【正文】 溫度差系指當(dāng)時(shí)大氣溫度與砂漿溫度的差值。如環(huán)境溫度為 0℃，原定攪拌時(shí)溫 度為 20℃，損失應(yīng)改為 ℃。 砂漿攪拌時(shí)之熱量損失表 （ ℃） 表 12 攪拌機(jī)攪拌時(shí)之溫度 10 15 20 25 30 35 40 攪拌時(shí)之熱損失（設(shè)周圍溫度 +5℃） 注： 1．對于摻氯鹽的砂漿，攪拌溫度不宜超過 35℃。 [（ mw＋ ）＋ （ mce＋ ＋ msa） ] （ 9） 式中 Tp—— 砂漿在攪拌后的溫度（℃）； mw、 mce、 ml、 msa—— 水、水泥、石灰膏、砂的用量（ kg）； Tw、 Tce、 Tl、 Tsa—— 水、水泥、石灰膏、砂的溫度（℃）； wsa—— 砂的含水率。溫度計(jì)停留在砂內(nèi)的時(shí)間不應(yīng)少于 3min，在水內(nèi)停留時(shí)間不應(yīng)少于 1min。砂不得在鋼 板上灼炒。直接通汽需注意砂的含水率的變化。具體要求如表 11。 （ 6） 冬期砌筑砂漿的稠度，宜比常溫施工時(shí)適當(dāng)增加。 （ 5） 拌合砂漿時(shí)，水的溫度不得超過 80℃，砂的溫度不得超過 40℃。 （ 3） 石灰膏、粘土膏或電石膏等宜保溫防凍，如遭凍結(jié)，應(yīng)經(jīng)融化后方可使用。 2． 對材料的要求： （ 1） 普通磚、空心磚、灰砂磚、混凝土小型空心砌塊、加氣混凝土砌塊和石材在砌筑前，應(yīng)清除表面污物、冰雪等，遭水浸后凍結(jié)的磚或砌塊不得使用。由于摻外加劑砂漿在負(fù)溫條件下強(qiáng)度可以持續(xù)增長，砌體不會(huì)發(fā)生沉降變形，施工工藝簡單，因此磚石工程的冬期施工，應(yīng)以外加劑法為主。 27 土方工程冬期施工方法適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)比較 土方工程冬期施工方法適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)比較見表 10。 9． 有工業(yè)廢料的地方，也可充分利用工業(yè)廢料作回填土之用。 7． 為確保冬期回填的質(zhì)量，對一些重大工程項(xiàng)目，必要時(shí)可用砂土進(jìn)行回填。 6． 適當(dāng)減少回填土方量。 4． 回填前將基底的冰雪和保溫材料打掃干凈，方可開始回填。 3． 平衡土方。在入冬以前，將挖土堆積一處進(jìn)行嚴(yán)密保溫，等冬期需要回填時(shí)，將內(nèi)部含有一定熱量的土挖出進(jìn)行回填。 室內(nèi)的基槽（坑）或管溝不得采用含有凍土塊的土回填。 室外的基槽（坑）或管溝可采用含有凍土塊的土回填。 冬期填方的高度不宜超過表 9 的規(guī)定。鋪填時(shí)凍土塊應(yīng)分散開，并應(yīng) 逐層夯實(shí)。預(yù)留沉陷量應(yīng)比常溫施工時(shí)增加?？锯F子用的烘爐應(yīng)是可以移動(dòng)的。為了使鉆孔工作不中斷，須備有 4~5個(gè)釬子，一個(gè)鉆孔時(shí)，其余的在爐上加熱 。釬子用直徑 50~75mm（供循環(huán)針用的可大一些）、長 ~，在管的下端焊上硬合金小齒；為了避免管子上端在大錘沖擊時(shí)受到損傷，應(yīng)用扁鋼焊成的圈或金屬塞加以保護(hù)，如圖 15。因此，在使用過程中，要不時(shí)地向鉆孔里灌入氯化鈉溶液或氯化鈣溶液，當(dāng)鉆到最后15~20cm時(shí)，即可不再加溶液了。 機(jī)械法鉆孔常使用電鉆或氣動(dòng)鉆，鉆頭是用彈簧鋼條鍛成的，如圖 14。 25 凍土的鉆孔 在建筑工程中，經(jīng)常需要在凍土中穿鑿孔洞，特別在采用爆破法及循環(huán)針時(shí)，更需要先在凍土中鉆孔。但冬天風(fēng)大，易引起火災(zāi)，需要專人值班，務(wù)使有火就有人，不能離崗。這樣有 25cm厚的鋸末，其熱量經(jīng)一夜可融化凍土 30cm左右，如此分段分層施工，直至挖到未凍土為止。烘烤所用燃料最常用的是鋸末、刨花、劈柴、植物桿、樹枝、稻殼、板皮等，也有工業(yè)廢料可作燃料的，如鋁鎂石粉、廢機(jī)油、油渣等。當(dāng)為含有金屬夾雜物或金屬礦石的凍結(jié)土?xí)r，則不可采用電熱法。通電前工作人員應(yīng)退出警戒區(qū)，再行通電。工作地點(diǎn)要設(shè)置危險(xiǎn)標(biāo)志，通電時(shí)嚴(yán)禁靠近。 采用電熱法的安全注意事項(xiàng)：此法進(jìn)行前，必須有周密的安全措施，應(yīng)由電氣專業(yè)人員擔(dān)任通電工 作。一般說來，當(dāng)用垂直電極法時(shí)，以 220V電壓融解 ~土層，約需 30~48h；而采用深電極法時(shí)，以 220V 電壓融解 凍土層，約需16h。已經(jīng)融解的土應(yīng)立即清除，其后再融解下一層土。此后再將電極打到更深的凍土中，如此循環(huán)。 電極打入凍土是一項(xiàng)很困難的工作，因此只能采取逐步打入逐步通電的辦法。 當(dāng)用深電極法時(shí)，電流通過凍結(jié)層以下的土層，將土層加熱，這時(shí)和加熱土接近的凍結(jié)層即開始融解。電極間距可參考表 8。兩法不同之點(diǎn)在于垂直電極法其電 極不打到凍層以下，而深電極法則將電極打到凍層以下 15~20cm處。電極用直徑 16~25mm、長 ~，電極的 下端鍛成圓錐形，而上端距邊緣 5cm處鉆一直徑 3~4mm 的小孔，用長 25~30cm的裸電線通過這些小孔，其一端焊接在電極上，另一端作電極與電線網(wǎng)連接用。因此使用電熱法時(shí)，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)?條件，在小量工程、急需工程，或者用此法比別的方法更為合理的時(shí)候，才可以使用電熱法。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，多使用垂直電極法和深電極法。 2．電熱法 電熱法適用于電源充足，工程量不大的土方工程。 50mm的管道，流速為 ；68mm 的管道，流速為 。按下式計(jì)算： ??? TQ Qn 水 （ 7） 其中 Q—— 融化凍土所需熱量 （ kJ/h） ； T—— 來水與回水的溫度差，通常為 2~10℃。 從第一組開始融化，經(jīng)一晝夜再融化第二組，以此類推。管網(wǎng)圖式如圖 13。 循環(huán)針的熱源是鍋爐，所以必須設(shè)置與水暖方式相似的管網(wǎng)，在回水管上安裝離心水泵及兩個(gè)溫度表，一個(gè)裝在送水管上水針附近，另一個(gè)裝在回水管上，管網(wǎng)應(yīng)予保溫 。鉆孔不應(yīng)過大，當(dāng)針與孔壁緊密接觸時(shí)，針的作用效力將增大。此時(shí)融解土的半 徑，在土或砂質(zhì)粘土中是 ，在砂土及砂子中是 ；在停止供熱后應(yīng)將針取出，此時(shí)積蓄在融解土中的熱，徐緩地向四周擴(kuò) 散，到次日，融解土的半徑即達(dá)到距鉆孔中心 ~。在加熱過程中，循環(huán)針逐漸將周圍的土加熱融解，融解的速度隨時(shí)間的增長而下降。熱水經(jīng)管嘴進(jìn)入外管向下溢流，又上升進(jìn)入內(nèi)管， 再沿回水管道回到鍋爐。內(nèi)管下端開口，上端彎頭與回水管連接，內(nèi)管和外管在針 的上部用焊接固定。循環(huán)針的構(gòu)造如圖 12。先在凍土中按預(yù)定的位置鉆孔，然后把循環(huán)針插到孔中，熱量通過土傳導(dǎo)，使凍土逐漸融解。 1．循環(huán)針法 循環(huán)針法適用于熱源 充足，工程量較小的土方工程。 圖 10 使用各種融解法融解 1m3凍土所需能量消費(fèi)圖 1局部暖棚法； 2水平電極法； 3垂直電極法； 4循環(huán)針法； 5電針法； 6深電極法 圖 11 融解全部凍結(jié)層的土表面積 1m2 時(shí)所需的能量數(shù)值圖表 注：按圖表可確定當(dāng)?shù)叵滤坏蜁r(shí)，融解土所需的能量需要量。 24 凍土的融解 凍土的融解是依靠外加的熱能來完成的，所以費(fèi)用較高，只有在 面積不大的工程上采用。 4． 土方開挖完畢，或完成了一段落，必須暫停一段時(shí)期，如在一天以內(nèi)，可在未凍土上覆蓋一層草墊等簡單的保溫材料，以防已挖完的基土凍結(jié)。 2． 各種管道、機(jī)械設(shè)備和炸藥、油料等必須采取保溫措施，防止因凍結(jié)遭受破壞或變質(zhì)。 圖 9 松碎凍土用的鐵楔子 4． 凍土的挖掘 破碎后的凍土可用機(jī)械或人工方法挖掘。此方法耗費(fèi)勞動(dòng)量較大，是一種比較落后的方法，但在場地狹窄、不適宜用大型機(jī)械的地方，尚可使用，比使用鎬來挖掘要省力得多。但要注意去掉楔頭打出的飛刺，以免飛出傷人。 3．人工法 普通常用的工具有鎬、鐵楔子，使用鐵楔子挖凍土比用其他手工工具效果為好，效率較高。起吊設(shè)備可用吊車、簡易的兩步搭或三步搭支架配以卷揚(yáng)機(jī)。錘可由鑄鐵制成楔形或球形，重 2~3t。但為了易于移動(dòng)，通常用最輕的 打樁機(jī)，如圖 8。 用拖拉機(jī)牽引的專用松土機(jī)，能夠松碎不超過 。 2．機(jī)械法 當(dāng)凍土層厚度為 ，可用中等動(dòng)力的普通挖土機(jī)挖掘，其在冬期的工作效能與夏天相差不大。放炮后要經(jīng)過 20min才可以 前往檢查。 爆破的安全注意事項(xiàng)：爆破施工要離建筑物 50m以外，距高壓電線 200m以外。裝入帶筒的炸藥包，可以用繩放入，不 應(yīng)用緩燃導(dǎo)火線或電氣雷管線。 爆破 100m3凍土消耗的硝銨炸藥用量 （ kg） 表 7 凍土種類 凍層厚度（ m） 粘土、建筑瓦礫 67 60 60 含小礫石的土 50 48 48 黑土及砂土 39 34 34 圖 7 斜坡凍土鑿眼爆破 爆破孔應(yīng)注意事項(xiàng)：爆破孔在裝藥前，應(yīng)將鉆孔剩余的凍土屑清除，如落入水時(shí)，應(yīng)用干砂、破布或其他吸水材料，把水吸出，已經(jīng)清理好的爆破孔在爆破前應(yīng)用木塞塞上，木塞的上頭須高出地平線 10~20cm。 硝銨炸藥計(jì)算系數(shù) NB 表 6 土的種類 用直立爆破孔爆破時(shí) NB的約值 粘土 ~ 含小石土 ~ 黑土及砂土 ~ 【例】在斜坡上的凍土鑿眼爆破，如圖 7 所示，鑿眼深度為 ，土質(zhì)為粘土，問需裝多少硝銨炸藥？ 【解】最小抵抗線為藥包中心至地面的最小距離，即 mW 22 ?????? ? 查表 6，得 NB＝ 1，需裝硝銨炸藥的量按公式 （ 4） 為： Q＝ 1179。 硝銨炸藥的用量可按下式計(jì)算： Q＝ NB178。雷管可使用電雷管或火雷管。 炸藥可使用黑色炸藥、硝銨炸藥或 TNT 炸藥。爆破孔間距一般等于最小抵抗線長度的 倍，排距等 于最小抵抗線長度的 倍。~90176。 圖 6 爆破法和土層凍結(jié)深度的關(guān)系 （ a）直立爆破孔；（ b）水平爆破孔 H凍土層厚度； W最小抵抗線（由藥包中心至地面的最小距離 ） 爆破孔斷面的形狀為圓形，直徑為 50~70mm。 凍土深度在 2m以內(nèi)時(shí)可以采用直立爆破孔，如圖 6（ a）。 這個(gè)方法是以炸藥放入直立爆破孔或水平爆破孔中進(jìn)行爆破，凍土破碎后用挖土機(jī)挖出，或借爆破的力量向四外崩出，形成需要的溝槽。一般有爆破法、機(jī)械法和人工法三種。如基槽（坑）挖完后不能及時(shí)進(jìn)行下道工序施工，應(yīng)在基底標(biāo)高上預(yù)留適當(dāng)厚度土層，并覆蓋保溫材料保溫。如圖 5 所示。土為粉土，應(yīng)鋪多厚的鋸末？ 【 解 】 查表 5 得 β ＝ ，代入公式（ 3） 鋸末厚 h＝ 67/＝ 25cm 在被保溫地面上的全部保溫層厚度必須一致。 3． 松散材料表面應(yīng)加以蓋壓，以免被風(fēng)吹走。 各種材料對土體凍結(jié)影響系數(shù) β 表 5 土壤種類 保溫材料 樹葉 刨花 鋸末 干爐 渣 麥草 膨脹珍 珠巖 爐渣 蘆葦 草簾 泥炭 土 松散 土 密實(shí) 土 砂土 粉土 粉質(zhì)粘土 粘土 注： 1． 表中數(shù)值適用于地下水位在凍結(jié)線 1m 以下。隨即將雪填滿，即可防止未挖掘的土凍結(jié)，如圖 4。 圖 3 設(shè)置籬笆或雪堤擋雪防凍 第三種類型是在面積較小的地面，特別是擬挖掘的地溝面，若在土凍結(jié)之前，初次降雪后，即在地溝的位置上挖溝。覆雪防凍的方法，通常有三種類型： 第一種類型是利用灌木和小樹林等植物擋風(fēng)起渦旋存雪，這些植物應(yīng)等到挖土開始之前再鏟除，如圖 2。 8＝ 248 Σ tT＝ 51＋ 248＝ 299 P＝ 299/1000＝ 從表 4 查得 α ＝ 17，代 入 公式（ 2） 得該地在 1 月 1 日的凍結(jié)深度為： H＝ 17（ 4179。 11 月 tT＝ 24179。 土的防凍計(jì)算系數(shù) α 表 4 地面保溫的方法 P 值 耕松 25cm 并耙平 15 16 17 18 20 22 24 26 28 30 30 30 覆蓋松土不少于 50cm 35 36 37 39 41 44 47 51 55 59 60 60 【例】 某地為粘土，由 11 月 7 日開始凍結(jié)，于凍結(jié)前耕松地面 25cm，并耙平之， 11 月的平均溫度為 ℃， 12 月的平均溫度為 8℃，試計(jì)算該地在 1 月 1日的凍結(jié)深度。如圖 1 所示。其防凍方法一般有地面耕松耙平防凍、覆雪防凍、隔熱材料防凍等，現(xiàn)分述如下： 1．地面耕松耙平防凍法 預(yù)定冬期施工的土方工程，土的防凍工作，必須在入冬前進(jìn)行。一般來說，土方工程盡量安排在入冬之前施工較為合理。 【解】Σ Tm＝ ＋ 16＋ ＋ ＋ ＝ ℃ 依公式（ 1） 得 ???H = 暴露在外界大氣中的土凍結(jié)時(shí)，其凍結(jié)速度與 外界氣溫有表 3 的規(guī)律，但這只是凍結(jié)初期的規(guī)律，當(dāng)上層凍結(jié)以后，下面土由于有了上層凍結(jié)層的覆蓋，傳熱阻發(fā)生變化，就不按照這個(gè)規(guī)律了。 【例】根據(jù)氣象資料查得某地低于。 2 土方工程 土在冬期，由于遭受凍結(jié)，變?yōu)閳?jiān)硬，挖掘困難，施工費(fèi)用比常溫期高，所以土方工程的冬期施工，必須在經(jīng)濟(jì)及技術(shù)條件上認(rèn)為合理時(shí)，方可進(jìn)行。 ，要加強(qiáng)管理；使用天然氣、煤氣時(shí)，要防止爆炸；使用焦炭爐、煤爐或天然氣、煤氣時(shí)，應(yīng)注意通風(fēng)換氣，防止煤氣中毒。 、熱水，要防止?fàn)C傷；使用氯化鈣、漂白粉時(shí)，要防止腐蝕皮膚。 124 安全與防火 1．冬期施工時(shí)，要采取防滑措施。 。 、攪拌站，敷設(shè)管道，對鍋 爐進(jìn)行試火試壓，對各種加熱的材料、設(shè)備要檢查其安全可靠性。如墻體的高厚比、橫墻間距等有關(guān)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，現(xiàn)澆改為預(yù)制以及工程結(jié)構(gòu)能否在冷狀態(tài)下安全過冬等問題，應(yīng)通過圖紙會(huì)審解決。 ，暖棚內(nèi)氣溫，砂漿、混凝土的溫度并做好記錄。 ，對摻外加劑人員、測溫保溫人員、鍋爐司爐工和火爐管理人員，應(yīng)專門組織技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)本