某地质探洞工程冬季施工保温措施

李红军，陈晓燕，贾高峰

(中国水利水电第三工程局有限公司四川分局，成都，610045)

1 概况

某地质探洞工程位于我国东北某地，主要包括两条地质探洞的施工，洞轴长度共计2300余m。工程所在区域属于温带季风型大陆气候，冬季严寒、干燥，夏季温热、多雨，多年平均气温为6.3℃，最高气温为37.2℃，最低气温为－35.7℃;一般当年10月中旬结冰，次年3月下旬解冻，最大冻土深度1.14m。

根据工程实施目的及进度安排，本标隧洞计划2010年10月25日开工，2011年10月30日结束，总工期12个月。该工程主要特点为工期紧、施工项目复杂，须跨冬季施工。

本标隧洞一开工便进入冬季施工阶段，直到次年3月底解冻。洞室开挖、混凝土生产、混凝土浇筑及洞身喷混凝土等主要项目，必须采取保温措施，在冬季持续正常施工，以确保工期。因此，本工程确定于2010年10月底进入冬季施工阶段，同时启动冬季施工预案，对主要项目采取保温措施，在保证工期的同时确保施工质量。

2 冬季施工措施

针对本工程冬季施工主要特点，本项目需要对临建设施、施工机械及施工过程等方面采取保温措施，以求达到保证施工质量及工期的目的。

2.1 临建设施冬季保温措施

冬季施工保温主要包括，空压机房保温措施，开挖供水保温措施，施工排水保温措施，拌和系统、拌和料运输和喷混凝土护面及施喷面环境的保温措施。

2.1.1 拌和系统保温

根据施工需要，本工程在两条探洞中间部位的临建场地内，布置HZ35型拌和站一处。拌和站主要设施有:拌和机一套、四个预热骨料仓、两个热水箱。拌和站设置于保温彩板房内，骨料储料仓、水箱外侧包裹保温被，同时在水箱内预设加热管，以便必要时通电加热拌和用水。

同时从预热水箱接2寸水管进入拌和机内，以供应搅拌过程的所有用水。对于拌和供水管路缠加热电阻丝，加双层岩棉管外包沥青油毡保温措施进行保温。

另外在保温棚中架设一台无压水暖锅炉，对保温棚和骨料仓进行循环预热供暖，保证系统一直处于正常运行状态。

2.1.2 骨料仓加热保温

骨料加热保温时，先在外侧采用保温彩钢板，在外周1m处搭设封闭保温棚，每个料仓门口挂棉絮保温帘进行保温。骨料仓内从拌和系统的加热锅炉房引接2寸镀锌钢管，然后分别接入四座骨料仓内，在仓内按照图1、图2形式铺设，同时设置出水管统一引接排出，保证管路循环畅通。仓内管路接好堆料后，开始由锅炉房向料场通入热蒸汽，热蒸汽随管路通满料仓后，将根据热传导的原理，将热空气从料仓底部源源不断的辐射到整个料堆，确保骨料温度达到5°C以上。

2.1.3 拌和料的运输过程保温

在运输混凝土过程中，保持运输混凝土的道路平坦畅通，保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，并具有要求的坍落度和含气量等工作性能。

运输过程快装快卸，不得中途转运或受阻，并运输过程中应对运输设备采取保温措施，在罐车外面包裹帆布保温防寒，尽量减少转载次数和运输时间。

罐车在运输混凝土过程中宜慢速搅拌，搅拌速度应以(2～4)转/min为宜，装载量约为搅拌筒几何容量的2/3。当罐车到达施工现场时，应使罐车高速旋转20s～30s，再将拌和物卸入料斗。

2.1.4 空压机房保温措施

由于本项目工期开工时已进入冬季，故在冬季施工期间，应将空压机设置在6m×8m彩板房内，并在空压机房内设置一组8kW电炉，根据室内温度和空压机的运行情况进行加温。或利用拌和系统供热锅炉采取暖气片供热，使站内温度保持在5℃以上。在空压机站至洞口主风管处，防止蒸汽冷凝后在管内积水进而结冰，以致供风不畅或因冻胀而产生风管破裂，采取防寒海绵套包裹，并在洞口处风管最低位置设置放水阀，在每班工作结束后，打开放水阀，迅速排干风管内的残存水分。

根据需要可为施工机械搭设保温棚，保温棚尺寸可依据停放施工机械的大小布置。必要时在保温棚内生煤炉，保证机械能够正常启动。

2.1.5 开挖供水保温措施

在探洞进口设置一个1m×1.2m×2m钢质水箱，采用燃煤加热的方式将开挖用水加热到20°C以上，采用双层岩棉管外包沥青油毡保温的高压水管，向开挖工作面钻机供水。并在开挖过程中对洞口挂岩棉被的方式，加强打钻工作面环境温度的保温工作。

2.1.6 施工排水保温措施

对于洞内排出的施工弃水，经过洞口三级沉淀池沉淀后，通过埋入地下1.5m深的φ80cm水泥涵管排入探洞进口对面的河道内。

2.2 机械保温措施

为保证施工机械正常运转，要对使用的各种机械进行全面检查，更换润滑系统用油及燃料，对有故障的机械设备及时维修，确保施工机械不带故障运转。

机械在使用前，首先检查传动系统，确定在无冻结的情况下方可启动，非机电人员严禁动用机械设备，并制定以下措施确保冬季施工机械设备安全良好:(1)在每个洞口搭设保温棚，尺寸8m×4m×3.5m(长×宽×高)，支架使用钢筋焊接，上方使用双层军用篷布覆盖。每个保温棚内架设2座火炉，加热保温，防止温度过低车辆使用时难以启动，影响施工;(2)施工机械、车辆全部使用－20号柴油，并添加优质防冻液，保证机械设备运行安全;(3)定期对施工机械、车辆进行专项检查、维护、保养，使施工机械、车辆在冬季能正常运行。

2.3 洞室冬季施工措施

2.3.1 喷锚施工

当环境温度低于5℃时，应对施工部位保温。在每条洞口搭设保温棚，保温棚进口挂设抽拉式保温帘;保温棚由钢管架做骨架，外侧使用篷布封闭。在保温棚内可设置煤炉进行加热增温。

对于拌和出仓的混合料，采用3m3搅拌罐运输至喷护位置，并在搅拌罐外表面加保温被，以防止运输过程中热量损失。在混凝土施喷前，应测量施喷表面的温度，确保施喷面围岩温度在5°C以上。具体保温措施是在洞口挂棉保温被，防止空气流通，并在洞内设置火炉进行加温处理。

2.3.2 钢筋保温

钢筋应存放于室内或严密覆盖，选择低温韧性好的焊条。钢筋加工在钢筋厂内进行，环境温度达到－5℃时，即为钢筋“低温焊接”，严格执行钢筋低温焊接工艺，严禁焊接过程直接接触到冰雪。风雪天气时，焊接操作部位需采取封闭围挡保温措施，使焊接部位缓慢冷却，防止焊接完毕后接头温度下降过快，造成冷脆，影响焊接质量。

如遇雪天气，需将模板内(上)的冰雪打扫干净，模板内(上)难于清理的雪及其它杂物，可采用热风机、吸尘器及汽油喷灯清理。最好在雪天气来临之前，采用塑料薄膜覆盖模板、钢筋工程施工操作面，尽量减少大量的清理工作。

3 结语

通过以上冬季施工保证措施的实施，本项目施工已安全跨越了2010年冬季，各项进度指标完全符合项目总进度计划要求。同时，为了检验洞室开挖、喷混凝土、衬砌混凝土的冬季施工质量，项目部会同监理机构对洞室进出口的开挖质量、混凝土质量进行了抽检。结果表明，洞室进出口开挖揭露基岩坚硬、无冰冻现象;喷混凝土、衬砌混凝土抗压强度均满足设计、规范要求。施工期间机械设备、车辆运行正常。由此证明，我们采取的冬季施工措施是正确的、有效的。

4 建议

本项目洞室在施工期间，主要采取了洞室进出口挂设棉絮布帘，阻断外部寒冷气流进入洞室，以保证洞室施工保温。该方法虽然可以有效切断外部寒流，但由于布帘的遮挡，洞室内外通视条件大大降低，形成了较大的安全隐患。因此，建议在以后类似环境洞室施工时，采取在洞室进出口挂设商用热风幕机进行保温。热风幕机送出的热风流可直接切断寒流进入洞室，避免了布帘保温通视条件较差的问题。