隧道冬季施工

同源高速公路路基桥隧工程第六合同段

水头隧道冬季施工方案

福建省闽西交通工程有限公司 同源高速公路路基桥隧工程第六合同段

2010年9月25日

同源高速公路路基桥隧工程第六合同段

水头隧道冬季施工方案

一、编制依据

1、《两阶段施工图设计》路基第六合同段第三册隧道工程； 2、《混凝土冬季施工规范》； 3、隧道所处位置气候及水文条件； 4、《山西省隧道工程施工强制性标准》； 5、《隧道施工规范》。 二、工程概况

1、北水头隧道位于山西省大同市浑源县北水头村，年平均气温6.2度，大同市历年最低温度-27.4度，其中浑源县历年最低温度-30.6度，其中2010年大同市冬季最低温度为-27.2度，浑源-30度。

该隧道位于中温带大陆性季风气候,冬季寒冷少雪而又漫长,风沙大，蒸发量大，地形复杂而气候差异较大。年均匀降水量429.4mm，年平均气温6.2度，全年日照时间2696.9小时，最大冻土深度140厘米。

2、水头隧道位于浑源县南榆林乡东圪坨至东水头村之间，隧道所穿山体为六棱山南麓的厚层黄土覆盖的基岩残丘区，隧道设计为左、右线分离，两洞之间左侧边墙最大间距为35m。我标段起点桩号为K27+700，右线全长1420m，左线全长1465.882m，单洞长度为2885.882m，终点桩号为K29+120(右)和SZK29+172（左），顶板最大

埋深93.5m，位于K28+320处。

三、冬季施工原因

因工期要求异常紧张,加上该地区冬季漫长(一般情况下从本年11月15日至来年3月31日),因此为满足工期要求,冬季必须进行隧道开挖、初支及二衬混凝土施工。根据规范规定当工地昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值)连续3d稳定低于5℃或最低气温低于-3℃时,按照进入冬季施工考虑。根据当地情况一般从本年的11月15日至次年的3月31日按进入冬季考虑,根据实测情况今年从11月初即按进入冬季施工考虑。 四、施工方法 1、施工准备 （1）收集气象资料

预先收集当地气象台历年气象资料,及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态,便于提前安排施工,做好各种预防准备工作。 （2）根据本工程的具体情况,制定相应的冬季施工方案和防护措施,并在冬季来临前完成对相关管理和作业人员的冬季施工技术交底、质量控制措施交底及相关安全知识培训。

（3） 根据施工方案提前准备好足够的保温物资(如棉被、保温板、门帘等)、保温器材(如锅炉、电热棒、电暖片等)、供热能源(如煤炭、木材等),建设冬季施工材料料暖棚及机械保温房，建设隧道洞内混凝土搅拌站，为冬季施工的正常进行打下良好的基础;对搅拌系统、运输机械、作业设备、管线等进行全面检修,更换老化元器件,同

时备用一定数量的易损零配件;结合机械设备的换季保养,及时更换润滑油;对使用防冻液的机械设备确保防冻液符合当地防冻要求,未使用防冻液的机械设备采取停机后排放冷却水或进入暖棚车间等防冻措施;对罐车配备防滑链,罐体加装保温棉等。 2、施工方案 （1）高压风道保温：

空压机房采用活动板房，集中供给隧道施工内高压风，空压机房室内配两个中型火炉 ，使站内温度保持在0度以上，压风站至洞口的风管主要是防止气体冷凝后在管内积水结冰，以致供风不畅或管道冻害造成风管破裂，室外管道除大部分埋设在冰冻线以下外，其余小部分外露管道设防寒海绵套包裹，并在洞口处管道最低位置设置放水阀，每工作班结束后，打开放水阀，迅速排干管道内残留水份。

（2）通风保温措施：

本隧道左右洞均单独设通风机各一台，冬季施工时在洞外风机搭建活动板房保温，设进扁平进风口，风机房内设暖气，保证与隧道内供暖系统联成整体，确保送入隧道的新鲜空气在0度以上。

（3）混凝土保温措施：

冬季混凝土施工主要是做好保温工作,而要做好保温工作,则必须确定保温方法。本工程保温分洞外保温和洞内保温。洞外主要是对拌合站进行保温,洞内主要是确保二衬浇筑工作面的温度。

洞外保温:

对整个冬季施工混凝土所用砂、石原材料及水泥（袋装）搭建材

料暖棚，并做好冬季施工砂、石料储备，尤其是砂的储备工作，在10月底完成所有冬季施工用砂的进场储备工作，搭设暖棚进行包封,暖棚骨架为彩钢板结构,内撑钢架支撑，棚顶及四周安设保温墙,棚内设暖气，室内加设一层塑料布,保证不漏风。

棚内设砂石料存放区、袋装水泥存放区、外加剂存放区(材料存放场地满足浇筑一模二衬混凝土的使用量,并略有富余)。整个保温棚共设1个进出口，进出口采用活动推拉门,并安排专人负责推拉和开启,最大限度减少棚内热量的散发。棚内采用干式热风炉加热骨料及布暖气片进行室内温度调整,安装暖气片采用1t锅炉送水加热。保证砂石料加热到10℃以上,暖棚内温度不低于5℃(当棚内温度低于5℃时采用加设电暖气满足要求)。

砂、石料储备暖棚共设两处，一处设在K29+350左侧，挖方路基距中心线100m处，另一处设在同源第六合同段项目部前50m（现有搅拌站存料场），搭建暖棚面积约8000-10000m2,包括供暖系统约需资金80万元。

由于冬季施工拟在左洞内另设搅拌站，设搅拌机1000L一台，故不考虑搅拌站的保温措施。混凝土原材随时保证洞内存储量，第一是保证混凝土浇筑连续，第二是保证原材预热期，确保满足冬季施工时的热工要求。

洞内保温:

主要采取在洞口挂保温门帘,洞内浇筑工作面用电暖炉加热,台车面板上挂设电暖片的方法,洞口段洞内设暖气片，锅炉系统供暖保证

洞内温度不低于5℃。为防止洞内输水管路受洞外的影响导致堵塞或不畅通,保证掌子面正常施钻,洞外输水主管路均采用保温材料包裹,高压水池亦采取覆盖保暖措施。

4、混凝土施工

（1）拌制:混凝土在拌合站集中拌制,拌制前做好试验调配,尽量选用较小水灰比及坍落度。并延长混凝土拌制时间,严格控制混凝土出机温度和混凝土入模温度。

（2）运输:采用罐车运输,罐体外用保温棉套包裹保温,并加装防滑链防滑。为确保混凝土热量尽量少散发,过程中采取了相关措施减少混凝土在罐体内等待时间。

（3）入模及振捣:混凝土采用泵车入模,50振捣棒分层振捣密实,严格控制每层厚度及振捣间距、振捣时间,并不得漏振和过振。

（4）拆模及养护:当混凝土强度达到8MPa时开始拆模,拆模时做好环境温度与混凝土温度的测量,防止温差出现收缩裂纹。养护采用喷洒混凝土养护液进行养护。 五、冬季施工保证措施

1、冬季施工技术措施 （1）原材料要求

进场骨料不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。暖棚外的砂石料运输车辆做好防雪遮盖。

由于冬季道路结冰,散装水泥运输困难,故采用袋装水泥。进场的水泥及外加剂存放在相应暖房内,做好相应防潮工作,暖棚内存放量不

少于一个周转期的水泥和外加剂,材料供应部门确保暖棚存储量,保证拌制混凝土时水泥及外加剂温度均在5℃以上。

（2）混凝土配制

配制混凝土时,要优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,我标段拟采用普通硅酸盐水泥;选用较小的水灰比和较小的坍落度,一般情况下水灰比要小于0.5,并将根据实际情况进行适当调整。坍落度控制在14-16cm。

施工前对水及骨料进行了热工计算和实际试拌,确定了满足混凝土浇筑需要的加热温度后方可进行施工。根据规范要求及现场实际情况,确定了如下三个温度指标:

混凝土出仓温度须大于10℃,混凝土入模温度须大于5℃,浇筑混凝土工作面环境温度须大于5℃。

为此通过热风炉对砂石料进行加热,通过锅炉对拌合用水进行加热。根据现场以往施工经验确定,热风炉在拌制混凝土前4小时开始加热时,能保证暖棚内温度达到5℃以上,砂子能达到7-8℃,石子能达到10-11℃,此时水温加热到35℃时,出仓混凝土温度即能保证达到10℃以上，以上在施工过程中根据实际进行调整。

为保证砂石料及水泥、外加剂搅拌均匀,混凝土拌制时间必须延长至120s。水泥不得直接加热。水温控制在35-38℃之间较好,不宜加热太高,否则搅拌等待时间过长,影响施工效率,同时影响混凝土质量。搅拌用热水储备箱设在锅炉房内,先将热水放入储备箱内然后加入冷水调温,过程中由专人做好测温记录,保证入仓的拌合用水温度的基本

稳定。

（3）混凝土运输

罐车外包裹棉被,并尽量缩短运输时间,缩短混凝土在罐车内的存放时间。采取的措施是当浇筑工作面罐车内混凝土还剩1/3左右时,现场通知洞内搅拌站开始拌料,等现场混凝土料放完,罐车回到搅拌站时,新的一车混凝土基本拌制完毕,直接发车到浇筑工作面,尽量减少一切中途和现场停留时间,最大限度减少混凝土热量损失。

（4）混凝土浇筑

混凝土浇筑前,做好现场测温记录,当温度低于5℃时应启动加温设施对作业环境进行加热升温,直至达到要求并维持在这一温度以上后,通知搅拌站开始拌制混凝土。加热设施采用在二衬台车上拱腰以下部位每隔1-1.5m挂设暖气片,梅花形布置,在洞口挂设门帘进行保温。

混凝土到场后先进行测温,并做好测温记录,然后测坍落度,满足要求后进入泵车,否则退回搅拌站重新进行处理。由主管工程师现场跟班作业,要求对到场的每车混凝土都必须进行测温,以确保混凝土入模温度。

加强混凝土振捣,振捣棒应垂直插入,快插慢拔,每层混凝土控制在30cm左右,振捣棒移动间距控制在25-30cm左右,做到不漏振、不过振,确保混凝土密实。混凝土密实的标志是混凝土不再下沉,表面变得平坦并泛浆。

（5）混凝土养护与拆模

隧道洞门挂设防寒棉帘,车辆进出时方打开,其它时间封闭保温。 混凝土浇筑完毕后派专人进行环境温度测量,要求环境温度不得低于5℃。当环境温度低于5℃时,则及时启动暖气片进行加热,保证环境温度始终维持在5℃以上。

当混凝土初期强度达到8MPa以上时可以拆除二衬模板,拆模后及时检查混凝土表面,无质量缺陷时立即喷洒养护液进行养护,同时做好测温记录,防止混凝土表面出现收缩裂纹。 2、其他施工保证措施

（1） 成立精干、高效、责权明确的冬季施工领导小组,由项目经理任组长,项目副经理、总工程师任副组长,各部门负责人为成员,负责冬季施工的组织和管理。明确各部门各岗位职责和权限,制定考核奖惩办法,确保冬季施工顺利实施。

（2） 做好人员详细安排,明确各工序负责人,尤其是保温控制及测温记录人。如洞内搅拌站进料口、罐车进出口的及时开关,砂石料测温记录,混凝土出仓、入模及现场环境测温记录,锅炉水测温记录控制,搅拌站管理协调,现场管理协调等明确相关责任人,做好统一管理工作。现场所有测温数据必须记录在册,测温记录人必须签字,并将测温记录装订成册备查,对混凝土入模温度必须每车测量。

（3）各部门做好协调管理工作,如物资设备部、试验室、工程部等相关部门应紧密配合,加强协调,保证施工现场顺利运转。 六、施工注意事项

1、加强保温工作,尤其是对暖棚等应经常检查,对漏风之处应及时

修补。

2、切实做好测温工作,确保混凝土入模及环境养护温度达到规范要求。

3、搅拌用水不宜加热太高,当水温加热超过40℃时,搅拌必须分段进行,先搅拌砂石料(50s),然后加入水泥及外加剂再进行搅拌。如一次性加入搅拌对外加剂性能将产生影响,拌制的混凝土保水性差,振捣后在混凝土表面易出现渗水沟并泛砂现象,应引起重视。

4、在雨雪天气,运输车辆要加防滑链,以防因路滑引起交通事故。 5、便道局部危险地段要加强防护,做好警戒标识。

6、冬季取暖严禁私拉乱接电,防止出现短路导致火灾或人身触电伤亡事故。

7、严格执行各项保温措施,从人、机、料、法、环等方面进行全面、充分的准备和严格落实到位。