基坑工程冬季施工风险防控措施

基坑工程冬季施工风险防控措施冬季气温骤降、雨雪冰冻等气象条件，会使基坑工程的土体力学性能、支护结构工作状态及施工工序开展面临多重挑战。冻土冻胀、融沉引发的土体变形，低温对混凝土、钢材等结构材料的劣化影响，以及施工操作难度增加等问题，均可能诱发基坑坍塌、渗漏等安全事故。因此，针对冬季施工特点制定科学有效的风险防控措施，是保障基坑工程安全、质量及进度的关键环节。一、冬季基坑施工的风险诱因分析（一）土体稳定性风险冬季低温使土体逐渐冻结，土颗粒间冰晶体生成会导致冻胀现象，增大土体体积并产生冻胀力，可能挤压支护结构或造成周边建（构）筑物、管线位移；春季气温回升时，冻土融化引发融沉变形，易使基坑边坡失稳、支护结构受力突变，尤其在粉质黏土、粉土等易冻胀土层中，变形风险更为突出。（二）支护结构安全风险1.材料性能劣化：钢材在低温下脆性增大，焊接接头、螺栓连接的抗剪、抗拉性能下降，若支护体系（如钢板桩、型钢支撑）受低温冲击，易发生脆断；混凝土若养护温度不足，水泥水化反应停滞，强度增长缓慢，甚至产生冻害（内部孔隙率增大、强度降低），影响支护桩、地下连续墙的承载能力。2.结构受力突变：冻胀力、融沉变形对支护结构的附加作用，可能使锚杆（索）拉力、支撑轴力超出设计值，引发支护结构变形、开裂甚至坍塌。（三）降水排水系统风险冬季降水（雪）及基坑积水易冻结，导致排水管网堵塞，基坑内水位回升，增大土体侧压力；抽排水设备（如水泵）受低温影响，管路结冰、设备故障概率增加，无法及时排出积水，进一步加剧土体冻胀或融沉风险。（四）施工操作风险冻土开挖难度大，若采用爆破、强挖等不当方式，易扰动边坡土体；混凝土浇筑后若保温措施不到位，表面受冻会产生酥松、起皮等质量缺陷；施工人员在冰雪覆盖的作业面易滑倒，机械设备低温启动困难、故障率升高，增加安全隐患。二、针对性风险防控技术措施（一）土体稳定控制措施1.冻胀预防：对基坑边坡及周边土体，可采用覆盖保温法（如铺设草帘、棉被、土工膜），减少土体与冷空气接触，延缓冻结速度；对于重要区域（如邻近建（构）筑物、管线段），可在土体表面喷涂防冻剂（如氯化钙溶液），降低冰点、抑制冻胀。优化降水方案，冬季施工前适当降低地下水位，减小土体含水率，从根源上削弱冻胀效应（含水率高的土体冻胀量更大）。2.融沉控制：春季融冻期，加强基坑边坡监测，及时清理坡面融雪水，设置临时排水明沟，防止积水渗入土体加剧沉降；对易融沉土层（如粉土、粉质黏土），可在坡脚处设置反压土堤或临时支撑，增强边坡稳定性。（二）支护结构防护措施1.钢结构防护：钢材进场前检查低温韧性指标（如冲击功），确保符合冬季施工要求；焊接作业宜在暖棚内或采用预热（预热温度≥10℃）、后热（温度200~300℃，时间0.5~1h）工艺，防止焊缝脆裂；螺栓连接部位涂抹防冻润滑脂，定期检查紧固力，避免低温松动。对暴露的型钢支撑、钢板桩，采用岩棉被、阻燃保温被包裹，减少温度应力影响。2.混凝土结构防护：混凝土配合比优化：选用早强型水泥，掺加防冻剂（如亚硝酸钠类、氯盐类，需结合工程环境控制掺量，避免对钢筋锈蚀），提高混凝土抗冻性；适当降低水胶比，增强密实度。施工温度控制：混凝土入模温度不低于5℃，搅拌前对骨料（砂、石）进行预热（可采用暖棚或蒸汽加热），拌合水加热至60℃以内（避免水泥假凝）；浇筑后立即覆盖塑料膜、岩棉被，必要时采用蒸汽养护（温度≤80℃），确保养护温度≥5℃，养护时间不少于14d。（三）降水排水系统保障措施1.排水管网防冻：基坑内排水明沟、集水井采用保温盖板覆盖，管路外包保温棉（厚度≥50mm），并在管路低点设置排水阀，停工时排空积水；抽排水设备安装在保温棚内，水箱添加防冻液，防止设备冻损。2.应急排水预案：储备备用抽排水设备（如柴油泵），定期试运行；降雪、降温前，提前清理排水系统杂物，检查管路畅通性，遇结冰堵塞时，采用热水冲灌或电伴热解冻（禁止明火烘烤，防止结构受损）。（四）施工操作规范优化1.冻土开挖作业：优先采用机械开挖，配备带破冰装置的挖掘机，避免硬打硬挖；若需爆破，应采用控制爆破（如小药量、短进尺），并在爆破后及时清理坡面、喷锚支护，防止冻融循环加剧边坡失稳。开挖分层厚度适当减小（比常温施工减少20%~30%），随挖随支护，禁止超挖，夜间低温时段暂停开挖作业。2.混凝土施工管理：浇筑时间选择：尽量在白天温度较高时段（9:00~15:00）浇筑，避开寒潮、降雪天气；混凝土运输罐车采用保温被包裹，缩短运输时间（≤45min），防止途中受冻。成品保护：混凝土强度未达到设计强度的70%前，严禁受冻；拆模时间根据同条件试块强度确定，且表面温度与环境温差≤20℃，防止温度应力开裂。3.施工人员与设备管理：作业面铺设防滑垫、撒融雪剂，设置临边防滑扶手；为施工人员配备防寒服、防滑鞋、暖手宝等劳保用品，定时轮换休息，避免冻伤、失温。机械设备班前预热（如柴油机采用热水预热、机油加热），添加低温润滑油、防冻液，停工后排放水箱、油路积水，防止冻裂。（五）应急管理与风险预警1.应急预案制定：针对基坑坍塌、渗漏、设备故障等风险，制定专项应急预案，明确应急小组职责、抢险物资（如砂袋、速凝混凝土、备用支护材料）储备位置及调用流程。与气象部门建立联动机制，提前获取寒潮、暴雪预警，启动“预警-响应”流程（如预警发布后，加固边坡、撤离危险区域人员）。2.监测预警强化：加密监测频率（由常温的1次/d增至2次/d，寒潮期间3次/d），重点监测支护结构变形、土体位移、地下水位及温度变化；采用自动化监测系统（如倾角仪、测斜仪）实时传输数据，当变形速率超过2mm/d或累计变形超设计值80%时，立即停工处置。三、管理保障体系构建（一）组织管理强化成立冬季施工专项领导小组，明确项目经理、技术负责人、班组长的职责，将防冻、保温、应急等工作纳入绩效考核；定期召开冬季施工专题会议，分析风险隐患，调整防控措施。（二）技术交底与培训对施工班组开展冬季施工技术交底，详细讲解冻土开挖、混凝土保温、设备防冻等操作要点；组织“低温施工安全”培训，通过案例分析、实操演示，提升作业人员风险意识与应急能力。（三）物资与后勤保障提前储备保温材料（棉被、岩棉、保温膜）、防冻剂、融雪剂、应急设备（柴油泵、发电机）等物资，建立台账并定期检查；在施工现场设置保温茶水间、临时取暖点，保障