的冰、雪冻块和污垢, 对于脚手架作业平台上冻块要及时清除, 防止滑倒伤人。
d混凝土要充分搅拌后再卸车, 每盘搅拌时间不少于180 s,不得任意加水。商品混凝土运输车在混凝土进泵前进行二次搅拌, 防止离析。
e浇筑竖向结构混凝土前先检查墙、板、楼梯口保温是否包裹严密, 防止混凝土局部受冻, 外墙混凝土可利用外脚手架安全网加篷布挡风, 防止冷风直接吹击施工混凝土面层。
f墙体混凝土浇筑时要连续施工, 间隔时间不超过2 h, 不得留施工缝。
g平台混凝土浇筑前地下结构采用将整个地下室内封闭, 必要时生焦炭火, 火上2 m 遮盖钢模, 保证板底不受冻坏和不受大火烤坏。
h梁、板同时浇筑, 浇筑方法采用从一端开始向另一端“赶浆法”浇筑。混凝土振捣密实后抹平, 在混凝土表面温度降至2 oC之前覆盖一层塑料薄膜、一层编织布或一层盐棉被均可。
e严格控制板面上料时间和荷载。
4、混凝土的养护
（1）大体积混凝土的养护期间必须严格控制其内外温差, 确保不出现有害裂缝, 确保混凝土质量,并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度, 将温差控制在25 ℃范围内。
（2）大体积混凝土养护要达到保湿的目的。保湿使混凝土在强度发展阶段保持湿润, 防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝, 使水泥水化顺利进行, 提高混凝土的极限拉伸强度。同时采取专业抹光机两次打磨, 尽量减少面层裂缝的产生。
（3）采用在基础底板上铺放塑料布后覆盖棉被或矿棉养护, 保证塑料布内湿润。塑料布应叠缝、骑马铺放, 以减少水分的散发。
（4）为保证混凝土内部与混凝土表面温差小于25 ℃, 表面温度与大气温度之差小于25 ℃, 采用塑料薄膜覆盖养护的同时, 还要根据实际施工时的气候、测温情况、混凝土内表温差和降温速率, 通过热工计算来随时调整养护措施。
（5）在养护过程中, 如发现遮盖不好, 表面泛白或出现干缩细小裂缝时, 要立即仔细加以覆盖, 加强养护工作采取措施, 加以补救。
（6）为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件, 防止在早期由于干缩而产生裂缝, 混凝土浇筑完毕后, 在7 h内加以覆盖。混凝土养护时间不得少于14 d。
结束语
总之，冬季施工主要应该做好防爆、防滑、防寒、防火等工作，由于冬季干燥寒冷，尤其是我国的北方，这给建筑施工带来了许多安全隐患和技术风险，为了确保施工的工程质量和施工安全，必须采取相应的技术施工和安全防范。
参考文献
[1] 谢仁禄,胥健.新华大厦大体积混凝土施工技术[J]. 施工技术. 2008(10)：141—136
[2] 武新力,张秋生,夏国先,张明明.FS 混凝土防水剂在大体积混凝土中的应用[J]. 工业建筑. 2011(03)：266—257
[3] 朱华云,王静杰.大体积混凝土温控防裂技术[J]. 电力学报. 2000(01)：235—241
[4] 付忠存.大体积混凝土在工程质量中的控制[J]. 有色金属设计. 2002(03) ：74—64