景电二期工程冬季施工保温措施

高 翔

（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃景泰730400）

1 冬季施工简述

根据《建筑工程冬季施工规范》JGJ104-97 规定：当室外日平均气温连续5 日稳定低于5℃即进入冬季施工。景电工程地处腾格里沙漠与黄土高原过渡地带，多年平均风速2.9 m/s，冬季平均气温-5.0℃，二期工程灌区气候尤其恶劣，建筑物基础多为砂壤土和粉细砂，而施工任务多在冬季停水期实施，因而冻胀破坏特别严重。

景电二期工程冬季施工多为渠系建筑物，主要为土方工程和混凝土工程，渠系建筑物具有线长、面广、作业人员众多的特点，进入冬季施工后需搭设暖棚防风防冻，对砼加外加剂（减水剂、早强剂、防冻剂），并加火炉保持温度，保证最低温度在5℃以上。

2 渠道冬季施工中因保温措施不力容易出现的问题

2.1 渠基冻胀

敏感性土质基础（黏土、砂壤土等）在一定含水率下，受到持续负温作用使得土体中水分凝结致使土体体积膨胀而发生基础鼓胀、裂缝、隆起、垮塌的现象称之为基础冻胀破坏。

景电二期工程渠道改造一般为当年12 月初—来年3 月初，正值隆冬，由于改造老渠道渗漏导致停水后1～2 d 渠基基本冻实，砼板拆除和渠基开挖十分困难；同时新渠道的基础需要适当的含水率才能碾压密实，在渠道衬砌前也不得受冻，以免来年冻融产生沉降破坏。

2.2 渠道裂缝

由于温控措施不力，渠道会产生干缩裂缝和温度裂缝或因基础沉降产生沉降裂缝。渠道裂缝直接降低了渠道的抗渗性能，同时由于渗漏加剧了渠道的冻胀破坏。

2.3 混凝土冻胀破坏

冬季混凝土最常见的是早期冻伤，混凝土浇筑后虽已终凝，但尚未达到一定硬化强度时发生的冻伤统称为早期冻伤。未加防冻剂的混凝土受冻后抗压强度损失40%（C40 混凝土受损可达60%），抗渗等级降为0，粘结强度降至1 MPa 左右。

2.4 大风、积雪造成的温棚垮塌

由于暖棚的结构不合理或加固不牢造成篷布破损甚至温棚垮塌，影响施工安全与进度。特别是暖棚低凹处，由于雪的堆积而形成局部地区很大的超载，一般暖棚顶盖结构安全系数严重偏低。

3 冬季施工保温措施

3.1 料场及拌和站保温措施

优化现场平面设置，混凝土拌和站尽量靠近浇筑作业现场，减少运输时间；现场砂石骨料必须覆盖保温，上料时再掀开覆盖物；拌和站设置半封闭框架式保温棚，仅余背风立面作为机械进出使用；拌和站设置大容量（＞10 m3）加热水槽，拌和站运行时保证槽内水温在60℃以上，保持槽内水量不少于2/3 容量；拌和时先加入粗细骨料和热水，充分搅拌使骨料均匀预热，然后再加入水泥和外加剂搅拌均匀，此种经验做法已在工程实践中证实可有效保证出站混凝土温度在15～30℃。

3.2 施工作业现场保温措施

作业现场预先搭设保温棚并生火提升作业环境温度，采用汽车吊等垂直运输机械的，预留孔口并在使用完后封闭；采用合理浇筑方式，加快混凝土及砂浆入仓速度，降低其在外部环境中的热量损失。

3.2.1 优化保温棚结构

3.2.1.1 长距离渠道冬季保温。预制板衬砌渠道（断面梯形）由于其跨度大、断面规整、保温面积大，为方便施工及重复利用，现阶段主要采用地锚栏杆、钢筋为着力点，W 型8#钢丝为支撑骨架（钢丝太细容易割裂篷布），M 型缆绳系统为兜拦，土工布为隔热保温材料的保温暖棚（土工布具有高抗拉强度、低延伸率、纵横向变形均匀、抗撕裂强度高、耐磨性能优良、隔水性强、复合强度高、剥离强度大、抗穿刺强度高、耐老化性能好、适应环境温度范围宽、质量稳定等优点）；取暖方式为每隔5～10 米设置1 座架空（30～50 cm)的开敞式油桶简易火炉。暖棚长度一般为50 m、100 m、200 m，顶部风口采用沙袋垒压，进出口采用三角钢管支架支撑，人员作业时开启风口，人员作业完毕关闭风口。

保温棚取每2.5 米宽作为1 个计算单元，所受荷载主要有土工布与铁丝、缆绳自重、偶然雪荷载、风荷载，保温棚系统受地锚抗拔力与钢丝极限拉应力控制，地锚抗拔力主要与锚件埋深和受力角度有关，钢丝拉力主要与钢丝受力角度有关。土工布重度0.5 kg/m2，缆绳与钢丝长度50 m 约10 kg；风荷载中将均匀气流场中的风速分解成水平平均风速、竖向平均风速、水平脉动风速、竖向脉动风速4 个部分，保温棚紧贴地面，动态部分可忽略不计，景泰县10年一遇风压为0.25 KN/m2，雪荷0.1 KN/m2，竖向风荷载最大为0.93 W 即0.232 KN/m2。可见自重相对于风荷与雪荷影响很小，可忽略不计，作用在每个计算单元上最大荷载为雪荷风荷叠加下均布荷载0.332 KN/m2，单元计算面积为37 m2，作用在计算单元上压力为12.284 KN，斜拉钢丝受竖向力6.142 KN 较为不利。

3.2.1.2 短距离矩形渠或小型建筑物如闸、斗口等，可采用整体钢管绗架，背风面可加斜撑（地锚连接），支架上敷加厚塑料膜，务必将塑料膜包裹紧凑，支架尽量平整不要出现突出部；敷设后在塑料膜外侧拉兜网绳，防止塑料膜波动。暖棚搭设完毕，棚内采用敞开式油桶简易火炉，因作业空间较小，尽量使用无烟煤，天气寒冷时可在暖棚四围下部增设草帘。这种保温方式由于采光好，施工人员作业效率高，保温效果较其他暖棚效果要好，燃煤较少。此保温棚拆卸时也较为方便，仅需隔跨整体断开便可挪到新工作段对接成型，重复利用率高。

3.2.1.3 对于前池、前墙等高大墙体的保温，可采用2 m 间距的钢丝方格网作为支撑骨架，顶部依托原有栏杆或地锚上部支撑点，下部采用地锚支撑。此方法搭设的暖棚将保暖空间最小化，且搭设容易，独立性好。此种保温棚搭设必须要注意下部支撑，防止篷布波动造成保温棚起火。

3.2.2 取暖设备布置 工程施工中常用的取暖设备有电炉子、火炉等，根据施工现场实际情况综合考虑费用，择优选用。

3.2.2.1 电炉子布置。在有用电条件的施工场地，根据暖棚中电炉子的布置数量计算电力负荷，在考虑安全系数的基础上计算主线的长度及规格，线路布置尽量简单，主线上要设置空气保护开关。电炉子宜按标准行列布置，以减少交叉空间，提高安全性，并与保温棚保持至少1.5 m 距离。

3.2.2.2 火炉布置。为保证火炉的发热量，一般采用敞开式的油桶简易火炉，为充分燃烧，将火炉架空于0.3～1.0 m 的平整地面上，火炉采用梅花形布置，与暖棚边缘保持至少1.5 m 距离，火炉间距为5 m 左右。

4 结语

建筑物的保温措施与建筑物体型、施工方式息息相关，在制定保温措施时特别要注意考虑建筑物的跨度、进料方式以及重复利用和安全因素，以上介绍的保温措施充分结合了景电工程冬季施工的特点，在以往的冬季施工中证明保温效果良好，得到了广泛的应用。