高寒地区冬季施工的有关对策

田晓峰

田晓峰

湖北省电力建设第二工程公司湖北武汉430030

摘要：北方高寒地区冬季时间长，新疆冬季时间达到3-4个月，内蒙达到4-5个月时间，业主方为了使工程早日投产，尽快发挥其社会效益和经济效益，普遍要求加快建设速度。因此对于新疆、内蒙等地区的火电厂建设项目，要想早日投产必须要保证冬季施工能正常进行，为此必须要制定有效的冬季施工方案，确保冬季施工工程质量、确保人身和机械安全、合理控制工程成本、加快工程进度。新疆、内蒙等地区极端最低气温达到-40℃。本着保证工程施工质量、加快施工进度、节约投入资金的前提下，本文对高寒地区的冬季施工技术进行了研究和总结。

关键词：高寒地区；冬季施工；技术分析；对策

前言：根据有关规定，当室外气温连续五天稳定低于5℃时，即进入冬季施工状态。新疆地区每年十月底即进入冬季施工，直到次年三月中旬冬季结束，冬季施工时间长达4个月。这样的气候条件给建筑及安装施工带来了很大的困难。

1施工组织准备

进入冬季施工前，项目部应根据工程施工情况组织制定详细的冬季施工方案，经审核批准后组织各部门进行技术业务培训，学习本工作范围内的有关知识。凡需进行冬季施工的单位工程项目，必须认真复核施工图纸，检查其是否能适应冬季施工要求，是否能保证施工质量以及工程结构能否在冷状态下安全过冬等问题。项目部应及时了解到当地的天气预报情况，防止寒流突然袭击，同时做好应急准备。明确各部门的职责：物资部门负责按照冬季施工方案做好物资材料的储备，工程部门负责组织按照冬季方案措施的具体实施，安全部门负责现场冬季施工的安全防护措施，确保冬季人身和设备安全；质量部门负责冬季施工现场的质量监督，把好质量关；办公室负责做好员工办公生活区的取暖工作。

2作业实施方案

2.1土方工程

冬季由于地表面受冻，不容易开挖，土方工程应尽量避开在冬季施工。确实需要在冬季进行施工的，应组织好施工管理，争取在短时间内完成施工。施工时，尽量做到快挖快填，以防止地基受冻。长时间暴露的大面积基坑边坡应按施工方案进行护坡，较深的基础边坡系数可适当放大，防止边坡土壤冻坏，影响其稳定性。回填前将基底的冰雪和保温材料打扫干净，方可开始回填，不得采用含有冻土块的戈壁料填筑。

2.2混凝土工程

冬季期间混凝土施工，如果不采取正确的施工方法，砼结构各项物理力学性能可能会全面下降。防冻主要从两个方面进行，一是使用防冻剂，防冻剂可以大幅度降低拌合水的冰点，防止在塑性状态和早期混凝土内部水分结冰膨胀，冻伤混凝土。二是对混凝土进行保温，尽可能使用胶合板、木板等具有一定保温作用的模板，用保温材料如棉被、草帘或泡沫保温板等覆盖暴露混凝土表面和包裹钢模板，使混凝土强度较快发展。

冬季施工，最好使用早强型硅酸盐或普通硅酸盐水泥，拌制混凝土所采用的骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。为了提高混凝土的出机口温度，应优先考虑拌和水加热，如不满足要求才考虑骨料加热；

冬季混凝土浇筑后的保温措施主要有蓄热法和暖棚法。蓄热法一般适用于气温在－10℃以上，暖棚法适用于气温在－10℃以下。蓄热法就是在混凝土浇筑块的外表面用导热性能低的材料进行保温。施工用的模板应为保温模板，浇筑完毕的混凝土顶面要立即用保温材料覆盖，以防止混凝土的表面裂缝。蓄热法的目的是防止混凝土的表层冻害，它要求混凝土表层温度不低于其正常凝固硬化的温度。暖棚法就是在混凝土浇筑体上搭设暖棚，棚内通常用火炉加热或暖风机供热，使棚内温度保持在0～5℃左右。采用煤炉加热时注意要预留通风口，防止施工人员煤气中毒，搭设的暖棚采用防火油布。

模板和保温层，应在混凝土冷却到0℃后方可拆除。当混凝土与外界温差大于20℃时，拆模后的混凝土表面，应临时覆盖，使其缓慢冷却。基础混凝土施工后，应及时在模板外侧采用一层塑料薄膜，然后采用一层棉被包裹对混凝土进行保温养护，养护期间砼表面严禁洒水养护，等砼达到设计强度后才能撤除保温设施和材料及时进行土方回填；

2.3砌筑工程

冬季施工用的砌筑砂浆需进行搅拌后温度计算，保证搅拌后砂浆运输到现场砂浆温度满足规范要求，以保证砌筑质量。掺外加剂砂浆在负温度条件下施工强度可以持续增长，砌体也不会发生沉降变形，施工工艺简单，因此砌筑工程的冬期施工，应以外加剂法为主。

普通砖、空心砖、加气块等在砌筑前，应先清除表面污物、冰雪等，遭水浸后冻结的砖或砌块不得使用。砂浆宜优先采用普通硅酸盐水泥拌制，砂浆中的石灰膏、电石膏或拌制砂浆所用的砂等应保温防冻，如遭冻结，应经融化后方可使用。大气温度在-10℃时，需对砂浆组成材料水、砂加热搅拌但温度不能过高。冬期砂浆搅拌时间应适当延长，一般要比常温期增加0.5～1倍。严禁使用已遭冻结的砂浆，不准以热水掺入冻结砂浆内重新搅拌使用，也不宜在砌筑时向砂浆内掺水使用。在负温条件下砌筑时，由于砌块浇水困难，可将砂浆稠度比常温时大1～3cm，但加大的砂浆稠度不宜超过13cm，以确保砖与砂浆的粘结力。

冬期砌筑工程要加强质量控制。在施工现场留置的砂浆试块，除按常温规定要求外，尚应增设不少于两组与砌体同条件养护试块，分别用于检验各龄期强度和转入常温28天的砂浆强度。冬季施工的砂浆如无特殊要求，砂浆的强度等级应按常温施工时调高一等级。普通砖在正温条件下砌筑时，砖应适当浇水湿润。在负温度下砌筑时不浇水，但砖表面的灰砂、冰雪必须清除，并适当增大砂浆稠度。冬期应尽可能保证砂浆在搅拌、运输、存放过程中热量损失减少。

2.4焊接工程

在低温环境中，采用二氧化碳气体保护焊，保护气体应使用纯度为99.9％的CO2气体，以保证焊接接头的抗裂性能。应尽量选择低氢或超低氢焊材，对焊材严格执行烘焙和保温措施。严格焊材库的管理，焊条必须按标准进行烘干，烘干次数不得超过两次，在空气中的暴露时间不得超过2小时。焊材库内必须备有脱湿设备，焊材摆放应完好，未用完的焊丝应及时送回焊材库，防止受潮。

根据DL/T869-2012《火力发电厂焊接技术规程》要求各种钢材允许进行焊接施工的最低环境温度如下：AⅠ类如20，20g，SA210，SA106A，SA106B钢等均为-10℃；AⅡ，AⅢ，B类如16Mn，WB36，15CrMo，12CrlMoV，p22钢等均为0℃；BⅡ，BⅢ类如GI02，P91，T91钢等均为5℃，如不能达到上述温度，应采用火焰预热或搭设暖棚的方式提高环境温度。搭设暖棚时，先根据周围设备情况用帆布将焊接区域四周进行双层封闭，只在顶部预留排烟孔，然后再采用加热器等方式进行加热，同时在跳板、棚布上铺石棉布，防止发生火灾。在暖棚内放置温度计，保证棚内环境温度高于钢材允许的最低环境温度，满足焊接施工的需要。

如采取上述防风保温取暖措施后仍然达不到最低温度要求时，按以下方法进行焊前预热及焊后缓冷，气温在0℃及以下时，壁厚不小于6mm的耐热钢管子、管件的焊接预热温度应比规定值提高30~50℃。气温在-10℃及以下时，壁厚小于6mm的耐热钢管及壁厚大于15mm碳素钢管焊接时应适当预热。

低温下采用预热措施焊接的合金钢小径管焊缝，按正常工艺进行热处理后硬度值可能偏高，此时可以适当延长热处理恒温时间及减缓冷却速度来降低焊缝硬度。焊后热处理时，同样要采取防风、挡雪措施，避免出现较大温度偏差或水淬而导致淬火、管道歪曲、硬度不合格；同时，热处理保温材料的厚度和宽度也要增加。钢筋的焊接必须在室外进行时，其最低气温不宜低于-20℃，并有防雪挡风措施，其环境温度低于-10℃时，钢筋应预热，焊后的接头，不得立即碰到冰雪。

2.5钢结构安装

冬季运输堆放钢结构时，必须采取防滑措施。构件堆放场地必须平整坚实，无水坑、地面无结冰。钢结构安装前除按常规检查外，尚需根据负温度条件下对构架质量进行详细复验。绑扎、起吊钢构件的钢索与构件直接接触时，要加防滑隔垫。凡是与构件同时起吊的节点板、安装人员使用的挂梯、校正用的卡具、绳索必须绑扎牢固。直接使用吊环、吊耳起吊构件时，要检查吊环、吊耳连接焊缝有无损伤。在负温度下安装构物件，施工中要严格按照规定顺序安装。平面上应从建筑物的中心逐步向四周扩展安装，立面上宜从下部逐件向上安装，钢结构多节柱安装时，每节柱的定位轴线应从地面控制轴线直接引上，不得从下层柱的轴线引上，避免造成过大的积累误差。构件上有积雪、结冰时，安装前应清理干净，但不得损伤涂层。在负温度下安装钢结构的专用机具应按负温度要求进行检验。在负温度下安装钢结构时，柱子、主梁、支撑等大的构件安装后立即进行校正，校正后立即进行永久固定。当天安装的构件，要形成空间稳定体系，保证钢结构的安装质量和结构的安全。高强螺栓接头安装时，构件的摩擦面必须干净，不得有积雪、结冰，并不得雨淋、接触泥土、油污等脏污。

2.6调试运行

在冬期进行系统调试时，必须确保调试过程中所有设备、管道和临时系统的完好，防止调试过程中设备冻坏。冬期进行单体及分系统调试时，设备、管道及参与系统调试的临时管道和设备必须保温完毕。调试结束后，必须确保设备和管道内水或其他液体不至于受冻，如不能保证，必须想办法排干系统或设备内的水。在锅炉点火冲管之前，主厂房及各附属建筑物内封闭完成，暖通设备必须投入使用。

3施工机械、车辆

入冬前，对施工现场各类起重机械及运输车辆进行一次过冬检查维护，并按说明书要求选用冬季燃油、润滑油及液压油进行更换。加强冬期施工机械管理保养，机械管理人员负责定期对施工机械进行检查，发现问题及时通知各班组进行整改和消缺，并做好检查记录。

当气温低于0℃时，所有柴油车辆应根据天气气温及时更换—10#或-20#柴油。操作人员应及时做好车辆防冻措施，在水箱内添加防冻液。所有起重机械（运输车辆）应参照使用说明书的要求，及时更换冬用的齿轮油、机油、液压油。起动发动机前必须进行预热加温；发动机起动困难时，应查明原因，不得强制起动。

车辆起动后不得立即行驶，应原地发动自行暖车。露天存放的大型机械应停放在避风处，不得停放在泥泞、积水的地面上。气温低于零度时，车辆停用后，无防冻液的水箱应将存水放尽。操作人员应及时清扫（清除）机械（车辆）上的积雪，积水和冰冻。操作人员应了解每日的作业情况和路线，避免积雪掩盖的空洞和软基础对机械造成伤害。

4物资设备防护

做好冬季施工期间设备和材料的防护工作主要分为两部分，一是施工现场堆放的设备和材料的防冻工作，二是已经安装完成的设备成品保护、防冻工作。所有精密仪器、电气电子元件、开关盘柜应在室内保存，不得露天存放，确实无法在室内保存的设备或安装后尚不具备封闭供暖的设备应采取临时保温措施。对衬胶、衬塑管道等在低温下容易冻坏的设备应做好保温防护工作，已经安装好的成品做好成品保护工作。下雪之前将框架、基础施工的钢筋、模板采用塑料薄膜或者彩条布及时进行覆盖。

5冬季安全施工措施

冬季施工是项目安全管理的重点和难点，需要项目部高度重视，为了保证冬季施工人身安全，必须重点加强对职工及外包队伍冬季施工的安全教育工作，提高每个员工的安全意识，确保冬季施工各项安全防护设施布置到位，切实做好防寒、防滑、防冻工作及高空安全工作。

遇大雪天气应暂停施工，对雪过后脚手架、跳板、钢梁上的冰雪必须清除干净，并凉干后才能行人，上下行走人员应系好安全带并与可靠物（水平绳、扶手、护栏等）挂牢后才能前进。锅炉钢架主要通道的梯子平台、临时搭设的各种爬梯、建筑塔吊爬梯等均应绑扎上草垫或麻袋，高处作业应穿软防滑底鞋，上下脚手架应走斜道或梯子，不得沿绳、脚手立杆或栏杆等攀爬，也不得任意攀登高层构筑物。在大雪过后应及时清除路面冰块和积雪，始终保持道路畅通；施工区的人行通道应加设防滑草垫、麻袋等，防止滑倒而造成事故。电气设备线路不得过载运行，现场若采用明火保温措施时，按规定配备足够的消防设备。严禁使用大功率照明灯具取暖，油库、工具房均不得采用大灯泡，碘钨灯、电炉明火取暖。电源开关，控制箱等设施要加锁，并设专人负责管理，防止漏电触电，所有用电动用具均要有安全接地。对施工现场及办公生活区内取暖设施进行全面检查并加强用火管理，及时清除火源周围的易燃物。各班组长应利用站班会加强作业人员的冬季作业安全和冬季防火意识，明确作业环境和注意事项。

6生产生活临建

办公生活区应在冬季来临之前布置好生活锅炉，安装好办公及宿舍区内的暖气设备，并对取暖系统进行试运，确保满足职工办公生活需要；施工现场临时用水及生活区内的进排水管道必须埋置在冻土层以下，管道出地面冻土层部分、阀门、水龙头等必须进行保温，防止被冻住影响使用，保证水能供应到每个施工点和职工生活区域。生活区各栋职工宿舍取暖系统应设置阀门进行隔离，以利于系统检修和维护，冬歇时如需将部分宿舍取暖系统关闭时，应将关闭部分的水排干净，同时做好该部分房屋及管道设施的防冻措施。施工现场及办公生活区临建房屋要考虑大风大雪等恶劣天气情况，生活区及施工现场要考虑春季雪融化后的排水措施。