简论建筑工程冬季施工技术

江 陆

(包头师范学院 后勤处，内蒙古 包头 014030)

简论建筑工程冬季施工技术

江 陆

(包头师范学院 后勤处，内蒙古 包头 014030)

随着我国经济的发展、城市化进程的加快以及建筑工程冬季施工技术的进步，在工程建设中选择冬季施工的做法已经相当普遍。研究冬季施工管理特别是冬季施工中应采取的技术措施是目前工程建设管理者应当充分重视并需重点解决的一项工作任务。本文从冬季施工采取技术措施的必要性出发，论述了冬季施工技术研究所涉及的理论和方法，并以建筑工程中砌体、混凝土、抹灰三大分项工程为重点，归纳并详细介绍了目前在冬季施工中所普遍采用的一些技术手段和措施，为施工管理人员提供了冬季施工方法的理论依据。

建筑工程；冬季施工；技术措施

0 引言

随着我国经济持续快速的发展以及城市化进程的不断加快，工程建设市场的竞争也日趋激烈，建设单位、开发单位为了追求建设项目的经济效益和社会效益，往往尽量压缩建设周期，千方百计赶工期、抢进度。即使在内蒙古这样的高海拔寒冷地区，近年来利用冬季进行施工建设的工程项目也越来越多。与此同时，随着现代工程技术、工程新材料以及工程科学管理的推广和应用,建筑工程冬季施工技术也取得了长足的进步和不断的发展。综合来看，在寒冷地区漫长的冬季中若中断工程建设,势必制约工程项目的建设速度以及资金、设备的周转效率。因此,克服寒冷地区地理、气温条件的种种限制，研究、推广以及应用建筑工程冬季施工技术，制定行之有效的符合不同工程实际的技术、经济和管理措施，是目前工程建设领域革新、发展的大势所趋，也是工程建设管理者应当充分重视和重点解决的一项工作任务。冬季施工管理是一项系统工程，其目的就是在采取科学的技术、经济和管理措施的基础上达到冬季施工项目工期、费用、质量的最佳化。其中，冬季施工的技术措施是冬季施工管理的关键所在，是冬季施工所需施工条件的技术保障，也是本文所要论述和探讨的主要问题。

1 冬季施工采取技术措施的必要性

我国现行建筑工程冬季施工规范规定：当施工地点的室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时即进入冬季施工阶段；连续高于5℃时即可解除冬季施工。在冬季施工阶段内应遵照相关的冬季施工规范和验收规范进行各项工程的施工。

在冬季寒冷的气温条件下进行施工，最直接的后果就是会造成砂浆和混凝土出现结冰现象。当砌筑工程中砂浆遭受冰冻产生冻结后，会使硬化过程暂时停止，并且不产生强度，失去胶结作用；同时砂浆的塑性也在降低，使水平或垂直灰缝的紧密性大大减弱，极有可能在第二年春融期或者后期引起建筑物的不均匀沉降。

正常的施工环境下，混凝土在浇筑后的短时间内就可以凝结并逐渐硬化，其凝结的快慢与养护条件或者说温度有着很大的关系。混凝土一般的凝结温度是在15℃—20℃，养护温度越高，凝结的速度就越快，其强度的增长同时也就越快，反之则越慢。正因为如此，在冬季施工中，混凝土的凝结和冻结呈反比关系。例如：4℃时，混凝土凝结时间比15℃时会延长3倍，但强度依然上升；如果降到0℃以下(一般混凝土的冻结温度是-3℃)，混凝土中的水就会结冰，而水泥和水就无法发生水化作用，此时混凝土中的水泥、砂石和水就成了一堆互相不起作用的混合物，其强度更是无法增长。此外，当水结冰后即水由液相变为固相时，其体积会膨胀约8%—9%，此时会产生大约 20kN/m 的侧压力，这个侧压力的应力值如果大于混凝土的初期强度值，就极有可能撑裂混凝土，同时混凝土的密实性、抗渗性和耐久性能也会大大降低；另外砂石骨料以及钢筋的表面也可能结冰，导致骨料、钢筋与水泥的混合粘结能力降低，混凝土的抗压强度会受到影响，这些都严重威胁到混凝土工程的施工质量。

由此可见，作为建筑工程结构主要构成要素的砂浆和混凝土如果受冻，轻则会造成工程质量缺陷，留下质量隐患，影响使用效果和使用寿命；重则可能引发严重的工程质量事故，甚至导致整个工程建设投资失败。因此，在冬季施工过程中，一定要采取必要的技术措施以及特殊的施工防护手段,满足工程建设所需要的正常的施工条件。

2 冬季施工应采取的技术措施

2.1 砌体工程的冬施技术

砌体工程是建筑工程中重要的分项工程。在混合结构中，砌体是承重结构；在框架结构中，砌体是围护填充结构。砌体材料是通过砌筑砂浆连成整体实施对建筑物的内部分隔和外部围护。针对砌体工程的重要性，在冬季施工过程中对砌体材料特别是砌筑砂浆采取一定的防冻措施就显得非常必要，特别应注意以下几点：

砂浆强度未达到设计强度的70%以前，不可使其受冻。要采取措施保证砂浆的正温砌筑，通常采用砂浆原材料加热、暖棚内拌制砂浆、掺盐法、蓄热法、就近工点拌制等方法。

要采取措施避免砂浆在搅拌、运输、使用过程中温度的过多损失。应随拌随用，避免积存和二次倒运，每次拌制砂浆尽量在30分钟内用完。使用过程中若发生离析、泌水现象时，砌筑前应重新拌和。

砌体所用的砖、砌块在砌筑前应将表面积灰、积雪、冰块清扫干净，一般情况下不得浇水湿润。操作上应按照“三一”砌筑法砌筑，灰缝应控制在10mm以内，砌筑表面不得存在砂浆残留。砌体应当随砌筑随覆盖草袋或彩条布等保温材料养护。有条件的可采用暖棚法养护，即砌体在暖棚内进行砌筑施工，具体方法可参考混凝土工程冬施技术中暖棚法的相应做法。

2.2 混凝土工程的冬施技术

在建筑工程中，混凝土作为重要的结构性材料以及建筑物主体的主要组成部分，其质量关系到建筑结构的安全性、可靠性和建筑物的使用年限。因此，如何保证混凝土工程的质量特别是在冬季施工环境下的施工质量就成为一个业界极为关注并持续研究、探讨的关键性问题。

研究混凝土工程冬季施工技术，其任务就是在明确混凝土最短养护龄期的基础上，采取一定的技术措施和管理手段，避免混凝土因早期受冻而遭到破坏，确保混凝土的强度和各项性能指标符合设计和使用的要求。其研究的方法和理论目前主要有负温混凝土硬化理论和混凝土受冻临界强度理论等。这些方法和理论都是在研究冬季施工环境下，水的状态变化在水泥的水化过程对混凝土强度的增长所造成的影响。研究的重点是如何采取措施保持混凝土内部水的液相状态，在加速水泥的水化过程的基础上让混凝土处于正常温度条件下的预养期内，使混凝土迅速获得不致受冻的最低强度即混凝土的临界强度。

混凝土工程冬季施工的具体方法基本上可分为调整配合比法、蓄热法、外部加热法、添加抗冻外加剂法。比较来看，这些方法各有其一定的适用范围，也各自存在一定的优势和缺点，在工程实际应用中往往会根据需要采取其中两种以上的方法相互结合使用。需注意以下几个方面的问题：

2.2.1 采取调整配合比的方法

只适用于混凝土在0℃左右气温条件下进行的施工。此种方法在水泥的使用上应选择高热或快凝水泥如早强硅酸盐水泥，用以提高混凝土的早期强度。在外加剂的使用上，一种方法是掺加引气剂，其作用是在混凝土内部生成大量的微小气泡，在混凝土配合比不变的情况下增加了水泥浆的体积，使混凝土内水冻结所产生的冻胀压力得到缓解和释放。此外还可以使用早强外加剂，使混凝土在短时间内获得一定的早期强度。还有一种方法是在混凝土中掺加减水剂特别是高效减水剂，同时适量增加水泥用量，尽可能降低混凝土的水灰比，增加其密实性，以最快的速度获得临界强度，提高混凝土的抗冻性。需要留意的是所有外加剂的掺量必须经过试验确定，计量以水泥重量为依据，一般不超过水泥用量的5%，少掺没有效果，多掺不但浪费反而会降低混凝土强度。

2.2.2 采取蓄热法

适用于混凝土在—10℃至-15℃左右气温条件下进行的施工，对于基础工程以及结构体积比较厚大的现浇混凝土工程多采用这种方法。如果气温低于-15℃，并且结构表面系数即外露面积较大时，还需与加强保温、掺入早强剂等措施相配合。

2.2.3 采取外部加热法

主要适用于混凝土在—10℃以上气温条件下且结构体积不算厚大的现浇混凝土工程，是一种利用外部热源对混凝土进行养护的技术，一般分为间接加热和直接加热两种方法。间接加热是利用空气或水作为介质的加热器所产生的热能加热混凝土构件周围的空气，从而获得养护混凝土所需的温度条件,有暖棚法、蒸汽外套法等几种方法。直接加热是利用加热设备直接对混凝土加热进行养护，有电加热法、红外线加热法等几种方法。

2.2.4 采取添加抗冻外加剂的方法

主要用于气温在-10℃以上时混凝土工程的施工，做法是在混凝土内添加强电解质无机盐类(氯盐类、氯盐阻锈类、无氯盐类)、水溶性有机化合物类、有机化合物与无机盐复合类等单体以及复合型防冻剂，使混凝土中的水能够在负温条件下仍保持液相状态并且持续与水泥发生水化作用，加速混凝土的凝结和硬化。此种方法工艺简单，使用过程中首先要对防冻剂本身的质量加以控制，严格进行抽样检查和检验，同时要按照混凝土防冻剂的标准及规范的规定要求进行添加，做到掺量准确，拌合均匀，使混凝土的质量和性能保持均匀和稳定。其次，添加抗冻外加剂的方法经常是与蓄热法等其他冬季施工技术相互结合使用，起到了双保险的作用，确保混凝土的施工质量达到万无一失。

2.3 抹灰工程的冬施技术

抹灰作为一种传统的装饰工程做法，在建筑工程中具有防护和美化两大功能，对提高建筑结构的耐久性能以及降低能源消耗方面也具有重要作用。抹灰工程的质量关系到建筑物室内外装饰工程的质量和整体观感效果，是建筑装饰工程的基础性环节。由于抹灰工程主要是以手工操作为主，其工作量大、湿作业多，施工质量不易保证，尤其是在冬季施工环境下则更容易产生质量通病和系统性质量缺陷。因此，只有采取一定的技术手段和管理措施，才能有效地控制和提升抹灰工程的整体质量，最大限度的保证建筑物的宏观效果和使用功能。在冬季室内外抹灰的实际操作中，要注意以下一些技术问题：

冬季抹灰的方法有热作和冷作之分，热作法是利用外部热源提高和保持操作环境内的温度，使抹灰砂浆在正温条件下硬化和固结的方法。

在采取冷作法施工时，为保证抹灰砂浆不受冻，需要从施工现场围挡、原材料、操作工艺等几方面着手，采取针对性的措施。

无论采取热作法还是冷作法进行冬季抹灰施工，砂浆所用外加剂、水泥等原材料必须存放于材料库内。砂石和石灰如果露天存放，必须覆盖彩条布或草袋进行保温，避免出现冰块和冻结现象。同时砂浆的搅拌也应集中在保温棚内，运输过程中一定要采取保温措施，使用过程中也应做到随用随拌，避免砂浆产生冻结。浇水湿润墙面时要观察温度变化情况，不得出现明水、结冰现象。此外，要严格遵照冬季施工规范加强砂浆配合比、外加剂计量以及试块的留取、检验等管理工作。

3 结论

现阶段冬季施工中可供选择的方法和技术措施有很多，新材料、新工艺的不断推广也使这些方法、技术日趋可靠和成熟。在工程实际应用中，要根据工程项目所处的地理环境、气温状况以及当地能够提供的热源条件，结合工程的结构形式、工期要求、主材和外加剂的性能和价格等因素，选择符合工程实际的、经济、有效的技术措施，使工程项目在冬季施工中也能获得良好的施工质量并取得最佳的投资效益。

[1]中华人民共和国建设部.《建筑工程冬期施工规程》JGJT104-2011.

[2]中华人民共和国建设部.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011).

[3]中华人民共和国建设部.《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2011.

[4]中华人民共和国建设部.《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2011.

A Brief Discussion on the Construction Technology in Winter

JIANG Lu

(Department of Logistics, Baotou Teachers College , Baotou 014030)

With the development of economy, the speeding up of urbanization and the construction of winter construction technology progress. It is very common to choose the winter construction in the engineering construction. Research on winter construction management, especially the winter construction technical measures should be pay attention by project builder. In this paper, from the necessity of winter construction technical measures analyze the theories and methods that involved in winter construction technology. And emphasis masonry, concrete and plaster. Summarized and introduced in detail technical measures used in the current winter construction, provides the theoretical basis of winter construction for construction manager.

Construction; Winter construction; Technical measures

2015-05-11

江陆(1966-)，山东文登人，工程师，研究方向：工程管理。

TU742

A

1004-1869(2015)04-0101-03