冬季-10℃以下严寒地区隧洞开挖及衬砌施工技术

冬季－10℃以下严寒地区隧洞开挖及衬砌

施工技术

刘俊景

（中铁二局第五工程有限公司）

【摘要】本文从施工用水、风水管线、拌和站、洞内保温、现场保温、道路场地维护、施工机械及车辆等方面进行处理，较好的解决了冬季－10℃以下严寒地区隧洞开挖及衬砌施工中存在的问题，

取得了较好的施工效果，为高寒地区类似工程施工积累了经验。

【关键词】输水隧洞严寒地区冬季施工

由于现有的冬季施工的经验均停留在温度为-5℃以上的条件下的，缺乏-10℃以下的严寒地区的冬季施工的经验和先例，同时冬季严寒地区隧洞内温度控制及混凝土养护国内外也没有较成熟的经验和实例，可以说严寒地区冬季施工输水隧洞基本上无经验可借鉴，困难很大。

1工程概况

辽宁大伙房水库输水（二期）工程隧洞段位于辽宁省抚顺市，抚顺市地处辽河中下游地区，属温带大陆性季风气候，冬季严寒。该地区初霜及终霜约在9月上旬至次年5月下旬。冰期一般为10月下旬封冻，次年4月上、中旬解冻。隧洞段工程区内标准冻结深度1.2m，最近10多年记录的最大冻土深度1.43m。

2 冬季施工的必要性

在辽宁地区，一般到冬季后，所有建筑工程均停工，极少有冬天还继续施工的工程，但本工程由于受工期影响，冬季必须连续施工。隧洞为有压隧洞，对二衬混凝土的要求高。冬季施工措施的到位与否，决定了在冬季施工时段的二衬质量。隧洞冬季施工区别其它建筑物的是，混凝土工作面在地下，工作面的条件相对较好，主要的困难在混凝土的生产和运输过程。

3 输水隧洞冬季施工保温措施

3.1 施工用水

各支洞高位水池埋在地下，只需在水池盖采取保温措施，高位水池在水池盖上填 1.5米厚的覆盖土。

管线采用保温棉被包裹外缠一层塑料薄膜，埋至地下并填土覆盖。抽完水后将水管内的水放空，避免因气温过低而冻管。

3.2 供水、排水、供风管线

供风、供水、排水管线采用岩棉管保温，岩棉管厚5cm，外面包裹塑料薄膜，并用稻草绳紧密缠绕。在进洞30米温度达到正温以后，供水、排水、供风管线不需采取保温措施。排水用4寸钢管直接引到排放地点。冬季到来前,将已停用的供、排水水管中的水排放干净，避免受冻将水管冻裂，影响以后使用。

为保证冬季施工排水畅通，防止各支洞施工区洞内排水从支洞排到洞外，在冬季对支洞排水管线进行改线施工，将支洞施工区的洞内渗水从各支洞出口排除。

3.3 拌和站保温

拌和站采用暖房进行保温，保温房长32m、宽18m、拌合机部位高8.5m、料斗部位高6m，将拌合系统和拌合机料斗统一覆盖起来进行保温，主体结构采用保温板，骨架为钢结构，顶板为一面坡形式。在拌合站暖房内设一台0.5m3的蒸汽锅炉用来保持拌合站内的温度及加热混凝土拌和用水，锅炉人员实行2班倒制度，每班设置两名锅炉工，锅炉工持证上岗。

3.4 料仓

骨料仓采用砌保温棚的方式进行保温，保温棚下部分采用浆砌石，砌筑高度为 1.2m，浆砌石中间预埋4″钢管，上部采用脚手架钢管做支撑结构，外铺一层板皮，板皮间隔30cm，板皮外铺一层草垫子，最外面包裹一层彩条布，绑扎采用8#铅丝。骨料仓尺寸为10.5m×14m ×6m（长×宽×高），料仓口设一扇大门，大门采用对开式，骨料仓保温棚内加温采用在四个角各设置一座火炉，保持保温棚内温度。

3.5 混凝土拌和

拌和混凝土前，应用热水冲洗搅拌机，并将积水排除，使拌和机处于正温状态，混凝土拌和时间应比常温季节适当延长20%～25%。提高混凝土的出机温度，考虑用热水拌和，水泥不得直接加热，用热水拌和，水温一般不宜超过60℃。超过60℃时，应改变拌和加料顺序，将骨料和热水先拌和，然后加入水泥拌和，以免水泥假凝。

3.6 混凝土材料运输

混凝土运输采用混凝土罐车，在大罐上包裹棉被保温，确保混凝土运输过程中温度损失最低，并尽量减少倒运次数。在停运后，恢复运输前应先用热水给运料车加热。

3.7 冬季施工骨料储备

冬季储存砂4280m3，小石2822m3，中石3332m3。骨料表面铺设双层草帘子，在草帘表面加盖一层彩条布，并且在下完雪后，及时清扫骨料堆上的积雪，防止积雪融化后，冰水受冷后在骨料表面形成冰壳。彩条布在铺设时应有一定坡度，可以排掉积雪融水。草帘子、彩条布在铺设时应搭接严密，防止积雪融水漏入骨料表面。

3.8 洞内保温

隧洞洞内保温分为三个部位，第一部位在2#洞上游混凝土施工部位的前10m处设一道封堵布，设置2座焦碳炉；第二部位2#洞下游混凝土施工部位的前10m处设一道封堵布，设置2座焦碳炉；第三部位在2#洞洞口安装一扇大门，大门骨架用脚手架钢管，外面包保温棉被。并在门后各设置2座焦碳炉。焦碳炉排烟用炉筒直接排到洞外，安排专人对焦碳炉进行检查，添加焦碳，保持洞内温度。在车辆进出后及时将大门关好，以提高洞内保温效果。

混凝土浇筑面设置2座焦碳炉，保证混凝土浇筑面的温度。

在洞口、作业面及分界面因设置焦碳炉均设置专人看管，每个工作面每班设置2人，每天2班倒。

3.9 现场办公

在每个值班室用2～3个2kw电暖气取暖，并在窗户上钉透明塑料布，门上挂棉被门帘来提高保暖效果。

现场施工人员宿舍采用锅炉供暖，在入冬以前将0.5m3锅炉和1.5寸供暖管路铺设完成，并试验通水，锅炉人员实行2班倒制度，每班设置两名锅炉工，锅炉工持证上岗。职工宿舍窗户上钉透明塑料布，门上挂棉被门帘来提高保暖效果。

3.10 道路、场地维护

及时对施工场地内道路上积雪进行清理，并在表面撒炉灰渣防滑。将现场的积水及时清理干净，防止场地积水因温度过低时而结冰，造成安全隐患。

3.11 施工机械和车辆

在现场设置一座车库，将暂时没有使用的车辆停放在车库内，车库保暖做法与保温棚做法一致，车库内设1～2座焦碳炉，在车库内温度过低时使用，车库尺寸为16m×6m×6m（长×宽×高）。部分车辆可以停放在洞内倒车处，停放在洞内的车辆以不妨碍洞内交通为准。

在整个冬季施工过程中，加强施工车辆、机械保养，对水箱、油路管道等润滑部件勤检