隧道冬季施工方案(修改)Word格式文档下载.doc

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1.2编制原则

1、确保工程进度、质量和安全；

2、经济合理，使增加的费用减少；

3、符合当地环境保护要求，并能减小能源的消耗；

4、按计划工期要求正常施工，保证总工期不滞后。

1.3编制依据

1、府谷煤炭铁路专用线控制工程段施工设计图纸（初步设计图和许家梁隧道施工图咨询稿、二道峁隧道施工图咨询稿）；

2、《建筑施工手册》（第四版）；

3、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；

4、《铁路隧道防排水施工技术指南》（TZ331-2009）；

5、《客货共线铁路桥涵施工技术指南》（TZ203-2008）；

6、《客货共线铁路路基工程施工技术指南》（TZ202-2008）；

7、《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ204-2008）；

8、《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）；

9、《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）；

10、《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）；

11、《铁路路基工程施工安全技术规程》（TB10302-2009）；

12、《铁路轨道工程施工安全技术规程》（TB 

10305-2009）；

13、《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）。

1.4编制内容

本方案共设八章，分别是概述、工程概况、准备工作、施工方案、资源配置及管理、质量保证措施、安全保证措施、冬期施工预案。

二、工程概况

2.1设计概况

本标段包括DK16+175~DK18+877.5和DK33+258～DK39+064，其中隧道包括许家梁隧道（4953m）、二道峁隧道（2603m）、张家塔隧道（223m）三座隧道和石峡沟2#大桥（8跨32m预应力钢筋混凝土桥）、四座涵洞（3座4m涵洞和1座2m涵洞）、450m路基。

本标段位于中低山区，山坡区山体自然坡度较缓，植被覆盖率低，沟谷发育多呈“V”字形，

2.2工程地质

DK33+258～DK39+064位于鄂尔多斯盆地北部，属盆地东缘，由东南向西北地势升高，线路沿河前进。

隧道区属黄土高原地貌，由于长期内外地质应力的综合作用，形成了本地区以黄土丘陵地形为主的地貌景观。

根据本区地貌的成因及其形态特征，可将其划分为黄土梁峁区、临谷丘陵区、河谷区。

DK16+175~DK18+877.5位于华北地台鄂尔多斯盆地东缘河东断褶带西侧，伊陕单斜区东北角与乌拉山—呼和浩特断陷的接合带部位，其特殊的大地构造位置既具备了鄂尔多斯盆地次级构造单元陕北斜坡的主体构造形态，又具乌拉山—呼和浩特断陷的断裂构造发育的特点。

覆盖层主要为第四系上更新统风积层（Q）、第四系中更新统风积层（）、第四系中更新统冲积层（）、下伏基岩为侏罗系中统延安组（）砂岩夹泥岩和煤层，各岩性由新到老描述如下：

第四系上更新统风积层（）

黄土（）：

黄褐色，坚硬—硬塑，局部夹有薄层粉土，土质较硬，具有湿陷性，直立性强，具有大孔隙，局部含姜石，厚15～80m不等，隧道洞身上部普遍分布。

属II级普通土，C组填料。

第四系中更新统风积层（）

棕红色，褐红色，硬塑，土质均匀，结构致密，主要成分以粉粒为主，手搓稍有粘感，含白色菌丝条纹，垂直节理发育，局部夹钙质结核，厚度10～60m不等，仅DK36+420和DK36+900钻孔出现。

属II级普通土。

第四系中更新统冲击层（）

粉质粘土：

褐灰色，硬塑。

仅在进口DK34+093处出现

侏罗系中统延安组（）砂岩、泥岩

砂岩（）：

浅褐色、青灰色，灰白色，岩质较硬，中细粒结构，钙质胶结，中厚层构造，主要物质成分为长石、石英。

强风化带属IV级软石，弱风化带属V级次坚石，主要分布于隧道洞身范围内。

泥岩（）：

紫红色，钙质胶结，中厚层状，质软，遇水易软化；

属IV级软石，具弱膨胀性。

主要分布于隧道洞身范围内。

煤（）：

黑色，IV级软石，在揭示地层中共出现共3层，一般厚度1.5～2.0m，最大厚度为6米，呈条、带状分布于砂、泥岩中。

2.3水文地质

1）、地表水

地表水主要分布于冲沟和低洼沟谷内，主要为第四系孔隙潜水，靠大气降水补给，汇集于沙梁川中。

勘察期间隧道范围冲沟内无水，仅雨雪后存有少量地表水。

2）、地下水

测区地下水主要存在两种类型，即上层滞水和基岩裂隙水。

上层滞水

上层滞水大多赋存于风积黄土中的钙、泥质结核层内，主要接受大气降水入渗补给，在局部形成小范围的透镜状含水层，起径流向沟谷方向径流，以面状或线状渗出为主要排泄形式。

由于补给水量有限，含水量甚微。

基岩裂隙水

基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，其中泥岩属相对隔水层，裂隙水较贫乏，多发育于浅层风化裂隙中；

砂岩构造裂隙较发育，地下水相对较丰富，主要接受地表水及土壤中水下渗补给。

3）、地下水的化学特征

取DK16+240、DK34+885、DK36+000处3组地表水进行分析，水质类型为水化学类型为SO4—HCO3—Ca·

Mg型水，PH值7.8～7.9，环境作用等级为H1，对普通混凝土具有弱侵蚀性。

DK34+885处钻孔水进行分析，水质类型为水化学类型为SO4—HCO3—Ca·

Mg型水，PH值7.6，环境作用等级为H1，对普通混凝土具有弱侵蚀性。

4）、隧道涌水量预测

隧道洞身以砂岩、泥岩为主，泥岩富水性差，洞身围岩地层较平缓，裂隙虽较早发育，但其密闭性较好，含水层平层叠置，地下水上下联系及运动条件不好，地形切割较剧烈，含水层连续性差，富水性弱，鉴此，隧道涌水量相对较小。

推荐隧道正常涌水量按Q正常=1017.82m³

/d，雨季最大涌水量Q雨季=3053.47m³

/d。

2.4气象资料

隧区属中温带半干旱大陆性季风气候，冷暖干湿四季分明；

冬夏长；

春秋短；

雨热同期；

日照时间长；

太阳辐射强；

年差与日差气温变化较大。

年平均气温7.3℃；

最冷月平均气温-12.6℃；

历年极端最高气温38.3℃；

历年极端最低气温-30.9℃；

历年平均风速2.0（m/s）；

年平均降雨量395.5mm；

年最大降水量814.2mm；

一日最大降水量181.8mm；

历年平均蒸发量2029.1mm；

7～9月份为多雨季节，其他月份均属于少雨季节。

沿线土壤最大冻结深度150cm。

铁路气候分区属于寒冷地区。

三、准备工作

根据我国现行《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104—97）规定：

当室外日平均气温连续5d稳定低于5°

C即进入冬期施工；

当室外日平均气温连续5d高于5°

C时解除冬期施工，这时可取连续5d气温稳定低于5℃时的第一天作为冬期施工的初始日，同样当气温回升时，取连续5d气温高于5℃的末日作为冬期施工的中止日。

此期间混凝土结构工程应采取冬期施工措施。

根据《建筑施工手册》（第四版）22-1-1条知：

中央气象台1951年～1980年逐月分旬平均气温统计表知榆林地区每年十一月上旬至下一年三月下旬平均气温低于5℃，在这五个月内采取冬期施工措施（如果提前进入冬期将按实际提前进入冬期施工）。

3.1冬期施工组织

3.1.1冬期施工管理体系

见图3-1所示。

3.1.2人员安排

各架子队由架子队队长、技术主管带队由技术员负责现场测温，安全员负责现场安全防火检查，各协作队伍对各自的施工范围分别设一专职人员负责现场测

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图3-1冬期施工管理体系

府谷煤炭铁路专用线控制段工程项目部冬期施工专项方案

温和现场安全防火工作，具体人员工作安排见施工技术措施。

3.2图纸准备

按照目前计划，需进入冬期施工的工程有许家梁隧道开挖及二次衬砌、二道峁隧道开挖及二次衬砌施工。

3.3现场准备

3.3.1临时用水

1、对于现场使用的高位水池下水管道保温采取埋设保温，埋设深度不得小于1.5m，高位水池上水管采用岩棉包裹并埋设。

2、高位水池上搭建保温室，在室时内烧火炉加温。

3.3.2混凝土搅拌站

1、混凝土搅拌站使用彩钢板封闭保温，只预留上料口和出料口，料口设棉布帘封闭。

2、储料仓采用挡风板和雨棚封闭。

3、袋装水泥存放在封闭的彩钢板房或砖房内。

4、模筑搅拌站施工用水采用未加热冷水与经锅炉加热的热水在已准备调温水箱（蓄水量为4～5m³

）对调至混凝土拌和时所需水温要求（具体见混凝土工程部分）。

5、中心试验室提前完成出冬期施工所需混凝土配合比选配工作。

6、对冬期施工混凝土原材提前进行材料储备。

7、安排一名专职试验员对现场原材料的验收和混凝土拌制全过程的检查，对混凝土质量进行严格控制。

3.3.3加工厂

1、钢材加工厂设保温棚，使用彩钢板密封设置，顶部每隔十米设一通风口。

2、加工厂内设一测温百叶箱规格不小于300×

300×

400mm，放置在场地的空地处，距离地面不小于1.5m，安排专职人员每日2、8、14、20点四次观测暖棚内温度，当温度低于-20℃时停止钢筋焊接与弯曲工作。

3.3.4隧道洞口

洞口设保温帘，以保证冬季施工时洞内温度稳定。

3.3.5设备停存放

1、小型设备存放在设备专用存放间内。

存放间为2m高砖房，通风良好。

2、大型设备停放场选在场地内向阳的地方。

3.3.6材料准备

1、根据现场实际情况确定冬期施工期间所需主材并做好储备。

2、对于施工时辅助材料根据具体施工方案确定，并提前订购。

3、对于保温材料，在冬期施工前做好备料，根据保温、防冻、供热、道路防滑等方面进行材料准备。

3.3.7设备准备

1、发电机、混凝土搅拌罐车（8m³

）、装载机、挖掘机、自卸汽车冬季加-35#柴油和-35度防冻液，使用-8#冬季专用机油。

2、许家梁隧道1#斜井空压机房使用循环水，空压机房挂保温帘子。

3、搅拌站采取全封闭处理，搅拌用水采用锅炉供水。

4、混凝土搅拌罐车的搅拌罐设保温棉套。

四、施工方案

4.1土方工程

4.1.1路基施工

1、土在冬期，由于遭受冻结，变为坚硬，挖掘困难，施工费用比常温时高，所以新开工项目的土方及基础工程应尽量抢在冬期施工前完。

2、必须进行冬期开挖的土方，要因地制宜地确定经济合理的施工方案和制定切实可行的技术措施，做到随挖、随运、随填、随压实，已铺土层必须压实后方可停止施工，同时保证开挖、运填周转时间小于土的冻结时间。

3、地基土以覆盖草垫保温为主，对大面积土方开挖应采取翻松表土、耙平法进行防冻，松土深度30-40cm.

4、冬期施工期间，若基槽开挖后不能马上进行基础施工，应按设计槽底标高预留300mm余土，边清槽作基础。

一般气温0℃至－10℃覆盖二层草垫，－10℃以下覆盖三至四层草垫。

5、准备用于冬期回填的土方应大堆堆放，上覆盖二层草垫，以防冻结。

6、土方回填前，应清除基底上的冰雪和保温材料。

7、灰土垫层可在气温不低于-10℃时施工，但必须采取保温措施，使基槽、素土、白灰不受冻，白灰施工时应采取随闷、随筛、随拌、随夯，随覆盖的“五随”措施，当天夯实后并覆盖草垫二至三层。

8、路堤严禁使用冻土或掺有冻土的填料填筑，宜选用级配良好的渗水土作填料。

当不得不使用非渗水土时其含水率低于塑限，并采取加强压实措施。

9、路堤地基处理施工需在冻结前处理完毕，还应清除冰雪、疏干积水，坑洼处用于地基同类未冻土填平压实，处理后需及时覆盖以防冻结。

10、停工后继续施工时，需将表面冰雪、冻结土层清除后开始。

11、路基面、边坡修整工作必须在解冻后方可开始施工。

4.1.2地表处理

地基处理仅有许家梁隧道进口和出口浅埋段部分需加固处理，目前仅有许家梁出口浅埋段可能进入冬期施工，该部分占地面积为684㎡，面积较大，需在冬期施工前完成。

4.2混凝土热工计算

本工程施工使用混凝土具体如下表

混凝土使用部位

正线隧道

部位

砼规格型号

备注

初期支护

C25

喷射混凝土

边仰坡支护

二次衬砌拱墙和仰拱

C35P10

许家梁隧道为气密混凝土

水沟、电缆槽盖板

C35

水沟、电缆槽身

仰拱填充

C20

洞门端墙、端墙顶帽、翼墙和洞口挡墙

明洞仰拱、拱墙

明洞拱脚回填

C30

地表加固

垫块

导向墙套拱

支洞

拱墙和仰拱

底板、仰拱填充

根据施工安排，主要涉及冬期施工的混凝土有C35P10、C25、C20、C25喷射混凝土四种，使用部位分别是正洞衬砌、支洞衬砌和正洞水沟及电缆槽身、正洞仰拱填充和支洞底板、初期支护。

根据《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）附录B混凝土热工计算对混凝土浇筑搅拌、运输、浇筑温度的计算，具体计算如下。

4.2.1混凝土拌合

1、计算公式

To=[0.92*（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2Tw（mw-wsamsa-wgmg）+C1（wsamsaTsa+wgmgTg）-C2（wsamsa+wgmg）]÷

[4.2mw+0.9（mce+msa+mg）]

式中：

To——混凝土拌合物温度（℃）

mce——水泥用量（kg）

mw——水用量（kg）

msa——砂用量（kg）

mg——石用量（kg）

Tw——水的温度（℃）

Tce——水泥温度（℃）

Tsa——砂温度（℃）

Tg——石温度（℃）

wg——石含水率%

wsa——砂含水率%

C1——水的比热容（kj/kg.k）

C2——冰的溶解热（kj/kg）

当骨料温度大于0℃时，C1=4.2，C2=0；

当骨料温度小于或等于0℃时，C1=2.1C2=335；

2、计算工程

设当日气温为-5℃，C35混凝土每立方米的材料用量为：

水泥421kg，水165kg，砂子775kg，碎石986kg；

C25混凝土每立方米的材料用量为：

水泥375kg，水160kg，砂子780kg，碎石1034kg；

C20混凝土每立方米的材料用量为：

水泥358kg，水160kg，砂子786kg，碎石1042kg；

C25喷射混凝土每立方米的材料用量为：

水泥476kg，水200kg，砂子828kg，碎石828kg。

原材料温度为：

水60℃，水泥10℃，砂子3℃，碎石3℃，砂含水率3%，石含水率0%，搅拌机室内温度为10℃，代入公式，混凝土拌合物理论温度为：

⑴C35混凝土

To=[0.92*（421*10+775*3+986*3）+4.2*60*（165-775*3%-986*0%）+4.2*（3%*775*3+0%*986*2）-0*（3%*775+0%*986）]÷

[4.2*165+0.9*（421+775+986）]

=44747.51÷

2656.8

=16.84℃

⑵C25混凝土

To=[0.92*（375*10+780*3+1034*3）+4.2*60*（160-780*3%-1034*0%）+4.2*（3%*780*3+0%*1034*2）-0*（3%*780+0%*1034）]÷

[4.2*160+0.9*（375+780+1034）]

=43174.68÷

2642.1

=16.34℃

⑶C20混凝土

To=[0.92*（358*10+786*3+1042*3）+4.2*60*（160-786*3%-1042*0%）+4.2*（3%*786*3+0%*1042*2）-0*（3%*786+0%*1042）]÷

[4.2*160+0.9*（358+786+1042）]

=43013.83÷

2639.4

=16.30℃

⑷C25喷射混凝土

To=[0.92*（476*10+828*3+828*3）+4.2*60*（200-828*3%-828*0%）+4.2*（3%*828*3+0%*828*2）-0*（3%*828+0%*828）]÷

[4.2*200+0.9*（476+828+828）]

=53403.06÷

2758.8

=19.36℃

4.2.2混凝土拌合物出机温度

T1=To-0.16（To-Ti）

T1——混凝土拌合物出机温度（℃）；

Ti——搅拌机室内温度（℃）。

2、计算过程

搅拌机室内温度为10℃，混凝土拌合温度取16.3℃，代入公式，混凝土拌合物出机温度为：

T1=16.3-0.16*（16.3-10）

=15.29℃

混凝土出机温度为15.29℃＞10℃，满足《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设〔2010〕241号要求出机温度不低于10℃。

4.2.3混凝土拌合物运输到浇筑时温度计算

T2=T1-（a*t1+0.032n）*（T1-Ta）

T2——混凝土浇筑温度℃

t1——混凝土运输至浇筑的时间，取0.5小时

n——混凝土拌合物运转次数，取1次

Ta——混凝土拌合物浇筑环境温度；

a——温度损失系数

由于采用混凝土搅拌车运输，则温度损失系数α=0.25

T2=15.29-（0.25*0.5+0.032*1）*（15.29+5）

=12.10℃

4.2.4混凝土浇筑成型完成时的温度计算

T3=（CcmcT2+CfmfTf+CsmsTs）÷

（Ccmc+Cfmf+Csms）

T3——考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土浇筑成型完成时的温度℃

Cc——混凝土的比热容（kj/kg.K）；

Cf——模板的比热容（kj/kg.K）；

Cs——钢筋的比热容（kj/kg.K）；

mc——每m3混凝土的重量（kg）；

mf——每m3混凝土相接触的模板重量（kg）；

ms——每m3混凝土相接触的钢筋重量（kg）；

Tf——模板的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃）

Ts——钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃）

有钢筋模筑衬砌，经综合考虑按正洞V级加强复合式衬砌考虑，与每立方米混凝土相接触的钢筋为68kg，模板为375kg；

无钢筋模筑衬砌，经综合考虑按Ⅲ级围岩复合式衬砌考虑，与每立方米混凝土接触模板为408kg；

锚喷衬砌，经综合考虑与每立方米混凝土接触的钢材最重的是V级加强复合式衬砌初期支护，与每立方米混凝土相接触的钢材为104kg，模板为0kg；

混凝土的比热容1.0（kj/kg.K）；

钢模板的比热容0.48（kj/kg.K）；

钢筋的比热容0.48（kj/kg.K）；

混凝土容重为2350kg/m3。

⑴有钢筋模筑衬砌

T3=（1.0*2350*12.10+0.48*375*5+0.48*68*5）/（1.0*2350+0.48*375+0.48*68）

=11.51℃

混凝土浇筑成型完毕后温度为11.51℃，符合JGJ104-97冬施规程入模不低于5℃要求。

⑵无钢筋模筑衬砌

T3=（1.0*2350*12.10+0.48*408*5）/（1.0*2350+0.48*408）

=11.55℃

混凝土浇筑成型完毕后温度为11.55℃，符合JGJ104-97冬施规程入模不低于5℃要求。

⑶锚喷衬砌

T3=（1.0*2350*12.10+0.48*104*5）/（1.0*2350+0.48*104）

=11.95℃

混凝土成型完毕后温度为11.95℃，符合JGJ104-97冬施规程入模不低于5℃要求。

4.3混凝土工程

4.3.1原材保温措施

1、砂石料仓采用全封闭处理，料仓进出口使用使用阻燃棉布帘防风沙保温。

2、砂石料仓内设一火炉生火加热。

4.3.2混凝土的配制、搅拌和运输

1、冬季拌合混凝土时，为节约防寒材料和防寒时间，水泥标号不应低于425号的普通硅酸盐水泥，混凝土的水泥最小用量不应少于300kg／m3，水灰比不应大于0.5。

掺用防冻剂的砼所用骨料必须清洁，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。

宜使用无氯盐防冻剂，对非承重结构的砼使用氯盐外加剂中应有氯盐阻锈剂这类的保护措施。

氯盐掺量不得超过水泥重量的1%，素砼中氯盐掺量不得大于水泥重量的3%（《建筑施工手册》第四版22-5-1第6条）。

配合比中的用水量降低至最低限度，办法是：

控制塌落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。

2、各种原材料的加热温度优先考虑水的加热，拌和用水加温至40℃～80℃，保证混凝土出机温度不低于10℃。

施工时，采用锅炉生火加热，同时使用蓄水箱调整温度，控制温度在60℃左右时使用。

3、制定合理的投料顺序，使砼获得良好的和易性和使拌合物湿度均匀，有利于强度发展。

其投料顺序：

先投入骨料和粉状外加剂，干拌均匀再投入加热的水，等搅拌一定时间后,水温降至40℃左右时投入水泥，拌合均匀.搅拌时要绝对避免水泥遇到过热出现假凝现象。

砼的搅拌时间应比常温延长50％并符合有关规定。

4、骨料中的冰雪、冻块难于在搅拌机内短时融化将影响混凝土的质量。

因此，当骨料中含有冰雪和冻块时不得投入搅拌机。

5、混凝土出盘前用热水将运输车冲刷，以提高温度。

6、在混凝土运输罐车上设保温套，保证砼入模温度10℃左右，最少不低于5℃。

7、由于冬季路况较差，须做好施工便道的维护工作，保证运输线路畅通。

4.3.3混凝土的浇注

1、隧道内混凝土浇筑由进口100m后开始二衬施工，进洞100m范围避开冬期施工后施工，同时洞内温度不得低于5℃。

2、对于桥梁基础、路基预制构件等避开冬期施工，当必须进入冬期施工时，预制构件搭设暖棚，桥梁基础位置搭设简易暖棚，以确保砼质量。

3、冬季施工，模板内不得有冰雪、污块、积水等，灌注混凝土前，一定要将冰雪融化，并将融化水排出。

4、混凝土浇注前，可在不影响施工的前提下，在模板的四周用蓬布密封，以防寒保暖。

5、浇注完的混凝土表面应及时覆盖。

6、喷射混凝土作业区的环境气温和进入喷射机的材料温度不应低于5℃。

已喷射混凝土的强度未达到前不得受冻。

7、施工时应配置足够的振捣设备和人员，在尽可能短的时间内灌注完毕混凝土，以减少混凝土热量损失。

8、整个仰拱生产从钢筋笼加工、仰拱生产、仰拱临时存放均在封闭的生产厂房内。

4.3.4混凝土养护和拆模

养护期分为预养期、升温期、恒温期、降温期4个阶段。

1、混凝土开始养护时的温度不低于5℃。

2、预制厂采用蒸汽养护，隧道洞门挂门帘保温度，