严寒区深基坑支护体系越冬防护"暖棚法"施工工艺

李成栋 安灵健

【摘要】目前，严寒区各大城市高端项目不断呈现，对于严寒区深基坑支护体系越冬防护技术问题，本文提出了一套较先进且可行性非常高的施工工艺，对于日后此类工程施工有较强的指导意义。

【关键词】严寒地区 深基坑 越冬防护

前言

支护桩+锚索体系在负温环境中越冬，结构长时间暴露于室外，在此条件环境作用下极易产生如下质量事故：（1）雨雪、寒风对支锚体系的侵蚀以及雨雪冻融循环造成系统土层破坏、失稳；（2）基坑侧壁积水（水分未及时排除）产生冻胀对护壁桩产生破坏。经过对严寒区等地区深基坑考察，通过研究对支护桩侧面搭设棚子并加热，使支护桩表面不因寒冷而冻冰，使水分及时排除避免冻胀，以保证支护桩+锚索体系越冬后的稳定性。

一、工艺原理

沿基坑四周在支护桩侧面用钢管搭设架体，架体外侧覆盖一层50mm棉帘和一层三防布（防火、防雨、雪）整体对侧壁支护桩进行防护，用于防止防护棚内温度散失及外侧防火、防雨、雪。棚内采用电热机进行加热，棚内设置测温点及36V低压照明系统。

图1-1工艺原理示意图

二、施工工艺流程及操作要点

2.1施工工艺流程

暖棚主要施工工艺流程见图2.1-1。

图2.1-1施工工艺流程图

2.2施工操作要点

2.2.1施工准备

暖棚搭设采用直径48mm，壁厚3.5mm钢管进行搭设，搭设前基础进行硬化，施工排水沟。

针对支护桩在渗漏点处采用φ50PVC管，将水引流至排水排水沟：

图2.2.1-1架体剖面图

2.2.2架体连接件拉拔试验

暖棚架体连接件采用在支护桩上施工膨胀螺栓进行连接，施工前进行膨胀螺栓拉拔试验，保证暖棚架体的稳定。

5.2.3架体搭设

支护体系的外防护架可采用双排钢管进行如下搭设：

图2.2.3-1架体剖面图

图2.2.3-2架体立面图

2.2.4架体验收

暖棚架搭设完毕后首先自检，合格后现场进行联合验收，验收合格后进行下一道工序施工。

2.2.5外防护材料安装及固定

架子验收后，进行外防护材料覆盖施工。为保证防护棉帘子上侧与架体完好的固定，棉帘子选材4米宽，10米长的材料，上下分两段固定于架体上，同时将棉帘子上侧卷上钢管，并用铁丝固定。

图2.2.5-1暖棚防护材料安装图

2.2.6棚内低压照明系统安装

为保证维护人员进行测温及防护体系的维护，架体4侧，设置照明点，高度为距离地面3m处，照明用电采用低于36V的安全电压，并用防水灯罩罩住灯泡。（具体布灯数量根据棚内灯光辐射范围进行布置）

2.2.7电热机安装

根据热风机型号及散热量配置设备。现场封闭一块区域做测温试验，封闭区域连续加热5天，理论与实际结合实测出整个暖棚需要热风机的数量。

2.2.8测温仪安装

为保证棚内温度的准确测量，棚子内每侧悬挂4个酒精温度计进行测温，温度计设置架体横杆上，距离地面约8m左右，靠近支护桩一侧，折返梯内从上到下设置4处测温点方便人员进行测温，维护人员每天注意天气变化情况，根据天气情况定时进行棚内温度测量。

测温频率：每天进行4次测温，分别为：早10时、午后14时、晚20时、凌晨6时，进行测温并记录。

图2.2.8-1测温起止时间表

每天监测温度时由业主、监理、项目部三方见证下进行测温，并形成测温记录，记录上三方进行会签。

3、材料与设备

3.1材料

主要材料见表3.2-1。

表3.2-1主要机具设备表

序号

材料

选用要求

1

热风机

根据架体体积、地域性温差及热风机性能（散热量、送风率）选择热风机类型及数量，同时有相应的产品合格证及检验报告，保证热风机合格。

2

温度计

选择酒精温度计，保证在严寒区使用时温度计的正常使用，选择通过ISO9001标准验证的合格产品。

3

钢管

钢管选用Q235（A48×3.5mm）必须符合国家现行标准《热轧等边角钢 尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 9787-1988的要求，具备相应的产品合格证、检验报告，保证进场的钢管均质量合格。

4

三防布、防火网等

三防布（防火、防雨雪）、外用防火用网子等其他材料均需检验为合格品方可进场。

3.2机具

主要机具设备见表3.2-2。

表3.2-2主要机具设备表

序号

机械设备名称

型号

用途

1

射釘枪

用于冠梁处材料固定

2

切割机

钢管切割

3

小推车

材料转运

4

扭力扳手

AC750―2000

螺栓紧固

5

电钻

螺栓孔位开孔

6

热风机

棚内加热

7

温度计

棚内测温

4、质量控制

4.1质量标准

暖棚加热保证内部温度在0℃以上，保证基坑侧壁积水及时排除，使支护桩表面不因寒冷而冻冰，使水分及时排除避免冻胀，以保证支护桩+锚索体系在越冬中质量保证。

热风机施工及棚内照明用电符合《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005规范要求。

暖棚架体搭设应符合《建筑施工扣件式钢管架体安全技术规范》JGJ130-2011和《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91规范要求。

施工应符合《建筑工程冬期施工规程》JGJ/T104-2011规范要求。

4.2质量控制要点

4.2.1材料控制：热风机、用电开关、电线及照明设施均采用合格产品，保证棚内用电安全及升温质量。

4.2.2暖棚架體搭设必须执行《JGJ130-2011》规范中搭设及后期拆除的要求。

4.2.3暖棚内照明采用36V低压电，热风机用电按《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）。

5、安全措施

为保证施工的正常进行，应采取如下安全措施：

5.1施工前进行一次全面的安全生产教育，增强安全生产意识。做好安全交底，并有书面记录。

5.2工程坚持防火安全交底制度，电焊施工作业一律要先办动火证，派专人看火并配备一定数量的灭火器。

5.3架体搭设属于高空作业，施工人要系好安全带，防止人员坠落。

5.4所有用于现场施工的机具如电焊机、切割机等进场前必须经相关人员检验合格后方可使用。

5.5现场用电杜绝乱接乱拉，要统一服从现场安全用电管理，且三级箱必须经过安全员检验合格方可用于现场施工。

5.6架体留置一定的通风口，测温时先进行通风，热风机燃料部完全燃烧产生有毒气体对人体产生危害。

6、环保措施

6.1作业前清理作业场地，下班后整理场地，不要将材料工具乱放，在作业中断或结束时当天清扫垃圾并投放到指定地点。

6.2夜间进场材料文明装卸，加强进场材料二次包装工作，确保装卸噪声低于当地规范要求。

6.3选择质量好的煤油，使热风机内燃料充分燃烧，避免污染空气。

6.4替代传统煤炉加热，降低硫化物、碳化物的排放，优化施工环境。

三、结束语

传统火炉暖棚施工，消耗大量燃煤，占用不少人工，而本文提出的电加热暖棚，经过测算和实际应用，能有效起到降本的作用。

针对周边深基坑越冬项目调查，深基坑支护体系越冬损坏率达90%以上，造成不同程度的财产损失，此工艺以少量防护投入避免了更大的经济损失，同时先进的施工及管理，使施工单位在越冬防护的预见性上得到开发商的良好评价。

参考文献

[1]《建筑工程冬期施工规程》（JGJ/T104-2011） 中国建筑工业出版社

[2]《冬期施工手册》 项玉璞 中国建筑工业出版社 2005

[3]《冬期施工禁忌手册》 项玉璞等 中国建筑工业出版社 2002

[4]《冬期施工细节评解》 陈铭义 机械工业出版社 2009