城市给排水冬季施工技术与管理措施

城市给排水冬季施工技术与管理措施城市给排水系统是保障城市运行的“生命线”，北方地区冬季气温骤降、冻土期长，部分市政工程受工期制约需在冬季开展施工。低温环境下，管材性能、混凝土凝结硬化、土方作业等环节均面临严峻挑战，若技术应用与管理措施不到位，易引发管道冻裂、结构强度不足、回填土冻胀等质量安全隐患。本文结合冬季施工特点，从技术优化与管理强化双维度，探讨城市给排水工程冬季施工的核心要点，为同类工程提供实践参考。一、冬季施工的难点与环境特征（一）材料性能劣化风险1.管材：塑料管材（如HDPE）低温下脆性增加，热熔焊接时易因温度骤变产生应力裂纹；金属管材焊接过程中，焊缝冷脆倾向提升，影响接口强度。2.混凝土：低温使水泥水化反应速率显著降低，若温度低于5℃，凝结时间大幅延长，强度增长缓慢；若遭遇负温，混凝土内部水分冻结膨胀，直接破坏结构密实性。3.土方：冻土开挖难度大，机械作业效率下降；回填土若含冻块，春季解冻后易出现沉降，导致管道变形。（二）施工环境制约1.气候条件：低温伴随大风、降雪，施工现场作业面结冰、积雪，增加高空坠落、机械打滑等安全风险。2.作业效率：人员体感温度低，操作灵活性下降；设备油脂凝固、管路冻结，机械故障率升高，施工进度受影响。二、冬季施工关键技术优化（一）管道安装技术1.管材选择与预处理塑料管道：优先选用耐低温改性管材，施工前将管材存放于5℃以上环境预热24小时，避免管材因温差过大脆裂。金属管道：焊接作业前对管材进行预热（温度≥10℃），采用低氢型焊条，焊接后及时进行焊缝保温缓冷，防止冷裂纹产生。2.沟槽开挖与支护冻土开挖：采用机械破碎结合人工清理，严禁使用炸药爆破（避免扰动地基）；开挖后及时覆盖保温被，防止槽底土壤冻结。支护加固：冬季土壤冻胀力大，钢板桩、型钢支护需加密间距，必要时增设斜撑，确保沟槽边坡稳定。3.接口施工热熔连接：环境温度低于-5℃时，对焊接部位加热至高于管材熔点10-15℃（具体温度依管材型号调整），焊接完成后用保温棉包裹接口，自然冷却。橡胶圈接口：橡胶圈需提前置于20℃环境软化，安装时涂抹甘油（禁用机油等腐蚀性润滑剂），确保接口密封。（二）混凝土及砌体施工1.原材料加热与配合比调整水加热：采用蒸汽或电加热，水温≤80℃（避免水泥假凝）；骨料（砂、石）可采用暖棚或火烤预热，温度≥5℃。外加剂选用：添加防冻剂（掺量依负温等级调整，如-10℃时掺量约为胶凝材料的3%-5%）、早强剂，缩短混凝土临界受冻强度形成时间。配合比优化：适当提高水泥用量（增加水化热），降低水胶比（≤0.5），增强混凝土抗冻性。2.混凝土浇筑与养护浇筑温度控制：混凝土出机温度≥10℃，入模温度≥5℃；采用泵送时，管道包裹保温被，防止热量损失。养护措施：浇筑后立即覆盖塑料膜+阻燃草帘+保温被，负温环境下采用电热毯或蒸汽养护（温度≤30℃，避免温差过大），养护时间比常温延长50%以上。（三）防冻保温技术1.管道系统保温外露管道：采用聚氨酯发泡保温层（厚度≥50mm）+镀锌铁皮外护，埋地管道在管顶以上500mm范围内回填中粗砂（替代冻土），并铺设电热丝（极端低温时启动）。阀门井：井内设置电伴热装置，井盖采用双层保温结构，井壁填充聚苯板，防止井内管道冻结。2.临时排水防冻施工期间临时排水管道：采用PE管（耐低温），坡度比常温施工增大2‰-3‰，管顶覆土≥1.2m（或埋入冻土层以下）；末端设置集水井，配备潜水泵（加装保温罩），定时抽水防止结冰。三、冬季施工管理强化措施（一）组织管理1.施工计划优化：编制冬季施工专项方案，合理划分施工段，优先完成地下隐蔽工程（如管道敷设），地面工程尽量避开严寒时段（日均温低于-10℃时暂停）。2.人员管理：开展冬季施工技术交底与安全培训，配备防寒服、防滑鞋等劳保用品，实行“早开工、晚收工、中午连续作业”的作息制度，避免夜间低温施工。（二）质量管理1.过程监控：增加混凝土坍落度、入模温度检测频率（每2小时1次），焊接接头进行100%外观检查+20%无损检测，管道安装后进行气密性、水压试验（试验介质温度≥5℃）。2.材料管控：建立材料恒温仓库，水泥、外加剂等存放在5℃以上环境，严禁使用冻结骨料、受冻橡胶圈。（三）安全管理1.作业面防护：沟槽周边设置防坠落护栏，作业面铺设防滑钢板；雪后及时清理积雪，撒布融雪剂（禁用工业盐，避免腐蚀管材）。2.防火与用电：焊接作业区配备灭火器，氧气瓶、乙炔瓶间距≥5m；临时用电采用TN-S系统，电热设备设专人看管，下班前切断电源。3.防寒保障：施工现场设置暖棚（温度≥15℃）供人员休息，提供姜茶、热水，定期发放防冻药品（如冻疮膏）。（四）应急管理1.预案制定：针对管道冻裂、沟槽坍塌、混凝土受冻等风险，制定应急处置流程，明确抢险队伍、物资储备（如备用管材、保温材料、应急电源）。2.监测预警：与气象部门联动，提前48小时获取寒潮预警，暂停高空、大体积混凝土等危险作业，加固临时设施。四、工程案例：某北方城市污水管网冬季施工实践某北方城市于11月启动污水管网改造工程，工期紧需冬季施工。项目组采取以下措施：技术层面：管道选用耐低温HDPE管，施工前预热；混凝土采用-15℃防冻剂，骨料火烤预热，浇筑后电热毯+岩棉被养护；沟槽回填采用中粗砂+保温被覆盖。管理层面：实行“白班+夜班”两班制（夜班作业区加装暖风机），每班配备安全员；建立材料恒温库，混凝土试块增加负温养护试块；储备融雪剂、应急管材各500m。效果：工程于次年1月完工，管道水压试验一次合格，混凝土28天强度达标，未发生冻裂、坍塌等事故，工期比计划提前