宋雅美
（水利部海委漳卫南运河管理局防汛机动抢险队山东德州253013）
【摘要】本文探讨了水利工程冬季施工前应做好的准备工作，并就水利工程冬季施工中的关键技术进行了详细阐述。
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关键词 水利工程；冬季施工；混凝土；钢筋；养护
Key technical analysis of existing problems and winter construction
Song Ya-mei
（MWR IOC Zhangweinan Authority maneuvering flood rescue teamsDezhouShandong253013）
【Abstract】This paper discusses the construction of water conservancy projects should be prepared before the winter preparations， and water conservancy construction in winter on the key techniques in detail.
【Key words】Hydraulic Engineering；Winter construction；Concrete；Reinforced；Conservation
1. 水利工程冬季施工容易出现的问题
1.1混凝土的水分转移，结构疏散水分转移、结构疏散的混凝土，表明呈土黄色，冰晶状。这是因为混凝土自身的内部压力和湿度，加之冬季环境下温差大等原因，导致水分由边缘向中心移动，最终造成空隙现象。
1.2混凝土的表面起灰。混凝土表面起灰指的是混凝土粗骨料和砂浆脱离，露出骨料的现象。这个现象产生的原因主要是混凝土混合物中水、灰比太大，离析、泌水情况严重，保水性、聚粘性差，再加之冬季的低温，达不到混凝土的养护温度，水泥水化逐渐停止，接着混凝土的水分迅速蒸发，最后发生了表面起灰现象。
1.3钢筋的锈蚀，混凝土出现裂缝。因为钢筋具有氧化性，氧化锈蚀的同时伴随着体积的膨胀，可能会导致混凝土沿着箍筋或主筋方向产生裂缝；同时，水泥的稳定性不好，失水太快，混凝土的水、灰比太大，早期强度低，都会导致裂缝；混凝土内部水分从边缘移向中心，形成的压力也会引起轴向裂缝。
2. 水利工程冬季施工应做好的准备工作
2.1技术准备。
水利工程在施工之前，应先做好技术准备工作，以保证工程施工作业的顺利进行。工程施工技术准备应从工程施工的质量要求和施工安全出发，编制一套合理的施工技术方案，保证所选择的施工技术方案能够满足冬季施工的要求，且能够最大限度地减少工程成本消耗。施工技术准备对工程质量有重要的影响，是工程施工的重要内容。在施工技术准备中，应做好以下几方面的工作：
首先应对水利工程施工内容进行总体的规划，确定施工工序和施工方法。其次，从工程施工需要出发，配备施工设备及施工技术人员，对施工技术人员应进行专业技术考核，对施工设备应进行安全检查。再次，选择冬季施工的保温材料，减少冻害对水利工程质量的损害。最后，对关键工程的施工质量进行严格把关，以保证水利工程的整体质量。
2.2资源准备。从水利工程施工需要出发，对冬季施工所需要的生产资料做好准备。由于我国冬季的气温偏低，在冬季施工时应准备好保温材料及外加剂。在资源准备中，应按照施工人员的要求采购保温材料，保证冬季施工材料的质量，以减少冻害对水利工程的破坏，减少工程返工，保证冬季施工作业的顺利进行。
2.3生产准备。在水利工程的施工过程中，应将施工人员的职责进行划分，不仅对施工前的生产准备工作进行安排与分配，还应对施工人员的现场施工作业进行布置，以确保工程施工的有序进行。在生产准备环节，应做好工程施工现场安全设施的防护工作，对供水管道进行保温防护，确保施工场地的平整，保持原材料运输通道的畅通。
3. 水利工程冬季施工中的关键技术
3.1土方工程。土方工程作为水利工程的基础所在，应在施工中加强注意。尤其冬季施工过程中，应制定详细的施工计划，提高施工技术水平，完善施工工艺，确保在短时间内顺利完工，保障工程质量。具体控制要点分析如以下几点。
（1）如果忽略土方地基以下的冻土层，可能造成地基融沉问题。如果施工人员没有意识到冻土层的严重性，不慎将开挖基础选择在较厚的冻土层位置，而冬季过后，冻土层将逐渐融化，就会引发地基变形问题；再加上地基中的各种土质不同，变形的方式与程度也有所区别。因此，受到各方面因素的综合影响，土方地基将产生塌陷或者裂缝问题。所以，在冬季施工过程中，应加强对冻土层的避免，了解工程地基土的实际情况，以确认冻土层位置，确保冻土保持在合理的范围内。
（2）当土方开挖之后，应尽快开始基础施工环节，避免温度过低，造成地基和基槽受冻由于工程所处地理位置不同，土质也有所区别。在冻土层开展基础工程，如果冻土层过厚，当气温升高后，地基就会出现变形，引发主体结构裂缝。因此需要提高认识，加快施工速度。
（3）做好回填土的后续工作，避免基底上冻。
如果冻土块质量不合格或者冻土含量较多，则不适合用于回填，否则冻土融化之后，将产生沉陷问题，在冬季，冻土的硬度较强，而回填土需要较大土块，如果温度升高、冻土解冻，将产生陷坑问题。因此，在水利工程冬季施工时，尽量不采取冻土回填方式。在工程回填之前，应准备足够的暖土，或者对冻土加温融化后再使用。对于管沟或者室外基坑，可以考虑采取冻土块回填，但是其体积不得超过回填总体积的15%以上。
3.2钢筋工程。在钢筋工程的冬季施工过程中，可以采用以下两种方法：
（1）负温焊接在焊接作业中，应实行持证上岗，要求施工人员具备焊接资格证及焊接专业知识，以保证焊接作业的安全及质量。在焊接作业中，可以采用闪光对焊、电渣压力焊等方式，以实现在冬季低温条件下的焊接作业。室外焊接作业应尽量选择温度较高的施工环境，并在焊接作业环境搭建遮蔽设施，防止风雪天气的侵袭。在焊接作业完成后，如果焊接接头没有完全冷却，则应避免沾上雨水，以免钢筋的焊接力度减弱。
（2）钢筋冷拉。以控制冷拉率和控制应力的方法，对钢筋进行负温冷拉。在钢筋冷拉过程中，应首先确认热轧钢筋的冷拉批次，如果不能确认，则不能进行钢筋冷拉，以防止因冷拉率过大而导致钢筋材料的破损。钢筋的延长率随着温度的下降而下降，在冬季施工作业中，如果仅采用冷拉的方法，可能会因为钢筋延长率不足而影响了钢筋冷拉的长度，导致钢筋强度的不足，影响了水利工程的质量。
3.3混凝土工程施工关键技术。
混凝土工程在水利工程中有着重要作用，是水利工程的主体性工程。混凝土工程质量对水利工程质量有重要影响。由于冬季寒冷的天气对混凝土工程有很大的影响，我国对水利工程混凝土冬季施工的温度进行了严格的规定：对于寒冷地区，应将温度控制在5℃，最低气温应控制在3℃，以防止因混凝土水分的结冰而影响混凝土的水化作用。
3.3.1混凝土搅拌。
（1）调整配合比法。主要适用于在0℃左右环境下的混凝土施工。具体做法是：A.选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。应使用早强硅酸盐水泥。该类水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3 天抗压强度大约相当于普通硅水泥7 天的强度，效果较明显。B.尽量降低水灰比（水灰比<0.6），稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间。C.掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。D.掺加早强外加剂，缩短混凝土的混结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠，掺用水泥用量的2% 和MS-F复合早强试水剂，掺水泥用量的5%。E.选择颗粒硬度高和缝隙少的集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。
（2）蓄热法。蓄热法主要适用于环境温度0℃左右，结构比较厚大的工程。做法是，对原材料，水、砂、石，进行保温、加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后还储备有相当的热量，一般混凝土人仓温度应大于5℃，以加快水泥水化，同时做好混凝土的保温工作，以保证温度降到0℃以前混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。
3.3.2混凝土的运输和浇筑。
（1）混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点，以减少材料运输过程中的热量损失，同时也应正确选择运输用的容器，包括形状、大小、保温措施。
（2）混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上，特别是新老混凝土（如梁、柱交接处）交接处的冰雪及垃圾。
（3）当采用商品混凝土时，在浇筑前，应了解商品混凝土中掺入抗冻剂的性能，并做好相应的防冻保暖措施。
（4）分层浇筑的混凝土时已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前，不应低于计算规定的温度，也不得低于2℃。
（5）重点工程或上部结构要连续施工的工程，混凝土应采取有效措施，以保证预期所要达到的强度。
（6）预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前，浇灌部位的混凝土必须经预热，并采用热的水泥浆、砂浆或混凝土，浇灌后在正温下养护到强度不低于15MPa。
（7）现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。
3.3.3混凝土的养护。
（1）冬季浇筑的混凝土，由正温转入负温养护前，混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40，对于C10 以下的混凝土不应>5MPa。
（2）采用的保温材料（草袋、麻袋），应保持干燥。
（3）在模板外部保温时，除基础可随浇筑随保温外，其它结构必须在设置保温材料后方可浇筑混凝土。钢模表面可先挂草帘，麻袋等保温材料并扎牢，然后再浇筑混凝土。保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上，可先覆盖塑料薄膜，上部再覆草袋、麻袋等保温材料。保温材料的铺设厚度为，一般情况下0℃以上铺1 层，0℃以下铺2层或3层，大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，其保温层厚度，材质应根据计算确定。
（4）拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料，以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。
4. 结语
综上，在水利工程冬季施工作业中，应充分利用现代先进的施工设备和器械，配备专业的施工人员和技术人员，同时加强对施工作业的管理，做好准备工作和保温防护工作，保证工程施工的顺利进行，提高水利工程的质量和经济效益。
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参考文献
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［2］茹敏社，陈宇松. 水利工程施工质量控制措施及方法［J］. 科技情报开发与经济，2007.11.
［3］袁国强.关于水利工程冬季施工技术的探讨［J］. 工程科技，2009.11.
［文章编号］1006-7619（2014）11-28-845
