冬季低温施工:模板紧固件的影响与应对措施
冬季低温施工对模板紧固件的影响,可以压缩成三个变量:钢材的冲击韧性、混凝土早期强度的发展速度、水和冰在螺纹与配合面里的行为。第一个变量决定螺杆与螺母在动载下是塑性变形还是脆性断裂;第二个变量决定拆模时间以及螺杆在墙内滞留多久;第三个变量决定螺纹副是「卡住」还是「冻粘」。三个变量在冬期同时朝不利方向变化,于是现场会出现常温下不会出现的脆断,也会把常温下十几分钟能拆下的螺杆变成必须凿除的断头。
应对的顺序同样由此确定:先控温,再控载,最后控界面。控温是让混凝土与紧固件都在允许的温度区间内工作;控载是把不可控的冲击载荷换成可控的扭矩;控界面是把水挡在螺纹与配合面之外。顺序不能颠倒——在已经冻结的螺纹上谈除浆与渗透,效率极低;只谈控载而不解决间隙里的冰,扭矩再准也拆不动。三条硬结论先放在这里:
- 低温下钢材强度略升、韧性下降,冬期拆模的敲击与强制拆解属于冲击工况,破坏模式从塑性屈服转向脆性断裂,所以控载比加力更重要。
- 拆模时间一律以同条件养护试块的实测强度为准,并同时满足受冻临界强度要求,不得凭常温经验估算,也不得为了「抢在冻结前拆完」而提前拆模。
- 螺纹与配合面只要进了水,就必须按防冰雪要求处理:包裹、涂低温润滑脂、拆模当班清理吹干,否则冰楔加锈蚀会把可拆状态变成冻粘状态。
本篇按「机理 → 分级 → 材质 → 措施 → 组织 → 检测 → 误区 → 成本 → 清单 → 问答 → 速查卡」的顺序展开,所有温度区间、判据阈值与时间窗都可以直接抄进冬期施工技术交底。涉及对拉螺杆本身的受力与规格核算时,可参考 D15/D20 高强对拉螺杆 的规格参数与荷载对应关系。
一句话说清:低温把模板紧固件的问题从「拆不动」升级为「拆不动加会断」
结论先给:常温下模板紧固件的主要风险是拆不出来,冬期的主要风险是拆不出来加上拆的过程可能把杆拧断、把孔口崩坏。风险升级来自三条链路同时起作用:材料侧,低温使钢材冲击韧性下降、缺口敏感性上升;结构侧,低温使混凝土早期强度发展变慢,拆模延后、螺杆滞留时间拉长;界面侧,水在螺纹间隙里结冰膨胀,把本来的间隙配合变成过盈夹紧,并加速锈蚀。
这三条链路对应的处置动作完全不同,混淆就会出现无效劳动。材料侧要治的是「载荷类型与材质」:减少冲击、折减扭矩、必要时替换韧性更好的材质。结构侧要治的是「时间」:用同条件养护试块确定拆模时机,并在拆模当班完成螺杆拆除。界面侧要治的是「水」:包裹外露段、更换低温型脱模剂与润滑脂、拆模后立即清理吹干。把三条链路分开看,冬期措施清单就不会写成一大团笼统的「注意保温」。
下文先讲三类机理,再给温度区间分级,然后进入材质、措施、组织、检测与判定的具体做法。读完全篇可以直接得到三样东西:一份按温度区间取值的措施表、一套冬期拆模与紧固件状态的判定方法、一张可打印的检查清单。
一、影响机理:低温对模板紧固件的三类作用路径
答案:低温通过三条路径作用在模板紧固件上——钢材的低温脆性、混凝土早期强度发展滞后导致的拆模时间变化、冰雪与冻融对螺纹与配合面的侵入。三条路径的作用对象不同(材料、工序、界面),可逆性也不同:钢材韧性的下降在温度回升后可以恢复,但已经发生的脆性断裂不可逆;拆模时间的影响属于工序问题,可以通过组织与测温纠正;界面侧的冰楔与锈蚀一旦形成,多数只能靠除浆、控温渗透与机械处置解决,超过时间窗就无法挽回。
1. 机理一:钢材低温脆性——强度略升,韧性下降
机理。钢铁材料的力学性能随温度变化并不是单向的。温度下降时,晶格对位错运动的阻力增大,屈服强度与抗拉强度略有提高;同时材料的塑性变形能力与吸收冲击能量的能力下降,冲击韧性(通常用夏比 V 型缺口冲击试验的冲击吸收能量表征)显著降低。材料的破坏模式随之从韧性破坏(先屈服、再塑性变形、最后断裂,断口有颈缩)转向脆性破坏(几乎不产生塑性变形,裂纹快速扩展,断口平齐)。这个转变发生在一定的温度区间内,工程上把这个区间称为韧脆转变温度区。对于铁素体加珠光体组织的低碳钢,韧脆转变温度与含碳量、晶粒度、夹杂物水平、时效状态都有关系,含碳量越高、晶粒越粗,转变温度越高。
为什么现场「感觉不到」。因为静载工况下问题不突出。低温下钢材的静强度不降反升,按常规荷载核算,螺杆的抗拉承载力在冬期并不会明显不足,所以按静载核算看不出问题。真正被改变的是动载与冲击工况:拆模时用手锤敲击螺母端面、用撬棍冲击式撬动、螺纹咬死后强制拆解、起吊与搬运时的碰撞,这些载荷都带有冲击成分。低温下材料吸收冲击能量的能力下降,恰好落在这类工况上,于是现场出现「常温下敲几下没事、冬期敲几下就断了」的现象。
缺口敏感性的放大作用。对拉螺杆、螺母、垫板、垫块的几何形状里天然存在大量缺口:螺纹牙底圆角、牙侧过渡、螺杆与螺母的旋合起点、垫板与背楞的接触棱边、焊接或锻造飞边。缺口处的应力集中系数远大于 1,应力峰值集中在很小的体积内。韧性充足时,这个局部峰值可以通过周围材料的塑性变形被重新分配;韧性不足时,局部峰值直接把材料拉到断裂强度,裂纹从缺口根部起裂并快速扩展,几乎没有预警。这就是为什么冬期的断口多出现在螺纹牙底与旋合起点位置,而不是杆身中部。
判据与措施方向。判定思路是「工作温度与材质韧性保证温度的关系」:当现场最低气温接近或低于所用材质的冲击功保证温度时,就应当按韧性控制而不是强度控制来组织施工——禁止冲击类作业(大锤径向敲击、强行撬动、超扭矩强制拆解),扭矩上限按折减执行,并优先考虑韧性储备更高的材质或滚压成型的螺纹。材质选型的具体对照见第三节。
2. 机理二:混凝土早期强度发展与拆模时间的关系
机理。混凝土强度增长的本质是水泥水化,而水化反应速率对温度高度敏感。温度降低时水化速率显著减慢,强度发展曲线整体右移:常温下 1 天能达到的强度,冬期可能需要 2 到 3 天甚至更久。温度低于零度以后,拌合水部分结冰,可供水化反应使用的水量减少,水化几乎停滞;如果混凝土在达到一定强度之前就受冻,结冰产生的体积膨胀会破坏尚未硬化的水泥石结构,造成的强度损失与耐久性下降在后期无法完全恢复。因此冬期施工对「什么时候可以受冻」「什么时候可以拆模」都有明确要求,而不只是「保温一下」。
公知要求。按 JGJ 104《建筑工程冬期施工规程》的公知规定,当室外日平均气温连续 5 天稳定低于 5℃ 时进入冬期施工,连续 5 天稳定高于 5℃ 时解除;混凝土在受冻之前应达到受冻临界强度,采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制时不低于设计强度等级值的 30%,采用矿渣硅酸盐水泥等配制时不低于 40%,强度等级不大于 C15 的混凝土不低于 5.0 MPa。模板拆除方面,按 GB 50204 的要求,拆除底模及其支架时混凝土强度应符合设计要求并以同条件养护试件强度为依据;拆除侧模时混凝土强度应能保证其表面及棱角不因拆模而受损。这些要求构成的双控关系是冬期拆模判定的基础。
与紧固件的连接点。拆模时间延后,对紧固件产生三项直接后果。第一,螺杆在墙内的滞留时间延长,螺纹间隙里的水泥浆有更充分的水化时间,浆壳硬化更彻底,除浆难度与超扭矩咬死的概率上升。第二,外露段暴露在低温潮湿环境中的时间延长,锈蚀加快;铁锈的体积可达铁的 2 到 6 倍,在螺杆与孔壁之间的狭窄环状间隙里形成径向夹紧与机械咬合,放置越久越难抽出。第三,冬期往往集中拆模,单次作业面大、人员紧张,容易出现「拆模当天来不及拆杆、第二天杆已被冻住」的情况。这三项叠加,使冬期紧固件拆卸难度的时间敏感性高于常温工况,处置时间窗的放大系数也更高。
判定方法。拆模时机不能凭经验估算,应按同条件养护试块的实测强度判定,并用等效龄期法辅助校核。等效龄期的常用形式是 M 等于逐时温度加 10 乘以该时段时长的累计值(温度单位取摄氏度,时长取小时),温度低于零下 10℃ 的时段不计入有效龄期。这个方法的用途是把变温养护过程折算成等效的常温龄期,避免用「天数」这种与温度无关的口径去判断强度。第六节给出完整的判定流程与记录要求。
3. 机理三:冰雪与冻融对螺纹与配合面的影响
机理。对拉螺杆与螺母的螺纹配合属于小间隙配合,间隙量级通常在 0.1 到 0.3mm。这个尺度对水来说是可以自由进入的通道:浇筑时的浆水、养护水、雨雪融水、清洗水都会进入并充满螺纹间隙与螺母端面的贴合缝。当气温降到零度以下,间隙里的水结冰,体积膨胀约 9%。由于间隙两侧是刚性金属面,膨胀无法向外释放,只能转化为对螺纹副的径向挤压力,即所谓冰楔作用。冰楔把螺母与螺杆、螺杆与孔壁压得更紧,同时冰本身作为填充物在两个金属面之间形成胶结,摩擦系数与脱离阻力同时上升。
冻融循环的加速作用。冬期的典型气象是昼夜温差跨越零度:白天冰融化,间隙里重新充满水,夜里再次结冰。每一次循环都在螺纹与孔壁的界面产生一次挤压与松开,让水分更深地进入缝隙;同时冰水交替的环境提供了充足的氧与电解质,锈蚀速率明显高于恒温潮湿环境。如果现场使用氯盐类融雪剂或含氯盐外加剂,氯离子会破坏钢材表面的钝化膜并引起点蚀,点蚀坑在螺纹牙底形成新的应力集中源,与低温脆性叠加,进一步降低断裂门槛。
涂层与镀层在低温下的表现。表面处理层在低温与变形共同作用下可能失效:热镀锌层较厚且为金属间化合物层,在低温下受拉伸与弯曲时存在开裂剥落的倾向,剥落处成为局部腐蚀起点;电镀锌层较薄,耐磨性有限,反复拆装后容易磨损露底;锌铬涂层(达克罗)耐蚀性较好但为薄涂层,抗机械擦伤能力有限。因此在冬期,紧固件的表面处理要与「防冰、防盐、少擦伤」的使用条件一起考虑,而不是只看盐雾时间一项。
措施方向与判据。界面侧的措施只有一条主线:不让水在螺纹与配合面上停留。具体做法是端部包裹或加保护帽、涂低温型润滑脂形成隔离膜、拆模当班清理并吹干、锥形孔及时封堵避免积水。判定判据用现象而不是仪器:螺纹间隙出现可见冰壳、螺母端面有霜、外露段有连续水膜,三者出现任意一条即判定为界面已进水,必须按防冰雪措施处理,不得直接进入强制拆解。
4. 三类机理的叠加关系与可逆性
三条路径很少单独出现,冬期的典型情况是同时存在。理解叠加关系对判断处置顺序很关键:可逆的先治,不可逆的必须预防。下表把三类机理的触发条件、直接后果、现场表现与可逆性列在一起。
| 机理 | 触发条件 | 直接后果 | 现场表现 | 可逆性 |
|---|---|---|---|---|
| 钢材低温脆性 | 工作温度接近或低于材质韧脆转变温度区间;存在冲击载荷与缺口 | 冲击韧性下降、缺口敏感性上升,螺纹牙底等应力集中处脆性起裂 | 断口平齐无颈缩,断口位置在螺纹牙底或旋合起点;同批多根同现象 | 温度回升后材料性能恢复,但已发生的断裂不可逆 |
| 混凝土早期强度发展滞后 | 日平均气温低于 5℃;未采取有效养护或加温措施 | 强度发展速率下降、拆模延后;未达受冻临界强度即受冻会造成强度损失 | 同条件试块强度增长缓慢;拆模时间比常温明显推后;螺杆滞留时间拉长 | 工序问题可通过测温与试块判定纠正;已受冻的强度损失不可恢复 |
| 冰雪侵入螺纹与配合面 | 螺纹间隙进水;气温跨越零度反复冻融;存在氯盐环境 | 冰楔径向夹紧、冰层胶结、锈蚀加速,螺母与螺杆冻粘 | 间隙可见冰壳、端面有霜、拆卸阻力异常增大;除浆后有水迹与锈迹 | 控温融化加渗透加清理可部分恢复;锈蚀与点蚀不可逆 |
| 外加剂腐蚀(叠加项) | 使用含氯盐的防冻剂或早强剂;含盐浆液长时间覆盖紧固件 | 钝化膜破坏、点蚀、镀锌层与涂层加速腐蚀 | 螺纹牙面出现麻点与局部锈坑;镀层局部发黑或起皮 | 清洗与中和可减缓,已成坑的腐蚀不可逆 |
叠加工况下的处置顺序是:先化冰(控温加热)→ 再除浆(机械清理)→ 再渗透(低温松动剂,延长时间)→ 后微动(折减扭矩往复)→ 最后限扭停手。跳过化冰直接除浆,等于在冰层上刮,除不掉也刮不净;跳过除浆直接加力,等于把冰楔与浆壳一起压进螺纹,把可逆故障做成不可逆损伤。
二、影响程度分级:四个温度区间的风险与措施对照
答案:按 0 到 5℃、零下 5℃ 到 0℃、零下 10℃ 到零下 5℃、低于零下 10℃ 四档分级,分级的依据是钢材的韧性储备、混凝土强度发展速率、水是否发生相变三个条件。四档的差别不在「多做一点保温」,而在措施的性质变化:第一档主要是工序与材料准备,第二档开始进入防冰雪与拆模判定,第三档必须按韧性控制组织施工并折减扭矩,第四档在此基础上增加加温养护与专项方案要求。措施只能随分级升级,不能降级使用;现场温度跨越两档时,按更低温度的那一档执行。
| 温度区间(日最低气温) | 钢材表现 | 混凝土强度发展 | 冰雪与相变 | 主要风险 | 影响程度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 到 5℃ | 韧性略有下降,仍在安全储备内 | 水化速率下降,强度发展慢于常温,但不受冻 | 白天融、夜间可能结薄冰,螺纹间隙易存水 | 拆模时间误判、螺杆滞留时间延长、浆壳硬化更充分 | 低(工序性) |
| 零下 5℃ 到 0℃ | 冲击韧性下降开始明显,缺口敏感性上升 | 强度发展显著减慢,需按受冻临界强度控制受冻 | 螺纹间隙稳定结冰,昼夜冻融循环频繁 | 螺母冻粘、渗透剂效率下降、拆模延后叠加锈蚀 | 中 |
| 零下 10℃ 到零下 5℃ | 普遍进入韧脆转变区间,低温脆断风险明显 | 水化基本停滞,必须加温与保温养护 | 冰层厚实、冻融循环强,融雪盐使用增多 | 脆断、超扭矩咬死、氯盐腐蚀、拆卸成功率大幅下降 | 高 |
| 低于零下 10℃ | 接近或进入下平台区,韧性储备很低 | 无有效水化,必须综合蓄热或加热养护并专项方案论证 | 持续冻结,冻层深,冰楔与锈蚀同时作用 | 脆断与断头成批发生、等效龄期不计入、工期风险集中 | 极高 |
温度区间的取值口径同样重要:以现场实测的当日最低气温为主控指标,同时参考结构表面温度与混凝土内部温度。同一档区内的措施并不是简单叠加,而是性质切换,下表给出四档对应的紧固件侧动作、拆模判定方式、作业时间窗与扭矩上限。
| 温度区间 | 紧固件侧动作 | 拆模判定方式 | 作业时间窗 | 拆杆扭矩上限 |
|---|---|---|---|---|
| 0 到 5℃ | 旋入前清理螺纹并涂低温润滑脂;外露段加保护帽;拆模当班清理吹干 | 同条件养护试块强度为主,兼顾表面与棱角不受损 | 日间气温较高时段,避免夜间拆模 | D15 不超过 150 N·m,D20 不超过 250 N·m |
| 零下 5℃ 到 0℃ | 增加端部包裹(缠绕膜或套管);更换低温型脱模剂;渗透剂静置时间延长到常温的两倍 | 同条件试块加受冻临界强度双控,试块与实体同条件覆盖 | 上午 10 时到下午 15 时,尽量安排在气温峰值时段 | 按八折执行:D15 不超过 120 N·m,D20 不超过 200 N·m |
| 零下 10℃ 到零下 5℃ | 包裹加保温覆盖;禁止冲击类作业;拆下件当班吹干涂油入室存放 | 同条件试块加等效龄期校核;必要时用回弹或拔出法辅助 | 仅在日间高温时段作业,缩短单次作业时长 | 按八折执行并加强限扭监督,逐根记录读数 |
| 低于零下 10℃ | 专项方案:加温养护与紧固件防冻同步设计;材质按韧性优先复核 | 以同条件试块为准并结合测温记录,方案中明确解除条件 | 按专项方案确定的作业时段,避免在极低温时段拆模 | 按八折执行,出现异常阻力立即停手,不得试探性加力 |
1. 分级的三个依据
第一个依据是钢材的韧性储备。不同材质、不同质量等级的韧脆转变温度不同,因此同一个气温对 Q235A 与带更低温度冲击功保证的等级,意义完全不同。分级给出的是通用的风险档,具体材质的适用温度要结合材质保证条件与规格应力水平单独核对,方法见第三节。第二个依据是混凝土强度发展速率。日平均气温连续低于 5℃ 是进入冬期施工的公知界限,低于零度以后强度发展接近停滞,低于零下 10℃ 时常规蓄热养护已难以维持正温,需要加温措施。第三个依据是水是否发生相变。零度是螺纹间隙水的相变点,昼夜跨越零度意味着冻融循环,而不是一次冻结;这是第二档与第三档措施性质变化的原因。
2. 温度数据的取用口径
措施分级必须建立在实测数据上,因此冬期应建立测温制度:大气温度用固定测点或自动记录仪连续记录,每日至少记录最高、最低与平均气温;混凝土养护温度应在结构有代表性的部位预留测温孔,测点位置与深度按方案确定;模板与紧固件外露段的温度可根据现场条件用表面温度计抽测。测温频次在混凝土达到受冻临界强度之前应加密,达到临界强度之后可按方案适当减少,全部数据形成台账,作为拆模判定与措施升级的依据。测温记录同时是后续工序争议时的客观凭据。
3. 分级的使用方式
使用方式有三条规则。第一,不得降级:气温进入第三档,就不能因为「其他项目第二档的做法也没出事」而沿用第二档措施。第二,跨档就低:当预计气温在区间边界反复波动时,按更冷一档执行,因为反复冻融的破坏叠加效应强于持续低温。第三,随天气调整:强降温、雨雪、寒潮预警期间应暂停拆模与拆杆作业,待气温回升并在方案确定的条件下再恢复,恢复前逐根检查紧固件状态。
三、材质与工艺的低温适应性分析
答案:低温选材的第一原则不是「选强度更高的材质」,而是选韧性储备更高的材质,并用规格(直径)而不是用含碳量来换承载力。原因是含碳量越高,韧脆转变温度越高、低温韧性越差:中碳钢虽然屈服强度比低碳钢高,但在低温冲击工况下反而不如低碳钢安全。工程上可用的三条思路是——低碳钢按质量等级选择有更低温度冲击功保证的牌号、需要更高强度时选调质处理的合金结构钢、必须用普通碳钢时加大规格降低工作应力并把螺纹改为滚压成型。
1. 含碳量、显微组织与韧脆转变温度
钢的低温韧性由显微组织决定。铁素体相本身塑性好、韧脆转变温度低;珠光体与渗碳体相硬度高、韧性差。含碳量上升意味着珠光体比例增加,韧脆转变温度整体上移。晶粒尺寸的影响同样显著:晶界能够阻止裂纹扩展,晶粒越细,单位体积内的晶界面积越大,裂纹扩展路径越曲折,韧脆转变温度越低。因此提高低温韧性有三条冶金途径——降低含碳量、细化晶粒、通过调质处理获得回火索氏体等韧性组织。反过来,提高含碳量、粗大晶粒、存在夹杂与偏析,都会把转变温度推向更高温度,使材料在同样的气温下更脆。
这个规律对现场选型的直接含义是:不要用「强度更高」来回答「低温下要不要换材质」这个问题。真正需要回答的是两根杆在同样的工作温度、同样的冲击工况下,谁的韧性储备更高。低温风险高的部位,优先选低碳、细晶、组织均匀,并通过加大规格把工作应力水平压下来;只有在既要强度又要韧性的场合,才考虑调质合金结构钢。
2. 质量等级与冲击功保证温度
碳素结构钢按 GB/T 700 分牌号与质量等级,质量等级的核心差别之一就是冲击试验的试验温度:A 级不做冲击试验;B 级的冲击试验温度为 20℃;C 级为 0℃;D 级为零下 20℃;E 级为零下 40℃(各等级对纵向冲击吸收能量的要求量级相同,均为 27J 级别)。这条信息的工程意义非常直接:如果工程所在地区最低气温低于 0℃,而设计选用的却是不做冲击试验的 A 级,等于材料没有任何低温韧性方面的保证。冬期与严寒地区选材至少应核对冲击功的试验温度是否覆盖现场最低气温,并留出余量。
3. 调质钢与不锈钢的适用场景
需要更高强度且不牺牲低温韧性时,宜选调质处理的合金结构钢(按 GB/T 3077,如 40Cr、35CrMo 一类)。调质处理得到回火索氏体组织,在相同的强度水平下,韧性与低温冲击韧性明显优于正火状态的碳钢,是低温紧固件常用的技术路线;具体牌号与热处理要求应结合设计荷载与环境温度确定。奥氏体不锈钢(如 304、316 一类)在低温下没有铁素体钢那种韧脆转变,低温韧性优良,常用于低温工程与深冷工况;其代价是成本高、强度中等、与碳钢件直接接触在潮湿含盐环境下存在电偶腐蚀风险,因此连接处需要绝缘或防腐隔离。选择不锈钢的场合,通常是防腐要求与低温要求同时成立时。
4. 螺纹成型工艺:滚压优于车削
螺纹的成型方式对低温性能的影响常被忽略,但在低温冲击工况下差别明显。滚压成型的螺纹是把坯料表层金属在压力下挤出成型,金属流线连续并且沿牙型轮廓分布、不被切断;同时牙底表层产生冷作强化与残余压应力,对裂纹萌生有抑制作用。车削成型的螺纹切断了金属流线,牙底残留刀具走刀痕迹,形成微观缺口,成为应力集中与裂纹萌生的理想位置。因此同样材质、同样规格的螺杆,滚压螺纹在冲击与疲劳工况下的表现通常更好,疲劳强度相对车削螺纹可提高两成以上(公知性能规律)。低温环境应优先选用滚压螺纹,同时控制牙底圆角与表面粗糙度。
5. 表面处理在低温与含盐环境下的表现
表面处理的作用是隔断腐蚀介质,但低温与盐环境会改变其表现。热镀锌层较厚,耐蚀性好,但为金属间化合物层,在低温下受弯折与冲击时有开裂剥落的倾向,剥落处成为局部腐蚀起点;电镀锌层较薄、外观均匀,但耐磨性有限,反复拆装后容易磨损露底;锌铬涂层(达克罗)耐蚀性好且无氢脆风险,但涂层薄、抗机械擦伤能力有限。选择时的判断顺序应是:先看环境腐蚀等级(是否接触氯盐、是否长期潮湿),再看拆装频繁程度(是否有机械擦伤),最后核对涂层的低温适应性与供应方的适用温度范围。无论选哪种,拆模后清洗盐分并吹干涂油这一步都不能省。
| 材质或工艺 | 低温关键表现 | 适用温度倾向 | 选型建议 | 注意事项 |
|---|---|---|---|---|
| Q235A(按 GB/T 700) | 不做冲击试验,无低温韧性保证 | 仅适用于常温或非低温工况 | 不用于冬期与严寒地区承力部位 | 常被误当作「普通 Q235」通用,需在采购文件中明确等级 |
| Q235B(按 GB/T 700) | 冲击试验温度 20℃,低温韧性无保证 | 0℃ 以上工况可用,零度以下需评估 | 常温与轻度低温工况的常规选择 | 进入冬期后应复核冲击工况与扭矩控制 |
| Q235C(按 GB/T 700) | 冲击试验温度 0℃ | 适合 0℃ 附近工况 | 气温常在零度上下波动的地区 | 仍需防冰雪与控载措施配套 |
| Q235D、Q235E(按 GB/T 700) | 冲击试验温度分别为零下 20℃ 与零下 40℃ | 严寒地区与低温冲击工况 | 低温承力紧固件的优先选项之一 | 采购时应索取对应等级的材质证明与冲击试验数据 |
| 45# 碳素结构钢(按 GB/T 699) | 屈服强度高于低碳钢,但含碳量高、韧脆转变温度更高 | 需谨慎用于低温冲击工况 | 常温高强度场合合适;低温场合须评估韧性 | 低温下不得因强度高而替代韧性更好的牌号 |
| 40Cr、35CrMo 调质(按 GB/T 3077) | 回火索氏体组织,同等强度下韧性明显优于正火碳钢 | 低温高强度工况的常用路线 | 既需承载力又需韧性时优先考虑 | 必须落实调质热处理并核对硬度与力学性能报告 |
| 304、316 类奥氏体不锈钢 | 无铁素体韧脆转变,低温韧性优良 | 低温与腐蚀并存的工况 | 强腐蚀加低温环境的技术方案 | 与碳钢件接触时注意电偶腐蚀隔离;成本较高 |
| 滚压成型螺纹 | 金属流线连续、牙底冷作强化并带压应力 | 全温度区间均有利,低温更明显 | 低温与疲劳工况优先选用 | 控制牙底圆角与表面粗糙度,避免过滚产生折叠 |
| 车削成型螺纹 | 流线被切断、牙底残留刀痕,缺口敏感性高 | 低温冲击工况不利 | 非承力或低应力部位可用 | 用于低温承力部位时应评估牙底质量 |
| 电镀锌 | 镀层薄而均匀,耐磨性有限 | 中性环境适用 | 室内存放与常温周转 | 反复拆装后镀层磨损处优先锈蚀 |
| 热镀锌 | 镀层厚、耐蚀性好,低温受弯折有开裂剥落倾向 | 户外与潮湿环境适用 | 长期周转、露天存放的杆件 | 避免低温状态下反复强行弯折与敲击 |
| 锌铬涂层(达克罗) | 耐蚀性好、无氢脆风险,涂层薄 | 含盐与潮湿环境适用 | 腐蚀要求较高的紧固件 | 抗机械擦伤能力有限,装卸时避免刮擦 |
| 锻造成型螺母(如蝶形螺母) | 组织致密、流线沿轮廓分布,低温韧性优于铸造件 | 低温承力部位适用 | 低温工况优先选锻造成型件 | 核对螺纹配合公差与盘面平面度 |
| 铸造件 | 可能存在气孔、缩松与粗大晶粒,低温脆性风险高 | 低温承力部位不宜使用 | 低温工况避免选用 | 如必须使用需提供低温性能证明 |
6. 材质与工艺的进场核对方法
冬期进场核对的重点是三件事。第一,核对等级与保证条件:索取材质证明与力学性能报告,重点确认牌号、质量等级、冲击试验的试验温度与结果,而不是只看「Q235」三个字。第二,核对几何与配合:用游标卡尺测量螺纹内径,按有效截面等于 π 乘以螺纹内径平方除以四核算,与标称值偏差超过 5% 判定不合格;配套螺母手拧 3 到 5 扣应顺滑无卡涩,径向无明显旷动;螺杆直线度按不大于 3mm/m 控制。第三,核对表面处理:确认镀层种类与厚度、涂层外观无起皮剥落。批量进场可按 GB/T 90.1 规定的抽样方案执行,抽样比例与判定规则应在采购文件中事先约定。材质检测与送检的完整流程可参考 材质检测与送检。
四、针对性技术措施:措施、机理与实施要点
答案:冬期紧固件措施按「挡水、控载、控温、控时」四类展开,共十条。挡水管界面,控载管载荷类型与扭矩,控温管加热方式与温度上限,控时管作业时间窗与清理时限。十条措施全部可以落到具体动作与判据上,没有一条是「加强管理」这类空话。
措施的优先级可以按一个简单判据排序:凡是能在安装阶段零成本做掉的动作优先做。旋入前清理螺纹涂低温润滑脂、端部加保护帽、按折减扭矩拧紧,这三条不需要额外材料与工时,却直接对应冬期最高发的三类故障。
措施一:外露段防冰雪包裹与保护帽
作用机理:螺纹间隙是水进入的主要通道,只要在螺母端面与外露螺纹段形成一层连续的物理屏障,冰楔与冰层胶结就没有形成条件。包裹同时阻断氧与电解质进入间隙,抑制冬期锈蚀。这一条是冬期界面侧成本最低、效果最直接的措施。
实施要点:螺母拧紧并验收合格后,先在螺母端面与螺杆交接处涂一层低温润滑脂,再用缠绕膜、塑料套管或防水胶带自螺母向外连续包裹不少于 100mm,端头用保护帽或胶带封口;竖直面朝上的端头必须封口,防止雨雪顺杆流入。包裹层在浇筑、振捣与拆模过程中容易破损,应列入拆模前的巡检项,破损处当班补贴。
判据:拆模时包裹层完整、内部螺纹无冰壳无连续水膜,判定为有效;若内部可见冰壳或螺纹已锈,说明包裹在浇筑阶段即已失效,应追查破损原因并调整做法。
措施二:脱模剂与润滑脂的低温选择
作用机理:脱模剂与润滑脂在螺纹与模板表面形成隔离膜,一方面降低混凝土与模板、与螺纹之间的粘结强度,另一方面阻止水泥浆直接附着在金属表面水化。低温会改变这两类材料的物理状态:普通钙基润滑脂在低温下变稠硬化,失去流动性与隔离作用;水性脱模剂在零度以下可能结冰或乳液破乳,涂刷后成膜不良甚至冻在模板上。
实施要点:按现场最低气温选择低温型润滑脂,核对产品的低温使用温度范围是否覆盖当地最低气温,涂覆要均匀且覆盖螺纹全长;脱模剂选择溶剂型或低温适用型,涂刷前确认模板表面无冰霜,涂刷后待溶剂挥发成膜再合模;同一项目不得混用不同体系脱模剂,避免相容性问题导致成膜不良。涂刷量与间隔时间在低温下应适当增加,不能按常温经验减量。
判据:合模前检查隔离膜连续、无漏涂、无冻结块;拆模后模板表面混凝土残渣易清除、螺杆螺纹上浆壳呈薄片状而非硬壳,判定为有效。
措施三:旋入前清理与隔离膜
作用机理:螺纹带浆旋入是拆卸故障的首要成因,冬期因为浆壳水化时间更长、外加低温冻粘,后果更严重。旋入前清理螺纹并涂覆隔离膜,等于把「水泥浆与金属的界面」替换为「润滑脂与水泥浆的界面」,硬化后浆壳与螺纹的胶结强度大幅下降,拆卸时容易被振松。
实施要点:螺杆旋入前用钢丝刷或除浆刷清理螺纹,去除浮锈与残浆;涂低温润滑脂或防冻型黄油,覆盖整个旋入段;螺母拧紧按方案扭矩执行,冬期按折减后上限控制;同一根杆的螺母在浇筑前可轻微复查一次是否松动。安装环节的完整做法可参考 对拉螺杆施工要点。
判据:旋入段全长呈连续油膜反光,无干涩发亮段;拆模后螺纹牙缝中的填充物能用划针整片剔出,判定为隔离有效。
措施四:拆模当班清理、吹干、回丝、涂油
作用机理:冬期最大的时间风险在拆模之后:混凝土表面温度低、夜间更冷,紧固件上残留的水膜与浆液当夜就会结冰。当班清理吹干,是在水结冰之前把水从螺纹与配合面移除,同时把浆壳在未充分硬化前清除,是唯一能在成本最低窗口内解决问题的做法。
实施要点:拆模与拆杆安排在同一天同一流水段完成;拆下件立即用除浆刷与钢丝刷清理,用板牙回丝清通螺纹,用压缩空气或干布擦干;涂低温防锈油或润滑脂后分规格码放;当日无法拆完的部位,在螺杆端部补包裹并涂油,次日优先处理。拆模后清理的做法与时间窗逻辑,与常温工况下的拆卸故障处置是同一套,区别只在时间必须更紧,可参考 对拉螺杆拆不出来、拧不动怎么办 中的分型与处置流程。
判据:拆下件螺纹无浆壳残留、无连续水膜、表面有油膜;次日复查无锈迹加重,判定合格。
措施五:禁止明火烘烤冻结螺母,改用控温加热
作用机理:明火与氧割的加热温度不可控,会同时破坏三件事:碳钢从两百摄氏度以上出现明显回火软化,强度下降;镀锌层熔点约 419℃,涂层在 300℃ 以上失效;模板、木方、保温被等可燃材料在明火旁构成火灾源。更关键的是,明火加热并不能解除水泥石的胶结——水泥石要到 500℃ 以上才分解,而这个温度早已超过螺杆的许用范围。正确的加热目的是融冰而不是烧浆,所以只需要把螺母区域控制在 60 到 80℃。
实施要点:用热风枪或电加热带把螺母区域控温加热到 60 到 80℃,加热过程中避免局部过热;加热后立即喷涂低温型渗透松动剂,静置时间延长到常温的两倍左右;随后用铜棒或硬木垫沿螺杆轴向轻敲,配合折减扭矩往复微动。严禁使用喷灯、氧割、明火烘烤,严禁用开水或蒸汽直接浇淋。
判据:加热后螺母端面与间隙可见融水渗出并被擦除、渗透剂能沿间隙渗入(接缝处出现油迹),判定为有效;若加热后仍无渗入,说明间隙被硬化浆壳或厚冰完全填满,应加大机械清理或转入局部处置。
措施六:低温扭矩折减与冲击载荷控制
作用机理:低温下材料韧性储备下降,同样的扭矩在螺纹牙底造成的应力集中后果更严重;同时低温使润滑脂变稠、间隙里存在冰与锈,摩擦系数上升,扳手读数中真正作用于螺纹面的有效分量下降,操作人员容易在读数未超限的情况下继续加力,形成事实上的超扭。折减扭矩相当于给韧性下降留出余量,同时压缩冲击载荷的产生条件。
实施要点:冬期拆杆扭矩上限按常温值的八折执行:D15 不超过 120 N·m,D20 不超过 200 N·m;加长杆长度不超过 500mm,每次加力不超过四分之一圈;禁止两人合力、禁止锤击扳手尾部、禁止用 4 磅以上大锤径向敲击杆身;敲击统一改为 2 到 3 磅手锤通过铜棒或硬木垫轴向轻敲,频率每秒 2 到 3 次;达到折减后的上限仍未动作即停手,转入局部处置。
判据:以力矩扳手读数为准,逐根记录;出现异常阻力陡增、杆体偏心手感或螺纹牙面拉毛发亮的任一现象,立即停止加力。
措施七:浇筑前清除模板与钢筋上的冰雪
作用机理:模板与钢筋表面的冰雪、霜层会直接降低混凝土与模板、与钢筋的粘结,融水混入混凝土还会局部改变水灰比;对紧固件而言,冰雪残留在螺纹与孔口位置,就是冬期冰楔的初始水源与初始冰层。把冰雪在浇筑前清除,等于从源头减少界面侧的水量与冰量。
实施要点:浇筑前检查并清除模板、钢筋、背楞与紧固件上的冰雪与污垢,清除后擦干;不得用蒸汽直接融化冰雪(融化后很快再冻结,且蒸汽冷凝水会重新积水),也不得用水冲洗后不擦干就浇筑;清除与浇筑之间的间隔尽量缩短,避免再次结霜。合模后至浇筑前,应对紧固件外露段做一次包裹完整性复查。
判据:浇筑前现场检查记录齐全,模板与紧固件表面无冰雪、无明水、无浮霜,方可签认开盘。
措施八:外加剂与金属的相容性控制
作用机理:冬期常用的防冻剂与早强剂多为无机盐类,含氯盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐、碳酸盐等组分。氯离子会破坏钢材表面钝化膜并引起点蚀,对镀锌层与锌铬涂层也有加速腐蚀作用;含盐浆液长时间覆盖在螺纹上,会形成持续的电解质环境,冬期冻融循环又不断刷新界面,腐蚀速率高于常温。这一项常被忽略,因为腐蚀后果在拆模阶段往往只表现为螺纹发暗、少量麻点,而真正的代价体现在周转次数下降与后期拆卸困难上。
实施要点:外加剂品种与掺量按设计及产品说明执行,优先选用对钢筋与金属低腐蚀或无腐蚀的防冻组分;严格控制混凝土中的氯离子含量,防水混凝土的氯离子含量按 GB 50108 的相关要求执行;拆模后立即清理紧固件表面的残留浆液,用清水冲洗镀锌件与涂层件并擦干,再涂防锈油;与外加剂直接接触的紧固件部位,冬期应缩短周转前的存放时间,避免带浆过夜。
判据:拆下件螺纹牙面无成片麻点、无局部锈坑、镀层无发黑起皮,判定为相容性可接受;出现成片点蚀的批次,应追溯外加剂品种与掺量并调整防护做法。
措施九:锥形孔与止水部位的防积水结冰
作用机理:锥形孔、止水螺杆的端部孔洞、对拉孔在拆模后都是朝上的开口容器,雨雪与融水容易积存,夜间结冰后冰楔作用直接作用在孔壁与残段周围的混凝土上,反复冻融还会造成孔口混凝土剥落。地下室外墙、水池等部位一旦孔口混凝土受损,后期的防水处理难度显著增加。
实施要点:拆模后及时清除孔内积水,用干布或压缩空气吹干;冬期应尽早用聚合物水泥砂浆或专用封堵材料封闭锥形孔,避免孔内长期积水;止水螺杆外露段按方案割除或保留时,端头应做防腐处理并封闭;停工期间对朝上孔口做临时封盖。防水部位的处置与验收要求,按 GB 50108 与 GB 50208 的相关要求执行。
判据:孔内无积水、无冰、封堵密实无空鼓;开春复工前复查孔口混凝土无剥落、无裂缝。
措施十:工具与人员防护
作用机理:低温脆性不仅作用于紧固件,也作用于工具本身:锤子、凿子、撬棍等高硬度工具在低温下脆断风险上升,断片飞溅是冬季拆除作业的典型伤害源。人员侧,厚手套降低手感与握持稳定性,容易造成打滑、工具脱手与误加力,作业效率也明显下降。
实施要点:拆除作业使用状态良好的工具,禁止使用有裂纹、有旧伤的锤具与凿具;作业区下方设警戒隔离,禁止交叉作业;使用撬棍施加轴向力时站位避开杆体可能弹出的方向;高处与临边作业使用操作平台,工具系绳防坠;防滑手套与保暖装备不得影响握持稳定性;作业时段尽量压缩,安排轮换,避免长时间低温作业导致判断力下降。
判据:作业前工具检查记录齐全、警戒隔离到位、平台与防护符合方案要求,方可开始拆除作业。
五、施工组织与工序调整
答案:冬期拆模与拆杆的组织原则是「同日同段、先暖后冷、错峰作业、一次做完」。同日同段指拆模与拆杆安排在同一天、同一流水段内闭环;先暖后冷指把作业安排在日间气温较高的时段,避免夜间与清晨;错峰作业指避开寒潮、雨雪与强降温时段;一次做完指当班把清理、回丝、涂油、码放全部做完,不留过夜工序。这四条原则的共同目标是把水在螺纹与配合面上的停留时间压到最短。
1. 作业时间窗的选择
冬期一天之内的气温差往往在 10℃ 以上,作业时间窗的选择直接决定措施的有效性。原则上把拆模与拆杆安排在上午 10 时到下午 15 时之间,此时气温相对最高、冰层最易融化、渗透剂活性最好。清晨与夜间禁止拆模与拆杆作业:这两个时段温度最低,材料韧性储备最差,冰层最厚,且照明条件差、人员反应速度下降,是脆断与伤害事故的高发时段。若因工期必须在其他时段作业,应在方案中明确加温与照明措施,并提高限扭监督等级。
2. 工序顺序与当班闭环
冬期的工序顺序与常温基本一致,但每一步的时间要求更紧:确认拆模强度达标 → 拆除模板与背楞 → 拆除螺母与螺杆 → 除浆清理 → 板牙回丝 → 吹干涂油 → 分规格码放入库。其中前三步必须在同一当班完成,第四到第七步应在当班或次日开工前完成,不留带浆带水过夜。停工部位的螺杆端部补包裹并涂油,作为当班交接内容写入记录。
3. 流水段组织与模板周转
低温使混凝土强度发展变慢,拆模时间延后,直接后果是模板与紧固件的周转周期延长。在同样的楼层工期下,周转周期延长意味着同时占用的模板与紧固件套数增加:所需配置套数约等于单层用量乘以周转周期再除以单层施工工期。因此冬期施工前应重新核算模板与紧固件的配置量,而不是沿用常温配置。若配置不足,现场会出现「抢着拆模」的压力,而这正是冬期最危险的决策来源之一。
组织上的应对有三条:一是把冬期工序穿插重新排布,把受温度影响小的工序(如钢筋加工、预埋件安装)前移或穿插,缓解模板周转压力;二是对关键流水段采用加温养护措施缩短强度发展时间,用可控的成本换取周转速度;三是对必须延后拆模的部位提前规划备料与堆放场地,避免临时占用作业面。全周期成本与周转次数的核算方法可参考 全周期成本模型。
4. 养护与测温的组织
冬期必须设专人负责测温与记录:大气温度连续记录,混凝土养护温度按方案测点与频次记录,测温数据当日报送技术负责人;在混凝土达到受冻临界强度之前加密测温,达到后按方案减少频次;同条件养护试块应与结构实体处于相同的温度与覆盖条件下,放置在能代表结构实际环境的位置,不得放在暖棚内或室内养护。测温记录与试块强度报告是拆模判定的两项依据,缺任何一项都不得签发拆模令。
5. 停工与复工的界面管理
冬期停工前应完成三件事:一是对已安装未拆除的紧固件逐根包裹并涂油,孔口封盖;二是对已拆下的紧固件清理吹干涂油后入室存放;三是编制停工期间的值守与测温安排。复工前应完成三项检查:紧固件有无冻粘与锈蚀、孔口混凝土有无冻融剥落、螺纹有无变形与损伤。复工检查不合格的部位,应在正式施工前完成处置,不允许边施工边处理。
6. 劳动力组织与工效折减
低温下工人动作变慢、手感下降,拆模与拆杆的工效明显低于常温。估算工期时,冬期单根拆杆耗时宜按常温的一点三到一点五倍考虑;处理已经冻粘的螺杆,耗时可能达到常数的数倍。班组配置上应保证每个作业面有明确的分工:拆模、拆杆、清理、码放四个动作分离并由专人负责,避免所有人挤在拆杆环节造成工具与人力浪费。技术交底应包含温度分区、扭矩折减值、停手阈值与加热方式四项内容,交底记录留存。
| 工序 | 常温做法 | 冬期调整 | 判据 |
|---|---|---|---|
| 模板与钢筋冰雪清除 | 清扫浮灰 | 清除冰雪并擦干,不得用水冲后不擦干 | 表面无冰雪、无明水、无浮霜 |
| 脱模剂涂刷 | 水性脱模剂常规涂刷 | 改溶剂型或低温适用型,待成膜再合模 | 隔离膜连续、无冻结块 |
| 螺杆旋入 | 清理螺纹后涂黄油 | 清螺纹并涂低温润滑脂,端部加保护帽 | 螺纹全长有油膜,包裹完整 |
| 螺母拧紧 | 按方案扭矩 | 按折减后上限控制并记录读数 | D15 不超过 120 N·m,D20 不超过 200 N·m |
| 养护与测温 | 常规浇水养护 | 保温覆盖或加温养护,专人测温记录 | 测温台账连续、试块同条件养护 |
| 拆模 | 按龄期与经验判断 | 同条件试块加受冻临界强度双控,日间时段作业 | 试块强度满足要求、表面与棱角不受损 |
| 拆杆 | 拆模后 24 小时内完成 | 拆模当班完成,先控温融冰再除浆渗透 | 螺纹无浆壳残留、无连续水膜 |
| 周转保养 | 除浆涂油后露天码放 | 吹干涂油后入室或篷布覆盖、离地垫高 | 螺纹无锈、无冻粘、分规格挂牌 |
六、检测与判定方法
答案:冬期现场判定要回答三个问题——能不能拆模、紧固件能不能拆、拆下来的还能不能用。第一个问题用同条件养护试块强度加受冻临界强度双控判定,辅以等效龄期校核;第二个问题用目视分型加控温试拆加折减扭矩限值判定;第三个问题用螺纹内径偏差、锈蚀层厚度、直线度与低温敲击检查判定。三个问题的判据都是可操作、可记录的,不依赖经验判断。
1. 拆模时间的判定:同条件养护试块加受冻临界强度双控
第一步,确认强度依据。按 GB 50204 的要求,拆模应以同条件养护试件的强度结果为依据:拆除底模及其支架时混凝土强度应符合设计要求;拆除侧模时混凝土强度应能保证其表面及棱角不因拆模而受损。冬期侧模拆除是紧固件拆除的前置条件,所以侧模的拆模判定直接决定螺杆什么时候能被拆下来。
第二步,确认受冻临界强度。按 JGJ 104《建筑工程冬期施工规程》的公知要求,混凝土在受冻之前应达到受冻临界强度:采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制时不低于设计强度等级值的 30%,采用矿渣硅酸盐水泥等配制时不低于 40%,强度等级不大于 C15 的混凝土不低于 5.0 MPa。冬期拆模时混凝土表面会直接暴露于低温环境,因此拆模判定必须同时满足这两条:既达到拆模所需的强度,又已经越过受冻临界强度并具备后续抗冻能力。
第三步,用等效龄期校核。当养护温度变化较大时,用等效龄期法把变温过程折算成等效常温龄期,公式为 M 等于逐时温度加 10 乘以该时段时长的累计值,温度低于零下 10℃ 的时段不计入有效龄期。校核的作用是防止两种错误:一是按日历天数估算强度,在低温下高估;二是被短时高温误导,忽略了夜间低温的停滞。
第四步,形成记录并签发。拆模令应附同条件试块强度报告、测温台账与等效龄期计算,三项齐全方可签发。拆模时若发现混凝土表面粘模、棱角破损,说明强度尚未达到要求,应立即停止后续拆模并重新判定。
2. 紧固件状态的现场判定
冬期的紧固件状态判定在常温分型方法上增加两项低温专属观察。第一看冰霜迹象:螺母端面、螺纹间隙、螺杆外露段是否可见冰壳、霜层或连续水膜。出现任意一项,就先化冰再分型,不得直接除浆或加力。第二看断口特征:若已有螺杆断裂,观察断口——平齐、无颈缩、无明显塑性变形,属于脆断特征,指向低温脆性与冲击载荷;有颈缩、断口呈杯锥状,属于塑性拉断,指向超扭矩或超载。两种断口的对策不同,前者要控载与换材质,后者要限扭与核对规格。
试拆判据沿用常温的分型逻辑,但阈值折减:用管钳试探螺杆能否相对螺母转动,能转动说明螺纹副未被焊死,进入控温渗透流程;扭矩扳手读数达到折减值(D15 120 N·m、D20 200 N·m)仍不动作,立即停手转入局部处置;抽出过程中出现偏心手感或阻力在特定位移骤增,判定为杆体包裹,停止硬拉并标记阻力点深度。
3. 温度测量与记录要求
测温的项目包括大气温度、混凝土养护温度、结构表面温度与紧固件外露段温度(抽测)。大气温度用固定测点或自动记录设备连续记录,每日至少记录最高、最低与平均气温;混凝土养护温度在有代表性的部位预留测温孔,按方案规定的深度与频次测量;测点位置应在平面图上标注并保持固定,便于前后数据对比。记录内容包括日期、时刻、天气、各测点温度、采取措施与执行人,形成连续台账。测温记录的用途有三:作为措施分级的依据、作为拆模判定的输入、作为停工复工界面验收的资料。
4. 拆下紧固件的复用判定
冬期拆下的紧固件复用前应逐项检查:螺纹内径与标称值偏差不超过 5%;锈蚀层厚度不超过 0.5mm,牙面无成片点蚀与锈坑;螺杆直线度不大于 3mm/m;配套螺母手拧 3 到 5 扣顺滑无卡涩;在低温状态下用铜棒轻敲杆身,听声判断有无异常脆响与可见裂纹。以上任意一项不合格即报废,不投入下一轮周转。判定过程应抽检记录,对成批出现同项不合格的批次,应追溯材质、表面处理与外加剂相容性。
| 判定项 | 方法 | 判据 | 不合格处置 |
|---|---|---|---|
| 拆模强度 | 同条件养护试块强度报告,按 GB 50204 的要求执行 | 满足设计及规范对拆模强度的要求,且表面与棱角不受损 | 继续养护,重新取样判定后再拆 |
| 受冻临界强度 | 同条件试块强度,按 JGJ 104 的公知要求执行 | 硅酸盐或普通硅酸盐水泥不低于设计值的 30%,矿渣水泥等不低于 40%,C15 及以下不低于 5.0 MPa | 加强保温或加温养护至达标后再暴露 |
| 等效龄期 | 按 M 等于逐时温度加 10 乘时长的累计值计算 | 与试块强度趋势一致;低于零下 10℃ 的时段不计入 | 重新核算并加密测温 |
| 螺纹间隙进水 | 目视检查冰壳、霜层、连续水膜 | 三项均不出现 | 先控温融冰并擦干,再进入分型流程 |
| 螺母可拆性 | 管钳试探加扭矩扳手读数 | 能出现微小位移;读数不超过 D15 120 N·m、D20 200 N·m | 停止加力,转入局部处置 |
| 杆体包裹 | 轴向抽动感受阻力分布,标记阻力点 | 抽出过程阻力均匀、无偏心手感 | 停止硬拉,评估凿除范围 |
| 断口特征 | 观察断口形貌 | 判定为脆断或塑性拉断,作为后续措施依据 | 脆断按控载与材质处理,塑性断按限扭处理 |
| 螺纹内径 | 游标卡尺量测,按有效截面核算 | 与标称值偏差不超过 5% | 报废,不投入下一轮周转 |
| 锈蚀厚度 | 卡尺量测加目视 | 锈蚀层不超过 0.5mm,无成片点蚀 | 除锈回丝后复检,超限报废 |
| 直线度 | 1m 靠尺检查 | 不大于 3mm/m | 校直后复检或报废 |
| 低温敲击检查 | 铜棒轻敲杆身听声 | 声音清脆连续,无异常脆响与裂纹 | 判废并追溯同批件 |
| 测温记录完整性 | 核对台账与测点图 | 连续、无缺项、与天气记录吻合 | 补齐记录,无法追溯的数据不作为判定依据 |
七、常见误区:十个典型错误做法
答案:冬期紧固件问题的根因,大半不在材料上,而在用常温经验处理低温工况上。下面十条误区按现场出现频率排序,每条给出表现、为什么错、正确做法。前三条的代价最大:提前拆模造成不可恢复的强度损失,明火烘烤把可拆状态变成报废状态,不做材质区分让整个冬期处于脆断风险之下。
| 误区 | 现场表现 | 为什么错 | 正确做法 |
|---|---|---|---|
| 为抢工期提前拆模 | 凭「常温三天能拆」的经验,在低温下第二天就拆侧模 | 低温下水化速率大幅下降,强度未达到受冻临界强度即暴露于低温,会造成不可恢复的强度与耐久性损失 | 以同条件养护试块强度为准,同时满足受冻临界强度要求;通过加温养护而不是提前拆模来抢工期 |
| 用明火或喷灯烘烤冻住的螺母 | 现场用喷灯、氧割、甚至浇开水试图化冰 | 温度不可控导致回火软化与镀层失效,无法解除水泥石胶结,开水与蒸汽会造成再冻结与更厚的冰层 | 热风枪控温加热到 60 到 80℃,配低温渗透剂,静置时间延长到常温两倍,再轴向轻敲与折减扭矩微动 |
| 低温不做材质等级与韧性考虑 | 全年使用同一牌号,从不核对冲击试验温度 | 不做冲击试验或冲击试验温度远高于现场气温的材质,在低温冲击工况下没有韧性保证,脆断风险显著升高 | 按现场最低气温选择有相应温度冲击功保证的等级;必要时选调质合金结构钢,并加大规格降低工作应力 |
| 认为低温钢材更「硬」所以更安全 | 因低温下静强度略升而放松控载要求 | 静强度略升而冲击韧性下降,破坏模式从塑性屈服转为脆性断裂,冲击工况下的安全裕度反而降低 | 按韧性控制组织施工:禁止冲击类作业、折减扭矩上限、优先滚压螺纹与韧性更好的材质 |
| 用热水或蒸汽直接浇淋融冰 | 用热水壶、蒸汽管对着螺母浇 | 融水很快在更冷的杆身与孔壁重新冻结,形成更贴合、更厚的冰层;反复冻融加速锈蚀 | 控温热风加热、擦干、涂低温润滑脂并包裹,从源头阻止水进入间隙 |
| 冬期沿用普通黄油与水性脱模剂 | 涂刷时已明显变稠,或模板上出现冻结的脱模剂块 | 普通润滑脂低温变稠硬化失去隔离作用,水性脱模剂在零度以下结冰或破乳,成膜不良 | 按现场最低气温选低温型润滑脂与溶剂型脱模剂,涂刷前确认模板表面无冰霜,待成膜再合模 |
| 拆下的螺杆带水露天码放 | 拆下即堆在室外,表面带水带浆过夜 | 水膜结冰造成冻粘并挤压螺纹,锈蚀加速,次日使用前需再次损伤性清理 | 当班清理、回丝、吹干、涂低温防锈油,室内或篷布覆盖存放,离地垫高不小于 100mm |
| 停工期间已安装螺杆不作处理 | 冬期停工后螺杆裸露在墙外整个冬季 | 冰楔、冻融与锈蚀在整个停工期持续作用,复工后拆卸难度与报废率同时上升 | 停工前逐根涂油包裹、孔口封盖,编制值守测温安排,复工前做专项检查 |
| 认为防冻剂只影响混凝土 | 使用含氯盐防冻剂时不采取任何金属防护措施,浆液长期覆盖螺纹 | 氯离子破坏钝化膜引起点蚀,对镀锌层与涂层有加速腐蚀作用,冬期冻融又不断刷新界面 | 选用低腐蚀或无腐蚀防冻组分,控制氯离子含量,拆模后立即清洗盐分并涂油 |
| 大锤加长杆强行拆解 | 用 4 磅以上大锤径向敲击,或两人合力用长加长杆硬拧 | 低温下冲击载荷是主控工况,脆断与超扭矩咬死风险同时升高,可修复故障被升级为断头 | 扭矩扳手按折减上限控制、铜棒或硬木垫轴向轻敲、达到上限即停手转局部处置 |
1. 误区一与误区二为什么代价最大
提前拆模的代价具有隐蔽性与不可逆性。混凝土在未达到受冻临界强度之前受冻,结冰膨胀破坏的是尚未硬化的水泥石结构,损失的不是「几天强度」而是最终强度与抗渗、抗冻等耐久性能,后期加强养护无法完全补回。工程统计中,早期受冻造成的强度损失可达三成以上(公知规律:受冻越早、温度越低,损失越大)。因此这类决策一旦做出,代价在结构实体上长期存在,而不是像紧固件那样可以更换。
明火烘烤的代价体现在把可逆问题做成不可逆问题。冻结的螺母本身属于界面问题,控温融冰、除浆、渗透、折减扭矩微动,多数情况下可以拆下;一旦用喷灯或氧割加热到几百度,螺杆局部回火软化、镀层失效,之后无论怎么处理,这根杆的强度都已经不再可靠,只能报废;若此时又被强制拧断,还会把一个几分钟能解决的问题升级为凿除加修补的工序。两条合起来还有一个共同后果:火灾风险。冬期现场保温被、木方、胶合板集中,明火作业的火灾概率显著高于其他季节。
2. 误区三的判定捷径
判断材质是否适合低温工况,现场有一条捷径:看材质证明上的冲击试验温度,与工程所在地的极端最低气温比较。若材质证明上只有抗拉强度与屈服强度,没有冲击试验数据,或者冲击试验温度为 20℃,而现场气温会到零下 10℃,则说明材料在低温工况下没有韧性方面的保证,应提请设计与采购共同复核。这条判断不需要任何仪器,只需要在材料进场时多看一眼证明文件,是冬期成本最低的风险控制动作之一。
八、成本与工期影响:给算法不给报价
答案:冬期的成本影响由三块构成——措施成本、工期与周转成本、故障处置成本的放大。三块的数量级完全不同:措施成本是确定性支出,单价低、总量可控;周转成本取决于拆模延后天数,与模板与紧固件的配置量直接相关;故障处置成本是概率性支出,一旦发生,单次代价可能是措施成本的数倍到数十倍。正确决策不是压缩措施成本,而是把措施成本花在能削减后两块风险最大项的动作上。
1. 措施成本的构成与分布
冬期措施成本主要有四项:一是保温与加温费用,包括保温被、暖棚、热风机、电伴热及其能源消耗;二是紧固件专项材料费,包括低温型润滑脂、溶剂型脱模剂、防锈油、包裹材料与保护帽;三是测温与监测人工,包括测温人员工时与仪器摊销;四是作业效率损失,表现为同一工序在低温下的人工工时增加。四项之中,与紧固件直接相关的第二项单价最低、可控性最好,而它对故障率的削减作用最直接,属于投入产出比最高的一类支出。
2. 工期与模板周转的换算
拆模时间延后影响的是模板与紧固件的周转周期,进而影响配置量。设单层建筑面积对应的模板与紧固件用量为 Q,常温周转周期为 T1 天,冬期周转周期为 T2 天,单层施工工期为 t 天,则常温所需套数约等于 Q 乘以 T1 除以 t,冬期所需套数约等于 Q 乘以 T2 除以 t。配置量增加的比例约等于 T2 减 T1 再除以 T1。举例说明算法:若常温周转周期 5 天、冬期延长到 8 天、单层工期 5 天不变,则配置套数从 1 套增加到 1.6 套,增幅约六成。这个结果意味着冬期不是「多用一点材料」,而是配置量级的改变,必须在冬期施工前完成核算并落实货源。
周转成本还有一项隐性内容:周转次数下降带来的摊销增加。紧固件属于周转材料,采购成本按计划周转次数摊销;冬期拆模延后、构件在室外暴露时间延长,锈蚀与冻粘导致的报废率上升,实际周转次数下降,单次使用的摊销成本随之上升。控制手段仍然回到措施侧:包裹、涂油、当班清理、室内存放,这些动作直接影响报废率与周转次数。
3. 故障处置成本的时间窗放大
冬期拆卸故障的处置成本同样有时间窗效应,而且放大系数高于常温。常温下拆模后 24 小时内处理成本指数按 1.0 计,超过 7 天上升到 3.0 以上;冬期由于锈蚀更快、冰楔作用、渗透剂效率下降与人员工效降低,同一时间点的处置成本指数还要再乘一个低温系数,工程经验上可到常温的一点三到二点零倍。也就是说,冬期「拖几天再处理」的代价比常温更高,把拆模与拆杆压在同一天完成的必要性也因此更强。
| 成本项 | 发生阶段 | 与温度的关系 | 可控手段 | 性质 |
|---|---|---|---|---|
| 保温与加温费用 | 浇筑与养护 | 温度越低投入越高,低于零下 10℃ 时显著上升 | 优化养护方案,缩短加温时段,与拆模判定联动 | 确定性支出,可按方案核算 |
| 紧固件专项材料费 | 安装与拆模 | 低温型润滑脂与脱模剂单价高于常温品,但用量小 | 按季节统一备料,避免临时采购高价小批 | 确定性支出,单价低、杠杆效应大 |
| 测温与监测人工 | 全过程 | 温度越低频次越高,人工投入增加 | 使用自动记录设备减少人工读数 | 确定性支出 |
| 作业效率损失 | 拆模与拆杆 | 按常温工时的 1.3 到 1.5 倍估算 | 时间窗优化、分工细化、工具适配 | 确定性支出 |
| 模板与紧固件配置增加 | 施工准备 | 随拆模延后天数按比例上升 | 加温养护缩短强度发展时间,优化流水段穿插 | 资金占用,可通过周转回收 |
| 周转次数下降 | 全周期 | 冬期锈蚀与冻粘导致的报废率上升 | 包裹、涂油、当班清理、室内存放 | 隐性成本,可由保养措施压缩 |
| 故障处置成本 | 拆模后 | 时间窗系数叠加低温系数,可到常温的一点三到二倍 | 拆模当班处理,控温融冰后再分型处置 | 概率性支出,期望值可控 |
| 返工与渗漏风险 | 后期 | 与冻融剥落、孔口渗漏相关,冬季施工部位风险更高 | 孔口及时封堵,止水部位按规范处置与验收 | 小概率高代价,必须前置预防 |
4. 决策判据
冬期成本决策可以用一条简单判据:把措施成本与它所能削减的期望损失作比,比值明显小于 1 的措施优先做。端部包裹、低温润滑脂、当班清理吹干这三项,单根成本很低,却能显著降低拆卸故障与报废率,比值远小于 1,属于必做项;加温养护缩短周转周期的措施,成本与工期收益需要按项目单独核算,属于选项;而不做措施、指望出问题再凿除修补,属于把确定性小支出换成概率性大支出,在冬期是最不划算的选择。
工期侧的决策逻辑类似:抢工期的正确手段是用可控的加温与组织措施加快强度发展,而不是提前拆模或加大拆解力度。提前拆模造成的强度损失无法通过后续工序弥补,强行拆解造成的断头与孔口损伤会转化为后续的凿除、修补与防水返工,两者都会把工期风险从「几天」放大到「几周」。
九、冬期施工管理清单(可打印)
答案:下表把冬期与模板紧固件相关的管理动作按阶段列成清单,共 22 项,每项含判据与记录要求,可直接打印后在现场逐项签认。清单的使用方式是「不签认不进入下一阶段」,尤其是安装前的材质核对与拆模前的强度判定两项,属于不可跳过的关口。
| 阶段 | 检查项 | 判据 | 记录方式 | 责任岗位 |
|---|---|---|---|---|
| 准备 | 进入冬期施工的判定 | 室外日平均气温连续 5 天稳定低于 5℃(或按方案确定的更严条件) | 气温记录与冬期施工启动通知 | 技术负责人 |
| 准备 | 冬期施工方案与交底 | 含温度分区、措施分级、拆模判定、扭矩折减、加热方式 | 方案审批记录、交底签认 | 技术负责人 |
| 准备 | 测温设备与测点布置 | 设备校核合格,测点在平面图上标注并固定 | 设备校核记录、测点图 | 质检员 |
| 准备 | 同条件养护试块留置方案 | 留置组数、位置、覆盖方式与结构实体一致 | 试块留置记录 | 试验员 |
| 准备 | 低温型润滑脂与脱模剂备料 | 使用温度范围覆盖当地最低气温 | 产品说明与进场验收记录 | 材料员 |
| 准备 | 包裹材料与保护帽备料 | 数量满足外露段数量,破损可当班补贴 | 进场验收记录 | 材料员 |
| 进场 | 材质证明与冲击试验温度核对 | 牌号与质量等级的冲击试验温度覆盖现场最低气温并留余量 | 材质证明与力学性能报告归档 | 技术负责人 |
| 进场 | 螺纹内径与有效截面核算 | 与标称值偏差不超过 5% | 抽检记录 | 质检员 |
| 进场 | 螺杆与螺母配套试拧 | 手拧 3 到 5 扣顺滑无卡涩,径向无明显旷动 | 抽检记录 | 质检员 |
| 进场 | 直线度与表面处理检查 | 直线度不大于 3mm/m;镀层或涂层无起皮剥落 | 抽检记录 | 质检员 |
| 安装 | 模板与钢筋冰雪清除 | 无冰雪、无明水、无浮霜 | 开盘前检查签认 | 施工员 |
| 安装 | 脱模剂涂刷与成膜 | 隔离膜连续均匀,无冻结块 | 合模前检查记录 | 施工员 |
| 安装 | 螺杆螺纹清理与涂脂 | 旋入段全长有连续油膜 | 班组自检记录 | 班组长 |
| 安装 | 扭矩控制与记录 | D15 不超过 120 N·m,D20 不超过 200 N·m | 扭矩抽检记录 | 质检员 |
| 安装 | 端部包裹与保护帽 | 连续包裹不少于 100mm,端头封口 | 隐蔽验收记录 | 施工员 |
| 浇筑与养护 | 测温频次与记录 | 达到受冻临界强度前加密,之后按方案减少 | 测温台账 | 测温员 |
| 浇筑与养护 | 受冻临界强度确认 | 硅酸盐或普通硅酸盐水泥不低于设计值的 30%,矿渣水泥等不低于 40%,C15 及以下不低于 5.0 MPa | 试块强度报告 | 试验员 |
| 拆模 | 拆模强度判定 | 同条件养护试块强度满足要求,表面与棱角不受损 | 拆模令与试块报告 | 技术负责人 |
| 拆模 | 作业时间窗与天气条件 | 安排在日间气温较高时段,避开寒潮与雨雪 | 作业日志 | 施工员 |
| 拆杆 | 控温融冰与除浆顺序 | 先控温加热到 60 到 80℃,再除浆、渗透、微动 | 处置记录 | 班组长 |
| 拆杆 | 限扭停手执行情况 | 读数达折减上限即停手,逐根记录 | 扭矩记录与处置记录 | 质检员 |
| 周转保养 | 清理吹干涂油与存放 | 无浆壳、无水膜、有油膜;室内或篷布覆盖、离地垫高不小于 100mm | 入库验收记录 | 材料员 |
十、FAQ 高频问答
Q1:冬期施工从什么时候开始算?
A:按 JGJ 104《建筑工程冬期施工规程》的公知规定,当室外日平均气温连续 5 天稳定低于 5℃ 时,即进入冬期施工;当室外日平均气温连续 5 天稳定高于 5℃ 时解除。工程上不以某一天的最低气温作为唯一判据,而看连续 5 天的日平均气温趋势,因此第一次强降温之前就应当把冬期措施与测温制度准备好,而不是等结冰了再补。进入冬期施工后,模板与紧固件相关的包裹、润滑脂与脱模剂更换、拆模判定方式、扭矩折减都要同步切换为冬期做法。
Q2:低温下拆模时间要不要延长?延长多少?
A:要延长,而且不能凭经验拍时间,只能按同条件养护试块的实测强度判定。低温下水化反应速率明显降低,强度发展速度比常温慢得多,同样达到侧模拆除所需的强度,冬期可能需要常温的一点五到三倍时间。判定的双控条件是:一是按 GB 50204 的要求以同条件养护试件强度为准,确认拆模时混凝土强度能保证表面与棱角不受损伤;二是按 JGJ 104 的公知要求,混凝土达到受冻临界强度之后才允许受冻,采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时不低于设计强度等级值的百分之三十,采用矿渣硅酸盐水泥等时不低于百分之四十,强度等级不大于 C15 的混凝土不低于 5.0 MPa。可以用等效龄期法辅助判断,按 M 等于逐时温度加 10 乘以时间间隔的累计值计算,温度低于零下 10℃ 的时段不计入。
Q3:螺母冻住了,能不能用开水浇或者喷灯烤?
A:都不要用。开水与蒸汽浇淋之后,融水会很快在更冷的杆身与孔壁上重新冻结,形成比原来更厚、更贴合的一层冰,等于把冻粘变成冻死,而且造成螺纹区反复冻融,加快锈蚀。喷灯与氧割等明火加热温度不可控,会把螺杆局部加热到几百度,碳钢从两百摄氏度以上就开始出现明显的回火软化,强度下降;镀锌层熔点约四百一十九摄氏度,达克罗涂层在三百摄氏度以上失效;同时水泥石要到五百摄氏度以上才分解,明火加热根本解除不了硬化浆壳的胶结,还带来模板与保温材料的火灾风险。正确做法是先用热风枪把螺母区域控温加热到六十到八十摄氏度,配合低温型渗透松动剂,静置时间比常温延长到两倍左右,再用铜棒或硬木垫沿螺杆轴向轻敲,最后用扭矩扳手在折减后的上限内往复微动。
Q4:低温下螺杆为什么更容易断?
A:根因是低温脆性,而不是强度不够。温度下降时钢材的屈服强度与抗拉强度略有提高,但冲击韧性明显下降,材料从韧性破坏向脆性破坏转变,存在一个韧脆转变温度区间。进入转变区后,材料对缺口、刀痕、螺纹牙底这类应力集中部位的敏感性大幅上升,在冲击与动载下吸收能量的能力显著降低。现场冬期拆模的敲击、撬动、超扭矩咬死后的强制拆解,恰好都是冲击与动载工况,所以断口往往平齐、几乎没有颈缩,属于脆断特征,与常温下的塑性拉断(有颈缩、断口呈杯锥状)明显不同。对策是三条:减少冲击类作业、把扭矩上限下调、优先选韧性储备更高的材质与滚压成型的螺纹。
Q5:低温环境应该选什么材质的螺杆?Q235 还是 45#?
A:低温选材的第一原则是韧性优先,用规格(直径)换承载力,而不是用含碳量换强度。含碳量越高,韧脆转变温度越高、低温韧性越差,所以四十五号钢虽然屈服强度比 Q235 高,但低温韧性反而不如低碳钢,在严寒与强冲击工况下并不是更安全的选择。可用的思路有三条:第一,低碳钢按质量等级选型,需要保证冲击韧性的低温工况优先选有更低温度冲击功保证的等级,而不是不做冲击试验的 A 级;第二,需要更高强度时,选调质处理的合金结构钢(如四十铬、三十五铬钼一类,按 GB/T 3077),调质后的回火索氏体组织在同等强度下韧性明显优于正火碳钢;第三,必须用普通碳钢时,加大规格、降低工作应力水平,同时把螺纹成型方式改为滚压,螺纹牙底金属流线连续并带压应力强化,缺口敏感性低于车削螺纹。螺母侧同样适用这套原则,锻造成型件优于铸造件。
Q6:防冻剂、早强剂会不会腐蚀螺杆和螺母?
A:会,而且这一条常被忽略。冬期常用的无机盐类防冻剂与早强剂含有氯盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐、碳酸盐等成分,其中氯离子会破坏钢材表面的钝化膜并引起点蚀,对镀锌层与达克罗涂层也有加速腐蚀作用;含氯盐外加剂还会与混凝土中的钢筋发生电化学腐蚀。因此三条控制要求:一是与混凝土接触部位尽量选用低腐蚀或无腐蚀的防冻组分,并严格控制氯离子含量,防水混凝土的氯离子含量按 GB 50108 的相关要求执行;二是拆模后立即清理紧固件表面的残留浆液与外加剂,不得让含盐浆液长时间覆盖在螺纹上;三是用清洗水冲洗镀锌件与涂层件并擦干,再涂防锈油或低温润滑脂,避免盐分在螺纹间隙里长期滞留。
Q7:冬天拆模后螺杆拆不出来,是不是低温造成的?
A:低温一般是放大器而不是根因。常见根因仍然是安装时螺纹带浆未清理、拧紧扭矩超限、拆模时间过晚、振捣偏移包裹这几项,低温通过三条路径把它们放大:拆模时间延长使浆壳有更充分的水化时间、锈蚀时间更长;水进入螺纹间隙后结冰,冰的体积膨胀约百分之九,形成径向冰楔把螺母夹紧;低温渗透剂渗透速率下降、作业人员戴厚手套操作效率降低,使原本十几分钟能处理的故障变成处理不动。所以现场判断顺序应当是先按分型排查(看是浆壳硬化、超扭矩咬死,还是杆体包裹),再评估低温附加因素,而不是把所有拆卸困难都归到天气上。具体分型与处置流程可参考对拉螺杆拆不出来、拧不动的原因排查与处理全流程一文。
Q8:冬期拆杆的扭矩上限要不要下调?
A:要下调。常温工况下 D15 螺杆的现场扭矩上限按 150 N·m 控制、D20 按 250 N·m 控制;进入零度以下的低温工况,建议在此基础上按八折执行,即 D15 不超过 120 N·m、D20 不超过 200 N·m。下调的理由有两条:一是低温下材料韧性储备下降,同样的扭矩在螺纹牙底造成的应力集中后果更严重,咬死与脆断的门槛同时降低;二是低温下润滑脂变稠、螺纹间隙里的冰与锈使摩擦系数上升,扳手读到的扭矩中真正作用在螺纹面上的有效分量下降,操作人员容易在读数没超限的情况下继续加力,形成事实上的超扭。配套要求是加长杆长度不超过 500mm、每次加力不超过四分之一圈、达到折减后的上限即停手转局部凿除。
Q9:冬天拆下来的螺杆螺母怎么存放?
A:核心是防冻粘与防锈,四条动作:第一,拆下后当班清理,用除浆刷与钢丝刷清除浆壳,用板牙回丝清理螺纹,不允许带着浆壳过夜;第二,吹干或擦干,螺纹与螺母配合面上的水膜在零下温度会结冰,冻粘后下一层使用时又会被强行拧伤;第三,涂低温型防锈油或润滑脂,覆盖螺纹全长,普通黄油在低温下会变稠硬化、失去隔离与润滑作用;第四,室内或篷布覆盖下存放,离地垫高不小于 100mm,分规格挂牌码放,不得露天带水堆放。复工前逐根抽查:螺纹内径与标称值偏差不超过百分之五、锈蚀层厚度不超过 0.5mm、直线度不大于 3mm/m,超出判据的报废,不投入下一轮周转。
附:冬季施工速查卡
下表把全篇的可执行要点压缩成一页,可直接打印贴在冬期拆模作业面的工具箱上。使用顺序自左向右:先按当前温度定位区间,然后按动作栏执行,最后卡住扭矩与停手阈值。
| 温度区间 | 安装阶段动作 | 拆模判定 | 拆杆动作(按顺序) | 停手阈值 |
|---|---|---|---|---|
| 0 到 5℃ | 清螺纹、涂低温润滑脂、端部加保护帽 | 同条件试块强度为准 | 擦干除浆 → 渗透油静置 15 分钟 → 折减扭矩往复微动 → 轴向轻敲 | D15 达 120 N·m、D20 达 200 N·m 未动作 |
| 零下 5℃ 到 0℃ | 增加缠绕膜或套管包裹,换低温脱模剂 | 同条件试块加受冻临界强度双控 | 控温融冰并擦干 → 除浆 → 渗透油静置 30 分钟 → 折减扭矩往复微动 → 轴向轻敲 | 同上,出现异常阻力立即停手 |
| 零下 10℃ 到零下 5℃ | 包裹加保温覆盖,禁止冲击类作业 | 同条件试块加等效龄期校核 | 控温加热 60 到 80℃ → 擦干 → 除浆 → 渗透油静置 30 到 40 分钟 → 折减扭矩微动 | 同上;逐根记录扭矩读数 |
| 低于零下 10℃ | 按专项方案执行,材质按韧性优先复核 | 以试块为准并结合测温记录,方案明确解除条件 | 按专项方案执行,优先安排加温条件下的作业窗口 | 任何试探性加力一律禁止 |
速查卡最后补三条不可违反的硬约束,建议与上表一同张贴:第一,混凝土未达到受冻临界强度与拆模强度要求不得拆模,冬期一律以同条件养护试块为准;第二,禁止用明火、喷灯、氧割或开水处理冻结的螺母,只能用控温加热加低温渗透剂;第三,冬期扭矩上限按八折执行(D15 不超过 120 N·m、D20 不超过 200 N·m),达到即停手,拆模与拆杆当班闭环完成。
低温工况下需要核对螺母规格与螺纹配合形式时,可参考 蝶形螺母 与 D15/D20 高强对拉螺杆 的参数说明;模板侧压力与配件受力的核算口径,应按施工方案与相关规范要求单独复核。
