盾构机冬季施工浅谈

付晓虎

中铁二十三局集团轨道交通工程有限公司

摘要：

随着地铁行业的蓬勃发展，地铁施工遍布全国各地。冬季施工是各个施工单位都要面临的问题，特别是北方地区冬季施工面临的问题更多。本文根据具体的施工项目谈谈对冬季施工的一些看法，希望能对同行业人员提供一些参考。

关键字：冬季，盾构，施工

1项目简介

1.1 工程概况

我司郑州盾构项目为出入场区间，盾构区间左线长度为1132.942m，盾构区间右线长度为1124.543m。

线路纵坡设计为5个坡度，左右线纵坡坡度不同，左线坡度为0‰～15.5‰～32.386‰，右线线为0‰～12.5‰～33.284‰，最大坡度为33.284‰。最小坡度为0，隧道顶最大埋深约15m。最小曲线半径300m。

1.2 地质条件

盾构区间始发段主要地层为粉土和粉质粘土。区间地表水体主要为X河，河道已被改造硬，与地下水基本无关系。始发段最高历史水位标高为88m，每年地下水的变化幅度不超过2m，，近几年最高的水位埋深为5.0m左右，标高约86.5m，根据相关规范，结合区域工程地质经验，抗浮设防水位标高按88.0m考虑。

1.3 管片设计

盾构隧道管片厚度为350mm，管片的外径为6200mm管片宽度有1.2m和 1.5m，1.2m管片主要用在曲线段。

1.4 盾构机概况

我司盾构区间采用2台罗宾斯EPBX1&EPBX2-φ6480mm复合式土压平衡盾构机掘进。针对本区间的地质情况进行了改造后，使得刀盘具有下列特征：刀盘既安装有用于切削软土的切刀和刮刀，并配备有中心回转冲洗、气体检测装置、泡沫膨润土添加剂注入等系统。盾构机设备由刀盘、前盾、中盾、盾尾、设备桥及后配套台车等组成，单台总长度约为87米，单台总重量约480t。盾构机铰接形式为主动铰接，铰接油缸行程为190mm，铰接最大角度为1.5°。

2 气候条件

2.1 盾构施工作业气候条件

我司郑州项目属于平原，气候主要属于大陆性暖热带季风气候，气温的变化比较大。夏季多雨炎热，冬季寒冷干燥，四季分明。郑州地区主要气候要素见表2.6-1。

表2.1-1 郑州地区主要气候要素

3 盾构冬季施工

3.1冬季施工施工筹划

按照我司郑州盾构项目的总体的施工筹划，我司盾构项目大部分盾构掘进施工、盾构机的接收和解体吊装施工均在冬季进行，为了确保本盾构施工能够在冬季顺利开展，项目必须切实做好在冬季施工的施工部署。

3.2冬季施工组织

针对郑州的天气，本区间的冬季施工与我司以往的项目不同较大，因此我司必须提前做好冬季施工的准备，并建立冬季施工领导小组。项目经理作为项目施工的统筹者和领导者，担任领导小组的组长，必须时刻关注项目的发展。

其他各个主要部门和工区现场负责人作为小组成员。根据各自的职能和分工，做好冬季施工相应的工作安排。根据冬季施工的进度，在项目总工的主持下，在冬季施工距离冬季施工20天之前，完成冬季施工方案的编写和审批。施工和各个部门的工作必须严格按照冬季施工的方案进行，施工过程中药严格执行冬季施工方案中相应的有关规定和技术保证措施，使得项目冬季施工有措施保证、组织保证和高效有力的现场准备。

在冬季施工前，项目应做好三级教育，冬季施工领导小组应在项目安全技术交底时，合理的组织和分工，并将冬季施工方案的内容详细的对每一位工人员进行宣贯，把公司和郑州冬季施工工作相关规定内容介绍到位，做好相应的会议纪要，切实把冬季施工的组织好，开展好。会议后由安全总监带队，检查现场冬季施工准备的落实情况。

项目要委派专门的天气监测人员，随时了解天气的变化和相关资料，要及时的发出预警，避免寒流突袭和暴雨突袭，造成损失和事故。

在临近冬季施工时，项目要组织一次全面的检查，对冬季施工的人员、机械系设备、保温材料和宣传标示等进行详细检查，在冬季施工作业期间还要定期和不定期的进行检查，做到发现问题立即整改，切实把作业严谨和安全形成常态化。

现场的施工技术人员，不仅仅要严格按照冬季施工方案技术要求进行作业安排和工作，还要灵活的对现场发生的突发情急进行积极的处理。作业工程中要严格的把控材料质量和技术交底的落实，保证施工质量。

冬季施工除了防寒外，防风防火防滑也是比较重要的工作，并根据相应的工作制定相应的规章和制度。把施工安全放在第一位，不能只抓生产，不顾安全，切实做到先抓安全再抓生产。

物资部门，应准备好现场冬季施工所需要的材料，并主动问询现场的需求，做到兵马未动，粮草先行。根据现场需求把温度计、湿度计、塑料布、棉被、保温棉扎带等材料准备好，测量要做好相应表格的填写。

3.3冬季施工时间

冬季施工的确定，依据我国气象部门相关规定，结合郑州历年的实际天气情况，我部统计计算出冬季施工时间大概为从10月中旬到下一年四月初。我部便于一线施工作业人员对冬季施工有深刻理解，将都关机施工分为三个阶段。第一阶段为初冻阶段，大概时间为45天，时间区间为10月中旬到11月中旬。第二阶段为严冬阶段，大概时间为120天，时间区间为11月中旬到下一年月中旬。第三阶段为寒流阶段，寒流阶段天气较为寒冷，平均气温在-14.2℃一下，特别是夜间施工，温度较低。考虑到项目作业人员来自全国各地，故我部提前对作业人员准备防寒棉服，并将其落实到位。若出现寒流较大的情况，项目部则立即暂停施工，全力应对寒潮，将人员的安全和国家财产的安全放在第一位。

冬季施工的初始日和终止日的确定，严格执行我国气象部门的相关规定。

3.4 冬季施工措施

3.4.1 浆液搅拌站冬季保温措施

砂浆站作为盾构施工的浆料制作基地，对冬季施工时对其的保护也尤为重要。

我部砂浆站外部做了彩钢棚，将砂浆站封闭起来，在特殊情况下课对整个彩钢棚内部用空调进行温度加热，并做好了防风和防雨水措施。对供水管和水罐和中转浆车用黑色保温棉进行包裹，做分区域保温隔冷，有时水温较低可以用加热棒对水罐进行加热，保证用水温度和拌好的浆液温度，保证施工质量。在砂浆站内放置专门的降尘水箱，采用自动加温装置对其温度进行控制，保证搅拌站的降尘工作的正常进行，特别是在进行膨润土、粉煤灰水和泥的加料时。对砂浆站的设备增加防冻液，并将油液的状态作为每日巡检的内容，保证设备的正常运行。

3.4.2 供水、废水及浆液管路的冬季保温措施。

在10月中旬之前，项目部要仔细检查供水管路，保证供水管路的完好，并且不允许出现渗漏的情况。在检查完毕之后，需要将整条供水管路用黑色保温棉进行保护。对管路的阀门和消防井也要用保温板进行保温，减小室外温度对管路的影响。对于主管路，要在合适位置增加加热装置，避免供水水文太低而结冰。装置外要做保温措施和隔水措施。同样对废水管路和浆液管路进行保护。

3.4.3 机械设备冬季防寒措施

现场设备分为常用设备和不常用暂时停机设备，不常用停放的设备，应停在专门设这的停机棚，并在外侧做好防寒措施。当温度在临近零度时，要将所有车辆的水放掉，防止温度过低冻裂机体，也可视设备具体情况添加防冻液，一切以保护设备为主。当再次启动设备时，应该使发动机慢速转动几分钟，使得残存的积水或者小冰块蒸发，避免设备受损。对于内燃机类的机械启动时，要添加热水。采用电动机启动时，严禁连续使用，避免影响电机和电瓶的使用寿命，单次启动时，柴油机不超过8分钟，汽油机不超过5分钟。各类设备要根据相应的使用说明书更换冬季使用的各类油，根据设备的具体特点添加相适应的的防冻液，不能混加和乱加。同时做好设备冬季施工的油料储备，并按照制定的维修保养手册对设备进行日常检修和润滑，保证设备的正常运转。

3.4.4 管片储存冬季施工措施

冬季施工时，要做好管片的保护。在管片进场时，不仅要检查管片的质量，还要检查管片的防水措施和表面是否有积雪积冰。管片防水措施重点检查管片的吊装孔和螺栓孔，是否用木塞塞好，并检查孔内是否有积水。

管片止水条和传动贴等要设置专门的库房堆存，并且安装空调对保存温度进行调节。严格保证管片材料的存放完好。

3.4.5 水玻璃、盾尾油脂及泡沫冬季施工措施

我部物料的存放严格安装相关规定执行，对于水玻璃、盾尾油脂和泡沫项目部都设置了对于库房，并配置相应的灭火器。对于冬季施工，专门安装了空调，对存放温度进行调节。

3.4.6 集土坑内渣土的冬季施工措施

冬季施工时，要及时将渣坑内土运输出去，避免泥土大量冻结。要每日巡查渣坑内的情况，必要时用融雪剂对渣土进行处理。温度恶劣时，可用机械对渣土进行松动。

3.4.7 测量标志及监测点的冬季施工措施

冬季施工期间，需要定期对监测点和测量标志进行复核和检验，避免因土壤冻涨而破坏检测点和标志，确保测量的准确性，若发现问题，要及时处理。

4 冬季施工安全措施

4.1施工现场安全措施

在冬季施工之前前应对现场所以工作人员进行安全教育和冬季相关安全交底，所需的安全防护和劳动保护用品必须配备齐全。对场地内的易燃、易爆和各种材料加强管理，存放符合相关规范。

4.2 冬季施工用电安全措施

施工现场的临时用电，必须严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行，特别是在风雪过后要仔细检查线路有无断路和断路的现场和测量绝缘性是否良好。

参考文献

[1] 吕青山,李立新,陈涛.浅谈我国北方冬季施工问题[J].中国科技财富, 2011.

[2]杨春奇,严寒地区盾构设备冬期维护施工技术[J]. 低温建筑技术, 2019.

[3]王明飞,王丽媛.浅谈建筑工程冬期施工[J]. 中国科技纵横, 2011.