冬雨期施工技术措施(土木工程施工讲义第23讲)ppt课件.ppt

第23讲 冬雨期施工技术,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,邵阳学院 杨宗耀(教授级高工), 增补内容,路基保温,雪域铺轨,冒雨施工,冬期施工,【教学要求】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。 【教学重点】重点阐述土方工程和砼工程的冬期施工特点及施工技术。,第23讲 冬雨期施工技术,【教学难点】蓄热法的热工计算。 【时间安排】1次课、共2课时。,冬期施工,http:/,http:/,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。,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,共48页 第1页,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 冬期与雨季的施工特点,1.1.2 冬期施工的特点,共48页 第2页,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 冬期施工的特点及要求,共48页 第3页,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。 根据冬期施工方案提前准备施工临时设施、设备、机具、保温、防冻剂材料及劳动防护用品。,1.1 冬期施工的特点及要求,共48页 第4页, 冬期施工前，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 冬期与雨季的施工特点,共48页 第5页,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。,1.2 雨季施工的特点及要求, 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,共48页 第6页,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。,1.2 雨季施工的特点及要求,共48页 第7页,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，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,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,2.1 土方工程冬期施工,第23讲 冬雨期施工技术,共48页 第8页, 地基土的冻胀分类 类不冻胀冻胀率Kd1%，对基础无任何危害； 类弱冻胀冻胀率Kd13.5%，不影响建筑物的安全； 类冻胀冻胀率Kd3.56 %，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,2.1 土方工程冬期施工,类强冻胀冻胀率Kd6%，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,共48页 第9页, 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；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。,2.1 土方工程冬期施工,共48页 第10页, 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,2.1 土方工程冬期施工,翻松耙平进行地基土的保温防冻,共48页 第11页, 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,2.1 土方工程冬期施工,路基覆盖保温材料,共48页 第12页, 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0.51m；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,2.1 土方工程冬期施工, 暖棚保温法：适用于防止已开挖基坑(槽)基土受冻的方法。一种是在基坑(槽)上面铺设木楞、木板和1520mm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。,共48页 第13页,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34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0.41.2m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 土方工程冬期施工,共48页 第15页,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。 回填土工作应连续进行，防止基土或已填土层受冻。,2.1 土方工程冬期施工,共48页 第16页,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 冬期施工技术,共48页 第17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；温度低，硬化慢、强度低。在00C时水化作用基本停止，在30C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。,2 冬期施工技术,共48页 第19页, 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。,2.3 砼工程的冬期施工,共48页 第20页, 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24%； 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。,2.3 砼工程的冬期施工,共48页 第21页, 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。,2.3 砼工程的冬期施工,共48页 第22页, 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,2.3 砼工程的冬期施工, 浇筑装配式结构接头的砼，应先将结合处的表面加热至正温。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，设计无规定时，强度不得低于强度标准值的75%。,融雪化冰,融雪化冰,共48页 第23页,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，使砼在正温条件下达到受冻临界强度的一种常用施工方法。适用于室外最低气温不低于80C（结构表面系数7.5）的结构。,2.3.7 蓄热法及热工计算, 蓄热法的特点：施工简单、不需外加热源、节能、冬期施工费用低，冬期施工应优先采用。只有确定蓄热法不能满足要求时，才考虑选择其它方法。 蓄热法的三个要素：砼入模温度、围护结构的传热系数和水泥水化热值。 蓄热法适用于不太寒冷地区(室外平均气温不低于150C )或表面系数不大于10的厚大结构以及地下结构。,2.3 砼工程的冬期施工,共48页 第24页,蓄热法的热工计算,热工计算按建筑工程冬期施工规程JGJ104-97附录B进行。热工计算程序为： 砼的拌合物温度T0 砼出机温度T1砼浇筑时温度T2 砼浇筑完毕后温度T3, 砼的拌合物温度T0,2.3 砼工程的冬期施工,共48页 第25页,式中： m w水用量（kg）； m ce水泥用量（kg）； m sa砂子用量（kg）； m g石子用量（kg）； Tw水的温度（0C）； Tce水泥的温度（0C）； Tsa砂子的温度（0C）； Tg石子的温度（0C）； w s砂子的含水率（%）； wg石子的含水率（%）； c1水的比热容（kJ/kg）； c2冰的溶解热（kJ/kg）。 当骨料温度大于00C时，c14.2 c20； 当骨料温度小于或等于00C时，c12.1 c2335, 砼拌合物的出机温度T1：,式中：Ti 搅拌机棚内温度（0C）。,2.3 砼工程的冬期施工,共48页 第26页, 热作法施工：是利用房屋的永久或临时热源提高和保持操作环境的温度，人为创造一个正温环境，使抹灰砂浆硬化和固结。热作法一般用于室内抹灰。常用的热源有：火炉、蒸汽、远红外线加热器等。室内抹灰应在屋面防水层已做好的情况下进行。在进行室内抹灰之前，应将门、窗封闭，脚手眼堵好，且室内温度不应低于50C。抹灰前墙体、地面基层应为正温，方能进行施工。抹灰工程结束后，至少应保持7d不低于+50C的室温，方可停止供热。,2.5 装饰工程的冬期施工,2 冬期施工技术,2.5.1 一般抹灰冬期施工,共48页 第41页, 冷作法施工：是在负温下不施加任何采暖措施而进行抹灰作业，称为冷作抹灰。在使用的砂浆中掺入氯化钠等抗冻剂,以降低抹灰砂浆的冰点。掺氯盐的冷作法抹灰，严禁用于高压电源部位。用冻结法砌筑的墙，室外抹灰应待其完全解冻后施工。不得用热水冲刷冻结的墙面或用火消除墙面的冰霜。冷作抹灰砂浆抗冻外加剂的掺量，应根据预计环境温度而定。,2.5.2 其他装饰工程的冬期施工,冬期进行油漆、刷浆、裱糊、饰面工程，应采用热作法施工。室内温度应保持平衡，不得突然变化，低于规定的室内温度。否则不能保证工程质量。 冬期气温低，油漆会发黏不易涂刷，涂刷后漆膜不易干燥。可在油漆中加入一定量的催干剂，保证在24h内干燥。,2.5 装饰工程的冬期施工,共48页 第42页, 预防为主的原则：做好临时排水系统的总体规划，提前准备做好雨季施工所需材料、设备，编制有针对性的雨季施工措施。,3 雨季施工技术措施,第26讲 冬雨期施工技术,3.1 雨季施工原则, 统筹规划的原则：根据“晴外、雨内”的原则，组织合理的工序穿插，对不适宜雨季施工的工程要提前或暂不安排，土方工程、基础工程、地下构筑物工程等雨季不能间断施工的，要调集人力组织快速施工，尽量缩短雨季施工时间。 掌握气象变化情况：重大吊装，高空作业、大体积砼浇筑等更要事先了解天气预报，确保作业安全和保证砼质量。 安全的原则：现场临时用电线路要绝缘良好，电源开关箱、配电箱、电缆线接头、箱、电焊机等须有防雨措施。,共48页 第43页,3.2 土方与基础工程, 雨季进行基坑或边坡土方施工时，应编制切实可行的施工方案、制定有针对性的施工技术措施和安全措施。 基坑或边坡土方施工须严格按规定放坡，雨季施工的工作面不宜过大，应逐段、逐片地分期完成。基坑(槽)挖到标高后，及时验收并浇筑砼垫层。 基坑开挖时，应沿基坑边做小土堤，防止地表水流入基坑;基坑内设排水沟和集水井，及时抽排坑内积水。 加强对边坡和支撑稳定状况的监测检查。发现裂缝和塌方及时组织撤离，采取加固措施并确认后，方可继续施工。 施工道路距基坑上口5m。基坑上口3m范围内不得堆物和弃土。 全文地址：http:/,3 雨季施工技术措施,共48页 第44页,