高寒地區(qū)冬季灌漿施工保溫措施

陳懷玉

（中國水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司， 四川 成都 611130）

1 概述

果多水電站位于西藏自治區(qū)昌都縣境內(nèi)，為扎曲水電規(guī)劃“兩庫五級”中第二個(gè)梯級電站，壩址以上控制流域面積 33470km2，壩址多年平均流量 303m3/s，多年平均徑流量95.7億m3。該電站以發(fā)電為主，水庫正常蓄水位為3418m，死水位3413m。正常蓄水位以下庫容7959萬m3，調(diào)節(jié)庫容1746萬m3，具有周調(diào)節(jié)性能，電站裝機(jī)容量 160MW（4×40MW），保證出力 33.54MW，年發(fā)電量 8.319億kw.h。工程等別為三等工程，工程規(guī)模為中型。

果多水電站帷幕灌漿工程地質(zhì)條件復(fù)雜，具有施工工序繁多，施工技術(shù)難度大、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高、施工工期短、施工強(qiáng)度高、施工組織復(fù)雜等特點(diǎn)，為果多水電站總體施工進(jìn)度中的控制性工程，起著至關(guān)重要的作用。

2 保溫措施

灌漿工程是一種特殊的隱蔽性工程，質(zhì)量管控的主要因素就是材料和施工方法；無論是灌漿壓力控制、漿液變換控制、特殊情況處理、結(jié)束條件控制等，都要求施工的正常連續(xù)性以及人員的安全規(guī)范操作；果多水電站冬季施工時(shí)外圍環(huán)境最不利的因素主要是高海拔和寒冷，所以人員、材料、機(jī)械的資源配置及保溫是保證施工連貫進(jìn)而保證質(zhì)量的關(guān)鍵；以下就分別從準(zhǔn)備、人材機(jī)的保溫進(jìn)行簡述。

2.1 施工前準(zhǔn)備

2.1.1 由于本工程冬季施工的高寒特性，所以在施工資源配置上需保證有一定的富裕度，以抵消高寒地區(qū)人員、設(shè)備降效而引發(fā)的工期風(fēng)險(xiǎn)，一般按 30%的富裕考慮配置，包括設(shè)備的動力等。

2.1.2 根據(jù)《建筑工程冬期施工規(guī)程》的規(guī)定，室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5℃或最低氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在-3℃以下時(shí)，即進(jìn)入冬期施工；進(jìn)入冬季前，設(shè)專人負(fù)責(zé)掌控與收集當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，了解降溫及寒流動態(tài)，負(fù)責(zé)測溫工作，根據(jù)掌握的信息以便及時(shí)啟動冬季施工方案。

2.1.3 加強(qiáng)冬季施工管理，對冬季施工人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，讓全體冬季施工人員了解冬季施工注意事項(xiàng)，施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及要點(diǎn)，掌握冬季施工施工技術(shù)。

2.1.4 施工前根據(jù)灌漿工程量及工程規(guī)模，提前計(jì)劃及采購冬季施工所需材料和準(zhǔn)備工作。

2.1.5 制定經(jīng)濟(jì)可行的冬季施工保證措施和相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案，并在開工前對全體作業(yè)人員進(jìn)行交底。

2.1.6 根據(jù)現(xiàn)場的地形條件做好系統(tǒng)（供水、供漿系統(tǒng)）的規(guī)劃布置，優(yōu)先選擇從高到低輸送次之選擇由低到高輸送，盡量避免平行輸送布置。

2.1.7 冬期施工應(yīng)遵守安全法規(guī)和規(guī)程，并成立冬期施工生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，由項(xiàng)目經(jīng)理擔(dān)任組長。

2.2 人員防凍

2.2.1 人員防凍主要是增加施工人員個(gè)人勞保防護(hù)用品，勞保應(yīng)選擇相對防水保暖的產(chǎn)品，生活宿舍配置充足的取暖設(shè)備，給員工創(chuàng)造一個(gè)盡可能溫暖舒適的環(huán)境。

2.2.2 其次是加強(qiáng)對施工人員的安全防范培訓(xùn)和心里教育，讓每一位施工人員都具備足夠的防滑、防凍等防范意識，同時(shí)增強(qiáng)員工的潛能、激發(fā)內(nèi)在動力，讓員工首先是從心里戰(zhàn)勝寒冷，以積極的熱情投入到施工中。

2.3 機(jī)械防凍

2.3.1 一般防護(hù)

（1）對所有機(jī)械設(shè)備統(tǒng)一更換油脂、油液，如更換 68#抗磨液壓油及 21#雙曲線齒輪油以及重要部位軸承的潤滑油脂，以此達(dá)到低溫環(huán)境下減小機(jī)械的啟動阻力，減少機(jī)械故障的目的。

（2）灌漿站及灌漿施工區(qū)域，全部采用Ф40鋼管搭設(shè)施工保溫棚，寬度為3m，高度為 4m，長度以灌漿孔軸線控制。主結(jié)構(gòu)采用Ф40鋼管搭設(shè)，搭設(shè)完后采用方鋼捆壓竹夾板鋪設(shè)后外層再鋪彩條布密封，最外側(cè)采用尼龍安全網(wǎng)包裹捆扎，施工棚上、下游側(cè)每三米采用12#鉛絲連接地錨；鋼管和方鋼形成保溫棚的整體框架，復(fù)合竹夾板提升施工棚的穩(wěn)定及剛性并具有一定的阻燃性，彩條布主要起防風(fēng)保溫作用，安全網(wǎng)防止風(fēng)對施工棚保溫結(jié)構(gòu)的掀扯破壞。

圖2 -1 施工棚搭設(shè)簡易圖

（3）施工棚內(nèi)每隔3米布設(shè)一個(gè)3.0kw電爐，每臺電爐必須進(jìn)行漏電保護(hù)器的安裝，每臺電爐各焊接一個(gè)1.0m高度的支架，電爐放支架上方，以防止在進(jìn)行地面沖水及施工用水濺到電爐上導(dǎo)致漏電。

（4）當(dāng)鉆機(jī)停鉆、檢修時(shí)，另設(shè)兩個(gè) 1000W 碘鎢燈，對鉆機(jī)機(jī)油底殼、操作手柄分別直射加溫，保證機(jī)械正常使用。

（5）保溫棚的進(jìn)出口掛軍用棉被門簾，防止棚內(nèi)熱量流失。

2.3.2 特殊防護(hù)

（1）對鉆機(jī)等機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)除上述簡單保溫后，還需要對油泵、油箱和主液壓管路進(jìn)行改裝后加裝汽車柴油加熱器、油管增溫器預(yù)熱器等，通過專用的變壓器接入電源，以保證設(shè)備在低溫環(huán)境下能正常啟動運(yùn)轉(zhuǎn)并不會造成精密液壓元件的過度磨損或損壞，達(dá)到灌漿施工的連續(xù)性以保證施工質(zhì)量。

（2）灌漿泵、攪拌機(jī)和水泵的進(jìn)、出漿（水）口（最低點(diǎn)）加裝放空閥，當(dāng)施工停歇時(shí)及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行放空處理，以免液體凍結(jié)造成設(shè)備損壞或堵塞。

（3）每個(gè)工作面都增設(shè)一套供風(fēng)系統(tǒng)，并在所有漿、水管線合適位置預(yù)留接風(fēng)口，便于放空后再利用壓縮空氣對系統(tǒng)進(jìn)行積水排空處理。

2.4 材料保溫

2.4.1 原材料保溫

（1）水泥倉庫采用泡沫夾心板房結(jié)構(gòu)搭設(shè)，操作進(jìn)出口和卸料口全部封閉或懸掛棉質(zhì)門簾保溫。

（2）提前將水泥運(yùn)入倉庫中，倉庫內(nèi)安裝室內(nèi)溫度計(jì)，不間斷進(jìn)行溫度觀測，保證室內(nèi)溫度不得低于-1℃，若溫度低于-1℃則采用油熱取暖器進(jìn)行室內(nèi)升溫。

（3）在制漿站旁放兩個(gè)2000L加熱水箱（加熱水箱采用2mm鋼板焊接制作），兩個(gè)水箱內(nèi)各設(shè)8個(gè)2000W電棒不間斷加熱，每個(gè)電熱棒接獨(dú)立的控制開關(guān)根據(jù)水溫靈活控制，使其溫度一直保持在10～30℃之間，保證制漿用水溫度。

（4）水箱外面使用工業(yè)電熱毯和棉被包裹，防止熱量損失。

2.4.2 漿液保溫

（1）對制漿水加熱后需先進(jìn)行水溫測量，水溫應(yīng)盡量加熱高一些，以保證漿液在輸送過程中熱量損失。

（2）制漿機(jī)外表面采用工業(yè)電熱毯包裹，電熱毯外再用軍用棉被包裹，最外層采用彩條布包裹鉛絲綁扎，防止施工過程中水濕棉被和電熱毯。

（3）集中制漿站將原漿（0.5:1）配制完成后，并經(jīng)測量能滿足水泥灌漿漿液要求，方可進(jìn)行輸漿。攪拌槽內(nèi)的漿液溫度不得高于40℃。

（4）如配制好的原漿長時(shí)間攪拌漿液溫度低于5℃時(shí)，則當(dāng)廢棄漿液處理。

2.4.3 輸漿過程保溫

（1）集中制漿站輸送至各灌漿工作面的管路采用Ф25鍍鋅管進(jìn)行輸漿，鍍鋅管外表面采用發(fā)熱帶纏繞后外穿Ф50保溫管，保溫管接頭處采用不干膠將兩根保溫管粘接。

圖3 -1 輸漿管路保溫圖

（2）配制好的原漿測量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，采用3SN3高壓灌漿泵將漿液輸送至各灌漿站儲漿攪拌槽內(nèi)。儲漿攪拌槽外表面同樣采用工業(yè)電熱毯包裹，電熱毯外再用軍用棉被包裹，根據(jù)漿液溫度測量確定是否進(jìn)行加溫。

（3）每座制漿站各配置一臺4m3電動空壓機(jī)，當(dāng)送漿管路閑置時(shí)，或長時(shí)間不進(jìn)行輸漿時(shí)則進(jìn)行管理清洗，清洗完后先放空再采用風(fēng)將管路內(nèi)的積水吹干，發(fā)熱帶需進(jìn)行不間斷的通電，防止吹過后管內(nèi)有水珠結(jié)冰。

3 灌漿施工

3.1 配漿

3.1.1 原漿送至工作面后配漿操作人員需嚴(yán)格按照規(guī)范及記錄人員的指示操作，不得隨意變換漿液比級，配漿過程中及時(shí)測量漿液比重保證誤差（5%）在允許范圍內(nèi)。

3.1.2 利用地下廊道集水井和地下孔涌水的有利條件，獨(dú)立布設(shè)配漿供水系統(tǒng)，由于地下水和廊道內(nèi)溫度穩(wěn)定，水溫基本保持在 7℃,不需加溫即滿足灌漿要求，所以只需加強(qiáng)輸送管線的保溫即可。

3.1.3 漿儲漿槽內(nèi)的原漿根據(jù)漿液所需要求放到配漿槽內(nèi)進(jìn)行配漿，配好的漿液經(jīng)測量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)方可進(jìn)行開灌。

3.2 灌漿

3.2.1 灌漿施工必須完全按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

3.2.2 灌漿管路全部采用Ф25鋼編管，采用鋼編管的好處在于鋼編管內(nèi)層與外層都是橡膠層，有利于減少溫度損失。

3.2.3 灌漿過程中及時(shí)測量漿液溫度，防止?jié){液經(jīng)過灌漿管路及孔內(nèi)循環(huán)后漿液溫度降低。如漿液溫度在持續(xù)降溫，則開啟攪拌槽外側(cè)的電熱毯進(jìn)行升溫。

3.2.4 所有灌漿設(shè)備灌漿結(jié)束后全部拆除放水，以免凍結(jié)膨脹損壞。

3.3 其他

3.3.1 所有機(jī)械設(shè)備無負(fù)荷啟動后不應(yīng)立即投入生產(chǎn)，應(yīng)逐步試動作所有傳動部件并預(yù)熱后方可投入生產(chǎn)。

3.3.2 按制定工期計(jì)劃合理布置資源，力求施工點(diǎn)少，施工速度快，縮短工期；采取必要的措施，以確保工程的施工質(zhì)量。

3.3.3 冬期施工過程中，做到安全生產(chǎn)；工程項(xiàng)目的施工要連續(xù)進(jìn)行，減少能源消耗。

3.3.4 及時(shí)排除現(xiàn)場積水、對施工現(xiàn)場進(jìn)行必要的修整并修筑臨時(shí)排水溝，做好排水措施，消除現(xiàn)場大范圍積水現(xiàn)象、及時(shí)清理結(jié)冰。

3.3.5 常用管件閥門等冬季全部更換為鋼件產(chǎn)品。

3.3.6 冬期施工現(xiàn)場應(yīng)全天候設(shè)電工負(fù)責(zé)安裝、維護(hù)和管理用電設(shè)備，嚴(yán)禁非電工人員隨意拆改，施工現(xiàn)場嚴(yán)禁使用裸線，電線鋪設(shè)要防砸、防碾壓，防止電線凍結(jié)在污水泥漿中，防止斷線造成觸電事故。

4 結(jié)論

通過上述的保溫措施，可以保證在高寒地區(qū)冬季灌漿施工時(shí)，人員和設(shè)備的安全可靠作業(yè)，保證了灌漿施工及各工序銜接的連續(xù)性，從而從基本施工環(huán)節(jié)保證了灌漿作業(yè)的施工質(zhì)量以及各種施工資源的安全。