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摘要：一般来讲，隧道施工就是“与山斗，与水斗，与地质斗”，但对于严寒地区隧道来讲，除了要认识山与水，掌握地质情况，还需要考虑冬季寒冷天气给隧道施工带来的影响，并将这种影响降到最低。本文主要以位于内蒙古境内的京新高速金盆湾隧道为例，阐述了严寒地区山岭隧道冬季施工技术措施，希望对同样面临冬施影响的隧道提供一定的参考和借鉴。
关键词：严寒地区；山岭隧道；冬季施工
中图分类号：TU742文献标识码：A文章编号:
Introduction of Construction Technology in Winter for Jin pen wan Tunnel
YuHao[1]Wang Daogang[2]Jiang Xi[3]
1. Beijing JianDa Road and Bridge consulting Co., Ltd, Jiuxianqiao East Road, Chaoyang District, Beijing, the 1st Floor East four Academy 7 #，Beijing 100015，China
2. Suzhou Railway Co, Ganjiang Road, Suzhou City, Metro Building Guangji intersection, Suzhou，215000，China
3. Beijing General Municipal Engineering Design& Research institute Co.,Ltd, No. 32 North Xizhimen Street, Haidian District, Building 3，Beijing 100082，China
Abstract：Generally speaking, Construction of tunnel is “fighting with mountains, fighting with water, fighting with geology ". But for tunnel in frore area, in addition to the understanding of the mountain and water, grasping the geological situation, we also need to consider the influence of cold weather in winter to tunnel construction, and to minimize such influence. Based on the Jin pen wan tunnel in Jingxin highway of Inner Mongolia, this article introduces the construction technology of tunnel in frore area to supply a certain reference.
Keywords：Frore area; Initial support; Tunnel; Construction in winter
1冬施定义
当工地昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值)连续5天稳定低于5℃时，按照进入冬季施工考虑，当室外日平均气温连续高于5℃时解除冬季施工。
2项目简介
京新高速公路集宁至呼和浩特段金盆湾隧道工程位于内蒙古境内，冬季最低气温达到-30℃，平均气温为-13.8~-16.7℃，最大冻结深度1.8m，冰冻期从11月至次年3月约140天。
3 冬季施工方案及保证措施
金盆湾隧道施工受低温影响较大的几个方面为供水系统、供风系统、混凝土、钢筋及机械设备等。本文基于上述几个方面分别对隧道冬季施工技术进行阐述。
3.1 供水系统保温措施
金盆湾隧道供水系统包括洞内和洞外两部分，下面分别从这两方面介绍供水系统的保温措施。
（1）洞外供水系统
洞外供水系统包括高山水池及连接水管。高山水池的蓄水面开挖必须挖至冻土深度以下，采用砖砌M10浆砌片石砌筑，砂浆抹面，水池上部用型钢做井字架，上满铺5cm木板，然后覆盖一定厚度的稻草并夯填粘土作为保温层，最后用土工布封闭。连接水管埋置于冻土层以下，并用锯末回填，之后夯填粘土作为保温层，洞口200米范围内的水管用电伴热海绵套包裹。
（2）洞内供水系统
洞内供水系统主要保证喷射混凝土用水。每个洞内均在离掌子面100m处设置一个容积为10m³水箱，水箱旁设火炉，采用增压泵向掌子面供水，以满足开挖及锚喷用水需要。
3.2 供风系统保温措施
3.2.1 高压风道保温措施
空压机房采用保温彩钢房，房室内配两个中型火炉，使房内温度保持在零度以上。冬季施工供风主要是避免风管内长期积水成冰，以致供风不畅或管道冻害造成风管破裂。所以，将空压机房至洞口段的风管尽量埋设在冻土层以下，外露管道设电伴热海绵套包裹，并在洞口处管道最低位置设置放水阀，每次供风完毕后，先将风管内积水吹干后再关闭空压机。
3.2.2通风保温措施
为了保证冬季施工时压入隧道的新鲜空气维持在0度以上，隧道左右洞均在洞外搭建风机保温彩钢房，房内设暖气，通过扁平进风口将较高温度的空气压入隧道内。
3.3 混凝土保温措施
冬季混凝土施工主要是做好洞外保温和洞内保温两项工作，即拌合站保温及二衬、锚喷保温。
3.3.1洞外保温
（1）对整个冬季施工混凝土所用砂、石料及水泥（袋装）搭建材料暖棚存储，砂、石料的进场工作必须在冬施之前完成。选用彩钢板结构为搭设暖棚骨架，内设钢架支撑，迎风面采取防风措施，棚顶及四周安设保温墙，暖棚内升火炉加热，保证暖棚内温度不低于10℃(当棚内温度低于10℃时采用加设电暖气满足要求)。室内加设一层塑料布，保证不漏风。
棚内设砂石料、袋装水泥及外加剂存放区(材料存放场地满足浇筑一模二衬混凝土的使用量，并略有富余)。整个保温棚共设1个进出口，并派专人负责开启，最大限度减少棚内热量的散发。
（2）为了将拌合混凝土的水温控制在50℃～80℃之间，组建热水锅炉，对拌制混凝土用水进行加热。同时，为了减少冻害，应将混凝土配合比中的用水量降低至最低限度，这一点可通过控制塌落度及选用高效减水剂来实现。
3.3.2洞内保温
洞内保温主要采取洞口挂保温门帘、洞内升火炉加热的方法，保证洞内二衬浇筑及锚喷施工时温度不低于5℃。
（1）混凝土采用罐车运输，少停留，少倒运，多装快运，采用特制材料包裹混凝土罐以保温。罐车进出洞口时，由专人开启保温门帘，尽量减少门帘开启时间，避免冷空气进入洞内。
（2）二衬混凝土浇筑前，应先清洁模板及钢筋，在混凝土入模前做好记录，确保浇筑溫度不低于5℃，混凝土应采用分层连续的方法浇筑，分层厚度不得小于20cm。
（3）保证喷射混凝土施工区的气温和进入喷射机的混凝土温度不应低于5℃。已喷射混凝土的强度未达到5.0MPa前不得受冻。
（4）养护采用蓄热法，混凝土开始养护时的温度不得低于5℃，细薄截面结构不宜低于10℃。
（5）拆模时，混凝土强度要满足设计及规范的规定。混凝土与环境的温差不得大于15℃，当温差处于10℃~15℃时，拆除模板后的混凝土表面宜采取临时覆盖措施。
冬季施工的混凝土除应按一般规定制作标准混凝土试件外，尚应根据养护、拆模和承受荷载的需要，至少增加2組与结构同条件的试件，此种试件应在解冻后方可试压。
3.4钢筋工程冬季施工
在负温条件下，钢筋的力学性能发生变化，屈服点和抗拉强度增加，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，加工性能下降。冬季钢筋工程施工应采取以下措施：
（1）钢筋存放于室内或进行严密覆盖，注意检查钢筋的平直、有无损伤，表面有无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈等项目。焊条选择韧性较好的产品并存放于保温箱内。
（2）钢筋加工在棚内进行，加工棚用墙板封闭挡风，并作好相应的保温加热措施。
（3）钢筋正式焊接前，先进行试焊，经检验合格后，再进行成批焊接。焊接后的钢筋垫高放置，使焊缝和热影响区缓慢冷却，焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运往室外。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪，温度低于-20℃不得进行焊接。
3.5 施工机械设备防寒保温措施
进入冬施之前，对现场所有机械设备包括变压器进行彻底的检查并维修，同时备足相应的易损件。进入冬施后，机械设备均采用高标号燃油及防冻液。对于移动方便的运转机械尽量停放在洞内，当夜间最低气温在-20℃以下时，要将水箱内的循环水全部排干净。
4 结论
冬施保温工作除了上述措施外还应建立温度监测体系，应对所有施工测温活动进行详细记录，并按时间、顺序、部位整理成册。针对温度变化情况，适时调整冬施保温措施。
位于严寒地区的山岭隧道施工，需要从一进场进行临建时，就制定切实可行的冬施方案，根据气温条件采取有效的保温措施，并在工程实践中不断总结经验教训、改进施工技术措施，避免冬季施工供水、供暖保温中断，从而影响了隧道的正常施工。
参考文献
京新高速公路集宁至呼和浩特段第JHSJ-2合同段—两阶段施工图设计. 北京：北京建达道桥咨询有限公司，2011.
关宝树. 隧道工程施工要点集[M]. 北京：人民交通出版社，2003：8-9.
重庆交通科研设计院. 公路隧道设计规范，JTG D70-2004[S]. 2004.
中交第一公路工程局有限公司. 公路隧道施工技术规范，JTG/T F60-2009[S]. 2009.
关键词：严寒地区；山岭隧道；冬季施工
中图分类号：TU742文献标识码：A文章编号:
Introduction of Construction Technology in Winter for Jin pen wan Tunnel
YuHao[1]Wang Daogang[2]Jiang Xi[3]
1. Beijing JianDa Road and Bridge consulting Co., Ltd, Jiuxianqiao East Road, Chaoyang District, Beijing, the 1st Floor East four Academy 7 #，Beijing 100015，China
2. Suzhou Railway Co, Ganjiang Road, Suzhou City, Metro Building Guangji intersection, Suzhou，215000，China
3. Beijing General Municipal Engineering Design& Research institute Co.,Ltd, No. 32 North Xizhimen Street, Haidian District, Building 3，Beijing 100082，China
Abstract：Generally speaking, Construction of tunnel is “fighting with mountains, fighting with water, fighting with geology ". But for tunnel in frore area, in addition to the understanding of the mountain and water, grasping the geological situation, we also need to consider the influence of cold weather in winter to tunnel construction, and to minimize such influence. Based on the Jin pen wan tunnel in Jingxin highway of Inner Mongolia, this article introduces the construction technology of tunnel in frore area to supply a certain reference.
Keywords：Frore area; Initial support; Tunnel; Construction in winter
1冬施定义
当工地昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值)连续5天稳定低于5℃时，按照进入冬季施工考虑，当室外日平均气温连续高于5℃时解除冬季施工。
2项目简介
京新高速公路集宁至呼和浩特段金盆湾隧道工程位于内蒙古境内，冬季最低气温达到-30℃，平均气温为-13.8~-16.7℃，最大冻结深度1.8m，冰冻期从11月至次年3月约140天。
3 冬季施工方案及保证措施
金盆湾隧道施工受低温影响较大的几个方面为供水系统、供风系统、混凝土、钢筋及机械设备等。本文基于上述几个方面分别对隧道冬季施工技术进行阐述。
3.1 供水系统保温措施
金盆湾隧道供水系统包括洞内和洞外两部分，下面分别从这两方面介绍供水系统的保温措施。
（1）洞外供水系统
洞外供水系统包括高山水池及连接水管。高山水池的蓄水面开挖必须挖至冻土深度以下，采用砖砌M10浆砌片石砌筑，砂浆抹面，水池上部用型钢做井字架，上满铺5cm木板，然后覆盖一定厚度的稻草并夯填粘土作为保温层，最后用土工布封闭。连接水管埋置于冻土层以下，并用锯末回填，之后夯填粘土作为保温层，洞口200米范围内的水管用电伴热海绵套包裹。
（2）洞内供水系统
洞内供水系统主要保证喷射混凝土用水。每个洞内均在离掌子面100m处设置一个容积为10m³水箱，水箱旁设火炉，采用增压泵向掌子面供水，以满足开挖及锚喷用水需要。
3.2 供风系统保温措施
3.2.1 高压风道保温措施
空压机房采用保温彩钢房，房室内配两个中型火炉，使房内温度保持在零度以上。冬季施工供风主要是避免风管内长期积水成冰，以致供风不畅或管道冻害造成风管破裂。所以，将空压机房至洞口段的风管尽量埋设在冻土层以下，外露管道设电伴热海绵套包裹，并在洞口处管道最低位置设置放水阀，每次供风完毕后，先将风管内积水吹干后再关闭空压机。
3.2.2通风保温措施
为了保证冬季施工时压入隧道的新鲜空气维持在0度以上，隧道左右洞均在洞外搭建风机保温彩钢房，房内设暖气，通过扁平进风口将较高温度的空气压入隧道内。
3.3 混凝土保温措施
冬季混凝土施工主要是做好洞外保温和洞内保温两项工作，即拌合站保温及二衬、锚喷保温。
3.3.1洞外保温
（1）对整个冬季施工混凝土所用砂、石料及水泥（袋装）搭建材料暖棚存储，砂、石料的进场工作必须在冬施之前完成。选用彩钢板结构为搭设暖棚骨架，内设钢架支撑，迎风面采取防风措施，棚顶及四周安设保温墙，暖棚内升火炉加热，保证暖棚内温度不低于10℃(当棚内温度低于10℃时采用加设电暖气满足要求)。室内加设一层塑料布，保证不漏风。
棚内设砂石料、袋装水泥及外加剂存放区(材料存放场地满足浇筑一模二衬混凝土的使用量，并略有富余)。整个保温棚共设1个进出口，并派专人负责开启，最大限度减少棚内热量的散发。
（2）为了将拌合混凝土的水温控制在50℃～80℃之间，组建热水锅炉，对拌制混凝土用水进行加热。同时，为了减少冻害，应将混凝土配合比中的用水量降低至最低限度，这一点可通过控制塌落度及选用高效减水剂来实现。
3.3.2洞内保温
洞内保温主要采取洞口挂保温门帘、洞内升火炉加热的方法，保证洞内二衬浇筑及锚喷施工时温度不低于5℃。
（1）混凝土采用罐车运输，少停留，少倒运，多装快运，采用特制材料包裹混凝土罐以保温。罐车进出洞口时，由专人开启保温门帘，尽量减少门帘开启时间，避免冷空气进入洞内。
（2）二衬混凝土浇筑前，应先清洁模板及钢筋，在混凝土入模前做好记录，确保浇筑溫度不低于5℃，混凝土应采用分层连续的方法浇筑，分层厚度不得小于20cm。
（3）保证喷射混凝土施工区的气温和进入喷射机的混凝土温度不应低于5℃。已喷射混凝土的强度未达到5.0MPa前不得受冻。
（4）养护采用蓄热法，混凝土开始养护时的温度不得低于5℃，细薄截面结构不宜低于10℃。
（5）拆模时，混凝土强度要满足设计及规范的规定。混凝土与环境的温差不得大于15℃，当温差处于10℃~15℃时，拆除模板后的混凝土表面宜采取临时覆盖措施。
冬季施工的混凝土除应按一般规定制作标准混凝土试件外，尚应根据养护、拆模和承受荷载的需要，至少增加2組与结构同条件的试件，此种试件应在解冻后方可试压。
3.4钢筋工程冬季施工
在负温条件下，钢筋的力学性能发生变化，屈服点和抗拉强度增加，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，加工性能下降。冬季钢筋工程施工应采取以下措施：
（1）钢筋存放于室内或进行严密覆盖，注意检查钢筋的平直、有无损伤，表面有无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈等项目。焊条选择韧性较好的产品并存放于保温箱内。
（2）钢筋加工在棚内进行，加工棚用墙板封闭挡风，并作好相应的保温加热措施。
（3）钢筋正式焊接前，先进行试焊，经检验合格后，再进行成批焊接。焊接后的钢筋垫高放置，使焊缝和热影响区缓慢冷却，焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运往室外。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪，温度低于-20℃不得进行焊接。
3.5 施工机械设备防寒保温措施
进入冬施之前，对现场所有机械设备包括变压器进行彻底的检查并维修，同时备足相应的易损件。进入冬施后，机械设备均采用高标号燃油及防冻液。对于移动方便的运转机械尽量停放在洞内，当夜间最低气温在-20℃以下时，要将水箱内的循环水全部排干净。
4 结论
冬施保温工作除了上述措施外还应建立温度监测体系，应对所有施工测温活动进行详细记录，并按时间、顺序、部位整理成册。针对温度变化情况，适时调整冬施保温措施。
位于严寒地区的山岭隧道施工，需要从一进场进行临建时，就制定切实可行的冬施方案，根据气温条件采取有效的保温措施，并在工程实践中不断总结经验教训、改进施工技术措施，避免冬季施工供水、供暖保温中断，从而影响了隧道的正常施工。
参考文献
京新高速公路集宁至呼和浩特段第JHSJ-2合同段—两阶段施工图设计. 北京：北京建达道桥咨询有限公司，2011.
关宝树. 隧道工程施工要点集[M]. 北京：人民交通出版社，2003：8-9.
重庆交通科研设计院. 公路隧道设计规范，JTG D70-2004[S]. 2004.
中交第一公路工程局有限公司. 公路隧道施工技术规范，JTG/T F60-2009[S]. 2009.