1、2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第1页/共10页第23讲 冬雨期施工技术1 冬期与雨季施工特点冬期与雨季施工特点2 冬期施工技术冬期施工技术3 雨期施工技术措施雨期施工技术措施路基保温雪域铺轨冒雨施工冬期施工2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第2页/共10页 【教学要求教学要求】了解冬期与雨季施工特点及要求，了解了解冬期与雨季施工特点及要求，了解地基土的冻胀分类及影响因素，了解冻害对砼的影响；掌握地基土的冻胀分类及影响因素，了解冻害对砼的影响；掌握土方工程、钢筋工程和砼工程等主要工种工程的冬期施工技土方工程、钢筋工程和砼工程等主要工种工程的冬期施工技术；熟悉蓄热法热工
2、计算公式，了解砼加热养护的方法；了术；熟悉蓄热法热工计算公式，了解砼加热养护的方法；了解分部分项工程的雨季施工技术措施。解分部分项工程的雨季施工技术措施。【教学重点教学重点】重点阐述重点阐述土方工程和砼工程土方工程和砼工程的冬期施工的冬期施工特点及施工技术。特点及施工技术。第23讲 冬雨期施工技术 【教学难点教学难点】蓄热蓄热法的热工计算法的热工计算。【时间安排时间安排】1 1次次课、共课、共2 2课时。课时。冬期施工2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第3页/共10页1 冬期与雨季的施工特点冬期与雨季的施工特点 我国地域辽阔，气候变化大，我国地域辽阔，气候变化大，冬期的低温冬期的低
3、温和和雨季的降水雨季的降水，常使土木工程施工无法正常进行，从而影响工程的进展。，常使土木工程施工无法正常进行，从而影响工程的进展。若能若能掌握冬期与雨季施工特点，进行充分的施工准备，选择掌握冬期与雨季施工特点，进行充分的施工准备，选择合理的施工技术进合理的施工技术进 行冬期与雨季施工行冬期与雨季施工 ，对缩短工期、确，对缩短工期、确 保工程质量、降低保工程质量、降低 工程费用具有重要工程费用具有重要 意义。意义。第23讲 冬雨期施工技术红沿河核电厂2号机组核岛筏基砼冬期施工2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第4页/共10页1.1.1 冬期施工的定义冬期施工的定义1.1 冬期施工的特
4、点及要求 当室外平均气温连续当室外平均气温连续5天低于天低于50C、或最低或最低气温降至气温降至00C及及00C以下以下，须采取须采取特殊措施特殊措施进行施工方能满足进行施工方能满足质量要求质量要求时，即时，即认为进入了认为进入了冬期施工阶段冬期施工阶段。冬期施工条件差、环境不利，是冬期施工条件差、环境不利，是工程质量事故工程质量事故的的多发多发季节季节，尤以，尤以砼砼和和基础工程基础工程居多；居多；冬期质量事故具有冬期质量事故具有隐蔽性隐蔽性和和滞后性滞后性，冬季施工、春季，冬季施工、春季才能暴露，处理难度大，影响工程使用寿命；才能暴露，处理难度大，影响工程使用寿命；冬期施工的冬期施工的计划
5、性计划性和和时间性强时间性强，准备工作时间短、技，准备工作时间短、技术要求复杂，术要求复杂，仓促施工极易发生工程质量事故仓促施工极易发生工程质量事故。1 冬期与雨季的施工特点1.1.2 冬期施工的特点冬期施工的特点2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第5页/共10页1.1.3 冬期施工的要求冬期施工的要求 加强计划安排：加强计划安排：冬期施工计划安排极其重要，当冬期施工计划安排极其重要，当预计要进行冬期施工时，应预计要进行冬期施工时，应提前进行冬期施工计划的安排提前进行冬期施工计划的安排；抓紧施工准备工作：抓紧施工准备工作：包括包括材料、专用设备、能源材料、专用设备、能源、暂设工程、
6、暂设工程等，应提前抓紧进行，仓促施工，既误工期，又等，应提前抓紧进行，仓促施工，既误工期，又影响质量影响质量;编制专题施工方案：编制专题施工方案：根据国家规范、规程，编制根据国家规范、规程，编制指导冬期施工的指导冬期施工的专题施工方案专题施工方案；制订技术措施：制订技术措施：在冬期施工的专题施工方案中，在冬期施工的专题施工方案中，根据工程特点，明确根据工程特点，明确冬期施工的技术关键冬期施工的技术关键，制订，制订冬期施工的冬期施工的技术措施技术措施；重视技术培训和技术交底：重视技术培训和技术交底：对主要技术骨干、对主要技术骨干、工长和班组长进行工长和班组长进行冬期施工的应知应会培训冬期施工的应
7、知应会培训和和考核考核，合格后，合格后方能上岗。方能上岗。1.1 冬期施工的特点及要求2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第6页/共10页1.1.4 冬期施工的准备工作冬期施工的准备工作 搜集当地有关搜集当地有关气象资料气象资料，作为选择冬期施工技术措施，作为选择冬期施工技术措施的依据。的依据。安排好冬期施工项目，编制冬期施工技术措施或方案安排好冬期施工项目，编制冬期施工技术措施或方案。将。将不适宜冬期施工的分项工程安排在冬期前后完成不适宜冬期施工的分项工程安排在冬期前后完成。根据冬期施工工程量提前准备好施工的根据冬期施工工程量提前准备好施工的临时设施、设临时设施、设备、机具、保温、
8、防冻剂备、机具、保温、防冻剂等材料及等材料及劳动防护用品劳动防护用品。冬期施工前，对配制防冻剂的人员、测温保温人员、冬期施工前，对配制防冻剂的人员、测温保温人员、锅炉工等，应专门组织锅炉工等，应专门组织冬期施工技术培训冬期施工技术培训，学习冬期施工相，学习冬期施工相关规范、冬期施工理论、操作技能、防火、防冻、防寒、防关规范、冬期施工理论、操作技能、防火、防冻、防寒、防一氧化碳中毒、防滑、防止锅炉爆炸等一氧化碳中毒、防滑、防止锅炉爆炸等知识和技能知识和技能。1.1 冬期施工的特点及要求2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第7页/共10页 雨季是指在降雨量超过年降雨量雨季是指在降雨量超过
9、年降雨量50%以上的降雨集中季以上的降雨集中季节。特点是降雨量大，降雨日数多，降雨强度强，经常出现节。特点是降雨量大，降雨日数多，降雨强度强，经常出现暴雨或雷击。降雨会引起工程暴雨或雷击。降雨会引起工程停工、塌方、基坑浸泡停工、塌方、基坑浸泡。1.2 雨季施工的特点及要求1.2.1 雨季施工的特点雨季施工的特点 突然性：突然性：由于暴雨，由于暴雨，雨水倒灌、边坡坍塌等事故雨水倒灌、边坡坍塌等事故及及山洪、泥石流等灾害山洪、泥石流等灾害往往不期而至，需要及早进行雨季施往往不期而至，需要及早进行雨季施工的准备和防范措施。工的准备和防范措施。突发性：突发性：突发降雨对土木建筑结构和地基持力层突发降雨
10、对土木建筑结构和地基持力层的的冲刷冲刷和和浸泡浸泡具有严重的破坏性。具有严重的破坏性。持续性：持续性：雨季时间很长，阻碍了工程雨季时间很长，阻碍了工程(主要包括土主要包括土方工程、屋面工程等方工程、屋面工程等)的的顺利进行，顺利进行，拖延工期拖延工期。1 冬期与雨季的施工特点2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第8页/共10页1.2.2 雨季施工的要求雨季施工的要求 编制施工组织计划时，要根据雨季施工的特点，将不编制施工组织计划时，要根据雨季施工的特点，将不宜在雨季施工的分项工程宜在雨季施工的分项工程提前或延后安排提前或延后安排。对必须在雨季施。对必须在雨季施工的工程应制定行之有效的
11、技术措施。工的工程应制定行之有效的技术措施。合理进行施工安排，做到合理进行施工安排，做到晴天抓紧室外工作晴天抓紧室外工作，雨天安雨天安排室内工作排室内工作，尽量缩小雨天室外作业时间和工作面。，尽量缩小雨天室外作业时间和工作面。1.2 雨季施工的特点及要求 密切注意气象预报密切注意气象预报，做好，做好抗强台风、防汛抗强台风、防汛等等准备工作，必要时应及时准备工作，必要时应及时加固在建的工程加固在建的工程。做好建筑材料的做好建筑材料的防防雨防潮雨防潮工作。工作。冒雨施工2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第9页/共10页1.2.3 雨季施工的准备工作雨季施工的准备工作 现场排水：现场排水
12、：施工现场的道路、设施必须做到排水畅通施工现场的道路、设施必须做到排水畅通，尽量做到，尽量做到雨停水干雨停水干。要防止地面水排入地下室、基础、地。要防止地面水排入地下室、基础、地沟内。要做好对沟内。要做好对危石的处理危石的处理，防止滑坡和塌方防止滑坡和塌方。应做好原材料、成品、半成品的防雨工作：应做好原材料、成品、半成品的防雨工作：水泥应水泥应按按“先进先用先进先用”“”“后进后用后进后用”的原则，避免的原则，避免久存受潮久存受潮而影响而影响水泥的性能水泥的性能.木门窗等易受潮变形的半成品应在木门窗等易受潮变形的半成品应在室内堆放室内堆放，其，其他材料也应注意防雨及做好材料堆放场地的四周排水工
13、作等他材料也应注意防雨及做好材料堆放场地的四周排水工作等。在雨季前做好施工现场在雨季前做好施工现场房屋房屋、设备的排水防雨措施设备的排水防雨措施。备足排水需用的备足排水需用的水泵水泵及有关器材，准备适量的及有关器材，准备适量的塑料布塑料布、油毡油毡等防雨材料。等防雨材料。1.2 雨季施工的特点及要求2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第10页/共10页 定义：定义：含水的松散岩石和土体，当温度处于含水的松散岩石和土体，当温度处于00C或或负温负温时，其水分转变为结晶状态且胶结了松散的固体颗粒，称为时，其水分转变为结晶状态且胶结了松散的固体颗粒，称为“冻土冻土”;温度已达温度已达00C
14、或或00C以下以下，但不含冰和未被冰所胶结，但不含冰和未被冰所胶结的土体则称为的土体则称为“寒土寒土”。冻土的分类：冻土的分类：多年冻土多年冻土冻结状态持续冻结状态持续3年以上；年以上；季节冻土季节冻土每年冬季冻结，夏季全部融化；每年冬季冻结，夏季全部融化；瞬时冻土瞬时冻土（冬季）冻结状态仅持续几小时或数日。（冬季）冻结状态仅持续几小时或数日。2.1.1 冻土的定义与分类冻土的定义与分类 本课程仅讨论瞬时冻土对土方及基础工程的影响。本课程仅讨论瞬时冻土对土方及基础工程的影响。2 冬期施工技术冬期施工技术2.1 土方工程冬期施工土方工程冬期施工第23讲 冬雨期施工技术2022年8月1日14时06
15、分重大城科土木学院第11页/共10页 地基土的冻胀分类地基土的冻胀分类 类不冻胀类不冻胀冻胀率冻胀率Kd1%，对基础无任何危害；，对基础无任何危害；类弱冻胀类弱冻胀冻胀率冻胀率Kd13.5%，不影响建筑物的安，不影响建筑物的安全；全；类冻胀类冻胀冻胀率冻胀率Kd3.56%，地面松散地面松散或或隆起隆起，道道路翻浆路翻浆，浅埋基础的建筑物将产生裂缝浅埋基础的建筑物将产生裂缝；2.1.2 地基土的冻胀分类与影响因素地基土的冻胀分类与影响因素2.1 土方工程冬期施工 类强冻胀类强冻胀冻胀率冻胀率Kd6%，道路翻浆严重道路翻浆严重，浅埋基础的建筑浅埋基础的建筑物将可产生严重破坏物将可产生严重破坏，即使
16、，即使基础埋基础埋深超过冻深深超过冻深，也会因，也会因切向冻胀力切向冻胀力而而使使建筑物破坏建筑物破坏。强冻胀土2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第12页/共10页 冻胀的主要影响因素冻胀的主要影响因素 土的类别影响：土的类别影响：碎石类土、砂类土一般不冻胀或冻碎石类土、砂类土一般不冻胀或冻胀较小；粉土和粉质粘土冻胀性大；粘土次之。胀较小；粉土和粉质粘土冻胀性大；粘土次之。含水量的影响：含水量的影响：土中含水量是影响土体冻胀程度的土中含水量是影响土体冻胀程度的重要因素，在没有地下水补给的情况下，只有重要因素，在没有地下水补给的情况下，只有超过塑限超过塑限的的那部那部分含水量会产生冻
17、胀分含水量会产生冻胀。土的密度影响：土的密度影响：小密度土体冻结时，密度对土体冻小密度土体冻结时，密度对土体冻胀强度影响甚微；只有当密度达到一定值后冻胀才能减小。胀强度影响甚微；只有当密度达到一定值后冻胀才能减小。温度对冻胀的影响：温度对冻胀的影响：负气温持续时间性长，冻胀负气温持续时间性长，冻胀绝对量大；土温在起始冻温到绝对量大；土温在起始冻温到-30C之间为之间为冻胀剧烈增长阶段冻胀剧烈增长阶段，土温在土温在-3-70C时为时为冻胀缓慢增长阶段冻胀缓慢增长阶段，负温再增长，负温再增长，冻胀几冻胀几乎不再增长乎不再增长。荷载的影响：荷载的影响：在土体上在土体上附加荷载附加荷载能减小土体的冻胀
18、能减小土体的冻胀。2.1 土方工程冬期施工2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第13页/共10页 翻松表土翻松表土耙平法：耙平法：在预先确在预先确定冬季挖土的地面定冬季挖土的地面上，将表土翻松并上，将表土翻松并耙平，翻松的土层耙平，翻松的土层中中充满空气的孔隙充满空气的孔隙可降低土层的导热可降低土层的导热性性。翻松耙平的深。翻松耙平的深度根据度根据当地土层冻当地土层冻结深度结深度确定，一般确定，一般在入冬之前的秋季在入冬之前的秋季进行施工。进行施工。2.1.3 地基土的保温防冻地基土的保温防冻翻松耙平防冻法2.1 土方工程冬期施工翻松耙平进行地基土的保温防冻2022年8月1日14时0
19、6分重大城科土木学院第14页/共10页 覆盖保温材料法：覆盖保温材料法：对已开挖的基槽对已开挖的基槽(坑坑)，保温，保温 材料铺设在基槽材料铺设在基槽(坑坑)底表土上面底表土上面 ，靠近基槽，靠近基槽(坑坑)壁处，保温材料壁处，保温材料 需加厚需加厚;对未开挖的基槽对未开挖的基槽(坑坑)，保温材料铺设宽度为土层冻结深保温材料铺设宽度为土层冻结深 度的两倍与基槽度的两倍与基槽(坑坑)宽度之和。宽度之和。适用于面积较小的地面防冻或较适用于面积较小的地面防冻或较 小的基槽小的基槽(坑坑)防冻。防冻。覆盖保温材料法2.1 土方工程冬期施工路基覆盖保温材料2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第
20、15页/共10页 覆雪保温法：覆雪保温法：大面积的土方工程可在地面上设篱笆或雪堤大面积的土方工程可在地面上设篱笆或雪堤,高度一般为高度一般为0.51m；基坑；基坑(槽槽)土方工程可在基坑土方工程可在基坑(槽槽)位置的地面上挖积位置的地面上挖积雪沟，将雪填满，雪沟，将雪填满，防止未挖掘的土层防止未挖掘的土层 冻结冻结。适用于降雪。适用于降雪 量较大的地区。量较大的地区。覆雪保温防冻法2.1 土方工程冬期施工 暖棚保温法：暖棚保温法：适用于防止适用于防止已开挖基坑已开挖基坑(槽槽)基土受冻的方法。一基土受冻的方法。一种是在基坑种是在基坑(槽槽)上面铺设木楞、木板上面铺设木楞、木板和和1520mm的
21、保温材料；另一种是的保温材料；另一种是在基坑在基坑(槽槽)底面铺设珍珠岩袋、稻草底面铺设珍珠岩袋、稻草、炉渣等保温材料，然后搭设塑料大、炉渣等保温材料，然后搭设塑料大棚。棚。2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第16页/共10页 它通过散热和吸取冷气它通过散热和吸取冷气,将冻土层温将冻土层温度始终控制在度始终控制在0 0摄氏度以下摄氏度以下,使冻土不发使冻土不发生融化，保证路基和路面结构稳定生融化，保证路基和路面结构稳定,不发不发生沉陷和变形生沉陷和变形.避免了地表开挖、铲除植避免了地表开挖、铲除植被、路堤取土等人为工程活动对冻土生被、路堤取土等人为工程活动对冻土生态环境的破坏。态环
22、境的破坏。青藏铁路在施工中采用热棒技术 2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第17页/共10页2.1.4 冻土的开挖冻土的开挖 人工开挖：人工开挖：适用于面积较小的沟槽适用于面积较小的沟槽(坑坑)和不适宜大和不适宜大型机械的地方，一般是一个人用尖镐刨或型机械的地方，一般是一个人用尖镐刨或34人一组用人一组用铁楔铁楔子劈冻土子劈冻土。爆破法开挖：爆破法开挖：冻土层厚度小于冻土层厚度小于2m时，应采用时，应采用爆破爆破法开挖冻土方法开挖冻土方。机械开挖：机械开挖：当冻当冻土层厚度为土层厚度为0.4m以内以内时，可时，可用用挖掘机、松土机挖掘机、松土机等土方机等土方机械开掘冻土层；如冻土层
23、厚械开掘冻土层；如冻土层厚度超过度超过0.41.2m时，可用时，可用打打桩机破碎桩机破碎或或重锤击碎冻土重锤击碎冻土，然后用装载机或正、反铲装然后用装载机或正、反铲装车运出。车运出。多轮斗式挖掘机进行冻土开挖2.1 土方工程冬期施工2022年8月1日14时06分重大城科土木学院第18页/共10页2.1.5 冻土回填冻土回填 房屋内部房屋内部不允许用冻土回填。不允许用冻土回填。回填地下管道的沟槽时，回填地下管道的沟槽时，管顶上管顶上50cm厚范围内厚范围内不得不得用冻土回填，用冻土回填，50cm以下部分以下部分冻土体积不得超过冻土体积不得超过15。构筑物及有路面的道路，构筑物及有路面的道路，路基
24、范围内管沟路基范围内管沟不得用冻土不得用冻土回填。回填。为确保冬季回填的质量，必要时可用为确保冬季回填的质量，必要时可用干砂土干砂土进行回填进行回填。在冻胀土上的地梁、桩基的承台，其下面有可能被冻在冻胀土上的地梁、桩基的承台，其下面有可能被冻土隆起，要回填土隆起，要回填炉渣、矿渣等松散材料炉渣、矿渣等松散材料。所有回填地方，均须所有回填地方，均须排除积水排除积水，清除冰块清除冰块等杂物。其等杂物。其每层填铺厚度一般不超过每层填铺厚度一般不超过20cm，用夯锤实用夯锤实或或碾压机压实碾压机压实。回填土工作应回填土工作应连续进行连续进行，防止基土或已填土层受冻防止基土或已填土层受冻。2.1 土方工
25、程冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第19页/共10页2.2 钢筋工程的冬期施工钢筋工程的冬期施工 钢筋随着温度的降低，钢筋随着温度的降低，屈服点、抗拉强度提高屈服点、抗拉强度提高，伸长率伸长率和和冲击韧性下降冲击韧性下降，存在，存在冷脆现象冷脆现象，当钢筋存在缺陷时，可能发生，当钢筋存在缺陷时，可能发生脆断脆断。负温下的结构配筋优先选用小直径、且分散配置，不负温下的结构配筋优先选用小直径、且分散配置，不得采用得采用排筋密焊配筋排筋密焊配筋；预应力砼构件不宜采用；预应力砼构件不宜采用无粘结构无粘结构造形式造形式；后张法砼构件，；后张法砼构件，孔道灌浆要密实孔道灌浆要密实，保
26、证砼与钢筋共同工作。，保证砼与钢筋共同工作。负温下的钢筋挤压接头或锥螺纹接头应经过负温下的钢筋挤压接头或锥螺纹接头应经过负温试验负温试验验证验证。能使预应力钢筋产生能使预应力钢筋产生刻痕刻痕或或咬伤的锚夹具咬伤的锚夹具应进行应进行负温负温性能试验性能试验。负温下使用的钢筋，在运输、加工过程中防止产生负温下使用的钢筋，在运输、加工过程中防止产生撞撞击、刻痕击、刻痕等缺陷，使用等缺陷，使用级钢筋及其它高强度钢筋时尤应注意级钢筋及其它高强度钢筋时尤应注意。2.2.1 钢筋在负温下的应用2 冬期施工技术2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第20页/共10页2.2.2 钢筋的负温焊接钢筋的负温
27、焊接 当环境温度低于当环境温度低于50C时，钢筋焊接接头应时，钢筋焊接接头应优先选用闪光优先选用闪光对焊对焊,也可使用也可使用电渣压力焊电渣压力焊和和电弧焊电弧焊。焊工须持有钢筋焊工上岗证，负温下施焊前须进行焊工须持有钢筋焊工上岗证，负温下施焊前须进行现现场条件下场条件下的焊接性能试验，合格后方可施焊。的焊接性能试验，合格后方可施焊。负温下焊接时应调整焊接工艺参数，使负温下焊接时应调整焊接工艺参数，使焊缝焊缝和和热影响热影响区缓慢冷却区缓慢冷却。焊接时严格防止产生过热、烧伤、咬肉和裂纹。焊接时严格防止产生过热、烧伤、咬肉和裂纹等缺陷，防止在接头处产生偏心受力状态。加强焊工的劳动等缺陷，防止在接
28、头处产生偏心受力状态。加强焊工的劳动保护，防止发生烧伤、触电及火灾等事故。保护，防止发生烧伤、触电及火灾等事故。风力超过四级时，应采取风力超过四级时，应采取挡风措施挡风措施。焊后。焊后未冷却的接未冷却的接头应避免碰到冰雪头应避免碰到冰雪。当环境温度低于当环境温度低于200C，不得进行施焊，不得进行施焊。2.2 钢筋工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第21页/共10页2.3.1 温度与砼硬化的关系 砼在湿度合适的条件下，温度高，硬化快、强度高；温度砼在湿度合适的条件下，温度高，硬化快、强度高；温度低，硬化慢、强度低。低，硬化慢、强度低。在在00C时水化作用基本停止时水化
29、作用基本停止，在在30C时时砼中的水开始结冰砼中的水开始结冰。当室外平均气温连续当室外平均气温连续5天低于天低于50C时，应采取冬期施工措施时，应采取冬期施工措施2.3 砼工程的冬期施工砼工程的冬期施工2.3.2 冻害对砼质量的影响冻害对砼质量的影响 砼在初凝前或刚初凝即砼在初凝前或刚初凝即受冻害：受冻害：水泥来不及水化或水水泥来不及水化或水化刚开始，本身无强度，水泥化刚开始，本身无强度，水泥受冻处于受冻处于“休眠休眠”状态，恢复状态，恢复正常养护后，强度可重新发展正常养护后，强度可重新发展至与未受冻基本相同。至与未受冻基本相同。2 冬期施工技术2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第
30、22页/共10页 砼在初凝后、强度很小时遭受冻害：砼在初凝后、强度很小时遭受冻害：砼内部产生二种砼内部产生二种应力应力,即水泥水化作用引起的粘结应力和内部自由水引起的冻即水泥水化作用引起的粘结应力和内部自由水引起的冻胀应力，由于粘结应力小于冻胀应力，砼内部会产生微裂缝胀应力，由于粘结应力小于冻胀应力，砼内部会产生微裂缝，降低砼的密实度和耐久性，砼解冻后，其强度虽能继续增，降低砼的密实度和耐久性，砼解冻后，其强度虽能继续增长，但不可能达到原设计的强度等级。长，但不可能达到原设计的强度等级。砼达到某一强度值才遭受冻害：砼达到某一强度值才遭受冻害：当砼达到某一强度，当砼达到某一强度，其产生的粘结应力
31、大于冻胀应力时，砼内部不产生微裂缝，其产生的粘结应力大于冻胀应力时，砼内部不产生微裂缝，解冻后强度能正常增长至原设计强度等级，只不过增长较缓解冻后强度能正常增长至原设计强度等级，只不过增长较缓慢而已。这一强度值，我们称之为慢而已。这一强度值，我们称之为“砼受冻临界强度砼受冻临界强度”。2.3.3“砼受冻临界强度”临界强度与水泥的临界强度与水泥的品种、砼强度等级品种、砼强度等级有关，硅酸盐水泥有关，硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的砼为或普通硅酸盐水泥配制的砼为设计强度等级的设计强度等级的30%，矿渣硅，矿渣硅酸盐水泥配制的砼为酸盐水泥配制的砼为40%，但，但C10及以下的砼不低于及以下的砼不低于
32、5MPa。2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第23页/共10页 优先选用优先选用硅酸盐水泥硅酸盐水泥或或普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥，水泥强度等，水泥强度等级不低于级不低于42.5级级，最小水泥用量不少于，最小水泥用量不少于300kg/m3，水灰比，水灰比 0.6；骨料中不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质；骨料中不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质；2.3.4 砼材料选择及要求 采用非加热养护法施工所选用的外加剂宜优先选用采用非加热养护法施工所选用的外加剂宜优先选用含含引气成分的外加剂引气成分的外加剂，含气量宜控制在，含气量宜控制在24%；在钢筋砼中掺用氯
33、盐类防冻剂时，氯盐掺量不得大于在钢筋砼中掺用氯盐类防冻剂时，氯盐掺量不得大于水泥重量的水泥重量的1%，砼必须振捣密实，不宜采用，砼必须振捣密实，不宜采用蒸汽养护蒸汽养护；薄壁结构、中重级工作制吊车梁、动力基础、水工构薄壁结构、中重级工作制吊车梁、动力基础、水工构筑物、预应力砼筑物、预应力砼以及以及高温、高湿环境中的结构，与酸碱及硫高温、高湿环境中的结构，与酸碱及硫酸盐相接触的结构酸盐相接触的结构等不准掺用等不准掺用氯盐氯盐。2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第24页/共10页 原材料的加热：原材料的加热：优先采用优先采用加热水加热水的办法，当加热水的办法，当
34、加热水仍不能满足要求时，再对仍不能满足要求时，再对骨料骨料进行加热。水和骨料的加热温进行加热。水和骨料的加热温度一般不超过度一般不超过800C和和600C；当水、骨料达到规定温度仍不满；当水、骨料达到规定温度仍不满足热工计算要求时，可提高足热工计算要求时，可提高水温水温至至1000C，但，但水泥不得与水泥不得与800C以上的水直接接触以上的水直接接触；2.3.5 砼的搅拌 水泥不得直接加热水泥不得直接加热，宜采用，宜采用“暖棚法暖棚法”加热并存放。加热并存放。搅拌前，先用热水或蒸汽冲洗搅拌机。投料时，搅拌前，先用热水或蒸汽冲洗搅拌机。投料时，先投先投骨料和已加热的水骨料和已加热的水，然后，然后
35、再投入水泥再投入水泥；水泥不应与；水泥不应与800C以上以上的水直接接触，避免的水直接接触，避免水泥假凝水泥假凝；外加剂应与水泥同时加入；外加剂应与水泥同时加入；拌制掺有外加剂的砼时，拌制掺有外加剂的砼时，搅拌时间应比常温时间延长搅拌时间应比常温时间延长50%;砼拌合物砼拌合物出机温度不宜低于出机温度不宜低于100C，入模温度不宜低于入模温度不宜低于50C。2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第25页/共10页 不得在不得在强冻胀性地基土强冻胀性地基土上上浇筑砼，在弱冻胀性地基土上浇筑浇筑砼，在弱冻胀性地基土上浇筑时，时，基土应进行保温基土应进行保温，以免遭冻
36、以免遭冻；分层浇筑厚大整体式结构分层浇筑厚大整体式结构砼时，已浇筑层的砼温度在未被上砼时，已浇筑层的砼温度在未被上一层砼一层砼覆盖前应不低于覆盖前应不低于20C。采用。采用加热养护时，也不得低于加热养护时，也不得低于20C；2.3.6 砼的浇筑2.3 砼工程的冬期施工 浇筑装配式结构接头的砼浇筑装配式结构接头的砼，应先将，应先将结合处的表面加热至正温结合处的表面加热至正温。浇筑后的接头砼在温度不超过。浇筑后的接头砼在温度不超过450C的条件下养护至设计要求强度的条件下养护至设计要求强度，设计无规定时，设计无规定时，强度不得低于强强度不得低于强度标准值的度标准值的75%。融雪化冰融雪化冰2022
37、年8月1日14时07分重大城科土木学院第26页/共10页 利用原材料预热和水泥水化热，通过适当的保温，延缓利用原材料预热和水泥水化热，通过适当的保温，延缓砼的冷却，使砼在砼的冷却，使砼在正温条件下正温条件下达到达到受冻临界强度受冻临界强度的一种常用的一种常用施工方法。适用于室外最低气温不低于施工方法。适用于室外最低气温不低于80C（结构表面系数（结构表面系数7.5）的结构。的结构。2.3.7 蓄热法及热工计算 蓄热法的特点：蓄热法的特点：施工简单、不需外加热源、节能、冬施工简单、不需外加热源、节能、冬期施工费用低期施工费用低，冬期施工应，冬期施工应优先采用优先采用。只有确定蓄热法不能。只有确定
38、蓄热法不能满足要求时，才考虑选择其它方法。满足要求时，才考虑选择其它方法。蓄热法的三个要素：蓄热法的三个要素：砼入模温度、围护结构的传热系砼入模温度、围护结构的传热系数数和和水泥水化热值水泥水化热值。蓄热法适用于蓄热法适用于不太寒冷地区不太寒冷地区(室外平均气温不低于室外平均气温不低于15150 0C C)或或表面系数不大于表面系数不大于10的厚大结构的厚大结构以及以及地下结构地下结构。2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第27页/共10页gsacewggsasagggsasasaggsasawwggsasacecemmmmmwmwcTmwTmwcmwmwmT
39、TmTmTmT9.02.42.492.0210蓄热法的热工计算蓄热法的热工计算 热工计算按热工计算按建筑工程冬期施工规程建筑工程冬期施工规程JGJ104-97JGJ104-97附录附录B B进行。热工计算程序为：进行。热工计算程序为：砼的拌合物温度砼的拌合物温度T0 砼出机温度砼出机温度T1砼浇筑时砼浇筑时温度温度T2 砼浇筑完毕后温度砼浇筑完毕后温度T3 砼的拌合物温度砼的拌合物温度T02.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第28页/共10页 式中：式中：m w水用量（水用量（kg）；）；m ce水泥用量（水泥用量（kg）；）；m sa砂子用量（砂子用量（kg
40、）；）；m g石子用量（石子用量（kg）；）；Tw水的温度（水的温度（0C）；）；Tce水泥的温度（水泥的温度（0C）；）；Tsa砂子的温度（砂子的温度（0C）；）；Tg石子的温度（石子的温度（0C）；）；w s砂子的含水率（砂子的含水率（%）；）；wg石子的含水率（石子的含水率（%）；）；c1水的比热容（水的比热容（kJ/kg）；）；c2冰的溶解热（冰的溶解热（kJ/kg）。）。当骨料温度大于当骨料温度大于00C时，时，c14.2 c20；当骨料温度小于或等于当骨料温度小于或等于00C时，时，c12.1 c2335 砼拌合物的出机温度砼拌合物的出机温度T1：iTTTT00116.0式中：式中
41、：Ti 搅拌机棚内温度（搅拌机棚内温度（0C）。）。2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第29页/共10页 式中：式中：t1 砼拌合物自运输到浇筑时的时间砼拌合物自运输到浇筑时的时间（h）；）；n 砼拌和物转运次数；砼拌和物转运次数；Ta砼拌和物运输时环境温度砼拌和物运输时环境温度（0C）。）。aTTntTT1112032.0 砼拌合物经运输到浇筑时的温度T2 温度损失系数温度损失系数（h-1）当用砼搅拌车输送时，当用砼搅拌车输送时，0.25；当用开敞式大型自卸汽车时，当用开敞式大型自卸汽车时，0.20；当用开敞式小型自卸汽车时，当用开敞式小型自卸汽车时，0.
42、30；当用封闭式自卸汽车时，当用封闭式自卸汽车时，0.10；当用手推车时，当用手推车时，0.50。2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第30页/共10页 考虑模板和钢筋的吸热影响，砼浇筑考虑模板和钢筋的吸热影响，砼浇筑成型完成时的温度成型完成时的温度T3ssffccsssfffccmCmCmCTmCTmCTmCT23 式中：式中：Cc砼的比热容砼的比热容（kJ/kg.K）；）；Cf模板的比热容模板的比热容（kJ/kg.K）；）；Cs钢筋的比热容钢筋的比热容（kJ/kg.K）；）；mc每每m3砼的重量砼的重量（kg）；）；mf每每m3砼相接触的模板重量砼相接触的
43、模板重量（kg）；）；ms每每m3砼相接触的钢筋重量砼相接触的钢筋重量（kg）；）；Tf模板温度，未预热时可采用环境温度模板温度，未预热时可采用环境温度（0C）；）；Ts钢筋温度，未预热时可采用环境温度钢筋温度，未预热时可采用环境温度（0C）2.3 砼工程的冬期施工冬期施工的模板保温2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第31页/共10页2.3.8 掺外加剂砼的选择掺外加剂砼的选择 按配制工艺和使用条件可分为定型产品与施工现场配制按配制工艺和使用条件可分为定型产品与施工现场配制两种两种;定型产品目前防冻剂有定型产品目前防冻剂有溶液溶液和和粉剂粉剂两种，使用时可以粉两种，使用时可以粉剂掺
44、加，剂掺加，投料时应掺在水泥上面投料时应掺在水泥上面。防冻剂产品早强防冻剂 复合高效早强防冻剂 木质素磺酸钙 泵送早强防冻剂 2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第32页/共10页 由氯盐溶液配制的砼。具有由氯盐溶液配制的砼。具有防冻早强防冻早强的明显效果，工艺的明显效果，工艺上除水之外其它材料不进行加热，浇筑后只采取适当保温覆上除水之外其它材料不进行加热，浇筑后只采取适当保温覆盖措施，可在盖措施，可在严寒条件下施工严寒条件下施工。由于对钢筋产生。由于对钢筋产生锈蚀锈蚀，只能只能在无筋砼和始终处于水下的钢筋砼中使用在无筋砼和始终处于水下的钢筋砼中使用。氯盐冷砼
45、 低温早强砼 由无氯盐的由无氯盐的早强剂早强剂配制的砼。掺用低温早强剂后可减水配制的砼。掺用低温早强剂后可减水10%,早期强度提高早期强度提高2倍，倍，7天龄期可达设计强度；工艺上主要天龄期可达设计强度；工艺上主要采用采用掺用低温早强剂掺用低温早强剂、原材料综合加热原材料综合加热和和保温覆盖保温覆盖等综合措等综合措施，适宜气温在施，适宜气温在-50C以上，自然气温正负交变的亚寒地区和以上，自然气温正负交变的亚寒地区和严寒地区的初冬和早春季节的低温条件下施工。严寒地区的初冬和早春季节的低温条件下施工。缺点：缺点：易出易出现现砼表面析白起霜砼表面析白起霜，不适宜，不适宜装饰要求较高砼结构装饰要求较
46、高砼结构和和电解车间电解车间、发电站、变电所等直流、高压电源的结构、发电站、变电所等直流、高压电源的结构。2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第33页/共10页 由由亚硝酸钠、硝酸盐、碳酸盐亚硝酸钠、硝酸盐、碳酸盐或以这些盐类为防冻组分或以这些盐类为防冻组分，与，与早强、减水、引气、阻锈早强、减水、引气、阻锈等组分复合配制的砼。工艺上等组分复合配制的砼。工艺上主要采用主要采用复合防冻剂复合防冻剂、原材料加热原材料加热和和砼表面做防护性简单覆砼表面做防护性简单覆盖盖，使砼在负温养护期间硬化，并在规定时间内达到一定的，使砼在负温养护期间硬化，并在规定时间内达到一定
47、的强度。适应温度一般低于低温早强砼，可在强度。适应温度一般低于低温早强砼，可在0-200C的气温的气温条件下进行冬期施工。适用于条件下进行冬期施工。适用于不易蓄热保温不易蓄热保温、也不易采取加也不易采取加热措施，且对强度增长速度要求不高的结构工程热措施，且对强度增长速度要求不高的结构工程，如圈梁、，如圈梁、过梁、挑檐、地面、梁柱接头以及高空中的砼结构工程。过梁、挑檐、地面、梁柱接头以及高空中的砼结构工程。负温砼 砼的养护 选用选用传热系数小传热系数小的的草帘、草袋、锯草帘、草袋、锯末、或炉渣末、或炉渣覆盖覆盖；地下工程可用；地下工程可用未冻结未冻结土壤覆盖土壤覆盖，用，用生石灰生石灰与与湿锯末
48、湿锯末均匀拌和均匀拌和覆盖覆盖等。等。2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第34页/共10页2.3.9 蒸汽加热法蒸汽加热法 蒸汽加热法一种是蒸汽加热法一种是湿热养护湿热养护(棚罩法、蒸汽套法及内部通棚罩法、蒸汽套法及内部通汽法汽法)，蒸汽与砼直接接触蒸汽与砼直接接触，利用利用蒸汽的湿热作用来养护砼蒸汽的湿热作用来养护砼；另一种是另一种是干热养护干热养护(毛管法、热模法毛管法、热模法)，蒸汽作为热载体蒸汽作为热载体，通通过散热器将热量传导给砼使砼升温过散热器将热量传导给砼使砼升温。蒸汽养护砼时，采用普通硅酸盐水泥时最高养护温度不蒸汽养护砼时，采用普通硅酸盐水泥
49、时最高养护温度不超过超过800C，采用内部通气法最高加热温度不超过，采用内部通气法最高加热温度不超过600C。蒸汽养护 T梁蒸汽养护 2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土木学院第35页/共10页2.3.10 暖棚法暖棚法 在建筑物或构件周围搭设大棚，通过人工加热使棚内空在建筑物或构件周围搭设大棚，通过人工加热使棚内空气保持正温，砼的浇筑和养护均在棚内进行，适用于砼工程气保持正温，砼的浇筑和养护均在棚内进行，适用于砼工程较集中较集中(如地下工程如地下工程)的区域。暖棚常以脚手架材料为骨架，的区域。暖棚常以脚手架材料为骨架，塑料薄膜、帆布或编织布围护。塑料薄膜、帆布或编
50、织布围护。优点：优点：劳动条件好、效率高劳动条件好、效率高、质量有保证，施工操作与常温无异；、质量有保证，施工操作与常温无异；缺点：缺点：暖棚搭拆用工暖棚搭拆用工多、供热需大量能源，费用较高，棚内温度低多、供热需大量能源，费用较高，棚内温度低(通常不超过通常不超过100C)，砼强度增长慢。，砼强度增长慢。采用暖棚法要保证棚采用暖棚法要保证棚内各点温度均不低于内各点温度均不低于50C，采用明火升温时要注意防采用明火升温时要注意防火防毒。火防毒。当日平均气温低于当日平均气温低于-100C时，暖棚法难以奏效时，暖棚法难以奏效。暖棚法施工2.3 砼工程的冬期施工2022年8月1日14时07分重大城科土
