隧道工程冬季施工關鍵技術探究

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摘要：隨著現代社會經濟的高速發展，交通建設領域迎來了新的發展機遇，同時建設區域不斷拓展，冬季隧道工程施工關鍵技術的研究已經成為了施工企業不得不面臨的重要問題。隧道工程冬季施工不僅進一步增加了施工難度，而且對于所使用材料提出了更高的要求。基于此，文章結合實際工程案例，對隧道工程冬季施工的難點進行分析，提出了關鍵技術要點，以期為相關從業者提供參考。

關鍵詞：隧道工程；冬季施工；混凝土施工

1引言

受冬季季節性的影響，隧道工程建設過程中施工人員既要面對氣溫條件帶來的壓力，也要面對外部的環境條件對工程造成的影響。針對這些特點與難點，只有掌握好關鍵技術，保證材料性能的穩定性，才能有效化解氣溫條件造成的工作壓力，為后續工程的有序開展奠定良好的基礎，這也是提升隧道工程質量與建設效率的前提條件[1]。所以，注重隧道工程冬季施工關鍵技術的研究與分析具有深遠的影響與重要的現實價值。

2工程概況

某鎢礦位于哈薩克斯坦國阿拉木圖州。通過勘探調查，該鎢礦為哈薩克斯坦共和國境內已發現的資源儲量最大的鎢礦，屬特大型白鎢礦床，地處“一帶一路”倡議開發地帶，積極開發本項目符合國家資源開發走出去原則。土建工程施工內容主要包括皮帶廊（土建）、總圖運輸及行政福利設施。皮帶廊地下部分由三段構成，采用暗挖法的1#膠帶隧道地下長度為600m，2#膠帶隧道地下長度為65m，3#膠帶隧道地下長度為575m。膠帶隧道支護根據實際揭露圍巖巖體分級的不同采取噴錨網支護+鋼拱架+雙層鋼筋混凝土支護型式。該隧道為控制性工程，為了在工程建設計劃周期完成建設，必須在冬季展開施工。該項目地處哈薩克斯坦阿拉木圖州，冬季時間較長，氣溫較低，必須做好冬季施工的各項措施。

3隧道工程冬季施工的難點

隧道冬季施工過程中，混凝土施工是主要難點。要想保證混凝土的結構穩定性以及強度滿足設計標準，必須控制好混凝土凝結時間、穩定等條件，其中任何指標沒有滿足設計與建設需求，不僅會影響整個工程項目的進度，而且會對工程質量造成極為不利的影響。在冬季低溫環境下施工，如果未合理運用技術，會導致混凝土在澆筑過程中出現凍脹、干裂以及強度無法達到設計要求的問題。而且，受環境與溫度的影響，還會對工程建設周期、工程項目質量以及建設企業的經濟效益造成極為嚴重的影響[2]。基于這些難點，只有合理運用科學的施工技術，才能更好地解決混凝土澆筑問題，為整體工程質量提供基礎保障。4隧道工程冬季施工關鍵技術分析

4.1施工流程

相對其他工程項目而言，隧道工程項目建設較為復雜，對于施工技術也具有較高的要求，具體施工流程為：施工準備→開挖面超欠挖處理→初噴混凝土→測定鋼架位置→清除拱（柱）腳底浮碴→鋪設鋼筋網、架立鋼架→安裝縱向鋼筋連接筋→錨桿固定、打鎖腳錨桿→噴混凝土→施工結束，期間還要做好原材料檢驗、鋼構件加工、鋼架試拼檢驗等工作。此外，隧道工程冬季施工標準中明確規定，當外部環境的溫度達到一定的限制時，混凝土澆筑必須執行冬季作業標準。在冬季施工過程中溫度會對項目建設造成極大的影響，所以合理選擇施工技術、做好保溫工作對于保證隧道建設效率與項目質量有著至關重要的作用。此外，需注重做好以下幾方面的保護措施：前期準備工作、保溫工作、工程建設保溫棚等，以此為隧道工程建設的正常運行與有序開展提供基礎保障。

4.2混凝土拌和站保溫技術

本文項目中，在進入冬季之后，對混凝土拌和站采用鋼板全面封閉，通過在料倉內增設取暖設備來保證站內的溫度滿足攪拌需求，為混凝土的質量提供保障；同時，在骨料料倉底部、隔墻等部位加設熱水管、火爐以及過渡艙等保證設備的溫度，實現對攪拌站內溫度的有效控制，為攪拌系統的穩定運行以及混凝土的質量提供更加優質的保障服務。此外，根據拌和站的情況，通過高壓蒸汽鍋爐，為相關的設備、材料等提供保溫措施，這樣既有效滿足拌和站的運行需求，又避免熱量的流失。并通過這種方式使得混凝土在拌和過程、傳輸過程、出車過程中始終處于平衡的溫度下，在保證混凝土正常流動性的同時為混凝土后續的運輸提供保障，進而確保后續的工程項目建設順利進行與提高項目質量[3]。

4.3混凝土運輸保溫技術

隧道工程建設過程中，當拌和站按照設計要求完成拌和之后，需及時運輸至施工地，這樣才能保證混凝土的質量，有效防治混凝土出現凍結的情況，進而為工程質量提供基礎保障。運輸過程也是保證混凝土質量與工程質量的關鍵。在實際建設過程中，技術與管理人員需要利用棉氈對混凝土罐車的罐體做保溫處理，并且通過加裝熱風通氣管對罐體加熱處理，這樣既有效減緩了混凝土熱量的流失，又確保混凝土在運輸至地點后能夠滿足使用要求。可見，在整個混凝土運輸過程中合理運用保溫技術是保證混凝土質量的關鍵。此外，在隧道內部施工時，保證內部環境的溫度達到10℃以上才能保證混凝土的質量與強度，為后續的建設奠定良好的基礎。4.4混凝土澆筑與養護的保溫技術隧道工程施工過程中混凝土澆筑與養護是核心部分，所以合理運用施工技術，做好保溫處理是保證工程質量的關鍵。具體而言，需做好以下方面的工作。（1）隧道工程冬季建設中混凝土澆筑前對模板檢查，保證模板上不出現結冰現象方可混凝土澆筑作業；還可以利用篷布等材料封閉隧道，保證現場的環境與溫度滿足混凝土澆筑要求。需注意的是，在混凝土噴射時材料溫度不能低于5文牘，只有這樣才能保證混凝土澆筑的有序進行，進而為混凝土的強度與質量提供基礎保障。（2）在混凝土現場澆筑前，一定要做好前期準備工作，以保證混凝土澆筑的有序開展。（3）控制好澆筑速度與澆筑長度，同時在澆筑過程中采用插入式搗鼓技術，既減少混凝土的散熱面，保證混凝土的凝固質量，也可以避免由于施工技術使用不當而導致混凝土澆筑存在質量問題。（4）隧道工程冬季建設過程中，混凝土的養護也是難點之一。在實際作業中，混凝土澆筑完畢之后及時利用薄膜覆蓋澆筑后的混凝土，以此防止混凝土水分流失，充分發揮出薄膜的保溫作用，減緩混凝土溫度流失的情況，進而實現混凝土強度的提升。此外，合理掌握混凝土脫模時間，在完成混凝土的拆模之后及時利用帆布覆蓋，有利于保持混凝土溫度不變，降低混凝土干裂情況的發生，進而為工程質量提供基礎保障。

4.5隧道工程鋼筋施工技術

隧道工程冬季建設中，不僅混凝土會受到溫度與環境的影響，而且鋼筋在極低的溫度之下會導致其自身的力學性能發生改變，屈服點與抗拉強度增加，伸長率與抗沖擊韌性降低，簡而言之相對于處于正常溫度下的鋼筋而言，冬季的鋼筋脆性增加，強度與綜合性能會下降[4]。因此，隧道工程冬季施工過程中也要做好鋼筋工程的控制措施，主要包含以下幾個方面。（1）材料的存儲。鋼筋存放于室內環境之中，并且通過覆蓋材料對鋼筋進行保溫。在使用前詳細檢查鋼筋的平直度、有無損傷、有無裂紋、油污、顆粒狀以及片狀老銹等，確保質量符合施工要求。（2）鋼筋的加工與焊接在指定的操作棚中進行，在開展工作前對操作棚加設保溫措施。（3）在鋼筋焊接前進行初步試焊，經過檢驗并符合建設要求方可成批焊接。值得注意的是，在完成鋼筋的焊接之后，必須將焊接后的鋼筋置于高處，使焊縫與熱影響區能夠緩慢冷卻，直至所有焊接完成且鋼筋完全冷卻后方可運輸至指定場地[5]。如果迫于現場條件的影響無法室內焊接時，保證外界風力低于4級且溫度高于-20℃才能室外焊接，如果無法達到這些要求，那么必須停止室外的焊接作業，這樣才能使鋼筋強度符合設計要求與標準。4.6隧道施工保溫棚的建設在隧道口建設保溫棚也是保證冬季項目工程建設質量與效率的措施之一。本文針對實際工程案例與場地情況，在隧道洞口導向墻上部外接48m的保溫棚來達到保溫的效果與目的。保溫棚的規格為8.8m×8.2×48m，該保溫棚底部與預埋鋼板焊接處理，頂部采用鋼管加工的桁架結構，縱向距離通力主相同保持5m的間距。而且在保溫棚洞口設置6.5m×5.5m的雙扇可活動門，既保證車輛的正常通行，又通過活動門來緩沖隧道爆破時產生的沖擊力。保溫棚還單獨設置工作人員通行門，以此保證工作人員的安全通行。保溫棚橫斷面圖如圖1所示。此外，為了更好地發揮保溫棚的作用與價值，在保溫棚的門口架設兩道保溫棉簾，第一道設置于保溫棚門口，第二道設置于門斗支出，這樣在車輛通行時至少有一道門簾處于封閉狀態，以保持現場的溫度。如果在遇到極寒天氣情況時，在保溫棚內設置火爐等取暖設備，以提升現場的溫度。總之，應綜合考慮任何施工方法、施工技術，以此保證現場溫度能夠滿足隧道施工要求，為工程項目建設效率與質量提供基礎保障。

5結束語

綜上所述，為了保證隧道工程項目能夠如期完成，冬季施工在所難免，相關施工人員要對冬季施工特點、難點等有清晰的認識，通過合理運用專業化的施工技術與措施，保證施工有序進行，從而提升工程整體質量。

參考文獻：

[1]向陽.淺談沈陽南北快速干道隧道冬季施工管理[J].建設科技,2019(11):81~85.

[2]馬屹.嚴寒地區隧道冬季施工可行性方案研究[J].中國高新區,2017(3):106~107.

[3]張紅.建興高速公路隧道冬季施工方案研究[J].建設科技,2015(3):100~101.

[4]陽江林,李成普.巴朗山隧道進口冬季施工保證措施研究[J].四川建材,2012(5):108~109+112.

[5]嚴昌虎,崔栓栓.復雜條件下長大隧道高效施工組織管理措施研究[J].工程建設與設計,2021(1):188~190.

作者:譚朝陽 單位:中鐵十六局集團第五工程有限公司