刘家实施性隧道冬季施工方案.docx
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刘家实施性隧道冬季施工方案
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
刘家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，刘家隧道为我标段控制性工程，为满足工期要求，刘家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刘家隧道位于乌兰察布市刘家沟村西侧，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。
刘家隧道围岩级别有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
刘家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
刘家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。
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