浅谈高海拔高寒隧道施工技术样本.doc

浅谈高海拔高寒隧道施工技术杨成伟三公司西格二线项目经理部青海省乌兰县邮编：817100【摘要】本文重要阐述高海拔寒冷地区隧道施工。茶汗河2#隧道地处青藏高原腹地，祁连山脉西段南支脉，全长448m，进口端内轨顶面海拔高度为3149.412m。通过研究、实践、总结、改进，获得了高海拔高寒地区修建隧道基本经验和某些施工核心技术。【核心词】高海拔高寒地区冻土隧道施工1工程概况青藏铁路起自青海省西宁市，终抵西藏自治区首府拉萨市，全长1956公里。正在建设青藏铁路二期工程格尔木至拉萨段，全长1118公里，是国内实行西部大开发一种标志性工程。高海拔寒冷地区隧道，在施工领域较为少见。国内已建成高原地区或寒冷地区隧道中，大多由于未能有效解决防冻胀这一问题，而导致施工极为艰难工期不断缓慢，并且投入急剧增长；或者由于冻害而影响使用甚至报废。成功例子很少。茶汗河2号隧道位于青海省乌兰县都兰河左侧一突出山体上，地形起伏不大，进口较平缓，出口稍陡，山梁两侧地形平坦开阔，地表植物较发育。隧道全长448m.本区属半干旱大陆性气候，雨量集中，蒸发量远远不不大于降雨量，温差变化大，多风。年平均气温-3.3℃，极端最高温度30.7℃，极端最低温度-27.7℃，年平均降雨量179.5mm，年平均蒸发量1867.7mm，平均相对湿度61%，最大风速21.3m/s，年平均八级以上大风日数15天，最大月平均日较差16.2℃，最大积雪厚度为9cm，最大季节冻土深度299cm。2工法特点2.1在隧道施工中，多工序平行作业，充分运用空间小，工期短。2.2以防冻胀为基准点，通过解决防水和保温两个问题保证了质量和安全。2.3以防寒泄水洞和正洞复合式防排水层为主，各种途径相结合解决高寒区隧道防水难题，消除冻胀之源。2.4采用构造表面复合保温层及防风保温门，保证构造保温，依托混凝土施工及隧道用水、用电等保温，保证施工正常进行和工程质量。2.5少刷或不刷边坡、有规划弃碴和排污解决等办法，保护冻土，保护高原脆弱环境。3合用范畴本工法合用于海拔3000m以上高原地区及年平均为负温寒冷地区隧道工程或其她类似工程。4施工工艺4．1核心技术（1）有效地解决构造周边排水，为其防水奠定基本。（2）有效地选用防水构造并提高混凝土自身防水能力（3）有效地进行施工过程保温防冻。（4）建立完善保温系统，选用合理构造、材料。4．2核心工艺4．2．1重要施工原则依照高海拔高寒地区自然环境条件，施工设计规格，本着安全、优质、高效、合用、稳妥精神，确立如下基本指引原则。1、由于气压低、缺氧、寒冷、多风，内燃机械功率损失较大，防冻起动较难。尽量少用内燃机设备，多用电动或风动机械。2、尽量用机械化设备配备，减少施工人员，减轻劳动强度，提高劳动生产率。3、加强洞内通风机械设备配备，提供洞内更多新鲜空气，改进工作面空气环境。4、在持续低温条件下，采用办法，保证工程质量，特别是喷混凝土和混凝土质量。5、为了防止施工中浮现冻融、冻涨也许，要建立完善、充分供暖、防寒、保温设施，保证人员、机械设备和施工正常运营。特别是隔热层修筑对保证隧道正常使用至关重要。6、隧道防冻是施工中要解决核心问题。低温和水存在是形成浆涨基本因素，因而，除作好防冻涨办法外，在隧道周边形成一种涉及泄水洞在内完善、畅通了防排水系统，是工程获得成败核心。4．2．2低温混凝土施工技术对原材料进行预加热，提高混凝土出料温度。针对茶汗河高寒对混凝土施工质量影响大特点，通过不断研究摸索、革新，总结出一套寒冷条件下低温混凝土施工技术，有效地解决了低温环境混凝土施工难题，保证了隧道顺利修建，详细采用了如下办法：1、加强洞内及运送过程中保温工作，减少热量散失。2、掺加外加剂，控制混凝土配合比，提高混凝土自身性能。3、混凝土浇筑后做局部空间加温、养护和模板增长导热系数低保温材料，以利于混凝土强度生成。4、混凝土宜于在拌和站建立固定预热棚，棚内运用蒸汽对砂石料和混凝土用水加热，但水温控制在55～67ºC为宜。混凝土拌和时，先将骨料和水泥及外加剂搅拌均匀，再加水搅拌，以减少热量散失，运送过程中，运送车内铺5cm厚木板，混凝土上加覆盖物防止热量在运送过程中散失。混凝土入模后，用棉帘隔离周边环境，继续用锅炉加热30min，再逐渐撤去热源。初期支护喷射混凝土抗渗性能低，构造混凝土和初期支护之间存水依托EVA排水板引流至底脚，保证二衬混凝土外侧不会长期存水或只存很少量水，消除结冰条件，减少重复冻融作用而形成破坏力。以上几种办法综合使用，保证了混凝土施工质量，不但达到强度规定，又做到了内实外美，为隧道创优奠定了基本。一年半以来，未发生任何冻害和混凝土质量问题，证明此套技术是有效。材料科学进步是保证高寒施工质量非常有利途径，在喷射施工新型水泥材料，弥补了难以进行寒冷隧道喷射混凝土支护难题。4．2