泥水盾构冬季施工方案及措施.doc

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XX地铁二号线土建四标合同段冬季施工方案

一、编制说明

1.1，编制依据

1.1.1、XX地铁二号线施工设计

1.1.2、XX地铁二号线施工合同文本

1.1.3、地铁施工的相关技术规范及安全质量标准

1.1.4、根据公司及调研成果取得的相关施工经验及总结

1.1.5、根据XX市气象信息及气候状况

1.2、编制原则

1.2.1、严格执行国家及XX地铁制定的冬季施工标准，保证安全质量及文明施工

1.2.2、根据本标段总体施工进度安排，保证冬季施工的相关措施

1.2.3、以成熟的施工组织设计及先进的施工设备，确保冬季施工安全及工程质量，按期为业主提供一个优质的施工产品。

二、编制目的

本标段位于XX市松北区，冬季十分寒冷，且持续时间较长，该地区冬期施工的起止时间一般为11月初至次年3月末。

根据施工工期计划，XX站~XX站区间盾构需进行冬季施工。

因此必须制定有效的施工措施、施工方法，规范操作程序，指导现场冬季施工，保证工程冬季施工安全、质量及进度目标。

三、工程概况

XX站~XX站区间，自松花江中心太阳岛西侧XX站起，向北两次下穿松花江支流，在CK9+560～CK9+970和CK11+230`CK11+100段下穿松花江河床，本次穿越段河水位最深处为6m，河面宽分别约410m和130m盾构顶覆土最小仅为14.9m至XX站，本工程起点里程CK8+516.777，终点里程CK11+520.264，区间全长2911.887米，区间采用2台泥水平衡盾构机施工。

区间共设置5个联络通道，一处风井及泵房，其中，1号、2号、4号、5号联络通道采用冷冻法施工，3号联络通道结合区间风井设置，采用明挖施工。

施工顺序安排：

盾构从XX站双始发，XX站吊出。

四、冬季施工总体筹划

4.1、XX市冬季气温情况

XX属于北温带半湿润的季风性气候,其特征是冬季漫长寒冷,夏季炎热多雨,春秋季短,冬夏季长。

历年1月平均气温-11.4℃,极端最高气温38.7℃,极端最低气温-33.1℃。

每年11月中旬开始封冻,翌年3月初解冻。

土壤最大冻结深度为2m。

4.2、冬季施工总体部署

根据现车站施工为盾构提供始发场地及盾构机制造情况，节点日期为盾构机在2017年10月底到达风井，由于受工期的制约，为了按时完成施工任务，盾构机到达风井时XX正好进入严冬，平均温度都在-10℃以下，此类气候条件不满足泥水盾构施工的基本条件，泥水平衡系统及相关配套设施（如泥水处理装置，循环水管路，同步注浆用浆液）等都会在低温冻结问题，因此在此温度工况下施工，配备相应的加热及保温装置是保证施工的前提条件，为了保证冬季施工效率，成立以项目经理为组长，生产副经理，盾构工区长，浆液站负责人，泥水站负责人为组员的冬季施工领导小组组织冬季施工。

五、冬季施工温度要求

隧道区间采用泥水平衡盾构法施工，由于盾构在风井二次始发时正好遇上XX一年中的严寒冬季，而盾构在设计、制作上未采取特殊措施来适应严冬的需要，要想保证盾构机的正常使用，只能采取提高温度的方式来解决问题。

而盾构机作为一体化的盾构施工设备，一系列的配套设备也是保证盾构掘进的必要条件，因此为了实现泥水盾构在11月份能成功二次始发，共有以下主要的6大部分必须配备经济、合理、有效的保温措施，才能保证盾构机的正常作业。

5.1、泥水处理系统（包括泥浆搅拌槽，蓄水池，沉淀池，滚动筛，循环输送泵，各种电器柜）。

5.2、浆液站（砂仓使用，搅拌罐使用，水泥及粉煤灰泵送管路，从地面砂浆站往井下电瓶车砂浆罐内的泵送管路）

5.3、泥浆输送系统（送泥管路，回泥管路）。

5.4、外循环水管路（包括地面循环水池，地面埋管，及工作井内竖管，盾构机循环水及施工用水）

5.5、盾构拖车（始发时为严寒季节，整列盾构全部进洞需要8天左右，在不密闭的空间内，各拖车上水管，泥浆管，注浆管路要重点防护，而各拖车进行集中防护）

5.6、各盾构用辅助材料（管片密封条及密封胶，管路延伸用密封垫，各类润滑及密封油脂等）

六、冬季施工供暖保温措施

6.1、泥水处理系统保温处理

工程地处我国东北（XX）严寒地区，对泥水循环系统要求相对增高。

根据泥水特性，需要泥水循环系统温度达到5℃以上方能正常运行，低温环境易造成泥水循环系统冻结，导致循环受阻，失去携渣功能，无法建立环流系统，从而无法正常掘进，极大地影响施工效率，并可能导致工程无法进行。

因此，需要对整个系统进行保温处理。

泥水处理系统占地面积达1000m2，其中设备占地320m2，泥水处理设备离地高度达7.5m，同时泥水管路铺设较长，在保温处理方面较难，易导致工期与工程成本的大幅度增加。

6.1.1设备防冻处理

泥水处理系统主要由一套泥水处理设备、离心机、砂泵、储浆箱、砂浆搅拌装置、膨润土库、变频柜、供水系统等组成。

其中泥水处理设备主要由旋流器、振动电机及筛板、砂浆泵、中储箱、配电柜等部件组成。

以上设备在低温环境下可能出现异常状况，在冬期，加强设备管理的同时，采用加防冻液（设备发动机冷却液内需添加）以及低温环境下使用的润滑油脂等对设备进行保护。

6.1.2保温方案措施选取

可采取单独设备保温与环境保温，鉴于设备尺寸较大，保温处所占比例较大，需对施工场地实行搭建房屋提高环境温度，既对设备及泥水起到了有效的保温作用，同时也可以有效降噪、防尘。

房屋搭建可采用钢筋混凝土结构或钢构板房（经过成本分析及实用性调研，以包工包料的形式，让专业的队伍进场搭设，保证施工质量并能有效的抗风抗寒）。

由于钢构板房造价低，工期短，所需人工少，且能保证保温效果。

通过综合分析，可搭建临时钢构板房结构以保证设备温度

6.1.3升温措施选取

板房只能起保温作用，无法对其升温，因受外界因素影响，室内温度将逐步下降。

为确保泥水设备温度，在房屋搭建完成后，对房屋保温效果进行检验。

如果室内温度在保温条件下也无法满足浆液正常运行，无法满足低温条件下的保温效果，需对房内配套升温措施。

室内升温方式多样，可在房内加装电暖器、蒸汽排管、水暖气片等方式进行升温。

通过综合分析，且根据XX相似工程冬季施工经验，在室内安装一定数量水暖气片提高环境温度就能满足施工要求，在分离设备振动筛处，根据实际情况，可以在其旁边安装适量的工业电暖风机（30kw）以防出渣口冻结，并且在出渣口冻结时，可通过调节阀门，直接用暖风机直吹对振动筛解冻，在储浆池四周安装水暖气片，以提高浆液空间温度。

选取适当工号的压力锅炉，安装适当的暖水管路，以保证环境温度达到5℃以上。

在冬季温度十分恶劣的情况下，还可以在泥浆池上部框梁上搭接支撑，表面铺设保温棉被的方式，进一步将泥浆与外部空气隔离，从而减少浆液热量损失。

6.1.4泥水站保暖实施性施工方案

根据现泥水站设计，保温棚建筑面积为42m*35m=1470m²，保温棚整体采用双跨结构设计，最大跨度21m。

主体支撑采用dn200（1cm厚）钢管与泥水站主体机构预埋件焊接，支撑管间距6m。

其中泥水处理设备22m*11m=242m²范围保温棚高度为19m，其余保温棚高度9m；保温棚围墙及顶棚都采用7.5cm厚泡沫夹心保温板。

，根据设计图纸，保温棚施工时预留两进出通道（一道为挖机捞渣进出通道，一道为制浆用各物资运输通道），通道采用滑动式保温板框架结构，接缝处用保温材料全部密封。

根据设备安装尺寸，在泥水站北侧保温板安装时预留泥水出渣口，保证渣土排入渣场，为了保温棚施工采光及夏季透风需要，保温棚四周各开设2个透光窗户，保温顶棚安装8个采光板。

为了保证泥水站冬季施工质量，减少泥水处理系统泥浆循环问题，在泥水处理站东南侧（见图纸）建设一套型号为CWSG-0.35的热水常压采暖锅炉，锅炉房单独密封建设，通过预埋输热管路将热量导入泥水处理保温棚，根据保温棚面积（1470m2），以1m2需要设置一柱暖气片为标准，考虑泥水处理设备处高度为19米，如果要有效的保证棚内温度，初步设计保温棚内安装1200柱（80/50）暖气片。

主管路采用63PPR管连接，暖气片连接管路采用32管路，弯头若干，为了保证使用安全，在每套暖气片两端安装PPR球阀，在此套暖气片故障时能应急处理。

6.1.5、污水排放，由于泥水处理场有时需要进行设备冲洗，渣场排污系统需考虑XX地区降雨量，在雨季，由于降雨量较大，渣场会有大量的雨水堆积无法外排，考虑隧道施工一体化特性，渣场积水不能成为影响掘进的客观因素，因此，在渣场设置一表面搭接钢板的积水槽，渣场内各种水源汇集到积水槽中，由于市政排污管道都在整个车站西侧，直接排除污水距离较远，冬季污水排污时容易发生堵塞，为了有效施工，在泵坑南侧设置接力缓冲池（缓冲池3m*2m*2.8m,上部设置台阶，铺设承重钢板后与地面相平，在接力池中沉淀渣土影响污水外排时，挪开承重钢板进行清理），积水槽下预埋2%下坡Ø100管路连入泵坑南侧接力缓冲池（见图纸）缓冲池以3%的坡度从东向西布设DN200管路，最后汇入始发端头沉淀池，进而排入市政排污管路。

6.1.6、用水供给，从就近降水井管路上安装三通管路，经过保温处理后预埋，直接连入泥水站清水池。

6.1.6、废浆排放，在泥水处理基础建立时，废浆池靠渣场侧预留Ø100废浆处理管路，通过连接渣浆泵，将需要处理的废浆抽入封闭的泥浆罐车，并运输到制定地点进行排放。

6.2、浆液站保温措施

浆液站是盾构施工配备设备的一个重要环节，浆液站要顺利拌置浆液并能在在较短时间内能正常保存，需要保证砂仓正常使用，搅拌罐正常使用，水泥及粉煤灰不冻结且能顺利泵送到搅拌罐内，保证地面砂浆站往井下电瓶车砂浆罐内的泵送管路不冻结。

6.2.1砂石料等原材料进场前防寒措施

冬期施工所用砂要求含水量极小，要求几乎不含水分。

根据含水量要求，项目部物资部派专人考察联系多家砂料厂家，要求所提供砂料必须符合含水量的要求，最好是干砂。

若砂子含水率大，则采用晾晒的方法，晾干后再运到现场。

材料人员严把材料质量关，坚决控制好砂的含水量，进场砂必须符合规范要求。

6.2.2、设备防冻处理

在冬期，加强设备管理，采用加防冻液以及低温环境下使用的润