某地質探洞工程冬季施工保溫措施

李紅軍，陳曉燕，賈高峰

(中國水利水電第三工程局有限公司四川分局，成都，610045)

1 概況

某地質探洞工程位于我國東北某地，主要包括兩條地質探洞的施工，洞軸長度共計2300余m。工程所在區域屬于溫帶季風型大陸氣候，冬季嚴寒、干燥，夏季溫熱、多雨，多年平均氣溫為6.3℃，最高氣溫為37.2℃，最低氣溫為－35.7℃;一般當年10月中旬結冰，次年3月下旬解凍，最大凍土深度1.14m。

根據工程實施目的及進度安排，本標隧洞計劃2010年10月25日開工，2011年10月30日結束，總工期12個月。該工程主要特點為工期緊、施工項目復雜，須跨冬季施工。

本標隧洞一開工便進入冬季施工階段，直到次年3月底解凍。洞室開挖、混凝土生產、混凝土澆筑及洞身噴混凝土等主要項目，必須采取保溫措施，在冬季持續正常施工，以確保工期。因此，本工程確定于2010年10月底進入冬季施工階段，同時啟動冬季施工預案，對主要項目采取保溫措施，在保證工期的同時確保施工質量。

2 冬季施工措施

針對本工程冬季施工主要特點，本項目需要對臨建設施、施工機械及施工過程等方面采取保溫措施，以求達到保證施工質量及工期的目的。

2.1 臨建設施冬季保溫措施

冬季施工保溫主要包括，空壓機房保溫措施，開挖供水保溫措施，施工排水保溫措施，拌和系統、拌和料運輸和噴混凝土護面及施噴面環境的保溫措施。

2.1.1 拌和系統保溫

根據施工需要，本工程在兩條探洞中間部位的臨建場地內，布置HZ35型拌和站一處。拌和站主要設施有:拌和機一套、四個預熱骨料倉、兩個熱水箱。拌和站設置于保溫彩板房內，骨料儲料倉、水箱外側包裹保溫被，同時在水箱內預設加熱管，以便必要時通電加熱拌和用水。

同時從預熱水箱接2寸水管進入拌和機內，以供應攪拌過程的所有用水。對于拌和供水管路纏加熱電阻絲，加雙層巖棉管外包瀝青油氈保溫措施進行保溫。

另外在保溫棚中架設一臺無壓水暖鍋爐，對保溫棚和骨料倉進行循環預熱供暖，保證系統一直處于正常運行狀態。

2.1.2 骨料倉加熱保溫

骨料加熱保溫時，先在外側采用保溫彩鋼板，在外周1m處搭設封閉保溫棚，每個料倉門口掛棉絮保溫簾進行保溫。骨料倉內從拌和系統的加熱鍋爐房引接2寸鍍鋅鋼管，然后分別接入四座骨料倉內，在倉內按照圖1、圖2形式鋪設，同時設置出水管統一引接排出，保證管路循環暢通。倉內管路接好堆料后，開始由鍋爐房向料場通入熱蒸汽，熱蒸汽隨管路通滿料倉后，將根據熱傳導的原理，將熱空氣從料倉底部源源不斷的輻射到整個料堆，確保骨料溫度達到5°C以上。

2.1.3 拌和料的運輸過程保溫

在運輸混凝土過程中，保持運輸混凝土的道路平坦暢通，保證混凝土在運輸過程中保持均勻性，運到澆筑地點時不分層、不離析、不漏漿，并具有要求的坍落度和含氣量等工作性能。

運輸過程快裝快卸，不得中途轉運或受阻，并運輸過程中應對運輸設備采取保溫措施，在罐車外面包裹帆布保溫防寒，盡量減少轉載次數和運輸時間。

罐車在運輸混凝土過程中宜慢速攪拌，攪拌速度應以(2～4)轉/min為宜，裝載量約為攪拌筒幾何容量的2/3。當罐車到達施工現場時，應使罐車高速旋轉20s～30s，再將拌和物卸入料斗。

2.1.4 空壓機房保溫措施

由于本項目工期開工時已進入冬季，故在冬季施工期間，應將空壓機設置在6m×8m彩板房內，并在空壓機房內設置一組8kW電爐，根據室內溫度和空壓機的運行情況進行加溫。或利用拌和系統供熱鍋爐采取暖氣片供熱，使站內溫度保持在5℃以上。在空壓機站至洞口主風管處，防止蒸汽冷凝后在管內積水進而結冰，以致供風不暢或因凍脹而產生風管破裂，采取防寒海綿套包裹，并在洞口處風管最低位置設置放水閥，在每班工作結束后，打開放水閥，迅速排干風管內的殘存水分。

根據需要可為施工機械搭設保溫棚，保溫棚尺寸可依據停放施工機械的大小布置。必要時在保溫棚內生煤爐，保證機械能夠正常啟動。

2.1.5 開挖供水保溫措施

在探洞進口設置一個1m×1.2m×2m鋼質水箱，采用燃煤加熱的方式將開挖用水加熱到20°C以上，采用雙層巖棉管外包瀝青油氈保溫的高壓水管，向開挖工作面鉆機供水。并在開挖過程中對洞口掛巖棉被的方式，加強打鉆工作面環境溫度的保溫工作。

2.1.6 施工排水保溫措施

對于洞內排出的施工棄水，經過洞口三級沉淀池沉淀后，通過埋入地下1.5m深的φ80cm水泥涵管排入探洞進口對面的河道內。

2.2 機械保溫措施

為保證施工機械正常運轉，要對使用的各種機械進行全面檢查，更換潤滑系統用油及燃料，對有故障的機械設備及時維修，確保施工機械不帶故障運轉。

機械在使用前，首先檢查傳動系統，確定在無凍結的情況下方可啟動，非機電人員嚴禁動用機械設備，并制定以下措施確保冬季施工機械設備安全良好:(1)在每個洞口搭設保溫棚，尺寸8m×4m×3.5m(長×寬×高)，支架使用鋼筋焊接，上方使用雙層軍用篷布覆蓋。每個保溫棚內架設2座火爐，加熱保溫，防止溫度過低車輛使用時難以啟動，影響施工;(2)施工機械、車輛全部使用－20號柴油，并添加優質防凍液，保證機械設備運行安全;(3)定期對施工機械、車輛進行專項檢查、維護、保養，使施工機械、車輛在冬季能正常運行。

2.3 洞室冬季施工措施

2.3.1 噴錨施工

當環境溫度低于5℃時，應對施工部位保溫。在每條洞口搭設保溫棚，保溫棚進口掛設抽拉式保溫簾;保溫棚由鋼管架做骨架，外側使用篷布封閉。在保溫棚內可設置煤爐進行加熱增溫。

對于拌和出倉的混合料，采用3m3攪拌罐運輸至噴護位置，并在攪拌罐外表面加保溫被，以防止運輸過程中熱量損失。在混凝土施噴前，應測量施噴表面的溫度，確保施噴面圍巖溫度在5°C以上。具體保溫措施是在洞口掛棉保溫被，防止空氣流通，并在洞內設置火爐進行加溫處理。

2.3.2 鋼筋保溫

鋼筋應存放于室內或嚴密覆蓋，選擇低溫韌性好的焊條。鋼筋加工在鋼筋廠內進行，環境溫度達到－5℃時，即為鋼筋“低溫焊接”，嚴格執行鋼筋低溫焊接工藝，嚴禁焊接過程直接接觸到冰雪。風雪天氣時，焊接操作部位需采取封閉圍擋保溫措施，使焊接部位緩慢冷卻，防止焊接完畢后接頭溫度下降過快，造成冷脆，影響焊接質量。

如遇雪天氣，需將模板內(上)的冰雪打掃干凈，模板內(上)難于清理的雪及其它雜物，可采用熱風機、吸塵器及汽油噴燈清理。最好在雪天氣來臨之前，采用塑料薄膜覆蓋模板、鋼筋工程施工操作面，盡量減少大量的清理工作。

3 結語

通過以上冬季施工保證措施的實施，本項目施工已安全跨越了2010年冬季，各項進度指標完全符合項目總進度計劃要求。同時，為了檢驗洞室開挖、噴混凝土、襯砌混凝土的冬季施工質量，項目部會同監理機構對洞室進出口的開挖質量、混凝土質量進行了抽檢。結果表明，洞室進出口開挖揭露基巖堅硬、無冰凍現象;噴混凝土、襯砌混凝土抗壓強度均滿足設計、規范要求。施工期間機械設備、車輛運行正常。由此證明，我們采取的冬季施工措施是正確的、有效的。

4 建議

本項目洞室在施工期間，主要采取了洞室進出口掛設棉絮布簾，阻斷外部寒冷氣流進入洞室，以保證洞室施工保溫。該方法雖然可以有效切斷外部寒流，但由于布簾的遮擋，洞室內外通視條件大大降低，形成了較大的安全隱患。因此，建議在以后類似環境洞室施工時，采取在洞室進出口掛設商用熱風幕機進行保溫。熱風幕機送出的熱風流可直接切斷寒流進入洞室，避免了布簾保溫通視條件較差的問題。