严寒地区建筑结构防冻胀解读
寒冷地区建筑工程抗冻胀问题浅谈
寒冷地区建筑工程抗冻胀问题浅谈摘要：就我国寒冷地区建筑物施工阶段可能发生的混凝土和基础冻胀问题，探究其发生机理和典型现象，对于预防冻害的发生，具有重要意义。
关键词：混凝土地基土冻胀Abstract: In view of the possible occuring frost heave in concrete and foundation of the construction stage in cold areas of our country, this paper explores its occurrence mechanism and typical phenomena, which has important meaning to prevent the occurrence of frost.Keywords: concrete, subsoil; frost heave寒冷地区普遍存在冻胀的问题，在我国东北、西北及华北地区，冻融破坏在工程中占10%。
尤其是公路路基、水利工程、渠系建筑物等均受到不同程度的地基土冻胀作用而遭到损坏，造成经济损失。
有地下室的公用民用建筑如大型会所、住宅、别墅等，在主体施工过程中，若不重视抗冻胀设计，并采取相应防冻胀措施及冬季停工采暖等，也会因为冻胀而发生相应的工程质量问题，不仅影响工程进度及质量，更是造成人民财产的损失。
冻胀问题在建筑工程中包含两部分内容，一是混凝土的冻融破坏，二是地基土的冻胀导致基础底板鼓起、开裂等。
一、混凝土的冻融破坏混凝土的冻融破坏是混凝土耐久性的一种。
目前，我国处于大规模基础建设阶段，在混凝土结构设计方面，偏重考虑结构的安全使用性，对结构耐久性考虑不全面。
然而在实际工程中，因为耐久性不足造成混凝土结构破坏的例子不断增多。
据调查统计，混凝土破坏的主要原因，包括钢筋腐蚀、干湿交替及冻融循环、物力化学侵蚀等。
所以，寒区混凝土的冻融问题值得引起相关工程技术及管理人员的重视。
严寒地区地下结构防冻胀施工工法
严寒地区地下结构防冻胀施工工法1.前言严寒地区地下结构防冻胀施工工法是一种通过提高混凝土自身抗冻性、用预制混凝土定型化盖板及防水保温措施对后浇带处加强处理、严格控制地下室外侧外侧的回填用土质量、针对汽车坡道的入口、塔吊、楼梯洞口、其它预留洞口采用隔离隔离防风保温防护施工方法。
该工法具有成本低，防冻胀效果，对严寒地区跨年度施工建筑越冬期间结构防冻胀效果良好的特点，适用性强的特点。
华建建设发展有限公司承建的保利·和院一、二期工程针对地下室结构越冬期防冻胀关键技术进行攻关，通过优化混凝土原材料的配比、把控防冻剂的掺入、生产搅拌棚的封闭、混凝土拌和过程中加入热水、混凝土罐车包裹等措施，严控混凝土浇筑后振捣时间，混凝土浇筑完成后的多层级的防寒蓄热。
对外墙后浇带采用预制混凝土定型化盖板及防水保温措施后完成地下车库结构外侧土方回填，地下车库顶板采用多层保温覆盖措施，汽车坡道的入口处采用内外两侧多层保温防护措施、针对于塔吊预留洞口采用专用保温材料封堵、楼梯洞口、其它预留洞口采用隔离防风保温封堵的施工方法。
杜绝了东北严寒地区跨年度施工建筑的越冬期结构出现冻胀而引发的质量问题。
为今后的在类似严寒地区的防冻胀管理施工提供了可参考的施工技术、施工工序上的新思路。
通过对成功施工经验进行总结提炼，形成此工法，为今后类似项目施工提供借鉴，推广应用前景广阔。
2.工法特点2.0.1砼原材料和配合比的符合防冻要求：保证混凝土在负温下不受冻的特点。
2.0.2 在地下室外墙外侧土方回填之前，外墙后浇带采用预制混凝土定型化盖板及防水保温措施处理。
2.0.3检验回填土的质量，严格测定回填土的含水率，每层填土夯实后，按规范规定进行环刀取样，测出干土的质量密度，达到要求后方可进行上一层铺土；2.0.4 通往地下室楼梯及采光井、天井以及车库入口均采取不同形式的越冬防护。
2.0.5 对清理干净的钢筋表面涂刷素水泥浆。
涂刷完成干燥后使用塑料薄膜缠绕封闭。
建筑工程防冻防寒专项方案
建筑工程防冻防寒专项方案一、前言随着气候变化和环境保护的重要性日益加强，建筑工程在冬季保温和防冻方面的要求也越来越高。
在寒冷地区，冬季建筑工程的施工和维护工作面临着严峻的挑战，必须制定有效的防冻防寒专项方案，保证工程质量和安全。
本文将从多个方面探讨建筑工程防冻防寒的相关内容，包括基础防冻、结构保温、设备防寒等。
二、基础防冻1. 地基处理地基冻胀是建筑工程中常见的问题，对地基的处理是防冻的重要环节。
首先，需要进行土壤勘察，了解地下水位、土层结构等情况，根据实际情况选择合适的处理方法。
其次，在地基处理过程中，可以采用灌浆、深基槽、挖土加保护层等措施，以确保地基在冬季不会受到冻胀的影响。
2. 地下管道防冻地下管道是建筑工程中重要的部分，需要保证其在寒冷冬季不会受到冻结的影响。
因此，可以在设计和施工中采取一些预防措施，比如选择节能保温材料、采用保温套管、设置保温层等，以保证地下管道不受冻结的威胁。
3. 地下室防冻地下室是建筑工程中重要的功能区域，需要在冬季进行充分的防冻处理。
可以在设计和施工中采用防冻地板、地热系统、地下排水系统等措施，以保证地下室在寒冷的冬季有良好的保温效果。
三、结构保温1. 墙体保温墙体是建筑工程中重要的承重结构，需要在冬季进行有效的保温处理。
可以采用外墙外保温、内墙内保温、保温涂料等方式，保证墙体在寒冷的冬季有良好的保温效果。
2. 屋顶保温屋顶是建筑工程中重要的覆盖结构，需要在冬季进行有效的保温处理。
可以采用屋面保温材料、屋面保温层、屋面保温涂料等方式，保证屋顶在寒冷的冬季不会受到冻胀和结冰的影响。
3. 地板保温地板是建筑工程中重要的功能区域，需要在冬季进行充分的保温处理。
可以在设计和施工中采用地热系统、地暖系统、地板保温材料等措施，以保证地板在寒冷的冬季有良好的保温效果。
四、设备防寒1. 暖通设备保养暖通设备是建筑工程中重要的设备，需要在冬季进行充分的保养和维护。
可以采用定期清洁、定期检查、定期维修等方式，保证暖通设备在寒冷的冬季有良好的使用效果。
高寒地区冻胀现象分析及施工要点
5、越冬工程在入冬之前除按设计要求做好回填工作外，并要求基础周围不能被水浸泡。
6、施工期间严格控制回填材料的含水率和密实度、杜绝采用灌水等方式进行回填施工。
7、砌筑工程中，砖砌体浇水量要适当，气温降到5℃一下后不得浇水。在温度降到零度前，墙体含水率不得超过标准值。由于墙体含水率高时，温度达到零点以下后，会使墙体变形，墙面装修脱落，经过多次冻融，使墙体碎裂倒塌。
8、抹灰、铺粘瓷砖等湿作业必须在冬季施工前完成，且保证在气温低至5℃前使施工完成的成品、半成品的含水率低于冻胀限值。
9、屋面防水层的保护层及散水坡道等建筑构件，因结构强度较低，必须避免冬期施工，施工时要找好排水坡度，避免积水。
10、屋面保温层、外墙外保温层等保温材料避免泡水。
11、混凝土冬施要保证结构强度大于冻胀应力。
对于抹灰、粘贴磁砖等湿作业装修装饰工程原则上要避免冬季施工，高寒地区在气温达到零度前，施工完成的半成品或成品的含水率必须达到不冻胀要求（有足够的空隙量释放冰的膨胀量或结构强度大于膨胀应力）。
（二）对于道路的影响：
道路基础及地基土冻胀后，结构层向上隆起，路面将出现冻胀裂缝，造成结构层断裂，面层变形、渗水。融化后，基层及地基土含水率增大，土体结构发生破坏，基础承载力严重下降，特别是循环冻融后，道路将不能正常使用。
高寒地区冻胀现象分析及施工要点
摘要：冻胀对建筑物、道路及室外管网影响较大，高寒地区更为严重，会引起建筑物倒塌、道路塌陷及管网断裂，必须引起重视。本文就此进行了分析和探讨并总结了施工要点，为高寒地区施工提供参考。
关键词：高寒地区冻胀施工要点
一、冻胀的机理分析
水在4℃时体积最小，冰具有冷胀热缩的物理特性，温度越低，冰的体积越大。含水土壤在冻结过程中，土中的水冻结成冰，体积膨胀，膨胀率超过土体空隙率后，将引起土颗粒的相对位移，产生土体膨胀；同时也包括土冻结过程中下部未冻结土中的水分迁移并向冻结面富集，水分相对集中，水与土粒分异形成冰透镜体或冻夹层，使土体积膨胀，这种现象称为冻胀。
严寒地区建筑结构防冻胀解读
基础采用抗冻胀混凝土材料；增设保温层，减少室内外温差；地下 室设置排水系统，防止水分聚集。
效果评估
经过数年的运营，该商业中心未出现冻胀破坏，结构性能良好。
失败案例：某桥梁工程
案例概述
某桥梁工程位于严寒地区，由于防冻胀措施不当，导致结构出现 冻胀破坏。
问题分析
基础设计不合理，未能有效隔离土壤中的水分；缺乏有效的排水 系统，导致水分在混凝土中滞留。
对屋面造成破坏。
地面排水
设置地面排水沟或排水管道，将地 表水引至远离建筑的地方，避免因 积水结冰而产生的冻胀破坏。
防水处理
对建筑中容易受到冻胀影响的部位 进行防水处理，如采用防水材料涂 抹或进行防水构造设计。
04
新型防冻胀技术
新型保温材料
总结词
新型保温材料可以有效防止严寒地区建筑结构受到冻胀破坏。
案例概述
某住宅楼位于严寒地区，为了防 止冻胀破坏，采用了特殊的防冻
胀设计。
防冻胀措施
基础采用桩基，以隔离土壤中的 水分；地下室四周设置盲沟和排
水通道，以降低地下水位。
效果评估
经过多年运行，该住宅楼未出现 冻胀现象，结构安全稳定。
成功案例二：某商业中心
案例概述
某商业中心位于严寒地区，其建筑结构需要抵抗冻胀作用。
保温设计
外墙保温
采用保温性能良好的材料，如保温板、 保温砂浆等，对建筑外墙进行保温处 理。
门窗密封
热桥处理
对建筑中的热桥部位进行处理，如采 用保温材料填充，以减少热量的流失。
提高门窗的密封性能，减少冷空气的 渗透，降低室内外温差。
排水设计
屋面排水
合理设计屋面排水系统，确保雨 水能够顺利排出，防止积水结冰
浅析建筑物基础的冻胀及防冻技术措施
浅析建筑物基础的冻胀及防冻技术措施我国幅源广大,土地辽阔,东北、西北等地广泛分布季节性冻土，青藏高原分布多年冻土。
我省黑龙江地处祖国东北部，在这块寒冷的地区，经常遇到土体冻胀，建筑物寿命受到严重的威胁及冻害影响。
1.冻土的概念及特性凡含有水的岩石及土体，均含有一定的水份，在地基基础设计规范GBJ7-89用（W）来表示天然的含水量。
冬季当温度降低到其冻结温度时，土中的孔隙水结成冰，伴随冰体的产生，固结了土体中微细的颗粒。
各种土体中冰的离析作用，将伴随着一系列非常复杂的物理及化学变化。
以及达到受力的改变。
水分增减，孔隙深液浓度的增大和土体不均匀变形，引起应力产生应变，这是符合材料力学的虎克定律。
这就是冻土产生的根本原因。
不同的土粒比重它的孔隙比是有区别的。
粘土的透水性能较差，吸水率较高，它的冻胀力也越大。
2.土冻胀过程哈市地区按规范（GBJ7-89）规定，季节性冻土标准冻深为2.0M。
冬季期间，潮湿的土体受冻后固结，产生向上的法向应力产生冻胀。
春融季节，冻土吸收外部的热量，出现融化，引起土体沉陷。
周而复始引起土体冻胀――沉陷。
尽管季节性冻土区或者长年冻土区地质条件不一，但这种过程同样存在。
他们的性质有相似的一面也有差别的一面。
对于象哈市地区这种冻土曲线特点应是自上而下单向冻结，冻结过程比较缓慢，往往需要四－六个月的时间，即十月末直至第二年的四月份左右，哈市也把此段视为冬季施工阶段。
最大冻结期间多在一至二月份。
当春暖花开冻土层处于上下双向融化（地热作用）融化速度较迅速，仅一、二个月的时间。
3.冻土地区建筑物的破坏特征3.1桩、柱下独立钢筋砼基础寒冷地区桩，柱下独立钢砼的基础，冻害相当普遍严重。
某地区的桩埋入土中长度为6M，每年冻拨约50MM左右，据多年统计，现已拨出1000MM左右。
国家标准（GB50204-92）规定：如平均气温低于50时，不得浇水养护，在冬季施工期中，环境气温较低，这种情况下使用薄膜养生液、防水纸或塑料薄膜等封闭材料来封闭混凝土中的多余拌合水，以实现混凝土的自然养护。
浅谈寒冷地区越冬维护地基土防冻胀措施
浅谈寒冷地区越冬维护地基土防冻胀措施发表时间：2017-10-24T13:29:12.793Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第15期作者：田友才1 王楠2[导读] 通过采取覆盖或封闭增温措施可以避免地基土在越冬期间产生冻胀。
万达管理中心包头九原万达项目总工、质量总监内蒙包头 014000摘要：根据中国建筑气候区划图，包头地区为北方严寒地区，当年施工当年交付使用的项目特别少，如果建筑物当年不能交付使用，地下基础要在负温环境中越冬，基础长时间在负温条件下地基土会产生冻胀，可能导致基础产生裂缝或拱起。
通过采取覆盖或封闭增温措施可以避免地基土在越冬期间产生冻胀。
一、前言在内蒙古地区地表层广泛分布着冻土层，作为地基的冻土层在冻结过程中由于土体体积膨胀，产生膨胀力，可能引起基础及上部结构上抬，产生变形，导致混凝土基础开裂，对基础以下防水卷材造成破坏，甚至危害基础结构安全。
对于带地下室跨年度施工的项目，其基础底板厚度往往小于冻土深度，如果越冬维护措施采取不当，在冬季寒冷期会因建筑物地下室内温度过低造成底板下地基土冻结引起基础结构开裂，从而使建筑物的安全及正常使用受到影响。
本文结合包头九原万达项目地下室越冬维护，对地基土防冻胀原因进行分析，结合工程实际情况提出安全、经济、方便的施工措施解决地基土防冻胀。
包头九原万达广场项目总建筑面积10.9万平米，其中地下1层，地上4层。
开工日期为2016年3月1日，竣工日期为2018年6月29日。
目前主体及二次结构已经施工完成，当地每年11月15日至次年3月15日为冬歇期。
根据《包头九原万达广场项目地勘报告》当地冻土深度为1.6m，九原万达地下室基础类型为筏板基础，厚度500mm（远小于冻土深度1.6m），如不采取一定措施，地基土会产出冻胀，影响结构安全。
二、原因分析2.1地基土冻结环境条件包头地区冬季时间长气候寒冷雨雪较少，冬季长达5个月，大寒期长达50天，最冷时间为1月平均气温-11.8℃。
严寒地区道路冻胀的原因解析及防治措施
２ 道路 冻胀 形成 的原 因
中的水 尤其 是外界补给水分的聚集冻 结使土体 的体积增 大 ， 引起
一
在 季节 冻土区 ， 路基 冻胀 主要 是 由于大 气温 度下 降 ， 土体 换 材 料 的情 况 。 使
沉陷等 病害 （ 图 １ ， 见 ） 降低或破 坏路 面的平稳度 ， 响车辆 通行 影
和行车安全 ， 短道路使用寿命。 缩
深度。但 是 ， 由于冻 害作用受积雪 、 除雪 程度 、 日照 条件等 因素影
响很大 ， 以一般根 据 当地具 体情况 ， 经济 和经 验两 方面 来确 所 从 定 ， 以采用廉价 的粗颗粒材料 ， 可 置换深度约为最 大冻深 的 ７ ％。 ０
严寒地 区道路冻胀 的原 因解析及防治措施
区道路 易产 生裂缝及 产生隆起 或下沉等破坏 形式 ， 分析 了冻胀 力对道路 的影 响 ， 并从 设计入 手提 出
了采用保温、 置换 等解决道路破 坏的具体方法 ， 而确保 车辆通行和行 车安全 ， 从 延长道路使用寿命 。 关键词 ： 道路 冻胀 ， 路基 ， 季节性 冻土 ， 翻浆
中图分类号 ： ４ １ Ｕ ２ 文献标识码 ： Ａ
１ 冻土 和道 路冻 胀 的形成
冻土是一种 由固体土颗粒 、 、 冰 液态水和气体 四种基本成分所
（ 冬季冻结 ， 夏季全部融化） 和瞬时冻土（ 几个小 时至半月 ） 三类。
３ 影响冻 胀 的 因素
影 响冻胀 的主要 因素 为 ： ） 有冻 胀 敏感 性 的 土 （ ： 性 １具 如 粘
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主要材料及设备
地下室楼板保温做法
地下室楼板保温做法
因地下车库边坡不具备回填条件，通过对其周围及顶面的封堵， 使其成为“暖房”，进而保证进出构件不发生冻胀破坏
地下车库的汽车坡道出入口的防护
汽车坡道洞口作为地下车库与室外之间联系 最大的洞口，是最容易散热的部位，在汽车坡 道处搭设双排钢管脚手架作支撑，立杆纵向间 距2000mm，排距600mm，斜撑间距2000一道。 棉被应与钢管固定牢固，并预留人员出入口。
市场上常见的防冻剂、引气剂
外加剂通过加入预拌混凝土，现场一次浇筑、振捣， 达到低温施工效果。
主体结构施工完毕，即混凝土充分达到强度指标后，此时主体结构已 具备抵抗严寒的能力，在适当的时间内完成砌筑、外保温等维护结构， 并按时供暖，避免因长期暴露而风化。
根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)5.1.9条第7款
建筑结构防冻胀问题：
主体结构（地上）
防相关
（承台、防水
底板、垫层、
桩头、砖模）
建筑结构主体防冻胀问题：
根据JGJT_104-2011《建筑工程冬季施工规程》
一、在气温未降至连续五日5℃以下时，可正 常施工，即通过平时加快施工，保证工程质 量。
二、在气温降至连续五日5℃以下时，采取添 加外加剂，通常为防冻剂、引气剂。
防冻剂、引气剂的作用机理：
防冻剂通过降低水的冰点，从而起到防冻的作用。引 气剂的作用机理：当混凝土中掺入引气剂后，引入了大量 均匀分布的微小气泡，由于气泡的可压缩性，因而可以缓 解结冰产生的膨胀压力。同时，气泡还可以容纳自由水的 迁入，因而可以大大缓解渗透压力，引气剂对混凝土抗冻 性的改善不是百分之几十，而是几倍甚至几十倍的提高.防 冻剂是在施工的时候防止混凝土冻结带来的施工不便,甚至 影响混凝土的强度而添加的.而引气剂主要是针对于建筑物 的使用过程中,防止其冻融循环造成的破坏 。
建筑结构冬期越冬维护措施 汇报文件
建筑结构防冻胀的意义
哈尔滨位于祖国极寒地 区，是我国纬度最高的省会 城市。
本地区每年越冬时间近 5个月，冬季气温低，做好 越冬维护，保护建筑工程成 品不受冻胀侵害，对于建筑 工程质量具有重大意义。反 之，对于工期、成本均有重 大损害。
一月中旬哈市日均最低气温以达-25摄氏度
汇报完毕 谢谢
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。
所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。
”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力；
通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣；
通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
对跨年度施工的建筑，入冬前应对地 基采取相应的防护措施
简化冻胀模型 冷
暖
建筑物基础冻胀过程是个复杂的过程，通过简化可以得到本图所 示模型，构件下表面因冻融过程产生张力，导致构件受拉破坏
控制基础防冻胀的关键就是保证基础 构件在一定范围内的温度不低于0℃， 通过对其进行保温，基础构件不产生 冻胀，从而达到保护构件的目的。
F组团车库坡道
汽车坡道入口处防冻胀做法（侧面）
汽车坡道入口处防冻胀做法（正面）
坡道实物做法
塔吊穿地下车库顶板封堵
塔吊洞口封堵
地库顶板洞口封堵
裸露于室外的钢筋外套PVC管，防止其因为长期暴露于空气 中而导致锈蚀、老化等
小结：
通过以上越冬维护措施，可以比较有效的 完成本项目未完工工程的冬期防冻胀工作，进 而保证项目工程、成本等要求。