王寧波 ，安歡歡 ，胡鵬舉 ，張 旭 ，許有俊

1.中鐵一局集團有限公司，陜西 西安 710054

2.中鐵一局集團第四工程有限公司，陜西 咸陽 712000

3.內(nèi)蒙古科技大學(xué)土木工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010

土木工程行業(yè)進入冬季后，氣溫的下降會對施工造成一定程度的影響。尤其是在入冬時間較早、有效施工時間較短的北方地區(qū)，不可避免地要在冬季進行施工。為了減少冬季低溫環(huán)境對施工質(zhì)量的影響，保證施工項目的安全與進度，必須采取一些相應(yīng)的冬季保溫措施。

王宇聲等[1]對混凝土冬季施工生產(chǎn)、運輸、澆筑、養(yǎng)護4個階段的保溫技術(shù)進行了詳細(xì)介紹。閆冬等[2]闡述了冬季施工中降水保溫及土方施工的措施。張俊剛等[3]提出了冬季施工時環(huán)境溫度測量及鋼筋和混凝土的技術(shù)措施。段曉明[4]提出了冬季施工中有關(guān)降水、土方、鋼筋、混凝土和防水層的質(zhì)量保證措施。肖祝融等[5]對逆作法深基坑冬季混凝土的養(yǎng)護也提出了相應(yīng)的施工措施。目前，大部分研究人員只對冬季施工的某一材料或結(jié)構(gòu)提出了相應(yīng)的保溫措施，但并未形成針對地鐵車站冬季施工的整套保溫措施。

文章通過對呼和浩特市地鐵新華廣場車站冬季施工保溫技術(shù)進行研究，提出了相應(yīng)的解決方案，總結(jié)了蓋挖逆作車站冬季施工的整體保溫措施，如材料、結(jié)構(gòu)和設(shè)備設(shè)施等，以為今后相關(guān)工程提供經(jīng)驗和重要參考。

1 工程概況

呼和浩特市新華廣場站主體結(jié)構(gòu)采用蓋挖逆作法進行施工。根據(jù)呼和浩特市的氣候情況，確定2015—2017年每年的11月1日至次年的3月31日為冬期施工。車站在冬季施工的主要內(nèi)容為主體結(jié)構(gòu)的導(dǎo)墻、地下連續(xù)墻、鋼管柱及基礎(chǔ)樁、冠梁、頂板混凝土結(jié)構(gòu)等部分分項工程。

2 地鐵車站冬季施工保溫措施

2.1 材料保溫措施

（1）鋼筋保溫措施。鋼筋焊接采用負(fù)溫電弧焊的形式，焊接后接頭不得與冰雪接觸。當(dāng)施工環(huán)境溫度低于-5℃時，采用多層控溫施焊工藝，與常溫焊接相比，增大焊接電流并降低焊接速度，既要防止焊接后冷卻過快，又要防止接頭過熱。焊接完成后及時清渣，使焊縫表面光滑，焊縫的余高平緩過渡，焊包飽滿。鋼筋加工棚采用半封閉形式，四周用棉簾和加厚塑料布包圍，并放置電暖氣取暖，在加工棚內(nèi)工作區(qū)處設(shè)置1支溫度計，每5h測量一次，最低溫度不得低于-10℃。

（2）泥漿保溫措施。泥漿的存儲采用“保溫棚+輔助加熱”的措施。保溫棚建筑框架采用鋼管和角鋼搭接，采用封閉式，棚頂墻體均加蓋保溫材料，起防風(fēng)、防冷作用，且在棚內(nèi)采用電暖風(fēng)加熱，泥漿用水采用電鍋爐加熱，池內(nèi)泥漿利用泥漿泵不斷循環(huán)，以保持泥漿不斷循環(huán)，防止上冰結(jié)凍。泥漿輸送采用“保溫棉+輔助加熱”的措施。同時，要求泥漿循環(huán)管路均使用直徑為100mm的管道，在溫度高于-10℃時采用厚度為5cm的保溫棉包裹；當(dāng)溫度低于-10℃時采用電熱絲包裹，連接處用熱熔焊接，每30m預(yù)留1個三通接口，電熱絲保持通電，避免泥漿系統(tǒng)被冰凍。

（3）混凝土保溫措施。①混凝土澆筑保溫措施。在澆筑施工縫時，首先把表面清理、沖洗干凈，保證接縫處的溫度高于5℃，然后鋪一層水泥砂漿，當(dāng)已澆筑完的混凝土強度高于1.2MPa時，繼續(xù)澆筑，全部澆筑完成后，最后用苫布覆蓋結(jié)合面以保持正溫。②混凝土養(yǎng)護保溫措施。澆筑完成的混凝土的外露部分在冬季養(yǎng)護時主要以暖棚法為主、蓄熱法為輔。

2.2 結(jié)構(gòu)保溫措施

（1）地下連續(xù)墻成槽保溫措施。為了保證成槽的質(zhì)量，在冬季施工時，首先維持泥漿的溫度不能低于5℃，不能添加氯鹽類防凍劑。在成槽凍土層時要放慢速度以保證結(jié)構(gòu)的垂直度。成槽結(jié)束后，經(jīng)質(zhì)量檢查合格，及時澆筑混凝土，來不及澆筑混凝土?xí)r用板材覆蓋槽孔，并用砂袋等蓋嚴(yán)以保溫防凍。氣溫較低時，在鋼筋籠下放、接頭箱安裝采用的過程中，保持槽內(nèi)泥漿不斷循環(huán)，防止泥漿結(jié)凍。

（2）車站頂板保溫措施。車站頂板在冬季施工時選用保溫棚養(yǎng)護并利用輔助熱源來對混凝土進行保溫養(yǎng)護?，F(xiàn)場利用兩側(cè)導(dǎo)墻鋪設(shè)軌道、安裝可移動式保溫加熱曖棚來進行保溫。用保溫棉篷布將頂板混凝土的施工區(qū)及其頂部包裹成暖棚，頂面做成排水坡面以排水排雪。同時，把一層塑料布和一層棉被蓋在澆筑完畢的混凝土上。因頂板土方下挖3.8m后進行頂板混凝土結(jié)構(gòu)施工，故借助導(dǎo)墻鋪設(shè)軌道，并在頂面搭設(shè)可移動式大棚，加熱采用電暖風(fēng)（氣）方法，加熱電暖風(fēng)（氣）放置在兩側(cè)冠梁上，每側(cè)按間距3m左右布置7臺同時加熱。

（3）車站中板保溫措施。在中板結(jié)構(gòu)施工中，周圍環(huán)境已基本封閉，只需要完成預(yù)留孔洞的封閉、與外界形成隔離，站內(nèi)溫度基本保持在4℃左右。對于局部溫度較低的，將待澆筑的中板段落采用篷布在兩個端頭進行隔斷，形成小環(huán)境，并用電動暖風(fēng)炮輔助提溫。

（4）車站側(cè)墻保溫措施。車站側(cè)墻結(jié)構(gòu)施工采用單側(cè)三角桁架形式，在站內(nèi)溫度較低時，采用桁架掛設(shè)篷布，內(nèi)部采用暖風(fēng)炮輔助提溫。墻體的模板暫不拆除，直接利用模板進行墻體混凝土的養(yǎng)護，在墻體上方及外側(cè)覆蓋阻燃棉被。保證結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的溫度不能低于10℃，溫度低時采用電暖氣進行加熱。在拆除模板后，混凝土強度已大于抗凍臨界強度，在混凝土表面粘貼塑料薄膜保濕，外側(cè)再掛設(shè)土工布進行適當(dāng)保溫。對于蓋挖逆作法的側(cè)墻澆筑，工程采用分層澆筑，在模板中部增加澆筑（兼振搗）窗口，有利于減少應(yīng)力，避免溫度裂縫的出現(xiàn)。

（5）鋼管柱、基礎(chǔ)柱、導(dǎo)墻、冠梁保溫措施。地下連續(xù)墻混凝土頂部澆筑面、鋼管柱混凝土柱頂均在防凍層以下，不必考慮樁身的養(yǎng)護，因此主要采用加防凍劑的措施。澆筑完成后及時清洗澆筑管中的混凝土，樁基的混凝土用竹跳板覆蓋，防止雪花飄入引起泥漿結(jié)冰，待混凝土初凝后用較干的粉土填平，以保證樁頭混凝土的質(zhì)量。導(dǎo)墻冬季施工時必須注意防潮保暖，待導(dǎo)墻開挖、鋼筋綁扎完成，在導(dǎo)墻外露部分鋪設(shè)一層塑料薄膜，上面蓋著厚棉被，厚棉被上面再利用彩條布覆蓋，利用此方法可起到臨時保溫作用。冠梁冬季施工時現(xiàn)場采用暖棚法保溫，圍護樁施工完成后開挖冠梁基槽，搭設(shè)臨時暖棚，用直徑為42mm的鋼管和棉篷布作為暖棚的材料，同時在棚內(nèi)設(shè)置電暖風(fēng)。

2.3 設(shè)備設(shè)施保溫措施

對于生活區(qū)內(nèi)的鋼材水箱，采用包裹保溫的方式。現(xiàn)場內(nèi)輸水管道的埋深大于0.7m（最大凍結(jié)深度），用棉被和塑料布對外露的管路和蒸汽管道進行包裹保溫，并且用填鋸末或包裹的方式保溫閥門。

3 地鐵車站冬季施工保溫效果

3.1 測溫管控方案

工程以一定的頻率進行測溫并形成測溫記錄。在澆筑混凝土強度達(dá)到臨界強度之前，每隔2h測溫一次，在強度達(dá)到設(shè)計強度的50%之后，每隔5h測溫一次，且溫度不低于5℃。根據(jù)測溫記錄增減保溫材料，將混凝土中心溫度與表面溫度的差保持在25℃以下，拆模后的混凝土溫度與環(huán)境溫度的差保持在20℃以下。當(dāng)上述溫差連續(xù)3d都小于25℃，并且混凝土的強度已經(jīng)大于設(shè)計強度的50%，適當(dāng)停止保溫、測溫工作。

3.2 測溫數(shù)據(jù)分析

將每天在3個時間段測量的溫度記錄進行平均，并繪制一號線中板上點、中點、下點的平均測溫記錄圖，如圖1所示。連續(xù)7d的測溫記錄中，混凝土內(nèi)部溫度變化穩(wěn)定，最低溫度均大于10℃，表明對混凝土實施的保溫措施有效，且保溫效果較好。同時，在測溫圖中可以看出表面溫度最低，上點溫度次之，下點溫度第三，中點溫度最高。測試溫度遠(yuǎn)大于養(yǎng)護期所需溫度，表明混凝土保溫措施有效。

圖1 中板平均測溫記錄圖

4 結(jié)束語

呼和浩特市新華廣場車站位于我國北方地區(qū)，為保證工程質(zhì)量和施工進度，工程從技術(shù)措施方面解決了鋼筋加工、車站主體結(jié)構(gòu)施工等在冬季施工期間保溫的難題，其中，負(fù)溫電弧焊焊接形式、保溫棚及暖棚的搭建形式等在冬季可有效保證工程質(zhì)量，具有較高的工程經(jīng)濟價值。