高寒地区冬季灌浆施工保温措施

陈怀玉

（中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司， 四川 成都 611130）

1 概述

果多水电站位于西藏自治区昌都县境内，为扎曲水电规划“两库五级”中第二个梯级电站，坝址以上控制流域面积 33470km2，坝址多年平均流量 303m3/s，多年平均径流量95.7亿m3。该电站以发电为主，水库正常蓄水位为3418m，死水位3413m。正常蓄水位以下库容7959万m3，调节库容1746万m3，具有周调节性能，电站装机容量 160MW（4×40MW），保证出力 33.54MW，年发电量 8.319亿kw.h。工程等别为三等工程，工程规模为中型。

果多水电站帷幕灌浆工程地质条件复杂，具有施工工序繁多，施工技术难度大、质量标准要求高、施工工期短、施工强度高、施工组织复杂等特点，为果多水电站总体施工进度中的控制性工程，起着至关重要的作用。

2 保温措施

灌浆工程是一种特殊的隐蔽性工程，质量管控的主要因素就是材料和施工方法；无论是灌浆压力控制、浆液变换控制、特殊情况处理、结束条件控制等，都要求施工的正常连续性以及人员的安全规范操作；果多水电站冬季施工时外围环境最不利的因素主要是高海拔和寒冷，所以人员、材料、机械的资源配置及保温是保证施工连贯进而保证质量的关键；以下就分别从准备、人材机的保温进行简述。

2.1 施工前准备

2.1.1 由于本工程冬季施工的高寒特性，所以在施工资源配置上需保证有一定的富裕度，以抵消高寒地区人员、设备降效而引发的工期风险，一般按 30%的富裕考虑配置，包括设备的动力等。

2.1.2 根据《建筑工程冬期施工规程》的规定，室外日平均气温连续5d稳定低于5℃或最低气温连续5d稳定在-3℃以下时，即进入冬期施工；进入冬季前，设专人负责掌控与收集当地气象资料，了解降温及寒流动态，负责测温工作，根据掌握的信息以便及时启动冬季施工方案。

2.1.3 加强冬季施工管理，对冬季施工人员进行系统培训，让全体冬季施工人员了解冬季施工注意事项，施工质量控制重点及要点，掌握冬季施工施工技术。

2.1.4 施工前根据灌浆工程量及工程规模，提前计划及采购冬季施工所需材料和准备工作。

2.1.5 制定经济可行的冬季施工保证措施和相关的应急预案，并在开工前对全体作业人员进行交底。

2.1.6 根据现场的地形条件做好系统（供水、供浆系统）的规划布置，优先选择从高到低输送次之选择由低到高输送，尽量避免平行输送布置。

2.1.7 冬期施工应遵守安全法规和规程，并成立冬期施工生产领导小组，由项目经理担任组长。

2.2 人员防冻

2.2.1 人员防冻主要是增加施工人员个人劳保防护用品，劳保应选择相对防水保暖的产品，生活宿舍配置充足的取暖设备，给员工创造一个尽可能温暖舒适的环境。

2.2.2 其次是加强对施工人员的安全防范培训和心里教育，让每一位施工人员都具备足够的防滑、防冻等防范意识，同时增强员工的潜能、激发内在动力，让员工首先是从心里战胜寒冷，以积极的热情投入到施工中。

2.3 机械防冻

2.3.1 一般防护

（1）对所有机械设备统一更换油脂、油液，如更换 68#抗磨液压油及 21#双曲线齿轮油以及重要部位轴承的润滑油脂，以此达到低温环境下减小机械的启动阻力，减少机械故障的目的。

（2）灌浆站及灌浆施工区域，全部采用Ф40钢管搭设施工保温棚，宽度为3m，高度为 4m，长度以灌浆孔轴线控制。主结构采用Ф40钢管搭设，搭设完后采用方钢捆压竹夹板铺设后外层再铺彩条布密封，最外侧采用尼龙安全网包裹捆扎，施工棚上、下游侧每三米采用12#铅丝连接地锚；钢管和方钢形成保温棚的整体框架，复合竹夹板提升施工棚的稳定及刚性并具有一定的阻燃性，彩条布主要起防风保温作用，安全网防止风对施工棚保温结构的掀扯破坏。

图2 -1 施工棚搭设简易图

（3）施工棚内每隔3米布设一个3.0kw电炉，每台电炉必须进行漏电保护器的安装，每台电炉各焊接一个1.0m高度的支架，电炉放支架上方，以防止在进行地面冲水及施工用水溅到电炉上导致漏电。

（4）当钻机停钻、检修时，另设两个 1000W 碘钨灯，对钻机机油底壳、操作手柄分别直射加温，保证机械正常使用。

（5）保温棚的进出口挂军用棉被门帘，防止棚内热量流失。

2.3.2 特殊防护

（1）对钻机等机械设备的液压系统除上述简单保温后，还需要对油泵、油箱和主液压管路进行改装后加装汽车柴油加热器、油管增温器预热器等，通过专用的变压器接入电源，以保证设备在低温环境下能正常启动运转并不会造成精密液压元件的过度磨损或损坏，达到灌浆施工的连续性以保证施工质量。

（2）灌浆泵、搅拌机和水泵的进、出浆（水）口（最低点）加装放空阀，当施工停歇时及时对设备进行放空处理，以免液体冻结造成设备损坏或堵塞。

（3）每个工作面都增设一套供风系统，并在所有浆、水管线合适位置预留接风口，便于放空后再利用压缩空气对系统进行积水排空处理。

2.4 材料保温

2.4.1 原材料保温

（1）水泥仓库采用泡沫夹心板房结构搭设，操作进出口和卸料口全部封闭或悬挂棉质门帘保温。

（2）提前将水泥运入仓库中，仓库内安装室内温度计，不间断进行温度观测，保证室内温度不得低于-1℃，若温度低于-1℃则采用油热取暖器进行室内升温。

（3）在制浆站旁放两个2000L加热水箱（加热水箱采用2mm钢板焊接制作），两个水箱内各设8个2000W电棒不间断加热，每个电热棒接独立的控制开关根据水温灵活控制，使其温度一直保持在10～30℃之间，保证制浆用水温度。

（4）水箱外面使用工业电热毯和棉被包裹，防止热量损失。

2.4.2 浆液保温

（1）对制浆水加热后需先进行水温测量，水温应尽量加热高一些，以保证浆液在输送过程中热量损失。

（2）制浆机外表面采用工业电热毯包裹，电热毯外再用军用棉被包裹，最外层采用彩条布包裹铅丝绑扎，防止施工过程中水湿棉被和电热毯。

（3）集中制浆站将原浆（0.5:1）配制完成后，并经测量能满足水泥灌浆浆液要求，方可进行输浆。搅拌槽内的浆液温度不得高于40℃。

（4）如配制好的原浆长时间搅拌浆液温度低于5℃时，则当废弃浆液处理。

2.4.3 输浆过程保温

（1）集中制浆站输送至各灌浆工作面的管路采用Ф25镀锌管进行输浆，镀锌管外表面采用发热带缠绕后外穿Ф50保温管，保温管接头处采用不干胶将两根保温管粘接。

图3 -1 输浆管路保温图

（2）配制好的原浆测量达到标准后，采用3SN3高压灌浆泵将浆液输送至各灌浆站储浆搅拌槽内。储浆搅拌槽外表面同样采用工业电热毯包裹，电热毯外再用军用棉被包裹，根据浆液温度测量确定是否进行加温。

（3）每座制浆站各配置一台4m3电动空压机，当送浆管路闲置时，或长时间不进行输浆时则进行管理清洗，清洗完后先放空再采用风将管路内的积水吹干，发热带需进行不间断的通电，防止吹过后管内有水珠结冰。

3 灌浆施工

3.1 配浆

3.1.1 原浆送至工作面后配浆操作人员需严格按照规范及记录人员的指示操作，不得随意变换浆液比级，配浆过程中及时测量浆液比重保证误差（5%）在允许范围内。

3.1.2 利用地下廊道集水井和地下孔涌水的有利条件，独立布设配浆供水系统，由于地下水和廊道内温度稳定，水温基本保持在 7℃,不需加温即满足灌浆要求，所以只需加强输送管线的保温即可。

3.1.3 浆储浆槽内的原浆根据浆液所需要求放到配浆槽内进行配浆，配好的浆液经测量达到标准方可进行开灌。

3.2 灌浆

3.2.1 灌浆施工必须完全按规范和设计要求进行。

3.2.2 灌浆管路全部采用Ф25钢编管，采用钢编管的好处在于钢编管内层与外层都是橡胶层，有利于减少温度损失。

3.2.3 灌浆过程中及时测量浆液温度，防止浆液经过灌浆管路及孔内循环后浆液温度降低。如浆液温度在持续降温，则开启搅拌槽外侧的电热毯进行升温。

3.2.4 所有灌浆设备灌浆结束后全部拆除放水，以免冻结膨胀损坏。

3.3 其他

3.3.1 所有机械设备无负荷启动后不应立即投入生产，应逐步试动作所有传动部件并预热后方可投入生产。

3.3.2 按制定工期计划合理布置资源，力求施工点少，施工速度快，缩短工期；采取必要的措施，以确保工程的施工质量。

3.3.3 冬期施工过程中，做到安全生产；工程项目的施工要连续进行，减少能源消耗。

3.3.4 及时排除现场积水、对施工现场进行必要的修整并修筑临时排水沟，做好排水措施，消除现场大范围积水现象、及时清理结冰。

3.3.5 常用管件阀门等冬季全部更换为钢件产品。

3.3.6 冬期施工现场应全天候设电工负责安装、维护和管理用电设备，严禁非电工人员随意拆改，施工现场严禁使用裸线，电线铺设要防砸、防碾压，防止电线冻结在污水泥浆中，防止断线造成触电事故。

4 结论

通过上述的保温措施，可以保证在高寒地区冬季灌浆施工时，人员和设备的安全可靠作业，保证了灌浆施工及各工序衔接的连续性，从而从基本施工环节保证了灌浆作业的施工质量以及各种施工资源的安全。