景電二期工程冬季施工保溫措施

高 翔

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅景泰730400）

1 冬季施工簡述

根據《建筑工程冬季施工規范》JGJ104-97 規定：當室外日平均氣溫連續5 日穩定低于5℃即進入冬季施工。景電工程地處騰格里沙漠與黃土高原過渡地帶，多年平均風速2.9 m/s，冬季平均氣溫-5.0℃，二期工程灌區氣候尤其惡劣，建筑物基礎多為砂壤土和粉細砂，而施工任務多在冬季停水期實施，因而凍脹破壞特別嚴重。

景電二期工程冬季施工多為渠系建筑物，主要為土方工程和混凝土工程，渠系建筑物具有線長、面廣、作業人員眾多的特點，進入冬季施工后需搭設暖棚防風防凍，對砼加外加劑（減水劑、早強劑、防凍劑），并加火爐保持溫度，保證最低溫度在5℃以上。

2 渠道冬季施工中因保溫措施不力容易出現的問題

2.1 渠基凍脹

敏感性土質基礎（黏土、砂壤土等）在一定含水率下，受到持續負溫作用使得土體中水分凝結致使土體體積膨脹而發生基礎鼓脹、裂縫、隆起、垮塌的現象稱之為基礎凍脹破壞。

景電二期工程渠道改造一般為當年12 月初—來年3 月初，正值隆冬，由于改造老渠道滲漏導致停水后1～2 d 渠基基本凍實，砼板拆除和渠基開挖十分困難；同時新渠道的基礎需要適當的含水率才能碾壓密實，在渠道襯砌前也不得受凍，以免來年凍融產生沉降破壞。

2.2 渠道裂縫

由于溫控措施不力，渠道會產生干縮裂縫和溫度裂縫或因基礎沉降產生沉降裂縫。渠道裂縫直接降低了渠道的抗滲性能，同時由于滲漏加劇了渠道的凍脹破壞。

2.3 混凝土凍脹破壞

冬季混凝土最常見的是早期凍傷，混凝土澆筑后雖已終凝，但尚未達到一定硬化強度時發生的凍傷統稱為早期凍傷。未加防凍劑的混凝土受凍后抗壓強度損失40%（C40 混凝土受損可達60%），抗滲等級降為0，粘結強度降至1 MPa 左右。

2.4 大風、積雪造成的溫棚垮塌

由于暖棚的結構不合理或加固不牢造成篷布破損甚至溫棚垮塌，影響施工安全與進度。特別是暖棚低凹處，由于雪的堆積而形成局部地區很大的超載，一般暖棚頂蓋結構安全系數嚴重偏低。

3 冬季施工保溫措施

3.1 料場及拌和站保溫措施

優化現場平面設置，混凝土拌和站盡量靠近澆筑作業現場，減少運輸時間；現場砂石骨料必須覆蓋保溫，上料時再掀開覆蓋物；拌和站設置半封閉框架式保溫棚，僅余背風立面作為機械進出使用；拌和站設置大容量（＞10 m3）加熱水槽，拌和站運行時保證槽內水溫在60℃以上，保持槽內水量不少于2/3 容量；拌和時先加入粗細骨料和熱水，充分攪拌使骨料均勻預熱，然后再加入水泥和外加劑攪拌均勻，此種經驗做法已在工程實踐中證實可有效保證出站混凝土溫度在15～30℃。

3.2 施工作業現場保溫措施

作業現場預先搭設保溫棚并生火提升作業環境溫度，采用汽車吊等垂直運輸機械的，預留孔口并在使用完后封閉；采用合理澆筑方式，加快混凝土及砂漿入倉速度，降低其在外部環境中的熱量損失。

3.2.1 優化保溫棚結構

3.2.1.1 長距離渠道冬季保溫。預制板襯砌渠道（斷面梯形）由于其跨度大、斷面規整、保溫面積大，為方便施工及重復利用，現階段主要采用地錨欄桿、鋼筋為著力點，W 型8#鋼絲為支撐骨架（鋼絲太細容易割裂篷布），M 型纜繩系統為兜攔，土工布為隔熱保溫材料的保溫暖棚（土工布具有高抗拉強度、低延伸率、縱橫向變形均勻、抗撕裂強度高、耐磨性能優良、隔水性強、復合強度高、剝離強度大、抗穿刺強度高、耐老化性能好、適應環境溫度范圍寬、質量穩定等優點）；取暖方式為每隔5～10 米設置1 座架空（30～50 cm)的開敞式油桶簡易火爐。暖棚長度一般為50 m、100 m、200 m，頂部風口采用沙袋壘壓，進出口采用三角鋼管支架支撐，人員作業時開啟風口，人員作業完畢關閉風口。

保溫棚取每2.5 米寬作為1 個計算單元，所受荷載主要有土工布與鐵絲、纜繩自重、偶然雪荷載、風荷載，保溫棚系統受地錨抗拔力與鋼絲極限拉應力控制，地錨抗拔力主要與錨件埋深和受力角度有關，鋼絲拉力主要與鋼絲受力角度有關。土工布重度0.5 kg/m2，纜繩與鋼絲長度50 m 約10 kg；風荷載中將均勻氣流場中的風速分解成水平平均風速、豎向平均風速、水平脈動風速、豎向脈動風速4 個部分，保溫棚緊貼地面，動態部分可忽略不計，景泰縣10年一遇風壓為0.25 KN/m2，雪荷0.1 KN/m2，豎向風荷載最大為0.93 W 即0.232 KN/m2。可見自重相對于風荷與雪荷影響很小，可忽略不計，作用在每個計算單元上最大荷載為雪荷風荷疊加下均布荷載0.332 KN/m2，單元計算面積為37 m2，作用在計算單元上壓力為12.284 KN，斜拉鋼絲受豎向力6.142 KN 較為不利。

3.2.1.2 短距離矩形渠或小型建筑物如閘、斗口等，可采用整體鋼管絎架，背風面可加斜撐（地錨連接），支架上敷加厚塑料膜，務必將塑料膜包裹緊湊，支架盡量平整不要出現突出部；敷設后在塑料膜外側拉兜網繩，防止塑料膜波動。暖棚搭設完畢，棚內采用敞開式油桶簡易火爐，因作業空間較小，盡量使用無煙煤，天氣寒冷時可在暖棚四圍下部增設草簾。這種保溫方式由于采光好，施工人員作業效率高，保溫效果較其他暖棚效果要好，燃煤較少。此保溫棚拆卸時也較為方便，僅需隔跨整體斷開便可挪到新工作段對接成型，重復利用率高。

3.2.1.3 對于前池、前墻等高大墻體的保溫，可采用2 m 間距的鋼絲方格網作為支撐骨架，頂部依托原有欄桿或地錨上部支撐點，下部采用地錨支撐。此方法搭設的暖棚將保暖空間最小化，且搭設容易，獨立性好。此種保溫棚搭設必須要注意下部支撐，防止篷布波動造成保溫棚起火。

3.2.2 取暖設備布置 工程施工中常用的取暖設備有電爐子、火爐等，根據施工現場實際情況綜合考慮費用，擇優選用。

3.2.2.1 電爐子布置。在有用電條件的施工場地，根據暖棚中電爐子的布置數量計算電力負荷，在考慮安全系數的基礎上計算主線的長度及規格，線路布置盡量簡單，主線上要設置空氣保護開關。電爐子宜按標準行列布置，以減少交叉空間，提高安全性，并與保溫棚保持至少1.5 m 距離。

3.2.2.2 火爐布置。為保證火爐的發熱量，一般采用敞開式的油桶簡易火爐，為充分燃燒，將火爐架空于0.3～1.0 m 的平整地面上，火爐采用梅花形布置，與暖棚邊緣保持至少1.5 m 距離，火爐間距為5 m 左右。

4 結語

建筑物的保溫措施與建筑物體型、施工方式息息相關，在制定保溫措施時特別要注意考慮建筑物的跨度、進料方式以及重復利用和安全因素，以上介紹的保溫措施充分結合了景電工程冬季施工的特點，在以往的冬季施工中證明保溫效果良好，得到了廣泛的應用。