冬期施工14.1 一般规定14.1.1冬期施工是指根据当地多年气温资料,室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体工程的施工。冬期施工除应按本规范第10章、第11章、第12章、第13章的有关规定执行外,还应遵照本章的规定。1冬期施工的工程,应预先做好冬期施工组织计划及准备工作,对各项设施和材料应提前采取防雪、防冻等措施,对钢筋的冷拉和张拉,还应专门制定施工工艺要求及安全措施。
14.1 一般规定
14.1.1冬期施工是指根据当地多年气温资料,室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体工程的施工。冬期施工除应按本规范第10章、第11章、第12章、第13章的有关规定执行外,还应遵照本章的规定。
1冬期施工的工程,应预先做好冬期施工组织计划及准备工作,对各项设施和材料应提前采取防雪、防冻等措施,对钢筋的冷拉和张拉,还应专门制定施工工艺要求及安全措施。
2冬期施工期间,用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,在抗压强度达到设计强度的40%及5MPa前,用矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,在抗压强度达到设计强度的50%前,不得受冻。未采取抗冻措施的浆砌砌体,在砂浆抗压强度达到70%前不得受冻。
3基础的地基(永冻地区除外),在工程施工时和完工后,均不得受冻。
4冬期铺设防水层时,应先将结构物表面加热至一定温度,并应按防水层冬期施工的有关规定执行。
5冬期施工时,应制定防火、防冻、防煤气中毒等安全措施,并与当地气象部门取得联系,做好气温观测工作。
14.2 混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土冬期施工
14.2.1钢筋的焊接、冷拉及张拉的技术要求
1焊接钢筋宜在室内进行,当必须在室外进行时,最低温度不宜低于-20℃,并应采取防雪挡风措施,减小焊件温度差,焊接后的接头严禁立刻接触冰雪。
2冷拉钢筋时的温度不宜低于-15℃,当采取可靠的安全措施时可不低于-20℃;当采用控制应力或冷拉率方法冷拉时,冷拉控制应力宜较常温时酌予提高,提高值应经试验确定,但不得超过30MPa。
3张拉预应力钢材时的温度不宜低于-15℃。
4钢筋的冷拉设备、预应力钢材张拉设备以及仪表工作油液,应根据实际使用时的环境温度选用,并应在使用时的环境温度条件下进行配套校验。
14.2.2混凝土配制和搅拌的技术要求
1配制混凝土时,宜优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,水泥的强度等级不宜低于42.5,水灰比不宜大于0.5。采用蒸汽养护时,宜优先选用矿渣硅酸盐水泥。用加热法养护掺加外加剂的混凝土,严禁使用高铝水泥。使用其他品种的水泥时,应注意其掺合材料对混凝土强度、抗冻、抗渗等性能的影响。
2浇筑混凝土宜掺用引气剂、引气型减水剂等外加剂,以提高混凝土的抗冻性。在钢筋混凝土中掺用氯盐类防冻剂时,氯离子含量不得超过本规范第11章、第12章的规定,且不宜采用蒸汽养生。当采用素混凝土时,氯盐掺量不得大于水泥质量的3%。预应力混凝土不得掺用引气剂、引气型减水剂及氯捻防冻剂。掺用的引气剂、引气型减水剂及防冻剂,应符合现行国家标准《混凝土外加剂》(GB8076)的规定。
3拌制混凝土的各项材料的温度,应满足混凝土拌和物搅拌合成后所需要的温度。当材料原有温度不能满足需要时,应首先考虑对拌和用水加热,仍不能满足需要时,再考虑对集料加热。水泥只保温,不得加热。各项材料需要加热的温度应根据附录J冬期施工热工计算公式计算确定,但不得超过表14.2.2的规定。
4冬期搅拌混凝土时,骨料不得带有冰雪和冻结团块。严格控制混凝土的配合比和坍落度;投料前,应先用热水或蒸汽冲洗搅拌机,投料顺序为骨料、水,搅拌,再加水泥搅拌,时间应较常温时延长50%。混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃。
表14.2.2 拌和水及骨料最高温度(℃)
项 目 拌和水 骨料
强度等级小于52.5的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥 80 60
强度等级等于及大于52.5的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥 60 40
注:当骨料不加热时,水可加热到100℃,但水泥不应与80℃以上的水直接接触。投料顺序为先投骨料和已加热的水,然后再投入水泥。
14.2.3混凝土运输和浇筑的技术要求
1混凝土的运输时间应尽可能缩短,运输混凝土的容器应有保温措施。
2混凝土在浇筑前应清除模板、钢筋上的冰雪和污垢,成型开始养护时的温度,用蓄热法养护时不得低于10℃;用蒸汽法养护时不得低于5℃,细薄结构不得低于8℃。
3冬期施工接缝混凝土时,在新混凝土浇筑前应加热使接合面有5℃以上的温度,浇筑完成后,应采取措施使混凝土接合面继续保持正温,直至新浇筑混凝土获得规定的抗冻强度。
4浇筑预应力混凝土构件的湿接缝时,宜采用热混凝土或热水泥砂浆,并应适当降低水灰比。浇筑完成后应加热或连续保温养护,直至接缝混凝土或水泥砂浆抗压强度达到设计强度的75%。
5预应力混凝土的孔道压浆应在正温下进行,具体要求按第12章的规定执行。
14.2.4混凝土养护的技术要求
1混凝土的养护方法,应根据技术经济比较和附录J的热工计算确定。当气温较低、结构表面系数较大,蓄热法不能适应强度增长速度的要求时,可根据具体情况,选用蒸汽加热、暖棚加热或电加热等方法。
2用蓄热法养护混凝土时,应符合下列规定:
1)蓄热方法应根据环境条件,经过计算在能确保结构物不受冻害的条件下采用。
2)应采取加速混凝土硬化和降低混凝土冻结温度的措施。
3)混凝土应采用较小的水灰比。
4)对容易冷却的部位,应特别加强保温。
5)不应往混凝土和覆盖物上洒水。
3用蒸汽加热法养护混凝土时,除应按第11章有关规定执行外,混凝土的升、降温速度不得超过表14.2.4-1的规定。
表14.2.4-1 加热养护混凝土的升、降温速度(℃/h)
表面系数(m-1) 升温速度 降温速度
≥6 15 10
<6 10 5
注:①大体积混凝土应根据实际情况确定;
②表面系数系指结构冷却面积(m2)与结构体积(m3)的比值,当采用普通硅酸盐水泥时,养护温度不宜超过80℃;当采用矿渣硅酸盐水泥时,养护温度可提高到85~95℃。
4用电热法养护混凝土时,一般采用电极法和电热器加热法。
1)电极法养生 电极的布置,应保证混凝土温度均匀,加热时间为混凝土强度达到设计强度的50%,并应符合下列规定:
(1)加热时,混凝土的外露面应加以覆盖。
(2)须用交流电,对于钢筋混凝土结构,一般应将电压降至50~110V的范围内。
注:①对于无筋结构和钢筋用量不大于50kg/m3的配筋结构,可采用电压为120~220V的电流加热;
②当电压为380V时,必须将一个电极接通零线,使混凝土内的工作电压不超过220V,当电压超过380V时,不得直接用于电热法。
(3)升降温速度同蒸汽加热法。
(4)混凝土的最高温度不得超过表14.2.4-2的规定。
表14.2.4-2 电热法养护混凝土的温度(℃)
水泥强度等级 结构表面系数(m-1)
<10 10~15 >15
42.5 40 35
(5)在加热过程中,应观察混凝土表面的湿度,出现干燥现象时应停电,并用温水润湿表面。
(6)掺用减水剂时,应预先用试件检查电热对混凝土强度的影响,证明无损失时,方可掺用。
2)混凝土电热器加热法养生,是利用工厂生产的电热器片通电加热养生。混凝土的覆盖要求同蒸汽养生,电热片的用量及布置应根据环境温度、覆盖情况及养生时间长短通过试验确定。混凝土使用电热器加热养护应注意如下事项:
(1)在养生混凝土上设置洒水装置。
(2)升、降温速度及养护要求同蒸汽养护。
(3)应设置控制温度的自动装置,及用电安全保险装置,若控温装置为手工操作,应设专人值班测温,随时调节养护温度。
5用暖棚法加热养护混凝土时,应符合下列规定:
1)暖棚应坚固、不透风,靠内墙宜采用非易燃性材料。
2)在暖棚中用明火加热时,须特别加强防火、防煤气中毒措施;
3)暖棚内气温不得低于5℃。
4)暖棚内宜保持一定的湿度,湿度不足时,应向混凝土面及模板上洒水。
6模板的拆除应符合下列规定:
1)根据与结构同条件养护试件的试验,证明混凝土已达到要求的抗冻强度及拆模强度后,模板方可拆除。
2)加热养护结构的模板和保温层,在混凝土冷却至5℃以后方可拆除。当混凝土与外界气温相差大于20℃时,拆除模板后的混凝土表面应加以覆盖,使其缓慢冷却。
7掺用防冻剂的混凝土养护应符合下列规定:
1)在负温条件下严禁浇水,外露表面必须覆盖养护。
2)养护温度不得低于防冻剂规定的温度,当达不到规定温度,且混凝土强度小于3.5MPa时应采取加热保温措施。
3)当拆模后混凝土的表面温度与环境温度差大于15℃时,混凝土表面应覆盖保温养护。
14.2.5灌注桩冬期施工
灌注桩混凝土的冬期施工,主要是保证混凝土在灌注时不冻结,能顺利灌注,一般情况不需要养护,只有在桩头露出水面及地面或虽未露出水面、地面,但在冰冻范围之内时,才进行桩头混凝土的覆盖保温养护,覆盖的厚度应当考虑到钢筋导热的影响。灌注桩混凝土冬期施工的要求如下:
1灌注桩混凝土的配制和搅拌同14.2.2条第3款,灌注时对拌和物的温度要求不低于5℃。
2混凝土的运输要求同14.2.3条第1款。
3混凝土不准掺防冻剂、抗冻剂。
4混凝土灌注的其他要求参见本规范第6章的规定。
14.3 砌体冬期施工
14.3.1材料
1砌块应干净,无冰霜附着;砂中不得含有冰块或冻结团块。遇水浸泡后受冻的砌块不能使用。
2冬期施工的砌筑砂浆必须保持正温,砂浆与石材表面的温度差不宜超过20℃。石灰膏不宜受冻,如有冻结,应经融化并重新拌和后方可使用,但因受冻而脱水者不得使用。
3冬期砌筑砌体,只准使用水泥砂浆或水泥石灰砂浆,不准使用无水泥配制的砂浆,砂浆宜采用普通硅酸盐水泥拌制。砂浆应随拌随用,搅拌时间应比常温时增加0.5~1倍,砌石砂浆的稠度要求40~60mm。
4小石子混凝土的配制和使用,应符合本章第14.2节的有关规定。
14.3.2保温法砌筑
1砌体在暖棚中砌筑时,应符合下列规定:
1)砌块的温度应在5℃以上。
2)砂子和水加温后拌制的砂浆,其温度不得低于15℃,加温计算方法同混凝土。
3)室内地面处的温度不得低于5℃。
4)砂浆的保温时间应以达到其抗冻强度的时间为准。
5)养护时应洒水,保持砌体湿润。
2冬期施工前后气温突然降低时,正在施工的砌体工程应采取下列措施:
1)拌和砂浆的材料加热,水温不得超过80℃,砂子不得超过40℃,使砂浆温度不低于20℃。
2)拌制砂浆的速度与砌筑进度密切配合,随拌随用。
3)砌完部分用保温材料覆盖,气温低于5℃时,不能洒水养护。
3为加速砂浆硬化,缩短保温时间,可在水泥砂浆中掺加氯化钙等早强剂,其掺量通过试验确定。气温低于5℃时,不能洒水养护。
14.3.3抗冻砂浆砌筑
氯化钠或氯化钙掺量超过早强用量的水泥砂浆或水泥混合砂浆,称为抗冻砂浆。
1抗冻砂浆在严寒地区宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,其他地区可采用矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥。抗冻砂浆应尽量用细度模数较大的砂。
2抗冻砂浆使用时的温度不得低于5℃。当一天中最低气温低于-15℃时,承重砌体的砂浆强度宜按常温时提高一级。
3用抗冻砂浆砌筑的砌体,应在砌筑后加以覆盖,但不得浇水。
4抗冻砂浆的抗冻剂掺量可通过试验确定。
5桥梁支座垫石不宜采用抗冻砂浆。