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1、建筑施工技术与安全 八 季节性施工 1冬期与雨季施工特点2冬期施工技术3雨期施工技术措施 季节性施工是指工程建设中按照季节的特点进行相应的建设 考虑到自然环境所具有的不利于施工的因素存在 应该采取措施来避开或者减弱其不利影响 从而保证工程质量 工程进度 工程费用 施工安全等各项均达到设计或者规范要求 1冬期与雨季的施工特点 我国地域辽阔 气候变化大 冬期的低温和雨季的降水 常使土木工程施工无法正常进行 从而影响工程的进展 若能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行冬期与雨季施工 对缩短工期 确保工程质量 降低工程费用具有重要意义 红沿河核电厂2号机组核岛筏基砼冬期施
2、工 1 1 1冬期施工的定义 1 1冬期施工的特点及要求 当室外平均气温连续5天低于50C 或最低气温降至00C及00C以下 须采取特殊措施进行施工方能满足质量要求时 即认为进入了冬期施工阶段 冬期施工条件差 环境不利 是工程质量事故的多发季节 尤以砼和基础工程居多 冬期质量事故具有隐蔽性和滞后性 冬季施工 春季才能暴露 处理难度大 影响工程使用寿命 冬期施工的计划性和时间性强 准备工作时间短 技术要求复杂 仓促施工极易发生工程质量事故 1 1 2冬期施工的特点 1 1 3冬期施工的要求 加强计划安排 冬期施工计划安排极其重要 当预计要进行冬期施工时 应提前进行冬期施工计划的安排 抓紧施工准备
3、工作 包括材料 专用设备 能源 暂设工程等 应提前抓紧进行 仓促施工 既误工期 又影响质量 编制专题施工方案 根据国家规范 规程 编制指导冬期施工的专题施工方案 制订技术措施 在冬期施工的专题施工方案中 根据工程特点 明确冬期施工的技术关键 制订冬期施工的技术措施 重视技术培训和技术交底 对主要技术骨干 工长和班组长进行冬期施工的应知应会培训和考核 合格后方能上岗 1 1 4冬期施工的准备工作 搜集当地有关气象资料 作为选择冬期施工技术措施的依据 安排好冬期施工项目 编制冬期施工技术措施或方案 将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临时设施 设备 机具
4、 保温 防冻剂等材料及劳动防护用品 冬期施工前 对配制防冻剂的人员 测温保温人员 锅炉工等 应专门组织冬期施工技术培训 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 防一氧化碳中毒 防滑 防止锅炉爆炸等知识和技能 雨季是指在降雨量超过年降雨量50 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 经常出现暴雨或雷击 降雨会引起工程停工 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 突然性 由于暴雨 雨水倒灌 边坡坍塌等事故及山洪 泥石流等灾害往往不期而至 需要及早进行雨季施工的准备和防范措施 突发性 突发降雨对土木建筑结构和地基持力层的冲刷和
5、浸泡具有严重的破坏性 持续性 雨季时间很长 阻碍了工程 主要包括土方工程 屋面工程等 的顺利进行 拖延工期 1 2 2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 将不宜在雨季施工的分项工程提前或延后安排 对必须在雨季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 做到晴天抓紧室外工作 雨天安排室内工作 尽量缩小雨天室外作业时间和工作面 密切注意气象预报 做好抗强台风 防汛等准备工作 必要时应及时加固在建的工程 做好建筑材料的防雨防潮工作 冒雨施工 1 2 3雨季施工的准备工作 现场排水 施工现场的道路 设施必须做到排水畅通 尽量做到雨停水干 要防止地面水排入地下室 基础 地
6、沟内 要做好对危石的处理 防止滑坡和塌方 应做好原材料 成品 半成品的防雨工作 水泥应按 先进先用 后进后用 的原则 避免久存受潮而影响水泥的性能 木门窗等易受潮变形的半成品应在室内堆放 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作等 在雨季前做好施工现场房屋 设备的排水防雨措施 备足排水需用的水泵及有关器材 准备适量的塑料布 油毡等防雨材料 定义 含水的松散岩石和土体 当温度处于00C或负温时 其水分转变为结晶状态且胶结了松散的固体颗粒 称为 冻土 温度已达00C或00C以下 但不含冰和未被冰所胶结的土体则称为 寒土 冻土的分类 多年冻土 冻结状态持续3年以上 季节冻土 每年冬季冻结
7、 夏季全部融化 瞬时冻土 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 2冬期施工技术 2 1土方工程冬期施工 地基土的冻胀分类 类不冻胀 冻胀率Kd 1 对基础无任何危害 类弱冻胀 冻胀率Kd 1 3 5 不影响建筑物的安全 类冻胀 冻胀率Kd 3 5 6 地面松散或隆起 道路翻浆 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 类强冻胀 冻胀率Kd 6 道路翻浆严重 浅埋基础的建筑物将可产生严重破坏 即使基础埋深超过冻深 也会因切向冻胀力而使建筑物破坏 强冻胀土 冻胀的主要影响因素 土的类别影响 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
8、 粘土次之 含水量的影响 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 只有超过塑限的那部分含水量会产生冻胀 土的密度影响 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 温度对冻胀的影响 负气温持续时间性长 冻胀绝对量大 土温在起始冻温到 30C之间为冻胀剧烈增长阶段 土温在 3 70C时为冻胀缓慢增长阶段 负温再增长 冻胀几乎不再增长 荷载的影响 在土体上附加荷载能减小土体的冻胀 翻松表土耙平法 在预先确定冬季挖土的地面上 将表土翻松并耙平 翻松的土层中充满空气的孔隙可降低土层的导热性 翻松耙平的深度根据当地土层冻结深度确定 一般在入冬
9、之前的秋季进行施工 2 1 3地基土的保温防冻 翻松耙平防冻法 翻松耙平进行地基土的保温防冻 覆盖保温材料法 对已开挖的基槽 坑 保温材料铺设在基槽 坑 底表土上面 靠近基槽 坑 壁处 保温材料需加厚 对未开挖的基槽 坑 保温材料铺设宽度为土层冻结深度的两倍与基槽 坑 宽度之和 适用于面积较小的地面防冻或较小的基槽 坑 防冻 覆盖保温材料法 路基覆盖保温材料 覆雪保温法 大面积的土方工程可在地面上设篱笆或雪堤 高度一般为0 5 1m 基坑 槽 土方工程可在基坑 槽 位置的地面上挖积雪沟 将雪填满 防止未挖掘的土层冻结 适用于降雪量较大的地区 覆雪保温防冻法 暖棚保温法 适用于防止已开挖基坑 槽
10、 基土受冻的方法 一种是在基坑 槽 上面铺设木楞 木板和15 20mm的保温材料 另一种是在基坑 槽 底面铺设珍珠岩袋 稻草 炉渣等保温材料 然后搭设塑料大棚 它通过散热和吸取冷气 将冻土层温度始终控制在0摄氏度以下 使冻土不发生融化 保证路基和路面结构稳定 不发生沉陷和变形 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态环境的破坏 青藏铁路在施工中采用热棒技术 2 1 4冻土的开挖 人工开挖 适用于面积较小的沟槽 坑 和不适宜大型机械的地方 一般是一个人用尖镐刨或3 4人一组用铁楔子劈冻土 爆破法开挖 冻土层厚度小于2m时 应采用爆破法开挖冻土方 机械开挖 当冻土层厚度为0 4m
11、以内时 可用挖掘机 松土机等土方机械开掘冻土层 如冻土层厚度超过0 4 1 2m时 可用打桩机破碎或重锤击碎冻土 然后用装载机或正 反铲装车运出 多轮斗式挖掘机进行冻土开挖 2 1 5冻土回填 房屋内部不允许用冻土回填 回填地下管道的沟槽时 管顶上50cm厚范围内不得用冻土回填 50cm以下部分冻土体积不得超过15 构筑物及有路面的道路 路基范围内管沟不得用冻土回填 为确保冬季回填的质量 必要时可用干砂土进行回填 在冻胀土上的地梁 桩基的承台 其下面有可能被冻土隆起 要回填炉渣 矿渣等松散材料 所有回填地方 均须排除积水 清除冰块等杂物 其每层填铺厚度一般不超过20cm 用夯锤实或碾压机压实
12、回填土工作应连续进行 防止基土或已填土层受冻 2 2钢筋工程的冬期施工 钢筋随着温度的降低 屈服点 抗拉强度提高 伸长率和冲击韧性下降 存在冷脆现象 当钢筋存在缺陷时 可能发生脆断 负温下的结构配筋优先选用小直径 且分散配置 不得采用排筋密焊配筋 预应力砼构件不宜采用无粘结构造形式 后张法砼构件 孔道灌浆要密实 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试验验证 能使预应力钢筋产生刻痕或咬伤的锚夹具应进行负温性能试验 负温下使用的钢筋 在运输 加工过程中防止产生撞击 刻痕等缺陷 使用 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 2 2钢筋的负温焊接
13、 当环境温度低于 50C时 钢筋焊接接头应优先选用闪光对焊 也可使用电渣压力焊和电弧焊 焊工须持有钢筋焊工上岗证 负温下施焊前须进行现场条件下的焊接性能试验 合格后方可施焊 负温下焊接时应调整焊接工艺参数 使焊缝和热影响区缓慢冷却 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 应采取挡风措施 焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪 当环境温度低于 200C 不得进行施焊 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 温度低 硬化慢 强度低 在00C时水化作用基本停止 在 3
14、0C时砼中的水开始结冰 当室外平均气温连续5天低于50C时 应采取冬期施工措施 2 3砼工程的冬期施工 2 3 2冻害对砼质量的影响 砼在初凝前或刚初凝即受冻害 水泥来不及水化或水化刚开始 本身无强度 水泥受冻处于 休眠 状态 恢复正常养护后 强度可重新发展至与未受冻基本相同 砼在初凝后 强度很小时遭受冻害 砼内部产生二种应力 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 当砼达到某一强度 其产生的粘结应力大于冻胀应力时 砼内部
15、不产生微裂缝 解冻后强度能正常增长至原设计强度等级 只不过增长较缓慢而已 这一强度值 我们称之为 砼受冻临界强度 2 3 3 砼受冻临界强度 临界强度与水泥的品种 砼强度等级有关 硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的砼为设计强度等级的30 矿渣硅酸盐水泥配制的砼为40 但C10及以下的砼不低于5MPa 优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 水泥强度等级不低于42 5级 最小水泥用量不少于300kg m3 水灰比 0 6 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含引气成分的外加剂 含气量宜控制在2 4 在钢筋砼中掺用氯盐类防冻
16、剂时 氯盐掺量不得大于水泥重量的1 砼必须振捣密实 不宜采用蒸汽养护 薄壁结构 中重级工作制吊车梁 动力基础 水工构筑物 预应力砼以及高温 高湿环境中的结构 与酸碱及硫酸盐相接触的结构等不准掺用氯盐 原材料的加热 优先采用加热水的办法 当加热水仍不能满足要求时 再对骨料进行加热 水和骨料的加热温度一般不超过800C和600C 当水 骨料达到规定温度仍不满足热工计算要求时 可提高水温至1000C 但水泥不得与800C以上的水直接接触 2 3 5砼的搅拌 水泥不得直接加热 宜采用 暖棚法 加热并存放 搅拌前 先用热水或蒸汽冲洗搅拌机 投料时 先投骨料和已加热的水 然后再投入水泥 水泥不应与800C以上的水直接接触 避免水泥假凝 外加剂应与水泥同时加入 拌制掺有外加剂的砼时 搅拌时间应比常温时间延长50 砼拌合物出机温度不宜低于100C 入模温度不宜低于50C 不得在强冻胀性地基土上浇筑砼 在弱冻胀性地基土上浇筑时 基土应进行保温 以免遭冻 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一层砼覆盖前应不低于20C 采用加热养护时 也不得低于20C 2 3 6砼的浇筑 浇筑装配式结构接头
