董永仲，余海洋

（新疆兵團(tuán)第三師前進(jìn)水庫(kù)管理處，新疆喀什844602）

水利工程冬季施工技術(shù)探討

董永仲，余海洋

（新疆兵團(tuán)第三師前進(jìn)水庫(kù)管理處，新疆喀什844602）

水利工程是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中重要的組成部分，它對(duì)質(zhì)量有嚴(yán)格要求。水利工程的建設(shè)成本費(fèi)用高、規(guī)模大而且在施工過(guò)程中，施工進(jìn)度受環(huán)境、自然條件影響。為了避開(kāi)夏季汛期，冬季是施工的主要時(shí)間段。本文主要對(duì)水利工程冬季施工應(yīng)注意的事項(xiàng)進(jìn)行分析，并探討冬季施工技術(shù)，為施工單位提供參考，以確保水利工程質(zhì)量。

水利工程；冬季；施工技術(shù)

隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，由于水利工程對(duì)除水害、興水利、改善城市水環(huán)境具有重要作用，水利工程建設(shè)取得較快的發(fā)展。而水利工程的施工周期受到多種因素的影響，其中受自然環(huán)境狀況的影響較大。由于每年夏季是我國(guó)的汛期，為了確保施工的安全順利進(jìn)行，應(yīng)避開(kāi)汛期。還因?yàn)樗こ淌┕ぞ哂写笠?guī)模和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)，冬季成為水利工程施工不可避免的時(shí)間［1］。但冬季的溫度低，施工對(duì)混凝土質(zhì)量、施工水平等提出更高的要求。為了能使冬季施工順利進(jìn)行，施工單位應(yīng)合理分析冬季施工特點(diǎn)，采取有效的施工技術(shù)，以確保施工質(zhì)量。

1 工程概述

新疆某縣在2011年開(kāi)展土地治理，改善了一些村的水環(huán)境，廣建渠道，進(jìn)行有效的蓄水、輸水，避免水害的發(fā)生。此渠道建設(shè)是需要在夏季汛期來(lái)臨前完工，以確保在夏季汛期發(fā)揮作用，因此，工程需要在次年5月份之前完成。渠道共20條，總長(zhǎng)為50.4km，水利公司決定在當(dāng)年9月份施工，計(jì)劃工期為240天，在次年3月份完成大體施工。在施工前，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、天氣環(huán)境進(jìn)行分析調(diào)查，設(shè)計(jì)合理的施工計(jì)劃。同時(shí)，合理布置施工總平面，根據(jù)道路條件、建筑物布置特點(diǎn)等，進(jìn)行合理的分區(qū)分塊，選擇合理的施工位置，設(shè)計(jì)合理的施工進(jìn)度等。在此工程中，主要包括土方工程、鋼筋工程、混凝土工程等。

在本工程建設(shè)過(guò)程中，冬季是施工的主要時(shí)間。由于新疆地區(qū)天氣寒冷，在冬季，室外平均溫度低于5攝氏度，較低的溫度將使混凝土受凍，對(duì)工程的開(kāi)展造成一些不利影響。因此，施工單位應(yīng)全面考慮施工條件及要求，采取有效的施工技術(shù)，以保證施工質(zhì)量。

2 水利工程冬季施工前準(zhǔn)備

2.1 資源準(zhǔn)備

根據(jù)工程需求，制定計(jì)劃組織，做好資源準(zhǔn)備工作。由于工程施工地的冬季溫度較低，在冬季施工時(shí)，除了準(zhǔn)備平時(shí)水利工程的必須資源，還應(yīng)準(zhǔn)備好外加劑、保溫材料、職工勞動(dòng)保護(hù)用品、測(cè)溫計(jì)等。在工程資源準(zhǔn)備的過(guò)程中，根據(jù)施工計(jì)劃、施工人員要合理采購(gòu)資源材料，并對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，確保材料質(zhì)量，以此減少凍害對(duì)水利工程的破壞，確保施工質(zhì)量，減少工程返工。

2.2 生產(chǎn)準(zhǔn)備

結(jié)合本工程制定的工程進(jìn)度安排，做好生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。在施工過(guò)程中，按照職責(zé)對(duì)施工人員進(jìn)行劃分，安排、分配施工前的工作，布置施工人員的現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)，為水利工程冬季施工的有序進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。在生產(chǎn)準(zhǔn)備的過(guò)程中，做好場(chǎng)地的清理、臨時(shí)道路設(shè)置、現(xiàn)場(chǎng)供水管道的保溫防凍、現(xiàn)場(chǎng)安全設(shè)施防護(hù)、原材料運(yùn)輸通道暢通等工作。［2］

2.3 技術(shù)準(zhǔn)備

施工技術(shù)是施工質(zhì)量的保障，施工技術(shù)應(yīng)以生產(chǎn)安全、技術(shù)可靠為前提，提高施工質(zhì)量，并確保工程經(jīng)濟(jì)合理性。在本水利工程項(xiàng)目施工前，技術(shù)準(zhǔn)備工作必不可少，以施工安全、質(zhì)量要求為基礎(chǔ)，制定技術(shù)方案，以此滿足冬季施工要求，減少工程成本。同時(shí)，施工技術(shù)方案中應(yīng)包括施工進(jìn)度安排、施工方法、技術(shù)人員培訓(xùn)等，根據(jù)項(xiàng)目需求、時(shí)間安排，總體規(guī)劃此水利工程冬季施工內(nèi)容，對(duì)施工方法、施工工序進(jìn)行確定。此外，對(duì)施工單位的施工技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)進(jìn)行考核，并全面檢查施工設(shè)備，確保設(shè)備合格、安全。

3 水利工程冬季施工存在的問(wèn)題

3.1 鋼筋銹蝕，混凝土裂開(kāi)

在冬季施工中，由于溫度低，濕度高，在氧化的作用下鋼鐵極易銹蝕。當(dāng)鋼鐵發(fā)生銹蝕時(shí)，鋼鐵體積將會(huì)膨脹，在張力的作用下，混凝土沿著主筋、箍筋方向產(chǎn)生裂縫。［3］［6］同時(shí)，在冬季，水泥失水太快、穩(wěn)定性不好，混凝土具有較大比例的水、灰比，降低了早期強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土裂縫，而在混凝土內(nèi)部水分從邊緣向中心移動(dòng)的過(guò)程中，在壓力作用下混凝土也將發(fā)生軸向裂縫。

3.2 混凝土表面起灰

在施工過(guò)程中，混凝土粗骨料和砂漿脫離，骨料露出，造成表面起灰。在本水利工程的施工中，由于冬季濕度高、混凝土混合物中水、灰比太大，造成混凝土嚴(yán)重的滲水，其聚粘性、保水性降低。同時(shí)，由于冬季溫度較低，不能達(dá)到混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度，混凝土中的水分被快速蒸發(fā)掉，造成起灰現(xiàn)象。

3.3 水分轉(zhuǎn)移、結(jié)構(gòu)疏散

對(duì)于本工程而言，在冬季施工過(guò)程中，施工中使用的混凝土面臨著內(nèi)部壓力、溫差等因素的影響，使混凝土水分從邊緣移向中心，造成混凝土空隙，使水分轉(zhuǎn)移、結(jié)構(gòu)疏散。同時(shí)，在冬季施工過(guò)程中，水分蒸干將使混凝土的強(qiáng)度降低。

4 水利工程冬季施工技術(shù)措施

4.1 做好土方工程施工

土方工程是水利工程施工基礎(chǔ)，在此工程冬季施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)施工計(jì)劃，確保施工時(shí)間，控制施工問(wèn)題，提高工程技術(shù)。在冬季施工中，土方地基下是凍土層，如果施工人員忽略此點(diǎn)，將會(huì)使地基融沉。因此，在施工中，施工人員應(yīng)提高對(duì)凍土層的嚴(yán)重性的認(rèn)識(shí)度，合理選擇開(kāi)挖位置，如果選擇較厚的凍土層位置作為開(kāi)挖基礎(chǔ)，在冬季過(guò)去后，隨著溫度的升高，凍土層將逐漸融化，地基變形問(wèn)題隨之發(fā)生。在本次施工中，為了避免此類問(wèn)題的發(fā)生，施工人員應(yīng)對(duì)工程地基土的實(shí)際情況進(jìn)行全面了解，準(zhǔn)確確認(rèn)凍土層位置，將其控制在合適的范圍內(nèi)。隨著土方開(kāi)挖的實(shí)施，為了確保地基的穩(wěn)定，應(yīng)合理加快工程速度，在回填土的后續(xù)工作中，施工人員應(yīng)避免基底上凍。當(dāng)發(fā)現(xiàn)凍土含量較多、凍土塊質(zhì)量不合格時(shí)，應(yīng)不選擇用凍土塊進(jìn)行回填，以避免當(dāng)溫度升高后，凍土融化后，導(dǎo)致土壤沉陷［4］。同時(shí)，在工程回填之前，應(yīng)為暖土做充足準(zhǔn)備，確保凍土融化再使用。

4.2 確?；炷凉こ痰暮侠黹_(kāi)展

在水利工程冬季施工中，混凝土的選擇極為重要，一般情況下，多選用硅酸鹽水泥，其水灰比盡量控制在0.6之內(nèi)，其標(biāo)號(hào)在32.5R以上，并加入適量的早強(qiáng)劑、防凍劑［5］。為了確保混凝土的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量降低配合比用水量，并使用減水劑，確保坍落度的降低。同時(shí)，對(duì)于保溫層、模板的拆除，應(yīng)確?；炷恋臏囟冉档偷?℃以下時(shí)進(jìn)行，并及時(shí)覆蓋剛拆模之后的混凝土表面，使其緩慢冷卻，而在冷卻前，應(yīng)盡量避免混凝土受到?jīng)_擊、動(dòng)力荷載，以防止裂縫。此外，在混凝土拌制過(guò)程中，應(yīng)使骨料清潔，避免將一些外加劑如鉀離子、鈉離子加入其中。在外加劑使用的過(guò)程中，當(dāng)外加劑為粉狀時(shí)，應(yīng)使其與水泥一起攪拌，而當(dāng)其為液體時(shí)，應(yīng)將其制作為溶液，并確保一次配成。而在混凝土澆筑的過(guò)程中，施工人員應(yīng)合理選擇攪拌場(chǎng)地，使攪拌場(chǎng)地盡量接近于施工場(chǎng)地，以此減少材料的長(zhǎng)途運(yùn)輸。在澆筑前，對(duì)模板、鋼筋進(jìn)行清理，掃除上面的冰雪。以分層澆筑的方式進(jìn)行澆筑，合理控制溫度，確保澆筑的連貫性，并用草袋等材料對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止溫度變化過(guò)大而出現(xiàn)裂縫。而在鋼筋混凝土構(gòu)件中，可對(duì)其進(jìn)行加熱，以使其達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度，對(duì)于不同的混凝土而言，加熱溫度不同，如表1所示。

表1 混凝土允許加熱溫度

4.3 注意鋼筋性能的變化，做好鋼筋工程

在本項(xiàng)目的冬季鋼筋工程施工中，應(yīng)注意鋼筋冷拉、負(fù)溫焊接。［6］在負(fù)溫冷拉鋼筋的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)應(yīng)力進(jìn)行合理控制，確認(rèn)正確的冷拉率。由于鋼筋的延長(zhǎng)率受溫度的影響，當(dāng)溫度降低時(shí)，鋼筋的延長(zhǎng)率降低，因此，采取控制應(yīng)力的冷拉鋼筋方法，將會(huì)降低使鋼筋的伸長(zhǎng)力度，使其不能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)工程質(zhì)量造成影響，這就需要對(duì)控制應(yīng)力進(jìn)行適當(dāng)提高。而在鋼筋焊接中，通過(guò)閃光對(duì)焊、電渣壓力焊等方法進(jìn)行，并盡量選擇室內(nèi)焊接，當(dāng)在室外焊接時(shí)，應(yīng)選擇溫度較高的空間，并在焊接前做好搭設(shè)遮蔽工作，以此避免風(fēng)雪的影響。當(dāng)鋼筋焊接完成后，在鋼筋接頭完全冷卻前，應(yīng)確保其保持干燥狀態(tài)，而焊接接頭的位置、受力鋼筋綁扎接頭位置如圖1、2所示。

圖1 鋼筋接頭的位置

圖2 受力鋼筋綁扎接頭位置

5 結(jié)語(yǔ)

水利工程在冬季施工中，溫度條件是影響施工質(zhì)量、施工進(jìn)度的主要因素，施工單位需要根據(jù)具體的施工狀況，合理控制土方工程、鋼筋工程、混凝土工程等，采取合理措施，確保工程質(zhì)量。

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：1672-2469（2015）09-0099-03

10.3969/j.i s s n.1672-2469.2015.09.031

董永仲（1969年—），男，高級(jí)工程師。