浅谈高原寒冷地区冬季施工

浅谈高原寒冷地区冬季施工—以旁多灌溉输水洞为例作者资料：陈思雄、中国水电基础局有限公司西藏公司、西藏拉萨、西藏拉萨市夺底路天路康桑小区2-1-1、陈思雄、850000

作者简介：陈思雄，(1985-)，男，云南省镇雄县坪山乡，工程助理工程师，本科，主要从事建筑经营与管理。一、前言在高原寒冷地区隧道冬季施工的优点及缺点：1、能满足工期要求。水利工程施工具有典型的季节性，但旁多水电站根据业主的要求，必须进行冬季施工，否则，工期将会拖延一至两年，造成不可估量的社会和经济损失。2、高寒地区冬季混凝土施工风险大。工程所在地气温低，昼夜温差大，没有完善的冬季施工方法，混凝土极易受到冻害，会产生降低混凝土强度、出现裂缝、钢筋锈蚀、降低耐久性等质量问题，严重影响质量和工期。3、缺乏类似工程施工经验。工程所在地海拔在4000米以上，西藏无冬季混凝土施工经验可供借鉴，必须对其他工程冬季混凝土施工方法加以创新。二、工程概况旁多水利枢纽工程地处西藏自治区拉萨河流域中游，坝址位于林周县旁多乡下游1.5km，距下游拉萨市直线距离63km。旁多水利枢纽工程的开发任务以灌溉、发电为主，兼顾下游防洪和供水，为Ⅰ等大（1）型工程，主要由碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝、泄洪洞及泄洪兼导流洞、引水发电系统、发电厂房和灌溉输水洞等组成。坝顶长1052m，坝顶高程4100m，最大坝高72.3m，总库容12.3×108m3。工程规模为大(1)型，工程等别为Ⅰ等，大坝为1级建筑物。正常蓄水位4095m，设计洪水位4096m，校核洪水位4098.7m，水库总库容12.3×108m3。本工程场地的地震基本烈度为Ⅷ度，大坝的地震设计烈度采用Ⅸ度。工程坝址所处河床覆盖层深、两岸表层岩石破碎、地质结构复杂，其施工难度之大，技术要求之高，都堪称世界级，是国内水利专家公认的极具挑战性的一项水利枢纽工程。西藏旁多水利枢纽工程位于拉萨河流域，属高原温带季风气候，空气稀薄，日照充足，昼夜温差大、年温差小。旁多坝址多年平均气温仅2℃，极端最高气温为27.4℃，极端最低气温为-29.3℃，多年平均相对湿度为47%，最大冻土深度为1.3m。拉萨河流域冰期为11月至次年3月中旬，冬期气温一般在-5℃～-20℃。灌溉输水洞工程全长16.827km，建筑物级别为3级，设计为无压隧洞，进口高程4061.60m，断面结构为4m×4m的直墙拱顶式，设计引用流量10.0m3/s，洞内最大流速2.02m/s，设计灌溉面积65.28万亩。灌溉输水洞工程第Ⅰ标段工程桩号0+000m～1+500m，埋深（30m～150m）,地下水丰富并高出洞顶10m～100m，石炭系、三迭系地层分布有软岩，围岩为中等风化二长花岗岩（E2-E2J），断层发育带集中，卸荷裂隙，节理发育破碎。项目年平均气温3.9℃，极端最低气温为-29.3℃，多年平均降水量为533.2mm，最大冻土深为1.3m，工程具有高海拔、高地震烈度、高地应力等特点。灌溉输水洞进口段工程地质情况复杂，是该合同段控制性关键工程。三、冬施准备（一）冬施时间根据施工规范要求，当室外日平均气温连续5天稳定低于-5。C进入冬季施工。根据旁多地区的气候状况，冬期施工时间一般为当年11月1日~第二年3月15日。（二）冬施范围根据工期要求，本工程将跨越2011～2012、2012～2013两个冬期季节，冬期施工内容为：2011年~2012年冬期施工项目为隧道开挖、初期支护、固结灌浆；2012年~2013年冬期施工项目为部分隧道开挖、初期支护、二次衬砌、启闭机室浇筑及其附属工程。（三）材料准备物资部门按现场需要以及材料计划落实进场材料，冬施期间所需要使用的保温材料要在工序开工前准备就绪。1、提前购进有质量认证并经检测合格的防冻剂、早强剂（指定厂家）、钢管、草袋、草帘及棉被、塑料薄膜、施工及取暖用煤等物资。2、安排试验人员到砼拌合站现场负责监督冬季施工混凝土及外加剂的掺配、试验、施工配合比控制工作。3、职工宿舍和办公室的采暖设施及设备。（四）机械准备施工前对机械设备全面进行一次检查，机械车辆更换低温燃料、油料及添加防冻液，在冰雪天车辆安装防滑链等措施；对机械传动部位要及时检查，如有缺陷，及时维修、调整；修建保温车库、设备库。四、冬季施工措施为了保证工程质量达到承诺的标准及在冬季施工期间安全、质量满足施工规范要求；进度满足施工进度计划要求，在冬施期间，除了按照实施性施工组织设计方案施工外，在施工过程中拟采取如下加强措施：（一）钢筋工程冬季施工期间的钢筋加工安排在钢筋加工棚内进行，钢筋棚内采用火炉取暖，保证棚内温度在0摄氏度以上，顶棚安装引风机引排电焊产生的烟气。1、从事电弧焊施工的焊工必须持证上岗，电弧焊施工须按国家标准GB9488有关规定执行；在每批钢筋正式焊接之前，必须进行相同条件下的焊接性能试验，合格后方可正式生产。2、钢筋原材料、成品和半成品堆放应注意比地面垫高150mm，上面覆盖五彩布或塑料布，防止钢筋生锈，保持钢筋清洁。3、在环境温度低于-5℃的条件下宜采用多层控温施焊工艺，与常温焊接相比宜增大焊接电流，减低焊接速度，既要防止焊后冷却速度过快，也要防止接头过热。焊接过程中采用“回火焊道施焊法”，既最后回火焊道的长度比前层焊道在两端各缩短4~6mm，以消除或减少前层焊道及过热区的淬硬组织，以改善接头的性能。焊接后应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应饱满；当环境温度低于-20℃时不宜进行施焊作业。4、钢筋焊接头或焊接制品要分批进行质量检查和验收，包括外观检查和机械性能（拉伸、抗剪、弯曲试验），试件每批三个接头，每批次以200个同类接头为一批。（二）砼工程1、2011—2013年冬季根据本工程特点及现场施工条件，混凝土的拌和站采用全封闭保温措施。拌和站采用暖棚保温，内设蒸汽锅炉控制棚内温度及进行原材料、拌和用水升温。制拌过程均在棚内完成，棚内温度保持在5摄氏度以上。拌好的混凝土料从拌和站通过混凝土运输车送至现场，运输过程中对车辆进行覆盖保温。拌制前对各项材料温度进行测定，当各项材料温度能够满足混凝土拌和所需温度时，方可开盘拌料；当材料原有温度不能满足需要时，考虑在保温棚内加设地火龙上盖钢板对集料加热，确保拌和出料温度满足施工要求，同时提高喷射用水温度。拌和投料顺序：热水冲洗搅拌机、骨料投放、热水搅拌，水温降低到40。C左右时，再投入水泥继续搅拌到规定时间，要绝对避免水泥假凝，搅拌时间较常温延长50%。出料时，检查出机温度不得低于10。C，否则，需对拌和料进行再次加热或调整集料温度。维修机械、设备。五、施工安全与消防安全（一）施工安全１、安全教育开展冬季施工安全宣传教育，是各级领导和广大职工认识到安全生产的重要性、必然性，懂得安全生产的科学知识，牢固树立“安全高于一切，责任重于泰山”的思想，自觉遵守各项安全生产法令和规章制度，提高全体职工的安全意识和自保、互保能力。１、安全检查（１）每项工程施工前，对投入的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经有关部门的验收的不准使用。（２）项目部对生产中的安全工作，组织定期和不定期检查。定期检查，经理部每月组织一次；工区每周组织一次。（３）加强安全生产的组织领导，每次定期的安全生产检查，领导干部必须亲自挂帅，并由有关人员组成检查领导小组，针对安全生产中存在的实际问题制定具体计划，提出明确的目标和要求，充分做好宣传动员工作，有计划、有步骤、有重点地进行检查。（４）安全生产检查时做到自检与互查结合，上下结合的方法，坚持横向到边、竖向到底，不留死角，做到边检查、边整改，条条有着落，件件有交待。（５）针对施工专业性的特点还要进行专业性安全检查和整改。３、安全保护（１）冬季施工，为施工人员配发防滑靴，及时清除冰雪，保证人员设备安全；（２）施工中接触热水要防止烫伤。（３）防止工人在施工中冻伤，做好在室外工作时的保温保暖。４、安全用电（１）室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置；（２）各类电器开关和设备的金属外壳，均应设接地或接零保护；（３）防火、防雨配电箱内不得存入杂物，并且要设门加锁，专人管理；（４）移动的电气设备的拱电线路使用橡胶电缆，穿过场内行车道时。穿管埋地敷设，破损电缆不得使用：（５）检修电气设备时必须停电作业，电源箱或开关握柄上挂“有人操作，严禁合闸”的警示牌并设专人看管，必须带电作业时要经有关部门批准；（６）现场架设的电力线路，不得使用裸导线。临时敷设的电线路，必须安设绝缘支撑物，不准悬挂于钢筋模板和脚手架上；５、机械安全（１）驾驶室或操作室应保持整洁，严禁存放易燃、易报爆物品，严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转；（２）各种机械有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生，严禁对运转中的机械设备进行维修、保养、调整等作业；（３）定期组织机电设备、车辆安全大检查，对检查中查出的安全问题，按照“三不放过”的原则进行调查处理，制定防范措施，防止机械事故的放生。（二）消防安全贯彻“以防为主，防消结合”的消防方针。逐级建立防火责任制，落实责任，确保施工安全。具体措施如下：１、工地建立防火责任制，职责明确。按规定设专职防火干部和专职消防员。２、按规定建立义务消防队，有专人负责，定出教育培训计划和管理办法。３、重点部位（暖棚、隧道内、危险仓库、油漆间、油库、木工间等）必须建立有关规定，有专人噶，落实责任。按要求设置警告标志，配置相应的消防器材。４、建立动用明火审批制，按规定分级别，明确审批手续，并有监护措施。５、非重点仓库及宿舍，明确明火手续，并有监护措施。６、酸碱泡沫灭火器有专人维修、保养，定期调换药剂，标明换药时间，确保灭火器效能正常。7、对生产区或生活区火炉、锅炉等明火设备必须有专人24小时看守值班。防止火灾及预防煤气中毒事件发生。8、对施工现场四周加强防火巡检，消灭事故隐患。9、施工场地布置时明确了留出消防通道，配齐现场消防器材，并有专人监督检查。六、健康保证措施（一）施工尘埃控制１、为降低粉尘浓度，采用潮喷混凝土的施工工艺；加强隧道通风；工人进入隧道戴好防护用具。２、施工场地及道路适时清扫，减轻扬尘污染。土、石、砂、水泥等材料运输和堆放进行遮盖，减少尘埃污染。（二）体检制度定期组织员工进行检查，保证员工的身体健康。对确诊患有职业病的，按照有关规定予以治疗和妥善安置。（三）劳动保护用品发放使用１、作业工人的劳动保护要正确使用，如焊接防水板、喷涂防水隔离层、震捣、混凝土操作者，要穿胶鞋、戴胶皮手套和特殊口罩。喷射混凝土的操作人员作业时，必须戴防尘罩、防尘帽等防护用具。２、每个职工宿舍和办公室安置暖气或配备液体电暖气或空调，确保室内的温度。（四）施工场地、生活区卫生环境１、建立现场各区域的卫生责任制制度，责任人名单上墙。定期搞好环境卫生，清理垃圾和堆雪，保持现场无臭味。２、保持宿舍清洁、干爽、整洁有序，桌床、衣柜尺寸统一。３、施工作业层保证良好的通风，设置茶水桶。４、在现场设置医务室，随时为职工提供医疗服务。５、施工现场坚持工作料清，施工面的废料必须做到随做随清，集中袋装，及时清运，并倒往指定地点。七、文明施工