大沙沟特大桥冬季施工保温棚安全管理研究

【摘 要】在工程建设施工过程中，受自然气候的影响，加之工程建设的进度需要，有时不可避免地要进行冬期施工，由于我国气候条件的差异，尤其在北方冬季长达数个月的寒冷气候，给施工带来了很多困难，所以，在这种环境的下施工，我们一定要采取一些特殊的施工防护措施，以保证工程的正常的施工。针对大沙沟特大桥高墩身及连续梁冬季施工难度大，冬季人员反映迟缓，容易出现不安全因素，安全问题更为突出，为此本文针对冬季施工保温棚的一些技术措施进行了简要的探讨。旨在消除危险源，保证施工安全。

【关键词】冬季施工；安全措施；高墩身；连续梁；保温棚

1、工程概况及特点

1.1工程概况

新建大准至朔黄铁路联络线，位于内蒙古中部及山西省北部，线路基本呈南—北走向。新建线路全长179.862km。

其中大沙沟特大桥是新建准池铁路重点控制性工程，位于山西省朔州市境内，中心里程DK113+159.94，桥梁全长1834.58m，全桥最大纵坡4‰，位于直线段上。本桥桥跨结构形式为10孔32m简支T梁+2联（60+3×100+60）m刚构连续梁+9孔64m +1孔48m节段拼装简支箱梁。本桥共有29个桥墩、2个桥台，其中最高墩高106m（两个），为了满足铺架要求，对墩高分别为85m、80m、83m的25#、26#、27#墩柱；两联刚构连续梁及节段拼装简支箱梁预制、架设等需要进行采用保温棚施工措施的冬季施工，根据朔州地区气候特点，本工程冬期施工时间除执行国家规范的具体规定外，原则上应为2012年11月15日～2013年2月28日。

1.2 气候条件

本工程位于山西省朔州市境内，属大陆季风气候，冬季漫长，春秋相连，雨热同期，太阳辐射强，光照时间长，温差较大，无霜期短，干燥多风是本区气候的主要特征。

工程所在地年平均气温3.9-7.2℃，极端最高气温37.9℃，极端最低气温-40.4℃。冬季盛行西风，大风出现在11月至来年5月，年平均风速1.8-3.4m/s，最大风速（瞬时）29.7m/s。最大积雪厚度16-19cm，最大冻结深度为1.25m。主要灾害性天气有寒潮、冰冻、冰雹及大风、雷电。按铁路工程气候分区属寒冷地区。

2冬季施工保温棚安全技术措施

要保证混凝土冬季连续施工，必须确保工作面的温度满足规范规定的冬季施工温度要求。一方面为了给工人创造良好的工作环境，提高工作效率，加强劳动保护，日常施工时工作面气温控制在0—5℃之间；另一方面混凝土浇筑及养护时气温控制在5～15℃之间。为达到此目标，混凝土冬季施工采用暖棚对工作面进行围闭，棚内加热和蓄热的方法。

高墩身施工采用部分封闭循环提升方案进行施工，即在墩身周围设置自升式棚架，将墩顶部三个施工节段进行封闭，棚架内采用电暖风进行加热升温。

连续钢构悬灌梁段施工，利用挂篮作骨架制作暖棚防护，箱梁内采用煤炉加热升温，箱梁外采用电暖风加热升温，确保悬灌梁段在设计要求的龄期内达到张拉强度。

节段预制拼装施工，节段预制均在暖棚内进行，棚内采用蒸汽加热养护；节段拼装施工时，利用造桥机作为骨架，搭以暖棚防护，湿接缝混凝土浇筑时，箱梁内外均采用蒸汽加热升温。

2.2 保温棚结构及安全技术要求

2.2.1 高墩身保温棚及安全技术要求

高墩施工采取在保温棚内施工的方案，即施工人员操作、模板提升均在保温棚内进行。为保证施工效率和砼保温时间，拟计划在墩身模板外部搭设36m高的保温棚，采用三节每节12m长模板进行周转，每次浇筑10m，即墩身砼前三段施工（32m高）均在棚内进行，按照2m/天的速度计算，每一段砼保温时间可保证12天时间。节段砼保温时间达到12天后，保温棚架提高12m，随后根据墩身浇筑高度的增加提升保温棚架。模板提升依靠墩内设置的电动葫芦，保温棚钢管的提升依靠塔式起重机安装。

桥墩保温棚系统采用自升式全封闭保温结构，该结构由钢管柱、钢抱箍、横向桁架、竖向桁架、棚顶、篷布五部分组成。

钢管柱为承重柱，支撑在承台顶面上，整个防护棚系统共设置12根钢管柱。横桥向设置4根，钢管中心距为6.4m，顺桥向设置4根，钢管中心距为5.2m。钢管直径为1000mm，壁厚10mm。钢管柱高度约为墩高+4m，由6m一节的钢管通过螺栓联接而成，钢管柱每隔20m与桥墩通过型钢固接。

钢抱箍由4根方钢焊接而成，内侧焊接有4个支腿在防护棚顶升过程中起到导向作用。每根钢管柱上均装有钢抱箍，每层之间间距为6m。每层的钢抱箍之间采用贝雷片作为横向桁架连接，钢抱箍之间采用竖向桁架连接。

棚顶支撑在最上层钢抱箍上，由型钢焊接而成。棚顶及桁架内侧安装篷布，并在防护棚底部与桥墩相连，确保防护棚内部形成一个密闭的空间。见图2-1。

图2-1 桥墩保温棚结构图

Fig.2-1 The diagram of protect the greenhouse structure piers

2.2.2 阶段拼装保温棚及安全技术要求

保温棚整个骨架支撑于造桥机上。保温棚顶面采用型钢与造桥机外侧主桁连接，侧面与造桥机外侧主桁及挂架相连，保温棚各侧面及顶面均采用聚醋碳脂阳光板，以方便白天施工采光。无法用阳光板的部位，采用棚布软围护。保温棚底面通过挂架利用棚布软围护。暖棚各侧面及顶面骨架为16#槽钢，阳光板骨架采用角钢作边框扁铁做压条，将阳光板骨架焊于主骨架上，使工作面顶面、正面及两侧面形成围闭结构。

为减小暖棚对施工测量的影响，在阳光板的适当位置开门、开窗或开孔，方便测量透视，不使用时及时密闭，以减少热量损失。

湿接缝施工时首先封闭箱梁内腔，在湿接缝外模板的外侧安装一层保暖防风特制保温被（土工布作表、3公分厚的毯子作里），在湿接缝的上部有一覆盖用的保温被。见图2-2。

图2-2 阶段拼装保温棚结构图

Fig.2-2 The diagram of stages of assembling the greenhouse structure

2.2.3 连续悬灌梁保温棚及安全技术要求

保温棚架的搭设与挂蓝结合在一起，待节段梁张拉完成后保温棚架与挂蓝同步前移，挂蓝前移后梁段的后期保温采取移动式保温养护棚对梁段进行保温养护。由于各个悬臂节段处于深沟内、地势较空旷，在整个冬季施工期间，遭遇大风袭击的频率较高，最大风力可达6～7级。因此，在各T构工作面搭设暖棚时，必须采用可靠的钢结构骨架予以支撑。为最大限度的减小暖棚对悬浇梁段线形控制、挂蓝结构受力的不利影响，钢结构骨架及暖棚又不能过大、过重，整个暖棚的自重尽量控制在20t以内。施工期间密切关注天气预报，在遇有强风来袭前，根据现场实际情况，应采取将暖棚部分阳光板拆除或加强支撑等措施，在确保梁段施工质量的前提下保证暖棚不受损坏。遇大雪时，及时清除暖棚顶部的积雪。

暖棚整个骨架支撑于挂篮前后上横梁上。暖棚正面和两侧面骨架采用悬挂形式，与挂蓝脱离开。主骨架为16#槽钢，阳光板骨架采用角钢作边框，扁铁做压条，将阳光板骨架焊于主骨架上，使工作面顶面、正面及两侧面形成围闭结构。无法用阳光板的部位，采用棚布软围护。挂篮底部操作平台采用保温板平铺围护。

暖棚骨架在满足风荷载和自身受力的情况下，尽量采用小型型钢骨架，以减轻结构自重。

暖棚各侧面及顶面均采用聚醋碳脂阳光板，以方便白天施工采光。

为减小暖棚对施工测量的影响，在阳光板的适当位置开门、开窗或开孔，方便测量透视，不使用时及时密闭，以减少热量损失。

梁段腹板外侧钢模板表面使用岩棉等保温材料覆盖，以减少梁体内外温差。见图2-3。

图2-3 连续悬灌梁保温棚结构图

Fig.2-3 The diagram of continuous XuanGuanLiang confirmed the greenhouse structure

2.3安全技术措施

1、保温棚由专职工班进行搭设及维护，搭设人员须经培训考核合格后方可上岗操作。

2、保温棚搭设必须严格按照操作规程及技术交底进行。

3、搭设人员必须按要求正确佩戴安全防护用品及防寒用品，并对其进行严格安全技术交底和培训。

4、搭设人员须经过体检合格后方可上岗，严禁酒后作业。

5、搭设保温棚时，地面须有专人进行警戒及通讯，严禁人员及车辆进入坠落区域。

6、搭设人员应配备专用对讲机，与塔吊作业人员做好沟通。

7、遇有六级以上大风或大雪、大雨、大雾、雷雨天，应停止作业。

8、施工期间密切关注天气预报，在遇有强风来袭前，根据现场实际情况，应采取将保温棚部分特制棉被拆除或加强支撑等措施，在确保梁段施工质量的前提下保证保温棚不受损坏。遇大雪时，及时清除保温棚顶部的积雪。

9、专职安全干部24小时现场作业值班，发现隐患及时整改。

2.4 保温棚消防措施

图2-4 保温棚水灭火消防系统图

Fig.2-4The diagram of greenhouse sprinkler fire control system

如图2-4所示，为保证冬季施工墩身保温棚满足消防要求，建立水灭火消防系统。

1、管道：根据保温棚搭设结构图，消防管道随横向桁架贝雷片一起布设，按照墩柱高83.5m，暖棚宽15.6m，长19.2m，消防支管共布设15层，消防管道长总计1050m，保温棚内上下水管道175m，水泵与保温棚间上下水管道60m。

2、洒水喷头：每只喷头要求最低压力0.1MPa，流量4L/min*m3，有效控制半径2m，暖棚每层横桥向布设5只喷头，顺桥向布设4只，喷头共计270只，按照单侧灭火时间30min计算，总需水量150t。

3、水箱：按照一小时总消防需水量150t，采用5mm钢板焊制5m*5m*6m的水箱，并在墩柱周围空地处使用挖机挖掘水箱埋放位置，水箱采用水位报警装置，确保消防水量满足要求，同时做好水箱防冻措施。

4、消防水泵：选用扬程大于150m的漩涡增压水泵，确保能够提供足够的洒水喷头水压，为消防水泵设置专用配电箱及备用发电机。

5、消防通讯：每个墩柱设置专用消防报警电话，总机设在项目部内，确保发生火情时能够及时处理。

6、开关：采用球型开关，数量62个。

7、灭火器：冬季施工每个悬灌梁墩柱挂栏处摆放4瓶灭火器，8个墩柱共计64瓶，每个墩柱泵车保温棚摆放2瓶灭火器，12个墩柱共计24瓶。

3、结束语

冬季施工现场保温棚安全管理是一项系统工程，涉及到工程管理的方方面面，要从人员、设备、管理等各个方面进行统筹安排，只有如此才能保证冬季施工的施工安全。随着市场经济的高速发展，进一步要求建筑行业生产周期的缩短，采用保温棚措施进行的冬季施工越来越多，如何做好冬季施工保温棚安全管理工作，确保施工安全，是应该引起大家重视的一个问题。本文只是针对高墩大跨连续刚构冬季施工保温棚一点探讨，特别是冬季施工保温棚消防安全阐述，对相同工程有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-97

[2]《冬期施工手册》第二版

[3]《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002

[4]《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）

[5]《安全生产法》

[6]《劳动保护用品管理规定》

[7]神华准池铁路有限责任公司《安全管理制度汇编》

[8]神华准池铁路有限责任公司《风险管理手册》

[9]中铁十三局集团有限公司《安全管理资料汇编》

[10]《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ203-2008

[11]《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009/J946-2009

[12]《铁路预应力混凝土连续梁（钢构）悬臂浇筑施工技术指南》TZ324-2010