隧道工程冬季施工关键技术探究

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摘要：随着现代社会经济的高速发展，交通建设领域迎来了新的发展机遇，同时建设区域不断拓展，冬季隧道工程施工关键技术的研究已经成为了施工企业不得不面临的重要问题。隧道工程冬季施工不仅进一步增加了施工难度，而且对于所使用材料提出了更高的要求。基于此，文章结合实际工程案例，对隧道工程冬季施工的难点进行分析，提出了关键技术要点，以期为相关从业者提供参考。

关键词：隧道工程；冬季施工；混凝土施工

1引言

受冬季季节性的影响，隧道工程建设过程中施工人员既要面对气温条件带来的压力，也要面对外部的环境条件对工程造成的影响。针对这些特点与难点，只有掌握好关键技术，保证材料性能的稳定性，才能有效化解气温条件造成的工作压力，为后续工程的有序开展奠定良好的基础，这也是提升隧道工程质量与建设效率的前提条件[1]。所以，注重隧道工程冬季施工关键技术的研究与分析具有深远的影响与重要的现实价值。

2工程概况

某钨矿位于哈萨克斯坦国阿拉木图州。通过勘探调查，该钨矿为哈萨克斯坦共和国境内已发现的资源储量最大的钨矿，属特大型白钨矿床，地处“一带一路”倡议开发地带，积极开发本项目符合国家资源开发走出去原则。土建工程施工内容主要包括皮带廊（土建）、总图运输及行政福利设施。皮带廊地下部分由三段构成，采用暗挖法的1#胶带隧道地下长度为600m，2#胶带隧道地下长度为65m，3#胶带隧道地下长度为575m。胶带隧道支护根据实际揭露围岩岩体分级的不同采取喷锚网支护+钢拱架+双层钢筋混凝土支护型式。该隧道为控制性工程，为了在工程建设计划周期完成建设，必须在冬季展开施工。该项目地处哈萨克斯坦阿拉木图州，冬季时间较长，气温较低，必须做好冬季施工的各项措施。

3隧道工程冬季施工的难点

隧道冬季施工过程中，混凝土施工是主要难点。要想保证混凝土的结构稳定性以及强度满足设计标准，必须控制好混凝土凝结时间、稳定等条件，其中任何指标没有满足设计与建设需求，不仅会影响整个工程项目的进度，而且会对工程质量造成极为不利的影响。在冬季低温环境下施工，如果未合理运用技术，会导致混凝土在浇筑过程中出现冻胀、干裂以及强度无法达到设计要求的问题。而且，受环境与温度的影响，还会对工程建设周期、工程项目质量以及建设企业的经济效益造成极为严重的影响[2]。基于这些难点，只有合理运用科学的施工技术，才能更好地解决混凝土浇筑问题，为整体工程质量提供基础保障。4隧道工程冬季施工关键技术分析

4.1施工流程

相对其他工程项目而言，隧道工程项目建设较为复杂，对于施工技术也具有较高的要求，具体施工流程为：施工准备→开挖面超欠挖处理→初喷混凝土→测定钢架位置→清除拱（柱）脚底浮碴→铺设钢筋网、架立钢架→安装纵向钢筋连接筋→锚杆固定、打锁脚锚杆→喷混凝土→施工结束，期间还要做好原材料检验、钢构件加工、钢架试拼检验等工作。此外，隧道工程冬季施工标准中明确规定，当外部环境的温度达到一定的限制时，混凝土浇筑必须执行冬季作业标准。在冬季施工过程中温度会对项目建设造成极大的影响，所以合理选择施工技术、做好保温工作对于保证隧道建设效率与项目质量有着至关重要的作用。此外，需注重做好以下几方面的保护措施：前期准备工作、保温工作、工程建设保温棚等，以此为隧道工程建设的正常运行与有序开展提供基础保障。

4.2混凝土拌和站保温技术

本文项目中，在进入冬季之后，对混凝土拌和站采用钢板全面封闭，通过在料仓内增设取暖设备来保证站内的温度满足搅拌需求，为混凝土的质量提供保障；同时，在骨料料仓底部、隔墙等部位加设热水管、火炉以及过渡舱等保证设备的温度，实现对搅拌站内温度的有效控制，为搅拌系统的稳定运行以及混凝土的质量提供更加优质的保障服务。此外，根据拌和站的情况，通过高压蒸汽锅炉，为相关的设备、材料等提供保温措施，这样既有效满足拌和站的运行需求，又避免热量的流失。并通过这种方式使得混凝土在拌和过程、传输过程、出车过程中始终处于平衡的温度下，在保证混凝土正常流动性的同时为混凝土后续的运输提供保障，进而确保后续的工程项目建设顺利进行与提高项目质量[3]。

4.3混凝土运输保温技术

隧道工程建设过程中，当拌和站按照设计要求完成拌和之后，需及时运输至施工地，这样才能保证混凝土的质量，有效防治混凝土出现冻结的情况，进而为工程质量提供基础保障。运输过程也是保证混凝土质量与工程质量的关键。在实际建设过程中，技术与管理人员需要利用棉毡对混凝土罐车的罐体做保温处理，并且通过加装热风通气管对罐体加热处理，这样既有效减缓了混凝土热量的流失，又确保混凝土在运输至地点后能够满足使用要求。可见，在整个混凝土运输过程中合理运用保温技术是保证混凝土质量的关键。此外，在隧道内部施工时，保证内部环境的温度达到10℃以上才能保证混凝土的质量与强度，为后续的建设奠定良好的基础。4.4混凝土浇筑与养护的保温技术隧道工程施工过程中混凝土浇筑与养护是核心部分，所以合理运用施工技术，做好保温处理是保证工程质量的关键。具体而言，需做好以下方面的工作。（1）隧道工程冬季建设中混凝土浇筑前对模板检查，保证模板上不出现结冰现象方可混凝土浇筑作业；还可以利用篷布等材料封闭隧道，保证现场的环境与温度满足混凝土浇筑要求。需注意的是，在混凝土喷射时材料温度不能低于5文牍，只有这样才能保证混凝土浇筑的有序进行，进而为混凝土的强度与质量提供基础保障。（2）在混凝土现场浇筑前，一定要做好前期准备工作，以保证混凝土浇筑的有序开展。（3）控制好浇筑速度与浇筑长度，同时在浇筑过程中采用插入式捣鼓技术，既减少混凝土的散热面，保证混凝土的凝固质量，也可以避免由于施工技术使用不当而导致混凝土浇筑存在质量问题。（4）隧道工程冬季建设过程中，混凝土的养护也是难点之一。在实际作业中，混凝土浇筑完毕之后及时利用薄膜覆盖浇筑后的混凝土，以此防止混凝土水分流失，充分发挥出薄膜的保温作用，减缓混凝土温度流失的情况，进而实现混凝土强度的提升。此外，合理掌握混凝土脱模时间，在完成混凝土的拆模之后及时利用帆布覆盖，有利于保持混凝土温度不变，降低混凝土干裂情况的发生，进而为工程质量提供基础保障。

4.5隧道工程钢筋施工技术

隧道工程冬季建设中，不仅混凝土会受到温度与环境的影响，而且钢筋在极低的温度之下会导致其自身的力学性能发生改变，屈服点与抗拉强度增加，伸长率与抗冲击韧性降低，简而言之相对于处于正常温度下的钢筋而言，冬季的钢筋脆性增加，强度与综合性能会下降[4]。因此，隧道工程冬季施工过程中也要做好钢筋工程的控制措施，主要包含以下几个方面。（1）材料的存储。钢筋存放于室内环境之中，并且通过覆盖材料对钢筋进行保温。在使用前详细检查钢筋的平直度、有无损伤、有无裂纹、油污、颗粒状以及片状老锈等，确保质量符合施工要求。（2）钢筋的加工与焊接在指定的操作棚中进行，在开展工作前对操作棚加设保温措施。（3）在钢筋焊接前进行初步试焊，经过检验并符合建设要求方可成批焊接。值得注意的是，在完成钢筋的焊接之后，必须将焊接后的钢筋置于高处，使焊缝与热影响区能够缓慢冷却，直至所有焊接完成且钢筋完全冷却后方可运输至指定场地[5]。如果迫于现场条件的影响无法室内焊接时，保证外界风力低于4级且温度高于-20℃才能室外焊接，如果无法达到这些要求，那么必须停止室外的焊接作业，这样才能使钢筋强度符合设计要求与标准。4.6隧道施工保温棚的建设在隧道口建设保温棚也是保证冬季项目工程建设质量与效率的措施之一。本文针对实际工程案例与场地情况，在隧道洞口导向墙上部外接48m的保温棚来达到保温的效果与目的。保温棚的规格为8.8m×8.2×48m，该保温棚底部与预埋钢板焊接处理，顶部采用钢管加工的桁架结构，纵向距离通力主相同保持5m的间距。而且在保温棚洞口设置6.5m×5.5m的双扇可活动门，既保证车辆的正常通行，又通过活动门来缓冲隧道爆破时产生的冲击力。保温棚还单独设置工作人员通行门，以此保证工作人员的安全通行。保温棚横断面图如图1所示。此外，为了更好地发挥保温棚的作用与价值，在保温棚的门口架设两道保温棉帘，第一道设置于保温棚门口，第二道设置于门斗支出，这样在车辆通行时至少有一道门帘处于封闭状态，以保持现场的温度。如果在遇到极寒天气情况时，在保温棚内设置火炉等取暖设备，以提升现场的温度。总之，应综合考虑任何施工方法、施工技术，以此保证现场温度能够满足隧道施工要求，为工程项目建设效率与质量提供基础保障。

5结束语

综上所述，为了保证隧道工程项目能够如期完成，冬季施工在所难免，相关施工人员要对冬季施工特点、难点等有清晰的认识，通过合理运用专业化的施工技术与措施，保证施工有序进行，从而提升工程整体质量。

参考文献：

[1]向阳.浅谈沈阳南北快速干道隧道冬季施工管理[J].建设科技,2019(11):81~85.

[2]马屹.严寒地区隧道冬季施工可行性方案研究[J].中国高新区,2017(3):106~107.

[3]张红.建兴高速公路隧道冬季施工方案研究[J].建设科技,2015(3):100~101.

[4]阳江林,李成普.巴朗山隧道进口冬季施工保证措施研究[J].四川建材,2012(5):108~109+112.

[5]严昌虎,崔栓栓.复杂条件下长大隧道高效施工组织管理措施研究[J].工程建设与设计,2021(1):188~190.

作者:谭朝阳 单位:中铁十六局集团第五工程有限公司