隧道冬季施工技术方案(2011)

秦岭翠华山隧道冬季施工技术方案1、方案编制原因秦岭翠华山隧道11271m（DK65+807～DK77+078）。由于工程所在地域冬季气温极低（最低气温-17.5℃），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技术方案。2、编制依据国家规范、建指、局指对冬季施工的有关规定。3、冬季施工技术方案3.1施工特点3.1.1、冬季施工由于气温低，空气干燥，容易造成工程因冻受损，同时，风、雪天气较多，施工条件及环境恶劣，是工程质量事故的多发季节，尤以混凝土工程居多。3.1.2、质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬天干的，大多数在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者重来，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。3.2施工规定当施工现场昼夜平均气温（最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值）连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃时，混凝土工程必须采取冬季施工措施。3.3施工准备工作⑴、收集气象资料：预先收集当地气象台（站）历年气象资料，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。建立观测制度，设置工地气象观测点，自室外日平均气温连续五天稳定低于5℃时，圬工工程即进入冬季施工阶段。⑵、根据工程的具体情况，确定冬季施工需要采取防护的具体工程项目或工作内容，制定相应的冬季施工方案和防护措施，并在冬季来临前对相关管理和作业人员进行冬季施工技术交底、相关安全知识培训。⑶、在进入冬季前准备好足够的保温物资、供热能源，为冬季施工的正常进行打下良好的基础；对冬季施工的计量系统、机械、设备、管线等进行全面检修，更换老化元器件，备用一定量的易损零配件；结合机械设备的换季保养，及时更换润滑油；对使用防冻液的机械设备确保防冻液符合当地防冻要求，未使用防冻液的机械设备采取停机后排放冷却水或进入暖棚车间等防冻措施。⑷、确定保温方法：洞外砂石料场及拌和站均搭设暖棚，暖棚骨架为钢结构，棚顶及四周铺设草帘，并覆盖棚布密封，保证不漏风，机械出入口安排专人开启门帘。为了防止洞内输水管路受洞外的影响导致堵塞或不畅通，保证掌子面正常施钻，洞外输水主管路均采用保温材料包裹，高压水池须采取覆盖保暖措施。⑸、提前选择并储存适应冬季施工的原材料，如水泥、砂石料、钢材、外加剂等，选定合适的配合比。⑹、检查住房及仓储用房是否达到过冬条件，及时按照冬季施工保护措施施作保温棚，准备好加温及烤火器件。当采用煤炉和暖棚施工时，作好防火、防煤气中毒措施，棚内必须安设通风口，保证通风良好，并准备好各种抢救设备。⑺、在进入冬季前，施工现场提前作好防寒保暖工作，对人行道路和作业场所采取防滑措施。⑻、储备足够的融雪剂，以保证施工便道机械正常通行⑼、成立精干、高效、责权明确的冬季施工领导小组，由项目经理任组长，项目副经理、总工程师任副组长，各部门负责人为成员，负责冬季施工的组织和管理。明确各部门各岗位职责和权限，制定考核奖惩办法，确保冬季施工顺利实施。3.4施工措施3.4.1混凝土冬季施工（1）配合比设计及选定混凝土的配合比设计按现行行业标准《普通混凝土配合比设计》进行，并遵照《铁路混凝土与砌体工程施工规范》及设计文件中的有关规定。在进行配合比设计前须收集以下资料：混凝土结构形式，结构所处环境情况，设计要求（强度等级、抗渗标号），施工方案、工艺，原材料品质，混凝土从浇筑之日起若干天（当使用普通水泥时为3天，使用矿渣水泥时为5天）内的日平均气温。将试拌、调整好的三个混凝土配合比分别制作抗压强度试件，经标养28天试压后，选取符合试配强度的配合比。（2）水泥水泥选用PC42.5普通硅酸盐水泥。（3）粗、细骨料混凝土所用粗、细骨料符合《铁路混凝土与砌体工程施工规范》规定。骨料温度保证在0℃以上，且不带冰雪，不得结块。（4）外加剂外加剂由减水、早强、防冻等组分复合而成。其质量符合现行国家标准《混凝土外加剂》、《混凝土防冻剂》。外加剂必须是经过计量认证合格的生产厂家生产，并有出厂检验合格证。其用量经过试验确认，并满足设计文件的相应规定。（5）拌合水拌制混凝土用水，符合现行行业标准《混凝土拌合用水标准》。采用电加热对水进行加热，温度控制在50℃～80℃之间。为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度，办法是：控制塌落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。（6）混凝土拌和及运输混凝土拌和时，各项材料的温度应满足混凝土拌合所需的温度，为满足拌和温度，材料可分别加热。材料加热以满足混凝土灌注初温为前提，以热工计算来确定加热的材料及其温度。混凝土原材料加热首先考虑水，然后是砂石骨料，水泥只保温，不加热。拌制混凝土前，用热水洗刷拌和机鼓筒。拌制混凝土时，砂石骨料的温度保持在0℃以上，拌和用水温度不低于5℃。必要时，先将拌和用水加热，当加热水不能满足拌和温度时，可再将骨料均匀加热。砂石骨料的加热温度控制在50℃以内，水的加热温度控制80℃以内。加热后的水和砂石先拌均匀，再加水泥，以免水泥与热水直接接触。拌和时间较常温施工延长50%左右。混凝土卸出拌和机时的最高允许温度为35℃。混凝土采用罐车运输，多装快运，少停留，少倒运，混凝土罐采用特制材料包裹保温。（7）混凝土浇注混凝土浇筑前，清洁模板及钢筋。当环境气温低于-10℃时，将直径大于或等于25mm的钢筋和金属预埋件加热至正温。混凝土应采用分层连续的方法浇筑，分层厚度不得小于20cm。喷射混凝土作业区的环境气温和进入喷射机的材料温度不应低于5℃。已喷射混凝土的强度未达到5Mpa前不得受冻。（8）混凝土养护与拆模混凝土开始养护时的温度应按施工方案通过热工计算确定，但不得低于5℃，细薄截面结构不宜低于10℃。混凝土与环境温差不得大于15℃。当温差在10℃以上，但低于15℃时，拆除模板后的混凝土表面采取临时覆盖措施。隧道内衬砌混凝土采用外部热源加热养护。养护制度应通过试验确定，并符合《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）及相关规范规定。拆模时，混凝土强度要满足设计及规范的规定。混凝土与环境的温差不得大于15℃，当温差在10℃以上但低于15℃时，拆除模板后的混凝土表面宜采取临时覆盖措施。采用外部热源加热的混凝土，当养护完毕后的环境气温仍在0℃以下时，应待混凝土冷却至5℃以下且混凝土与环境之间的温差不大于15℃后，方可拆除模板。（9）温度检测及监控建立温度监测体系，对施工环境温度、原材料温度、混凝土拌和料温度、混凝土入模温度、混凝土养护温度等进行监测，所有测温活动均应详细记录，并按顺序、时间、部位整理成册；针对温度变化情况，适时调整防寒保温措施。定期检测水、外加剂及骨料加入搅拌机时的温度，以及混凝土搅拌、浇筑时的环境温度，每一工作班至少检测4次。混凝土养护温度的检测次数应满足：采用蓄热养护时，在养护期间至少每6h检测1次；当采用蒸汽或电热法养护时，在升、降温期间每1h检测1次，在恒温期间每2h检测1次；室外气温及施工环境温度应每昼夜定时、定点观测4次。混凝土养护温度的检测方法应满足：在结构物隅角、突出、迎风和细薄部位应均匀留置测温孔，孔深可根据养护方法及结构尺寸确定，测温孔应编号并绘图。当采用蓄热法养护时，测温孔应设在易于散热的部位；当采用外部热源法加热养护时，测温孔应在离热源不同的位置分别设置；大体积结构的测温孔应在表面及内部分别设置。检测混凝土温度时，测温计不应受外界气温的影响，并应在测温孔内至少留置3min。根据工地条件，可采用热电隅、热敏电阻等预埋式温度计检测混凝土的温度。冬季施工的混凝土除应按一般规定制作标准混凝土试件外，尚应根据养护、拆模和承受荷载的需要，增加与结构同条件的施工试件不少于2组，此种试件应在解冻后方可试压。3.4.2钢筋工程冬季施工在负温条件下，钢筋的力学性能发生变化，屈服点和抗拉强度增加，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，加工性能下降。冬季钢筋工程施工应采取以下措施：钢筋和预应力筋存放于室内或进行严密覆盖，焊条选择韧性较好并存放于保温箱内。对于冬季施工应更加注意检查钢筋的平直、有无损伤，表面有无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈等项目。钢筋和预应力筋加工在棚内进行，加工棚用墙板封闭挡风，并作好相应的保温加热措施。钢筋正式焊接前，先进行试焊，经检验合格后，再进行成批焊接。焊接后的钢筋垫高放置，使焊缝和热影响区缓慢冷却，焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运往室外。帮条焊时，在室内常温焊接，如在室外，风力超过4级时，采取挡风措施，焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪，温度低于-20℃不得进行焊接。3.4.3浆砌工程冬季施工浆砌砂浆强度未达到设计强度的70%前，不得使其受冻。砌筑使用水泥砂浆，宜采用普通硅酸盐水泥拌制，砂浆随拌随用，搅拌时间应比常温时增加0.5～1倍，砌石砂浆的稠度要求40～60mm。砌块应干净，无冰霜附着，砂中不得含有冰块或冻结固块。采用砂浆原材料加热、暖棚内拌制砂浆、掺盐法、就近工点拌制、减少积存、避免倒运等方法保证砂浆正温砌筑。砂浆原材料加热同混凝土原材料加热，通过热工计算。采用暖棚法时保证砂浆砌筑温度不低于5℃。此时，应在每个工点设暖棚，在暖棚内进行砌筑施工、砌体养生，砂浆在暖棚内机械拌制，搅拌时间不少于2min。当砂浆用量较少时，可在暖棚内人工拌制，必须严格按配合比过称计量，翻拌次数较常温增加2～3次。砂浆随拌随用，中途不倒运，每次拌制砂浆尽量在30min内用完，当在运输或储存过程中发生离析、泌水现象时，砌筑前要重新拌和。已凝结或冻结的砂浆一律不得再使用。砌体所用的石料，砂预先清除冰雪冻块，并且根据工程进展，提前运入暖棚内自然预热。石料表面与砂浆的温差不高于20℃。在冬季施工的砂浆中加入氯化钙或氯化钠作为抗冻砂浆使用时对抗冻砂浆应尽量使用细度模数较大的砂，使用时的温度不得低于5℃；用抗冻砂浆砌筑的结构，应在砌筑后立即加以覆盖，但不得浇水；抗冻砂浆的抗冻剂掺量可通过试验确定。砌体冬季施工时，应进行温度检测并记入施工记录。砂浆温度，每昼夜定时检查不少于3次；抗冻剂的掺量，每一工作班检查不少于1次。所施工砌体随砌筑随覆盖养护，一般情况下采用覆盖草袋及采胶布等保温材料覆盖养护砌体。当环境气温低于5℃时，不能洒水养护。冬季施工砌体除按规定制作标准养护试件外，还应根据养护需要，制作施工检查试件，借以查明强度的发展情况。砂浆强度以标准条件下养护28天强度的试件试验结果为准，评定方法与常温施工的砂浆相同。4、质量保证措施4.1落实施工过程各环节的防寒保温措施，严格温度监测制度，认真落实质量责任制。4、2准备充足的防寒保温物资设备，供暖用设备要有足够大的功率，要有备用的能源和电源。4.3加强施工设备的维护保养，确保施工各环节顺利进行。施工前对搅拌设备、运输罐车、混凝土泵及管道用热水或蒸汽进行预热，施工完毕后，进行认真清洗并将余水排放干净。4.4经常检查暖棚的密封情况，检查供暖设备的完好情况，检查施工设备的防寒保温情况，发现问题及时处理。4.5混凝土中不得加入易引起钢筋锈蚀的氯盐外加剂，防止因钢筋锈蚀致使混凝土主筋和箍筋方向产生裂纹。4.6加强混凝土养护工作，保证混凝土养护环境足够的湿度，保持混凝土表面湿润，防止混凝土失水过快引起混凝土表面裂纹。4.7严格控制混凝土水灰比，掺入减水剂、引气剂等外加剂，加强振捣，提高混凝土结构的致密性，控制养护过程中混凝土结构内外温差（小于20℃），防止水分转移造成混凝土结构疏散。4.8采取控制外加剂的掺量、外加剂充分溶解后与混凝土料搅拌均匀、加强混凝土养护等措施，防止外加剂渗透到混凝土表面形成泛霜。4.9开春后，随着气温的回升，根据工地气温监测情况，必须达到连续七昼夜最低气温超过0℃时，方可解除冬季施工措施。5、安全保证措施除应按常温下安全生产的一般规定外，冬季施工还应严格执行以下安全保证措施。5.1对参加冬季施工的全体员工进行冬季施工安全知识培训，做好安全技术交底，施工期间，坚持定期安全学习，工前安全讲话，工中安全巡视，工后安全总结和教育。5.2制定详细的冬季施工安全制度，明确各岗位安全职责，并配齐冬季