浅谈水利工程冬季施工技术措施

浅谈水利工程冬季施工技术措施
发布时间：2021-10-15T08:01:32.952Z 来源：《城镇建设》2021年第13期5月作者：陈克武
[导读] 北方冬季气候寒冷，气温较低，多在零度以下，在此温度下水体、土体已全部封冻结冰，
陈克武
定西市安定区水务局，甘肃定西 743000
摘要：北方冬季气候寒冷，气温较低，多在零度以下，在此温度下水体、土体已全部封冻结冰，已不能进行有效的施工。

根据建筑工程有关规定，当气温连续3天低于零下5℃时，混凝土工程就有全面停工，而水利工程在露天施工的主要有土方和圬工两大类，这两类工程无法施工就意味着所有工程全面停工。

从保证工程质量来讲，此规定是完全符合科学依据的，但对部分抢修工程、工期比较紧张需提前交工的工程为了保证整体工程的正常运行，不得不在冬季进行施工，因此采取必要的措施将是保证水利工程冬期施工质量的关键。

下面就冬季施工的技术措施作一简单探讨。

关键词：气候寒冷、冬季施工、技术措施
一、冬季施工的工程内容
近年来我区建设的水利工程主要有农村饮水安全工程、提防工程、高效农田节水灌溉工程、抗旱应急调蓄水池工程等几类。

涉及的工程类别主要有土方开挖的碾压、混凝土、砌筑、抹灰、管道及金属结构件安装等工程。

这些工程除了设备安装工程受冬季低温影响较小外，其余均受气温影响，因此如果必须在冬季且低温下施工时必须采取有效的保温措施，以保证工程质量。

二、低温对工程施工质量的影响分析
众所周知水在零下后会结冰，体积发生膨胀。

土方、混凝土、抹灰、砌筑工程均为含水作业，这些工程完工后一旦发生冻胀其强度会降低，待气温回升后，大多会因强度丧失而发生失稳破坏，造成质量事故。

1、冬季施工对土方工程的不利影响
土方工程有开挖和碾压夯实两类。

土方开挖冬季施工几乎不受影响，特别是在机械化程度越来越高的今天。

但在冻深较大地区表层土壤冻结后，对开挖势必会造成一定难度和困难。

同时如果是用于挖运填土土方，其表层冻结层不能使用，会使开挖量加大，成本增加。

土方碾压工程在低温下进行时，土体中的水分会结晶形成冰晶，使土颗粒间的亲和力降低，张力加大，不容易压实。

根据施工实际，黄土冬季压实后干容重最大能达到1.55g/cm3左右，而在夏天其干容重能达到1.6g/cm3以上。

且如果土方本身的含水量较大或完工后降水量较大时，土体中已有的水分或渗进土体的水分会结冰，使土地体发生冻胀破坏，失去原有强度。

如是要达到使用要求，必须重新对其进行碾压夯实处理，必要时还需返工。

每年春季公路翻浆就是因这种原因造成的。

2、冬季施工对混凝土工程的不利影响
混凝土质量的优劣一个重要的衡量指标是和易性，而和易性是由水灰比来决定的。

当水体结浆后，水泥浆的流动性降低，从而影响混凝土的入仓振捣密实效果，往往出现的情况是骨料聚集，水泥浆分布不匀，空洞、蜂窝严重。

一方面影响美观，另一方面影响强度。

混凝土强度在增长过程中，水泥中的硅酸盐会形成水化反映形成水泥石，而结冰的水分失去活性，水化降低且不充分，甚至会停止从而影响强度。

另外混凝土中的水分一旦结冰会使混凝土体受到膨胀，使其表面开裂，内部水泥石与骨料粘接强度降低，特别是对钢筋混凝土这种破坏会更加严重。

冬季施工对混凝土工程的影响除了强度降低外，由于强度增长慢，使其脱模推迟，造成周转率降低等因素对成本的影响也是一个重要的方面。

3、冬季施工对砌筑、抹灰工程的不利影响
冬季施工对砌筑与抹灰工程的影响与对混凝土工程的影响一致，总体影响是由于砂浆内的水分结冰，使砂浆和易性降低，其强度降低，与砖、石等材料的粘接力降低，从而降低强度。

特别是在冬季砌筑的墙体，由于墙体水分在未充分散失前就已经冻结，在此情况下如果在墙面再进行抹灰，第二年气温回升后，因抹灰层与砌筑面间的一层水泥浆发生消融而失去强度，使抹灰层发行脱落。

4、冬季施工对管道与金属结构件安装工程的不利影响
水利工程中的管道主要给排水工程PVC管道及钢管等管材的安装。

PVC管道有胶圈柔性止水和胶粘剂粘挡刚性止水两种，前者一般适用于管径较大的管道，后者适用于管径较小管道，另外还有钢管焊接安装。

冬季气温降低，橡胶胶圈变脆，在安装时容易发生折断和开裂现象，如果不注意，在通水后容易造成漏水事故。

如果是胶粘接头在未达到强度前，胶水已封冻，PVC材料没有发生化学变化，待埋到地下后待胶水融化时其强度已失去或降低，达不到需要的强度和效果，容易形成质量隐患。

对于焊接钢管，在低温下钢管材质变脆，焊条性质改变，施焊时散热不畅，易发生热脆破坏。

焊接完成后，无法保温，焊口温度在短时间内降至与周围环境一致，由于降温过快，焊口会发生冷脆破坏。

此两种破坏轻者使焊口母材发生裂纹，重者可以使焊缝开裂，造成较大的安全隐患。

三、冬季施工的措施
当气温降低已不适宜施工时，要立即停工，妥善处理工程现场，待来年气温回升后再施工，这是最好的办法。

如由于种种原因原因冬季必须施工时，就得制定科学的、能够操作的、切实可行的冬季施工方案和措施，以保证能顺利施工且工程质量不受低温影响。

现就根据多年的施工经验对部分工程的冬季施工采取的措施作一总结。

1、土方开挖冬季施工措施
冬季土方已经有一层冻结层，如果是用于夯填或碾压的土方需将冻块剔除，不能混到碾压土方中。

每天停工前需对开挖面进行保温处理，防止第二天发生冻结。

对高（深）挖方，一定要注意开挖面的留置要符合设计边坡，不能过陡，以免在来年气温消融后发生坍塌事故。

2、土方夯填（碾压）冬季施工措施
首先杜绝夯填土方中夹杂冻块，如遇冻块一定要剔除干净，以免土方消融后原来的冻块形成一个薄弱层。

对小面积夯填面一定在当晚停工后覆盖保温材料取暖，防止面层有冻结或结冰现象。

对大面积夯填面在每次停工前要覆盖一层保温土层，其厚度大于每天的冻深为
准，在第二次施工前需将此保温土层清除，在新鲜层上再铺土碾压。

冬季土方施工要严格掌握土料的含水量，严格控制洒水，最好是不洒水。

3、混凝土冬季施工措施
最直接、最好的办法是对拌和用水及骨料进行预热处理，预热温度要进行测算，也就是说在混凝土浇筑完成后且在终凝前混凝土本身的温度不能达到负温。

另一种有效的方法是建混凝土搅拌厂房，在相对封闭的情况下进行混凝土生产，使混凝土从拌和、出料都在常温下进行。

如有条件时，浇筑仓也搭建厂房用以保温，防止温度散失。

此种措施虽然一次性投资较高，但效果更好，在大型建筑工地如高铁、地铁、隧洞等工程项目已被广泛应用。

无论采取何种保温措施，混凝土不能出现负温，在浇筑完成后的实体要加强保温措施，防止本身的热量散热，也防止外界的低温侵入。

4、砖砌体、抹灰的冬季施工
砖砌体的砂浆在室内拌和，以保证其有良好的流动性，如是小型建筑物基础，砌筑完成后要抓紧回填覆盖，以保证砂浆在正温下凝固。

墙面抹灰一般在室内进行，因为室内采取保暖措施较为容易。

室外由于面积较大，采取保温措施非常困难，因此不建议冬季进行室外抹灰施工。

5、管道冬季施工措施
根据近年来安定区农村饮水工程在冬季安装PVC管道时采取的措施是：事先将胶垫在热水中浸泡，使其变软，同时用热毛巾擦洗承口，在进行此项工作的同时要事先将管道承口和插口对正对齐，准备工作完成后立即进行安装到位。

如采用胶粘接口时，特别要注意胶水防冻，最好是将胶水装在专门的保温盒内，如发现胶水结冻千万不能继续使用要更换新的。

粘好后立即就位避免二次位移，并立即覆盖土方加以固定，覆土厚度要保证接口不致受冻。

PVC管道冬季施工主要是进行抢修时进行，一般接口较少且多在坑内进行，此环境较为避风，最好的办法是在坑内生火升温，坑口覆盖塑膜用于保温，在确定接口粘接牢固且不渗水后再进行填埋处理。

钢管冬季焊接施工要执行钢管施工规范。

焊条要放在保温壶内，随用随取，以免受潮。

施焊前要对焊口先进行预热处理，在焊接温度影响范围内的钢材全部升温至一定温度后再进行施焊，焊接完成后让焊口自然冷却，但降温不能过快。

四、结语
以上探讨的问题基本上都是物理升温或保温。

近年来新材料、新技术不断应用，化学填加剂层出不穷，如保温剂，减水剂、速凝剂、早强剂等。

本人认为这些化学试剂的使用对混凝土本身有时有不利作用，而且使用时其方法较难掌握也较难控制，效果不是更佳，但此种方法投资少，简便易行，有些工地使用的较多，但本人不推行。

物理方法虽然投资较高，施工较为麻烦，但温度、质量易控制，本人认为在有条件时首先考虑物理升温、保温方法。

参考文献
[1]姚允花. 浅谈水利工程冬季混凝土施工技术要点[J]. 城镇建设, 2020, 000(004):112.
[2]梁军泰. 浅议农田水利工程冬季施工的具体技术要求[J]. 农家科技（下旬刊）, 2019, 000(011):239.
[3]张旭. 浅析水利工程冬季混凝土施工技术[J]. 房地产导刊, 2019, 000(023):140. 作者简介：陈克武（1971年6月出生），男，汉族、甘肃定西人,大专学历，水利助理工程师，主要从事水利工程建设管理、设计、规划及资料整编工作，工作单位：定西市安定区水务局邮编：743000。