PCCP 冬季施工方案

陈红刚 宋立健

(大连市供水有限公司 116021)

徐 锋

(辽宁省水利水电勘测设计研究院 沈阳 110006)

1 施工概述

大伙房水库输水应急入连工程是为了解决大连市缺水问题而进行的一项应急输水工程。根据已批准的《大伙房水库输水应急入连工程初步设计报告》和辽发改农经［2008］1006号文，大伙房水库输水应急入连工程按3亿m3/年的规模建设。

从鞍山加压泵站至碧流河水库总长165.07km，其中铺设150.96km 输水管线，隧洞前为DN2800PCCP，隧洞后为DN2400PCCP。

工程开工以来，由于以下原因，造成PCCP 安装进度严重滞后:

a.2010年雨水多，降雨频繁、持续时间长，降雨量及洪水流量大，洪涝灾害严重，连续遭遇历史罕见的暴雨天气和内涝地质灾害，给PCCP 现场施工带来很大困难。

b.征地动迁工作非常艰难，致使一些标段施工队伍迟迟不能进场，或进场后当地干扰因素多，施工停滞。

c.穿越高速铁路、普通铁路及部分输水管线走向至今仍没得到铁路部门及地方相关部门确认。

以上原因造成PCCP 安装进度滞后计划工期半年以上，为了争进度、抢工期，根据建设单位要求，制定了2010年PCCP 冬季施工方案。

为了满足管道冬季施工的相关技术要求，应采取相应的冬季施工措施。建议冬季施工的时间为2010年11月末至12月末、2011年3月初至4月初。

2 施工内容

根据施工进度计划，进行冬季施工的主要包括沟槽土方回填、混凝土浇筑、阀井设备安装、PCCP 接缝灌浆及接口打压等项目施工。

3 施工准备

由于工程施工所处的环境和条件有着诸多不利因素，冬季是工程质量事故多发季节。冬季的露天施工作业中质量事故往往又具有很大的隐蔽性和滞后性。因此，前期准备工作和措施必须得力，并逐项得到落实。

3.1 组织措施

a.进行冬季施工的工程项目，在入冬前应组织专人编制冬季施工方案。编制的原则是:确保工程质量;经济合理，使增加的费用为最少;所需的热源和材料有可靠的来源，并尽量减少能源消耗;确实能提高功效、缩短工期。

b.进入冬季施工前，应对相关人员进行培训，学习该工作范围内的有关知识，明确职责，对施工人员宣传冬季施工的常识，加强技术培训和技术交底，使施工人员掌握冬季施工的特点和有关技术要求。

c.提前搜集当地相关气象资料，分析掌握当地的气温情况，作为采取相应措施的依据。

d.安排专人测量施工期间的室外气温、管道内气温、保温棚内气温、砂浆和混凝土的温度等并做好记录。

3.2 图纸准备

凡进行冬季施工的工程项目，必须复核施工图纸，查明其能否适应冬季施工要求。及时与设计单位联系、沟通。

3.3 现场准备

a.根据施工实际需求提前组织相关机具、设备、各种材料和人员等的进场。

b.提前制作保温棚，搭建加热用的保温房，对需要保温的材料要集中存放。

c.配备可靠的发电设备，保证满足施工时的用电需要。

d.做好冬季施工混凝土、砂浆及掺外加剂的试配试验工作，提出施工配合比。

4 施工措施

4.1 沟槽排水

由于管线有一部分在水田区域，沟槽渗水严重，开挖过程中应及时挖排水沟，并及时排水，防止槽底积水结冰。排水系统的管路要采取防冻措施，停止抽水后立即将泵体及进出水管内的存水放空，用棉被进行包裹;在排水前要对排水设备进行检验，如果发现被冻，要采取处理措施，用热水进行局部解冻或用火进行加热。管道基础部位的局部积水以人工方式及时清除，以防冻结后影响PCCP 管道的安装。

沟槽地基不允许受冻。当沟槽开挖至槽底后，应及时回填垫层料保温。如未能及时回填，应对槽底采取保温措施。正在施工的管道和沟槽内均应保持干燥，不得存水结冰。

4.2 混凝土施工

从目前施工进度情况来看，部分井室混凝土要进入冬季施工，主要是空气阀井、绝缘法兰井、泄水系统等部位的浇筑。

混凝土冬季施工采用以下措施进行防冻:

a.控制塌落度在1～3cm。

b.加入引气型减水剂，含气量控制在3%～5%。

c.加入防冻剂。

根据现场情况，采用自拌混凝土，混凝土内加防冻剂和早强剂，将混凝土的组成材料进行加热，并使用热水拌制。混凝土在搅拌机内搅拌时，延长搅拌时间60s，混凝土出仓温度保证在7℃以上。

为了保证施工进度和工程质量，混凝土入仓前，先搭设保温棚，用焦炭炉生火提高沟槽温度，当沟槽保温棚内达到5℃以上后，才能浇筑混凝土。基础混凝土采用二次浇筑，一期混凝土浇筑到距离管底150mm处，一期混凝土浇筑完成后，立即覆盖好保温棚，用焦炭炉生火养护3 天，每天24 小时设6 人倒班看管;混凝土达到设计要求强度后进行二期基础混凝土浇筑，用焦炭炉生火养护7 天，每天24 小时设6 人倒班看管，待混凝土达到设计要求强度后，进行回填。

4.3 设备安装

冬季运输、堆放设备时采取防滑措施，构件堆放场地平整坚实无水坑，地面无结冰。同一型号设备叠放时，应保持水平，垫铁放在同一垂直线上，并防止构件溜滑。使用钢索吊装构件时应加防滑隔垫，与设备同时起吊的节点板，安装人员需用的卡具等物用绳索绑扎牢固。安装前清除设备表面冰、雪、露，但不得损坏涂层。橡胶垫片安装前要保温存放，不得受冻使用。

4.4 土方回填施工

由于冻土孔隙率比较大，土块坚硬，压实困难，当冻土解冻后容易造成很大沉降。为保证管道质量，具体的碾压厚度及碾压次数应根据现场实际情况确定，具体回填控制标准是不应低于《给水排水管道施工及验收规范》(GB 50286—2008)的相关规定。

回填施工时，除了遵守规范中采用冻土作回填土的有关规定外，还可采取以下一些措施:

a.回填土预先预热。将挖出的不冻土堆积一处保温，回填时将土堆内热土取出做回填土。

b.现挖现用，即将挖出的土立即用于回填。

土方回填前，清除基底上的冰雪和保温材料，清除表层冻土。当用含有冻土块的土料用作填方时，井室基坑(槽)或管沟不用含有冻土块的土回填;管沟底至管顶0.5m 范围内不用含有冻土块的土回填，土块的粒径不大于15cm;管顶50cm 以上可以掺冻土块回填，但冻土块体积不超过填土总体积的15%，铺填时，冻土块应分散开，并逐层夯实。

4.5 橡胶圈安装及接口打压

a.用干净、干燥的抹布清理即将对接的承插口工作面上的灰尘、泥土及异物。采用植物油进行润滑。此时，应确保润滑剂及涂刷过程干净、不受污染。

b.事先将胶圈浸泡在植物油中，植物油温度保持在10～20℃，可用电炉对其进行加温，避免胶圈直接接触加热面。

c.管道接头打压采用酒精等低冰点液体。

4.6 PCCP 接缝砂浆施工

当室外日平均气温连续5 天稳定低于5℃时，接头灌浆工作便进入冬季施工期。此时，可采取以下措施保证接头砂浆强度:

a.砂浆在原配比的基础上，按水泥用量的8%掺加对钢筋无锈蚀作用的防冻剂。

b.当气温低于－5℃时，为保证砂浆拌和温度不低于4℃，可采用热水拌和砂浆;水温高于65℃时，热水应先与砂子拌和，再加入水泥。

c.勾缝用砂料应有足够的储备和堆高，并宜进行覆盖，以防冰雪和冻层。当气温低于－10℃时，砂料可移入暖棚或采取加热措施。砂料结冻成块时需加热，加热温度不宜超过60℃，并应避免灼烧。加热后的砂料进入施工现场后，应放置在向阳地带，并进覆盖保温，随用随取。

d.外缝灌浆结束后应立即用麻袋覆盖保温。

e.为确保砂浆强度，勾缝时间控制在下午13:00～16:00 之间。

f.管道接口灌缝水泥砂浆所掺用的防冻剂应符合有关标准对氯离子含量的限制规定。

5 冬季施工技术管理

a.在冬季施工中，测温工作极其重要，其不仅是提供温度数据对施工起参考作用，而且也是对冬施工程质量的鉴定方法，在施工中必须定时坚持做好下列测量工作:ⓐ日大气最高最低温度;ⓑ砂浆搅拌前水、砂的加热温度;ⓒ砂浆的出机、浇筑等阶段温度。

b.测温时温度计插入时间最短不得少于3min，读数要快、准。

c.测温人员应及时向项目经理部或施工队技术负责人及工长汇报，以便及时采取措施。

d.混凝土施工前需做配比试验，应提前与试验室联系，以免延误工程。做好外加剂的管理工作，必须有出厂合格证书，经复试合格后方可使用，要求计量准确、配比恰当。加强冬季施工期间砂浆试块的管理工作，按照现行规范留取。

e.按时做好天气预报收听工作，掌握气温变化情况，逐日做好气象记录，并有应付气温骤变的技术措施和物资准备。

f.冬季施工要保持施工工序的连续性，尽量减少基础、管道接口的受冻时间，及时安装，及时回填。

6 冬季施工进度计划

当室外日平均气温连续5 天稳定低于5℃时，混凝土工程应采取冬期施工措施;根据该地区气象资料及查阅相关资料，本年预计从11月中下旬基本进入冬季施工期。为防止气温突然下降，从11月25日就需具备冬期施工的条件。

施工工期计划为2010年12月1日～2010年12月31日、2011年3月1日～2010年3月31日。

7 质量保证措施

a.施工过程中，严格按照设计要求和相关施工技术规范进行施工，严格执行三检制，把好材料关、质量关，确保各种技术方案的落实。

b.水泥砂浆和混凝土施工要提前做配比试验确定配合比，施工中严格按照规定取样。

c.合理安排各项工作，确保各工序之间衔接得当。

d.设专人进行质量资料的收集、整理、统计等工作，及时上报、办理验收、签证及材料试验相关手续，不得遗漏和后补，严禁弄虚作假。做好质量反馈，及时调整质量措施，保证工程质量在受控范围之内。

8 安全保证措施

a.冬季施工时，要采取防冻、防滑措施。生活区及施工道路、施工作业面、坡道经常清理积水、积雪、结冰，斜跑道要及时铺设矿渣等防滑材料。

b.进入冬季要做好职工的取暖工作，确保生活区取暖，发放棉衣、棉靴、棉安全帽、棉手套等。

c.施工时如接触汽源、热水，要防止烫伤。

d.现场火源要加强安全管理;使用氧气、乙炔时，要防止爆炸;使用焦炭炉、煤炉或天然气、煤气时，应注意通风换气，防止煤气中毒。

e.电源开关、控制箱等设施要统一布置，加锁保护，防止乱拉电线，设专人负责管理，防止漏电、触电情况发生。

f.由于冬季气温较低，所有机械设备均要使用冬季油料，并按常规的要求对设备更换防冻型润滑油和防冻液进行维护保养，确保机械设备安全、正常运行。

9 结 语

经过一年多的时间检验后，建设单位、施工单位、监理单位对PCCP 管口又进行了打压抽检试验及全段的水压试验，结果较好，没有发现漏点。这对东北地区类似工程PCCP 冬季施工有一定的借鉴意义。