针对高原高寒多年冻土区的桥梁桩基冬季施工技术措施

针对高原高寒多年冻土区的桥梁桩基冬季施工技术措施

杨维旭

云南建工集团第十建筑有限公司云南省昆明650000

【摘要】在我国的高原地区，由于地势高、缺乏氧气且气候恶劣等特点，其土地因常年寒冷形成冻土，质地坚硬难以挖掘，这对我国的桥梁施工建设提出了巨大的考验。本文主依据在高原地区香丽高速公路施工的经验，对其施工的技术进行了探讨分析，并为其桥梁施工提出了一些可行性的建议，帮助施工队伍在高原高寒地区进行桥梁施工建设。

【关键词】高原高寒；冻土区；桥梁桩基；技术措施

1、概况

香格里拉地区属于温带和寒带季风气候，具有季节变化不明显，年温差小而日温差大，雨季分明和高山地区高差大，气候垂直变化极为显著等特点。年平均降雨量不大，为800～1000毫米，且80%以上集中在5～10月的雨季；施工所在地海拔为3280m～3300m；冬季雪期较长，整个冬季比云南省别的地区要长得多，根据了解当地居民情况，11月到来年的3月中旬属于冬季。年平均气温5～14℃，最热月平均气温13.2℃，最冷月平均气温-3.8℃。

区域内水系发育，水资源较丰富，线路区河流主要分布于金沙江水系，包括金沙江及其支流冲江河等，江河狭窄，谷坡陡峭，水流湍急，河流主要沿线路区山涧沟谷分布，河水流量随季节变化明显。

2、具体技术方案措施

按照相关规定，当出现昼夜平均气温连续五天低于5℃或最低气温低于-3℃时，必须采取相应的冬季施工措施。为保证本工程质量和工程进度，需要做好冬季施工安排，特别是做好各种工程项目的混凝土施工工期安排。

2.1拌合站冬季施工技术措施

本合同段桥梁施工所用砼都用商品砼，由商砼公司提供，但砼必须符合以下要求及砼生产、运输需采取以下技术方案措施。

①拌合用水的加热及保温措施：拌合用水符合行业标准《混凝土行业用水标准》，必要时，拌合用水采用向水箱内通蒸汽加热，水箱四周及顶口用棉被保温。冬季施工时保证水温在40℃～60℃之间，具体根据砼浇筑时的运输距离，入模温度要求等进行热工计算后确定。

②主机房的保温：主机房挂棉门帘封闭严实，确保主机房温度保证0℃以上，以保证拌料系统正常运转。

③砂、石料的上料及保温措施：砂、石料需堆放在保温的封闭仓库内，配备加温设施。如遇到0℃以下的气温，必须进行加温，使砂、石料温度保持在零度以上。

④拌和系统水管道及外加剂管道购买岩棉管进行保温。防止水管被冻。

⑤对所使用的外加剂：粉剂只采取保温措施，水剂进行予热，将存有水剂的容器放入热水中进行加热，加热后外加剂的温度在30℃～40℃之间。

⑥定时进行砼出机温度、拌合水温及骨料温度的检测监控，并作好记录以便及时调整。

2.2冬季砼搅拌施工技术措施

混凝土的拌合以尽可能减少热量损失为原则，避免水泥发生“骤凝”；其投料顺序为：砂石料→水→外加剂和水泥。

①为保证混凝土强度顺利增长，冬季砼施工首先对水加热，如水加热至40℃～60℃。先进行砂、石按配合比进拌合仓，再加热水进行拌合，并测量拌合物温度，其温度不能超过35℃.多次试拌，确定热水温度。但在任何情况下严禁将水泥加热；为了防止水泥出现假凝现象，控制搅拌机内砂石和水的混合温度不超过35℃，。

②混凝土拌合时间应较常温拌合时间略长，一般可延长50％左右。开始拌合前先用热水对拌合机内冲洗预热。

③为避免热水直接与水泥接触，投料顺序为：先投放砂、石和用水量的3/4搅拌，再加水泥搅拌，最后加减水剂溶液和剩余的水搅拌。

④拌合混凝土时，要保证出罐温度不小于+10℃，入模温度不小于+5℃。

⑤砼所用骨料必须清洁，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的砼中，骨料中不得混有活性材料，以免发生碱－－骨料反应。

⑥施工现场温度必须达到要求，防止受冻。搅拌站应派专人负责堆放仓和水池温度的测量和加温，确保环境温度。应保持室内温度高于5℃，并做好防冻保温措施。

⑦搅拌混凝土时应注意及时补水，并确保灌注混凝土时水温符合要求。

⑧混凝土搅拌完毕后，立即按规定数量补充砂石等地材，以保证砂石料有足够的温度回升时间。

2.3混凝土运输的保温措施

混凝土输送车采取包裹保温措施。混凝土输送管用5cm厚棉被外加防雨布包裹保温，选择最佳路线，缩短混凝土运输时间，混凝土运输车尽可能直接到达浇筑现场的输送泵位置，减少混凝土装卸次数。以确保混凝土入模温度。同时要控制好砼灌车到达现场的时间，不能到达现场后过多的等待，以免砼热度的损失。

3、钻孔灌注桩施工现场技术措施

3.1钢筋施工

钢筋加工在白天气温较高时段进行，下料、绑扎、焊接都在搭建好的保温棚内进行，温度低于0℃时，棚内架设火炉，确保焊接时棚内温度高于0℃，并做好防火措施。桩基钢筋笼统一在加工棚内分段整体成型，运至现场拼接。用25～30吨吊车，起吊、下笼。

3.2钻进成孔

①钻头更换后及时清理钻头上的污泥，以便下次使用。

②护筒开挖前要测量冻土层的厚度（挖探坑测量），在桩基桩位先进行人工挖孔，浇筑钢筋砼护壁。深度根据冻土层厚度确定，为保证护壁伸入到冻土层以下及护壁能起到保暖隔水的作用，护壁深度在2～3m，厚度在0.4m。

③钻机挖出的钻渣及时清运至指定地点，不得在施工现场长时间堆放，以免冻结后清运困难。

④钻机现场在泥浆池上搭设简易保暖棚，根据气温不同，必要时在泥浆池棚内架设火炉，确保泥浆泵正常工作。钻孔作业连续进行，以防供浆管路冻结影响施工。

⑤钻孔灌注桩的施工必须设置泥浆池和泥浆沉淀池，及时把沉渣清运至指定位置，在砼浇筑时把泥浆清运至指定位置，严禁乱排泥浆、乱弃沉渣。

⑥加强钻孔设备日常检修保养，保障施工设备正常运转。

3.3混凝土的浇筑

灌注桩基砼选择在一天气温较高时段进行，即一天早上10：30至下午17：00时段。浇筑桩基砼时还要注意以下要点。

①运输到现场的混凝土保证其均匀性和规定的坍落度、砼流动性等水下C30砼的指标，灌注时混凝土的温度不低于5℃，保证灌注混凝土的连续性。

②水下混凝土尽量安排在白天及气温较高时间段进行灌注，大风、大雾及雨雪天气不安排施工。在水下砼浇筑前，需进行对成孔孔内温度测量，分5m间距进行温度测量。如孔内温度平均低于5℃则建议停止砼浇筑。

③根据施工现场与商品砼拌和站的距离，测算好砼灌车运输时间及到达时间间隔，合理安排好灌车到达施工现场时间，保证砼浇筑的连续性、紧凑性。不能让砼灌车到达现场等待时间过长，以免砼热度损失。

④现场质量控制，砼运输到现场都按要求进行入模前的温度测量，保证入模温度不低于+5℃。要控制好桩顶的砼浇筑高，需比设计要求砼浇筑至设计桩顶标高高出0.5m～1.0m的基础上高0.5m，即浇筑砼比桩顶设计高程高1.0m～1.5m。保证设计桩顶砼不受冻；

3.4混凝土养护

桩基砼浇筑完护筒拔出后，要对桩头进行一定时间的保温，具体措施是：在砼浇筑完（下午5：00～5：30）开始在桩基桩孔位置生火保温至第二天早上10：00。方法是做直径=桩径+0.8m，高1.0m左右，顶部盖严并留通风口的钢筋柱体用彩钢瓦进行包裹，在柱体外再棉被包裹；在柱体内用2～3个火炉生火加热保温至第二天早上10：00左右。保证桩基桩头部分砼在初凝时温度在5℃以上。第二天10：00点后对于灌注完毕的桩基如果桩顶标高较高或在冰冻线范围内，必须对桩头混凝土部位进行回填土保温养护。桩顶露出地面的要采取保温棉进行覆盖并在覆盖层上填土进行保温养护。保证混凝土桩头凿出后无受冻，桩基强度质量合格。

3.5施工机械防冻措施

⑴、进入冬期施工后立即对各种施工机械进行一次全面检修及保养，排除故障隐患。

⑵、每天收工前将机械各管道内的水放出来，以免冻裂管道，必要时加注防冻液。

⑶、派专人经常检查、保养，对砼运输罐车全部采用-10#柴油，防止机械油路冻结堵塞，确保各种施工机械正常运转。

4、冬期施工质量保证体系

4.1建立完善的质量保证体系

项目部由项目经理，总工程师，质检工程师主抓质量，项目下设工程部负责工程质量工作，各工区设质量检查员把握工区质量关。各工程段、工班、组、操作工人各自负责本职工作的工程质量，组成从上到下完整的质量保证体系。经常性的组织进行质量教育，提高全员质量意识，制定有自检、互检、工序交接检查的办法和质量否决权办法。

4.2实行质量岗位责任制

从项目经理、副经理、总工程师、质检工程师和技术管理人员，各工区负责人、质检人员、技术员和下属的工段长、班组长、操作工人，均实行全员质量岗位责任制发生质量问题或质量事故，根据三不放过的原则（不查清楚原因不放过，不处理好不放过，不受到教育不放过）进行处理，并进行奖罚。

4.3抓住冬期施工的特点对全体施工人员进行专项质量教育，严格按既定方案执行，狠抓施工现场落实情况，确保冬期施工工程的质量。

5、结语

对于高原高寒地区的工程建设是促进当地发展的重要工程项目，其建设的必要性毋庸置疑。但在恶劣的环境中对于工程的实施更应当采取一定的技术措施，要在保障当地生态环境没有遭到破坏的前提下，对工程的质量和技术不断地提升，促进桥梁施工建设的发展，进而促进高原地区其他方面的共同进步。

参考文献：

[1]于居洲.高原高寒多年冻土区的桥梁施工技术[J].冰川冻土，2006，04：596-601.

[2]李力，王伟.高原高寒多年冻土区的桥梁施工技术[J].中华民居（下旬刊），2014，09：268-269.

[3]朱玉峰，武成平.高原冻土区桥梁基础施工技术[J].山西建筑，2004，05：126-127.