钻孔灌注桩的冬季施工

伴随着高速公路建设的迅猛发展,在我国的北方地区,高速公路施工要经过漫长而寒冷的冬季,由于建设工期和建设费用等原因的影响,钻孔灌注桩不可避免的在冬季施工变得越来越普遍,本文来探讨一下钻孔灌桩冬季施工应采取的各项措施.

根据我国现行《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）规定：当室外昼夜日平均气温连续五天稳定低于5℃,即满足冬期施工条件.工程进入冬季施工阶段.

(一)冬季施工的技术措施

1.混凝土冬季施工保温和加温

（1）原材料准备

为避免入冬以后进料困难、砂石料在料场或运输过程中受冻,砂石料应在入冬前组织进场；砂石料应在入冬前盖上草袋以及棉毡或采取其他措施,必须保证砂石料不受冻、温度在0℃以上,同时防止出现冰雪、冻块进入搅拌机内,给混凝土温度带来损失；防止过大的冻块堵塞砂石料输送带；防止部分冻块进入搅拌机内会很难被粉碎、溶化,严重影响混凝土质量；水泥、外加剂应在库房或暖棚内进行保温,禁止对其进行直接加温；冬季温度过低,应提前做好水源储备并防止污染.

（2）混凝土拌制

在对搅拌站进行搭设温棚保温、砂石料保持正温的情况下,混凝土拌合料要加温,拌合水加热温度根据混凝土拌合物混合温度和计算控制.水的加热温度不宜高于80℃.当骨料不加热时,水可加热至80以上,但此时要先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀,再加水泥,以免水泥与热水直接接触.当加热水不能满足要求时,可将骨料均匀加热,其加热温度不应高于60℃.

（3）混凝土的运输

a正确选择拌合机摆放位置,尽量缩短运输距离,选择最佳运输路线,缩短运输时间.

b正确选择运输容器的形式、大小和保温材料.对长距离的运输,采用混凝土输送车,容量根据混凝土施工用量和浇筑时间选择.距离较小时可采用敞开式运输车,但必须加盖隔热材料.

c尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土工作.

2.钻机操作的保温

为了保证钻机的正常运行及钻孔成桩的质量,须在施工现场设置保温大棚,将钻孔的钻机设备等置于保温大棚内；保持温度0℃-10℃,便于施工人员操作及设备的正常运转,这样也可以保证灌注混凝土入孔温度不低于10℃.

保温大棚可以用两个或几个龙门架,并通过工字钢或其他型钢搭设,外面用棉帐篷围裹.大棚内根据情况设置若干火炉取暖.

3.泥浆供应及循环系统的供热保温

在冬季施工,为了使泥浆的拌制、储存、输送、浮渣、循环的正常进行,需要采取以下供热保暖措施：

(1)拌制泥浆用的粘土应采取暖土.在冰冻前将粘土运输到现场,集大堆存放,也可以用棉帐篷覆盖,以防冻结；如发生冻结,则需打碎在拌制池用蒸汽加热使其融化.

(2)泥浆拌制池、储浆池、沉淀池均应设置暖棚,池周围用装河沙的草袋围挡.池与池之间设置火炉保暖,池内设蒸汽针.

(3)泥浆循环管路可用防寒毡包裹.每台钻机均设两套管路,一旦受冻,可以迅速更换备用管路.

4.钢筋骨架的冬季施工

在冬季施工,过低的温度将会对钢筋骨架的焊接质量产生较大影响.因此,钢筋焊接成型全过程均应采取保暖措施：加工车间应有适当的防风、雪、严寒设施.环境温度在5℃-10℃,焊接过程应采取技术措施.低于-20℃,不得焊接.焊接棚内设置取暖器或火炉,作为钢筋骨架加工的采暖房屋.

5.冬季灌注混凝土

冬季施工的关键是防止混凝土的早期受冻,必须重视水下混凝土的养护.

施工实践证明,水下混凝土一经入孔,即处于地温的蓄热养护之中,但位于冰冻线以上的桩身混凝土,必须采取可靠的早起防冻措施.例如：供热、保温、在混凝土中加入外掺剂,已减少混凝土水的用量并促进强度增加至不受冻害的限度.施工中经常采取的主要做法为：

1.混凝土灌注前,应对混凝土灌注漏斗、储料斗、导管等用蒸汽预热清洗,以减少不必要的热量损失.

2.对于冰冻线以上的混凝土可以采取堆积大堆的土,用以保持温度.

(二)冬季施工的管理措施

1.冬季施工的人员管理措施

冬季施工管理人员,通过基本知识的培训,了解冬季施工任务、特点,在组织生产过程中,能够统筹安排劳动力,及时做好冬季施工准备工作,顺利进入冬季施工,避免因气温突变造成质量事故或停工.职工劳动保护：冬季施工劳动保护用品按照所制定的劳动保护有关规定并及时发放给职工.施工现场施工、夜间测温、供暖值班人员应充分考虑棉大衣、棉(皮)帽、防滑鞋、手套、手电、试电笔等.临时供电照明线路应进行检查,不符合规定的应及时更换.职工食堂应备有保温箱,对饭菜进行保温,同时对遮盖的食品材料,要坚持消毒制度.

2.冬季施工设备的使用和维修

恶劣的自然环境给施工机械设备的施工作业带来很大困难,特别在冬季施工中,尤为突出.为了保证施工机械设备在冬季施工中能正常运转、安全作业,必须采取合理的使用方法和正确的维护手段,以充分发挥施工机械设备在冬季施工中的作用.

(1)施工机械的合理使用

在冬季施工中,施工机械设备生产效率严重下降,冷启动性能差.为了保障机械备在冬季施工中有良好的技术性能,充分发挥机械的效率,必须做到以下几点:

a.设备操作人员严格按照高寒地区的设备操作规章和维修保养规程执行,根据生产厂家对设备性能的各项技术要求进行实施.

b.正确选择适合冬季设备使用的各种油料、蓄电池等其他附件.如燃油必须使用-20～-35号柴油,机油采用冬季机油和高原低温蓄电池等.

(2)施工机械的正确维修保养

在冬季施工中,由于施工机械设备的损害较大,故障率也比较高,因此设备的维修保养工作特别重要,它是确保设备完好程度的重要手段.设备操作人员必须严格按照高原设备维修保养规程,根据生产厂家对设备的维修保养要求,由操作人员配合厂家专业维修人员进行各级保养.如日常保养、定期保养及特殊保养等,以恢复机械设备的性能.同时坚持“养修并重、预防为主”的原则,有计划地按照保养规程对设备进行技术保养,使设备经常保持清洁、整齐、润滑、安全.

3.认真做好冬季施工的管理和协调

运用全面质量管理的方法指导冬季施工管理,在冬季施工时,根据总的目标和计划安排,制定在一定时期的阶段性目标和计划、质量管理点,在各级部门之间展开,使整体形成一个从上到下、从大到小的目标链,并加强监督和控制机制.

三、冬季施工钻孔灌注桩的有利因素

1.冬季气温低,降水量少,桥位处地下水位和地表水位均接近一年中的最低水位,这样极有利于钻孔灌注桩的的成孔施工和孔壁的稳定,成孔质量好.

2.冬季大地冰封,有利于机械的安置就位和转运搬迁.

3.由于气温低,混凝土塌落度损失少,不会因为灌注时间较长而使混凝土流动性损失.

4.混凝土一旦入孔,即无受冻的可能,即使桩头在冰冻线以上,也容易采取保暖措施.

5.劳动力、原材料来源充足.

6.对于工期紧张的高速公路施工来说,由于冬季施工而缩短工期,提前交工,可使施工单位取得良好的社会效益和经济效益.