鄢 飛
(中鐵大橋局集團武漢置業發展有限公司,湖北 武漢 430000)
有關冬季鋼筋混凝土工程的施工質量控制研究
鄢 飛
(中鐵大橋局集團武漢置業發展有限公司,湖北 武漢 430000)
鋼筋和混凝土已經成為使用最廣泛的建筑材料。由于鋼筋的拉伸特性和混凝土的凝固特性,溫度的差異往往會對工程的質量造成不小的影響。在我國首都北京,冬季時間長,很多工程由于工期限制,需要進行冬季施工。因此,要重視鋼筋混凝土的冬季施工。本文將就北京地區鋼筋混凝土工程冬季施工的危害及原因進行分析,進而提出質量控制措施,供廣大同行參考。
混凝土;鋼筋;冬季施工
一般認為,當室外日平均氣溫連續5天穩定低于5℃即可以認為冬季施工;此外,當最低溫度不高于0℃時也可認為冬季施工。根據多年氣象資料表明:北京地區的冬季施工時間為從本年的11月中旬到下一年的3月中旬,大約四個月。
冬季施工的有以下幾個特點:1.冬季施工的環境條件和施工條件不利,容易出現工程質量事故。據某調查報告顯示,冬季施工的質量事故占全年質量事故的2/3,其中鋼筋混凝土工程事故居多。2.冬季施工的質量事故有隱蔽性和滯后性的特點。這一方面給工程帶來不少損失,另一方面影響工程最終質量和使用年限。3.冬季施工的準備時間要長,計劃性要明確。
材料的耐久性是指其在使用過程中抵抗各種破壞因素而能保證其正常使用功能的能力。研究表明,冬季施工會降低鋼筋混凝土的耐久性。經過分析,發現鋼筋混凝土耐久性降低主要因為以下幾個方面:
1.氯離子腐蝕
當鋼筋混凝土中存在氯鹽時,游離的氯離子會與反應產生鹽酸,而鹽酸會與混凝土中的氫氧化鈣發生反應,使得混凝土的水化產物產生分解作用,降低了混凝土的密實性。
鋼筋混凝土中存在氯離子的原因有三種:一是在混凝土攪拌時參入的添加劑,比如以氯化鈣為促凝劑、以氯化鈉為防凍劑,二是在環境中慢慢滲入鋼筋混凝土的物質,比如冰鹽、海水,三是原材料中的氯離子,比如采用海沙、氯離子含量過高的水。在歐美國家因鋼筋腐蝕而遭受破壞的鋼筋混凝土工程很多,在國內比較著名的案例是北京西直門立交橋。
2.水的凍融
在冬季施工時,水的形態是混凝土強度增長的關鍵。因為,水泥水化作用的速度不僅與混凝土配合比有關,還與溫度有關。當溫度較高時,水化作用快,混凝土強度增長快;而當溫度低于0℃時,混凝土中的部分水就會從液態變為固態,從而使得參與水化作用的水減少,影響混凝土強度的增長。在冬季進行施工時,為了保證最后的施工質量達到設計要求,應重點針對以上原因進行合理施工。
有冬季施工的特點可知,冬季施工需要進行充分的準備。一般要求工地領導設置獨立的冬季施工領導小組,對冬季施工管理人員進行責任劃分、專人負責,掌握冬季每天的天氣預報和測溫人員的測溫報告,對天氣突變做出防范措施。
各個工地還要根據實際情況進行細致的冬季施工準備工作。例如北京京東方運營與研發中心工程項目部在進行冬季施工時采取了如下有參考意義的措施:1)項目部委派專人負責檢查冬期施工設備的實際運行情況,保溫措施的實際情況,安全措施的執行情況,進而確保工程能夠順利進行。2)項目部對測溫人員進行了各種測溫方法的培訓,使其明確了溫度測量的意義和測溫資料的重要性,提高了測溫人員的責任心。3)項目部要求各專業工長根據冬季施工方案編寫施工技術交底,并在各項施工開始前向班組交底,而且要求有針對性的安全措施交底,且要有文字記錄。
低溫條件下,鋼筋的塑性和韌性降低,脆性增加,在冬季施工的企業一定要做好負溫冷拉和負溫焊接這兩項施工工藝。
1.負溫冷拉
鋼筋在進行負溫冷拉時,要保證溫度高于-20℃。負溫冷拉有控制應力和控制冷拉伸率這兩種方法。采用控制應力方法加工的鋼筋一般是用作鋼筋混凝土結構的預應力筋。在進行控制應力法冷拉鋼筋時,一定要保證其冷拉控制力和最大冷拉率滿足相關規范。
2.負溫焊接
目前鋼筋在負溫焊接時主要采取閃光焊和電弧焊這兩種方法,當溫度低于-5℃高于-20℃時可以進行焊接,但是當溫度低于-20℃時,不能進行焊接。當施工現場風力過大時,還要做好擋風措施。
混凝土冬季施工的目的在于在負溫條件下采取措施創造正溫養護條件,確保混凝土的施工質量。為了達到以上目的,在混凝土冬季施工時,需要解決三個問題:1)如何確定混凝土的最短養護時間2)采取什么措施預防混凝土的早期強度凍害3)何如保證混凝土的最終質量滿足要求。在實際施工時,要根據實際情況選擇合理的措施來實現混凝土工程的質量控制,具體措施如下:
1.合理選擇原材料
合理的水泥是提高混凝土抗凍的重要措施,一般硅酸鹽水泥不能保證混凝土能夠在短時間內達到適當強度。試驗研究表明:早強硅酸鹽水泥的水化熱打,能夠在早期達到合適強度。一般早強硅酸鹽水泥3d的強度相當于普通硅酸鹽水泥7d的強度。因此,要選用早強硅酸鹽水泥。
2.調整配合比
冬季施工時,應根據工程實際情況,合理優化水灰比。適當減少灰的用量,增加水泥的用量,這樣可以加強水泥的水化作用,從而保證能在更短的時間內達到相應強度。
3.混凝土的運輸
混凝土的攪拌地點盡量臨近施工地點,這樣可以較少運輸過程中的熱量損失。同時要選擇合適的運輸工具進行運輸,保證運輸速度要快,距離要短,保溫效果要好。
4.混凝土的澆筑
混凝土在澆筑前,要先清除鋼筋、模板、新舊混凝土交界處上的雜物和積雪。當工程量較大,需要分層澆筑時,要保證已澆筑層在沒有被覆蓋前溫度不低于2℃。
隨著我國建筑業的不斷發展,冬季進行鋼筋混凝土施工已經無法避免。 因此,在工程進行的過程中,要根據工程的實際情況來選擇合理的施工方法和質量控制措施,從而使冬季鋼筋混凝土施工效果達到最佳。
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