一、冬期施工基础知识:
(一)界定标准:室外日平均气温连续5天稳定低于5℃,启动冬期施工;若单日最低气温骤降至0℃以下,需提前采取防冻措施(如覆盖保温)。
注:北方地区需关注“寒潮预警”,提前24小时调整施工计划(如暂停露天浇筑)。
(二)原理:
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温度区间
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水的形态与水化反应
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工程风险
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5℃~0℃
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自由水未结冰,水化速率降至常温1/3
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强度增长慢,易因延迟拆模开裂
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0℃~-4℃
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自由水部分结冰,水化基本停滞
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内部开始产生微裂缝,后期强度损失10%~20%
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<-4℃
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自由水完全结冰,体积膨胀9%
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膨胀应力突破水泥石强度,产生贯通裂缝,强度损失≥50%
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注:预养期(冻结前正温养护时间)越长,强度抗冻性越强——预养至设计强度35%以上,后期受冻损失可控制在5%以内。
(三)受冻临界强度:
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施工场景
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临界强度标准
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工程应用
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硅酸盐水泥+蓄热法
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≥设计强度30%
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框架柱、独立基础
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矿渣水泥+蓄热法
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≥设计强度40%
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地下室墙体(大体积)
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负温养护(-15℃~0℃)
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≥4.0MPa
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装配式墙板(工厂预制)
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负温养护(-30℃~-15℃)
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≥5.0MPa
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严寒地区路基混凝土
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抗渗混凝土(P6及以上)
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≥设计强度50%
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水池、地下车库底板
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抗冻混凝土(F100及以上)
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≥设计强度70%
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桥梁墩柱、室外台阶
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二、施工准备:
(一)材料准备:
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材料类型
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准备要求
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工程禁忌
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水泥
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优先选P.O42.5及以上硅酸盐水泥(水化热高);存储温度≥5℃,堆放高度≤10袋
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禁止使用受潮结块水泥;蒸汽养护时禁用快硬水泥
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骨料
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粗骨料粒径≤40mm(避免冻块卡住泵管);细骨料含泥量≤3%;提前24h存入暖棚(棚温≥10℃)
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禁止使用含冰、雪的骨料;禁止混入直径>80mm的冻块
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外加剂
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非加热养护必掺引气剂(含气量3.0%~5.0%);负温施工掺防冻剂(需经实验室适配,禁止用氯盐类防冻剂于钢筋混凝土)
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禁止直接掺固体外加剂;禁止超量掺加(易导致强度降低)
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拌合水
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采用电加热或蒸汽加热,水温≤80℃;热水需先与骨料混合降温至60℃以下,再加水泥
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禁止用冰雪融化水(含杂质);禁止热水直接接触水泥(避免假凝)
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(二)现场准备:
1.设施保温:
①模板:钢模外侧包裹50mm厚岩棉(用铁丝固定),木模涂刷防冻涂料;
②运输设备:罐车罐体包裹岩棉+彩条布,泵管外缠电伴热带(功率20W/m)+保温棉;
③钢筋:加工区搭设暖棚(棚温≥5℃),成品钢筋覆盖棉毡(避免结露生锈)。
2.防冻措施:
①地基:冻土层厚度>300mm时,采用地暖管预热(温度≥5℃)或破碎清除;
②接槎:新老混凝土接槎处,浇筑前用热风机预热至5℃以上(避免冷缝)。
3.应急储备:
①保温材料:按工程量1.2倍储备(-15℃以下需备岩棉,-10℃~-5℃备棉毡);

②设备:配备自动测温仪(精度±0.5℃)、备用发电机(满足24h加热需求)、热风机(每100㎡1台)。
三、施工技术流程:
(一)混凝土搅拌与运输:
1.搅拌控制:
投料顺序:骨料→热水(预拌30s)→水泥→外加剂(搅拌时间比常温延长30~60s,总时长≥120s);
2.温度管控:出机温度≥15℃(用测温枪测罐口混凝土),入模温度≥5℃(浇筑前测模板内混凝土);若入模温度不足,可加50℃~60℃热水调整(每加10℃热水,出机温度约提升3℃)。
3.运输要求:
①时限:罐车运输≤90min(冬季路况差时≤60min),翻斗车≤40min;
②防护:运输途中罐车慢速转动(1~2r/min),禁止中途加水(若坍落度损失,可掺适量外加剂调整)。
(二)浇筑关键操作:
1.分层浇筑:
①厚度:墙柱每层≤500mm(用标尺杆控制),梁板每层≤300mm;
②温度衔接:已浇筑层在未覆盖前,表面温度≥2℃(用测温仪检测),否则需加热至5℃再浇筑下一层。
2.接缝处理:
施工缝:需凿除表面浮浆至露出石子,用热风机预热至5℃以上,浇筑前铺50mm厚同配比无石子砂浆(温度≥10℃)。
3.特殊部位保护:
①梁柱节点、阴阳角:浇筑后立即用双层棉毡包裹(覆盖范围超出节点300mm);
②薄壁构件(厚度<100mm):浇筑后1h内覆盖电热毯(功率≤2kW/m²)。
(三)抹压与养护:
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气温区间
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抹压时机控制
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保温覆盖标准
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养护
时长
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注意事项
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0℃~5℃
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初凝前(指痕深度3mm)
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1层塑料膜(锁水)+1层棉毡
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≥14天
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每天检查棉毡是否受潮,受潮及时更换
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-5℃~0℃
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初凝前1小时开始
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1层塑料膜+2层棉毡
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≥15天
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边角处额外加贴50mm厚海绵条(防漏风)
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-10℃~-5℃
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随浇筑随初抹
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1层塑料膜+3层棉毡+外侧防风障(彩条布)
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≥16天
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防风障高度≥2m,固定牢固(抗5级风)
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<-10℃
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机械抹压(初凝前)+热风保温
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1层塑料膜+50mm厚岩棉板+彩条布(需热工计算厚度)
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≥18天
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每4h测一次内部温度,确保≥5℃
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四、现场快速估算:
1.热工计算:
保温层厚度估算公式:

说明:
(保温层厚度,m)、q(混凝土散热系数,取30W/(m²・K))、T(养护时长,h)、K(保温材料导热系数,岩棉0.04W/(m・K)、棉毡0.06W/(m・K))、
(允许温差,取20℃);
示例:-10℃养护16天,用岩棉保温,

(实际取50mm厚岩棉板,需多层叠加)。
2.热水温度估算:
若需出机温度≥15℃,骨料常温(5℃)、水泥常温(5℃)时,热水温度≈15℃+1.2×(20℃-2)=36.6℃;
示例:骨料温度2℃,热水温度≈15+1.2×(20-2)=36.6℃(实际加热至40℃,留余量)。
3.加热养护法适用场景:
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养护方式
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适用场景
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关键控制要求
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工程禁忌
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蓄热法
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-15℃以上、表面系数≤5m⁻¹(厚大结构,如基础、大柱)
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需掺早强剂(如硫酸钠,掺量≤2%);7天内温度≥5℃
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禁止用于表面系数>8m⁻¹的薄壁构件(如墙板)
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暖棚法
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框架结构、装配式构件安装
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棚内温度≥5℃,配备蒸汽散热器(每100㎡1台);棚内湿度≥60%
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禁止用明火加热暖棚(易引发火灾)
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电加热法
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薄壁构件(厚度<100mm)、钢筋密集区
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电极间距200~300mm(避免触碰钢筋);升温速率≤5℃/h,表面温度≤80℃
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禁止在有易燃物的环境使用(如木模附近)
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五、质量管控与验收:
(一)全过程测温:
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测温对象
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测温频率
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合格标准
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异常处置
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大气温度
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每4h1次
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-
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气温骤降>10℃/24h,启动应急保温
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混凝土出机温度
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每罐1次
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≥15℃
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温度不足,调整热水温度
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混凝土入模温度
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每浇筑段1次
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≥5℃
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温度不足,暂停浇筑,加热模板
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混凝土内部温度
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每2h1次(距表面50mm及中心处)
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内部与表面温差≤25℃
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温差超标,加盖保温层
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(二)试件留置与检测:
①常规要求:除标准养护试块(28天强度)外,增加2组同条件养护试块;
②工程补充:
·1组用于临界强度检测(冻结前或养护7天),达标后方可停止保温;
·1组用于拆模强度检测(解冻后试验),承重结构需达设计强度100%;
·抗冻、抗渗混凝土需额外留置1组试块,用于检测耐久性指标。
(三)拆模控制:
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模板类型
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拆模条件
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工程注意事项
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非承重模板(侧模)
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强度≥2.5MPa(或表面、棱角无损伤)。
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拆模时避免硬撬,防止边角掉块。
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承重模板(梁板)
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同条件试块强度达设计要求(板≤2m达50%,2m<板≤8m达75%,>8m达100%)。
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拆模顺序:先非承重后承重,先跨中后两端;拆模后立即覆盖保温(若环境温度<5℃)。
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大体积混凝土模板
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内部温度降至25℃以下,且强度达设计75%。
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禁止过早拆模(易因温度应力开裂)。
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(四)风险防控检查表:
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检查项目
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检查内容
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合格标准
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检查频率
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原材料管控
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骨料冻块、水泥受潮、外加剂掺量
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无冻块/受潮,掺量符合配比单
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每日班前1次
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保温措施
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模板、运输设备、已浇筑混凝土覆盖情况
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无裸露,边角密封严密
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每浇筑段1次
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温度监测
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测温记录完整性、数据准确性
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无漏测、假数据
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每日1次
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应急准备
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备用保温材料、发电机、热风机状态
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材料充足,设备可正常启动
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每3天1次
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六、常见问题与应急措施:
1.质量问题:
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问题类型
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常见原因
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工程处置方法
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表面裂缝
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抹压不及时、保温不足、温差过大
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终凝前二次抹压;
裂缝<0.2mm,涂刷水泥浆封闭;
裂缝>0.2mm,采用环氧树脂灌浆。
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强度不足
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受冻前未达临界强度、配合比偏差
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钻芯检测实际强度;
强度≥设计70%,采用灌浆料补强;
强度<70%,凿除重浇。
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钢筋锈蚀
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冰雪未清理、模板漏浆导致钢筋受潮
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轻微锈蚀,用钢丝刷除锈后涂刷阻锈剂;
严重锈蚀,更换钢筋后重新浇筑。
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施工缝冷缝
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接槎未预热、未铺砂浆
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凿除冷缝处松散混凝土,预热后铺砂浆,重新浇筑;严重时需植筋补强。
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2.应急措施:
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应急场景
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处置流程
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责任分工
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气温骤降(>10℃/24h)
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1.增加保温层厚度(如加贴岩棉);
2.对已浇筑混凝土覆盖电热毯;
3.暂停露天浇筑。
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技术员:制定方案;工人:执行保温;安全员:检查落实。
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保温层破损(漏风/受潮)
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1.立即更换破损保温层;
2.用胶带密封漏风处;
3.受潮棉毡晾晒后再用(严寒地区直接更换)。
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班组长:现场指挥;工人:快速修复。
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发电机故障(加热中断)
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1.启动备用发电机;
2.对关键部位(如梁柱节点)覆盖备用保温材料;
3.检测混凝土温度,若<5℃,用热风机补温。
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电工:维修设备;技术员:监测温度。
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