隧道局通灌铁路隧道冬季施工方案已报09109Word格式.docx
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2.1、冬施对混凝土结构的影响15
2.2、冬施测温技术的应用15
2.3、测温要求16
2.4、混凝土试件和强度检验16
八、冬季施工保证措施16
1、技术保证措施16
2、施工机械保证措施17
3、安全保证措施17
4、现场安全管理措施18
5、冬期电气安全管理措施18
6、锅炉的检验及使用措施19
7、质量保证措施20
7.1、混凝土质量保证措施20
7.2、混凝土冬季施工的质量通病及预防措施21
8、消防保证措施22
8.1、加强消防安全培训措施22
8.2、易燃易爆物品的消防安全管理措施22
8.3、施工现场的用火管理措施23
8.4、加强对消防器材与设备的管理措施23
9、冬期环保及文明施工保证措施24
通灌铁路隧道冬季施工方案及技术措施
一、编制原因
我部承担的新建东北东部铁路通化至灌水段DT3标段内共有隧道6座共14690m，计划开工时间为2009年4月1日，完工时间2010年10月31日，为保证进度和工期，湾湾川隧道、虎马岭隧道和小砬子隧道（即除黎明隧道、石棚子隧道和官道岭隧道外其他隧道）需在冬季施工。
由于工程所在地域冬季气温极低（最低气温-35℃左右），为确保工程冬季施工质量、人员和机械安全，特编制隧道冬季施工方案。
二、编制依据
（1）业主下发的有关安全、质量等方面的管理文件，以及对工程建设的进度、安全、质量等的具体要求。
（2）业主编制的指导性施工组织设计。
（3）隧道施工设计图纸。
（4）国家及铁道部现行的有关冬季施工技术规范。
①《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-97。
②《混凝土结构工程施工质量规范》GB50204-2002。
③《冬期混凝土综合蓄热法施工成熟度控制养护规程》DBJ/T01-36-97。
④《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-95。
（5）我项目的实际施工能力，技术装备、人员、机械设备的配备。
三、工程概况
本标段为新建东北东部铁路通化至灌水DT3标段线下工程，位于吉林省通化市和通化县境内，我项目部承担施工里程DK151+000～DK173+000（不含1418.4m的蝲蛄河特大桥）和DK142+744～DK144+260全长1516m的虎马岭隧道，施工线路全长22.098km。
其中所承担的隧道工程6座共计14690m，分别为虎马岭隧道1516m，小砬子隧道1634m，黎明隧道697m，湾湾川隧道7088m、石棚子隧道1655m，官道岭隧道2100m。
本隧道按“新奥法”原理设计与施工，隧道按新建单线电化铁路隧道《隧限—2A》进行设计，衬砌形式采用以锚喷混凝土作为初期支护，采用台车模筑防水混凝土作为二次衬砌的复合式衬砌结构，两层衬砌之间设置防水层，防排水采取“以防为主，防、排、截、堵相结合”的综合治理原则。
根据设计要求，本工程结构采用C30/P8防水混凝土，混凝土抗渗标号不低于P8。
四、气象特征
（1）沿线属于中温带-寒温带湿润大陆性季风气候区的三江—长白山小区，主要特征是冬季漫长而严寒多雪，夏季凉爽并低温多雨。
按铁路气候区划为寒冷区与严寒区。
沿线最冷月平均气温-14.1℃～-16.0℃，按对铁路工程影响的气候分区属寒冷地区。
年平均气温6.3℃～6.5℃。
按照《建筑工程冬期施工规程》规定，当工地昼夜平均气温连续5天低于+5℃或最低气温低于-3℃时，按冬季施工办理。
五、冬期施工计划安排及作业内容
本隧道冬期主要施工内容及计划安排为：
虎马岭隧道出口、小砬子隧道出口、湾湾川隧道进口、出口和湾湾川隧道斜井正洞，共5处隧道施工，施工主要工序为洞身开挖，洞身初期支护，洞身铺底填充和洞身二次衬砌。
六、冬季施工准备
1、组织准备
（1）为确保本隧道工程冬季施工质量和进度正常进行，项目部成立了以项目经理为组长的冬施领导小组，全面领导冬施工作，成员如下：
组长：
魏银红
副组长：
黄福兵、辛卫
组员：
莫尚荣、冯兴龙、卢国喜、尚军、何大安、何永龙、郭立亚、李明、丁新龙、杨秀钊、廖世伟、孙康、杨正雄、孙中良、周洲、叶咏良、李丽、简伟、马艳、尹粤
（2）领导小组负责冬期施工总体部署、生产计划安排和资源配置等。
（3）各隧道洞口施工负责人、技术负责人、质量负责人、测温员与实验员名单如下：
隧道口
施工负责人
技术负责人
测温员
实验员
虎马岭隧道出口
陈竞
郭立亚
孙东泽
麻国全
小砬子隧道出口
曾令国
刘金星
李喜林
湾湾川隧道进口
李明
郭超
尹粤
湾湾川隧道斜井
杨秀钊
何永龙
李东顺
马燕
湾湾川隧道出口
杜文星
张一鸣
2、技术准备
（1）组织施工技术人员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。
（2）提前收集当地冬期的气象资料，了解当地的气温变化、持续时间、
最低温度以及最大风、雪等资料；
与当地气象部门保持联系，及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态，以利于安排施工，做好预防准备工作。
（3）冬期施工前，根据本工程特点，编制详细的冬季施工方案，报监理、建设单位审核实施；
并组织主要管理、技术人员、工班长和操作人员进行冬季施工方案专题培训和学习。
（4）做好测温员、试验员的冬施培训，对作业队长、班组长、施工人员进行冬期施工技术交底。
（5）做好进场原材料的检验复试及混凝土配合比准备。
（6）在制定冬季施工方案的同时，制定切实可行的冬季施工质量、安全、环保控制措施。
3、资源准备
3.1、物资准备
3.1.1、根据冬季施工进度计划，组织好钢筋、水泥、保温材料及砂石材料的供应和储备工作。
3.1.2、根据耐久性混凝土所选择的外加剂品种，结合市场供应情况，提出外加剂使用配方、品种、数量。
3.1.3、根据冬季施工方法所选定的保温材料品种、规格、使用周转次数和工作量，计算出冬期施工总耗量，做好进场计划和日期。
3.1.4、冬期施工燃料准备：
冬期施工燃料主要考虑生活用煤、工程采暖施工热源用煤，保证生活、生产的需要，根据施工方案中的要求进行准备。
3.1.5、做好施工人员劳动保护等防寒用品的采购、准备工作。
3.2、机械设备准备
3.2.1、冬期施工前，对所有施工机械设备进行一次全面检查，做好机械设备防寒、防冻保护工作。
混凝土罐车采用专用防寒被包裹。
3.2.2、对机械传动等部位及时检查，发现缺陷及时进行维修、调整；
对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，防止冻裂设备，严格按照“机械设备管理规定”要求换季保养。
衬砌混凝土机具配备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
衬砌台车
轨道液压
台
6
湾湾川隧道进口、出口、斜井、小砬子隧道、虎马岭隧道各1台12m台车，湾湾川隧道出口还有1台9m台车
2
混凝土输送泵
HBT60
5
湾湾川隧道进口、出口、斜井、小砬子隧道、虎马岭隧道各1台
3
混凝土搅拌机
JS750
10
湾湾川隧道进口、出口、斜井、小砬子隧道、虎马岭隧道各2台
4
配料机
PLD1200
插入式振捣器
50型
50
湾湾川隧道进口、出口、斜井、小砬子隧道、虎马岭隧道各6台
热水锅炉
2t
8
热风机
天津蓝通
30
9
装载机
ZL50C
试验设备
套
中心实验室1套
11
混凝土罐车
3m3
20
小砬子隧道4台、虎马岭隧道4台，湾湾川隧道进口、斜井、出口各4台
12
温度计
支
湾湾川隧道进口、出口、斜井、小砬子隧道、虎马岭隧道各10支
3.3、人力资源准备
根据冬季施工计划安排，合理配置人力资源，作好劳动力需要计划，安排专职测温人员、外加剂掺加人员等准备，另外除隧道正常开挖、二衬及文明施工人员外，各口专门配备2名锅炉工，负责各拌合站的锅炉、管路及热水供应等；
由现场实验员兼测温员；
各隧道内再增加2名保温作业人员，以加强隧道施工保温措施。
3.4、冬期施工测温仪器仪表准备
室内气温采用干湿温度计，贴挂在实际施工操作区内、拌合楼内，每2小时测温一次，用表格填写清楚；
骨料、水泥、外加剂、拌合物、水、环境温度测量采用棒形温度计、电子感应仪等；
各种测温表格及文具准备齐全。
4、现场准备
4.1、施工场地准备
4.1.1、排除现场积水、对施工现场进行必要的修整，截断流入现场的水源，做好排水措施，消除现场施工用水、洞内流水和雪水造成场地结冰现象。
4.1.2、安排专人负责施工场地积雪清扫工作，清扫后的积雪不应放在机电设备、材料及构配件堆放场地附近。
4.1.3、主要施工道路利用隧道弃碴进行铺垫整平，无积水，保证道路的畅通。
4.2、拌合楼的保温准备
4.2.1、各隧道口拌合站已搭建封闭式彩钢暖棚（厚7.5cm彩钢复合板），暖棚旁安装2t的蒸汽锅炉，棚内安装蒸汽排管进行供暖（分地管、壁管和保温管），当出料温度达不到要求时，料仓内设热风机预热集料。
4.2.2、搅拌机棚出入口挂设门帘封闭，并设置热水管，由蒸汽锅炉预热拌合水，埋设污水排放管道、封闭好沉淀池，防止冻结、定期清理，确保污水管道保持畅通。
4.3、热源设备的准备
4.3.1、锅炉房的设置:
冬期施工前，分别在各个拌和楼旁安装蒸汽锅炉、搭设封闭式锅炉房，通过蒸汽排管供暖；
在生活区安装热水锅炉，室内安装暖气管道、暖气片进行供暖。
4.3.2、砂石原材料加热设备主要是在砂石料堆放场地布设蒸汽加热管道，由蒸汽锅炉供暖，保证温度在0℃以上。
4.3.3、进洞300m管道采用棉毡、发热线和胶带包裹，洞外水管等架空管道采采用棉毡、发热线和胶带包裹进行保温。
4.3.4、在隧道洞门设置隔风门帘，当洞内洞口200m范围以外洞内温度仍低于5℃时，在洞口200m处采用热风机供暖，确保洞内进洞200m以外温度高于5℃；
同时利用洞内大避车洞作为施工人员更衣室，工人可以在上班前、下班后在洞内换衣，避免工人穿潮湿衣服出洞引起感冒等疾病。
七、冬季施工方法
1、混凝土工程
1.1、冬期砼总体施工方法及工艺
1.1.1、总体施工方法：
衬砌混凝土采用自动计量拌合站集中拌制，3m3或6m3混凝土运输罐车运输，9m或12m轨道式液压衬砌模板台车衬砌，HBT60型砼输送泵泵送入模，插入式振捣器配合附着式振捣器振捣；
1.1.2、冬期二衬砼施工工艺流程见图1。
1.2、混凝土配合比
1.2.1、按照耐久性混凝土设计规程设计混凝土配合比，并进行试配和试验调整。
1.2.2、水泥：
选用42.5R硅酸盐水泥。
1.2.3、骨料：
采用级配碎石（衬砌砼粒径5～25mm，喷砼5～10mm），要求没有冰块、雪团，应清洁、级配良好、质地坚硬，不应含有易被冻坏的矿物；
砂采用洁净的中粗砂。
1.2.3、拌合水：
经化验合格的生活水，水灰比为0.5-0.55。
1.2.4、外加剂：
选用聚羧酸高效减水剂，其掺量为水泥用量的1.2-1.9%。
1.3、混凝土生产拌制
1.3.1、混凝土配合比应按照抗冻混凝土设计规程设计砼配合比，并进行试配和试验调整。
1.3.2、当拌和站外界气温低于0℃骨料表面存在少量冰层时，要对混凝土施工拌和水进行加热处理来消除砂石表面的冰层，但加热的温度不宜高于60℃。
1.3.3、混凝土拌制前要进行热工计算，确定满足出料温度时的骨料、水泥、水、外加剂等各种配套温度，实际试拌时先用热水洗刷拌合机，拌合时，砂石骨料及水泥应保持在0℃以上。
为保证混凝土具有施工要求的拌合温度，一般将水加热，使水达到规定的使用温度，在加热水仍不能满足要求拌合温度时，再将砂石加热；
混凝土拌制时间应较常温时延长50%，其拌制最短时间应按下表1控制。
拌制混凝土的最短时间（S）表
混凝土坍落度（cm）
搅拌机
类型
搅拌机容积（L）
＜250
250～650
＞650
＞3
强制式
90
135
1.4、混凝土的运输
1.4.1、混凝土的出机温度在保证10℃以上。
为防止混凝土在运输过程中受冻，罐车覆盖保温防寒被一层。
按运输长度不同及室外温度，计算出混凝土搅拌的出罐的最低温度，以保证《规范》规定的入模温度不低于+5℃的要求。
1.4.2、混凝土的运输时间应尽量缩短，以便确保混凝土的出罐温度在10℃、入模温度不得低于5℃。
在运行过程中，要注意防止混凝土热量散失、表层冻结、混凝土离稀、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。
为做到很好控制，衬砌混凝土施工尽量安排在上午和中午施作，到下午3点钟以后尽量不施工。
1.5、混凝土的浇筑
1.5.1、混凝土浇筑时要保证砼的均匀性和密实性，要保证结构的整体性，尺寸准确，钢筋、预埋件位置，拆模后砼表面平整、光洁；
1.5.2、在浇筑前，应清除模板和钢筋上的污垢。
浇筑时，拌合物由拌板、料斗、漏斗或卸除时容易与容器冻结，故在浇筑前应采取防风、冻结保护措施，一旦发现砼遭冻应进行二次加热搅拌，使搅拌物具有适应的施工和易性再浇筑；
1.5.3、施工缝的位置宜留在结构剪力较小，且便于施工的部位；
1.5.4、在施工缝处接着浇筑砼时，应先凿除水泥薄膜和松动石子，湿润冲洗干净，并使接缝处原混凝土的温度高于2℃，对垂直施工缝刷水泥浆，对水平施工缝铺一层10-20mm厚的1：
2水泥砂浆或30cm厚、粗细骨料减少10%的同标号混凝土；
待以浇筑的砼强度高于1.2mpa时，允许继续浇筑。
1.5.5、砼拌和物入模浇筑，必须经过振捣，使其内部密实，并能充分填满模板各个角落，制成符合设计要求的构件。
冬期振捣砼采用机械振捣，振捣要快速，浇筑前应做好必要的准备工作，如模板、钢筋和预埋件检查、振捣机械和工具的准备等。
1.6、混凝土宜选用蓄热法养护
1.6.1、在洞内衬砌位置安置温度计，观测隧道内混凝土开始养护时的温度，温度控制在10℃以上、最低不得低于5℃。
当混凝土进入初凝（约浇灌后4～6h）即开始保湿保温养护。
1.6.2、派专人负责混凝土养生，当混凝土表面温度低于5℃时采用碘钨灯和热风机进行加热养护，当混凝土表面温度高于5℃时采用保湿养护。
1.6.3、混凝土水化热在前半月为发热升温期，后半月为散热降温期。
在龄期内加强温度检测，由试验室做好温度记录，当发现混凝土表面与其内部的温差大于16℃时，及时调整供热方案。
1.7、混凝土拆模
1.7.1、混凝土模板拆除的时间，应按结构特点、自然气温和砼所达到的强度来确定，一般以缓拆为宜。
1.7.2、冬期拆模时，砼表面温度和自然气温之差不得超过15℃，对初期支护变形稳定后的衬砌混凝土强度应达到8MPa以上方可拆模，对初期支护变形未稳定的衬砌混凝土强度应达到设计强度的100%后方可拆模。
1.7.3、在拆除模板过程中，如发现砼有冻害现象，应暂停拆卸，待采取加热养护达到规定拆模强度后方可继续拆卸。
1.8、热工计算
搅拌、运输、浇筑温度计算
砼拌合温度按下列公式计算：
T0=[0.92（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2Tw（mw-wsamsa-wgmg）+c1（wsamsaTsa+
wgmgTg）-c2（wsamsa+wgmg）]÷
[4.2mw+0.9（mce+msa+mg）]
式中T0—砼拌合物温度（℃）；
mw—水用量（㎏）；
mce—水泥用量（㎏）；
msa—砂子用量（㎏）；
mg—石子用量（㎏）；
Tw—水的温度（℃）；
Tce—水泥的温度（℃）；
Tsa—砂子的温度（℃）；
Tg—石子的温度（℃）；
wsa—砂子的含水率（%）；
wg—石子的含水率（%）；
c1—水的比热容（KJ/㎏·
K）；
c2—冰的溶解热（KJ/㎏）.
当骨料温度大于0℃时，C1=4.2，C2=0；
当骨料温度小于或等于0℃时，C1=2.1，C2=335。
砼拌合物出机温度按下列公式计算：
T1=T0-0.16（T0-Ti）
式中T1—砼拌合物出机温度（℃）;
Ti—搅拌机棚内温度（℃）。
砼拌合物运输到浇灌时温度按公式计算：
T2=T1-（αt1+0.032n）（T1-Ta）
式中T2—砼拌合物运输到浇筑时温度（℃）；
t1—砼拌合物自运输到浇筑时的时间（）；
n—砼拌合物运转次数；
Ta—砼拌合物运输时环境温度（℃）；
α—温度损失系数（h-1）：
当用手推车时，α=0.50。
3.4考虑模板和钢筋的吸热影响，砼浇筑成型完成时温度按下列公式计算:
T3=（CcmcT2+CsmsTs）/（Ccmc+Csms）
式中T3—考虑模板和钢筋吸热影响,砼成型完成时的温度（℃）；
Cc—砼的比热系数（KJ/㎏·
Cs—钢筋的比热容（KJ/㎏·
K）
mc—每m3砼的重量（㎏）；
ms—每m3砼相接触的钢筋重量（㎏）；
Ts—钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃）。
以C30防水混凝土为例，每立方的材料用量为水泥323kg，砂784kg，碎石997kg，粉煤灰107kg，水185kg，外加剂5.2kg，水、水泥、砂、石温度T分别设为50℃，-5℃，5℃，5℃。
（查通化地区08年11月上旬最低气温为-16.4℃，平均气温1.6℃）
砂、石含水率Ps=5%，Pg=0.5%
水的比热容C1=4.2kj/（kg*k）
冰的熔解热C2=0kj/kg
1、混凝土拌合物的温度T0=[0.9（WcTc+WsTs+WgTg）+4.2Tw（Mw-Ps*Ws-Pg*Wg）+C1（Ps*Ws*Ts+PgWgTg）-C2（Ps*Ws+Pg*Wg）]÷
[4.2Ww+0.9（Wc+Ws+Wg）]
=[0.9×
（323×
（-1）+784+997）×
5+4.2×
50×
（185-5%×
784-0.5%×
997）+4.2×
（5%×
784×
5+0.5%×
997×
5）-0×
784+0.5%×
997）]÷
[4.2×
185+0.9×
（323+784+997）]
=（6561+29571.15+718.515-0）÷
2670.6
=36850.855÷
2670.6=13.8℃
2、混凝土拌合物的出机温度
T1=T0-0.16（T0-Tb）=13.8-0.16×
（13.8-1.6）=11.8℃
棚温Tb=1.6℃时T1=11.8℃，Tb=0℃时T1=11.6℃
3、混凝土拌合物经运输至完成时的温度T2=T1-（αt+0.032n）（T1-Ta）=11.8-（0.25×
0.5+0.032×
1）×
（11.8-1.6）=25.4-3.7=10.2℃
α温度损失系数，采用罐车运输时=0.25
Ta运输时环境温度取值1.6℃
t混凝土运输至浇筑完成时间取0.5h
n混凝土转运次数取值1
综上计算，当水、水泥、砂、石的温度分别设定为50°
、-5°
、5°
，棚内平均气温为1.6°
时，采用罐车运输，混凝土最终入模温度为10.2℃，大于混凝土最终入模温度不低于5℃的条件，满足冬季施工要求。
2、冬期施工测温技术
冬期施工对混凝土的质量影响较大，混凝土施工质量的好坏直接影响结构安全和建筑的整体外观效果，如何保质保量完成施工任务，除加强对混凝土的质量控制（原材料、出入罐温度），对浇筑完的混凝土结构温度监控是预防和发现质量隐患的关键。
2.1、冬施对混凝土结构的影响
2.1.1、当气温低于5℃时，砼的强度增长明显延缓，砼的凝结时间也相应延缓，模板拆除时间受到限制，影响工程进度；
当气温下降到砼冰点温度时，砼有遭受冻害的可能。
2.1.2、冬季施工易发生质量事故和隐患，而且有明显的滞后性，特别是对砼工程，多在春融期或后期显现，由于事故发现晚，处理难度大，因此冬施应以预防为主。
2.2、冬施测温技术的应用
2.2.1、测温点的布设：
在混凝土浇注时预埋一些一端封闭的白铁管（直径10mm），管口采用保温材料塞住。
2.2.2、测温要点：
测量温度时将温度计或测温元件插入测温管中，并立即加以覆盖，以免受外界气温影响，温度计至少停留3min，然后取出，迅速记下数值。
2.2.3、测温次数规定：
2.2.3.1、气温的测量，每昼夜8、12、14、20点共测4次。
2.2.3.2、对拌和材料和防冻剂温度的测量，每工作班不少于3次。
2.2.3.3、对出搅拌机时砼拌和物的温度，至少每2h测量一次。
2.2.3.4、对灌筑前和振捣完毕的混凝土温度，至少每2h测量一次。
2.2.3.5、对养护期间砼温度的测量：
在终凝前，前三天每2h测一次，以后每昼夜指数应进行2次。
2.2.3.6、在超过养护期后，砼温度可以在气温发生大变化时抽测。
2.3、测温要求
2.3.1、测温孔应设在砼温度较低和有代表性的地方。
2.3.2、所有测温孔应编号，应绘制测温孔布置图。
2.3.3、测温人员应同时检查覆盖保温情况，并了解混凝土的灌筑日期、养护期限，以及砼的允许最低温度。
如发现问题，应立即通知有关人员，以便及时采取措施，加强保温或局部进行短时加热。
2.3.4、加强数据统计，及时有效地进行质量控制。
2.4、混凝土试件和强度检验
2.4.1、混凝土施工过程中，要在浇注地点随机取样制作试件，试件的取样与留置应符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》第7.4.9条规定。
2.4.2、每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，取样不得少于1次。
2.4.3、每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于1次。
2.4.4、每次取样应至少留置1组。
八、冬季施工保证措施
1、技术保证措施
1.1、按照冬期施工方案和实施性施工组织设计贯彻指导施工全过程；
对开挖、初期支护、二次衬砌等关键工序，优化施工方案，编写详细的施工作业指导书和技术交底书。
1.2、开展技术创新，多方位开展工作，排除干扰因素。
1.3、编制详尽的冬期施工月、旬、周进度计划，合理安排，并进行实施监控。
1.4、施工技术人员搞好现场全天候技术服务、指导和过程控制。
1.5、加强测量控制、量测和试验检测频率。
1.6、加强施工技术人员、试验人员进行冬期施工业务知识培训。
2、施工机械保证措施
2.1、进入冬季前对本工程所用机械设备进行一
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