陳光明
中國葛洲壩集團(tuán)路橋工程有限公司 湖北 宜昌 443000
冬季鋼筋混凝施工會(huì)面臨一些較難規(guī)避的技術(shù)問題,包括鋼筋在寒冷天氣下會(huì)呈現(xiàn)出一定冷脆性,在完成冷拉、冷拔時(shí),極易出現(xiàn)鋼筋斷裂,引發(fā)傷人事件。而在混凝土運(yùn)輸與澆筑的過程中,由于天氣寒冷,造成原材料溫度下降影響凝結(jié)。針對這一系列有關(guān)鋼筋混凝土所存在的施工難點(diǎn),需要從技術(shù)角度展開深入分析與探究,深度解剖冬季施工難點(diǎn)問題,并尋找到產(chǎn)生問題的癥結(jié)所在,以此提出有效性解決策略,推動(dòng)各項(xiàng)防凍舉措高效落地,以期起到良好優(yōu)化作用。
在完成土木建筑工程施工的過程中,鋼筋以及混凝土作為兩種最為關(guān)鍵和重要的建筑原材料,也是受到天氣影響較深的建筑問題[1]。尤其是針對鋼筋而言,由于金屬獨(dú)特的材料特征和性質(zhì),在嚴(yán)寒天氣下進(jìn)行施工技術(shù)操作,會(huì)出現(xiàn)一系列無法避免的施工問題,包括金屬的冷脆性,會(huì)使其在進(jìn)行液壓以及冷拉之時(shí),因鋼筋脆性而產(chǎn)生斷裂。同時(shí),在實(shí)施預(yù)應(yīng)力作業(yè)之時(shí),預(yù)應(yīng)力的夾具也會(huì)受到低溫影響而出現(xiàn)裂紋,因此在使用的過程中更容易發(fā)生破裂,從而飛出傷人。這不僅會(huì)給后續(xù)施工操作作業(yè)帶來不可控的負(fù)面影響,還會(huì)造成建筑工程施工難度增加,使整體建筑工程施工質(zhì)量難以得到切實(shí)保障。
此外,鋼筋之間的焊接也是較為重要的建筑工程技術(shù)手段。但在低溫嚴(yán)寒的空氣中會(huì)給焊接工作造成一定阻礙,包括風(fēng)雪影響以及低溫影響等,都會(huì)使焊接點(diǎn)出現(xiàn)溫差,從而影響焊接之后的牢固性與粘性。尤其是在焊接口接觸到冰雪后,會(huì)由于冰的附著而造成焊接點(diǎn)無法完全銜接,在冰雪融化之后,焊接點(diǎn)出現(xiàn)缺口,從而無法承載較大的負(fù)重,會(huì)給建筑體的日后使用安全埋下未知隱患,也會(huì)引發(fā)后續(xù)一系列的加固工作,繼而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此,在低溫天氣下進(jìn)行鋼筋作業(yè)主要會(huì)影響以上幾個(gè)方面,包括鋼筋焊接的強(qiáng)度降低以及鋼筋在操作時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂,出現(xiàn)傷人事件,都需要引起高度關(guān)注,以此尋找到最佳解決之策。
混凝土是由砂石以及水等材料進(jìn)行混合攪拌而形成的建筑材料[2]。眾所周知,進(jìn)入低溫天氣的冬季,混凝土在攪拌過程中會(huì)由于天氣寒冷而發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象,因此相對影響最終混凝土的混合物形成效果。如此極易引發(fā)無法避免的后續(xù)問題,包括混凝土強(qiáng)度降低以及混凝土出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象。而一旦混凝土出現(xiàn)凍結(jié)以及混凝效果不佳的情況,就會(huì)影響混凝土在澆筑時(shí)的硬度和強(qiáng)度,無法滿足高質(zhì)量建筑工程建筑標(biāo)準(zhǔn)要求。這不僅為接下來的建筑工作造成難點(diǎn)和障礙,還影響對建筑工程的科學(xué)規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì),造成建筑工程建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)行效率降低。
此外,混凝土攪拌發(fā)生凍結(jié),也會(huì)造成后續(xù)開裂問題。由于混凝土中包含大量水分子,在相對寒冷的冬季水分子會(huì)由于活性變慢而出現(xiàn)凝結(jié)。水分子由液態(tài)轉(zhuǎn)變成為固態(tài)之后,體積相較于液態(tài)而言會(huì)增大,一旦氣溫回升,固體水再次轉(zhuǎn)化為液態(tài)水,則會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)大量縫隙,繼而出現(xiàn)開裂問題,需要后期投入更多工作進(jìn)行縫隙回填,或是出現(xiàn)返工情況,拖延整體工作進(jìn)度,影響建筑工程施工質(zhì)量。因此,冬季施工因天氣寒冷問題,造成混凝土在攪拌過程中發(fā)生凍結(jié),繼而出現(xiàn)開裂以及影響混凝土混合材料整體硬度與強(qiáng)度的施工問題。在冬季開展混凝土攪拌工作時(shí),需要重點(diǎn)規(guī)避以上難點(diǎn),從而提高混凝土在冬季施工時(shí)的可操作性,提高混凝土材料結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
混凝土養(yǎng)護(hù)作為正式開展施工操作之前的準(zhǔn)備工作,在進(jìn)入冬期之后也會(huì)面臨諸多工作難點(diǎn)。其中較為重要的就是,如何確保在最佳養(yǎng)護(hù)期對混凝土進(jìn)行施工操作,只有在最佳混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間之內(nèi)完成作業(yè),才能使混凝土在進(jìn)行澆筑時(shí)達(dá)到最佳硬度和強(qiáng)度,呈現(xiàn)出最佳施工效果。但混凝土養(yǎng)護(hù)期會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生改變,尤其是在進(jìn)入低溫天氣之后,最佳混凝土養(yǎng)護(hù)期會(huì)相對縮短,而溫度提高,養(yǎng)護(hù)期也會(huì)隨之增加。但在實(shí)際操作的過程中,現(xiàn)場一線施工工人常常不注重混凝土的最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)期,而是按照個(gè)人工作安排完成混凝土養(yǎng)護(hù)以及澆筑工作,使混凝土的整體結(jié)構(gòu)性無法得到切實(shí)保障。
同時(shí),對混凝土的澆筑場所的選擇,也沒有根據(jù)混凝土養(yǎng)護(hù)情況進(jìn)行調(diào)整?;炷翑嚢韫ぷ骺砷_展的施工場所包括室內(nèi)與室外。室外地域空曠,更加利于混凝土的攪拌。而室內(nèi)由于空間狹小,在攪拌過程中容易揮發(fā)粉塵,從而出現(xiàn)嗆咳。因此操作工人在進(jìn)入冬季工期時(shí),也會(huì)為了攪拌操作的便捷性而選擇戶外攪拌。這不僅會(huì)使混凝土受到空氣與溫度影響出現(xiàn)凝結(jié),還會(huì)影響混凝土攪拌效率和質(zhì)量,在如此惡劣的天氣條件,也未能形成最佳混凝土攪拌條件,使整體強(qiáng)度降低,難以充分達(dá)到建筑硬度標(biāo)準(zhǔn)。因此,根據(jù)以上冬季鋼筋混凝土施工問題,需要從技術(shù)角度出發(fā),規(guī)劃出解決冬季鋼筋混凝土施工問題的有效辦法。
根據(jù)進(jìn)入冬季施工環(huán)境的規(guī)定可知,室外天氣連續(xù)多天持續(xù)低于5℃的環(huán)境,則可定義為進(jìn)入冬期施工[3]。而在預(yù)判到即將進(jìn)入冬季施工之前,需要根據(jù)鋼筋以及混凝土在冬季施工的難度進(jìn)行有效防護(hù)工作,防止材料在進(jìn)入5℃溫度中出現(xiàn)凝結(jié)和材料凍結(jié)的現(xiàn)象,為后續(xù)施工問題做好預(yù)防和防微杜漸。為此,需要相關(guān)工作人員積極做好冬季建筑施工工程的預(yù)備工作,結(jié)合冬季施工條件以及鋼筋和混凝土在溫度較低時(shí)的特性進(jìn)行預(yù)備和有效防護(hù),以確保在進(jìn)入冬季施工后,相關(guān)建筑材料也具備實(shí)施條件,滿足相關(guān)要求,做到風(fēng)險(xiǎn)可控的終極建筑工程技術(shù)施工目標(biāo),從而大幅度提高建筑材料利用效率。
首先,在冬期正式來臨之前,需要對已經(jīng)準(zhǔn)備好的建筑材料進(jìn)行有效防護(hù)操作。如針對鋼筋以及建筑混凝土模板等材料設(shè)施,可采用塑料薄膜,將其覆蓋到鋼筋以及建筑模板之上,將操作面進(jìn)行嚴(yán)密覆蓋,利用塑料膜的保溫效果,隔絕內(nèi)部材料與外部空氣接觸,從而達(dá)到最佳保溫效果,防止材料出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象。其次,需要為冬季混凝土攪拌提供良好攪拌場所,使室內(nèi)溫度能夠達(dá)到滿足混凝土攪拌的溫度條件以及濕度條件。最后,相關(guān)工作人員需定期檢查冬期準(zhǔn)備工作的進(jìn)度和完成效果,在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)上報(bào),并研究出最佳解決策略,使建筑工程在正式進(jìn)入冬期后也能進(jìn)行有序開展。
根據(jù)對鋼筋混凝土冬季施工難點(diǎn)的分析可知,焊接是鋼筋在室外進(jìn)行施工操作的一大難點(diǎn),會(huì)因天氣問題而影響焊接牢固性。從而使鋼筋結(jié)構(gòu)無法起到良好支撐作用,極容易出現(xiàn)坍塌以及斷裂的建筑風(fēng)險(xiǎn)。而針對這一問題,需要相關(guān)工作人員提出可行性解決方案,為焊接工作提供有效施工空間,并創(chuàng)造積極施工條件,切實(shí)突破冬季鋼筋焊接的施工難點(diǎn)。在冬季施工針對鋼筋展開焊接工作之時(shí),需要將施工工序轉(zhuǎn)移到室內(nèi),并嚴(yán)格把控室內(nèi)的操作溫度,以確保焊接點(diǎn)沒有發(fā)生虛焊以及凍結(jié)的現(xiàn)象,影響整體焊接成果。為此,工作人員可采用室內(nèi)焊接,提升焊接技術(shù)手段,從而確保焊接強(qiáng)度,提高整體施工質(zhì)量。
例如:在正式進(jìn)入冬季施工之際,建筑工人應(yīng)將需要焊接的鋼筋用保溫材料進(jìn)行包裹轉(zhuǎn)移到室內(nèi)之中,由焊接技術(shù)人員將鋼筋的焊接操作在室內(nèi)進(jìn)行。并要求溫度測量人員把控室內(nèi)溫度,創(chuàng)造良好焊接條件,降低施工風(fēng)險(xiǎn)。而在焊接的過程中需要嚴(yán)格檢查鋼筋結(jié)構(gòu)材料是否粘連冰雪,加大通風(fēng)力度,保障室內(nèi)與室外的良好通風(fēng)條件,使鋼筋表面充分干燥。在完成一系列準(zhǔn)備工作之后,則可由相關(guān)技術(shù)人員對鋼筋進(jìn)行全面焊接。如此,不僅能夠在冬季創(chuàng)造良好鋼筋焊接工作平臺(tái)與環(huán)境,還能夠進(jìn)一步保障整體鋼筋焊接效果,降低出現(xiàn)虛焊以及焊接點(diǎn)缺口的重大焊接問題,使整體施工質(zhì)量得到保障。
由于冬天溫度較低,在混凝土進(jìn)行攪拌的過程中極容易出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象,除了將攪拌場地從室外轉(zhuǎn)移到室內(nèi)等方式,也要通過添加其他技術(shù)手段的方式來防止混凝土出現(xiàn)凝結(jié)。以免影響整體施工進(jìn)度,避免出現(xiàn)廢料,造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。其中最為有效的防凍方法就是加入防凍劑以及其他防凍材料,并嚴(yán)格控制相關(guān)施工溫度,以此創(chuàng)造最佳混凝土澆筑條件。為此,相關(guān)工作人員可從兩個(gè)角度出發(fā),思考解決混凝土凝結(jié)的問題,包括在混凝土中增加混凝土防凍劑,以及提高施工環(huán)境中的溫度,從而抓住混凝土建筑材料結(jié)構(gòu)特性,為建筑施工在冬季的有序進(jìn)行提供有力支撐,以此達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化施工標(biāo)準(zhǔn)。
為高效達(dá)到這一施工條件,相關(guān)工作人員可參考如下技術(shù)措施:對于加入防凍劑材料而言,需要添加的防凍劑應(yīng)滿足防凍性達(dá)零下15℃,在運(yùn)輸混凝土的過程中,確保運(yùn)裝混凝土的罐車其內(nèi)部溫度不低于10°,并利用相關(guān)保溫被進(jìn)行全面包裹,以便于現(xiàn)場澆筑。對于控制施工溫度而言,需要在施工前對現(xiàn)場的溫度進(jìn)行檢測,檢測內(nèi)容主要包括初期溫度、入模溫度、大氣溫度以及養(yǎng)護(hù)溫度等。其中養(yǎng)護(hù)溫度需達(dá)到4兆帕標(biāo)準(zhǔn),每晝夜測繪一次,而大氣溫度一般為每晝夜測4次。如此,方能給混凝土的攪拌以及運(yùn)輸和澆筑創(chuàng)造最佳施工條件,充分推動(dòng)優(yōu)質(zhì)冬季施工防凍技術(shù)的應(yīng)用,以提高冬季施工的可靠性。
在完成混凝土攪拌工作之時(shí),對相關(guān)材料進(jìn)行加熱,也能有效避免出現(xiàn)材料凝結(jié)問題[4]。然而,對材料的加熱卻是技術(shù)含量較高的建筑技術(shù)手段,需要根據(jù)材料性質(zhì)選擇需要加熱以及不可加熱的建筑材料。并將溫度控制在可控范圍之內(nèi),從而有效抵御外界冷空氣入侵,防止出現(xiàn)凝結(jié),以此順利完成混凝土的攪拌和運(yùn)輸。這就需要相關(guān)技術(shù)人員對建筑混凝土材料進(jìn)行分析,利用材料特性劃分出可加熱以及不可加熱的材料,認(rèn)識(shí)到不可加熱材料加熱后對混凝土建筑材料產(chǎn)生的負(fù)面影響,從而在技術(shù)上進(jìn)行升級優(yōu)化。使混凝土攪拌能夠在冬季中充分進(jìn)行,并高度滿足冬季施工建筑要求,有效推動(dòng)建筑工程施工進(jìn)度。
例如:由于混凝土是一種混合性復(fù)合建筑材料,包括水泥、砂石以及其他攪拌物,其中水在混凝土混合物中的占比較大。但因水的特性,若在混凝土攪拌之前將水進(jìn)行加熱,則在攪拌的過程中出現(xiàn)假凝現(xiàn)象,即出現(xiàn)假性混凝土凝結(jié),在后續(xù)施工操作中會(huì)發(fā)生開裂現(xiàn)象。所以加熱砂石則成了最好的選擇,不僅能夠提高混凝土混合物的整體溫度,還會(huì)使混凝土的攪拌效果呈現(xiàn)出最佳狀態(tài),充分滿足冬季混凝土施工條件。因此,相關(guān)工作人員應(yīng)在冬季建筑工程中加熱砂石,繼而完成混凝土的攪拌工作,增加混凝土建筑材料的利用效果,降低施工成本,為接下來的澆筑工作提供有力支持。
所謂混凝土養(yǎng)護(hù)期齡是指混凝土的最佳使用時(shí)間,在最佳時(shí)間內(nèi)完成混凝土澆筑后的使用,會(huì)使混凝土的應(yīng)用強(qiáng)度得到明顯保障[5]。而混凝土養(yǎng)護(hù)的時(shí)長會(huì)根據(jù)溫度發(fā)生變化,其中影響溫度的條件有許多,加之室內(nèi)與室外之間的溫差存在較大差異,光照也會(huì)影響室內(nèi)與室外的溫度,這就給混凝土的養(yǎng)護(hù)期齡判斷造成諸多不可控影響因素,需要結(jié)合實(shí)際情況對混凝土進(jìn)行使用,確保在最佳時(shí)間內(nèi)完成對混凝土的使用,從而提高混凝土模板整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,用高水平冬期混凝土施工技術(shù)打開全新建筑格局。
例如:若混凝土是于戶外完成攪拌,而累加的養(yǎng)護(hù)溫度升至650℃以上,其最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)長可判定為27天,在這一時(shí)間內(nèi)完成建筑模板的使用工作是最佳的混凝土使用時(shí)間。但由于冬季普遍氣溫較低,在混凝土完成攪拌之后,所累加的養(yǎng)護(hù)溫度會(huì)受到天氣低溫影響而隨之下降,最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)長也會(huì)逐漸縮短。需要利用技術(shù)手段完成升溫或提高混凝土澆筑效率,確保在最佳時(shí)間內(nèi)完成混凝土澆筑。因此,需要充分明確混凝土養(yǎng)護(hù)期,以確保整體建筑工程施工質(zhì)量,繼而在冬季營造良好施工環(huán)境。
綜上所述,鑒于冬季天氣對鋼筋混凝土施工造成的深遠(yuǎn)影響以及負(fù)面作用,相關(guān)工作人員應(yīng)直面冬季鋼筋混凝土的施工難點(diǎn),包括鋼筋焊接強(qiáng)度降低,極易發(fā)生開裂以及增加工程施工風(fēng)險(xiǎn)。繼而結(jié)合以上施工技術(shù)難點(diǎn),探索解決鋼筋混凝土冬季施工問題的有效辦法,利用技術(shù)手段,防止施工材料在嚴(yán)寒天氣中出現(xiàn)凍結(jié),嚴(yán)格測量相關(guān)施工溫度,將攪拌砂石進(jìn)行加熱,選擇良好天氣下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。以此切實(shí)規(guī)避冬季施工難點(diǎn),提高整體建筑工程施工質(zhì)量。