淺析東北嚴(yán)寒條件下二襯混凝土施工（隧道工）論文姓名單位中鐵隧道集團(tuán)二處有限公司淺析東北嚴(yán)寒條件下二襯混凝土施工摘要本文對(duì)東北地區(qū)嚴(yán)寒條件下隧道二襯混凝土施工進(jìn)行了初步探討,對(duì)滿足嚴(yán)寒條件下隧道二襯混凝土施工的基本條件進(jìn)行了總結(jié),對(duì)以后類似工程施工具有借鑒和參考意義。關(guān)健詞冬季嚴(yán)寒保溫混凝土施工1引言東北地區(qū)因冬季氣溫很低，因此一般情況下很少在冬季進(jìn)行隧道二襯混凝土施工，因此既有成熟施工經(jīng)驗(yàn)較少。新建吉林至琿春鐵路（簡(jiǎn)稱“吉圖琿鐵路”）項(xiàng)目位于吉林省境內(nèi)，西起吉林市，東至延邊朝鮮族自治州琿春市，途經(jīng)吉林市轄的昌邑區(qū)、龍?zhí)秴^(qū)、蛟河市，延邊自治州轄的敦化市、安圖縣、延吉市、圖們市、琿春市等。季節(jié)性凍土本區(qū)處于嚴(yán)寒地區(qū)，為重度季節(jié)凍土區(qū)。沿線季節(jié)性凍土層厚度167192M，每年從10月開(kāi)始凍結(jié)，翌年4月開(kāi)始融化。吉琿線項(xiàng)目位于東經(jīng)1261513030，北緯42504400范圍內(nèi)，屬六度帶的第22帶，三度帶的第42、43帶。旅客列車設(shè)計(jì)行車速度250KM/H，基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)留提速條件。全線鋪設(shè)有砟軌道。2工程概況新建吉圖琿客運(yùn)專線JHSK1標(biāo)雞冠山隧道出口位于龍井市老頭溝鎮(zhèn)距上佛堂村約1000M，隧道起訖里程DK239960GDK244681，全長(zhǎng)4721M，最大埋深約212M，設(shè)計(jì)為雙線隧道，左右線間距46M。本隧道按新奧法設(shè)計(jì)施工,采用復(fù)合式曲墻襯砌，級(jí)加強(qiáng)襯砌采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。全隧穿越礫砂、片麻狀混合巖、粗角礫土地層，地質(zhì)構(gòu)造單一，節(jié)理裂隙較發(fā)育,屬?gòu)埿怨?jié)理。該隧道位于中溫帶寒溫帶濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)的三江長(zhǎng)白山小區(qū)，主要特征是冬季漫長(zhǎng)而嚴(yán)寒多雪，夏季涼爽并低溫多雨。最冷月月平均氣溫165，歷年最低氣溫299，最大凍結(jié)深度168M。3冬季施工原因因工期要求異常緊張，加上該地區(qū)冬季漫長(zhǎng)一般情況下從本年11月1日至來(lái)年4月1日，因此為滿足工期要求，冬季必須進(jìn)行隧道二襯混凝土施工。根據(jù)規(guī)范規(guī)定當(dāng)工地晝夜平均氣溫最高和最低氣溫的平均值或當(dāng)?shù)貢r(shí)間6時(shí)、14時(shí)及21時(shí)室外氣溫的平均值連續(xù)3D穩(wěn)定低于5或最低氣溫低于3時(shí)，按照進(jìn)入冬季施工考慮。根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r一般從本年的11月1日至次年的4月1日按進(jìn)入冬季考慮，根據(jù)實(shí)測(cè)情況今年從11月初即按進(jìn)入冬季施工考慮。4施工方法41施工準(zhǔn)備（1）預(yù)先收集當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)歷年氣象資料，及時(shí)掌握天氣預(yù)報(bào)的氣象變化趨勢(shì)及動(dòng)態(tài)，便于提前安排施工，做好各種預(yù)防準(zhǔn)備工作。（2）根據(jù)本工程的具體情況，制定相應(yīng)的冬季施工方案和防護(hù)措施，并在冬季來(lái)臨前完成對(duì)相關(guān)管理和作業(yè)人員的冬季施工技術(shù)交底、質(zhì)量控制措施交底及相關(guān)安全知識(shí)培訓(xùn)。（3）根據(jù)施工方案提前準(zhǔn)備好足夠的保溫物資如棉被、保溫板、門簾等、保溫器材如鍋爐、暖風(fēng)機(jī)、電暖片等、供熱能源如煤炭、木材等，為冬季施工的正常進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)；對(duì)攪拌系統(tǒng)、運(yùn)輸機(jī)械、作業(yè)設(shè)備、管線等進(jìn)行全面檢修，更換老化元器件，同時(shí)備用一定數(shù)量的易損零配件；結(jié)合機(jī)械設(shè)備的換季保養(yǎng)，及時(shí)更換潤(rùn)滑油；對(duì)使用防凍液的機(jī)械設(shè)備確保防凍液符合當(dāng)?shù)胤纼鲆?，未使用防凍液的機(jī)械設(shè)備采取停機(jī)后排放冷卻水或進(jìn)入暖棚車間等防凍措施；對(duì)罐車配備防滑鏈、罐體加裝保溫棉等。42施工方案襯砌混凝土冬期施工工藝流程見(jiàn)圖1。421保溫方案冬季施工總體原則封閉、加熱。拌合站料倉(cāng)全封閉，砂石料倉(cāng)底部采用地暖管加熱，料倉(cāng)周圍采用暖氣片供熱，拌合用水采熱水?；炷吝\(yùn)輸車外罐采用專用棉布保暖。隧道洞口封閉2道，相隔8米。洞內(nèi)混凝土施工段采用熱風(fēng)機(jī)取暖。4211洞外保溫砂石料棚外部采用封閉式彩鋼暖棚（厚10CM彩鋼復(fù)合板），內(nèi)部采用鋼管棚架結(jié)構(gòu)，同時(shí)在車輛的出入口處設(shè)置滑動(dòng)門，帆布夾棉布的暖簾，并安排專人負(fù)責(zé)推拉和開(kāi)啟，保證防寒效果。拌和站進(jìn)料口與砂石料棚全封閉，砂石料棚與拌和站的連接采用棚架結(jié)構(gòu)，采用保溫雙層泡沫板彩鋼板結(jié)構(gòu)與拌和站的進(jìn)料倉(cāng)相連，形成封閉結(jié)構(gòu)。砂石料儲(chǔ)料倉(cāng)及下料倉(cāng)內(nèi)邊墻上中下位置分別布置一道、共布置3道80MM的鋼管進(jìn)行供暖。砂石料的預(yù)熱及保暖采用鍋爐供暖，砂石料的預(yù)熱方式為在砂石料倉(cāng)的底部設(shè)置管道地暖，保證料倉(cāng)內(nèi)所有砂石料的溫度。地暖管道選用PEX管，布設(shè)間距為300MM左右。地?zé)峁艿郎戏降幕炷梁穸葹?070MM。保證砂石料加熱到10以上,暖棚內(nèi)溫度不低于5，布置見(jiàn)圖2。碎石2倉(cāng)碎石1倉(cāng)碎石1倉(cāng)碎石2倉(cāng)米石1倉(cāng)米石1倉(cāng)砂石1倉(cāng)砂石1倉(cāng)新建施工便道沉淀池配料機(jī)配料機(jī)水泥倉(cāng)水泥倉(cāng)粉煤灰倉(cāng)水泥倉(cāng)粉煤灰倉(cāng)水泥倉(cāng)門地磅水泥倉(cāng)水泥倉(cāng)進(jìn)出車進(jìn)出車保溫棚鍋爐房上料方向上料方向岐陽(yáng)隧道進(jìn)口雞冠山隧道出口備用水泥外加劑拌合機(jī)拌合機(jī)254517,51358,013,5258,06,0圖2雞冠山隧道進(jìn)口拌合站平面圖4212洞內(nèi)保溫主要采取在洞口掛保溫門簾，洞內(nèi)澆筑工作面用電暖爐加熱，臺(tái)車兩端分別懸掛兩臺(tái)5KW的電暖風(fēng)機(jī)，并將臺(tái)車兩端用棉布封閉的方法，保證臺(tái)車附近環(huán)境溫度不低于5。422混凝土施工方案4221拌制混凝土配合比應(yīng)按照抗凍混凝土設(shè)計(jì)規(guī)程設(shè)計(jì)配合比，并進(jìn)行試配和試驗(yàn)調(diào)整。當(dāng)拌和站外界氣溫低于0骨料表面存在少量冰層時(shí)，要對(duì)混凝土施工拌和水進(jìn)行加熱處理來(lái)消除砂石表面的冰層，但加熱的溫度不宜高于60?；炷涟柚魄耙M(jìn)行熱工計(jì)算，確定滿足出料溫度時(shí)的骨料、水泥、水、外加劑等各種配套溫度，實(shí)際試拌時(shí)先用熱水洗刷拌合機(jī)，拌合時(shí)砂石骨料及水泥應(yīng)保持在0以上。為保證混凝土具有施工要求的拌合溫度，將水加熱，使水達(dá)到規(guī)定的使用溫度80以上，在加熱水仍不能滿足混凝土出倉(cāng)溫度時(shí)（10以上），再將砂石加熱；混凝土拌制時(shí)間應(yīng)較常溫時(shí)延長(zhǎng)50，其拌制最短時(shí)間應(yīng)按表1控制。表1拌制混凝土的最短時(shí)間（S）表攪拌機(jī)容積（L）混凝土坍落度（CM）攪拌機(jī)類型2502506506503強(qiáng)制式901351804222運(yùn)輸混凝土的出機(jī)溫度在保證10以上。為防止混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中受凍，罐車覆蓋一層保溫防寒被，輪胎加裝防滑鏈防滑。按運(yùn)輸長(zhǎng)度不同及室外溫度，計(jì)算出混凝土攪拌的出罐的最低溫度，以保證規(guī)范規(guī)定的入模溫度不低于5的要求。4223入模及振搗混凝土采用泵車入模，振搗棒分層振搗密實(shí)，嚴(yán)格控制每層厚度及振搗間距、振搗時(shí)間，并不得漏振和過(guò)振。4224拆模及養(yǎng)護(hù)當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到8MPA時(shí)開(kāi)始拆模,拆模時(shí)做好環(huán)境溫度與混凝土溫度的測(cè)量,防止溫差出現(xiàn)收縮裂紋。養(yǎng)護(hù)采用噴灑混凝土養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。43混凝土施工溫度控制431洞口封閉示意圖40450隧道中線車輛出入口防寒保溫門簾圖3洞口保溫封閉剖面示意圖50洞口第一道封堵門洞口第二道封堵門圖4洞口保溫封閉縱面示意圖洞口封閉示意如圖3、4所示。為減少洞外冷空氣與洞內(nèi)空氣的交換，保證洞內(nèi)溫度能夠滿足混凝土施工要求，在冬期施工來(lái)臨前對(duì)隧道兩側(cè)洞門進(jìn)行封堵。兩側(cè)洞門分別封堵兩道洞門，洞門封堵采用雙層鋼管架為主體，外覆帆布簾進(jìn)行封閉，兩道門之間的間距為50米。由于隧道已貫通，隧道內(nèi)空氣自然流動(dòng)造成洞內(nèi)熱量流失，如在完成洞門封堵后仍無(wú)法保證混凝土施工作業(yè)區(qū)溫度，需在混凝土作業(yè)區(qū)100米范圍內(nèi)進(jìn)行二次封堵以減少熱空氣流失。432隧道供熱根據(jù)以往在東北地區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)隧道開(kāi)挖長(zhǎng)度達(dá)到800M以后，一般不需要采用專門的空氣加熱措施，掌子面附件區(qū)域也能滿足施工溫度要求。但在洞內(nèi)施工環(huán)境小于5時(shí)，為了提高洞內(nèi)溫度，改善施工作業(yè)環(huán)境，確?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)溫度，需在隧道施工作業(yè)區(qū)采用暖風(fēng)機(jī)進(jìn)行局部加熱，確保洞內(nèi)環(huán)境溫度在5以上，在上述措施使用后還不能達(dá)到溫度要求情況下，增加火爐進(jìn)行供熱。433生活區(qū)防寒及供暖措施生活區(qū)房屋全部采用雙層彩鋼泡沫板保溫結(jié)構(gòu)，建立專用鍋爐房集中供暖，設(shè)置水暖鍋爐對(duì)辦公、生活房屋供暖及洗澡用水等。暖氣管道和暖氣片及鍋爐的安裝調(diào)試由專業(yè)供暖公司統(tǒng)一進(jìn)行安裝和調(diào)試。由于工區(qū)去年已將生活區(qū)取暖措施完善，今年只需將該措施恢復(fù)即可。因隧道作業(yè)環(huán)境比較潮濕，工人受施工用水影響較大。為保證工人上班時(shí)衣服干燥及身體健康，在洞內(nèi)利用隧道綜合洞室作為工人上、下班更換衣服的專用洞室。本標(biāo)段各工區(qū)及施工地點(diǎn)生活區(qū)居住及辦公區(qū)域可以選用小型常壓鍋爐進(jìn)行供熱采暖。施工作業(yè)人員每人配發(fā)防寒服裝及防寒勞保用品，保證作業(yè)人員能正常進(jìn)行工作。雞冠山隧道生活區(qū)平面布置如圖3所示。鍋爐房宿舍區(qū)宿舍區(qū)宿舍區(qū)女澡堂男澡堂宿舍區(qū)辦工區(qū)辦公區(qū)辦工區(qū)宿舍區(qū)宿舍區(qū)圖3雞冠山隧道生活區(qū)平面布置圖434其他防寒措施4341機(jī)械設(shè)備（1）要做好機(jī)械防寒、防凍工作，按照“機(jī)械管理規(guī)定”要求，嚴(yán)格換季保養(yǎng)。（2）注意各種設(shè)備的防凍、防寒。設(shè)備可分為兩種固定設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備。固定設(shè)備均置于房間內(nèi)。移動(dòng)設(shè)備在不使用的時(shí)候，停入洞內(nèi)，并將水箱內(nèi)的水放干凈，油箱上蓋稻草；使用前，水箱加入溫水，加入防凍劑，油使用低標(biāo)號(hào)油，先啟動(dòng)預(yù)熱一段時(shí)間后再使用。（3）換季時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，檢查其使用狀態(tài)。（4）施工車輛用油必須采用防凍柴油，車輛暫時(shí)不用時(shí)，將其放在隧道內(nèi)溫度高的地方統(tǒng)一管理。如長(zhǎng)期不準(zhǔn)備使用，排掉循環(huán)水箱內(nèi)的冷卻水，再次啟動(dòng)前先檢查油路和水箱的工作情況，并且必須使用低溫啟動(dòng)液，冰雪天氣時(shí)輪胎與路面之間的摩擦阻力減小，路面比較滑，施工車輛的輪胎必須安裝防滑鏈條，且慢行穩(wěn)走，特別要注意坡陡彎急處。4342施工便道的防滑路面采用鋪撒粗砂或碎石來(lái)改善路面狀況；冰雪天氣時(shí)，及時(shí)清除施工便道上積雪和浮冰，注意車輛和行人防滑。4343鋼筋加工區(qū)防寒隧道鋼筋工程主要以電纜槽鋼筋為主，為了保證在冬季工人的正常工作和鋼加工件的焊接質(zhì)量，宜在隧道內(nèi)溫度較高地段專門設(shè)置鋼筋加工區(qū)。鋼筋加工應(yīng)符合以下要求（1）在負(fù)溫條件下使用的鋼筋，施工時(shí)加強(qiáng)檢驗(yàn)。鋼筋在運(yùn)輸和加工過(guò)程中防止撞擊和刻痕。（2）鋼筋從洞外運(yùn)至洞內(nèi)時(shí)，需放置一段時(shí)間，在鋼筋溫度與洞內(nèi)溫度相近時(shí)再進(jìn)行鋼筋作業(yè)。（3）當(dāng)鋼筋必須在室外焊接時(shí)，其溫度不宜低于20且應(yīng)有防雪擋風(fēng)措施，焊接后的接頭嚴(yán)禁立即觸及冰雪。4344屋頂融雪屋頂?shù)姆e雪不僅會(huì)給屋頂和屋檐造成損傷，穿透屋頂，導(dǎo)致漏水，甚至壓塌屋頂。所以當(dāng)溫度太低，積雪較多時(shí)需采取屋頂融雪措施。屋頂融雪采用鋪設(shè)電熱膜或者采用發(fā)熱電纜作為熱源。本標(biāo)段生產(chǎn)及生活住房均為彩鋼瓦臨時(shí)住房，擬采用發(fā)熱電纜作為熱源。發(fā)熱電纜的布設(shè)初步計(jì)劃為室內(nèi)有暖氣設(shè)備的房間為200250W/M2，室內(nèi)無(wú)暖氣設(shè)備的房間為250350W/M2。環(huán)境及條件不允許的情況下可采用人工清雪的方法進(jìn)行房屋積雪清除。4345環(huán)保措施（1）在保證取暖效果的前提下，根據(jù)溫度記錄的情況，盡量減少電器取暖設(shè)備的使用時(shí)間，節(jié)省電能。減少鍋爐的燃燒時(shí)間，從而減少?gòu)U氣的排放量，減小空氣污染。（2）鍋爐燃燒的煤碴應(yīng)集中堆放，然后運(yùn)至碴場(chǎng)掩埋。5其他施工保證措施（1）成立精干、高效、責(zé)權(quán)明確的冬季施工領(lǐng)導(dǎo)小組，由項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng),項(xiàng)目副經(jīng)理、總工程師任副組長(zhǎng)，各部門負(fù)責(zé)人為成員，負(fù)責(zé)冬季施工的組織和管理。明確各部門各崗位職責(zé)和權(quán)限，制定考核獎(jiǎng)懲辦法，確保冬季施工順利實(shí)施。（2）做好人員詳細(xì)安排，明確各工序負(fù)責(zé)人，尤其是保溫控制及測(cè)溫記錄人。如攪拌站暖棚進(jìn)料口、罐車進(jìn)出口的及時(shí)開(kāi)關(guān)，砂石料測(cè)溫記錄，混凝土出倉(cāng)、入模及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境測(cè)溫記錄，鍋爐水測(cè)溫記錄控制，攪拌站管理協(xié)調(diào)，現(xiàn)場(chǎng)管理協(xié)調(diào)等明確相關(guān)責(zé)任人，做好統(tǒng)一管理工作?，F(xiàn)場(chǎng)所有測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)必須記錄在冊(cè)，測(cè)溫記錄人必須簽字，并將測(cè)溫記錄裝訂成冊(cè)備查，對(duì)混凝土入模溫度必須每車測(cè)量。（3）各部門做好協(xié)調(diào)管理工作，如物資設(shè)備部、試驗(yàn)室、工程部等相關(guān)部門應(yīng)緊密配合、加強(qiáng)協(xié)調(diào)，保證施工現(xiàn)場(chǎng)順利運(yùn)轉(zhuǎn)。6施工注意事項(xiàng)（1）加強(qiáng)保溫工作，尤其是對(duì)暖棚等應(yīng)經(jīng)常檢查,對(duì)漏風(fēng)之處應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。（2）切實(shí)做好測(cè)溫工作，確?；炷寥肽＜碍h(huán)境養(yǎng)護(hù)溫度達(dá)到規(guī)范要求。（3）攪拌用水不宜加熱太高，當(dāng)水溫加熱超過(guò)40時(shí)，攪拌必須分段進(jìn)行,先攪拌砂石料50S，然后加入水泥及外加劑再進(jìn)行攪拌。如一次性加入攪拌對(duì)外加劑性能將產(chǎn)生影響，拌制的混凝土保水性差，振搗后在混凝土表面易出現(xiàn)滲水溝和泛砂現(xiàn)象，應(yīng)引起重視。（4）在雨雪天氣,運(yùn)輸車輛要加防滑鏈，以防因路滑引起交通事故。（5）便道局部危險(xiǎn)地段要加強(qiáng)防護(hù)，做好警戒標(biāo)識(shí)。（6）冬季取暖嚴(yán)禁私拉