曹建++郭慶龍

摘 要：為確保哈牡客運專線六標紅旗溝隧道冬季施工的順利進行，結合隧道的實際施工情況，對隧道的冬季施工技術方案進行了論述，提出冬季施工技術方案，通過實施，達到了冬季施工安全、質(zhì)量可控，解決了嚴寒地區(qū)隧道冬季施工的一些問題，為今后同類隧道施工提供了一定的借鑒。

關鍵詞：隧道；冬季施工；技術方案；安全；質(zhì)量

1 工程概況

我公司承建的哈牡客運專線六標的紅旗溝隧道位于黑龍江省海林市橫道河子鎮(zhèn)，隧道起訖里程DK238+250～DK242+663，全長4413m。設計為單洞、雙線隧道，線間距4.6m，隧道最大埋深230m。該隧道為全線的控制性工程，工期緊迫，必須采取冬季施工。

2 氣候條件

隧道所處地區(qū)屬中溫帶亞，溫潤～亞溫潤大陸性氣候。春秋季短、氣候多變，夏季高溫多雨，冬季漫長而寒冷。按對鐵路工程影響的氣候分區(qū)，屬嚴寒地區(qū)，年平均氣溫4.2℃，歷年極端最低、最高氣溫分別為-38.8℃和37.6℃。11月上旬開始封凍，來年4月份解凍，土壤最大凍結深度1.91m。

3 冬季施工方案

3.1 施工規(guī)定

據(jù)《鐵路混凝土工程施工技術指南》（鐵建設[2010]241號）的規(guī)定，當工地晝夜平均氣溫（最高和最低平均氣溫的平均值或當?shù)貢r間6時、14時及21時室外氣溫的平均值）連續(xù)3d低于5℃或最低氣溫低于-3℃時，混凝土與砌體施工應按冬期施工辦理。

3.2 施工準備工作

①及時關注天氣情況，掌握進入冬施的時間，提前做好冬季施工準備。②根據(jù)施工情況，制定冬季施工方案，并在物資和機械方面做好儲備和保養(yǎng)工作。③結合工程進展情況及施工特點，制定冬季混凝土施工方案及技術措施，并對相關施工作業(yè)人員進行技術交底和相關安全知識培訓，以保證冬季施工的工程質(zhì)量，避免混凝土遭受凍害。④根據(jù)施工進度，做好原材料的儲備，如砂石料、鋼材、外加劑等，選定合適的冬季施工配合比。

3.3 冬季施工技術方案

3.3.1 混凝土的材料要求。①水泥：選用PO42.5普通硅酸鹽水泥。②骨料：粗細骨料存放處采用溫室大棚，棚內(nèi)鍋爐加熱保溫，保證骨料溫度及清潔。③水：混凝土攪拌用水在混凝土拌制前，用暖氣管道對拌和用水進行加熱，當水溫不滿足要求時，輔以電熱水器進行加熱?，F(xiàn)場施工用水采用現(xiàn)場煤爐加熱的方式使用。④外加劑：選用具有防凍早強性能復合減水劑，由試驗室選配外加劑品種，施工中嚴格按要求進行添加。

3.3.2 混凝土配合比設計及選定?；炷恋呐浜媳仍O計按現(xiàn)行行業(yè)標準《普通混凝土配合比設計》進行，并遵照《鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范》及設計文件的有關規(guī)定，最終根據(jù)試驗室提供的配合比施工。

3.3.3 拌合站保溫。①混凝土拌合站采用夾芯保溫彩鋼板的保溫暖棚設計。砂石骨料堆放場與拌合站相鄰而為一體，把砂石料場和拌合站全部封閉，僅在暖棚的兩側預留車輛進出口。②每層的主機房均安裝暖氣管道對主機、過渡艙、計量系統(tǒng)進行保溫。門窗掛棉門簾封閉嚴實，確保主機房溫度保證零度以上，以保證拌料系統(tǒng)正常運轉。③砂、石料的上料均采用皮帶輸送機分別從砂、石料暖棚內(nèi)直接輸送到拌合站的砂、石料自動計量料斗內(nèi)，整個輸送帶焊接鋼筋骨架，并用毛氈進行全封閉保溫。④配料斗四周用5cm彩板進行封閉，確保砂子下料時不結塊。主機接料口三面用彩板進行密封，保證混凝土從主機放料到輸送車時不凍，確?；炷临|(zhì)量。拌和上水管道及外加劑管道利用巖棉管（厚8cm）包裹進行保溫。⑤保溫砂倉2個、采用地暖管和墻暖管供暖加熱保溫；石子倉3個，采用地暖管供暖加熱保溫。⑥外加劑放置在保溫棚內(nèi)，棚內(nèi)設通暖氣管道，確保外加劑不受凍、保證其質(zhì)量符合要求。

3.3.4 混凝土拌合。①混凝土的拌合以盡可能減少熱量損失為原則，避免水泥發(fā)生“驟凝”，砂、石料的上料做到隨上隨用，中間不積壓。②混凝土原材料應加熱優(yōu)先加熱水，混凝土拌合用水加熱采用通入蒸汽管道加熱的方法。水的加熱溫度不宜高于80℃，當骨料不加熱時，水可加熱至80℃以上；當加熱水不能滿足要求時對骨料進行加熱，根據(jù)每天用量集中在室內(nèi)通過暖氣加熱。③加強混凝土配合比和坍落度控制。投料前，先用熱水或蒸汽沖洗攪拌機，投料順序為先放骨料，再加水，拌合后，最后加水泥和摻外加劑，攪拌時間較常溫時延長50%，直至混凝土拌合均勻為止。④為避免熱水直接與水泥接觸，投料順序為：先投放砂、石和用水量的3/4攪拌，再加水泥攪拌，最后加減水劑溶液和剩余的水攪拌。⑤確保攪拌混凝土時，水溫不低于55℃。同時，應注意及時補水，以確保灌注混凝土時水溫符合要求。⑥定時進行混凝土出機溫度、拌合水溫及骨料溫度的檢測監(jiān)控，并作好記錄以便及時調(diào)整。

3.3.5 混凝土運輸?；炷吝\輸采用8m3砼罐車，裝料前先以熱水沖洗攪拌筒，提高筒內(nèi)溫度，同時在儲料滾筒外用保溫套包裹進行保溫，防止外運混凝土溫度下降過快。縮短砼運輸時間，選擇最佳路線，確保入模溫度。

3.3.6 隧道洞口保溫棚設置。紅旗溝隧道進、出口冬季施工保溫大棚采用洞口暖棚外接長形式，根據(jù)施工場地，在洞口導向墻外接40米長保溫棚。保溫棚跨度17.02米，高11.61米，長40米。保溫棚以Φ150mm壁厚5mm的鋼管作立柱，立柱縱向間距5米，底部與預埋鋼板焊接。頂部為Φ60mm鋼管與Φ38mm鋼管加工的桁架結構，縱向間距同立柱。以40mm×80mm方管連接，方管環(huán)向間距1米。保溫棚頂部和四周用15cm厚防火保溫板用自攻螺絲固定于方鋼上。保溫棚洞口設6m×6m內(nèi)開雙扇活動門，以供車輛通行及減緩爆破施工的沖擊壓力，另在大門左側設2m×1m的小門方便施工人員出入。保溫棚橫斷面圖詳見圖1。

洞口保溫棚設置兩道保溫棉簾，第一道棉簾設置在保溫棚門口；在保溫棚門口安裝一個長10米、寬6米、高6米的門斗、門斗四周采用保溫棉被包裹，在門斗的出口設置第二條保溫棉簾。隧道冬季施工期間，至少保證有一道棉簾處于關閉狀態(tài)，以保證洞內(nèi)環(huán)境溫度保持在10℃以上。由洞口開始在保溫棚縱向方向設置兩排火爐，每排2個火爐連一個內(nèi)徑200mm的煙囪，煙囪在棚內(nèi)20米長以減少溫度流失，煙囪由保溫棚側墻開口將煙排出棚外。做好測溫工作、根據(jù)洞內(nèi)溫度增加火爐數(shù)量。煙囪與保溫棚側墻板交接位置采用防火保溫棉隔開以保證防火安全。

3.3.7 溫度檢測及控制。①采用金屬桿測溫儀測定混凝土的出機溫度和入模溫度，并做好記錄。②混凝土養(yǎng)護測溫：暖棚內(nèi)用普通干濕溫度計測溫，混凝土表面用紅外測溫儀進行測。③現(xiàn)場測溫結束時間：混凝土達到臨界強度，且拆模后混凝土表面溫度與環(huán)境溫差不大于15℃、混凝土的降溫速度不宜超過10℃/h。

3.3.8 冬季施工質(zhì)量控制措施。①鋼筋加工。鋼筋存放于室外鋼筋加工場，對其嚴密覆蓋。并檢查鋼筋有無損傷，表面有無裂紋等項目。在暖棚內(nèi)進行鋼筋加工，鋼筋存放在鋼筋棚內(nèi)、并用土工布或者彩條布進行覆蓋。鋼筋焊接后墊高放置，待完全冷卻后方可搬至室外。②鋼拱架加工。鋼拱架在封閉的鋼構件加工廠集中生產(chǎn)，加工完成并經(jīng)驗收合格后、利用平板車運至施工區(qū)域。③初期支護施工?；炷潦┕で?，去除鋼筋網(wǎng)片及鋼拱架表面的灰塵及污垢。砼運輸罐車直接開至洞內(nèi)作業(yè)地點，對混凝土到場溫度進行檢查，不得低于5℃。④超前注漿。注漿前，水泥搬運到隧道里，下墊上蓋。注漿用水用電熱棒加熱，保證拌合后水泥凈漿溫度在5℃以上。⑤仰拱、仰拱填充?；炷潦┕で皩︿摻畋砻孢M行清理，去除灰塵及污垢。混凝土澆筑前對入模溫度進行檢查，不得低于5℃，仰拱、仰拱填充混凝土澆筑完成后，上面覆蓋一層塑料薄膜，然后覆蓋棉被（電熱毯）養(yǎng)護，混凝土強度達到設計強度40%后，可以拆模，拆模后覆蓋棉被養(yǎng)護，覆蓋養(yǎng)護不少于14天。⑥二襯混凝土施工。a混凝土澆筑在保溫棚內(nèi)進行，在澆注混凝土前，清除模板和鋼筋上的冰污垢，施工前對環(huán)境溫度進行檢查，并做好溫度記錄。b混凝土分層連續(xù)澆注，最長停放時間不得超過30分鐘，混凝土采用機械振搗、分層連續(xù)澆筑，厚度控制在20～30cm。砼灌注自下而上，先墻后拱，對稱澆筑。澆筑過程中、試驗人員做好坍落度檢測工作、確?；炷练弦?。c混凝土由泵管送進臺車模板內(nèi)，保證暗洞內(nèi)混凝土澆筑溫度。二次襯砌帶模養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于21天。

3.3.9 冬季施工安全保證措施。根據(jù)施工需要配備防寒物資和勞保物品，加強冬季安全檢查，做好冬季取暖和防煤氣中毒工作。在防火的重要位置配備消防設備、滅火器材等。

4 結語

通過上述冬季施工技術方案，該隧道達到了冬季施工安全、質(zhì)量、進度可控。該方案解決了嚴寒地區(qū)隧道冬季施工的一些問題，為今后嚴寒地區(qū)長大鐵路隧道施工積累了寶貴經(jīng)驗，為同類隧道施工提供了一定的借鑒。

作者簡介：曹建（1984.08-），男，本科、工程碩士，工程師，中交隧道工程局有限公司。