冬期施工手册.docx

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冬期施工手册

冬期施工手册

1冬期施工基本知识及理论

1.1基础资料

常温施工一般都比较熟悉，各地差异不大，影响因素亦较少，但对冬期施工来说，由于气温较低，要降低到0℃以下，则常温一套施工方法就不适应了，无论在材料、设备选择、施工方法确定等方面都需要有一些特殊的措施，这些都是由于冬期施工的特殊性带来的。

因此，当日平均气温降低到5℃或5℃以下，或者最低气温降低到0℃或0℃以下时，用一般的施工方法难以达到预期目的，必须采取特殊措施进行施工方能满足要求，即认为进入了冬期施工阶段。

冬期施工特点是：

1.冬期施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故易出现的多发季节，其质量事故出现约占全年事故的三分之二以上，尤以混凝土和地基基础工程居多。

2.质量事故出现的隐蔽性、滞后性。

即工程是冬天干的，大多数在春季开始才暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者返工重来，不仅给工程带来损失，而且影响工程使用寿命。

3.冬期施工的计划性和准备工作时间性强。

这是由于准备工作时间短，技术要求发杂。

往往有一些质量事故的发生，都是由于这一环节跟不上，仓促施工造成的。

因而，对冬期施工基本要求是：

1.加强计划安排。

在北方地区进行工程建设，冬期施工计划安排极其重要。

在全年计划其中，当预计要进行冬期施工时，一般每年7~8月份即应考虑，进行战略性的安排，因为它涉及到我国各地区3~6个月的施工量。

一个好的施工领导者绝不可忽视。

2.抓紧施工准备工作。

其中包括材料、专用设备、能源、暂设工程等。

通常每年不迟于8月份即要抓紧进行。

这一环节上不去，仓促施工，既误工期，又影响质量。

3.编好技术措施。

这是指导施工的纲领性文件，要确定主要技术关键，规定单项工程施工方案编制原则和主要工程的技术规定。

通常在每年9月份即应编制完毕。

4.制定单项工程施工方案。

在冬期施工技术措施等文件指导下，根据国家规范、规程等规定，针对某单项工程特点，编制单项工程施工方案。

内容包括工程进度、施工方法、劳动组织、操作要点、质量要求和试验检测规定等内容，这是进行技术交底和技术培训的主要技术文件之一。

5.重视技术培训和技术交底工作。

这是保证工程质量，加快工程进度的关键。

要学习国家规范和规程中的有关规定，要贯彻技术措施和施工方案，提出工长、工人应知应会的基本要求，必要时尚应对主要技术骨干、工长和班组长进行考核，通过后方可上岗。

经验表明，许多事故常常是由于忽视这一工作环节而造成的。

根据冬期施工定义，确定冬期施工起讫日期。

按当地多年气温资料，并查阅国家或地区气象局资料集即可定出。

根据我国中央气象局1951~1980年间观测资料，定出我国东北、西北、华北地区主要城市的冬期施工起讫日期见表1-1.

我国东北、西北、华北地区主要城市冬期施工起讫日期（日/月）表1-1

城市

日最低气温≤0℃初、终日

日平均气温稳定≤5℃初、终日

初日

终日

初日

终日

辽宁省

开原

彰武

清原

阜新

抚顺

沈阳

黑山

朝阳

建平叶柏寿

本溪

桓仁

锦州

鞍山

宽甸

营口

兴城

绥中

岫岩

盖县

丹东

复县

新金

大连

吉林省

前邬尔罗斯

乾安

扶余

通榆

长岭

吉林

长春

汪清

双辽

敦化

盘石

四平

桦甸

安图松江

靖宇

我国东北、西北、华北地区主要城市冬期施工起讫日期（日/月）续表

城市

日最低气温≤0℃初、终日

日平均气温稳定≤5℃初、终日

初日

终日

初日

终日

抚松

安图天池

临江

通化

长白

集安

黑龙江省

呼玛漠河

塔河

呼中

新林

加格达奇

爱晖

孙吴

嫩江

北安

克山

富裕

伊春

海伦

齐齐哈尔

鹤岗

富锦

明水

铁力

绥化

泰来

安达

宝清

依兰

通河

虎林

哈尔滨

鸡西

尚志

牡丹江

绥芬河

陕西省

榆林

横山

我国东北、西北、华北地区主要城市冬期施工起讫日期（日/月）续表

城市

日最低气温≤0℃初、终日

日平均气温稳定≤5℃初、终日

初日

终日

初日

终日

绥德

吴县

延安

洛川

长武

铜川

华阴华山

宝鸡

西安

武功

商县

佛坪

镇安

略阳

汉中

石泉

甘肃省

肃北野马街

金塔

安西

金塔鼎新

玉门

敦煌

酒泉

张掖

山丹

民勤

永昌

天祝乌鞘岭

景泰

天祝松山

环县

靖远

兰州

榆中

庆阳

会宁

临夏

平凉

都渭

我国东北、西北、华北地区主要城市冬期施工起讫日期（日/月）续表

城市

日最低气温≤0℃初、终日

日平均气温稳定≤5℃初、终日

初日

终日

初日

终日

临洮

夏河

天水

岷县

碌曲

玛曲

武都

青海省

冷湖

祁连托勒

茫崖

祁连

大柴旦

门源

鸟兰德令哈

刚察

格尔木小灶火

乌兰茶卡

西宁

都兰诺木洪

格尔木

民和

都兰

共和

贵德

兴海

同德

五道梁

泽库

玛多

曲麻菜

玛心仁侠母

格尔木托久河

河南外斯

治多

称多清水河

达日

久治

玉树

班玛

我国东北、西北、华北地区主要城市冬期施工起讫日期（日/月）续表

城市

日最低气温≤0℃初、终日

日平均气温稳定≤5℃初、终日

初日

终日

初日

终日

杂多

囊谦

宁夏回族自治区

石嘴山

陶乐

银川

盐池

中卫

中宁

同心

海原

固原

西吉

新疆维吾尔族自治区

哈巴河

阿勒泰

吉木乃

福海

富蕴

和布克塞尔

塔城

青河

托里

克拉玛依

奇台北塔山

博乐阿拉山口

温泉

精河

米泉蔡家湖

奇台

伊宁

乌鲁木齐

巴里坤

哈密七角井

达坂城

伊吾

昭苏

和静巴音布鲁克

吐鲁番

哈密

我国东北、西北、华北地区主要城市冬期施工起讫日期（日/月）续表

城市

日最低气温≤0℃初、终日

日平均气温稳定≤5℃初、终日

初日

终日

初日

终日

和静巴仑台

托克逊库米什

拜城

轮台

库尔勒

库车

阿合奇

蔚犁铁下里克

乌恰托运

柯坪

阿克苏阿拉尔

巴楚

鸟恰

喀什

若芜

莎车

且末

民丰安得河

皮山

和田

民丰

于田

北京市

天津市

河北省

围场

丰宁

承德

张家口

怀来

青龙

遵化

蔚县

唐山

乐亭

霸县

保定

黄骅

沧洲

饶阳

我国东北、西北、华北地区主要城市冬期施工起讫日期（日/月）续表

城市

日最低气温≤0℃初、终日

日平均气温稳定≤5℃初、终日

初日

终日

初日

终日

石家庄

南宫

邢台

山西省

大同

右玉

河曲

五台山

五寨

原平

兴县

阳泉

太原

离石

榆社

介体

隰县

阳城

运城

内蒙古自治区

喜桂图旗图里河

额尔古纳旗

满洲里

海拉尔

鄂伦春旗小二沟

博客图

新巴尔虎右旗

新巴尔虎左旗

科右前阿尔山

科右前索伦

东乌珠木沁旗

阿巴嘎旗

那仁宝力格

西乌珠木沁旗

札鲁特旗

阿巴嘎旗

巴林左旗

阿巴哈纳尔旗

苏尼特左旗

二连浩特

我国东北、西北、华北地区主要城市冬期施工起讫日期（日/月）续表

城市

日最低气温≤0℃初、终日

日平均气温稳定≤5℃初、终日

初日

终日

初日

终日

林西

开鲁

通辽

翁牛特旗

额济纳旗

呼鲁赤古特

达尔罕茂明安联

合旗满都拉

苏尼特右旗

朱日和

敖汗旗宝国图

赤峰

多伦

额济纳旗

化德

达尔罕茂名

安联合旗

乌拉特中后联合旗

四子王旗

潮格旗海力索

额济纳旗

集宁

呼和浩特

临河

阿拉善左旗巴彦毛道

东胜

阿拉善左旗吉兰太

伊金霍洛旗

阿拉善右旗

鄂托克旗

一、有关气象术语、概念、定义

1.气温——指空气中的温度，是将温度计放在通风、荫蔽、离地面1.5m高度处测得的空气温度。

单位：

摄氏度（℃）。

2.平均气温——指在一定时间里空气温度的平均状况。

日平均气温是从02、08、14、20点四次观测所得的气温平均值。

单位：

摄氏度（℃）。

3.最高、最低气温——指在一定时间里极端状况下的气温。

把每日最高气温（或最低气温）按旬或月计算出平均值叫旬（或月）平均最高气温（或平均最低气温）。

单位：

摄氏度（℃）。

4.月极端最高、最低气温——指一月中任何一个时刻出现的极端最高值或最低值，分别称月极端最高或月极端最低气温。

单位：

摄氏度（℃）。

5.地面温度——指直接与土表面接触的温度计所示的温度。

包括地面温度、地面最高温度和地面最低温度。

单位：

摄氏度（℃）。

6.地温——地面和地中不同深度的土温度统称地温。

浅层地温包括离地面5、10、15、20cm深度的地中温度；较深层地温包括离地面40、80、160、320cm深度的地中温度。

单位：

摄氏度（℃）。

7.日照时数——指太阳实照时数，即太阳光受云、雾阻挡外，实际照射到地面的时数。

单位：

小时（h）。

8.日照百分率——实照时数与可照时数的百分比。

单位：

百分率（%）。

9.降水量——空气中水汽凝结落到地面为降水。

降水分液态（雨）、固态（雪、冰雹）。

降水量以落到地面未经蒸发、渗透、流失而积聚的水平面上深度表示。

单位：

毫米（mm）。

10.风速——指空气在单位时间中流动的水平距离。

最大风速为10min平均最大值。

单位：

米/秒（m/s）。

11.寒潮——按国家气象局统一规定，长江以北，当一日气温下降8℃以上，日最低气温达5℃以下者称为一次寒潮天气。

对于严寒地区，下降8℃以上经常可见，因此不专门列入寒潮之中，但降温十分急剧又伴有暴风雪时，要按寒潮发布。

如黑龙江省一年三季（冬、春、秋）大约有5~6次寒潮袭击。

二、我国东北、西北、华北地区主要市、县气象资料

我国东北、西北、华北地区主要市、县的气象资料经整理见附录一。

1.2冻结对混凝土的影响

普通水泥主要含有四种矿物成分，即硅酸三钙（3CaO·SiO2），简写C3S，硅酸二钙（2CaO·SiO2），简写C2S，铝酸三钙（3CaO·A12O3），简写C3A和铁铝酸四钙（4CaO·A12O3·Fe2O3）简写C4AF。

混凝土、砂浆所以具有强度，是由于这四种矿物成分遇到水后，进行水化反应，生成新的水化产物的结果，其反应式如下：

2（3CaO·SiO2）+6H2O3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca（OH）2

2（2CaO·SiO2）+4H2O3CaO·2SiO2·3H2O+Ca（OH）2

3CaO·A12O3+10H2O+CaSO4·2H2O3CaO·A12O3·CaSO4·12H2O

4CaO·A12O3·Fe2O3+10H2O+2Ca（OH）26CaO·A12O3·Fe2O3·12H2O

从上述反应式可看出，其水化反应得以进行，需要温度和水两个重要条件。

这两个条件恰恰是冬期施工中最不利的因素。

冬期温度降低，一是减弱了水的化学活性，使水泥的水化反应减慢，混凝土的强度增长缓慢，另外当温度降低到0℃以下时，水结冰体积膨胀易使混凝土内部结构受到破坏。

所以说，冬期施工主要是研究温度和水变化后，产生的各种影响。

自然界中的水有三种体态：

固相体，液相体，汽相体。

液相水在标准大气压下，沸点温度为100℃，冰点为0℃，在4℃时其密度最大为1。

水在0℃结冰时要释放333.6J（焦耳）的热量，相反冰在溶解时，也要吸收相同的热量。

在常温条件下水随着温度升高，其化学活性也随之增强，当温度降低时，化学活性也随之减弱。

因而在水泥水化反应速度上，也是随着温度的高、低而表现快与慢。

汽相水是水加热到100℃或以上时全部变为汽相。

这时水分子H2O大多是呈单分子状态激烈运动，动能较高，水的化学活性也特强。

如其密闭在一定容积的容器内时，会产生很大的压力。

固相水即冰。

水结冰时体积要膨胀大约9%左右。

而且此时的水分子H2O全部呈集团状态，无运动，只在原位置上少许微弱摆动，动能很小，其化学活性很低，所以水泥能与水进行水化反应。

混凝土在未冻结之前，水在混凝土中基本上呈三种方式存在。

即化学结合水，物理吸附水和自由水。

化学结合水为水泥水化后，生成水化产物的组成部分，随着水化反应的不断进行，水泥水化产物不断增多，这部分水的数量也逐渐增多。

但通常温度的升高和降低，对它基本无影响。

物理吸附水，当混凝土结构形成后，吸附至水泥水化后生成的水化产物凝胶体表面，或者吸附至混凝土内的毛细孔内壁的一层吸附水膜层。

这部分水很少，结冰温度也较低，通常－78℃以下方结冰，它的相态变化对混凝土性能影响不大。

自由水，广泛存在于混凝土的大小不同的毛细孔或大孔中，其数量多少和毛细孔及各类孔的直径有关，当混凝土水灰比大时，毛细孔直径也大，自由水含量也多，反之则少。

这部分水对混凝土性能影响较大。

当温度升高时，它还可以沿毛细孔通道蒸发出去，当温度降低时，它可以在毛细孔内结冰，对混凝土产生破坏作用。

自由水至混凝土毛细孔内结冰的温度与毛细孔直径有关，毛细孔直径越细，结冰温度越低，通常在0.2~—2℃方结冰。

所以对水灰比较低的混凝土如0.35以下，由于混凝土内形成的毛细孔很细，加之自由水含量少，遭冻害程度可能性轻得多。