摘要

在建筑工程领域，冬季施工是一个具有挑战性的课题。低温环境会对建筑材料的性能、施工工艺以及工程质量产生显著影响。本文深入探讨了冬季施工的技术要点和质量控制措施，分析了冬季施工中常见的问题及应对策略，旨在为提高冬季施工的质量和效率提供理论支持和实践指导。通过对混凝土工程、砌体工程、钢结构工程等在冬季施工中的技术要求和质量控制方法进行详细阐述，强调了冬季施工中严格遵循规范、加强质量检测和管理的重要性。

关键词

冬季施工；施工技术；质量控制；混凝土工程；砌体工程；钢结构工程

一、引言

随着建筑行业的快速发展，工程建设的工期要求日益紧迫，冬季施工已成为不可避免的情况。然而，冬季的低温、风雪等恶劣气候条件给施工带来了诸多困难。例如，在低温下，混凝土的凝结速度变慢，强度增长受到抑制，甚至可能出现冻害，严重影响结构的耐久性；砌体工程中，砂浆的硬化速度减缓，粘结强度降低，容易导致砌体结构的整体性和稳定性下降；钢结构工程中，钢材的韧性和可焊性变差，焊接质量难以保证。因此，深入研究冬季施工技术和质量控制要点具有重要的现实意义。

二、冬季施工的界定及特点

2.1 冬季施工的界定

根据相关标准规定，当室外日平均气温连续 5 天稳定低于 5℃时，即进入冬季施工。在冬季施工期间，需要采取特殊的施工技术和措施来保证工程质量。

2.2 冬季施工的特点

- 施工条件恶劣：低温、大风、降雪等天气增加了施工的难度和危险性，对施工人员的身体健康和安全构成威胁。

- 工程质量风险高：如前文所述，低温会影响建筑材料的性能和施工工艺，导致工程质量问题的发生概率增加。

- 施工成本增加：为了保证工程质量，需要采取一系列的冬季施工措施，如加热保温、添加外加剂等，这无疑会增加施工成本。

三、冬季施工技术要点

3.1 混凝土工程冬季施工技术

3.1.1 原材料的选择与加热

- 水泥：优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不应低于 42.5MPa，且水泥的水化热要高，以利于混凝土在低温下的早期强度增长。

- 骨料：骨料应清洁，不得含有冰雪、冻块及其他易冻裂物质。在气温较低时，可对骨料进行加热，加热方式可采用蒸汽加热、暖棚加热等。加热后的骨料温度不宜超过 60℃，以免影响水泥的水化反应。

- 水：水的加热是提高混凝土出机温度的主要措施之一。可采用电加热、蒸汽加热等方式将水加热至适宜温度，一般情况下，水的加热温度不宜超过 80℃。当水的温度超过 60℃时，应先将水与骨料进行搅拌，然后再加入水泥，以防止水泥假凝。

3.1.2 混凝土配合比设计

在冬季施工中，混凝土的配合比应根据工程特点、施工条件和原材料情况进行优化设计。为了提高混凝土的抗冻性和早期强度，可采取以下措施：

- 增加水泥用量：适当提高水泥用量，可增加混凝土的水化热，提高混凝土的早期强度。但水泥用量也不宜过多，以免混凝土产生过大的收缩裂缝。

- 减小水灰比：通过减小水灰比，可降低混凝土中的游离水含量，减少混凝土在低温下的冻胀破坏。一般情况下，冬季施工混凝土的水灰比不宜大于 0.55。

- 掺加外加剂：在混凝土中掺加适量的外加剂是提高混凝土冬季施工性能的重要手段。常用的外加剂有减水剂、早强剂、防冻剂等。减水剂可减少混凝土的用水量，提高混凝土的强度和耐久性；早强剂可加速水泥的水化反应，提高混凝土的早期强度；防冻剂可降低混凝土的冰点，使混凝土在负温下仍能继续水化硬化。

3.1.3 混凝土的搅拌、运输和浇筑

- 搅拌：混凝土搅拌时，应先投入骨料和已加热的水进行搅拌，然后再加入水泥和外加剂，搅拌时间应比常温施工时延长 50%左右，以确保混凝土搅拌均匀。

- 运输：混凝土在运输过程中，应采取保温措施，如用保温材料包裹运输车辆、缩短运输时间等，以减少混凝土的热量损失。

- 浇筑：混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。在浇筑大体积混凝土时，应采取分层浇筑、分层振捣的方法，每层浇筑厚度不宜超过 300mm，以确保混凝土的振捣密实。同时，应尽量缩短混凝土的浇筑时间，避免混凝土在浇筑过程中温度过低。

3.1.4 混凝土的养护

混凝土养护是冬季施工中保证混凝土质量的关键环节。常用的养护方法有蓄热法、暖棚法、蒸汽养护法等。

- 蓄热法：蓄热法是利用混凝土的初始温度和水泥的水化热，通过覆盖保温材料，使混凝土在正温下缓慢冷却和硬化。蓄热法适用于室外最低气温不低于 -15℃、表面系数不大于 5m-1 的结构。保温材料可选用草帘、棉被、岩棉板等。

- 暖棚法：暖棚法是在混凝土结构周围搭建暖棚，在暖棚内设置热源，使棚内温度保持在 5℃以上，从而保证混凝土在正温下养护。暖棚法适用于地下结构、混凝土量较小的工程。热源可采用火炉、蒸汽等。

- 蒸汽养护法：蒸汽养护法是利用蒸汽对混凝土进行加热养护，使混凝土在较高的温度和湿度环境下快速硬化。蒸汽养护法适用于预制构件的养护。蒸汽养护可分为静停、升温、恒温、降温四个阶段，每个阶段的温度和时间应根据混凝土的种类和要求进行合理控制。

3.2 砌体工程冬季施工技术

3.2.1 材料要求

- 砖和砌块：砖和砌块在砌筑前，应清除表面的冰雪和污垢。在气温较低时，可对砖和砌块进行预热，以提高其与砂浆的粘结强度。但预热温度不宜过高，以免砖和砌块产生裂缝。

- 砂浆：冬季施工的砂浆应采用热水搅拌，水温不宜超过 80℃。为了提高砂浆的抗冻性和早期强度，可在砂浆中掺加适量的外加剂，如早强剂、防冻剂等。砂浆的稠度应比常温施工时适当增大，以确保砂浆的和易性。

3.2.2 砌筑方法

- “三一”砌筑法：在冬季施工中，宜采用“三一”砌筑法，即一铲灰、一块砖、一挤揉，确保砂浆饱满度不低于 90%。

- 分段砌筑：砌体工程应分段砌筑，每日砌筑高度不宜超过 1.2m。在砌筑间歇期间，应将砌体表面覆盖保温材料，防止砌体受冻。

- 留槎处理：砌体的转角处和交接处应同时砌筑，严禁无可靠措施的内外墙分砌施工。对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处应砌成斜槎，斜槎水平投影长度不应小于高度的 2/3。

3.2.3 砂浆的保温

砂浆在运输和使用过程中，应采取保温措施，如用保温材料包裹砂浆桶、缩短砂浆的存放时间等。在砌筑现场，可设置砂浆保温槽，将砂浆倒入保温槽内，以保持砂浆的温度。

3.3 钢结构工程冬季施工技术

3.3.1 钢材的选择与保管

- 钢材选择：在冬季施工中，应选用质量合格、低温冲击韧性好的钢材。对于重要结构的钢材，应进行抽样检验，确保其性能符合设计要求。

- 钢材保管：钢材在存放过程中，应避免与冰雪、水接触，防止钢材锈蚀。在使用前，应清除钢材表面的冰雪和污垢。

3.3.2 焊接工艺

- 焊接材料：焊接材料应根据钢材的材质和焊接工艺要求进行选择。在冬季施工中，应选用低氢型焊条或焊丝，并严格按照规定进行烘焙和保温。

- 焊接环境：焊接作业区的环境温度不应低于 -20℃，当环境温度低于 -20℃时，应采取预热、缓冷等措施。焊接前，应清除焊件表面的冰雪、油污等杂质，确保焊接质量。

- 预热和后热：对于厚板和大刚度结构的焊接，应进行预热和后热。预热温度应根据钢材的材质、板厚和焊接工艺要求确定，一般情况下，预热温度为 100 - 150℃。后热温度为 200 - 300℃，保温时间为 2 - 3 小时。预热和后热可采用火焰加热、电加热等方式。

3.3.3 钢结构的安装

- 构件检查：在钢结构安装前，应对构件进行全面检查，确保构件的尺寸、形状和质量符合设计要求。对于变形的构件，应进行矫正处理。

- 安装顺序：钢结构的安装应按照先下后上、先主后次的顺序进行。在安装过程中，应及时进行校正和固定，确保结构的稳定性。

- 防风措施：在冬季施工中，风力较大，应采取有效的防风措施，如设置防风绳、安装防风屏障等，防止构件在安装过程中发生晃动和坠落。

四、冬季施工质量控制要点

4.1 建立健全质量管理体系

在冬季施工前，施工单位应建立健全质量管理体系，明确各级管理人员和施工人员的质量职责。制定详细的冬季施工质量计划和质量保证措施，确保冬季施工质量目标的实现。

4.2 加强原材料和构配件的质量控制

- 原材料检验：对进入施工现场的原材料和构配件，应严格按照标准进行检验和试验。检验内容包括原材料的品种、规格、性能、质量证明文件等。对于不合格的原材料和构配件，严禁用于工程施工。

- 材料保管：原材料和构配件在存放过程中，应采取有效的保温、防潮、防锈等措施，确保其质量不受影响。

4.3 严格控制施工过程质量

- 技术交底：在每道工序施工前，技术人员应向施工人员进行详细的技术交底，使施工人员熟悉施工工艺和质量要求。

- 质量检查：施工过程中，应加强质量检查和监督，严格执行“三检”制度，即自检、互检和专检。对发现的质量问题，应及时进行整改，确保工程质量符合要求。

- 温度监测：在冬季施工中，应加强对施工现场的温度监测，包括原材料温度、混凝土出机温度、入模温度、养护温度等。根据温度变化情况，及时调整施工措施，确保施工质量。

4.4 做好成品保护工作

冬季施工完成的成品和半成品，应采取有效的保护措施，防止其受到冻害、损坏等。例如，对混凝土结构应覆盖保温材料进行养护，对砌体结构应避免碰撞和振动等。

五、结论

冬季施工是建筑工程中一项具有挑战性的工作，需要充分考虑低温环境对施工技术和工程质量的影响。通过合理选择施工技术和措施，严格控制施工过程质量，加强原材料和构配件的质量控制，建立健全质量管理体系等，可以有效地保证冬季施工的质量和安全。同时，施工单位应不断总结冬季施工经验，加强技术创新和管理创新，提高冬季施工的效率和效益。在未来的建筑工程中，随着科技的不断进步和施工技术的不断发展，相信冬季施工将会更加科学、规范和高效。