朱加路
【摘? 要】我國地域遼闊,氣候復雜多樣。北方廣大地區,每年都有較長的負溫天氣。在這些地區利用冬期進行施工,對加速地鐵建設有著重要意義。為應對低溫天氣影響,結合項目進度現狀,合理選擇施工方法、采取相應保溫措施,可以取得較好的技術、經濟效果。
【關鍵詞】地鐵;冬期施工;保溫措施
1、冬期施工期限劃分原則
根據當地多年氣象資料統計,當室外平均氣溫連續5d穩定低于5℃,即進入冬期施工;當室外平均氣溫連續5d高于5℃,即解除冬期施工。
2、工程概況
蒲河大道站位于沈陽市沈北新區道義開發區蒲河大道以北,沿時空西街呈南北向布置;蒲河大道站為地下兩層三跨島式站臺車站,車站主體結構總長為173.6m,標準段寬度20.5米,站臺寬12m。
人杰湖公園站~蒲河大道站區間,設計右線里程范圍內右K7+765.575~右K9+267.844,總長約1502.269(左線含長鏈0.015米、短鏈17.098米)雙線米。其中包括區間正線結構、區間聯絡通道兼泵站。
3、氣候、水文、地質情況
沈陽屬于中溫帶半濕潤的季風性氣候,同時受海洋、大陸性氣候控制。其冬期特征是漫長寒冷、降雨量少、風大。沈陽歷史1月份平均氣溫為-11.4℃,每年11月中旬開始封凍,翌年3月初解凍,凍結厚度約0.8m。
本工程地下水為上層滯水,無真正意義上的含水層。現附屬結構A、B出入口均已完成基坑土方開挖,未見基底有明水。場地地形較平坦,地面標高介于51.76m~55.94m之間。附屬結構出入口基坑、盾構穿越地層均主要為粉質粘土、泥礫。
4、冬期施工內容
本工程冬期施工涉及到的施工內容有:土方開挖、鋼支撐安裝、鋼筋加工及安裝、模板及支架、混凝土澆筑、防水工程、盾構聯絡通道施工、盾構降水井施工。
5、冬期施工難點
冬期低溫天氣對施工的影響主要在工序環境溫度要求、材料的使用及保溫等方面,結合本項目現場現狀,進入冬期施工,存在以下難點:
(1)混凝土入模溫度控制、澆筑及養護
①混凝土入模溫度不低于5℃。
②混凝土分層澆筑時,已澆筑層的混凝土在未被上一層混凝土覆蓋前,溫度不應低于2℃。
③采用暖棚法養護,暖棚內各測點環境溫度不得低于5℃。
(2)鋼筋加工、防水施工環境溫度
①當環境溫度低于-20℃時,不得對HRB400鋼筋進行冷彎加工;
②底板、側墻防水施工采用熱熔法,施工環境氣溫不應低于-10℃;頂板涂料防水施工環境溫度不得低于5℃。
(3)管道及材料保溫
①做好水管、注漿管等管道保溫措施,防止其受凍而停止運轉。
②施工用水水溫應保證在5℃以上。
③拌漿用砂應降低水含量。
④材料覆蓋或保溫入庫
6、冬期施工應對措施
(1)混凝土質量保障措施
針對低溫環境的影響,商混站應采用熱水攪拌、加熱骨料等措施,保障混凝土出罐溫度。在運輸過程中,運輸罐車應覆蓋保溫罩,盡量減少運輸過程熱損失,保證澆筑前混凝土的入模溫度不低于5℃。同時,為了提高混凝土的早期強度,防止混凝土受凍,縮短混凝土達到拆模強度的時間,加快模板周轉周期,應根據混凝土澆筑后5d內的預計日最低氣溫來選用防凍劑。在日最低氣溫為-5℃~-10℃,-10℃~-15℃、-15℃~-20℃,應分別選用規定溫度為-5℃、-10℃、-15℃的防凍劑。
砼澆筑前,要清除鋼筋、模板、施工縫處上的冰雪及污垢,尤其豎向構件底部積雪和冰必須在砼澆筑前再次檢查是否清除。分層澆筑時,旁站人員應控制上下層混凝土澆筑時間間隔,已澆筑層的混凝土在未被上一層混凝土覆蓋前,溫度不應低于2℃。
根據不同環境氣溫,選擇不同的混凝土養護方法。針對嚴寒施工期間,宜采用綜合蓄熱法+暖棚法+負溫養護法進行混凝土養護。暖棚內設置一定數量的風幕機、火爐供暖,保障混凝土養護質量,促使其盡早達到所需設計強度。混凝土收光抹面前,在混凝土各構件部位設置一定數量的測溫孔,測溫孔可采用PVC塑料管,一端用膠帶封堵,防止混凝土進入測溫孔。暖棚內應指派專人分別對大氣溫度、養護棚內溫度、混凝土芯內溫度、混凝土表面溫度進行測溫,并做好記錄,測溫頻率每天不少于4次。車站預留洞口、車站主體與出入口連接處洞門采用擋風棉簾遮擋,與養護暖棚配合,使得出入口形成一個相對封閉的保溫空間。
(2)鋼筋、防水施工措施
當環境溫度低于-20℃時,鋼筋加工應在封閉的暖棚內進行;在環境溫度低于-5℃的情況下進行電弧焊時,焊接工藝應符合下述要求:綁條焊或搭接焊時,第一層焊縫應在中間引弧;平焊時,應從中間向兩端施焊。立焊時,應從中間向上端施焊,再從下端向上端施焊;各層焊縫降控溫施焊,層間溫度控制在150℃至350℃間,以起到緩冷的作用。
當環境溫度不滿足防水施工作業要求,則用防火帆布搭設暖棚,形成封閉空間體系,用熱風幕機或火爐對密閉空間進行加熱,確保暖棚內溫度控制在5℃以上,再進行防水涂料施工。防水卷材、涂料應移入溫度高于15℃的溫室內保暖,時間不少于48h。
(3)管道及材料保溫措施
對外露的水管應包裹保溫棉進行保溫,并用尼龍繩綁扎。攪拌站拌漿用水儲存于儲水罐中,并采用加熱棒對其進行加熱,保證水溫不低于5℃。拌漿用砂入庫前應先進過晾曬,降低砂中水含量。油脂類材料堆放在車站主體結構中板上,四周采用擋風棉簾遮擋,形成封閉的儲存空間,必要時,增加供熱設備供熱。
拌漿站砂倉采用彩鋼瓦棚封閉,上料倉采用保溫活動板房封閉;出口采用保溫棉簾幕進行封閉,頂部設置移動滑鏈。庫房、攪拌站等臨時搭建設施應做好防風加固措施。
7、冬期五防措施
(1)防寒措施
施工作業人員應正確使用勞保用品,進入基坑必須佩帶好安全帽。
(2)防凍措施
在進入冬期前,應對所有機械設備做全面的維修和保養,結合機械設備的換季保養,及時更換相應牌號的潤滑油;對使用防凍液的機械設備,確保防凍液符合當地防凍要求;未使用防凍液的機械設備要采取相應的防凍措施。
(3)防滑措施
施工道路積雪應及時清掃,并在其表面鋪設爐渣與草墊,必要時采用山皮石墊路,防止車輛打滑。為確保冬期施工土方開挖安全,要求所有出土車輛在冬期出土時都必須換用防滑輪胎或安裝防滑鏈。
大風雪后及時清掃路面積雪,特別是有坑洞的地方,需要加以遮蓋,防止作業區域內發生滑倒摔傷事故的發生。雪天、雨天、大風等惡劣天氣,不得進行鋼支撐拆除作業、腳手架作業。鋼支撐、腳手架表面積雪或冰霜,待清理干凈后,方可上人進行作業。
(4)防火措施
冬期氣候干燥,風力大,容易發生火災,要做好作業區、生活區、易燃易爆物品存放區、倉庫、配電設施等重點部位的消防安全管理。施工現場禁止吸煙,嚴禁作業人員用明火取暖。現場臨時用火,操作前安全員應根據操作環境和消防措施落實情況開具“動火證”,并要進行巡視監管。動火證僅動火當天有效,用完收回。
進入冬期施工前,應事先對現場消防器材進行盤查,消防器材必須保持良好的靈敏度,并做好保溫防凍措施。
此外,混凝土養護棚內因設置了火爐,混凝土表面覆蓋棉被,故暖棚內需配置一定數量的滅火器,并派專人看守暖棚,以防暖棚內起火。
(5)防中毒措施
本工程冬期施工采用暖棚法施工,內部由熱風幕機與火爐供熱。火爐內焦炭在不完全燃燒時,將釋放出一氧化碳。一氧化碳進入人體后,使血液運氧能力或組織利用氧的能力發生障礙,造成組織缺氧而引起危害。為確保生產安全,施工過程中應采取以下防毒措施:
①暖棚搭設應設置通風口,嚴禁全部密封。
②火爐設置位置應在預留通風口附近,且周圍不得堆放易燃、易爆物品。
③暖棚內嚴禁人員居住,暖棚內供熱設施安排專人,定期巡視,排查隱患,確保其有效運轉。
④暖棚內外應設聯絡人員,若現場發生異常情況,可及時采取應急措施。
⑤施工作業人員不得另設明火取暖,管理人員加強現場巡視。
8、冬期施工應急預案
項目部需按冬期施工應急預案,成立突發事件預防領導小組,由項目經理、現場副經理、項目總工程師、項目安全總監組成。冬期施工前,項目部應開展冬施物資、應急物資自查自糾工作,落實搶險救災人員、設備和物資,建立安全生產值班制度,一旦發生重大安全事故時,確保能夠高效、有序地做好緊急搶險救災工作,最大限度地減輕災害造成的人員傷亡和經濟損失。
【結論】冬期長期低溫天氣固然會對現場各工序施工存在較大影響,但本工程通過采取以上施工及安全相關措施,將有效地降低低溫天氣影響,使得現場各項工作更為有序、安全地開展,保障冬期施工工程質量。
參考文獻:
[1]《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2015)
[2]《混凝土質量控制標準》????????? (GB50164-2011)
[3]《建筑工程冬期施工規程》???????? (JGJ104-2011)
(作者單位:中鐵上海工程局集團市政環保工程有限公司)