酷寒條件下泥水盾構施工技術研究

袁慶嶸

中鐵隧道股份有限公司 河南 鄭州 450001

正文：

1 工程概況

太陽島站～人民廣場站區(qū)間向東敷設至太陽橋向東南方向轉入松花江，穿越松花江主航道后到達道里區(qū)，進入友誼路與經緯街人民廣場站。本區(qū)間設計右線長約1902.652m，左線長度1923.972m。隧道頂部覆土埋約深為12～24m。隧道縱坡為“V”型坡，最大坡度為30‰，最小平面曲線半徑R=400m。盾構穿越地層主要為中砂、細砂、粉質黏土、黏土等。

哈爾濱冬季漫長寒冷干燥，多西北風，全年平均氣溫3.5℃，一月最冷，結冰期190天左右。從10月末開始凍結，至翌年3月中旬開始融化，最大凍結深度2.05m。近五年冬季最低氣溫達到-35℃。

2 冬季施工準備

根據地方多年氣象資料和施工經驗，從11 月15 日～次年3月31日為本次冬季施工階段，主要對右線進行冬季施工。(1)組織機構：成立以項目經理為主要負責人的冬季施工領導小組。(2)資源保障：保溫物資、設備等按照計劃落實到位。

3 冬季施工方案

隧道拱頂覆土厚度最大為20.5米，井下溫度在5℃以上，對盾構掘進施工無影響，但地面泥水分離、漿液拌制、原材料存放、大型機械設備等需采取相應措施進行保護才能保證盾構機的正常作業(yè)。掘進施工按照正常掘進參數進行，根據冬季情況動態(tài)調整。

3.1 泥水站保溫措施

3.1.1 泥水站保溫

將左側分離設備采用鋼結構（巖棉保溫板)搭建房屋進行防護。在分離設備振動篩處安裝4臺30kW熱風幕直吹振動篩、渣漿泵進行加熱。調漿系統(tǒng)的管路、泵使用電伴熱帶、橡膠保溫棉進行防護。采用低溫潤滑油脂對設備進行保護。

3.1.2 泥漿存儲罐、P1.1泵及清水池防護

(1)對2個泥漿罐采用電伴熱帶+珍珠巖（+巖棉被）+頂部封閉的形式保溫。泥漿罐頂部采用工字鋼+模板+巖棉被進行封閉。對頂部的泵體及管路纏繞電伴熱帶+巖棉進行保溫。(2)P1.1泵，采用巖棉板搭設保溫棚將P1.1泵、啟動變頻柜進行保溫，內設1臺30kW的熱風幕加熱。(3)清水池保溫措施，采用加4個40Kw加熱棒進行加熱，頂部采用模板+巖棉板封閉。

3.1.3 泥漿處理措施

(1)根據右線掘進情況，對廢漿不進行壓濾機處理，棄漿處理。(2)若臨時停機，加強泥漿環(huán)流次數、時間，并不間斷開啟調漿池攪拌器攪拌泥漿，防止結凍。

3.2 砂漿攪拌站

3.2.1 攪拌站保溫

攪拌站修建采用A級阻燃巖棉板封閉，內設2臺30kW熱風幕，溫控5℃以上。

3.2.2 砂場保溫

嚴格控制攪拌用砂進場含水率，避免結冰；購置干砂，并進行覆蓋保護。

3.2.3 同步注漿 漿液保溫

(1)攪拌用水：在攪拌站安裝蓄水量不少于20m3的水箱，放置8個40kW的加熱棒進行加熱；(2)膨潤土、水泥、粉煤灰的儲備：材料儲存滿足70環(huán)盾構掘進使用。(3)砂料儲備：砂料供應滿足冬季施工盾構掘進所需干砂，倉外砂料采用防水布覆蓋。

3.2.4 漿液及砂漿輸送管路保溫

提前設計好冬季同步注漿施工配合比，并嚴格按照配合比進行拌漿，在漿液中摻入適量防凍劑。拌合物出機溫度為21℃。砂漿輸送管采用電伴熱帶和 2cm保溫棉進行保溫。

3.2.5 中轉砂漿罐保溫

砂漿中轉站采用3cm防火保溫棉進行覆蓋，加1臺30kW熱風幕加熱，確保砂漿出盤溫度＞10℃。運輸砂漿罐頂部采用保溫棉覆蓋保溫。

3.3 供水、廢水、循環(huán)水管路，泥漿管路

地面及洞口段100m范圍所有水管敷設電伴熱帶+巖棉。位于底板的循環(huán)水池，施作封蓋，采用6個40kW加熱棒進行加熱。DN325泥漿管采用電伴熱帶+橡膠保溫棉保溫。

3.4 管片儲存及防水材料粘貼冬季施工措施

提前存儲100環(huán)管片。將已粘貼管片覆蓋保護，拼裝前復查止水條粘貼情況。設置管片防水材料粘貼暖棚，內設2臺30kW的熱風幕供熱，確保溫度在5℃以上。

3.5 始發(fā)井洞口及工作井防寒防護

洞門位置掛設巖棉門簾。采用100工字鋼+模板+巖棉被封堵盾構井口、出土井口，預留右線大井口進行材料設備吊運。

泥水分離設備保溫圖

泥水循環(huán)系統(tǒng)保溫圖

結論

該區(qū)間泥水盾構掘進過程中，采取了一系列的保溫措施，按既定工期保質保量的完成了掘進任務，確保了盾構的順利貫通，可廣泛應用于北方寒冷氣候下泥水盾構掘進。