严寒地区隧道冬期施工组织探讨

摘要： 介绍在严寒地区条件下，如何采取措施保证隧道正常施工，并分析隧道进行冬期施工的的经济意义。

关键词： 隧道；冬期施工；施工组织

中图分类号：U455.1 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）04-0080-021工程概况

两伊铁路（伊敏至伊尔施）位于内蒙古自治区呼伦贝尔市和兴安盟境内。起点为呼伦贝尔市鄂温克旗管内的伊敏镇伊敏支线终点站（伊敏站），线路向南跨越辉河后，经新巴尔虎左旗，终点为兴安盟阿尔山市的阿尔山北站，将伊敏线与白阿线连接贯通，形成东北地区进京的西部通道，为中长期路网规划中的新建铁路，线路全长185km，其中隧道６座，长约10km。

2实施冬期施工的原因

本隧道工程设计的总工期一共为20个月，在这20个月中需要跨越两个冬季（大概14个月），而且隧道施工难度很大不确定性因素很多，所以本来就只有20个月的总工期就显得的更加紧张；由于正式施工前期征地拆迁等因素的影响，本隧道工程直到2006年12月初才初步具备了开工条件，此时，工期已耽误了3个月。所以在业主综合考虑银行贷款利息以及设备维护费用等方面做出必须要实施冬季施工。

3进行方案比选和技术经济分析，确保冬施效果

在实施冬季施工过程中，我们必须要为施工人员以及机械设备提供一个正常温度的工作环境；首先是必须要确保施工人员、机械设备以及工程结构本体的安全，其次是进行各种保温方案比选或优化，尽可能降低保温方案需要付出的成本。

①施工人员的保暖措施。要为管理以及施工人员配备必要的防寒服、防寒棉靴等衣物；宿营区内必须要安装足够的暖气设备，储存充足的燃煤以及食品蔬菜等生活必需品；还要安排设置停放各种办公车辆的暖库，配置充足必要的办公车辆并要为这些办公车辆更换雪地胎和防冻液。②保证道路畅通。施工便道边线设置明显标识（插钢筋并绑红布条），及时清除道路积雪，在便道和公路爬坡处和弯道处堆放防滑材料，经常铺撒，保证道路畅通，保证交通安全。③机械设备的防寒防冻设施。由于外界温度非常低，停放在外界的各种的机械设备都是处于一种被冰冻的状态，机器内部的柴油、机油、液压油、齿轮油等将都会随着温度的不断下降、粘度不断的增加，其后果就是导致车辆很难启动，使机器内部的各种运转部件（变速箱、差速器）越发的加速了磨损，这就使得设备的有效使用寿命不断减少，增加机械设备的故障率。

3.1 设备的防寒防冻设施

3.1.1 压风站、发电机站压风站、发电机站的建造可以使用彩钢板房的搭建模式，这样可以很容易的周转2-3次，当时施工现场外界气温已经下降到零下25℃左右，这样底的温度用砖盖房已经是不太现实的事情了，而且由于本地砖的价格相对比较高，建造成本也比板房要高出不少。由于压风机必须要有一台以上连续二十四小时不间断工作，机器本身就会持续产生不少的热量，这样压风机房的采暖就基本可以达到自给自足的水平。根据压风机房的实际测试，压风站内温度二十四小时基本保持在10℃以上，这样就符合正常的防寒防冻要求了。

3.1.2 洞口暖棚由于洞口风向各不相同，这就要求根据实际风向来合理选择拉沟尺寸，采用不同的结构形式搭设钢管结构。在对棚内进行设计和布置的时候，要合理的利用棚内有限的空间，做到不浪费一点有限的空间；对沙石等建筑材料进行加热处理要因地制宜的选用简易钢炉和地火笼，在棚内进行喷射混凝土拌和，外加热风幕取暖。进行第二个冬季施工时，由于隧道掘进基本都已达到400米以上，此时，只需在洞口10m、20m处各设一道门帘即可起到保温的作用了。

3.1.3 搅拌站搅拌站保暖棚的建造。搅拌站的主体结构一般都要采用砖结构，棚顶大都采用?准22钢筋格栅拱架结构，棚顶覆盖石棉瓦、草帘和塑料薄膜（或彩条布）；在设计搅拌站主体抗压强度的时候就要求收集当地历年来的气候资料，其中最大连续降雪厚度资料是最重要的；在设计棚顶清理积雪的方案时要优先考虑使用机械化清雪杷，这样就比较容易对棚顶积雪进行清理，防止棚顶由于积雪太多太重而被压塌。取暖方法。搅拌站的采暖方案一般是选择安装一台立式高压锅炉，容量根据搅拌站实际大小选取3m3左右的锅炉为宜，以此为搅拌站提供热水，同时在搅拌站内可以安装大量暖气片利用锅炉供暖为棚内取暖。

3.1.4 车辆机械的保暖由于车洞容量有限不能把所有车辆都保存于此，所有就需要建造一些停放车辆的保暖棚。保暖棚要根据需要停放车辆的尺寸大小来设计，以免将来投入使用的保暖棚不能停放需要停放的车辆，造成不必要的麻烦与浪费。一般停放车辆的保暖棚采用砖结构的墙身，棚顶大都采用下边一层油毡上边铺设石棉瓦的方式。保暖棚门一般要用双层帐篷布作为门帘，以起到保温作用。

3.2 冬季设备使用、保养在温度极低的情况下，燃油会变得粘稠这就非常不利于燃油的雾化与燃烧，温度太低油的粘度也会增大流动性变的特别差，这就使的机器内部的各个运动部件件阻力增大，同时在寒冷的冬季蓄电池的工作效能大幅降低，在这些不利因素的共同影响下，发动机极易出现启动困难，机体磨损加快，功率降低，燃料消耗增加和动力性能下降等各种各样的问题。

3.2.1 设备的启动①加注冷启动液。冷启动液是用在低温天气里发动机启动的一种辅助启动燃料（一般是由乙醚、低挥发点的碳氢化合物和带有添加剂的低凝点机油组成），在这些成分当中低凝点机油可以有效的改善气缸壁与活塞之间的条件，达到容易启动目的。②充分利用现有的低温预热设施。为了做好冬季施工，所有机械设备都安装了电预热系统或乙醚启动装置，发动机要启动的时候电预热系统就会向气缸中快速的供应热量使得空气的压缩温度达到燃油的燃烧点。

3.2.2 冬季设备的日常保养设备各种用油的选取：①柴油的选取。由于冬季严寒，在冬季到来之前就应该做好燃油的换季保养工作，最低要保证所选柴油的凝固点比最低环境温度还要低3℃到5℃左右，要保证在冬季最低温度的时候不因为低温使得柴油凝固进而影响机器正常的工作。②油的选取。油的选取要根据冬季的低温环境温来适当选取。要充分考虑到冬季外界最低的环境温度时油仍能发挥应有的要求，并且油在机器正常工作一段时间后自身温度升高的情况下要有足够的粘度来保证发动机在运转时的。又要考虑在低温下粘度不过大。保证机油泵能吸上油，来保证低温启动性。

3.3 混凝土施工控制冬期施工的核心问题是控制混凝土施工，情况非常复杂，主要涉及的问题有：各种原材料温度及混凝土出机温度控制及运输温度损失，搅拌工艺，配合比调整，灌注和养生等问题。

①混凝土出机温度控制。考虑到最低外界气温、运输时间等因素对混凝土温度的损失，经过多次试验、统计和调整，砂-12℃、碎石-5℃、水泥为-0℃左右、水温为60℃情况下，混凝土出机温度为18℃左右为比较理想的数据组合，成本较低；在这个基础上，根据外界气温、运输距离不同，主要调整水温和控制混凝土出机温度。②搅拌工艺。因为水温较高，混凝土投料顺序和搅拌必须按照先投砂、石料、水，搅拌30秒后再投水泥，并延长搅拌时间（大约延长30-45秒）的工艺进行。③配合比调整。为加快混凝土强度增长、减少洞内工序干扰、缩短技术间歇时间，仰拱和小边墙施工采用干硬性早强混凝土，缩短拆模时间。④灌注和养生。为加快二衬速度，一是调整混凝土初、终凝时间，二是封闭台车两端并在台车内安装热风幕升温已达到加快混凝土凝固和早上强度的目的。