大伙房水庫(kù)輸水（二期）工程在極寒氣候條件下預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道（PCCP）安裝施工實(shí)踐

彭利軍

（山西省水利建筑工程局 山西太原030006）

1 工程簡(jiǎn)介

大伙房水庫(kù)輸水（二期）工程是將渾江流域調(diào)來(lái)的水由大伙房水庫(kù)調(diào)節(jié)后，向遼寧省撫順、沈陽(yáng)、遼陽(yáng)、鞍山、營(yíng)口、盤錦等六城市輸水的一項(xiàng)大型輸水工程。

大伙房水庫(kù)輸水（二期）工程主要穿越河流、鐵路、省道、縣道及各種地下管線。

本文論述的合同工程位于沈陽(yáng)市、遼陽(yáng)市境內(nèi)，主要工程內(nèi)容為PCCP輸水管道安裝。

2 冬季施工前準(zhǔn)備工作

在進(jìn)入冬季施工前，對(duì)鍋爐工作人員進(jìn)行培訓(xùn)取證后上崗作業(yè)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電設(shè)備及配電系統(tǒng)進(jìn)行絕緣檢查和接地電阻測(cè)定，保證所有用電設(shè)備絕緣良好，接地電阻不大于10Ω。對(duì)施工電源、生活用電源進(jìn)行全面的檢查測(cè)試，防止漏電。準(zhǔn)備塑料膜、棉被、草簾子等冬季施工材料。對(duì)設(shè)備和材料的堆放場(chǎng)地進(jìn)行檢查。對(duì)于怕凍的小型設(shè)備或材料應(yīng)入庫(kù)存放。室外的設(shè)備和材料重新碼放，并準(zhǔn)備好棉被、草簾等防凍設(shè)施。對(duì)設(shè)備堆放處做好防凍措施，機(jī)械使用完畢后要及時(shí)放水以免凍壞水箱。設(shè)專人負(fù)責(zé)消防工作，對(duì)消防器材進(jìn)行全面檢查，保證消防器材的時(shí)效性。

3 冬季施工措施

冬季施工有3個(gè)不利因素：一是地溫低，有凍層，開(kāi)挖困難；二是負(fù)溫下回填質(zhì)量很難保證；三是冬季夜長(zhǎng)晝短，日工作時(shí)間短。主要作業(yè)內(nèi)容：施工渠開(kāi)挖、排水、墊層鋪墊和管道安裝、溝槽回填、部分土方外運(yùn)；冬季停工項(xiàng)目有：沿線建筑物工程、地表復(fù)耕

3.1 溝槽的開(kāi)挖

結(jié)合我單位2006年冬季施工的經(jīng)驗(yàn)，冬季溝槽開(kāi)挖施工期間工地最低溫度降至-10℃到-15℃，管道沿線凍層厚度達(dá)50～80 cm，給施工帶來(lái)一定困難。開(kāi)挖后如何進(jìn)行溝槽的保溫是施工的重點(diǎn)。

冬季溝槽開(kāi)挖主要采用人工開(kāi)挖和機(jī)械開(kāi)挖相結(jié)合的方式，機(jī)械開(kāi)挖作為主要的開(kāi)挖方式，在環(huán)境條件允許的情況下，配合以人工修邊坡的辦法。用裝載機(jī)或反、正鏟裝車運(yùn)出；充分發(fā)揮各種作業(yè)機(jī)械設(shè)備的效率。

3.2 溝槽防凍

為保障管道基礎(chǔ)不被凍結(jié)，施工中采取當(dāng)天開(kāi)挖、當(dāng)天安裝回填的方式，開(kāi)挖和安裝總距離保持30 m左右，土方開(kāi)挖完畢立即施工基底上部結(jié)構(gòu)，防止基土遭受凍結(jié)。如有間歇，覆蓋草袋保溫；如間歇時(shí)間較長(zhǎng)，預(yù)留30 cm厚松散土層不挖除，并用草袋覆蓋保溫，氣溫0℃至－10℃覆蓋二層草袋，－10℃以下覆蓋三至四層草袋，待上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)，再清除至設(shè)計(jì)標(biāo)高；凍土的松碎量每次根據(jù)挖運(yùn)能力和氣候條件確定，松碎后的凍土及時(shí)清除，以避免重新凍結(jié)。

到晚上收工時(shí)將這30 m左右的溝槽采取塑料布、草墊子苫蓋上壓松土的辦法，妥當(dāng)解決了溝槽夜間防凍問(wèn)題。

3.3 溝槽排水

開(kāi)挖過(guò)程中的上層滯水，按照設(shè)計(jì)要求及時(shí)挖溝排水，禁止槽底積水結(jié)冰。排水系統(tǒng)的管路應(yīng)采取防凍措施；停止抽水后應(yīng)立即將泵體及進(jìn)出水管內(nèi)的存水放空，采用草簾或其它保暖材料進(jìn)行包裹，在排水前要對(duì)排水設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)被凍，要采取處理措施如：用熱水進(jìn)行局部解凍等。管道基礎(chǔ)部位的局部積水采用人工及時(shí)清除，以防凍結(jié)后影響PCCP管道的安裝。

3.4 管道安裝

為避免冬季PCCP管道凍裂應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和業(yè)主的要求采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?/p>

冬季橡膠圈直接運(yùn)輸?shù)今v地項(xiàng)目部?jī)?nèi)進(jìn)行保溫，在施工現(xiàn)場(chǎng)配備保溫箱或放置帶空調(diào)的吊車駕駛室內(nèi)，每天根據(jù)安裝計(jì)劃，通過(guò)保溫箱將橡膠圈帶到工地進(jìn)行保溫，承插口內(nèi)的橡膠圈要始終保持其柔韌性不得受凍，如果發(fā)現(xiàn)受凍要及時(shí)通知材料員調(diào)換，嚴(yán)禁用火烤。安裝時(shí)位置要正確，確保安裝質(zhì)量。

3.5 冬季PCCP管道安裝施工注意事項(xiàng)

首先管道不得安放在凍結(jié)的地基上；溝槽開(kāi)挖后需及時(shí)采用干砂、彩條布或稻草等物覆蓋管基，以防基土受凍膨脹，橡膠圈要做保溫處理，防止膠質(zhì)受凍變硬，橡膠圈在使用前需用熱水預(yù)熱。管道接口打壓試驗(yàn)采用熱水、氣體、酒精或防凍劑進(jìn)行。當(dāng)冬季施工管口表面溫度低于－3℃，進(jìn)行水泥砂漿接口施工時(shí)，應(yīng)采取以下措施：

①刷洗管口時(shí)宜用摻加防凍劑的水。

②砂及水加熱后拌和砂漿，其加熱溫度：水小于等于80℃，砂小于等于40℃。

③有防凍要求的素水泥砂漿接口，應(yīng)摻防凍劑，其摻量見(jiàn)產(chǎn)品說(shuō)明。

④接口材料填充打?qū)?、抹平后，?yīng)及時(shí)覆蓋保溫材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

⑤或者管道安裝后暫不進(jìn)行接頭的砂漿和外防腐施工。

⑥安裝后的管道如果無(wú)法回填，管口加擋簾，避免穿堂風(fēng)對(duì)管道的影響。

3.6 管底沙墊層

由于冬季氣溫低，地基凍層嚴(yán)重，為了確保安裝質(zhì)量同時(shí)提高安裝速度，在管底設(shè)置20 cm砂墊層，

3.7 砂漿灌縫

用于灌縫的砂漿采用摻加早強(qiáng)劑和防凍劑的辦法，既保證了砂漿在施工時(shí)不發(fā)生冰凍，又提高了砂漿強(qiáng)化速度，縮短了養(yǎng)護(hù)時(shí)間，提前達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，保證工程質(zhì)量，同時(shí)盡量安排在午間氣溫較高的時(shí)間進(jìn)行砂漿灌縫施工。

3.8 溝槽回填

由于凍土孔隙率比較大，土塊堅(jiān)硬，壓實(shí)困難，當(dāng)凍土解凍后容易造成很大沉降，因此冬季回填土?xí)r應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①冬季回填土應(yīng)堆放成大堆，防止凍結(jié)。

②在回填土方前，先清除表面積雪和雜質(zhì)。

③所有回填地方，均必須排除積水，清除冰塊等雜物。其每層填鋪厚度，冬季應(yīng)比夏季小為宜，一般不超過(guò)20 cm，用夯錘實(shí)或碾壓機(jī)壓實(shí)、導(dǎo)溝下部挖進(jìn)少許，但不得超過(guò)凍土層厚的2/3。

④構(gòu)筑物及有路面的道路，路基范圍內(nèi)管溝不得用凍土回填。

3.9 棄土外運(yùn)

由于溝槽開(kāi)挖方案的改變，溝槽開(kāi)挖土的堆放將影響管道安裝和回填的施工，為保證管道安裝和回填等下一步工作的開(kāi)展，部分開(kāi)挖土要進(jìn)行外運(yùn)。

4 安全防火措施

為了確保冬季施工安全，在施工區(qū)域及生活區(qū)域需要注意對(duì)所有參加施工作業(yè)的人員進(jìn)行三級(jí)安全教育，進(jìn)行冬季施工常識(shí)、消防器材使用方法的培訓(xùn)，掌握處理相關(guān)事故的知識(shí)。施工人員培訓(xùn)：組織各有關(guān)專業(yè)人員學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范和技術(shù)理論，定期進(jìn)行安全教育，做好施工前技術(shù)交底工作。特殊工種要進(jìn)行專業(yè)考核取證后上崗。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)火源管理，預(yù)防煤氣中毒和觸電事故的發(fā)生。機(jī)械操作工、電工、電焊工持證上崗，熟悉并掌握觸電緊急救護(hù)知識(shí)，使用機(jī)械前檢查電氣設(shè)備的絕緣是否良好，嚴(yán)禁違章使用電源，私拉電源線。風(fēng)雪天注意周圍是否有電源線斷落，防止觸電，發(fā)生火情立即采取補(bǔ)救措施并及時(shí)上報(bào)。進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的工作人員必須正確佩戴安全帽，穿防滑鞋。雪后注意地面防滑，積雪及時(shí)清除，作業(yè)周圍環(huán)境整潔，無(wú)其它雜物、易燃易暴物品。

氧氣瓶、乙炔瓶不得靠近熱源及電器設(shè)備，高空作業(yè)應(yīng)系安全帶，穿膠底鞋，防止滑落及高空墜落。

5 供暖設(shè)施建設(shè)

施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)駐地配備煤爐、電熱器、保暖瓶等器具，用于燒制、儲(chǔ)備熱水，設(shè)置了四頂臨時(shí)帳篷，用于躲避風(fēng)雪，四個(gè)噴燈，用于加熱受凍配件，臨時(shí)帳篷中配備了電暖器，用于臨時(shí)取暖。

6 施工機(jī)械的保護(hù)預(yù)防

（1）冬季要做好機(jī)械的油水管理工作，及時(shí)更換防凍液和潤(rùn)滑油，防止設(shè)備凍傷。

（2）車輛啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前，嚴(yán)禁對(duì)燃油系統(tǒng)進(jìn)行明火燒烤，防止發(fā)生火災(zāi)，損毀設(shè)備。夜間停車后為確保發(fā)動(dòng)機(jī)不被凍壞應(yīng)采取電爐及不見(jiàn)明火的加熱方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部位進(jìn)行加熱保溫措施。雪天行車要加裝防滑鏈，遇有大風(fēng)，霧天時(shí)要停車禁行。

（3）制定相關(guān)保管管理制度，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備部件的檢查、更換，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

7 質(zhì)量保證體系

（1）溝槽開(kāi)挖時(shí)，要嚴(yán)格控制管底標(biāo)高，不可超挖或欠挖。

（2）PCCP溝槽形成后，要經(jīng)過(guò)計(jì)量驗(yàn)收；溝槽換基部分均要經(jīng)過(guò)驗(yàn)收，否則不可進(jìn)行管道安裝。

（3）PCCP管道安裝前，要對(duì)PCCP管道進(jìn)行檢驗(yàn)，如管道有裂紋、嚴(yán)重保護(hù)層破壞等現(xiàn)象時(shí)不可吊入溝槽進(jìn)行安裝。

（4）嚴(yán)格控制接口打壓實(shí)驗(yàn)，如果實(shí)驗(yàn)不合格不可進(jìn)行下一步管道安裝工作。

（5）每安裝一節(jié)PCCP管均要嚴(yán)格控制管道的管軸中心線位置，符合要求后才可繼續(xù)進(jìn)行安裝工作，每安裝120 m要對(duì)管軸中心線再次進(jìn)行校正.。

（6）溝槽回填要采用合格的回填土，并且回填土厚度要符合業(yè)主要求。

8 結(jié)語(yǔ)

大伙房水庫(kù)所處地區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)區(qū)氣候，其冬季特點(diǎn)寒冷、風(fēng)大。施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫均在零下十多度，冬季施工人員、機(jī)械工作效率都有所降低。故需要采取冬季施工措施費(fèi)才能保證正常施工。我施工單位根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，在-10℃以下極寒區(qū)進(jìn)行施工時(shí)，人工費(fèi)需增加10%、機(jī)械費(fèi)需增加25%，另外還需增加防寒防凍物資費(fèi)用，主要包括施工人員取暖、保暖設(shè)施費(fèi)用，工程防凍液、設(shè)備保護(hù)費(fèi)用等。這樣才能保證極寒區(qū)工程質(zhì)量與進(jìn)度的雙控制，滿足建設(shè)單位對(duì)合同的要求。