季节性地基基础施工

中等职业教育建筑工程施工专业规划教材1主编：曹海成李娟单元8季节性地基基础施工地基与基础工程施工DiJiYuJiChuGongChengShiGong掌握地基基础冬期施工的施工措施；2.掌握地基基础雨期施工的施工措施；3.能进行各种季节性地基基础施工问题的处理；4.具备编写季节性地基基础施工方案的能力。冬期施工的基本原则是：确保工程质量；冬期施工过程中，做到安全生产；工程项目的施工要连续进行；制定冬期施工方案（措施）要因时因地因工程制宜，既要求技术上可靠，同时要求经济上合理；应考虑所需的热源和材料有可靠的来源，减少能源消耗；力求施工点少，施工速度快，缩短工期；凡是没有冬期施工方案（措施），或者冬期施工准备工作未做好的工程项目，不得强行进行冬期施工；必须制定行之有效的冬期施工管理措施。58.1冬期地基基础施工℃，且含水的各类土称为冻土，其土层的厚度叫冻结深度，一年中的最大值称为最大冻深。地基土冻结后，体积比冻前增大的现象称为冻胀。通常用冻胀量、冻胀率表示冻胀的大小。土的冻胀量反映了土冻结后平均体积的增量，用下式进行计算：68.1.1土方工程冬期施工8.1冬期地基基础施工=Vi–V0式中：ΔV——冻胀量(平均体积增量，)；Vi——冻后土的体积(cm³)；V0——冻前土的体积(cm³)。土的冻胀率反映了土体冻胀后体积增大的百分率，用Ka表示：7%100%100V-V000iVVVKa8.1冬期地基基础施工按季节性冻土地基冻胀量的大小及其对建筑物的危害程度，将地基土的冻胀性分为4类：Ⅰ类不冻胀：一般冻胀率小于1%，对敏感的浅基础也无任何危害。Ⅱ类弱冻胀：一般冻胀率在1%～3.5%之间，对浅基础的建筑物无危害。在最不利的条件下，可能产生细小的裂缝，但不影响建筑物使用的安全。Ⅲ类冻胀：一般冻胀率在3.5%～6%之间，浅埋基础的建筑物将产生裂缝。Ⅳ类强冻胀：一般冻胀率大于6%，浅埋基础的建筑物将产生严重破坏。88.1冬期地基基础施工地基土的防冻保温地基土的保温防冻是在进入冬期施工之前，采取土层表面覆盖保温材料或将表层土翻动等措施使地基土层免遭冻结或减少冻结的方法。常见的方法有翻松耙平土防冻法、覆盖防冻法和保温覆盖法等。(1)翻松耙平土防冻入冬期，在挖土的地表层先翻松25～30cm厚表层土并耙平，其宽度应不小于土冻后深度的两倍与基底宽之和，如图8.1所示。98.1冬期地基基础施工—雪层厚度；2—耕深厚度；3—地表面；—最大冻结深度；8.1冬期地基基础施工(2)覆盖防冻法在积雪量较大的地区，可利用较厚的雪层覆盖作保温层，防止地基土冻结。大面积的土方工程，在地面上与主导方向垂直的方向设置篱笆或雪堤，其高度为0.5～1.0m，其间距为10～15m，如图8.2所示。面积较小的基槽（坑）土方工程，可以在地面冻结前挖积雪沟，深30～50cm，并随即用雪将沟填满，以防止未挖土层冻结，如图8.3所示。118.1冬期地基基础施工—积雪；2—篱笆；3—待挖沟槽图8.3挖沟填雪防冻法1—填雪；2—待挖沟槽8.1冬期地基基础施工(3)保温材料覆盖法面积较小的基槽(坑)的地基土防冻，可在土层表面直接覆盖炉渣、锯末、草垫、膨胀珍珠岩等保温材料，其宽度为两倍的土层冻结深度与基槽宽度之和，如图8.4所示。13图8.4未挖基坑1—保温材料；2—未开挖的基坑；3—最大冻结深度8.1冬期地基基础施工冻土的开挖冬期土方施工可采用先破碎冻土，然后挖掘的施工方法，一般有人工法、机械法和爆破法三种。(1)人工法，人工开挖冻土适用于开挖面积较小和场地狭窄，不具备用其他方法进行土方破碎、开挖的工程。(2)机械法，机械开挖冻土，可按土壤冻深用铲运机或正铲挖土机挖掘，也可用锤击松土装置砸击冻土外壳，再用机械挖除。(3)爆破冻土法，爆破法使用于冻土层较厚、面积较大的土方工程，采用打炮眼、填药的爆破方法将冻土破碎后，用机械挖掘施工。148.1冬期地基基础施工冬期回填土施工由于冻结土块坚硬且不易破碎，回填过程中又不易被压实，待温度回升、土层解冻后会造成较大的沉降。为保证工程质量，冬期回填土施工应注意以下事项：(1)冬期填方前，要清除基底的冰雪和保温材料，排除积水，挖除冻块或淤泥。(2)对于基础和地面工程范围内的回填土，冻土块的含量不得超过回填总体积的15%，且冻土块的粒径应小于15cm。158.1冬期地基基础施工(3)填方宜连续进行，且应采取有效的保温防冻措施，以免地基土或已填土受冻。(4)填方时，每层的虚铺厚度应比常温施工时减少20%～25%，当采用人工夯实时，每层铺土厚度不得超过20cm，夯实厚度宜为10～15cm。(5)填方的上层应用未冻的、不冻胀或透水性好的土料填筑。168.1冬期地基基础施工砖基础冬期施工砖基础的冬期施工方法，有外加剂法、暖棚法等。由于掺外加剂砂浆在负温条件下强度可以持续增长，砌体不会发生沉降变形，施工工艺简单，因此砖石工程的冬期施工，应以外加剂法为主。对地下工程或急需使用的工程，可采用暖棚法。178.1.2基础工程冬期施工8.1冬期地基基础施工材料的要求①普通砖、空心砖、灰砂砖、混凝土小型空心砌块、加气混凝土砌块和石材在砌筑前，应清除表面污物、冰雪等，遭水浸后冻结的砖或砌块不得使用。②砂浆宜优先采用普通硅酸盐水泥拌制；冬期砌筑不得使用无水泥拌制的砂浆。③石灰膏、粘土膏或电石膏等宜保温防冻，如遭冻结，应经融化后方可使用。④拌制砂浆所用的砂，不得含有直径大于1cm的冻结块和冰块。188.1冬期地基基础施工⑤拌合砂浆时，水的温度不得超过80℃，砂的温度不得超过40℃。当水温超过规定时，应将水、砂先行搅拌，再加水泥，以防出现假凝现象。⑥砌筑砂浆的稠度,宜比常温施工时适当调整,并宜通过优先选用外加剂方法来提高砂浆的稠度。在负温条件下,砂浆的稠度可比常温时大1~3厘米,但不得大于12厘米,以确保砂浆与砖的粘结力。⑦冬期搅拌砂浆的时间应适当延长，一般要比常温期增加0.5～1倍。198.1冬期地基基础施工外加剂法工艺特点：将砂浆的拌合水预先加热，砂和石灰膏（粘土膏）在搅拌前也应保持正温，使砂浆经过搅拌、运输，于砌筑时具有5℃以上正温。在拌合水中掺入外加剂如氯化钠（食盐）、氯化钙或亚硝酸钠，砂浆在砌筑后可以在负温条件下硬化，因此不必采取防止砌体沉降变形的措施。当采用氯盐时，由于氯盐对钢材的腐蚀作用，在砌体中埋设的钢筋及钢预埋件，应预先做好防腐处理。208.1冬期地基基础施工注意要点：（1）氯盐对钢筋有腐蚀作用。当用掺盐砂浆砌筑配筋砖砌体时，应对钢筋采取防腐措施：涂刷樟丹二道,干燥后就可砌筑，施工时注意表面不可擦伤；涂刷沥青漆，沥青漆配方为：30号沥青：10号沥青：汽油＝1：1:2；涂刷防锈涂料。防锈涂料配方为：水泥：亚硝酸钠：甲基硅醇钠：水＝100：6：2：30。（2）掺用氯盐的砂浆砌体不得在下列情况下采用：①对装饰工程有特殊要求的建筑物；②使用湿度大于80%的建筑物；③配筋、钢埋件无可靠的防腐处理措施的砌体；④接近高压电线的建筑物（如变电所、发电站等）；⑤经常处于地下水位变化范围内，以及在水下未设防水层的结构。218.1冬期地基基础施工暖棚法暖棚法是利用简易结构和廉价的保温材料，将需要砌筑的砌体和工作面临时封闭起来，棚内加热，使之在正温条件下砌筑和养护。暖棚法费用高，热效低，劳动效率不高，因此宜少采用。一般在地下工程、基础工程以及量小又急需使用的砌体，可考虑采用暖棚法施工。暖棚的加热，可优先采用热风装置，如用天然气、焦炭炉等，必须注意安全防火。228.1冬期地基基础施工暖棚内温度（℃）5101520养护时间（d）≥6≥5≥4≥3表8.1暖棚法砌体的养护时间图8.5暖棚施工示意图8.1冬期地基基础施工施工要点①砌筑应采用三一砌筑法,若采用平铺砂浆时,应使铺灰长度满足砂浆砌筑时的温度不致过低。②严禁使用遭冻结的砂浆进行砌筑。③当室外温度低于+5℃,砖,砌块等材料不得浇水,砂浆的搅拌时间也应有所增长,一般为常温搅拌时间的1.8倍,约为2.5～3分钟。④砂浆的搅拌可在保温棚内(棚内温度在5℃以上)进行,砂浆要随拌随用,存储时间不超过60分钟,不可积存和两次倒运。搅拌地点应尽量靠近施工现场,以缩短运距。248.1冬期地基基础施工⑤砌体的水平及垂直灰缝的厚度应保证在8～12mm,一般宜控制在10mm左右。⑥控制砌体砌筑高度,每日砌筑一般高度不超过1.80m。⑦每天收工前,应将顶面的垂直灰缝填满,同时在砌体表面覆盖保温材料(如草包,塑料薄膜)。⑧现场的试块的留设应有所增加,且在现场同条件下进行养护,用于检验现场砌筑砂浆的实际强度。258.1冬期地基基础施工钢筋工程①从事焊接施工的焊工要持证上岗。②遇雪天时，绑扎好的钢筋要用塑料布遮盖严密，以防钢筋表面结冰霜。③低温钢筋冷拉、预应力张拉应严格遵照相应规范施工，钢筋冷拉温度不得低于-20℃，在负温下冷拉后的钢筋，要逐根进行外观质量检查，其表面不得有裂纹和局部颈缩；预应力钢筋张拉温度不宜低于-15℃。268.1冬期地基基础施工④在负温条件下采用控制应力方法冷拉钢筋时，由于伸长率随温度降低而减小，因此在负温下冷拉的控制应力要较常温提高，而冷拉率的确定应与常温施工相同。⑤负温下进行气压焊应对接头采取缓热措施，缓慢均匀加热，使钢筋充分预热，加压时可选用二次或三次加压工艺保证凸缘平缓，以减少应力集中。拆卸夹具时要待焊接接头充分冷却后拆卸为宜，以防止接头变形。当遇大风（三级风）或雪天时，不宜进行气压焊施工，如必须施焊时，要采取挡风措施。278.1冬期地基基础施工⑥当气温低于-5℃时，闪光焊应采用预热闪光或闪光－预热－闪光焊，采用较低的变压器级数,增加调伸长度、预热留量、预热次数、预热间歇时间和预热接触压力。⑦对于电弧焊条：Ⅰ级钢E4303；Ⅱ级钢搭焊E4303、坡口焊E5003；Ⅲ级钢搭焊E5003、坡口焊E5503；当气温低于-5℃时应采用多层控温工艺，加大电流降低速度。⑧钢筋直螺纹加工过程中，必须采用有防腐功能的防冻切削液。钢筋机械连接接头性能必须符合《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107－2003）。288.1冬期地基基础施工混凝土工程①材料要求水泥：选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥强度等级不低于32.5MPa，最少水泥用量每立方米混凝土不宜少于300kg，水灰比不应大于0.6，并加入早强剂。有必要时应加入防冻剂(根据气温情况确定)。骨