刘晓虹

(龙建路桥股份有限公司第七分公司，黑龙江 哈尔滨 150009)

1 前 言

本方法在黑龙江省哈伊高速公路绥化至伊春段、鹤大高速公路黑北公路、黑龙江省密山至兴凯湖等项目进行了实际应用，各项指标满足要求，收到很好的经济效益和社会效益。并以项目为依托，在生产实践中不断地完善、提高，总结出一整套寒冷地区涵洞从基坑开挖、混凝土浇筑、钢筋绑扎的冬季施工工艺流程，形成企业标准。

2010年7月至2011年10月，我公司承建的黑龙江省哈依高速公路绥化至伊春段为北温带大陆性季风。年平均气温1 ℃，气温偏低，最低气温-40 ℃，无霜期110 125 d，无霜期短，冬季从11月持续到次年3月，寒冷而漫长。本路段设计桥涵构造物较多，如果按传统的涵洞施工方法，只在夏季施工，涵洞工期将严重滞后，并影响整体工期，涵洞能否按期完工，成为制约总工期的关键节点。

通过寒冷地区涵洞冬季施工方法，利用破碎锤进行基坑开挖，搭建简易棚，浇筑完混凝土后，及时棉被覆盖保温，保证涵洞主体的质量。节省机械、材料、人工，缩短施工周期，经济效益显著。

2 施工方法特点

(1)利用破碎锤在寒冷地区进行基坑开挖，施工速度快，修筑成本低。

(2)在机械使用中，对工程机械的要求不高，只要使用安装在挖掘机上的破碎锤，就可以进行施工。不需要抽水，节约机械。

(3)料上，破碎锤基坑开挖不需要模板、钢管或使用起重设备。

(4)本施工方法能够减少物资消耗，设备主要机械设备是破碎锤，不使用大型设备，有效的减少了碳排放。

(5)可以节约电的使用量，利于环保。

(6)冬季施工，基坑开挖无粉尘，减少环境污染，社会效益显著。

3 适用范围

(1)主要适用于东北寒冷地区涵洞施工；

(2)西藏和新疆等高原寒冷地区涵洞施工。

4 工艺原理

涵洞在基坑开挖时经常会遇到地下水，导致基坑出现渗水和涌水，在处理湿软地基时耗费时间长，投入人机料较多，间接导致费用增加，如遇到雨天，基坑开挖也必须停止施工，因此，我们可以利用冬季天气寒冷的特点，让地下水结冰形成强度，土被冻结后会形成一定强度，土被冻结后不易开挖，但冻结后的土体形成板体，强度高，承载能力大，稳定性好，破碎锤可以把板状土体破碎成块状，利用破碎锤进行基坑开挖，进行涵洞施工。

5 施工工艺操作要点

5.1 施工准备

(1)平整场地，清除杂物。

(2)测量和放样，测量基坑的准确位置，标记良好，并保护测量控制点。

5.2 破碎锤基坑开挖

(1)基坑开挖采用大开挖形式，基坑开挖前测量地面高程，如果基坑开挖较深，则开挖区域寒冷分两层开挖，第一层挖2 m，采用破挖掘机破碎锤破碎，再配合挖掘机装车，局部人工配合。第二层由挖掘机挖掘，装上卡车，30 cm的地基留作人工清理。如间歇在一天之内，可在坑底覆盖一层草袋等保温材料，以防基底土方被冻。同时在每个基坑内使用4个炉子保温，以防已挖完的基土冻结。如间歇时间超过一天，则应预留50 cm土层不挖，同时在每个基坑内使用4个炉子保温，待进行下道工序时，再将基坑挖至设计标高。如果地下水位较高，则必须考虑土体的冻胀。如果处理不当，地基会被抬起，导致地基开裂、倾斜、抬升，甚至倒塌。开挖完的冻土块应由自卸式运输车辆把挖出冻土块及时运走，禁止在基坑两侧或一侧堆放。在开挖过程中，禁止任何人站在下面的基坑内。

(2)如果基坑开挖较浅，则开挖区域直接采用挖掘机破碎锤破碎，挖掘机装车，局部人工配合，但基坑必须挖到冻结深度一下，以防止基础将来发生冻胀现象，挖完土方由自卸汽车运输，清完槽后，覆盖一层棉被以防基坑底部受冻。

(3)基坑平整后检查基坑的平面尺寸。

5.3 铺设基底砂砾石垫层

基坑经监理工程师检验合格后，进行换填砂砾施工，原材料必须符合规范及设计要求，换填采用人工配合机械进行，机械进行大面整平，人工严格按照控制桩标高进行找平，压实度必须符合设计要求。为了进行连续施工，必须精心策划和组织一支强大的施工队伍。

5.4 浇筑基座混凝土

(1)水合作用的速度取决于一定温度下的温度。温度越高，强度增长越快，反之亦然。混凝土浇注后立即做好保护性覆盖，在混凝土表面铺一层塑料布再加盖棉毡或棉被的方法进行保温。

(2)严格按照实验室设计和监理工程师批准的混凝土施工配合比为混凝土的一半，混凝土搅拌均匀，根据施工图纸和技术规范浇筑管基，浇筑两次底座，先浇筑管底以下部分，注意保留管壁厚度和管接头座浆液厚度，浇筑管底以上部分时等管接头放置，浇筑管底时严格按设计规范设置伸缩缝。

5.5 混凝土圆管涵的预制

混凝土管涵节段按要求在厂内预制。管段不宜过长，管径不宜过大。

5.6 预制混凝土圆管涵节运输

预制混凝土圆管涵最好在下雪前运到指定地点，我们很难预测出天气的变化，要是雪下得特别厚，就不利于圆管涵的运输。

5.7 混凝土圆管涵拼装及接缝处理

在暖棚中可以进行圆管涵的安装和接缝处理，安装前在浇捣完成的混凝土管基上放好轴线位置，并用墨线弹好，用滑动的定滑轮组吊装混凝土管节，安装时从下游开始，使接头面向上游，每节涵管紧贴于基座上，保证新旧混凝土的结合，使管节受力均匀；所用管节均按正确的轴线铺设，铺设时保持管内清洁无赃物，安装完成后浇筑剩余的混凝土。

5.8 回填土

经检验圆管涵和接缝符合设计要求，应及时进行回填，填土严格按照设计及规范要求施工，切实注意填土质量，填料采用砂砾或监理认可的填料分层填筑，冻土块坚硬不易压实，解冻融化后易导致塌陷，故回填尽量采用不寒冷。

6 质量控制措施

(1)在施工前，组织技术人员认真检查设计文件和图纸，并根据寒冷地区工程的要求和特点，编制寒冷地区涵洞冬季混凝土施工方案，以保证工程质量达到要求。

(2)开工前做好各部位，工序的技术交底工作，对特殊和重点部位真正做到心中有数，确保冬季施工操作的准确性和规范性，施工队长向各工种工人进行分类技术交底，使各工种工人明确职责和技术要求，把好质量关。

(3)配合人力资源和机械设备，满足工程建设的需要，组织测量人员进行测量和放样。

(4)对批准的冬期施工方案、方法、工艺及技术参数、指标进行严密监控，加强监控手段，使工程各部位、各工序达到合格标准。

(5)严把过程检验和试验关。

(6)保证施工中的资料完整齐全。

7 安全措施

(1)应按照中华人民共和国现行标准《公路工程建设安全技术规程》和《公路工程安全评价指南》的要求。

(2)安全保障体系

认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，加强教育，严格管理，把施工全过程控制好，建立以项目经理为主体的安全保障体系，加强安全管理，实现安全施工，坚持安全生产管理的原则。

(3)安全保障措施

①施工车辆通过狭窄道路、交叉口和转弯处时，注意行人和车辆。重型卡车前后两车之间的距离必须大于5 m，下坡时两车之间的距离不得小于10 m。严格禁止带人上车。建设道路应当有专人负责养护。

②驾驶者只会收到指挥官发出的所需讯号。当机器在斜坡上工作时，保持必要的安全距离，使轮胎(轨道)压在坚实的地面上。

(4)挖掘机作业

挖掘机作业时前方轨道应制动，车身方向应与掘进工作面延伸方向一致，作业不应过深，铲斗不应过猛；严禁从物料搬运车驾驶室顶部跨越吊桶。向运料车辆卸土时，应降低铲斗高度，防止偏载或砸坏车厢。

(5)破碎锤作业

驾驶室前要装上碎片防护罩装置，防止作业时飞来的碎块造成伤害；在作业期间，所有现场人员包括挖掘机司机都必须戴上耳塞及口罩；因为相对挖掘作业而言，破碎锤作业时，人员很容易被飞迸出的碎块击中；使用锤子时，锤子的操作应符合锤子制造商的安全操作规程；拆卸弯背进行保养维修时，应确保工作状态稳定，并放下工作装置。

(6)自卸汽车作业

严格禁止在出租车外操作，也严禁用车厢载人当载荷高度超过车厢钢轨板时，应运行平稳，不能进行加速，也不能紧急制动；卸料和提升铲斗时，检查上面是否有电线，以防刮擦。在危险地区排放物料，应当有专人指挥。

(7)严禁酒后驾驶。施工人员酒后严禁进入作业现场。

(8)设专职安全员，非施工人员严禁进入工地。

8 环保措施

(1)认真贯彻执行国家相关环境保护的法律法规。

(2)挖基坑产生的土石方及其他生产垃圾要及时运走或堆放到指定位置。

(3)特别是在人口密集、噪声作业强烈的地区，要严格控制作业时间，采取相应措施，将噪声降到最低。

(4)节约施工材料、能源，减少浪费。