隧道冬季施工组织设计.docx
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隧道冬季施工组织设计
目录
1.编制目的、使用范围1
2.冬季施工期限划分1
3.工程简介1
3.1工程概况1
3.2水文气象条件1
3.3工程地质情况2
4.冬季施工总体部署3
4.1施工组织机构3
4.2作业队伍及施工机具6
5.冬季施工保证措施7
5.1施工前准备8
5.1.1技术准备8
5.1.2材料准备8
5.1.3机械准备8
5.1.4洞口保温暖棚准备9
5.2保证措施10
5.2.1拌合站冬季施工保证措施10
5.2.2冬季混凝土运输的保温措施13
5.2.3冬季混凝土浇筑的保证措施13
5.2.4其它附属设施的保温养护措施14
5.2.5便道冬季养护措施15
5.2.6冬季施工安全管理措施15
XX隧道冬季施工组织设计
1.编制目的、使用范围
根据指导性施工组织设计及呼张公司总体工期安排,XX隧道为我标段控制性工程,为满足工期要求,XX隧道进口需采用冬季施工,为了加强加强冬季安全质量管理工作,为有效防范各类安全事故发生,全面确保安全生产目标的实现,针对冬季施工安全质量工作重点,结合项目部冬季施工的具体情况和工作重点,特编制冬季施工方案。
2.冬季施工期限划分
室外日平均气温连续3d稳定低于5℃或最低气温降低于-3℃时,混凝土施工进入冬季施工。
室外日平均气温连续5d稳定高于5℃时,解除冬期施工。
进入十一月份后,要随时注意收集当地的气象资料,每天测温,并做好气温突然下降的防冻准备工作。
(环境昼夜平均气温指日最高气温和最低气温的平均值,也可在当地时间6h、14h及21h测量室外温度平均取值,这是在地面以上1.5m处,并远离热源的地方测得的)。
3.工程简介
3.1工程概况
新建铁路张家口至呼和浩特铁路XX隧道位于乌兰察布市XX沟村西侧,蛇盘兔村东侧,临近G110国道和京藏高速公路,地势起伏较大。
隧道进口里程为DK135+210,出口里程DK137+246,全长2036m,本隧道最大埋深80m。
进口左线内轨顶面高程1412.683m,出口左线内轨顶面高程1371.963。
XX隧道围岩级别有Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级,隧道明挖段采用整体式衬砌断面,暗挖地段均采用曲墙带仰拱的复合式衬砌。
复合式衬砌由初期支护、防水隔离层与二次衬砌组成。
隧道正洞开挖方法为:
Ⅲ级围岩采用台阶法;Ⅳ级围岩采用三台阶法,膨胀岩、偏压地段采用三台阶临时横撑法;Ⅴ级围岩浅埋及偏压段采用三台阶临时横撑法。
超前支护采用φ108超前大管棚、φ42超前小导管等超前预支护措施。
衬砌工程按仰拱超前组织施工,拱墙一次立模灌筑。
隧道防水以二衬背后设置防水板和施工缝、变形缝等接缝防水为重点,同时提高混凝土结构自防水性能,采取措施控制混凝土裂缝的开展,增强混凝土的抗渗性,形成多道防线。
3.2水文气象条件
XX隧道属中温带亚干旱蒙东区,其气候特点是:
春季干旱多风、沙尘频发;夏季短促而温热、昼热夜凉,日温差大;秋季较短;冬季漫长,寒冷而干燥;全年降水量小,且多集中在7~9月份,蒸发量大,霜冻期长。
年平均气温2.9~9.6℃,极端最高温度33.2~40.3℃,极端最低温度-25.4~-35.6℃,年平均降雨量309.9~425.7mm,年平均蒸发量1035.0~2915.0mm,年平均风速1.8~3.3m/s,最大风速11.3~31m/s,最大积雪厚度7~30cm。
气象资料详见表1-2.3-1。
表1-2.3-1 气象要素表
地名
项目
兴和
乌兰察布
历年平均气温(℃)
5.5
5.1
历年极端最高气温(℃)
36.0
35.7
历年极端最低气温(℃)
-33.8
-33.8
最冷月平均气温(℃)
-13.5
-12.4
最热月平均气温(℃)
20.0
20.4
历年平均相对湿度(%)
55
47
历年平均降水量(mm)
352.6
329.0
历年平均蒸发量(mm)
1971.4
2037.9
最大积雪深度(cm)
18
30
历年平均风速(m/s)
2.6
2.1
大风日数(8级以上)
34.9
19.7
最多风向
W、NW
WSW
极大风速(m/s)
及风向
33.0
NNW
33.0
WSW
历年雾日数
8.3
2.9
降水日数(日降
水量≥0.1mm)
10
77.1
历年最大冻结深度(cm)
191
191
3.3工程地质情况
XX隧道穿越低山丘陵区,地质欺负较大,地面标高一般为1370.78~1346.63m,最大高差98m。
山体纵向自然坡角一般为10~35°,隧址区以草地为主。
隧道进口坡角约为10°;出口位于山坡的半山腰,山坡坡度在15~26°之间。
隧道洞身段山体冲沟发育,沟深约3~5m,款约5~6m。
勘测期间未见地表水,场区覆盖层较薄,局部裸露玄武岩。
4.冬季施工总体部署
4.1施工组织机构
为确保冬季施工正常进行,我项目部成立冬季施工领导小组。
领导小组成员包括:
项目部负责人至施工队长。
组织机构如下:
分部经理是本工程项目的质量负责人,负责贯彻执行国家有关质量管理的方针、政策、法律、法规,负责和完善质量管理体系,确立本工程项目的质量目标,组织编制实施性施工组织设计,稳步提高,满足业主的质量要求,争创国家优质工程。
分部经理是本工程项目的安全负责人,负责贯彻执行国家有关安全管理的方针、政策、法律、法规,负责建立健全安全生产保证体系,建立和完善安全生产责任制,积极开展各项安全生产活动,规划落实标准化工地建设,确保实现安全生产目标。
分部经理是本工程项目的工期责任人,负责组织制定施工进度计划,落实资源配置,确保本工程项目工期目标的实现。
负责本工程项目的文明施工管理,成立文明施工领导小组,组织制定文明施工管理办法和实施细则,积极推行文明标准工地建设。
分部副经理负责施工现场的生产管理,协助项目经理抓好施工中的质量、安全和现场管理工作,处理施工中出现的具体问题。
分部总工程师负责本工程项目的技术管理、工程质量、计量测试以及地质预测预报的领导工作,指导全体技术人员有效开展技术管理工作。
负责解决施工中的关键技术和重大技术难题,组织制定质量通病的预防和纠正措施,负责新技术、新工艺、新设备、新材料以及先进技术成果在本工程项目上的应用。
工程技术部负责本工程项目施工过程的控制,负责技术交底,并解决施工遇到的技术难题。
实施超前地质预报、测量、试验、检验。
根据工程特点,组织推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料等四新技术成果。
安全质量部负责根据集团公司的质量方针和本工程项目的质量目标,制定质量管理办法和质量规划,负责质量管理工作,行使质量监督职能。
负责工程质量的检查、监督、评定和验收。
负责工程项目的全面管理,组织项目的QC活动。
针对隧道地质条件,制定相应的质量措施,建立质量监控保证体系,并负责监督、检查。
负责本工程项目的安全管理工作规划,制定安全管理办法,负责制定安全工作目标、安全计划和实施方案,组织制定安全保证措施,确保安全目标的实现,制定安全检查制度,负责定期和日常的监督、检查,组织安全的检查评审组织开展安全生产活动和安全标准工地建设,负责安全事故的调查和处理。
物资设备部负责物资设备的采购供应及管理办法,制定物资设备管理办法,检查物资设备的采购、验收和评定,负责工程设备的安装、检验、标识和记录,检查各施工队的材料消耗和设备使用情况。
财务部负责本工程项目的合同管理,计划统计、财务管理。
制定施工计划和资金计划,开展成本预算、计划、统计、核算、分析、控制和考核工作,负责验工计价,按时报送有关报表和资料。
计划合同部负责本工程项目的合同管理、验工计价和计划统计。
综合办公室负责项目经理部的人力资源及环境保护工作,制定环保体系并落实环保措施。
负责宣传、接待以及协调等工作。
试验室负责本工程项目原材料及施工过程的试验检验控制。
4.2作业队伍及施工机具
4.2.1作业队伍
根据隧道分布情况、工程量大小及工期要求等情况组建专业化的施工队伍,拟投入1个隧道队伍负责本隧道进口的施工。
4.2.2计划投入施工机械设备
为了满足工程冬季施工需要,提高施工进度,确保工期和质量,本工程将根据不同部位的施工工艺,结合我公司既有机械及仪器设备情况,合理配置各种施工机械设备。
主要机械设备计划表
序号
机械设备名称
规格型号
配备数量
技术状况
1
挖掘机
卡特320DGC
2
良好
2
挖掘机
沃尔沃290
1
良好
3
装载机
柳工ZLC50C
4
良好
4
空压机
英格索兰
4
良好
5
混凝土搅拌机
JS750
1
良好
6
砂浆搅拌机
JZ350CD
3
良好
7
电焊机
BX1-500
10
良好
8
冷弯机
2
良好
9
自卸车
中国重汽
12
良好
10
发电机
350KW
2
良好
11
凿岩机
美国寿力
1
良好
12
风钻
28钻
30
良好
13
煤电钻
18钻
10
良好
14
湿喷机
PZ-7D-2
2
良好
15
挖掘机
卡特320DGC
2
良好
16
挖掘机
沃尔沃290
1
良好
4.2.3工程测量与工程试验
本项目经理部设测量队,建立各级测量组织,配备具有相当经验的技术人员,有实际操作能力、有上岗证的测量工人,配备相当等级并经检验合格的测量仪器和工具,以保证测量工作的有效进行。
根据工程实际,本工程项目在施工现场仅进行粗、细料的筛分试验,砼及砂浆施工的试块制作及养护,砼施工的塌落度试验,锚杆拉拔试验。
因此设置符合上述试验作业条件的工地试验室,设专职试验员,工地按要求建立试块养护室,配备工地现场试验所需要的试验仪器。
其余试验如原材料其它试验、配合比试验及混凝土、砂浆试件的强度试验,焊件的物理性能试验等均由本项目部中心实验室进行检测。
5.冬季施工保证措施
按照相关规定,当出现昼夜平均气温连续三天低于5℃或最低气温低于-3℃第一天时,必须采取相应的冬季施工措施。
5.1施工前准备
5.1.1技术准备
1、认真学习贯彻国家有关冬期施工的规范、规程及公司的有关文件,组织所有参加冬施的人员进行冬施培训。
2、冬期施工培训:
要对冬施方案进行交底和培训,明确施工方案、技术措施,施工方法、质量要求、施工试验要求。
现场填写详细技术交底,交到所有操作人员手中,明确职责,方准上岗。
3、根据规范要求和冬天的气温情况,做好冬季施工混凝土、砂浆及掺外加剂的试配试验工作,提出施工配合比。
4、及时收听天气预报,并按测温要求进行测温。
5.1.2材料准备
1、液体材料、易被冻坏材料,冬施前合理储备,足量存放,综合安排,尽可能避开低温进货。
2、根据现场实地情况,本次工程冬季砼施工在1#拌合站生产,距离工地7公里,1#拌合站按冬季施工要求进行建设,其冬季施工措施满足施工需要。
3、准备好对施工现场暖棚进行封堵的材料,如聚氨酯、热鼓风机、电炉、无纺布、密封条、电热毯、火炉等;检查施工现场,对于需封闭之处做好封堵工作,防止室外寒气侵袭。
4、对于易燃易爆的材料设专库存放,并配备足量灭火器。
5.1.3机械准备
1、冬季施工使用的各种机械应全面检查,更换冬季用润滑系统用油及燃料,对有问题的机械设备及时修理,不得带故障运转。
机械在使用前应首先检查传动系统,无冻结情况后方可启动,每日工作前对所用机械进行预热,并做详细检查,确认无问题后正式作业。
非专职机电人员严禁动用机械设备。
定期检查电力设施,防止电线硬化破损后因雨雪导致漏电现象。
施工机械、车辆采用低标号柴油,每日施工完毕后排空水箱余水,防止冻结,对有特别要求的机械开进车库保温。
在冰雪天气作业的车辆安装防滑链。
机械加强保养,勤检查,多观察,防止设备冻裂。
水源及消火栓提前做好保温工作,防止受冻。
2、混凝土运输采用搅拌车运输,为减少拌制好的混凝土在运输过程中的热量损失,在搅拌车的筒体外侧应增加保温的棉罩或其它保温罩,使混凝土在运输过程中的热量损失减少,进场下料时逐车检测混凝土温度。
5.1.4洞口保温暖棚准备
进入冬季施工前,将明洞施工完成,在隧道洞口上方,利用型钢和毯布搭设保温大棚,四周密闭,留门挂棉门帘。
在棚内及洞内设置煤炉采取加温措施。
在洞口段设置两座煤炉,以满足洞口段与棚外低温过度阶段的提温需要,所有煤炉外接排风管,保证洞内无一氧化碳的安全隐患,隧道爆破后定期排风,隧道从洞口段开始每20米设置温度计,每日两小时检查一次洞内温度情况,保证棚内及洞内温度达到5℃以上。
暖棚保温及洞内取暖安排6人至8人二十四小时轮班作业,保证棚内及洞内温度,尤其在初期支护喷射混凝土施工结束后,保证混凝土施工面温度达到10℃以上,促使混凝土强度尽快上涨,以保证初期支护的有效性,保证开挖面稳定,保证施工安全。
5.2保证措施
5.2.1拌合站冬季施工保证措施
为保证冬季施工混凝土的拌合质量,满足冬季混凝土施工要求,该混凝土拌合站冬季混凝土施工具体措施如下:
1、混凝土拌合站保温措施:
混凝土拌合站冬季保温暖棚采用夹芯保温彩钢板设计。
砂石骨料堆放场与拌合站上料仓均设在保温棚内,把砂石料场和拌合站全部封闭,仅在暖棚的两侧预留车辆的进出口。
骨料加热系统采用地下管道,地暖管道采用直径为5cm和7cm钢管,的考虑装载机和大型自卸车作业,地暖管道间铺设碎石填充,地暖以上浇筑20cm厚C20混凝土。
骨料仓隔墙上敷设水循法采暖管道,管道直径为10cm。
骨料仓设置8个料仓,以保证混凝土生产的连续性。
供热系统采用6t高压锅炉和暖气管道。
(1)、拌合用水的加热及保温措施:
利用蒸汽低压锅炉直接向水箱内通蒸汽加热,水的加热温度一般为50~80℃(以能保证混凝土拌和物温度在10~30℃范围内),水箱四周及顶口用棉被保温。
(2)、主机房的保温:
主机房各放三台电暖器(共六台)对主机、过渡舱、计量称进行保温。
另门窗挂棉门帘封闭严实,确保主机房温度保证零度以上,以保证拌料系统正常运转。
(3)、砂、石料的上料及保温措施:
砂、石料的上料均采用皮带输送机分别从砂、石料暖棚内直接输送到拌合站的砂、石料自动计量料斗内,整个输送带焊接钢筋骨架,并用毛毡进行全封闭保温。
砂、石料暖棚设置在离拌合站最近的地方,以减少热量的损失及保温材料的用量。
(4)、主机接料口三面用彩板进行密封,进出车道加工电动卷帘门(尺寸4×6m),内生火炉两个,保证混凝土从主机放料到输送车时不冻,确保混凝土质量。
(5)、拌和上水管道及外加剂管道购买岩棉管(8cm厚120方)进行保温。
外加剂房子内放电暖器一台(3000kw)进行保温,门窗加棉门帘进行密封,温度保证零度以上。
(6)、对所使用的外加剂:
粉剂只采取保温措施,水剂进行予热,将存有水剂的容器放入热水中进行加热,加热后外加剂的温度在30℃~40℃之间。
(7)、从锅炉至拌合机的供热管路采取保温措施防止热量损失过大。
(8)、定时进行混凝土出机温度、拌合水温及骨料温度的检测监控,并作好记录以便及时调整。
2、混凝土拌合站冬季混凝土搅拌施工的保证措施
混凝土的拌合以尽可能减少热量损失为原则,避免水泥发生“骤凝”,砂、石料的上料做到随上随用,中间不积压。
其投料顺序为:
砂石料→水→外加剂和水泥。
(1)、冬季混凝土施工对原材料的要求
①水泥:
选用水泥强度等级42.5级以上的硅酸盐水泥,其技术质量符合国家和公路工程现行规范的有关规定。
②细骨料:
采用级配良好的硬质、洁净的中砂,不含有冰块、雪团,贮备场地选择地势较高,不积水的地方。
③粗骨料:
采用级配良好,硬质、洁净、强度较高、抗冻融的粗骨料,并存放在地势较高,不积水的地方。
④外加剂:
采用具有防冻效果的多功能复合外加剂,外加剂必须经试验室检验并试配验证质量合格、性能稳定的产品。
(2)、混凝土原材料应加热优先加热水,混凝土拌合用水加热采用通入蒸气管道加热的方法。
水的加热温度不宜高于80℃,当骨料不加热时,水可加热至80℃以上;当加热水不能满足要求时对骨料进行加热,根据每天用量集中在室内通过暖气加热。
(3)、搅拌混凝土前,进行热工计算,并经试拌确定原材料所需的最高温度,保证混凝土出机温度不低于15℃。
(4)、加强混凝土配合比和坍落度控制。
投料前,先用热水或蒸气冲洗搅拌机,投料顺序为先放骨料,再加水,拌合后,最后加水泥和掺外加剂,搅拌时间较常温时延长50%,直至混凝土拌合均匀为止。
3、混凝土搅拌施工严格控制如下几点:
(1)拌合楼温度要保持在+10℃以上。
(2)为保证混凝土强度顺利增长,冬施时应将拌合水和砂石加热。
原材料加热时应注意下列事项:
首先对水加热,如水加热至规定最高温度,还不能使混凝土达到规定温度时,再考虑砂石集料加热,但在任何情况下严禁将水泥加热;为了防止水泥出现假凝现象,控制搅拌机内砂石和水的混合温度不超过35℃。
(3)混凝土拌合时间应较常温拌合时间略长,一般可延长50%左右。
开始拌合前先用热水对拌合机内冲洗预热。
(4)为避免热水直接与水泥接触,投料顺序为:
先投放砂、石和用水量的3/4搅拌,再加水泥搅拌,最后加减水剂溶液和剩余的水搅拌。
(5)拌合混凝土时,要保证出罐温度不小于+15℃,入模温度不小于+10℃。
(6)混凝土所用骨料必须清洁,不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。
在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中,骨料中不得混有活性材料,以免发生碱--骨料反应。
(7)施工现场温度必须达到要求,防止受冻。
搅拌站应派专人负责堆放仓和水池温度的测量和加温,确保环境温度。
应保持室内温度高于5℃,并做好防冻保温措施,以确保砂浆不受冻。
(8)封闭混凝土搅拌、运输作业环境。
确保环境温度不低于10℃;在地材堆放仓安装暖气设施,保持地材不受冻,堆放仓的容量以满足一条生产线灌注混凝土用量为准。
(9)确保搅拌混凝土时,水温不低于55℃。
同时,应注意及时补水,以确保灌注混凝土时水温符合要求。
(10)混凝土搅拌完毕后,立即按规定数量补充砂石等地材,以保证砂石料有足够的温度回升时间。
5.2.2冬季混凝土运输的保温措施
混凝土输送车采取包裹保温措施。
混凝土输送泵固定设置在隧道内,以确保混凝土入模温度。
缩短混凝土运输时间,选择最佳路线,确保入模温度,混凝土运输车和输送泵外包裹棉被,减少混凝土装卸次数。
5.2.3冬季混凝土浇筑的保证措施
1、初期支护喷射混凝土施工保证措施
(1)喷射混凝土施工在保温暖棚内进行,混凝土施工前对钢筋网片及钢拱架表面进行清理,去除灰尘及污垢,保证洞内混凝土施工温度达到5℃以上。
(2)混凝土运输罐车直接开至洞内作业地点,对混凝土到场温度进行检查,不得低于5℃,喷射混凝土直接进入喷浆机料仓。
2、二次衬砌混凝土施工保证措施
(1)混凝土浇筑在保温棚内进行,在浇注混凝土前,清除模板和钢筋上的冰污垢,施工前对环境温度进行检查,确保温度不低于5℃。
(2)混凝土运输罐车直接开至洞内作业地点,对混凝土到场温度进行检查,不得低于5℃。
(3)混凝土分层连续浇注,最长停放时间不得超过30分钟,混凝土采用机械振捣分层连续浇筑,分层厚度控制在20~30cm。
已浇注的混凝土未被上层混凝土覆盖前不应低于2℃。
(4)混凝土的入模温度不低于5℃。
加强混凝土灌注过程中的温度检测。
新旧混凝土接茬处严格按照施工缝进行处理。
(5)混凝土浇注前,对保温设施加强检查,发现问题及时解决。
指派经过培训有工作经验的技术工人进行操作,定员定岗,确保混凝土质量。
5.2.4其它附属设施的保温养护措施
1、高压风管保温
将高压风站靠近洞口设置,以缩短风管的洞外长度,便于保温。
洞外风管及进洞100m左右包裹保温材料保温。
洞外风管架空,离开地面,减少低温环境的影响。
施工中,及时做好管内积水的排放工作,洞口300m范围内,每增加100m左右设置一积水罐,安装排水阀门,供风前及供风后分别打开阀门以排出冷凝水,避免冻结堵塞。
2、供水系统保温
隧道内施工用水主要是掘进凿岩用水,为保证施工用水温度,在高位水池外搭设保温棚,保温棚设置煤炉采取加温措施。
煤炉外接排风管,保证洞内无一氧化碳的安全隐患,水管埋设于地面以下3m,水管外包裹保温层。
5.2.5便道冬季养护措施
1、冬季施工时,禁止在便道上洒水,防止因洒水结冰导致路面打滑。
2、降雪后,及时安排铲车及人员对施工便道进行除雪,保证道路通行需要。
3、派人及时清除便道上的积冰,防止路面打滑而引发安全事故。
5.2.6冬季施工安全管理措施
1、入冬前组织施工人员进行冬施安全教育。
施工人员进入施工现场必须配戴安全帽,施工现场严禁吸烟。
2、注意掌握天气情况,按冬施方案做好冬施各项准备工作。
3、电源开关、控制箱等设施要统一布置,加锁保护,严禁私拉乱接电器,拆接电必须找电工,临时接线不得使用裸线。
4、做好防滑措施,雪后及时清理厂房主要道路的积雪,废料应及时清出室内,施工时室内保持良好通风,但不宜有过堂风。
5、不得以棉帽代替安全帽,室外作业要保护好设备安全,遇大风天气要做好起重设备的加固。
6、消防保卫人员(或班组长兼)为消防安全直接负责人,负责本班组的防火安全日常管理工作,制定措施,接受上级的监督检查。
7、在施工生产、日常活动等工作中,要认真执行国家、市政府法律及总包的防火规章制度,确保安全。
8、施工现场所属人员必须遵守施工现场用火管理制度,施工现场严禁吸烟。
9、使用明火作业前,必须办理动火证,特殊工种如电焊工凭操作证、动火证、消防合格证(三证)进行操作。
10、加强用火管理,现场要备有足够的消防器材,防止火灾的发生,并设专人定期检查、维护,施工现场水源及消火设备应设明显标记。
11、加强用电管理,现场严禁使用裸线,不得私接电线,加强线路检查,防止漏电及电路失火,尤其是在大风雪后对供电线路要进行检查,防止断线造成触电事故。