什麼是冬期施工
⊙根據JGJ/T104-2011《建築工程冬期施工規程》規定，當室外日平均氣溫連續5天穩定低於5℃時，即進入冬期施工。混凝土結構工程應採取冬期施工措施，並應採取氣溫突然下降的防凍措施。
一、冬季混凝土工程施工的一般原理
混凝土拌合物澆築後之所以逐漸凝結和硬化，直至獲得最終強度，是由於水泥水化作用的結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關外，主要是隨著溫度的高低而變化的。當溫度升高時，水化作用加快，強度增長液較快；而當溫度降低到0℃時，存在於混凝土中的水有一部分開始結冰，逐漸由液相（水）變成固相（冰）。這時參與水泥水化作用的水減少了。因此，水化作用減慢，強度增長相應較慢。溫度繼續下降，當存在於混凝土中的水完全變成冰，也就是完全液相變為固相時，水泥水化作用基本停止，此時強度就不在增長。
水變成冰後，體積約增大9%，同時產生約2500 kg/平方釐米的膨脹應力。這個應力值常常大於水泥石內部形成的初期強度值，使混凝土收到不同程度的破壞（即早起受凍破壞）而降低強度。此外，當水變成冰後，還會在骨料和鋼筋表面上產生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力，從而影響混凝土的抗壓強度。當冰凌融化後，又會在混凝土內部形成各種空隙，而降低混凝土的密實性及耐久性。
由此可見，在冬季混凝土施工中，水的形態變化是影響混凝土強度增長的關鍵，國內外許多學者對水在混凝土中的形態進行大量的試驗。研究結果表明，新澆築混凝土在凍結前有一段預養期，可以增加其內部液相，減少固相，加速水泥的水化作用。試驗研究還表明，混凝土受凍前預養期愈長，強度損失愈小。
混凝土化凍後（即處在正常溫度條件下）繼續養護，其強度還會增長，不過增長的幅度大小不一。對於預養期長，獲得初期強度較高（如達到R28的35%）的混凝土受凍後，後期強度幾乎沒有損失。而對於安全預養期短，獲得初期強度比較低的混凝土受凍後，後期強度都有不用程度的隨時。由此可見，混凝土凍結前，要使其在正常溫度下有一段預養期，以加速水泥的水化作用，使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度，一般稱臨界強度，即可達到預期效果。對於臨界強度，各國規定取值不等，我國規定為不得低於設計強度等級的30%，也不得低於35千克每平方釐米。
混凝土凍害的危害：
1、降低混凝土強度
2、造成混凝土裂縫
3、混凝土中鋼筋的鏽蝕
4、降低混凝土耐久性能
施工前的準備工作
（1）混凝土澆築前應清除模板和鋼筋上的冰雪及垃圾，尤其是新老混凝土交接處（如樑柱交接處），但不得用水沖洗。
（2）澆築前應準備好混凝土覆蓋用保溫材料，如塑料薄膜、彩條布、棉氈和草簾等，做好相應的防凍保溫措施。並採取必要的擋風、封閉措施，以提高保溫效果。
（3）不得在凍土層上進行混凝土澆築，澆築前，必須設法升溫使凍土消融。混凝土接槎時，應預熱舊槎，澆築後加強保溫，防止接槎受凍。
（4）如果混凝土的坍落度過小，不能滿足施工要求時，可在混凝土公司技術人員的指導下，使用外加劑調整，嚴禁用加水的辦法調整混凝土坍落度。
混凝土澆築
（1）為保證混凝土的澆築質量，防止溫度發生變化影響質量，混凝土運至施工單位澆築地點後應儘快澆築，宜在90min內卸料；採用翻斗車運輸時，宜在60min內卸料。
（2）冬施期間泵車潤管水不得放入模板內；潤管用過的砂漿也不得放入模板內，更不準集中澆築在構件結構內。
（3）在澆築過程中，施工單位應隨時觀察混凝土拌合物的均勻性和稠度變化。當澆築現場發現混凝土坍落度與要求發生變化時，應及時與混凝土公司聯繫，以便及時進行調整。進入澆築現場的混凝土嚴禁隨意加水，更應杜絕邊加水邊泵送澆築的行為發生。
（4）當樓板、梁、牆、柱一起澆築時，先澆築牆柱、混凝土沉實後，再澆築梁和樓板。澆築牆、柱等較高構件時，一次澆築高度以混凝土不離析為準，一般每層不超過500mm，搗平後再澆築上層，澆築時更注意振搗到位，使混凝土充滿試模，不在顯著下沉，無明顯氣泡排出。
（5）分層澆注厚大的整體式結構混凝土時，已澆注層的混凝土溫度在未被上一層混凝土覆蓋前不應低於2℃。採用加熱養護時，養護前的溫度不得低於2℃。
（6）混凝土的入模溫度不得低於5℃，澆注後，對混凝土結構易凍部位，必須加強保溫以防凍害。
適時合理的抹壓
（1）冬期混凝土初凝時間一般為8~12小時，終凝為12~16小時。因此應適當把握好抹面時機，並在初凝前（用手輕按表面可留下指痕）進行二次抹面，可以減少表面裂縫。混凝土牆、柱等邊模的拆模時間應適當延長，以避免表面發生脫皮等影響外觀質量。
（2）混凝土初凝前用刮尺趕平，用木抹子第一次抹面，初凝後到終凝前用鐵抹子碾壓表面數遍，將表面不均勻、不規則裂縫閉合，最後用收光抹子第二次抹面，閉合收水裂縫，隨後立即在混凝土表面覆蓋塑料薄膜，使混凝土內蒸發的遊離水積在混凝土表面進行保溫養護，在薄膜上再蓋草簾子。
混凝土的養護
（1）混凝土經過相關施工工藝處理後，應及時覆蓋塑料薄膜並加蓋草簾、棉氈等保溫養護，以保證混凝土初凝前不受凍。根據施工工程部位及氣溫情況，可參照以下方法進行覆蓋：當氣溫在0℃~5℃時，蓋一層棉氈或草簾和一層塑料薄膜；當氣溫在-5℃~0℃時，蓋兩層棉氈或草簾和一層塑料薄膜；當氣溫在-10℃~-5℃時，蓋三層棉氈或草簾和一層塑料薄膜；當氣溫低於-10℃時，蓋四層棉氈或草簾和一層塑料薄膜，低於-15℃時應採用加溫和其他材料（如岩棉、苯板等）進行保溫，其保溫層厚度，材質應根據計算確定。
（2）養護初期，派專人負責測溫並詳細記錄整個養護期的溫度變化，每晝夜最少四次測量混凝土和環境溫度以便發現問題及時採取措施補救。
（3）在模板外部保溫時，除基礎可隨澆築隨保溫外，其它結構須在設置保溫材料後方可澆築混凝土。鋼模表面可先掛草簾、麻袋等保溫材料並扎牢然後再澆築混凝土。
（4）混凝土終凝後應立即進行覆蓋保溫養護，按國家標準要求養護時間不得少於14天，若早期養護不到位，其28天強度將受很大影響。
（5）拆模後的混凝土也應及時覆蓋保溫材料，以防混凝土表面溫度驟降而產生裂縫。
模板牢固，適時加荷、拆模
（1）拆模時混凝土必須達到規定的拆模強度，過早拆模、承重會導致混凝土表面撕裂產生裂縫等質量問題。在混凝土未達到1.2MPa前，不準在幼齡混凝土上面踩踏、支模和加荷。不要過早在樓板上進行施工作業或堆放重物，以減少或避免結構產生收縮變形裂縫。
（2）混凝土拆模時要注意拆模式時間及順序，特別對於梁、牆板等結構應適當延長拆模時間，拆模後應繼續進行養護。
（3）模板和保溫層，應在混凝土冷卻到5℃後方可拆除。未冷卻的混凝土有較高的脆性，所以結構在冷卻前不得遭受衝擊或動力荷載的作用。當混凝土與外界溫差大於20℃時，拆模後的混凝土表面，應臨時覆蓋，使其緩慢冷卻。
（4）根據同條件養護的試塊強度決定拆模時間。
二、冬季混凝土施工方法
1、冬季混凝土施工方法選擇
從上述分析可以知道，在冬季混凝土施工中，主要解決三個問題：
1）如何確定混凝土最短的養護齡期；
2）如何防止混凝土早期凍害；
3）如何保證混凝土後期強度和耐久性滿足要求
實際工程中，要根據施工時的氣溫情況，工程結構狀況（工程量、結構厚大程度與外露情況），工期緊迫程度，水泥的品種及價格，早強劑、減水劑、抗凍劑的性能及價格，保溫材料的性能及價格，熱源的條件等，來選擇合理的施工方法。一般來說，對於同一個工程，可以有若干個不同的冬季施工方案。一個理想的方案，應當用最短的工期、最低的施工費用，來獲得最優良的工程質量，也就是工期、費用、質量最佳化。目前基本上採用以下4中方法。
2、冬季混凝土施工方法種類
1）調整配合比方法
主要適用於在0℃左右的混凝土施工。具體做法：①選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結果表明，應使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在早期放出強度最高，一般3天抗壓強度大約相當於普通硅酸鹽水泥的7天強度，效果較明顯。②儘量降低水灰比，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間。③摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑後生成的氣泡，相應增加了水泥漿的體積，提高拌合物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩衝混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。④摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝結時間，提高早期強度。應用較普通的有硫酸鈉（摻用水泥用量的2%）和MSF符合早強試水劑（摻水泥用量的5%）。⑤選擇顆粒硬度和縫隙少的集料，使其熱膨脹係數和周圍砂漿膨脹係數相同。
2）蓄熱法
主要用於氣溫-10℃左右，結構比較厚大的工程。做法是：對原材料（水、砂、石）進行加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以後，還儲備相當的熱量，以使水泥水化放熱較快，並加強對混凝土的保溫，以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單，施工費用不多，但要注意內部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長養護臨期。
3）抗凍外加劑
在-10℃以上的氣溫中，對混凝土拌合物摻加一種鞥呢降低水的冰點的化學劑，使混凝土在負溫下仍處於液相狀態，水化作用能繼續進行，從而使混凝土強度繼續增長。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉符合抗凍劑。
4）外部加熱法
主要用於氣溫-10℃以下，而構件並不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土，或直接對混凝土加熱，使混凝土處於正溫條件下正常硬化。
①火爐加熱，一般在較小的工地使用，方法簡單，但室內溫度不高，比較乾燥，且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化，影響質量。
②蒸汽加熱。用蒸汽使混凝土在溼熱條件下硬化。此法較易控制，加熱溫度均勻。但因其需要專門的鍋爐設備，費用較高。且熱損失較大，勞動條件亦不理想。
③電加熱。將鋼筋作為電極，或將電熱器貼在混凝土表面，便電能為熱能，以提高混凝土的溫度。次方法簡單方便，熱損失較少，易控制，不足之處是電能消耗大。
④紅外線加熱，以高溫電加熱或氣體紅外線發生器，對混凝土進行密封輻射加熱。
三、冬季混凝土施工技術措施
1、冬季施工混凝土組成材料的要求
骨料：骨料中不得有冰塊、雪團和有機物，應清潔、級配良好、質地堅硬；
水：採用可飲用的自來水；
外加劑：選用防凍劑，防凍劑的作用機理是在規定的負溫下顯著降低混凝土的液相冰點，使混凝土在液態不結冰，保證水泥的水化作用，在一定的時間內獲得預期的強度，防凍劑應通過技術鑑定，符合質量標準，並經實驗室試驗掌握其性能；
水泥：顯著活性高、水化熱大的普通硅酸鹽水泥。
2、冬季混凝土攪拌及運輸的要求
混凝土的攪拌：
混凝土攪拌選用加熱水的方法，80℃以上的熱水不得與水泥直接接觸，先將熱水與骨料拌合而後摻入水泥攪拌混凝土，以避免水泥假凝，混凝土攪拌的時間不得少於3分鐘。另外，必要時對攪拌機周圍進行防護並通暖保溫。
混凝土的養護：
混凝土澆築完成後馬上用塑料布覆蓋保持水份，同時在塑料布外側覆蓋保溫被進行保溫，保溫被的覆蓋應整齊、嚴密，使混凝土溫度不至於下降過快，避免混凝土凍害的發生。適當延長混凝土養護的時間，以不少於15天為宜。
加做兩組混凝土同條件試塊放在現場環境中，以便隨時得到同條件下混凝土的抗壓強度。
3、冬季混凝土測溫的要求
混凝土的測溫工作：
在混凝土中埋設導線設專人進行測溫，包括大氣溫度、混凝土的出罐、入模溫度、混凝土內部溫度，如有異常及時採取措施。
其他分項工程冬期施工方案：
一、土方工程冬期施工
1、地基土的保溫防凍
⑴ 翻鬆表土耙平法
在預先確定冬季挖土的地面上，將表土翻鬆並耙平，翻鬆的土層中充滿空氣的孔隙可降低土層的導熱性。翻鬆耙平的深度根據當地土層凍結深度確定，一般在入冬之前的秋季進行施工。
翻鬆耙平防凍法：
翻鬆耙平進行地基土的保溫防凍：
⑵ 覆蓋保溫材料法
對已開挖的基槽、基坑，保溫材料鋪設在基槽、基坑底部的表土上面，靠近基槽、基坑壁處，保溫材料需加厚；對未開挖的基槽、基坑，保溫材料鋪設寬度為土層凍結深度的兩倍與基槽、基坑的寬度之和。適用於面積較小的地面防凍或較小的基槽、基坑防凍。
覆蓋保溫材料：
覆蓋保溫材料法：
⑶ 覆雪保溫法
大面積的土方工程可在地面上設籬笆或雪堤，高度一般為0.5－1m；基槽、基坑土方工程可在基槽、基坑位置的地面上挖積雪溝，將雪填滿，防止未挖掘的土層凍結。適用於降雪量較大的地區。
覆雪保溫防凍法：
⑷ 暖棚保溫法
適用於防止已開挖基槽、基坑基土受凍的方法。一種是在基槽、基坑上面鋪設木楞、木板和15－20mm的保溫材料；另一種是在基槽、基坑底面鋪設珍珠岩袋、稻草、爐渣等保溫材料，然後搭設塑料大棚。
青藏鐵路在施工中採用的熱棒技術：通過散熱和吸取冷氣，將凍土層溫度始終控制在0℃以下，使凍土不發生融化，保證路基和路面結構穩定，不發生沉陷和變形，避免了地表開挖、剷除植被、路堤取土等人為工程活動對凍土生態環境的破壞。
2、凍土的開挖
⑴ 人工開挖
適用於面積較小的溝槽、基坑以及不適宜大型機械的地方，一般是一個人用尖鎬刨或3－4人一組用鐵楔子劈凍土。
⑵ 機械開挖
當凍土層厚度為0.4m以下時，可用挖掘機、鬆土機等土方機械開掘凍土層；如凍土層厚度超過0.4－1.2m時，可用打樁機破碎或重錘擊碎凍土，然後用裝載機或正、反剷裝車運出。
⑶ 爆破法開挖
凍土層厚度小於2m時，應採用爆破法開挖凍土方。
多輪鬥式挖掘機進行凍土開挖：
3、凍土回填
⑴ 房屋內部不允許用凍土回填。
⑵ 回填地下管道的溝槽時，管頂上50cm厚範圍內不得用凍土回填，50cm以下部分凍土體積不得超過總體積的15％。
⑶ 構築物及有路面的道路，路基範圍內管溝不得用凍土回填。
⑷ 為確保冬季回填的質量，必要時可用幹砂土進行回填。
⑸ 在凍土上的地梁、樁基的承臺，其下面有可能被凍土隆起，要回填爐渣、礦渣等鬆散材料。
⑹ 所有回填地方，均須排除積水，清除冰塊等雜物。其每層填鋪厚度一般不超過20cm，用夯錘或碾壓機壓實。
⑺ 回填土工作應連續進行，防止基土或已填土層受凍。
二、鋼筋工程的冬期施工
1、鋼筋的負溫焊接
當環境溫度低於－50℃時，鋼筋焊接接頭應優先選用閃光對焊，也可使用電渣壓力焊和電弧焊。
⑴ 焊工須持有鋼筋焊工上崗證，負溫下施焊前須進行現場條件下的焊接性能試驗，合格後方可施焊。
⑵ 負溫下焊接時應調整焊接工藝參數，使焊縫和熱影響區緩慢冷卻。焊接時嚴格防止產生過熱、燒傷、咬肉和裂紋等缺陷，防止在接頭處產生偏心受力狀態。加強焊工的勞動保護，防止發生燒傷、觸電及火災等事故。
⑶ 風力超過四級時，應採取擋風措施。焊後未冷卻的接頭應避免碰到冰雪。
⑷ 當環境溫度低於－200℃，不得進行施焊。
三、磚石砌築工程的冬期施工
1 摻鹽砂漿法
⑴ 摻鹽砂漿法的適用範圍
我國在砌體工程冬期施工中普遍採用摻鹽砂漿法。
下列工程嚴禁採用摻鹽砂漿法施工：對裝飾有特殊要求的建築物；使用溼度大於80%的建築物；接近高壓電路的建築物；熱工要求高的建築物；配筋砌體；鋼埋件無可靠防腐處理措施的砌體；處於地下水位變化範圍內，以及在水下未設防水保護層的結構。
⑵ 摻鹽砂漿法的施工工藝
① 材料的要求
● 砌體在砌筑前，應清除冰霜。
● 砂中不得含有冰塊和直徑大於10mm 的凍結塊。
● 石灰膏等應防止受凍，如已凍結，應經融化後方可使用。
● 水泥應選用普通硅酸鹽水泥。
● 拌制砂漿的水溫不得超過800℃；砂的溫度不得超過400℃。
② 砂漿的要求
摻鹽法應按不同的最低氣溫控制摻鹽量；當氯鹽摻量過少，水化反應極其緩慢，會降低早期強度。如氯鹽摻量大於10%，砂漿的後期強度會顯著降低，同時導致砌體析鹽量過大，增大吸溼性，降低保溫性能。按氣溫情況規定的摻鹽量見下表。
當日最低氣溫等於或低於－15℃ 時，承重砌體的砂漿強度等級應提高一級；原材料的加熱應優先加熱水，滿足不了溫度時再進行砂的加熱。砂漿拌制的投料順序是：水和砂先拌，再投放水泥。砂漿應採用機械進行拌和，攪拌時間比常溫季節增加一倍。拌和後的砂漿應注意保溫。砂漿砌築時溫度應不低於5℃ 。
⑶ 施工準備工作
砌體中配置的鋼筋及預埋件，應預先做好防腐處理。鋼筋可塗樟丹2－3 道或者塗瀝青1－2 道，以防鋼筋鏽蝕。
燒結磚在負溫度條件下，應儘量澆熱鹽水。當氣溫過低，澆水確有困難，則須適當增大砂漿的稠度。
⑷ 砌築施工工藝
採用摻鹽砂漿法砌築砌體，砌體轉角處和交接處應同時砌築，對不能同時砌築而又必須留置的臨時間斷處，應砌成斜槎；砌體表面不應鋪設砂漿層，宜採用保溫材料加以覆蓋；繼續施工前，應先用掃帚掃淨磚表面，然後再施工。
冬期施工砂漿試塊的留置，應增加不少於1 組與砌體同條件養護的試塊，測試檢驗28d 強度。
2 凍結法
凍結法是不摻化學外加劑的普通水泥砂漿鋪砌完畢後，允許砌體凍結的施工方法。
⑴ 凍結法的適用範圍
凍結法允許砂漿砌筑後遭受凍結，解凍後其強度仍可繼續增長。對有保溫、絕緣、裝飾等特殊要求的工程和受力配筋砌體及不受地震區條件限制的其他工程，均可採用凍結法施工。
凍結法施工的砂漿，經凍結、融化和硬化3個階段後，使砂漿強度、砂漿與磚石砌體間的黏結力都有不同程度的降低。砌體在融化階段，由於砂漿強度接近於0，將會增加砌體的變形和沉降。所以下列結構不宜選用：空鬥牆；毛石牆；承受側壓力的砌體；解凍期間可能受到振動或動力荷載的砌體；解凍時不允許發生沉降的砌體。
⑵ 凍結法的施工工藝
① 材料的要求
凍結法的砂漿使用溫度不應低於10℃；當日最低氣溫高於或等於－25℃時，承重砌體的砂漿強度等級應提高1級；當日最低氣溫低於－25℃時，則應提高2級。砂漿強度等級不得小於M2.5，重要結構的等級不得小於M5.0。
② 砌築施工工藝
砌築時一般應採用“一順一丁”砌築法。施工中宜採用水平分段施工，一個施工段的牆體同時砌至一個施工層的高度，不得間斷。每天砌築高度和臨時間斷處均不宜大於1.2m。不設沉降縫的砌體，其分段處的高度差不得大於4m。
砌體水平灰縫應控制在10mm以內。為達到灰縫平直、砂漿飽滿和牆面垂直及平整的要求，砌築時要隨時檢查，發現偏差及時糾正。如發現砌體歪斜，不準敲牆、砸牆，須拆除重砌。
③ 砌體的解凍
砌體解凍時，其砂漿強度接近於零，下沉量比常溫施工增大10%－20%。砌體在解凍期間的穩定性較差，在解凍前應進行檢查、解凍過程中應組織觀測。發現裂縫、不均勻下沉等情況，應分析原因並立即採取加固措施。
為保證解凍時磚砌體均勻沉降不出現裂縫，應採取下列措施：
● 解凍前應清除房屋中剩餘的建築材料等臨時荷載。解凍前宜暫停施工。
● 留置在砌體中的洞口和溝槽等，宜在解凍前填砌完畢。
● 跨度大於0.7m的過樑，宜採用預製構件。
● 門窗框上部應留出3－5mm的空隙作為解凍後預留沉降量。
● 在樓板水平面上，牆的拐角處、交接處和交叉處每半磚設置一根Φ6鋼筋拉結。伸入相鄰牆內必須大於1m。
四、 裝飾工程的冬期施工
1、一般抹灰冬期施工
⑴ 熱作法施工
利用房屋的永久或臨時熱源提高和保持操作環境的溫度，人為創造一個正溫環境，使抹灰砂漿硬化和固結。熱作法一般用於室內抹灰。常用的熱源有：火爐、蒸汽、遠紅外線加熱器等。
室內抹灰應在屋面防水層已做好的情況下進行。在進行室內抹灰之前，應將門、窗封閉，腳手眼堵好，且室內溫度不應低於50℃。抹灰前牆體、地面基層應為正溫，方能進行施工。抹灰工程結束後，至少應保持7天不低於50℃的室溫，方可停止供熱。
⑵ 冷作法施工
在負溫下不施加任何採暖措施而進行抹灰作業，稱為冷作抹灰。在使用的砂漿中摻入氯化鈉等抗凍劑，以降低抹灰砂漿的冰點。摻氯鹽的冷作法抹灰，嚴禁用於高壓電源部位。用凍結法砌築的牆，室外抹灰應待其完全解凍後施工。不得用熱水沖刷凍結的牆面或用火消除牆面的冰霜。冷作抹灰砂漿抗凍外加劑的摻量，應根據預計環境溫度而定。
2、其他裝飾工程的冬期施工
冬期進行油漆、刷漿、裱糊、飾面工程，應採用熱作法施工。室內溫度應保持平衡，不得突然變化，低於規定的室內溫度，否則不能保證工程質量。
冬期氣溫低，油漆會發黏不易塗刷，塗刷後漆膜不易乾燥。可在油漆中加入一定量的催幹劑，保證在24h內乾燥。
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