8 基础工程的季节性施工

1. 8 基础工程的季节性施工

2. 8.1 雨季施工概述 • 8.2 冬季施工概述 • 8.3 雨期施工 • 8.4 土方工程冬季施工 • 8.5 砖基础冬季施工 • 8.6 钢筋混凝土基础冬季施工 • 8.7 越冬工程维护 • 本章小结

3. 前面讲的基础施工通常是指在正常情况下(如昼夜平均温度高于十5℃、无降雨和阵雪等)进行的施工，考虑到基础施工一般是露天作业，可能根据工程实际情况需要在冬期或雨期施工，我们还必须了解在持殊情况下如何组织施工，这一章我们要学习的冬期与雨期的施工，就属于这种情况。前面讲的基础施工通常是指在正常情况下(如昼夜平均温度高于十5℃、无降雨和阵雪等)进行的施工，考虑到基础施工一般是露天作业，可能根据工程实际情况需要在冬期或雨期施工，我们还必须了解在持殊情况下如何组织施工，这一章我们要学习的冬期与雨期的施工，就属于这种情况。 • 我国地域辽闹，气候复杂。东北、华北和西北地区的许多省份处于亚温带地区，每年冬季的持续时间长达几个月，南方地区冬期出现负温时间则较短。我国的气候特点属于大陆性气候，冬季寒冷，空气干燥，又经常遭受到西伯利亚寒流侵袭影响，气温会骤然下降，给冬期施工带来不少麻烦。此外，我国大部分地区还存在雨期施工，特别是沿海一带，到了雨期，不仅雨水频繁，而且伴有台风、暴雨、山洪等恶劣气象。而建筑工程基础施工又多是露天作业，气候的变化给建筑施工带来了很多困难，为缩短工期，加速基本建设，我们应尽可能保证全年不间断施工。为保证工程质量，除应按正常施工条件下完成各项要求外，还必须在冬期和雨期合理安排施工程序，制定切实可行的冬期和雨期施工方案，保证工程施工的顺利进行。

4. 8.1 雨季施工概述 8．1．1 雨期施工特点 • 雨期施工往往具有突然性，暴雨、山洪等恶劣气象往往不期而至。因此，必须提前做好充分的物质准备和思想准备。另外，雨期在我国东南部地区往往持续时间较长，影响工程施工的顺利进行，拖延上期，对此，必须有充分的估计。

5. 8．1．2 雨期施工的施工准备 • (1)由于雨期施工的开始具有突然性，应密切注意天气预报，做好防雨准备工作。 • (2)雨期施工带有突击性。因为雨水对建筑结构和地基基础的冲刷或浸泡具有严重的破坏性，必须迅速及时地防护，才能避免给工程造成损失。 • (3)雨期往往持续时间较长，所以要搞好现场排水，防止地面水流人垂坑(槽)、地下室等，采取措施防止滑坡和塌方。 • (4)合理组织施工，晴天抓紧室外施工，雨天抓紧室内施工。 • (5)做好原材料、半成品、成品的防雨工作。 • (6)准备好足够的塑料布、帆布等防雨材料。 • (7)做好防雷击的准备工作。

6. 8.2 冬期施工概述 8.2.1 冬期施工的特点 • 我们所讲的冬期施工在规范里有严格的定义(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的目的，必须采取特殊措施组织施工才能满足要求，即认为进入了冬期施工阶段。日平均气温是指2：00、8：00、14：00、20：00四次观测所得的气温平均值)，与我们日常所说的“冬季”有历区别，为了避免误解，我们用“冬期施工”来加以区别。 • 常温施工一般都比较熟悉，各地差异一般较小，影响因亲也较少，但对冬期施工来说，由于气温较低，要降到0℃以下，此时常温施工的方法就不再适用，无论在材料、设备选择、施工方法的确定等方面都需要采取一些特殊的措施，这些都是由于冬期施工的特殊性带来的。

7. 冬期施工的特点 • (1)在冬期施工中，对建筑物有影响的长时间的持续负温、大的温差、强风、降雪和反复的冰冻，经常造成工程质量事故，冬季施工是事故的多发期，根据有关资料分析，有近60％以上的质量事故发生在冬期，尤其是混凝土工程。 • (2)冬期发生的质量事故往往因为其滞后的特点，到春天解冻时，一系列质量问题才会暴露出来，这给事故的处理带来很大的困难。 • (3)冬期施工的计划性和推备工作的时间性强。这是由于准备工作时间短，技术要求复杂，质量事故的发生往往是由于仓促施工造成。

8. 8.2.2冬季施工的原则 • 冬期施工应遵循以下原则： • (1)确保工程质量符合要求。 • (2)选择冬期施工方案时，应确保经济合理。 • (3)工期满足要求。 • (4)所需热源及冬期施工用材料应有可靠来源。 • (5)能够保证施工的安全进行。

9. 8.2.3 冬季施工的施工准备工作 • 在国际上一般把建筑施工活动划分为准备和实施两部分，施工准备工作贯穿整个施工的全过程，做好准备工作是施工顺利实施的保障。

10. 1)掌握当地气温情况 • 搜集有关气象资料作为选择冬期施工措施的依据，特别是即将进入冬期施工时，应密切注意天气变化情况，要了解寒流发生的大致时间、降温幅度、持续时间以及整个冬季各个月份气温变化规律和上、中、下旬的极端气温值及具体发生和持续时间，注意搜集当地各个时期的风、雪荷载资料，如当地历史上出现的最大雪荷裁情况，每月可能出现的最大降雪量、最大的风荷载、风向、风力等资料。如遇突然降温，必须采取相应的应急措施。

11. 2)合理安排施工程序 • 核对施工图纸，检查施工内容是否能适合冬期施工要求，如果不适合，则应及早合理安排施工程序，将不适宜冬期施工的分项工程合理地错开，或采取合理的施工措施(按照现在一般施工技术水平，砌筑工程、钢筋混凝土工程通过采取可靠的技术措施可以在冬期组织施工，对于土方工程、屋面防水、装饰工程等，从施工质量和成本等方面考虑最好错开冬期)。

12. 3)编制冬期施工技术文件 • 对于要在冬期施工的工程，进入冬期施工前一定要编制好冬期施工技术文件。冬期施工技术文件一般包括两部分：冬期施工方案和分项工程的冬期施工技术措施。 • 施工单位目前获得工程的方式主要是通过参加投标活动来获得，在进行投标时施工单位要做施工组织设计(施工组织设计是用来指导施工的技术、经济文件，是技术标准的主要组成部分)，由于工程实际开工时间可能与施工组织设计中的时间不同，所以在施工活动中应该根据实际情况，对需要在冬期施工的分项工程重新编制施工组织设计。 • 编制冬期施工方案前．应做好技术准备工作，包括调研了解冬期施工项目、栋号、数量、工程类别、建筑面积、施工部位、工作量及有关技术要求。根据技术要求了解资源供应条件、技术贮备条件等。

13. (1)冬期施工方案主要内容 • ①冬期施工生产任务安排及部署。根据冬期施工项目、部位，明确冬期施工过程前期、中期、后期的重点及进度计划安排。 • ②根据冬期施工项目、部位列出可行的冬期施工方法及应该执行的国家有关技术标准文件。 • ③热源、设备计划及供应部署。 • ④施工材料(保温材料、外加剂等)计划进场数量及供应时间。 • ⑤劳动力计划。 • ⑥冬期施工人员的技术培训计划。 • ⑦工程质量控制要点。 • ⑧冬期施工安全生产及消防要点。

14. (2)冬期施工技术措施的内容 • ①工程任务概况及预期达到的生产指标。 • ②工程项目的实物量和工作量，施工程序，进度安排。 • ③分项工程在冬期施工阶段的施工方法及施工技术措施。 • ④施工现场准备方案及施工进度计划。 • ⑤主要材料、设备、机具和仪表等需用量计划。 • ⑥工程质量控制要点及检查项目、方法。 • ⑦冬期施工安全生产和防火措施。 • ⑧各项经济技术控制指标及节能、环保等措施。

15. 4)准备冬期施工的设备、机具和材料 • 冬期施工的设备、机具、材料等应提前做好准备。冬期施工的专用材料主要是混凝土和砂浆使用的外加刑、保温材料和热源材料。 • 外加剂材料：按冬期施工方案所确定的施工方法，依不同气温阶段、使用部位要求，结合市场的供应情况，选择适宜的外加剂品种、配方。当外加剂品种确定后，需经试验、检测达到技术要求，方可组织进货。 • 保温材料：依据使用部位的不同分别选择产品进货。 • 热源材料；主要为生产和取暖用煤。施工时如选用电加热方法时，要筹划选购相应的电气材料。 • 在冬期施工的生产准备中，应当按照施工方案要求在施工前组织并安装、调试好施工时使用的有关设备、仪表。

16. 进入冬期施工前，必须完成锅炉房及管道搭设工作，锅炉要经试烧并调试好。管道安装时做好保温防冻，如埋入地下，应埋在冻深线以下。架空管道宜采用岩棉毡外包彩条布，上水管、阀门井和消火栓等也应注意防冻保温。进入冬期施工前，必须完成锅炉房及管道搭设工作，锅炉要经试烧并调试好。管道安装时做好保温防冻，如埋入地下，应埋在冻深线以下。架空管道宜采用岩棉毡外包彩条布，上水管、阀门井和消火栓等也应注意防冻保温。 • 搅拌机棚前、后台出入口处做好保温封闭，棚内安装排管采暖。热水罐(筒)、外加剂贮存容器按工艺要求布置就位并检查保温情况，防止受冻。 • 原材料加热装置(如骨料仓、热水灌)安装好加热排管，并通蒸汽试用。 • 混凝土养护的加热器件，如热模板的加热排管、电热丝、暖风机和焦炭炉等应安装调试好。 • 临时采暖设施(如排管、暖气片等)应当安装、试用。 • 施工中用的测温仪表主要有测大气温度的百叶箱及相关仪表，测混凝土温度的测温计，测外加剂浓度的比重计。

17. 5)准备施工现场的消防设施和设备 • 施工现场消防设施、设备要齐全。冬期施工现场用火处较多，如原材料加热、现场临时 • 火炉取暖、电气焊、混凝土加热暖棚、临时照明线及电加热设施等，都是易酿成火灾的祸源。如消防设备准备不足，极易酿成火灾。 • 布置施工现场时，注意防火设施点的布置。特别是在使用明火处、变电所、电加热施工场地，都要求有明显标志，通道要通畅，除按防火要求配置设备齐全外还应设专人定期检查。

18. 6)对冬期施工人员的培训 • 对参加冬期施工的人员做好技术培训工作。经培训的施工现场管理人员和技术人员应掌握的工作要点： • (1)了解当天和数日内(一般要求7天)的天气预报，测温人员提供的测温报告，能做出天气突变时的防范措施。 • (2)掌握所采用的施工方法拉术要点，操作程序，质量要求，如各种材料的品种、用量和加热要求、养护措施及温度控制等。 • (3)根据混凝土养护的测温记录，推算混凝土强度增长情况。根据同条件养护试件的试压结果推定温凝土是否达到抗冻临界强度，以及确定混凝土拆模时间及拆模后的外表面是否需要采取保温及养护措施。

19. (4)检查施工的各部位的保温、防护措施实施情况。 • (5)检查冬期施工的热源设备运行情况。 • (6)检查冬期施工的安全措施，特别是重点部位，如电气设备、使用明火部位、易燃易爆材料、化学外加剂材料和电焊、气焊设备等是否有违章情况。 • (7)注重冬期施工初期、末期防止土壤融化下沉对构件、设备、工程结构所产生的变形及危害。判断易发生部位应预先采取的防范措施。

20. 施工技术人员和技术工人应拿捏的工作要点； • (1)要了解和掌握本工种的操作过程，技术要领，质量要求。 • (2)要了解和本工种相关的安全知识，不违规操作。 • (3)测温人员要学会各种测温方法、测温规则、测温点布置和记录要求，当测温数据出现异常及时查找原因，上报技术负责人处理。 • (4)试验人员要掌握试验项目，试验方法，试验要求，及时对试验记录进行计算整理，并对试验结果能随时做出技术判断，将试验结果及时报告技术负责人。

21. 7)施工前的技术交底工作 • 施工前的技术交底工作重点做好以下几方面： • (1)使用原材料方面：外加剂品种鉴别及使用方法，投入量和投入方法；保温材料使用要求和防水、防潮措施。 • (2)原材料加热方面：各类材料的加热要求、加热温度限值、加热方法和安全注意事项。 • (3)测温要求：测温仪表的使用，测温点的布置，测温规则，测温记录要求及整理计算等。

22. 8.3 雨期施工 • 雨期施工是指在降雨量超过年降雨量50％以上的降雨集中季节进行的施工。 • 雨期一般发生在夏季，气温较高，在露天作业时应注意做好防暑降温工作，本节主要学习降雨对施工的影响及如何组织降雨天气条件下的基础施工。

23. 8．3．1 施工现场要求 • 雨期施工主要是解决雨水的排除，在施工现场，必须做好临时排水系统的整体规划．主要包括阻止场外水流入现场和使现场内的水及时排出场外两部分。施工现场应根据需要设置排水沟。 • 1)排水沟设置败满足以下要求 • (1)排水沟的纵向排水坡度一般不少于2%。 • (2)排水沟的横断面尺寸应根据施工期内可能遇到的最大流量确定。 • (3)排水沟的边坡坡度应根据土质和沟的深度确定。粘性土边被坡度一般为1：0.7~1：1.5。 • 2)施工现场道路的要求 • (1)必须保证雨期施工的正常进行。 • (2)对临时路面必须采取措施，避免道路泥泞。可在道路两侧做好排水，对临时路面应加铺炉渣、碎石等材料。

24. 8．3．2 土方工程 • 土方工程在雨期施工中一旦遇到大雨，基槽(坑)被雨水浸泡，不仅影响地基土质量，而且会拖延工期，增加施工费用，还带来了很大的麻烦，因此，土方工程尽量避开雨期施工。如果确实无法避开时，则应采取下面的措施。

25. 1)土方的开挖 • (1)基坑开挖前，首先在挖土范围外先挖好档水沟，沟边做土堤，防止雨水流人坑内。 • (2)为防止基坑被雨水浸泡，开挖后应在坑内做好排水沟、集水井，并准备好抽水用的水泵等设备。 • (3)土方边坡坡度留设应适当缓一些，如果施工现场无法满足，则可设置支撑或采取边坡加固等措施。在施工中应随时注意边坡稳定，加强对边坡和支撑的检查。 • (4)土方工程施工时，工作面不宜过大，宜分段作业。可先预留20一30 cm不挖，待大部分基槽已挖到距基底20一30 cm时，再采用人工挖土清槽。 • (5)土方施工过程中，应尽可能减小基坑边坡荷载，不得堆积过多的材料、土方，施工机械作业时尽量远离基坑的边缘。 • (6)土方开挖完后，应抓紧进行基础垫层的施工，基础施工完后，应立即进行土方回填。

26. 2)上方的回填 • (1)雨期施工中，回填用土应及时采取覆盖措施，保证土方的含水量符合要求。 • (2)若采取措施后，土方含水量仍偏大．应晾晒一段时间待其含水量符合要求后再进行回填，严格防止形成橡皮土。如果工期很紧，要求必须立即回填，则应由建设单位、监理单位、施工单位共同协商后进一步采取其他措施，如用灰土回填等。土的密实度必须满足要求。

27. 8．3．3 钢筋混凝土工程 • 1 )对原材料的要求 • (1)水泥：袋装水泥必须放置在水泥库中，水泥库的防水防潮必须满足要求。散装水泥必须放置在密闭金属料仓内。 • (2)钢筋：钢筋必须放人仓库，且应架空离地，防止雨水(酸雨会加重锈蚀)浸泡锈蚀。焊接工艺必须在室内或工作棚内进行，防止焊接处接触雨水突然降温而产生裂缝。 • (3)砂、石：砂石可露天放置，但应堆放在地势较高处并利于排水的地方，要及时测定砂、石的含水量，并据此调整搅拌混凝土的用水量，将混凝土由实验室配合比换算成施工配合比。 • 2)浇筑混凝土基础时考虑到一般不留施工缝，所以混凝土基础浇筑之前要注意收听天气预报，尽量避开大雨天气条件下施工。如果必须施工，则必须有可靠的防雨措施。

28. 8．3．4 砌筑工程 • 1)材料防护 • (1)水泥：水泥应放置在水泥库中，水泥库应位于地势较高处，地面应有防潮措施，垛底应高出地面0.5m．坚持及时收发，先进先用原则，不积压水泥，严防久存受潮。散装水泥应放置在密闭的金属料仓内。 • (2)砖、砌块：应采取遮盖措施，避免块材吸水过多对砌筑不利。 • 2)施工要求 • (1)必须注意使砖、砌块的含水量满足要求，湿度较大的砖不可上墙。含水量太小，砖、砌块易吸收砂浆内的水分，降低砂浆和砖之间的粘结力；含水量太大，砖表面有一层水膜，不利砖与砂浆的粘结。

29. (2)砌砖收工时，应在所砌砖基础的上面铺一层干砖(干砖要盖住竖缝)，避免大雨冲刷砂浆。大雨过后，如果砂浆冲刷严重，受雨水冲刷过的基础应翻砌最上面的两皮砖。(2)砌砖收工时，应在所砌砖基础的上面铺一层干砖(干砖要盖住竖缝)，避免大雨冲刷砂浆。大雨过后，如果砂浆冲刷严重，受雨水冲刷过的基础应翻砌最上面的两皮砖。 • (3)在气温高、天气干燥的地区施工时，应注意将砖、砌块提前半天或一天浇水湿润，砂浆稠度可适当增大。如天气特别干燥，可在砂浆初凝后(砂浆搅拌后3h左右)往砌好的砖表面洒适量水，使砖表面保持湿润，有利于砌体强度的提高。

30. 8．3．5 雨期施工安全 • (1)进行土方工程施工时，边坡应适当放缓，边坡上部不得堆放材料、机具等，如有必要，应加设边坡支撑。 • (2)雨期到来前要对用电设施进行全面检查，所有的电气设备必须设机械棚，采取防雨、防淹措施，安装安全接地装置。配电箱的漏电保护装置要能够可靠工作。 • (3)雷雨天气情况下禁止在高处施工，防止雷击事故的发生。

31. 8.4 土方工程冬季施工 • 我国冻土的面积约占全国总面积的68．6％。土的机械强度在冻结时大大提高，开挖冻土的费用和劳动量要比在其他季节开挖高几倍。因此土方工程应尽量安排在入冬之前或冬末进行，如必须进行冬期施工时，要因地制宜地制定经济和技术合理的施工方案。

32. 8．4．1 冻土的概念、分类和特性 • 当温度低子0℃，且含水的各类土称为冻土。根据冻融时间的长短，可将冻土划分为季节性冻土和永冻土两类。 • 季节性冻土：受季节影响冬天冻结，夏天融化，呈周期性冻结和硬化的土。主要分布在东北和华北地区。 • 永冻土：冻结状态持续多年或永久不融的土。主要分布在大小兴安岭、青藏高原和西北高山地区。 • 冻结与融化是季节性冻土和永冻土地区的重要特征。在季节性冻土地区，一般将每年冬天冻结、夏天融化的土层称为季节性冻结层。其土层的厚度叫冻结深度，一年中冻结深度的最大值称为最大冻深。

33. 8．4．2 土方的防冻 • 为了减少冬期挖土困难，如有大量土方开挖，则应在冬期前就采取措施进行防冻。土的防冻应尽量利用自然条件，以就地取材为原则，防冻的主要方法有下面四种。 • (1)翻松耙平防冻法 • 进入冬期施工前，在准备施工的部位将表层土翻松耙平，其深度宜为25~30 cm，宽度宜为开挖时间土冻结深度的两倍加基槽底宽之和。经翻松的土壤中，有许多充满空气的空隙，可降低土的导热性，起到保温作用，如图8—1所示。此方法适用于大面积的土方工程。

35. (2)雪覆盖防冻法 • 在初冬降雪量较大的土方工程施工地区。宜采用雪覆盖法，如场地面积较大，可在地面上设篱笆或雪堤，或用其他材料堆积成墙，高度宜为50~100 cm，间距宜为10~15m，并应与主导风向垂直。面积较小的基格，可在预定的位置上挖积雪沟，深度宜为30~50 cm，宽度为基槽预计深度的两倍加基槽底宽之和，并随即用雪填满。如图8—2、图8—3所示。

38. (3)保温材料防冻法 • 对于开挖面积较小的基槽，宜采用保温材料覆盖法，保温材料可用草帘、炉渣、膨胀珍珠岩(可装入袋内使用)等，再加盖一层塑料布。保温材料的铺设深度亦为待挖基坑宽度的两倍加基槽底宽之和，如图8—4、图8—5所示。

41. (4)暖棚法 • 暖棚法主要适用于基础或地下工程．在已挖好的基槽上搭设骨架铺上基层，覆盖保温材料，也可搭设塑料大棚，在棚内采取供暖措施。

42. 8．4．3 冻土的开挖 • 土已冻结时，比较经济的土方施工方法是先破碎冻土，然后挖掘，一般有人工法、机械法和爆破法三种。现主要介绍机械法。机械挖掘冻土可根据冻土的厚度选用推土机松动、挖掘机开挖或重锤冲击破碎冻土等方法，其设备可按表8—1选用。当采用重捶冲击破碎冻土时，重锤可为铸铁楔形或球形，重量宜为2~3t。图8—6为用于松动土的铁楔子，图8—7为开挖冻土用的打桩机。

46. 土方开挖过程中应注意以下几点： • (1)必须有周密计划，组织强有力的施工队伍，连续施工，尽可能减少继续加深冻结的深度。 • (2)挖完一段，覆盖一段，以防已挖完的基土冻结。如果基坑开挖后需要停歇较长时间才能进行基础施工，应注意基坑不要一次挖到设计标高，应在地基上留一层土(约30 cm厚)暂不铲除。 • (3)对各种管道、机械设备等采取保温措施。 • (4)如果相邻建筑物与基坑周边距离较近，应对地基土的冻胀性进行准确的评价，如果地基土不具有冻胀性，可按正常基坑进行支护；如果地基土冻胀性较强，且基坑开挖有可能造成相邻建筑物基底上冻结时，应在基坑开挖后采取可靠的保温防冻措施。

47. 8．4．4 土方的回填 • 由于土冻结后即成为坚硬的土块，在回填过程中不能压实或夯实(土中的水结成冰时体积会增大约9％)，土解冻后会造成下沉，所以，土方回填时，应严格按照规范要求施工。 • 冬期土方回填时，每层铺土厚度应比常温施工时减少20％~25%、室内的基槽或管沟不得采用含有冻土块的土回填。回填土施工应连续进行并夯实，当采用人工夯实时，每层铺土厚度不得超过20 cm，夯实厚度宜为10—15cm。 • 室外的基槽或管沟可采用含有冻土块的土回填，但冻土块粒径不得大于15cm，含量不得超过15％，且应分布均匀，管沟底以上50 cm范围内不得用含有冻土块的土回填。 • 冬期填方的高度不宜超过表8—2的规定。

49. 土方回填时，应注意以下问题： • (1)在施工前将未冻的土堆积在一起，覆盖2~3层草帘防止受冻，留作回填土用。 • (2)土方回填时，要注意施工的连续性，加快回填速度，对已回填的土方采取防冻措施。 • (3)土方回填前，应先将基底的冰雪和保温材料打扫干净，方可开始回填。 • (4)冬期施工应尽量减少回填土方量，其余的土可待春暖解冻后再回填。 • (5)为确保回填土质量，对重大工程项目，必要时可用砂土进行回填(注意：不得将砂土回填在粘土等渗透性小的土层上，以免回填的砂土在一定条件下液化)。

50. 8.5 砖基础冬季施工 • 砌筑不久的砂浆遭受冻结后，不仅砂浆的水化作用停止，而且冻胀后的砂浆体积增大，发生胀裂，破坏了内部结构，使之丧失了凝结能力。当气温回升解冻后，由于砂浆承受上部荷载的作用，产生变形，使砌体发生更大的沉陷，因此，砌基础冬期施工时，必须严格按照施工规范要求组织施工，确保工程质量。 • 《砌筑工程施工质量验收规范》(GB50203—2002)规定：当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时，砌体工程应采取冬期施工措施，并应在气温突然下降时及时采取可靠的防冻措施。 • 砌基础冬期常用的施工方法有外加剂法、冻结法和暖棚法。