水利工程冬季施工技術探討

董永仲，余海洋

（新疆兵團第三師前進水庫管理處，新疆喀什844602）

水利工程冬季施工技術探討

董永仲，余海洋

（新疆兵團第三師前進水庫管理處，新疆喀什844602）

水利工程是我國基礎設施建設中重要的組成部分，它對質(zhì)量有嚴格要求。水利工程的建設成本費用高、規(guī)模大而且在施工過程中，施工進度受環(huán)境、自然條件影響。為了避開夏季汛期，冬季是施工的主要時間段。本文主要對水利工程冬季施工應注意的事項進行分析，并探討冬季施工技術，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

隨著我國城市化建設進程的加快，由于水利工程對除水害、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的汛期，為了確保施工的安全順利進行，應避開汛期。還因為水利工程施工具有大規(guī)模和長期性的特點，冬季成為水利工程施工不可避免的時間［1］。但冬季的溫度低，施工對混凝土質(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行，施工單位應合理分析冬季施工特點，采取有效的施工技術，以確保施工質(zhì)量。

1 工程概述

新疆某縣在2011年開展土地治理，改善了一些村的水環(huán)境，廣建渠道，進行有效的蓄水、輸水，避免水害的發(fā)生。此渠道建設是需要在夏季汛期來臨前完工，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，總長為50.4km，水利公司決定在當年9月份施工，計劃工期為240天，在次年3月份完成大體施工。在施工前，對當?shù)氐牡乩憝h(huán)境、天氣環(huán)境進行分析調(diào)查，設計合理的施工計劃。同時，合理布置施工總平面，根據(jù)道路條件、建筑物布置特點等，進行合理的分區(qū)分塊，選擇合理的施工位置，設計合理的施工進度等。在此工程中，主要包括土方工程、鋼筋工程、混凝土工程等。

在本工程建設過程中，冬季是施工的主要時間。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，對工程的開展造成一些不利影響。因此，施工單位應全面考慮施工條件及要求，采取有效的施工技術，以保證施工質(zhì)量。

2 水利工程冬季施工前準備

2.1 資源準備

根據(jù)工程需求，制定計劃組織，做好資源準備工作。由于工程施工地的冬季溫度較低，在冬季施工時，除了準備平時水利工程的必須資源，還應準備好外加劑、保溫材料、職工勞動保護用品、測溫計等。在工程資源準備的過程中，根據(jù)施工計劃、施工人員要合理采購資源材料，并對材料質(zhì)量進行嚴格檢驗，確保材料質(zhì)量，以此減少凍害對水利工程的破壞，確保施工質(zhì)量，減少工程返工。

2.2 生產(chǎn)準備

結(jié)合本工程制定的工程進度安排，做好生產(chǎn)準備工作。在施工過程中，按照職責對施工人員進行劃分，安排、分配施工前的工作，布置施工人員的現(xiàn)場施工作業(yè)，為水利工程冬季施工的有序進行奠定基礎。在生產(chǎn)準備的過程中，做好場地的清理、臨時道路設置、現(xiàn)場供水管道的保溫防凍、現(xiàn)場安全設施防護、原材料運輸通道暢通等工作。［2］

2.3 技術準備

施工技術是施工質(zhì)量的保障，施工技術應以生產(chǎn)安全、技術可靠為前提，提高施工質(zhì)量，并確保工程經(jīng)濟合理性。在本水利工程項目施工前，技術準備工作必不可少，以施工安全、質(zhì)量要求為基礎，制定技術方案，以此滿足冬季施工要求，減少工程成本。同時，施工技術方案中應包括施工進度安排、施工方法、技術人員培訓等，根據(jù)項目需求、時間安排，總體規(guī)劃此水利工程冬季施工內(nèi)容，對施工方法、施工工序進行確定。此外，對施工單位的施工技術人員的專業(yè)技術進行考核，并全面檢查施工設備，確保設備合格、安全。

3 水利工程冬季施工存在的問題

3.1 鋼筋銹蝕，混凝土裂開

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。當鋼鐵發(fā)生銹蝕時，鋼鐵體積將會膨脹，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，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，降低了早期強度，導致混凝土裂縫，而在混凝土內(nèi)部水分從邊緣向中心移動的過程中，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，造成混凝土嚴重的滲水，其聚粘性、保水性降低。同時，由于冬季溫度較低，不能達到混凝土的養(yǎng)護溫度，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)構疏散

對于本工程而言，在冬季施工過程中，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)構疏散。同時，在冬季施工過程中，水分蒸干將使混凝土的強度降低。

4 水利工程冬季施工技術措施

4.1 做好土方工程施工

土方工程是水利工程施工基礎，在此工程冬季施工過程中，應根據(jù)施工計劃，確保施工時間，控制施工問題，提高工程技術。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，將會使地基融沉。因此，在施工中，施工人員應提高對凍土層的嚴重性的認識度，合理選擇開挖位置，如果選擇較厚的凍土層位置作為開挖基礎，在冬季過去后，隨著溫度的升高，凍土層將逐漸融化，地基變形問題隨之發(fā)生。在本次施工中，為了避免此類問題的發(fā)生，施工人員應對工程地基土的實際情況進行全面了解，準確確認凍土層位置，將其控制在合適的范圍內(nèi)。隨著土方開挖的實施，為了確保地基的穩(wěn)定，應合理加快工程速度，在回填土的后續(xù)工作中，施工人員應避免基底上凍。當發(fā)現(xiàn)凍土含量較多、凍土塊質(zhì)量不合格時，應不選擇用凍土塊進行回填，以避免當溫度升高后，凍土融化后，導致土壤沉陷［4］。同時，在工程回填之前，應為暖土做充足準備，確保凍土融化再使用。

4.2 確?；炷凉こ痰暮侠黹_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)，其標號在32.5R以上，并加入適量的早強劑、防凍劑［5］。為了確?；炷恋姆€(wěn)定性，應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，對于保溫層、模板的拆除，應確?；炷恋臏囟冉档偷?℃以下時進行，并及時覆蓋剛拆模之后的混凝土表面，使其緩慢冷卻，而在冷卻前，應盡量避免混凝土受到?jīng)_擊、動力荷載，以防止裂縫。此外，在混凝土拌制過程中，應使骨料清潔，避免將一些外加劑如鉀離子、鈉離子加入其中。在外加劑使用的過程中，當外加劑為粉狀時，應使其與水泥一起攪拌，而當其為液體時，應將其制作為溶液，并確保一次配成。而在混凝土澆筑的過程中，施工人員應合理選擇攪拌場地，使攪拌場地盡量接近于施工場地，以此減少材料的長途運輸。在澆筑前，對模板、鋼筋進行清理，掃除上面的冰雪。以分層澆筑的方式進行澆筑，合理控制溫度，確保澆筑的連貫性，并用草袋等材料對混凝土進行養(yǎng)護，防止溫度變化過大而出現(xiàn)裂縫。而在鋼筋混凝土構件中，可對其進行加熱，以使其達到相應強度，對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

在本項目的冬季鋼筋工程施工中，應注意鋼筋冷拉、負溫焊接。［6］在負溫冷拉鋼筋的過程中，應對應力進行合理控制，確認正確的冷拉率。由于鋼筋的延長率受溫度的影響，當溫度降低時，鋼筋的延長率降低，因此，采取控制應力的冷拉鋼筋方法，將會降低使鋼筋的伸長力度，使其不能滿足設計標準，對工程質(zhì)量造成影響，這就需要對控制應力進行適當提高。而在鋼筋焊接中，通過閃光對焊、電渣壓力焊等方法進行，并盡量選擇室內(nèi)焊接，當在室外焊接時，應選擇溫度較高的空間，并在焊接前做好搭設遮蔽工作，以此避免風雪的影響。當鋼筋焊接完成后，在鋼筋接頭完全冷卻前，應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

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。

［1］保積凱.水利工程冬季施工的技術措施［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（08）：184-185.

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參考文獻

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

董永仲（1969年—），男，高級工程師。