水利工程冬季施工的技术措施

摘要 介绍了水利工程冬季施工的技术措施，包括土方工程、砌体工程、混凝土工程3个方面的内容，以供高寒高海拔地区水利工程施工借鉴。

关键词 水利工程；冬季施工；技术措施；高海拔干旱地区

中图分类号 TV521 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）08-0184-02

互助县地处黄土高原的最西部，青藏高原和黄土高原的过渡地带，位于青海省东北部，地理坐标为北纬36°30′～37°10′，东经101°45′～102°45′。处在高海拔干旱地区，水利工程是一项不可缺少的工程，涉及到民生大计。由于受天气、工期等多种因素制约，许多水利工程一般工程量大，施工任务重，时间长，在短短几个月里根本无法完成，冬季施工不可避免。冬季持续施工是水利工程实施中必须克服的一大难题，但也存在很多问题有待解决。历年气象资料表明，11月15日至翌年3月15日为冬期，许多工程附属零星工程各分项作业正处于冬期施工阶段，为确保冬季施工顺利进行，必须制定冬期施工措施。

1 土方工程

开挖土的防冻应利用自然条件，以就地取材为原则，其防冻方法一般有地面耕松耙平防冻、覆雪防冻、利用隔热材料等。基坑挖土接近基底标高时，要严密监视和有效控制，防止超挖破坏基底原状土的结构；采用挖掘机挖土冬季施工时，基底预留20～30 cm的厚度不挖，在质检验槽人员临场前由人工挖除，同时进行修边；并应及时对基坑进行草帘覆盖，防止形成冻土。

冬季回填土应预先保温，在入冬以前，将挖土堆积一处进行严密保温，等冬季需要时，将内部含有一定热量的土挖出进行回填。在冬季挖土中，将自然土堆在一起加以覆盖防止冻结，留作回填之用，或从甲坑挖出来的未冻土填到乙坑作回填土，并迅速夯实。回填前将基底的冰雪和保温材料打扫干净，方可开始回填。用人工夯实时，每层铺土厚度、夯实厚度分别为15～20、10～15 cm，适当减少回填土方量，在冬季进行回填时，可在保证基底土不遭受冻结的条件下，尽量少填一些，留待春暖时再回填。回填土料必须覆盖，不得使用冻土块进行回填。填土宜在白天正温条件下进行，土料含水量不足时，宜喷洒盐水增大含水量，收工前用彩条布（温度过低时加盖一层草包）覆盖。土方回填时，每层铺土厚度应比常温施工时减少20%～25%。预留沉陷量也要比常温施工时增加。填土前要清除基底上的积雪和保温材料；室外回填冻土块的粒径不得大于15 cm，其含量不得超过15%，铺填时冻土块要均匀分布，并逐层夯实。填方完成后至地面施工前，要采取覆盖保温材料等防冻措施。及时覆盖阻燃草帘被保温，防止回填土受冻[1]。

2 砌体工程

砌体工程的冬季施工方法，有材料预热和外加剂法等。由于掺外加剂砂浆在负温条件下强度可以持续增长，砌体不会发生沉降变形，施工工艺简单，因此预制块工程的冬季施工，采用外加剂法。在互助县冬季隧洞的施工中多采用此法。

外加剂法工艺特点是先将砂浆的拌和水预先加热，砂子也预热，砂和水泥在搅拌前应保持正温，使砂浆经过搅拌、运输于砌筑时具有5 ℃以上正温。砌体采用在砂浆中掺防冻剂。预制块进场，除按常规检查外，需要检查砌块是否浸湿受冻。受冻的砌块不得使用。预制块、砂堆场应用阻燃草帘被覆盖，以减轻原材料受冻。在砌筑前，要清除砌块表面污物冰雪等，不得使用遭水浸和受冻后的砌块，砌块不应浇水[2]。

采用普通硅酸盐水泥拌制砂浆，严禁使用无水泥拌制的砂浆；拌合砂浆所用砂子不得含有直径大于1 cm的冻块及冰块；拌合砌筑砂浆时掺用砂浆防冻剂；砂浆稠度要较常温适当增大，搅拌的时间适当延长0.5～1.0倍；砂浆随拌随用，不可存积或二次倒运，并在15 min之内用完。砌筑时砂浆温度应高于5 ℃。要保证砌体的灰缝内砂浆饱满，严格将水平及竖向灰缝控制在8～10 mm。采用以上措施，冬季工程质量经检测达到98%以上。

3 混凝土工程

在冬季施工中必须防止混凝土在硬化初期遭受冻害，并尽早获得强度。进行冬季施工时，采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，可以缩短混凝土的养护时间。采用控制坍落度以及加减水剂的方法，可以最大限度地降低配合比中的用水量，具有减少冻害的作用。为了防止混凝土中的钢筋出现锈蚀现象，其氯盐掺量应小于水泥重量的1%，模板和保温层的拆除，必须待混凝土冷却到5 ℃后方可进行，当混凝土与外界温差>20 ℃时，为了使拆模后的混凝土缓慢冷却，应在其表面进行临时覆盖。冬季施工的过程中，在运输混凝土拌合物时，为了减少其热量损失，装运拌合物的容器应有保温措施，并尽量缩短运输距离，待清除模板和钢筋上的冰雪和污垢后再浇注混凝土。冬季不得在强冻胀性地基土上浇注混凝土，在强冻胀性地基土上浇注时，地基土应进行保温以免受冻[3]。

冬季混凝土拌制应严格按照试验室发出的配合比。搅拌前，先用现场烧的热水将洗搅拌机冲洗10 min，搅拌时间为常温搅拌的1.5倍。搅拌时投料顺序为石砂水水泥和掺合料外加剂，在这个过程中，水温、砂子温度、混凝土出搅拌机（车）温度应分别控制在50±10、20～40、≥10 ℃，其中水温不能高于80 ℃。在运输过程中，不能出现混凝土表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度损失等现象，混凝土降温速度、入模温度应分别控制在≤5 ℃/h、≥5 ℃。有冻结现象的混凝土应禁止使用。

现场浇筑混凝土前及时将模板上的冰、雪清理干净。做好准备工作，提高混凝土的浇筑速度。混凝土浇筑时，及时振捣和找平，外露部分覆盖塑料薄膜和阻燃草帘被保温。当混凝土达到4 MPa后，方可拆模。对于较为容易保温的部位，拆模后还应随即覆盖塑料薄膜和一层阻燃草帘被保温，至土方回填前清除保温设施。覆盖要均匀，边角及交接处要严密并压实，并安排值班人员定时检查、记录。遇大风天气，另设专人看护，以防覆盖层受到损坏。若混凝土降温过快或遇寒流，要加铺2～3层阻燃草帘被保温[4]。

冬季施工要随时进行测温工作，每天及时记录大气的最高、最低及平均气温。每台班测4次砼出罐温度、入模温度。在砼强度未达到临界强度之前，每隔2 h测量1次，达到受冻临界强度以后，每隔6 h测1次，停止测温由实验员及技术人员通知。测温孔设置在具有代表性的结构部位和温度变化大易冷却的部位。测温孔均需编号，测温时测温仪表应与外界气温隔离，并留置在测温孔内不少于3 mim，做好记录，字迹要清楚，项目填写齐全。除应注意测温有关安全事项外，测温后必须覆盖测温孔。同时，检查覆盖保温情况，并了解结构物的浇筑日期、要求温度、养护期限等。若混凝土温度过低，要及时采取措施[5]。

以上是笔者在多年冬季施工过程中的经验累积，在互助县施工的青海省湟水北干渠扶贫灌溉一期工程十支渠中得到了广泛运用，兼顾了当地的气候环境、所处工程结构状况、工期紧迫程度等因素，保证了工程质量，收到了良好的效果。

4 参考文献

[1] 李萍.水利工程冬季施工质量控制和预防措施[J].山西水利，2009（F6）：28-29.

[2] 王勇.浅析混凝土冬季施工技术措施[J].内蒙古水利，2009（5）：141-142.

[3] 范新兵.试论水利工程的冬季施工技术质量措施[J].新疆有色金属，2008（1）：62-63.

[4] DL/T5144-2001水工混凝土施工规范[S/OL].[2013-03-15]..

[5] 吴海江.浅谈水利工程冬季施工管理[J].石河子科技，2004（2）：34-35.