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鐵路隧道冬季施工技術方案

08-22 12:08:48  瀏覽次數:771次  欄目:鐵路工程
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遍制單位:中鐵二局南疆吐庫二線鐵路建設指揮部第二項目部

1、方案編制原因
   本管段內共有2座隧道,全長2434m。其中魚兒溝隧道1763m(DK110+935~DK112+698),新干溝隧道671m(DK108+820~DK109+491)。計劃開工時間為2007年11月6日,完工時間年6月30日,為保證進度和工期,隧道襯砌需在冬季施工。但由于工程所在地域冬季氣溫極低(最低氣溫-13.5℃),為確保工程冬季施工質量、人員和機械安全,特編制隧道冬季施工技術方案。
2、編制依據
國家規范、建指、局指對冬季施工的有關規定。
3、冬季施工技術方案
3.1施工特點
3.1.1、冬季施工由于氣溫低,空氣干燥,容易造成工程因凍受損,同時,風、雪天氣較多,施工條件及環境惡劣,是工程質量事故的多發季節,尤以混凝土工程居多。
3.1.2、質量事故出現的隱蔽性、滯后性。即工程是冬天干的,大多數在春季才開始暴露出來,因而給事故處理帶來很大的難度,輕者進行修補,重者重來,不僅給工程帶來損失,而且影響工程的使用壽命。
3.2施工規定
當施工現場晝夜平均氣溫(最高和最低氣溫的平均值或當地時間6時、14時及21時室外氣溫的平均值)連續3d低于5℃或最低氣溫低于-3℃時,混凝土工程必須采取冬季施工措施。
3.3 施工準備工作
⑴、收集氣象資料:預先收集當地氣象臺(站)歷年氣象資料,及時掌握天氣預報的氣象變化趨勢及動態,以利于安排施工,做好預防準備工作。建立觀測制度,設置工地氣象觀測點,自室外日平均氣溫連續五天穩定低于5℃時,圬工工程即進入冬季施工階段。
⑵、根據工程的具體情況,確定冬季施工需要采取防護的具體工程項目或工作內容,制定相應的冬季施工方案和防護措施,并在冬季來臨前對相關管理和作業人員進行冬季施工技術交底、相關安全知識培訓。
⑶、在進入冬季前準備好足夠的保溫物資、供熱能源,為冬季施工的正常進行打下良好的基礎;對冬季施工的計量系統、機械、設備、管線等進行全面檢修,更換老化元器件,備用一定量的易損零配件;結合機械設備的換季保養,及時更換潤滑油;對使用防凍液的機械設備確保防凍液符合當地防凍要求,未使用防凍液的機械設備采取停機后排放冷卻水或進入暖棚車間等防凍措施。
⑷、確定保溫方法:保溫分洞外保溫和洞內保溫。洞外砂石料場及拌和站均搭設暖棚,暖棚骨架為鋼結構,棚頂及四周鋪設草簾,并覆蓋棚布密封,保證不漏風,機械出入口安排專人開啟門簾。暖棚內升火爐加熱,保證暖棚內溫度不低于10℃。洞內保溫主要采取洞口掛保溫門簾、洞內升火爐加熱的方法,保證洞內溫度不低于5℃。為了防止洞內輸水管路受洞外的影響導致堵塞或不暢通,保證掌子面正常施鉆,洞外輸水主管路均采用保溫材料包裹,高壓水池須采取覆蓋保暖措施。
⑸、提前選擇并儲存適應冬季施工的原材料,如水泥、砂石料、鋼材、外加劑等,選定合適的配合比。
⑹、檢查住房及倉儲用房是否達到過冬條件,及時按照冬季施工保護措施施作保溫棚,準備好加溫及烤火器件。當采用煤爐和暖棚施工時,作好防火、防煤氣中毒措施,棚內必須安設通風口,保證通風良好,并準備好各種搶救設備。
⑺、在進入冬季前,施工現場提前作好防寒保暖工作,對人行道路和作業場所采取防滑措施。
⑻、成立精干、高效、責權明確的冬季施工領導小組,由項目經理任組長,項目副經理、總工程師任副組長,各部門負責人為成員,負責冬季施工的組織和管理。明確各部門各崗位職責和權限,制定考核獎懲辦法,確保冬季施工順利實施。
3.4施工措施
3.4.1混凝土冬季施工
(1)配合比設計及選定
混凝土的配合比設計按現行行業標準《普通混凝土配合比設計》(JGJ55-2000)進行,并遵照《鐵路混凝土與砌體工程施工規范》(TB10210-2001)及設計文件中的有關規定。在進行配合比設計前須收集以下資料:混凝土結構形式,結構所處環境情況,設計要求(強度等級、抗滲標號),施工方案、工藝,原材料品質,混凝土從澆筑之日起若干天(當使用普通水泥時為3天,使用礦渣水泥時為5天)內的日平均氣溫。
將試拌、調整好的三個混凝土配合比分別制作抗壓強度試件,經標養28天試壓后,選取符合試配強度的配合比。
(2)水泥
水泥選用R42.5普通硅酸鹽水泥。
(3)粗、細骨料
混凝土所用粗、細骨料符合《鐵路混凝土與砌體工程施工規范》(TB10210-97)規定。骨料溫度保證在0℃以上,且不帶冰雪,不得結塊。
(4)外加劑
外加劑由減水、早強、防凍等組分復合而成。其質量符合現行國家標準《混凝土外加劑》(GB8076-1999)、《混凝土防凍劑》(JC475-92)。
外加劑必須是經過計量認證合格的生產廠家生產,并有出廠檢驗合格證。其用量經過試驗確認,并滿足設計文件的相應規定。
(5)拌合水
拌制混凝土用水,符合現行行業標準《混凝土拌合用水標準》(JGJ63-89)。采用鍋爐對水進行加熱,溫度控制在50℃~80℃之間。
為了減少凍害,應將配合比中的用水量降低至最低限度,辦法是:控制塌落度,加入減水劑,優先選用高效減水劑。
(6)混凝土拌和及運輸
拌合站暖棚內升火爐保溫,保證棚內室溫不低于10℃,迎風面采取防風措施。混凝土拌和時,各項材料的溫度應滿足混凝土拌合所需的溫度,為滿足拌和溫度,材料可分別加熱。材料加熱以滿足混凝土灌注初溫為前提,以熱工計算來確定加熱的材料及其溫度。
混凝土原材料加熱首先考慮水,然后是砂石骨料,水泥只保溫,不加熱。拌制混凝土前,用熱水洗刷拌和機鼓筒。拌制混凝土時,砂石骨料的溫度保持在0℃以上,拌和用水溫度不低于5℃。必要時,先將拌和用水加熱,當加熱水不能滿足拌和溫度時,可再將骨料均勻加熱。砂石骨料的加熱溫度控制在50℃以內,水的加熱溫度控制80℃以內。加熱后的水和砂石先拌均勻,再加水泥,以免水泥與熱水直接接觸。拌和時間較常溫施工延長50%左右。混凝土卸出拌和機時的最高允許溫度為35℃。
混凝土采用罐車運輸,多裝快運,少停留,少倒運,混凝土罐采用特制材料包裹保溫。罐車進出洞口時,安排專人開啟保溫門簾,盡量減少門簾開啟時間,避免冷空氣進入洞內。
(7)混凝土澆注
混凝土澆筑前,清潔模板及鋼筋。當環境氣溫低于-10℃時,將直徑大于或等于25mm的鋼筋和金屬預埋件加熱至正溫。
混凝土應采用分層連續的方法澆筑,分層厚度不得小于20cm。
采用加熱養護的整體結構,當混凝土的養護溫度高于40℃時,應預先安排混凝土的澆筑順序和施工縫的位置。
噴射混凝土作業區的環境氣溫和進入噴射機的材料溫度不應低于5℃。已噴射混凝土的強度未達到5Mpa前不得受凍。
在洞內采用無煙煤火爐生火使環境升溫,任何情況下,混凝土的澆注溫度均不得低于5℃。
(8)混凝土養護與拆模
混凝土開始養護時的溫度應按施工方案通過熱工計算確定,但不得低于5℃,細薄截面結構不宜低于10℃。混凝土與環境溫差不得大于15℃。當溫差在10

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隧道內襯砌混凝土采用外部熱源加熱養護。養護制度應通過試驗確定,并符合《鐵路混凝土工程施工技術指南》(TZ210-2005)及相關規范規定。
拆模時,混凝土強度要滿足設計及規范的規定。混凝土與環境的溫差不得大于15℃,當溫差在10℃以上但低于15℃時,拆除模板后的混凝土表面宜采取臨時覆蓋措施。采用外部熱源加熱的混凝土,當養護完畢后的環境氣溫仍在0℃以下時,應待混凝土冷卻至5℃以下且混凝土與環境之間的溫差不大于15℃后,方可拆除模板。
(9)溫度檢測及監控
建立溫度監測體系,對施工環境溫度、原材料溫度、混凝土拌和料溫度、混凝土入模溫度、混凝土養護溫度等進行監測,所有測溫活動均應詳細記錄,并按順序、時間、部位整理成冊;針對溫度變化情況,適時調整防寒保溫措施。
定期檢測水、外加劑及骨料加入攪拌機時的溫度,以及混凝土攪拌、澆筑時的環境溫度,每一工作班至少檢測4次。
混凝土養護溫度的檢測次數應滿足:采用蓄熱養護時,在養護期間至少每6h檢測1次;當采用蒸汽或電熱法養護時,在升、降溫期間每1h檢測1次,在恒溫期間每2h檢測1次;室外氣溫及施工環境溫度應每晝夜定時、定點觀測4次。
混凝土養護溫度的檢測方法應滿足:在結構物隅角、突出、迎風和細薄部位應均勻留置測溫孔,孔深可根據養護方法及結構尺寸確定,測溫孔應編號并繪圖。當采用蓄熱法養護時,測溫孔應設在易于散熱的部位;當采用外部熱源法加熱養護時,測溫孔應在離熱源不同的位置分別設置;大體積結構的測溫孔應在表面及內部分別設置。檢測混凝土溫度時,測溫計不應受外界氣溫的影響,并應在測溫孔內至少留置3min。根據工地條件,可采用熱電隅、熱敏電阻等預埋式溫度計檢測混凝土的溫度。

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