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中圖分類號:U456.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
1、工程概述
本項(xiàng)目是某地區(qū)某城市高速公路。所在的A1標(biāo)段總長9公里,其中隧道一座,采用分離式雙洞布置,合計(jì)平均長度1087.5米,左線長1075米,最大埋深117米,右線長1100米,最大埋深117米。
2、地質(zhì)情況
隧址區(qū)屬構(gòu)造侵蝕剝蝕低山地貌,表層多為第四系殘坡土,下伏燕山晚期花崗巖及其風(fēng)化層,圍巖級別為V級,洞頂及側(cè)壁穩(wěn)定性差,地下水主要為風(fēng)化基巖中的孔隙-裂隙水及構(gòu)造-裂隙水,對混凝土不具腐蝕性。隧址區(qū)有6條斷裂層(F6、F6A、F8、F9、F10、F11)橫穿隧道軸線,對隧道的穩(wěn)定性和圍巖級別有一定的影響。
3、隧道施工測量的工作內(nèi)容及注意事項(xiàng)
隧道施工測量的工作內(nèi)容包括隧道地表(洞外)的平面和高程控制測量、洞口投點(diǎn)測量及洞內(nèi)外控制點(diǎn)聯(lián)測工作,尤其是洞口控制網(wǎng)(點(diǎn))或洞內(nèi)、外過渡控制點(diǎn)精度的周期檢查與質(zhì)量確認(rèn)至關(guān)重要。
在進(jìn)行洞內(nèi)控制和施工測量時(shí),應(yīng)重點(diǎn)考慮設(shè)計(jì)好洞內(nèi)施工中線及控制樁點(diǎn)(方向線、水準(zhǔn)點(diǎn))往掌子面引測的方式及需達(dá)到的精度。力求布點(diǎn)穩(wěn)妥、觀測可靠,施測形式及成果材料的處理方法縝密合理。隧道洞內(nèi)的施工周期長、測量環(huán)境條件差、施工千擾大,故測量樁位受影響的因素最多。每次往前引測樁點(diǎn)(或方向)必須對原測(既有)啟用點(diǎn)進(jìn)行“搭接”式復(fù)測檢查并盡量選用精度較高的樁點(diǎn)作為起始點(diǎn)(邊)。在洞內(nèi)施工過程中,測量樁點(diǎn)時(shí)常遭到施工毀壞,恢復(fù)(補(bǔ)測)這些樁點(diǎn)或增沒新點(diǎn)時(shí),保證其精度和日后穩(wěn)定是一件反復(fù)和需要高度重視的工作,補(bǔ)測(重測)時(shí)應(yīng)按照原測精度執(zhí)行,且要達(dá)到原測精度質(zhì)量指標(biāo)。隧道測量中,角度觀測精度不得低于同級別觀測網(wǎng)中邊長的觀測精度指標(biāo),尤其長大隧道如此。對于曲線隧道,量邊長、測角精度均應(yīng)得到重視。做好長大隧道貫通誤差的預(yù)估計(jì)算,將對隧道的整體控制測量設(shè)計(jì)及洞內(nèi)施工測量起到良好的指導(dǎo)作用。
在完成每期(次)的成果汁算時(shí),測量人員均須兩人(或幾人)獨(dú)立進(jìn)行手算(或計(jì)算機(jī)編程計(jì)算,但必須進(jìn)行復(fù)核計(jì)算),起算及用作計(jì)算的觀測數(shù)據(jù)均須核對,最后檢查結(jié)果,確認(rèn)兩人單獨(dú)計(jì)算的結(jié)果是否一致。抄寫或編制測量成果資料時(shí)亦應(yīng)有兩人相互核對,盡可能消除在整理過程中的因粗心而導(dǎo)致的各種差錯(cuò)。
4、施工方案的確定
4.1采用普通鉆爆法施工,洞口段地質(zhì)條件較差的V級圍巖地段,采用三臺階七步法開挖,施工支護(hù)采用復(fù)合支護(hù),以錨桿、鋼拱架、濕噴混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼架和錨桿聯(lián)合支護(hù),并輔以大管棚或小導(dǎo)管等超前支護(hù)。洞口淺埋段鋼筋砼襯砌應(yīng)及時(shí)施作。施工輔助措施須在開挖之前施工。
4.2施工中左、右導(dǎo)坑掌子面之間在縱向須拉開不小于2D(D為開挖跨度),導(dǎo)坑上下臺階在縱向距離應(yīng)小于5米,并須根據(jù)量測結(jié)果及時(shí)調(diào)整縱向距離,以確保隧道安全順利施工。
4.3臨時(shí)側(cè)壁拆除應(yīng)在臨時(shí)支護(hù)內(nèi)力及圍巖變形基本穩(wěn)定后進(jìn)行,每次拆除長度(縱向)不大于2倍的鋼支撐間距,拆除過程中密切監(jiān)控洞內(nèi)變形等量測數(shù)據(jù),如有突變立即停止拆除,必要時(shí)可采取措施對初期支護(hù)進(jìn)行局部加強(qiáng)。
4.4在施工過程中加強(qiáng)相關(guān)監(jiān)測和通風(fēng)。
5、洞身開挖
洞身開挖采用新奧法施工。V級圍巖地段采用三臺階七步法開挖。Ⅴ級圍巖淺埋段位于隧道入口,超前地質(zhì)預(yù)報(bào),短進(jìn)尺,弱爆破,早封閉,勤量測,確保施工安全。
6、支護(hù)施工作業(yè)流程
超前導(dǎo)管支護(hù)上臺階開挖初噴安設(shè)格柵或型鋼鋼架拱部組合中空錨桿掛網(wǎng)復(fù)噴開挖階初噴立邊墻格柵鋼架掛網(wǎng)邊墻徑向錨桿復(fù)噴開挖下臺階初噴立邊墻格柵鋼架掛網(wǎng)邊墻徑向錨桿復(fù)噴。
7、支護(hù)施工及技術(shù)
7.1各級圍巖爆破開挖后應(yīng)及時(shí)施作初噴砼,封閉圍巖外露面。
7.2初噴的厚度不得小于4厘米,初噴后應(yīng)立即安裝鋼拱架、鋼筋網(wǎng)、錨桿等,緊接著砼噴至設(shè)計(jì)的初支厚度;仰拱應(yīng)及時(shí)施作,盡快形成閉合環(huán)。
7.3所有噴射混凝土均應(yīng)采用濕噴技術(shù),不得采用干噴,以確保噴射混凝土的質(zhì)量。
7.4在噴射混凝土前,應(yīng)用水或高壓風(fēng)管將巖壁面的我粉塵和雜物沖洗干凈。
7.5噴射作業(yè)應(yīng)以適當(dāng)厚度分層進(jìn)行,后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進(jìn)行。若終凝間隔1小時(shí)以上且表面已蒙有灰塵時(shí),應(yīng)清除干凈。巖面有較大凹洼時(shí),應(yīng)結(jié)合初噴以找平。
7.6噴射混凝土終凝2小時(shí)后,應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不小于7天。
7.7在開挖臨時(shí)拱腳處應(yīng)噴射飽滿。
7.8應(yīng)根據(jù)中線、水平、坑道斷面和預(yù)留沉落量等將件鋼拱架設(shè)在中線方向的垂直面上,并力求整齊,與巖面應(yīng)盡量密貼。鋼架與圍巖間的間隙必須用噴射混凝土充填密實(shí),當(dāng)間隙過大時(shí)應(yīng)及時(shí)用契形塊頂緊(契形塊環(huán)向間距不大于0.8米); 應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件采取防止支護(hù)下沉的措施,支護(hù)拱腳下虛渣必須清除,地層松軟時(shí)應(yīng)加設(shè)墊板或墊托梁,并施作鎖腳錨桿。在開挖拱腳處應(yīng)噴射飽滿。
7.9鋼架之間應(yīng)縱向連接牢固,構(gòu)成整體。錨桿與墊板應(yīng)保持垂直,并與噴射砼充分接觸,螺母務(wù)必?cái)Q緊。
8、二次襯砌
二次襯砌混凝土澆筑時(shí)應(yīng)加強(qiáng)施工組織管理,選擇干縮小的混凝土配合比,采用剛度足夠的模板臺車,以盡量減小二襯與初支間的間隙;當(dāng)二次襯砌強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí),方可拆模。
8.1混凝土澆注采用泵送澆注工藝,機(jī)械振搗密實(shí)。泵送前應(yīng)采用按設(shè)計(jì)配合比拌制的水泥漿或按骨料減半配制的混凝土管道。砼由下至上分層、左右交替、對稱灌注。每層灌筑高度、次序、方向應(yīng)根據(jù)攪拌能力、運(yùn)輸距離、灌筑速度、洞內(nèi)氣溫和振搗等因素確定。為防止?jié)沧r(shí)兩側(cè)側(cè)壓力偏差過大造成臺車移位,兩側(cè)砼灌注面高差宜控制在50cm以內(nèi),同時(shí)應(yīng)合理控制砼澆注速度。
8.2砼輸送管端部應(yīng)設(shè)接軟管控制管口與澆筑面的垂距,砼不得直沖防水板板面流至澆筑位置,垂距應(yīng)控制在1.5m以內(nèi),以防砼離析。
8.3施工過程中,輸送泵應(yīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),泵送連續(xù)灌筑,宜避免停歇造成“冷縫”,間歇時(shí)間超過規(guī)范要求時(shí),按施工縫處理。
8.4當(dāng)砼澆至作業(yè)窗下50cm,作業(yè)窗關(guān)閉前,應(yīng)將窗口附近的砼漿液殘?jiān)捌渌E物清理干凈,涂刷脫模劑,將其關(guān)緊,防止窗口部位砼表面出現(xiàn)凹凸不平的補(bǔ)丁甚至漏漿現(xiàn)象。
8.5隧道襯砌起拱線以下的反弧部位是砼澆注作業(yè)的難點(diǎn)部位,應(yīng)對砼性能、坍落度及搗固方法進(jìn)行有效控制,以減少反弧段氣泡,有效改善襯砌砼表面質(zhì)量。
8.6封頂采用頂模中心封頂器接輸送管,逐漸壓注砼封頂。當(dāng)擋頭板上觀察孔有漿溢出,即標(biāo)志封頂完成。
8.8拆模。
9、加強(qiáng)隧道防排水措施
為保證隧道建成以后運(yùn)營期間二襯不出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,必須加強(qiáng)隧道的防水處理施工。因本段地下滲水豐富,環(huán)向排水管除適當(dāng)加密外,還需設(shè)置雙層。第一層在開挖后緊貼巖面設(shè)置,間距5米左右,并使用條形防水板將其包住,一起固定在巖面上,用噴射砼將其連同鋼拱架、鋼筋網(wǎng)一起封閉。第二層在二襯施工前按照防水板施工正常工藝施工。本段洞身和仰拱均應(yīng)設(shè)置防水層,用防水板全包防水處理。
10、施工排水和結(jié)構(gòu)防排水
一是隧道施工前應(yīng)先按設(shè)計(jì)要求及時(shí)做好洞頂、洞口的地面排水系統(tǒng),防止地表水的下滲和沖刷。隧道施工前應(yīng)清理洞口段地面,開溝疏導(dǎo)封閉積水洼地,不得積水。勘探用的坑洼、探坑等應(yīng)回填粘土,并分層壓實(shí)。二是洞外路塹向隧道內(nèi)為下坡時(shí),路基邊溝應(yīng)做成反坡,向路塹外排水,并宜在洞口5米位置設(shè)置橫向截水設(shè)施,來截地表水流入洞內(nèi)。洞內(nèi)反坡排水時(shí)必須采取機(jī)械排水。三是防排水結(jié)構(gòu)物的斷面形狀、尺寸、位置和埋設(shè)深度、坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。排水管接頭應(yīng)密封牢固,不得出現(xiàn)松動。
11、養(yǎng)生
拆模前用水沖洗模板外表面,拆模后用高壓水噴淋混凝土表面,以降低水化熱,養(yǎng)護(hù)期不少于14天。
12、結(jié)束語
一是施工前制定施工環(huán)保、水土保持的具體安排及相應(yīng)措施,確保施工環(huán)保目標(biāo)。二是施工中,生產(chǎn)、生活區(qū)集中布置,并對可能產(chǎn)生的污染種類,制定相應(yīng)的防范措施,生產(chǎn)生活垃圾分類集中存放、集中處理,達(dá)到集中控制,減少污染范圍之目的。 加強(qiáng)檢查和監(jiān)控,加強(qiáng)對施工現(xiàn)場揚(yáng)塵、噪聲、振動、廢氣、強(qiáng)光的監(jiān)控、監(jiān)測及檢查管理,定期組織有關(guān)人員對環(huán)保工作評定。三是工程施工完成后,及時(shí)進(jìn)行施工現(xiàn)場清理,拆除廢棄臨時(shí)設(shè)施,多余材料及建筑垃圾清運(yùn)出現(xiàn)場,作到工完場清。
參考文獻(xiàn):
[1] 易萍麗編著.現(xiàn)代隧道設(shè)計(jì)與施工.北京:中國鐵道出版社 ,1997.
中圖分類號:U459.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
1 引言
巖溶隧道在中國西南地區(qū)經(jīng)常遇到,主要是碳酸巖地層在水的作用下形成的各種規(guī)模及形狀的洞穴、通道等。
根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn),對巖溶地區(qū)隧道施工技術(shù),主要從兩個(gè)方面進(jìn)行,一是對巖溶發(fā)育段的預(yù)測,采用各種方法進(jìn)行預(yù)報(bào),能夠比較好地預(yù)測巖溶及賦水帶的方法主要為地質(zhì)雷達(dá)及紅外探測技術(shù)[[[] 王華,楊軍生,王春雷. 地質(zhì)雷達(dá)在隧道巖溶超前預(yù)報(bào)中的試驗(yàn)研究. 路基工程,2007,1:101-103.]] [[[] 李興春,王宏,李興高.紅外技術(shù)在開挖隧道巖溶探測和預(yù)報(bào)中的應(yīng)用. 工礦自動化, 2008,2:70-71.]];另外就是對巖溶地區(qū)的處理。有大管棚超前處理技術(shù)[[[] 郭 群. 大管棚超前支護(hù)技術(shù)在南山隧道巖溶處理施工中的應(yīng)用. 隧道建設(shè),2008,28(3):336-338.]],管棚結(jié)合小導(dǎo)管、高壓注漿、樁基托梁結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土板等技術(shù)措施[[[] 張朝強(qiáng). 大山隧道巖溶治理淺談. 四川建筑, 2008,28(3): 54-56.]],對巖溶洞穴采用頂部回填,側(cè)板加固以及隧底溶腔注漿,溶腔壁穩(wěn)定加固,設(shè)地下水排泄通道等措施處理[[[] 肖凱剛, 趙玉龍. 龍鳳壩隧道DK213+ 423~+485段溶腔處理設(shè)計(jì). 施工技術(shù),2008,37增: 255-257.]]。超大地下溶洞采用碗扣支架、錨噴支護(hù)及圓柱形立柱共同支頂溶洞頂部的施工方法[[[] 宋長甫. 龍麟宮隧道大型溶洞支頂加固技術(shù). 鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2007(9):77-78.]]。總結(jié)出隧道通過巖溶地段應(yīng)本著“穩(wěn)妥可靠、保證工期、經(jīng)濟(jì)合理、不留后患”的目標(biāo);堅(jiān)持“ 防、排、截、堵結(jié)合、因地制宜、綜合治理”的原則治理巖溶水;堅(jiān)持“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、緊襯砌、勤量測”的原則通過巖溶地區(qū)。處理方法可概括為:引、堵、跨、繞 4種方法[[[] 陳文海. 隧道巖溶病害處理方法與實(shí)例分析. 企業(yè)技術(shù)開發(fā),2008,27(7):49-53.]]。
2 工程概述
2.1 工程概況
大田山隧道位于云南省紅河州建水縣境內(nèi),為單線電氣化鐵路隧道,起迄樁號DK112+765~DK115+010,全長2245m。線路平面布置:DK112+765~DK114+122.76為曲線段,曲線半徑R=1600m,緩和曲線L=190m,DK114+122.76~DK115+010為直線段,隧道縱坡坡度為12‰的下坡。隧道進(jìn)口采用臺階式洞門,出口采用擋墻式洞門,邊、仰坡采用人字型漿砌片石骨架護(hù)坡,隧道內(nèi)均采用曲墻復(fù)合式襯砌。隧道縱剖面示意圖如圖1所示。
圖1 隧道縱剖面示意圖
2.2 地質(zhì)、氣候條件
隧址區(qū)屬低中山剝蝕、溶蝕地貌。地形起伏較大,地面高程在1260~1390m之間,相對高差130m,隧道最大埋深100m。在DK113+760~+900段地表發(fā)育一溶蝕溝谷及溶蝕洼地,軸向長約180m,寬30~100m,深約10m,洼地內(nèi)被墾為為旱地,另一溶蝕洼地,常年積水,水深2~15m,略呈橢圓形,軸向長約450m,寬40~160m。
隧址區(qū)上覆第四系全新統(tǒng)坡洪積黏土、坡殘積黏土。下伏為斷層角礫、上第三系泥巖、炭質(zhì)泥巖夾砂巖,三疊系中統(tǒng)個(gè)舊組下段白云巖質(zhì)灰?guī)r。
線路位于區(qū)域性北西向斷裂石屏-建水?dāng)嗔褞е畺|端,該斷裂帶屬全新活動斷裂帶,其分支斷層-燕子洞斷層于DK114+180橫穿線路,與線路交角為47°。
隧址區(qū)位于云南省的東南部,為亞熱帶季風(fēng)氣候。冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑,雨熱同季,干濕季節(jié)分明,夏季伴隨著云量、雨量的急劇增加,溫度相應(yīng)降低,絕對最高氣溫出現(xiàn)在干季末(春季)。
2.3 工程重難點(diǎn)
由于隧址區(qū)地表溶溝、溶槽、洼地發(fā)育。地層中含白云質(zhì)灰?guī)r,且洞身段裂隙水受季節(jié)變動影響,這些都為巖溶的形成提供了必要的條件。根據(jù)地質(zhì)勘察資料,曾在DK113+850處鉆孔揭示一溶洞,垂直深度為0.9m,內(nèi)有黏土充填。根據(jù)區(qū)域資料,白云質(zhì)灰?guī)r地層內(nèi)巖溶強(qiáng)烈發(fā)育,地下巖溶形態(tài)極為發(fā)育。
3 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)
本巖溶隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用了TSP地震波地質(zhì)超前預(yù)報(bào)法、紅外探水法以及超前鉆孔法;以DK113+780~+810段進(jìn)行說明。
(1)TSP地震波地質(zhì)超前預(yù)報(bào)法
①現(xiàn)場觀測系統(tǒng)布置
在隧道DK113+650的左邊墻和右邊墻位置分別布置一個(gè)地震波信息接收孔,孔徑均為50mm。在DK113+670~DK113+704段的右邊墻位置,按約1.5m的間距布置24個(gè)激發(fā)孔分別激發(fā)地震波,激發(fā)孔孔深1.3m,孔徑約40mm,孔向下傾斜約10º,每個(gè)激發(fā)孔裝填的藥量為66g。激發(fā)孔和接收孔基本保持在同一個(gè)高度上。
②結(jié)果分析
DK113+780~DK113+787段:圍巖較破碎(Ⅲ級),溶蝕裂隙發(fā)育;
DK113+787~DK113+810段:圍巖破碎(Ⅳ級),巖溶局部發(fā)育。
(2)紅外探水法
①測點(diǎn)布設(shè)
在掌子面取9個(gè)或9個(gè)以上均勻分布測點(diǎn),采用紅外探水儀進(jìn)行紅外探測;從掌子面向已開挖段每隔5m布置一個(gè)測點(diǎn)(左右邊墻以及拱部測點(diǎn)在同一斷面),分別測得初期支護(hù)段左邊墻、右邊墻與拱部巖體的輻射場強(qiáng)值。
②結(jié)果分析
現(xiàn)場測得數(shù)據(jù)
對大田山隧道DK113+780掌子面前方30米進(jìn)行超前探水測得的場強(qiáng)具體數(shù)值如表1所示。
表1
由掌子面巖體上9個(gè)測點(diǎn)的紅外輻射場強(qiáng)數(shù)值可知其最大值為357μw/cm2,最小值為349μw/cm2,差值為8μw/cm2,小于允許的安全值10μw/cm2;可以看出:往掌子面方向,紅外輻射場強(qiáng)值曲線相對起伏不大,整體上呈直線型。
根據(jù)上述1、2兩種判別方法,結(jié)合已揭示的圍巖情況,可以判定DK113+780~DK113+810段不存在含水構(gòu)造。
(3)超前探孔法
①鉆孔布設(shè)
在掌子面DK117+780處,應(yīng)用MK-5型鉆機(jī)進(jìn)行超前鉆孔作業(yè)作業(yè)對前方30米進(jìn)行探測,鉆孔總長124.1米,鉆孔參數(shù)、位置及深度等見表2。
表2
②芯樣分析
鉆孔DZK16-1:孔深31.1m,整段為灰?guī)r,淺灰、灰白色,微晶結(jié)構(gòu),鈣質(zhì)膠結(jié),若風(fēng)化,溶蝕中等發(fā)育,巖體自穩(wěn)性好,終孔水量無變化,屬Ⅴ級次堅(jiān)石。
鉆孔DZK16-2:孔深31.0m,整段為灰?guī)r,淺灰、灰白色,微晶結(jié)構(gòu),鈣質(zhì)膠結(jié),若風(fēng)化,溶蝕中等發(fā)育,巖體自穩(wěn)性好,終孔水量無變化,屬Ⅴ級次堅(jiān)石。
鉆孔DZK16-3:孔深31.4m,整段為灰?guī)r,淺灰、灰白色,微晶結(jié)構(gòu),鈣質(zhì)膠結(jié),若風(fēng)化,巖體自穩(wěn)性好,溶蝕中等發(fā)育,在DK113+787~DK113+795段鉆機(jī)鉆進(jìn)速度較快,既無卡鉆現(xiàn)象,無鉆芯試樣,推測此處巖溶十分發(fā)育,含有溶洞。
鉆孔DZK16-4:孔深30.6m,整段為灰?guī)r,淺灰、灰白色,微晶結(jié)構(gòu),鈣質(zhì)膠結(jié),若風(fēng)化,巖體自穩(wěn)性好,溶蝕中等發(fā)育,終孔水量無變化,屬Ⅴ級次堅(jiān)石。
(4)綜合分析
根據(jù)上述三種探測方法綜合分析:DK113+780~+810整段為灰?guī)r,淺灰、灰白色,微晶結(jié)構(gòu),鈣質(zhì)膠結(jié),若風(fēng)化,巖體自穩(wěn)性好,為Ⅲ級圍巖,溶蝕中等發(fā)育,斷面不含水,在DK113+787~DK113+795段靠近線路右側(cè)邊墻腳處含有一空溶洞,溶洞規(guī)模不大。
(5)本隧道揭示巖溶發(fā)育特征
1)1#溶洞
位于DK113+670~+704段,縱向長34m,橫向最寬約29m,最高約28m,底部有厚0~15m碎石土、軟塑壯的黏土充填,開挖揭示溶洞空間較大,頂壁長滿石鐘乳,形狀各異;左低右高,中部及左側(cè)下部大面積充填碎石土、黏土;并在DK113+680線路左側(cè)至溶洞壁附近有積水現(xiàn)象,但水量較小,僅見溶洞頂壁有滲滴水現(xiàn)象,向DK113+680線路左側(cè)溶洞壁處的巖溶管道處排泄,巖溶管道半徑約0.6m。1#溶洞開挖揭示橫斷面圖如圖2所示。
圖2 開挖揭示1#溶洞橫斷面圖
2)2#溶洞
位于DK113+787~+795段線路右側(cè)邊墻腳,縱向長8m,橫向?qū)?~5m,深10~15m。開挖揭示時(shí)未見有地下水流出。2#溶洞開挖揭示橫斷面圖見圖3。
圖3 2#溶洞開挖揭示橫斷面圖
將現(xiàn)場揭示情況與超前探測分析情況進(jìn)行對照,基本相符,說明超前預(yù)報(bào)分析基本準(zhǔn)確。
4 巖溶隧道開挖支護(hù)技術(shù)
4.1 超前支護(hù)技術(shù)
本隧道巖溶地段填充體較少,但巖溶發(fā)育,為確保施工安全,采用超前小導(dǎo)管注漿進(jìn)行預(yù)支護(hù),小導(dǎo)管在洞外加工場加工。施工前先沿開挖周邊輪廓線按照設(shè)計(jì)間距準(zhǔn)確布出孔位,采用YT-28型鑿巖機(jī)鉆孔,小導(dǎo)管采用風(fēng)槍或游錘打入,漿液在現(xiàn)場拌制,采用液壓注漿泵壓注。注漿材料采用純水泥漿,水灰比為0.5:1~0.8:1,漿液先稀后濃,注漿參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)適當(dāng)調(diào)整。
巖溶地段超前小導(dǎo)管支護(hù)工藝流程圖見圖4。
4.2 開挖方法
巖溶地區(qū)開挖方法宜采用臺階法,在Ⅱ、Ⅲ級圍巖條件下,當(dāng)溶洞僅穿過隧道底部一小部分?jǐn)嗝鏁r(shí),可采用全斷面一次開挖,當(dāng)隧道只有一側(cè)遇到溶洞時(shí),先開挖該側(cè),待支護(hù)完后再開挖另一側(cè)。
(1)1#溶洞
根據(jù)超前探測情況,溶洞較大,且局部含水,對DK113+670~+710段采用上下臺階法開挖,采用微震光面爆破,嚴(yán)格控制裝藥量。開挖循環(huán)進(jìn)尺控制在1~1.5米。開挖采用風(fēng)鉆進(jìn)行打眼,在每次施作鉆孔時(shí),掌子面不同位置施作3個(gè)3.5~4m深鉆孔以進(jìn)一步確定前方溶洞輪廓。
(2)2#溶洞
根據(jù)超前探測情況,溶洞位于隧道線路右側(cè)且溶洞規(guī)模不大,對DK113+670~+710段采用全斷面法開挖,采用微震光面爆破,嚴(yán)格控制裝藥量。開挖循環(huán)進(jìn)尺控制在0.8~1.0米。在每次施作鉆孔時(shí),掌子面不同位置施作3個(gè)3.5~4m深鉆孔以進(jìn)一步確定前方溶洞輪廓。
圖4 超前小導(dǎo)管注漿工藝流程圖
4.3 初期支護(hù)
巖溶地區(qū)隧道初期支護(hù)根據(jù)巖溶情況進(jìn)行適當(dāng)加強(qiáng),采用打錨桿或施作小導(dǎo)管注漿及格柵鋼架等進(jìn)行施工。由于1#溶洞較大,采用格柵鋼架進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù);2#溶洞較小,且未影響支護(hù)輪廓,現(xiàn)場按照原設(shè)計(jì)采用初噴混凝土、錨桿支護(hù)。
(1)1#溶洞初期支護(hù)
隧道巖溶段開挖后,立即對鐘乳石發(fā)育的溶洞頂部噴C20混凝土進(jìn)行封閉,混凝土厚10cm。
在隧底施作50cm厚C15混凝土止?jié){板,然后施作Φ75鋼花管樁對隧底進(jìn)行注漿加固。待施作完畢,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,對邊墻初支外側(cè)空腔采用M7.5漿砌片石進(jìn)行,回填高度至鋼架B、C單元接頭處。回填前對基地雜物進(jìn)行清除,在設(shè)立格柵鋼架斷面位置處畫出錨桿位置,拱部12根,每根長3m,邊墻14根,每根長3m,縱、環(huán)向間距分別為1m、0.8m。回填過程中將錨桿砌入漿砌片石中,并確保回填漿砌片石與巖壁緊貼密實(shí),外壁盡量平整,擋墻外部預(yù)留足夠空間進(jìn)行初期支護(hù),防止侵限。
回填完畢后,進(jìn)行格柵鋼架的安裝及掛鋼筋網(wǎng)片,拱墻格柵鋼架1m/榀,鋼架腳架立在處理過的基底上,在格柵鋼架外側(cè)安裝鋼筋網(wǎng)片,鋼筋網(wǎng)片采用Ф8鋼筋洞外加工,網(wǎng)格間距25cm×25cm,由于拱部外側(cè)噴射混凝附著物較少,鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行加密采用安裝雙層鋼筋網(wǎng)片交錯(cuò)安裝。
鋼架、鋼筋網(wǎng)片安裝完畢進(jìn)行噴射混凝土作業(yè),噴射混凝土前在拱部安裝好吹砂預(yù)留管,并用塑料袋等編織物堵嚴(yán),防止噴射混凝土堵住管口。
(2)2#溶洞初期支護(hù)
隧道開挖完后,對溶洞上部空間進(jìn)行噴射C20混凝土封閉,厚度10cm。然后在該段線路右側(cè)邊墻空溶洞上方設(shè)I18型鋼網(wǎng)格架,嵌入基巖1m,網(wǎng)格間距1m×1m,其上鋪雙層鐵絲網(wǎng),進(jìn)行噴射混凝土作業(yè),至設(shè)計(jì)厚度。
5 結(jié)束語
通過本巖溶隧道施工情況說明:采用地震波超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、紅外探水、超前探孔等綜合超前預(yù)報(bào)手段,成功的探測了隧道巖溶的發(fā)育情況;在此基礎(chǔ)上采取超前注漿支護(hù)、短進(jìn)尺、初期支護(hù)加強(qiáng)等技術(shù)進(jìn)行施工,并根據(jù)溶洞大小、規(guī)模及含水情況采取不同的施工技術(shù),確保安全、優(yōu)質(zhì)、高效的通過此巖溶不良地段,是巖溶隧道施工中一種有效的、安全的方法;但還要進(jìn)行進(jìn)一步的探討,并在實(shí)踐中不斷研究,逐步完善和提高。
參考文獻(xiàn)
[1] 王華,楊軍生,王春雷. 地質(zhì)雷達(dá)在隧道巖溶超前預(yù)報(bào)中的試驗(yàn)研究. 路基工程,2007,1:101-103.
[2] 李興春,王宏,李興高.紅外技術(shù)在開挖隧道巖溶探測和預(yù)報(bào)中的應(yīng)用. 工礦自動化, 2008,2:70-71.
[3] 郭 群. 大管棚超前支護(hù)技術(shù)在南山隧道巖溶處理施工中的應(yīng)用. 隧道建設(shè),2008,28(3):336-338.
[4] 張朝強(qiáng). 大山隧道巖溶治理淺談. 四川建筑, 2008,28(3): 54-56.
關(guān)鍵詞:隧道施工 技術(shù)
中圖分類號:U455文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
1隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,我國的隧道建設(shè)事業(yè)取得快速的進(jìn)步。如何根據(jù)隧道的隧道長度、地質(zhì)條件和工期要求等條件,來確定合適的施工方法,來提高勞動生產(chǎn)率,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、快速、安全地隧道施工,成為建設(shè)者和隧道施工關(guān)心的話題。
2 隧道施工技術(shù)
我國當(dāng)前隧道施工技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,綜合某市某洞庫隧道工程施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),隧道施工的過程主要包括這幾個(gè)幾方面。
2.1 施工原則
加強(qiáng)施工過程中地質(zhì)調(diào)查,包括掌子面圍巖穩(wěn)定的觀察和土樣技術(shù)參數(shù)的檢測及超前地質(zhì)和水文情況預(yù)報(bào)。比如采取“安全出效益、鋪底造環(huán)境、襯砌樹形象”的施工原則,采取“全防爆、超前探、先抽排、勤檢測和強(qiáng)通風(fēng)”的施工原則,遵循“質(zhì)量保安全,安全促進(jìn)度”的指導(dǎo)思想等等。
2.2 施工工序及流程
隧道的施工工序及流程對于保證整個(gè)隧道的施工質(zhì)量起著決定性的作用,目前國內(nèi)隧道施工的工序及流程主要包括以下幾方面。
2.2.1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
隧道施工可以采用TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)、地質(zhì)雷達(dá)、紅外探測及施作超前探孔等一種或多種手段并用的方式進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào),探明地下水、煤層瓦斯及溶洞、暗河等地質(zhì)狀況,結(jié)合設(shè)計(jì)文件,及時(shí)采取相應(yīng)施工防護(hù)措施,避免地質(zhì)災(zāi)害及突發(fā)事件的發(fā)生。同時(shí)早做準(zhǔn)備,提前介入,確保施工進(jìn)度和各工序的有序開展,超前制定施工技術(shù)方案。地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)將在今后隧道施工中發(fā)揮越來越重要的作用,將成為今后隧道施工最重要的輔助手段之一。
2.2.2 開挖
在隧道的開挖過程中,積極尋找適合巖質(zhì)特點(diǎn)的科學(xué)施工方法,利用新奧法施工技術(shù),配合大型機(jī)械配套施工作業(yè)線,采用全斷面光面爆破等新技術(shù)、新工藝。隧道開挖關(guān)鍵是光面爆破的控制,光爆控制好,可以減少超欠挖,減少對巖體的擾動,減少混凝土回填,節(jié)約成本。光爆控制好壞跟開挖方式、鉆孔設(shè)備及爆破參數(shù)的設(shè)計(jì)等因素有關(guān)。開挖Ⅳ、Ⅴ類(Ⅱ、Ⅲ級)圍巖段可以采用全斷面法開挖,Ⅱ、Ⅲ類(Ⅳ、Ⅴ級)圍巖段可以采用正臺階法開挖,少數(shù)隧道采用中壁法開挖或CRD法開挖。鉆孔設(shè)備的選擇對光爆效果起著重要作用,爆破參數(shù)設(shè)計(jì)是光爆控制的最重要環(huán)節(jié),應(yīng)聘請長期從事爆破工作、經(jīng)驗(yàn)豐富的人員來協(xié)助完成。在綜合考慮圍巖狀況、巖石整體性好壞、節(jié)理裂隙發(fā)育規(guī)律等多方面因素后,精確合理地進(jìn)行設(shè)計(jì),才能降低工料消耗,提高光面爆破效果。對于開挖所使用的機(jī)械,掘進(jìn)機(jī)等種類繁多,應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)條件、隧洞走向及形狀,選用與之相適合的掘進(jìn)機(jī)。隧道掘進(jìn)機(jī)械可分為3種:平巷掘進(jìn)機(jī)(部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī))和沖擊平巷掘進(jìn)機(jī)、盾構(gòu)機(jī)、全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)。
2.2.3 支護(hù)
隧道支護(hù)應(yīng)根據(jù)不同的圍巖類別及地質(zhì)狀況進(jìn)行施作,對洞口存在堆積體、滑坡體、淺埋及軟弱地層等不良地質(zhì)的隧道地段,可以用大管棚、小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)、格柵拱架噴錨支護(hù),地表注漿加固及地面旋噴樁加固等措施。可以在隧道洞口設(shè)置抗滑樁保證坡體的整體穩(wěn)定,進(jìn)洞后應(yīng)盡快施作洞門,確保進(jìn)洞及洞口安全。如果洞內(nèi)存在軟弱地層,則該地段以錨、噴、網(wǎng)為主要支護(hù)手段,強(qiáng)化支護(hù)措施,同時(shí)減少對巖體的擾動,抑制圍巖過度松弛變形,確保洞內(nèi)施工安全。應(yīng)重視隧道的初期支護(hù),可以采用噴、錨、網(wǎng)和工字鋼、鋼格柵等形式。認(rèn)真領(lǐng)會“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測”18字方針,這18字方針是在隧道施工歷經(jīng)多地區(qū)實(shí)踐基礎(chǔ)之上提出的具有我國特色的軟土隧道施工方法,它的精神實(shí)質(zhì)及要領(lǐng)都融合在這里。不僅是字面上的淺顯表達(dá),其領(lǐng)會程度與否決定著對工法的應(yīng)用程度以及施工效果,反映著對周邊環(huán)境的影響。“管超前”不僅僅是簡單的利用小導(dǎo)管等進(jìn)行超前預(yù)加固支護(hù),其加固效果與小導(dǎo)管直徑、長度、間距、安設(shè)角度、搭接長度以及漿液等都具有極強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系“;短開挖”不是指臺階長度短,而是指控制循環(huán)進(jìn)尺,少擾動地層,開挖范圍小且留核心土;“快封閉”不僅僅是指全斷面及早封閉,其意義在于在分部開挖中,每一分部開挖面也能盡快封閉。
2.2.4 仰拱和鋪底施工
隧道仰拱和鋪底施工采取超前施作的原則。仰拱和鋪底超前能較好地防止圍巖過度松弛變形,對保證施工安全、消除安全隱患起到重要作用,同時(shí)極大地改善了洞內(nèi)環(huán)境,提高了洞內(nèi)文明施工程度。仰拱和鋪底超前是值得推廣的方式方案,關(guān)鍵是采取合適的方案避開與其他工序的干擾。為了控制隧道的變形和位移,應(yīng)盡快支護(hù)形成封閉。目前多采用仰拱超前的施工程序,即在掌子面各作業(yè)工序允許的條件下,仰拱盡快施作。為減少作業(yè)工序,施工仰拱與部分鋪底填充層同時(shí)施作。仰拱施工防干擾作業(yè)平臺很好地解決了仰拱超前施工與開挖出碴運(yùn)輸相互干擾的問題,實(shí)現(xiàn)了作業(yè)平臺仰拱超前施工和隧道底部的快速封閉,提高了周邊圍巖的可靠度,體現(xiàn)了新奧法施工的理論和思想,同時(shí)改善了洞內(nèi)施工環(huán)境,提高了文明施工程度,加快了施工進(jìn)度。
2.2.5 隧道防排水及防水板施工
在防排水施工中,就堅(jiān)持按“防、截、堵 、排”相結(jié)合的綜合治理原則,應(yīng)用新型防水材料,可以采用縱向透水管、橫向排水管、環(huán)向透水管、排水板、復(fù)合土工防水板以及抗?jié)B混凝土襯砌的綜合防水系統(tǒng)。現(xiàn)有的隧道防水做法,多為掛設(shè)塑料防水板、鋪設(shè)卷材防水等。防水板施工的好壞直接影響到隧道的防滲防漏,防水板施工應(yīng)根據(jù)圍巖狀況采取相應(yīng)的措施。根據(jù)圍巖整體性好壞、開挖后滲漏水情況、巖溶裂隙發(fā)育狀況、開挖斷面內(nèi)有無溶洞或溶槽等具體情況,可以在隧道內(nèi)布設(shè)彈簧排水管、鋼管或PVC管,再掛設(shè)復(fù)合防水板,同時(shí)做到防水板焊接密貼,用射釘槍掛設(shè)后再對釘孔進(jìn)行補(bǔ)焊,采取這些措施,結(jié)合襯砌施工,基本達(dá)到不滲不漏的目標(biāo)。
2.2.6 施工通風(fēng)
施工通風(fēng)的目的是沖淡、排除有害氣體,降塵、降溫、降濕,消除缺氧,保持隧道內(nèi)空氣清新,改善作業(yè)環(huán)境。
2.2.7 襯砌施工
隧道襯砌質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到隧道施工安全及通車后行車安全,是隧道內(nèi)最重要的結(jié)構(gòu)。隧道襯砌根據(jù)隧道長度、圍巖狀況及不良地質(zhì)存在情況等因素可以采用整體式襯砌、復(fù)合式襯砌、抗水壓襯砌等多種形式,同時(shí)應(yīng)注重施工質(zhì)量,盡量做到“內(nèi)實(shí)外美、不滲不漏”。襯砌質(zhì)量跟原材料、混凝土配合比、攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、模板臺車的安裝就位等工藝控制及相關(guān)參數(shù)有關(guān)。另外二次襯砌也是襯砌施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常初期支護(hù)施工完成后,及時(shí)施作混凝土二次襯砌施工,改善圍巖的變形狀態(tài)。
2.2.8 施工監(jiān)測
在隧道控制測量中,可以利用全站儀新設(shè)備。可以采取“兩種測量、兩種平差”的方法,實(shí)行“四檔次雙保險(xiǎn)制”,在隧道上方沿洞身縱向及橫向埋設(shè)一系列地表下沉監(jiān)測測點(diǎn),測量邊坡開挖、管棚施工前后以及隧道進(jìn)洞開挖后的地表下沉值;并在進(jìn)洞后預(yù)埋拱頂下沉及周邊位移測點(diǎn),了解施工動態(tài),掌握圍巖變形規(guī)律,及時(shí)提供信息,調(diào)整支護(hù)參數(shù),科學(xué)指導(dǎo)施工。目前開展的較多的施工監(jiān)測項(xiàng)目有地表下沉、拱頂下沉、水平收斂、圍巖壓力及與襯砌結(jié)構(gòu)的接觸應(yīng)力、鋼支撐內(nèi)力、錨桿軸力、噴層應(yīng)力、中隔墻表面應(yīng)力等。此外,對于按新奧法施工的地下工程,應(yīng)高度重視監(jiān)測工作,認(rèn)真分析監(jiān)測結(jié)果,根據(jù)監(jiān)測反饋的信息,調(diào)整施工方法,針對施工中遇到的問題及時(shí)采取相應(yīng)的措施。
2.3 施工方法
隧道施工方法主要有:全斷面法、臺階法、臺階分部法、上(下)導(dǎo)坑法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等等。目前,國內(nèi)隧道施工大多采用新奧法,新奧法施工的精髓在于將圍巖作為支護(hù)的一部分,共同承受上覆荷載壓力。新奧法隧道設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)要點(diǎn)是:(1)新奧法視圍巖為支護(hù)的一部分,應(yīng)盡可能保存原圍巖強(qiáng)度,防止巖松散;(2)支護(hù)應(yīng)不早、不遲、不弱也不強(qiáng),加強(qiáng)圍巖變形檢測;(3)利用噴射混凝土對圍巖的全結(jié)合支護(hù),使圍巖與噴射混凝土形成整體,共同受力;(4)噴射混凝土和襯砌應(yīng)盡可能薄,加強(qiáng)支護(hù)應(yīng)從加強(qiáng)整個(gè)承載環(huán)入手,如利用錨桿、鋼骨架等;(5)根據(jù)地質(zhì)情況變化調(diào)整支護(hù)形式;(6)在圍巖不依賴拱圈進(jìn)將其封閉,拱圈封閉越快越好;(7)如果可能,要進(jìn)行全斷面開挖,進(jìn)尺盡量小,襯砌盡量薄;(8)對混凝土和襯砌與圍巖接觸面處的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測和控制。利用新奧法進(jìn)行隧道施工,無論在進(jìn)度上、質(zhì)量上還是工程費(fèi)用上都有著明顯的優(yōu)越性。然而,對于不同類別的圍巖,隧道設(shè)計(jì)的支護(hù)形式和施工工藝可能相差較大,在施工過程中要根據(jù)圍巖性質(zhì)及地質(zhì)變化適時(shí)調(diào)整施工工藝及支護(hù)形式。在隧道的開挖過程中主要采用的有三導(dǎo)洞、單導(dǎo)洞、雙導(dǎo)洞等施工方法。在高速公路的隧道施工中,普遍采用雙向連拱隧道的形式。對于大跨度隧道施工的方法主要有:上半斷面臺階法,中隔壁法和雙側(cè)臂導(dǎo)坑法(眼鏡法)等。
3 結(jié)語
Abstract: through analyzing the hangzhou linping QiuShan tunnel construction summary, introduces the expanding both tunnel dug arch tunnel quality.the drift construction method, of middle wall of casting method, both the tunnel lining and the new tunnel blasting demolition blasting control key working procedure of the key points of construction, for similar arch tunnel quality.the construction to provide the reference.
Keywords: both tunnel dug, thermodynamic, expanding arch tunnel, drift, containing all reinforcement, monitoring measurement
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引言
由于我國正處于經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展時(shí)期,原有城市基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施已漸漸不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,上世紀(jì)七八十年代我國修建了第一批城市地下隧道,這批隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低、施工工藝較為粗糙,目前都存在著維護(hù)成本較高,有較大的安全隱患等問題,而隧道周邊隨著城市的發(fā)展建筑物密集,征地拆遷困難、費(fèi)用巨大,雙聯(lián)拱隧道能最大程度的縮短雙線隧道的線間距,最大程度的較少拆遷量,工程建設(shè)的占地面積隨之大大減少,成為既有單線隧道改雙線隧道一個(gè)首要選擇。杭州臨平邱山隧道作為國內(nèi)第一條將既有隧道改擴(kuò)建為雙聯(lián)拱隧道的施工項(xiàng)目,具有較強(qiáng)的代表性,能為以后類似工程提供借鑒,本文以杭州臨平邱山隧道的施工為例,介紹既有隧道擴(kuò)挖雙聯(lián)拱隧道的施工技術(shù)要點(diǎn)。
1工程概況
原邱山隧道南接景星觀路、北連星光街,是臨平城區(qū)南北向交通的一條重要通道;全長約360m,凈寬9m,雙向兩車道,機(jī)非混行,兩側(cè)設(shè)有1m寬的人行道。改擴(kuò)建后隧道全長395m,采用雙連拱整體結(jié)構(gòu)斷面形式,雙向四車道規(guī)模,單側(cè)設(shè)置慢行道,新建隧道按城市主干道Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)時(shí)速40km/h,并按城市三類隧道標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。隧道橫斷面設(shè)計(jì)圖見下圖1。
邱山隧道洞身圍巖主要為西湖組石英砂巖、含礫砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖,隧道圍巖主要穿越強(qiáng)風(fēng)化和弱風(fēng)化石英砂巖,巖石較破碎~較完整,圍巖為Ⅳ級。
圖1 隧道橫斷面圖
2中導(dǎo)洞的開挖及支護(hù)
2.1 橫通道進(jìn)洞
工程初期由于隧道南北口洞口工程未完成,從南北兩端向中間開挖掘進(jìn)中導(dǎo)洞的施工條件不具備,因此為了節(jié)約時(shí)間、搶抓工期,在工程爆破手續(xù)批準(zhǔn)下來之后立即施工洞內(nèi)工程,同時(shí)也考慮最大限度的減少爆破震動對南北口居民及建筑物的干擾,考慮在既有隧道中部,即K0+245、K0+440兩里程處各增加一處橫通道,橫通道施工完成后,從橫通道處向兩邊進(jìn)行中導(dǎo)洞的施工。既有隧道向中導(dǎo)洞軸線施工橫通道及橫通道的支護(hù)的施工示意圖見下圖2。
橫通道進(jìn)洞之前在既有隧道兩邊各8m施工支護(hù)措施,采用18#工字鋼,間距0.5m做臨時(shí)支護(hù)措施,綁扎鋼筋網(wǎng)并噴射C25砼進(jìn)行初支,橫通道洞口位置施作注漿小導(dǎo)管加固。
圖2 橫通道進(jìn)洞施工示意圖
2.2 中導(dǎo)洞施工
中導(dǎo)洞Ⅳ級圍巖采用上下臺階法施工,Ⅲ級圍巖采用全斷面法施工,中導(dǎo)洞施工時(shí),既有隧道一側(cè)中夾巖柱采用小導(dǎo)管超前注漿進(jìn)行加固。
Ⅳ級圍巖施工順序?yàn)? 中導(dǎo)洞超前預(yù)支護(hù)中導(dǎo)洞上斷面開挖中導(dǎo)洞上斷面初期支護(hù)中導(dǎo)洞下斷面開挖中導(dǎo)洞下斷面初期支護(hù)中隔墻鋼筋砼施工。
Ⅲ級圍巖施工順序?yàn)? 中導(dǎo)洞超前預(yù)支護(hù)中導(dǎo)洞全斷面開挖中導(dǎo)洞初期支護(hù)中隔墻鋼筋砼施工。
圖3 中導(dǎo)洞Ⅳ級、Ⅲ級圍巖施工示意圖
3 中夾巖柱加固處理
由于本工程既有隧道與中導(dǎo)洞之間的中夾巖柱非常薄,厚度均在1.6m左右,最薄處僅有0.8m,中導(dǎo)洞開挖完成后需要對中夾巖柱跟蹤注漿,防止中導(dǎo)洞爆破開挖時(shí)引起中夾巖柱的失穩(wěn)坍塌,注漿采用水泥凈漿,摻入少量水玻璃溶液。
4中隔墻的施工
中隔墻是雙聯(lián)拱隧道施工過程中兩邊主線隧道初支結(jié)構(gòu)的受力立足點(diǎn),直接影響到主線隧道施工過程中的初支變形,因此中隔墻的施工質(zhì)量雙聯(lián)拱隧道的施工質(zhì)量和安全至關(guān)重要。
根據(jù)設(shè)計(jì)本工程中隔墻底部和頂部均用Φ22砂漿錨桿與中導(dǎo)洞底板和拱頂巖石連接,這樣可以防止正洞施工時(shí)對中隔墻的偏壓造成中隔墻的偏移。由于中導(dǎo)洞的寬度僅為5.7m,中隔墻的形狀又不規(guī)則,呈弧形,考慮到中隔墻的施工空間極小,形狀又不規(guī)則,施工時(shí)中隔墻鋼筋綁扎采用洞外洞外焊接骨架片,洞內(nèi)綁扎,模板采用小塊鋼模板人工拼裝,支撐采用鋼管支架頂撐加固,澆搗采用混凝土泵輸送,人工手持振動棒振搗密實(shí)。
中隔墻施工完成后要對中隔墻頂部與中導(dǎo)洞拱頂?shù)目障哆M(jìn)行掛網(wǎng)噴砼回填密實(shí),確保在施工主線隧道時(shí)隧道結(jié)構(gòu)受力部位的轉(zhuǎn)換。
5既有隧道的擴(kuò)挖施工
5.1既有隧道二襯拆除施工
既有隧道拱圈砼采取淺孔松動爆破拆除方案,既有隧道邊墻為直墻,采取非爆破拆除,即用鎬頭機(jī)直接鑿除。每次爆破寬度Ⅲ級圍巖為3m,Ⅳ級圍巖為1.5m,爆破范圍為整個(gè)拱圈,由于混凝土拱圈厚度較小,且厚薄不均勻,采用垂直鉆孔,炮孔直徑42mm。為減少鉆孔量,采用條塊分割拆除爆破,左右對稱布置,頂部大塊借自重落下觸地解體,炮孔間距a、排距b由公式:a=b=0.5~0.7B(B―拱圈厚度)計(jì)算。炮孔縱向間距為0.3~0.4m,環(huán)向間距為0.4~0.5m,炮孔深度0.35m,線裝藥量為0.25~0.5Kg/m。
5.2 既有隧道擴(kuò)挖
既有隧道擴(kuò)挖采用上下臺階法開挖,光面爆破,并盡早施作仰拱和二襯,封閉單洞。
施工順序?yàn)椋褐鞫闯邦A(yù)支護(hù)既有隧道二襯拆除左洞上半斷面開挖左洞拱部初期支護(hù)左洞下半斷面開挖左洞仰拱施作左洞二次襯砌施作。
既有隧道擴(kuò)挖施工示意圖如下圖5。
圖5 既有隧道擴(kuò)挖施工示意圖
6新建隧道施工
新建隧道原設(shè)計(jì)采用右側(cè)壁導(dǎo)坑先行,左側(cè)上下臺階法開挖,其中上臺階開挖時(shí)預(yù)留核心土。新建隧道洞口段均為Ⅳ級圍巖,硬度適中,建議新建隧道Ⅳ級圍巖采用右側(cè)壁導(dǎo)坑先行,左側(cè)上下臺階法開挖;Ⅲ級圍巖則采用上下臺階法開挖施工。
Ⅳ級圍巖施工順序?yàn)? 主洞超前預(yù)支護(hù)側(cè)導(dǎo)坑超前支護(hù)側(cè)導(dǎo)坑開挖側(cè)導(dǎo)坑初期支護(hù)左側(cè)上半斷面開挖左側(cè)上半斷面初期支護(hù)左側(cè)下半斷面開挖仰拱施工拱墻二襯施工。
Ⅲ級圍巖施工順序?yàn)? 主洞超前預(yù)支護(hù)上半斷面開挖上半斷面初期支護(hù)下半斷面開挖下半斷面初支和仰拱施工拱墻二襯施工。
新建隧道施工示意圖見下圖6。
圖6 新建隧道施工示意圖
7監(jiān)控量測
地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、監(jiān)控量測及信息化施工技術(shù)是現(xiàn)代地下工程施工方案的重要組成部分。在本隧道施工過程中,通過對隧道襯砌結(jié)構(gòu)、隧道周圍的土體進(jìn)行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測,對隧道工程的安全性和周圍的土體有全面的了解,以確保工程的順利進(jìn)行,在出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)反饋,并采用必要的工程應(yīng)急措施。
本工程實(shí)施過程中全程重視用監(jiān)控量測和信息化指導(dǎo)施工,本工程在施工中的監(jiān)控量測項(xiàng)目包括:地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察、周邊位移、拱頂下沉、邊墻底沉、地表沉降、圍巖體內(nèi)位移(洞內(nèi)設(shè)點(diǎn))、圍巖體內(nèi)位移(地表設(shè)點(diǎn))、圍巖壓力、錨桿軸力、襯砌內(nèi)應(yīng)力、鋼支撐內(nèi)力等,同時(shí)對洞口段的爆破進(jìn)行爆破震速的測量,監(jiān)控量測運(yùn)用現(xiàn)代化監(jiān)測儀器包括:SL-3型鋼尺收斂計(jì)、GBW-901型多點(diǎn)位移計(jì)、振弦式土壓力計(jì)、GJJ-10A振弦式鋼筋測力計(jì)、RSM-24FD工程動測儀和TC-4850爆破測振儀。
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、工程概況
某隧道全長648m,該隧道屬于典型的淺埋偏壓隧道,且圍巖松散,溶槽、裂隙發(fā)育,充填大量的碎石土和黃粘土,地質(zhì)條件較差,對開挖帶來很大的安全隱患,極易出現(xiàn)塌方甚至冒頂事故。為保證施工質(zhì)量、安全以及運(yùn)營的安全,我們在淺埋偏壓地段施工時(shí)采取必要的加固措施。一是在外側(cè)增設(shè)應(yīng)力擋墻,以抵抗山體的側(cè)壓力,擋墻采用C 25片石混凝土,與圍巖之間填充C25片石混凝土同步澆筑。二是增加拱部Φ108管棚長度,由設(shè)計(jì)15 m改為36 m,以便更好地控制隧道初期支護(hù)變形和下沉,可以有效的控制開挖和支護(hù)施工質(zhì)量以及后期運(yùn)營安全。三是對型鋼拱架拱腳采用鎖腳導(dǎo)管代替鎖腳錨桿。四是由于山體土較松散破碎,對地表進(jìn)行預(yù)注漿加固處理,使隧道四周形成膠結(jié)。五是加強(qiáng)監(jiān)控量測工作,隨時(shí)掌握圍巖變形情況,及時(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場施工。本文著重介紹地表預(yù)注漿、大管棚施工及鎖腳導(dǎo)管的施工方法。
二、淺埋、偏壓段施工方案
1.地表注漿加固施工工藝
根據(jù)變更后的施工方案,首先進(jìn)行外側(cè)的應(yīng)力擋墻施工,然后進(jìn)行淺埋段的地表注漿加固。注漿法是利用壓力將能固化的漿液通過鉆孔注入巖土孔隙中,使巖土的物理力學(xué)性能得以改善的方法。對該段進(jìn)行地表預(yù)注漿的主要起到提高圍巖強(qiáng)度、降低圍巖的透水性能,改善隧道的成拱的作用。
1.1地表注漿施工工藝流程
清理地表測量定位、地面標(biāo)高鉆機(jī)就位鉆孔注漿管安裝施作止?jié){盤鋼管注漿封管
1.2漿液配制
注漿材料采用水泥單漿液和水泥、水玻璃雙漿液兩種。對周邊孔采用水泥、水玻璃雙漿液,對內(nèi)部孔采用水泥單漿液。當(dāng)吸漿量較大或者地下水較豐富時(shí),內(nèi)外部均采用水泥、水玻璃漿液。水玻璃模數(shù)為2.9,波美度為40,施工時(shí)用水稀釋成波美度為35。施工時(shí)加入3%的緩凝劑。
為了選擇最佳的漿液配合比,試驗(yàn)人員做了幾組對比試驗(yàn),對其凝結(jié)時(shí)間及強(qiáng)度進(jìn)行了對比,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及施工設(shè)備情況,選用的單槳液水灰比為0.8∶1,雙漿液水灰比為0.8∶1,水玻璃占水泥質(zhì)量的17%。注漿壓力是給予漿液在巖土層中滲透、擴(kuò)散、壓實(shí)的能量,其大小決定著注漿效果的好壞。根據(jù)圍巖情況,注漿初壓取0.5MPa~1MPa,終壓取2.0MPa~2.5MPa,在補(bǔ)注時(shí)壓力調(diào)高的3.0MPa~3.5MPa。
1.3鉆孔
⑴首先進(jìn)行地表土及腐殖土的清理,并初噴一層混凝土。
⑵安設(shè)鉆機(jī),鉆機(jī)就位后進(jìn)行樁位復(fù)測,確保在設(shè)計(jì)位置進(jìn)行鉆孔。
⑶加工和安裝注漿管。注漿管采用Φ45×3.5 mm的無縫鋼管,并在無縫鋼管上布置壓漿孔。現(xiàn)場拼裝時(shí)應(yīng)防止斷管,安裝時(shí)要保證壓漿管順直。
⑷施工止?jié){盤。將鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行現(xiàn)場連接,并于注漿管焊接在一起,保證鋼筋網(wǎng)片的整體性,從而保證噴射混凝土的整體性。然后施工15cm的C25噴射混凝土,封閉山體表層,為保證地表的排水通暢,噴射混凝土應(yīng)保持與原始地形一致。
⑸注漿。注漿時(shí)應(yīng)從外向內(nèi),從低處向高處注漿。首先對外部進(jìn)行注漿起到圍、堵、截的作用,然后對內(nèi)部進(jìn)行注漿,起到填、壓、擠的作用。注漿量確定采用現(xiàn)場試驗(yàn)的方法,對具代表性的鉆孔進(jìn)行注水試驗(yàn),分析巖土層的孔隙率和滲透系數(shù),從而確定注漿量的大小。
⑹質(zhì)量檢測。第一輪注漿結(jié)束后,進(jìn)行現(xiàn)場取芯抽檢。對注漿效果不理想處進(jìn)行高壓補(bǔ)注。
2.大管棚施工工藝
2.1施工工藝流程
測量放線導(dǎo)向墻施工鉆機(jī)就位鉆孔清孔安裝花鋼管注漿封口
2.2施工工序及控制要點(diǎn)
⑴導(dǎo)向墻施工
為確保大管棚施工的精度,使鉆頭、鉆桿鉆進(jìn)時(shí)始終保持同一鉆進(jìn)角度、方向,在隧道洞門口澆筑管棚施工混凝土導(dǎo)向墻,導(dǎo)向墻在洞身外廓線以外施作,采用現(xiàn)澆C30模注混凝土,厚度為100cm。導(dǎo)向墻內(nèi)埋設(shè)2榀I18工字型鋼支撐,鋼支撐與管棚導(dǎo)向管焊成整體。
⑵導(dǎo)向鋼管制作
采用Φ140壁厚5mm的鋼管作為管棚的導(dǎo)向管,導(dǎo)向管應(yīng)根據(jù)管棚坐標(biāo),焊接定位在導(dǎo)向墻內(nèi)的型鋼拱架上,焊接前對每一根導(dǎo)向管的位置進(jìn)行測量定位,考慮鉆機(jī)沉落或其他因素產(chǎn)生的誤差,取調(diào)整誤差10,導(dǎo)向管調(diào)整3.5 cm,防止管棚下垂而侵入隧道來挖輪廓線內(nèi)。
⑶鋼花管制作
為了使?jié){液充分滲入地層,使得隧道拱部圍巖形成加固層,管棚由無縫鋼管上鉆注漿孔制成,孔徑10mm~16mm,孔間距188mm,呈梅花形布置,尾部留不鉆孔的止?jié){段150cm。
⑷鉆機(jī)就位
①鉆機(jī)平臺,鉆機(jī)平臺可用枕木或鋼管腳手架搭設(shè),搭設(shè)平臺應(yīng)一次性搭好,鉆孔由兩臺鉆機(jī)由高孔位向低孔位對稱進(jìn)行,可縮短移動鉆機(jī)與搭設(shè)平臺時(shí)間,便于鉆機(jī)定位。
平臺支撐要落在堅(jiān)固的基礎(chǔ)上,連接要牢固、穩(wěn)定。防止在施鉆時(shí)鉆機(jī)產(chǎn)生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質(zhì)量。
②鉆機(jī)定位,鉆機(jī)選用地質(zhì)鉆機(jī),鉆機(jī)要求與已設(shè)定好的導(dǎo)向管方向平行,必須精確核定鉆機(jī)位置。用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法,反復(fù)調(diào)整,確保鉆機(jī)鉆桿軸線與導(dǎo)向管軸線相吻合。
⑸鉆孔
①為便于安裝鋼管,鉆頭直徑采用Φ127mm。②鉆孔應(yīng)采取各一鉆一的方式,巖質(zhì)較好的可以一次成孔;鉆進(jìn)時(shí)產(chǎn)生坍孔、卡鉆,需補(bǔ)注漿后再鉆進(jìn)。③鉆機(jī)開鉆時(shí),可低速低壓,保持鉆桿順直,鉆進(jìn)過程中一般保持低壓慢進(jìn),中等轉(zhuǎn)速,防止轉(zhuǎn)速過快造成鉆孔傾斜。④鉆進(jìn)過程中經(jīng)常用測斜儀測定其位置,并根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)的情況及時(shí)判斷成孔質(zhì)量,并及時(shí)處理鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的事故。⑤鉆進(jìn)過程中確保動力器,扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。⑥認(rèn)真作好鉆進(jìn)過程的原始記錄,及時(shí)對孔口巖屑進(jìn)行地質(zhì)判斷、描述。⑦若遇孔內(nèi)涌水涌泥,應(yīng)立即停鉆,注漿封孔。
⑹清孔驗(yàn)孔
①用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭(Φ127mm)進(jìn)行來回掃孔,清除浮渣至孔底,確保孔徑、孔深符合要求,防止堵孔。②用高壓氣從孔底向孔口清理鉆渣。③用經(jīng)緯儀、測斜儀等檢測孔深,傾角,外插角,各項(xiàng)的允許偏差如表1。
表1允許偏差
⑺安裝管棚鋼管
清孔后應(yīng)及時(shí)下管,防止塌孔。
①鋼管在專用的管床上加工好絲扣,鋼管四周鉆Φ10mm~Φ16mm注漿孔;管頭焊成圓錐形,便于入孔。②管棚頂進(jìn)采用大孔引導(dǎo)和管棚機(jī)鉆進(jìn)相結(jié)合的工藝,即先鉆大于管棚直徑的引導(dǎo)孔(Φ127mm),然后可用10 t以上卷揚(yáng)機(jī)配合滑輪組反壓頂進(jìn);也可利用鉆機(jī)的沖擊力和推力低速頂進(jìn)鋼管。③接長鋼管滿足受力要求,相鄰鋼管的接頭前后錯(cuò)開。同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%,相鄰鋼管接頭至少錯(cuò)開1m。可采用5m及6m鋼管交替盯緊。鋼管的連接可采用焊管連接法或絲扣套管連接法。
⑻清孔
中圖分類號U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2011)42-0116-02
隧道工程輔助施工要根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、施工隊(duì)伍的技術(shù)水平以及機(jī)械設(shè)備狀況做好工序設(shè)計(jì)和輔助施工,在施工的過程中觀察地形、地貌的變化以及地質(zhì)和地下水的變異情況,選用和是的輔助施工方法并做好預(yù)防措施。
1 通風(fēng)防塵
隧道施工中,炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化氮等有害氣體;施工人員則呼出二氧化碳;有些地層中還含有硫化氫一類的有毒氣體;鉆眼、爆破和裝碴作業(yè)時(shí)又產(chǎn)生大量巖塵,此外,隨著坑道的延伸,溫度和濕度都愈益升高。所有這些不利因素,都會極度影響掘進(jìn)速度和危害人體健康,所以必須做好通風(fēng)防塵工作。
1.1 通風(fēng)方式
隧道通風(fēng)方式,按供風(fēng)來源分,有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。機(jī)械通風(fēng)又可分為管道式和巷道式兩大類。
1.1.1 巷道式通風(fēng)
巷道式通風(fēng)是利用巷道作為循環(huán)風(fēng)流通道的一種通風(fēng)方式。1)主風(fēng)流循環(huán)系統(tǒng)
在平行導(dǎo)坑洞口的側(cè)面(或頂部)開挖一個(gè)通風(fēng)洞,在其洞口安裝通風(fēng)機(jī)(主扇)向洞外排氣。
2)局部風(fēng)流循環(huán)系統(tǒng)
主風(fēng)流循環(huán)系統(tǒng)一般并不能直接把新鮮空氣送到導(dǎo)坑和平行導(dǎo)坑的開挖面上去,對于這兩個(gè)工作面,是采用風(fēng)管式通風(fēng)來解決的。
1.1.2 風(fēng)墻式通風(fēng)
這種方式適用于較長隧道,一般管道式通風(fēng)難以解決,又無平行導(dǎo)坑可以得用的情況,它得用隧道成洞部分較大的斷面,用磚砌或木板隔出一條2m3~3m3的風(fēng)道,以減小風(fēng)管的長度,增大風(fēng)量,滿足通風(fēng)要求。
1.2 洞內(nèi)通風(fēng)量計(jì)算
根據(jù)同一時(shí)間洞內(nèi)工作人員計(jì)算:
Q=k?m?qn(m3/min)
式中:k-風(fēng)量備用系數(shù),采用1.1;
m-同時(shí)在洞內(nèi)工作人數(shù);
qn-每一工作人員所需新鮮空氣,一般地區(qū)取3 ,高寒高海拔地區(qū)取4 。
除此之外還可以按爆破作業(yè)確定風(fēng)量,在此不詳細(xì)闡述。
1.3 防塵措施
隧道施工防塵的方法是濕式鑿巖標(biāo)準(zhǔn)化、噴霧灑水經(jīng)常化、機(jī)械通風(fēng)正常化、個(gè)人防護(hù)普遍化等綜合措施。在水源缺乏,容易凍結(jié)或巖石性質(zhì)不適于濕式鑿巖的地區(qū),可采有帶有捕塵設(shè)備的干式鑿巖。當(dāng)干式鑿巖所采用防塵措施不能達(dá)到2mg/m3以下時(shí),嚴(yán)禁打干風(fēng)鉆。
濕式鑿巖:就是通常所謂的“水風(fēng)鉆”鑿巖,在鑿巖過程中,利用高壓水濕潤巖粉,變成巖漿,流出炮眼,防止巖粉飛揚(yáng)。
噴霧灑水:是爆破前后降低粉塵,也宜用灑水來防止。
個(gè)人防護(hù):如配帶口罩,可減少吸入粉塵和有害氣體,也是行之有效的防塵措施。
2壓縮空氣供應(yīng)
隧道施工中應(yīng)用種類眾多而大量的風(fēng)動機(jī)具,無不以壓縮空氣為動力,需要大量的壓縮空氣的供應(yīng)。
壓縮空氣用電動或內(nèi)燃的壓縮空氣機(jī)產(chǎn)生,一般短隧道多采用移動式內(nèi)燃型,而長隧道則采用大型固定式電動型機(jī)。集中在洞口的空壓機(jī)站工作,用高壓風(fēng)管向風(fēng)動機(jī)具輸送。
每座空壓機(jī)站的生產(chǎn)能力,按其所服務(wù)的風(fēng)動機(jī)具同時(shí)工作耗風(fēng)總量、加以管路漏風(fēng)量和一定的儲備量而定。
2.1 風(fēng)量與風(fēng)壓
空壓機(jī)站的設(shè)備能力應(yīng)能滿足同時(shí)工作的各種風(fēng)動機(jī)具的最大耗風(fēng)量。
2.2 高壓風(fēng)管路安裝
1)靠近空壓機(jī)150m以內(nèi)的高壓風(fēng)管法蘭盤接頭,因溫度較高宜用石棉襯墊;
2)高壓風(fēng)管路在洞內(nèi)敷設(shè)于電纜電線的另一側(cè),并與運(yùn)輸軌道有一定距離,而且管路高度不應(yīng)超過運(yùn)輸?shù)儡壝妫?/p>
3)洞內(nèi)管路前端至開挖面宜保持30m以上的距離,用φ5Omm高壓軟管接分風(fēng)器,再用φ19mm~φ50mm(長度不宜大于50m)高壓膠管接到工作面的機(jī)具上。
3 施工給水與防排水。
隧道施工中用水的場合很多,濕式鉆眼,噴霧灑水,拌和混凝土,空壓機(jī)的冷卻,施工人員的生活等等,都需要大量的給水。而地層中的潛水則會滲入坑道,施工防塵亦有廢水,造成工作上的不便,并軟化圍巖,引起塌方,特別是遇到暗流時(shí)造成大量涌水甚至能淹沒坑道,毀壞工程,如成昆線施工中某隧道日涌水量竟達(dá)28 800m3。因此,隧道施工中必須認(rèn)真做好給水、排水工作,方能確保施工的順利進(jìn)行。
3.1 給水方式
給水水源主要有地表水、泉水或鉆井取水,用渠道引流或用機(jī)械提升到高處的蓄水池儲存,通過管路送到使用地點(diǎn)。
3.2 防排水方式
3.2.1措施與方法
隧道施工防水排水工作,一般應(yīng)以排為主,采取截堵排相結(jié)合的綜合措施:
1)截?cái)嗨幢M可能減少洞內(nèi)水量和堵水困難;
2)給水以出路,沿著安排的途徑疏干圍巖含水,防止水對施工的危害與影響,消滅滲漏水侵蝕襯砌,損壞和降低工程質(zhì)量;
3)寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)排水系統(tǒng),應(yīng)有防寒保溫設(shè)施,防止凍結(jié);排水坑道埋深宜大于當(dāng)?shù)氐貙幼畲髢鼋Y(jié)深度;
4)將水堵于主體工程以外集中匯流排出,主要是:
(1)開挖前壓漿堵水;
(2)襯砌后壓漿堵水。
3.2.2洞口排水
隧道施工前必須先做好洞頂、洞口和隧道周圍地表的防排水工作。如平整洞頂?shù)乇恚懦e水,首先完成天溝、吊溝、側(cè)溝等排水系統(tǒng)工程等。
3.2.3正洞和輔助坑道排水
1)豎井和長隧道反坡地段,如涌水量較大并有長期補(bǔ)給來源時(shí),應(yīng)采取抽水機(jī)分段分級抽排水;
2)隧道通過沙層時(shí),為防止細(xì)小顆粒隨排水流入坑道應(yīng)設(shè)置濾層,并采取降低流量和流速的措施;
3)通過大面積滲漏水地段,應(yīng)盡可能采用鉆孔將水集中匯流,經(jīng)管、槽排入水溝。
3.3注漿堵水
注漿堵水主要作用是封堵裂隙,隔離水源,堵塞水點(diǎn),以減少洞內(nèi)涌水量,改善施工條件。
注漿通常有單液壓漿,即壓注水泥漿液,適用于基巖裂,地面預(yù)注漿或工作面預(yù)注漿,壁后充填加固等,凝膠時(shí)間6h~15h;雙液壓漿,即壓注水泥漿液和水玻璃漿液(或其他化學(xué)漿液)適用于基巖裂隙、地面預(yù)注漿和工作面預(yù)注漿、壁后注漿、堵特大涌水等,膠凝時(shí)間為十幾秒到幾十分。
3.3.1注漿材料
它分為粒狀漿材和化學(xué)漿材兩類。
粒狀漿材主要有純水泥漿和粘土。
化學(xué)漿材適用于粒徑小于1mm粉細(xì)砂層和細(xì)小裂隙巖層及斷層泥地段。它可分為有機(jī)化學(xué)漿材和無機(jī)化學(xué)漿材。
根據(jù)被注地層的顆粒級配、空隙率、含水量、PH值等,進(jìn)行室內(nèi)外試驗(yàn)以確定漿液的合理配合比及膠凝時(shí)間等。
3.3.2注漿設(shè)計(jì)參數(shù)
1)擴(kuò)散半徑
國外學(xué)者對砂及砂礫石地層中的注漿,經(jīng)理論研究提出了不少計(jì)算擴(kuò)散半徑的公式,如萊福公式、馬格公式、卡路公式等,其中較常用的為馬格公式:
式中:R-注漿有效擴(kuò)散半徑(cm)
r-注漿管半徑(cm);
k-砂層滲透系數(shù)(cm/s);
h-注漿壓力(水頭高度計(jì))(cm);
t-注漿時(shí)間(s);
α-漿液粘度與水的粘度比;
n-砂的孔隙率(%)
2)注漿量
它是指加固單位體積的砂(土)所需注入的漿液數(shù)量,即
Q=KVn
式中:Q-注漿量(m3);
V-固結(jié)體體積(m3);
K-注漿量折減系數(shù),通過試驗(yàn)確定;
n-砂的孔隙率(%)。
3)注漿壓力。注漿壓力的大小,取決于被注地層的山體壓力和漿液的滲透性質(zhì)。
4)注漿管間距。其間距應(yīng)小于擴(kuò)散半徑的2倍,否則兩相鄰孔不能交圓成幕。
為了對注漿做出合理的設(shè)計(jì)和施工方案,必須事先對被加固地層進(jìn)行物理力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn),以查清其含水量、容重、壓縮系數(shù)、內(nèi)摩擦角、粘結(jié)力、滲透系數(shù)、孔隙比、pH值及抗壓強(qiáng)度等。并在現(xiàn)場選擇適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)進(jìn)行注漿試驗(yàn)。
3.3.3注漿方法
壓漿和注漿通過壓注漿設(shè)備向地層中注入凝結(jié)劑固結(jié)地層,減少地層的滲透性,提高地層的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。目前國內(nèi)外所采用的注漿方法有:
1)滲入性注漿;
2)劈裂性注漿;
3)壓密性注漿;
4)高壓噴灌注漿。
注漿用于防水,通常采用的方法是開挖前壓漿堵水和襯砌后壓 漿堵水。
4 施工供電與照明
隧道施工離不開用電。洞內(nèi)必須有充足照明,洞外有大量電動機(jī)械和設(shè)備。
洞內(nèi)照明和動力線路安裝在同一側(cè)時(shí)(風(fēng)水管路相對一側(cè))。必須分層架設(shè),電線懸掛高度距人行地面,400V以下不小于2m,6kV~10kV不小于3.5m。高壓在上、低壓在下;動力線在上,照明線在下;干線在上,支線在下。禁止在動力線上加掛照明設(shè)施。
工作地段的動力線都應(yīng)用橡皮電纜,以確保安全。當(dāng)施工地段沒有高壓電時(shí),一般采用自發(fā)電解決。
5 結(jié)論
總之,由于受到地質(zhì)和其他因素的影響,做好隧道的輔助施工工作至關(guān)重要,關(guān)系到整個(gè)隧道施工的進(jìn)展速度和安全,只有把隧道的輔助工作做好,才能保證隧道的施工質(zhì)量。筆者在此研究深度方面還有欠缺,希望通過不斷的工程實(shí)踐加以完善、改進(jìn)和提高。
參考文獻(xiàn)
在各類公路工程建設(shè)中,經(jīng)常會遇到各種隧道建設(shè),通過隧道施工建設(shè),合理利用地形地勢,提高施工效率、解決施工難題。在隧道施工建設(shè)過程中,經(jīng)常會遇到各種問題,比如洞口圍巖會出現(xiàn)隧道拱頂下沉大,導(dǎo)致地表開裂和下沉問題、拱腳局部開裂狀況,這些問題的出現(xiàn),不但影響了工程質(zhì)量同時(shí)也使公路建設(shè)進(jìn)度緩慢。要想科學(xué)合理的提高隧道施工能力,就需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),通過技術(shù)解決施工難題。在實(shí)際施工過程中,要不斷結(jié)合隧道施工技術(shù)要點(diǎn)和相關(guān)施工地段地質(zhì)、環(huán)境、地勢等條件全面做好綜合性的分析,通過不同的技術(shù)解決遇到的各種問題,在施工中,如果遇到土層松軟含水量大的地質(zhì)條件,其地基承載力較弱,根本達(dá)不到預(yù)設(shè)硬度,滿足不了施工標(biāo)準(zhǔn),隧道埋深淺,自身拱度不能形成支撐力,而周邊圍巖又無法系統(tǒng)控制,其穩(wěn)定性較差,這時(shí),就需要通過相關(guān)的隧道施工技術(shù),全面做好拱度設(shè)計(jì)與建設(shè),有效解決施工難題,保證施工進(jìn)度與質(zhì)量。可見,隧道施工技術(shù)的應(yīng)用是要具體結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕さ囟蔚刭|(zhì)、環(huán)境和地形等條件基礎(chǔ)上的,只有全面了解掌握當(dāng)?shù)氐匦蔚那闆r下,才能合理選擇施工技術(shù)。
1 隧道地質(zhì)調(diào)研與開挖
公路施工中,隧道施工是較為常見的工程,而在隧道施工時(shí)又會出現(xiàn)施工意外情況,比如下沉、開裂等問題,還有一些工程拱腳局部位置開裂,這些問題的出現(xiàn),不但影響了工程質(zhì)量,而且還埋下了許多安全隱患,只有采取必要合理的措施,有效進(jìn)行處理與改善,才能保證施工安全與工程進(jìn)度,避免出現(xiàn)更大的工程事故。在公路建設(shè)過程中,要對所有的隧道施工路段進(jìn)行控制,通過提前調(diào)研,詳細(xì)掌握工程所處區(qū)域的地質(zhì)情況,合理設(shè)計(jì)好施工方案,不能出現(xiàn)任何影響質(zhì)量的差錯(cuò)。隧道所在的地區(qū)如果出現(xiàn)了軟土層的情況,其地基承載力相對較低,如果利用圍巖,則需要建立一定的基礎(chǔ)承載力,使圍巖能夠支撐起更大的壓力,保證隧道施工穩(wěn)定性。
2 防排水工程施工
2.1 為工程施工供風(fēng)
施工前要做好充分準(zhǔn)備,一般情況下,要在隧道進(jìn)出口位置各安置一座空氣壓縮機(jī)站,利用一面2臺空氣壓縮機(jī)和一面1臺空氣壓縮機(jī),做好供風(fēng)準(zhǔn)備,施工前,需要全面進(jìn)行測試,保證運(yùn)行正常良好,全面保證隧道施工通風(fēng),有效防止不良空氣對人體的侵害,保證施工人員人身安全。
2.2 為工程施工供水
可以通過觀測,在隧道施工場地進(jìn)、出口位置選擇一個(gè)合適的高山水池,要保證高度,實(shí)現(xiàn)供水目標(biāo),距隧道拱頂30米以上為最佳高度。水源的設(shè)置非常重要,要想保證施工生活順利,就需要設(shè)置兩個(gè)池水來源,一是直接在隧道出口右側(cè)山腳挖好集中水池,把山上的泉水進(jìn)行集中匯集,通過機(jī)械原理再抽到山頂水池內(nèi),通過輸送管道,使水能夠順利輸出,滿足工程施工和日常用水需求;二是可以直接從電站水渠抽水,輸送到山頂蓄水池,借助管道把水運(yùn)到山下,確保施工與生活用水的方便。施工用水可以直接使用,但生活飲用水,一定要經(jīng)過化驗(yàn),對水質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)分析與檢測,通過水分PH值的對比,保證PH、硫酸鹽、氯化物符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。施工用水,要保證沒有對水泥凝結(jié)造成危害的化學(xué)物質(zhì),只有這樣,才能有效安排好施工生活用水,避免出現(xiàn)危害。
2.3 為工程施工供電
隧道工程需要使用大量的電源,在施工時(shí)一定要保證電源的穩(wěn)定與可靠,需要在進(jìn)、出口位置安裝符合施工設(shè)備要求標(biāo)準(zhǔn)的變壓器,通過接通當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)形成工程用電,為了保證供電的穩(wěn)定性,還要提前準(zhǔn)備一臺220kW功率的發(fā)電機(jī)做備用,通過有效接入,為工程提供三相380V動力用電和220V生活照明用電,要由專業(yè)技術(shù)人員接電,保證工程施工用電安全,安裝好漏電保護(hù)。需要注意的是,在當(dāng)?shù)厝‰娂茉O(shè)線路時(shí),一定要按電器使用規(guī)范、公路隧道施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,不能為了省事,違規(guī)操作違反用電規(guī)定。
2.4 工程施工做好通風(fēng)、防塵
隧道施工的時(shí)候,會采取洞內(nèi)爆破和掘進(jìn)等施工措施,施工中,會出現(xiàn)大量灰塵,使施工能見度下降,也會危害施工人員身體健康,只有全面采取有力措施,才能確保灰塵濃度下降,推進(jìn)工程建設(shè)速度。在此需要使用濕式鑿巖法進(jìn)行施工,當(dāng)一次爆破結(jié)束后,需要快速及時(shí)進(jìn)行全面的灑水,保證粉塵能夠快速得到稀釋。還可以利用隧道外通風(fēng)的方法,通過多臺軸流風(fēng)機(jī)不斷向內(nèi)部送風(fēng),使灰塵快速降低,此時(shí),要保證送風(fēng)口和開挖面間距在15米內(nèi),方能達(dá)到通風(fēng)目的。
2.5 為工程施工排水準(zhǔn)備
施工中,會遇到地下水的危害,需要提前做好排水設(shè)施建設(shè),通過對排水的建立,將流入隧道的地下水以及施工廢水快速及時(shí)的排除,隧道出口是順坡,只需要裝接塑料管道,使水自然排出即可;進(jìn)口施工是反坡,可以選擇一個(gè)不影響施工的地段,挖一個(gè)足夠大的集水坑,通過排水機(jī)抽出多余的水,使水能夠快速及時(shí)的排到洞外,保證施工順利與安全。
3 隧道施工技術(shù)
3.1 隧道施工辦法
隧道工程較為復(fù)雜,施工中常會出現(xiàn)施工意外情況,在施工技術(shù)上,就需要靈活運(yùn)行,一般為了保證施工進(jìn)度與安全,均是多種方式結(jié)合使用。半斷面挖掘的時(shí)候,使用無軌運(yùn)輸車運(yùn)出多余的施工碴;小導(dǎo)坑挖掘的時(shí)候,通過人力與機(jī)械的結(jié)合,形成人工開挖輔助小拖拉機(jī)出碴的方式;為了保證施工安全,要全面做好路徑設(shè)計(jì),采取必要的支護(hù),對仰拱進(jìn)行混凝土加固。
3.2 采用鋼管樁進(jìn)行施工
無縫鋼管是最好的原材料,通過精細(xì)加工,使鋼管前端形成圓錐狀,保證足夠長度;鋼管樁下部設(shè)置溢流孔,有利于注漿,溢流孔直徑保持在8毫米、間距25厘米左右。隧道測量放線時(shí)就要明確鉆孔位置。
4 防排水工程設(shè)置
4.1 支護(hù)處理措施
鋪掛防水層施工非常重要,需要合理測量好混凝土斷面情況,對欠挖部位需要及時(shí)挖除,利用分層噴射法找平,確保混凝土凹凸部位噴射施工順利。對表面外露錨桿頭和鋼筋網(wǎng)要全部齊根切除,利用水泥砂漿進(jìn)行大面積整平處理,保證表面混凝土光滑。檢查襯砌背后面排水設(shè)施是否良好,對一些高寒地區(qū)的隧道工程,還要全面進(jìn)行保溫排水、防潮措施的防護(hù),確保回填材料符合工程標(biāo)準(zhǔn)需求,保證良好的保溫和透水性。
4.2 防水層鋪設(shè)好后檢查和處理
防水層鋪掛完成后,需要進(jìn)行質(zhì)量檢測,通過手托防水板查看與噴射混凝土密貼的情況是否嚴(yán)密;打壓、打水試驗(yàn),確保沒有漏水現(xiàn)象。對發(fā)現(xiàn)的問題,要及時(shí)分析并處理,重大問題需要立即返工,保證工程整體質(zhì)量合格。
4.3 止水帶安裝與控制
防水混凝土施工時(shí),會出現(xiàn)裂縫,這種現(xiàn)象主要是襯砌防水混凝土間隙灌注操作不規(guī)范形成的問題,要全面解決好施工縫防排水問題,可以在復(fù)合式襯砌中,采用塑料止水帶或橡膠止水帶的方式,全面做好控制,避免出現(xiàn)更大的裂縫。對檢查中發(fā)現(xiàn)的施工割傷、破裂等問題,一定要及時(shí)做好處置,確保止水帶防水功能的正常發(fā)揮。
5 結(jié)束語
公路施工中,良好的隧道施工技術(shù)能夠保證公路建設(shè)質(zhì)量和安全,只有全面做好現(xiàn)場檢測、提高責(zé)任心,不斷探索研究隧道施工新技術(shù),才能保證施工效率,提高工程質(zhì)量。
前言
斷層及破碎帶隧道施工有其自身的特點(diǎn),此類地區(qū)一般含水量非常大,并且施工的安全度無法保證,具有一定的施工風(fēng)險(xiǎn),在施工的過程中,其利用的技術(shù)是否科學(xué)合理決定了施工的質(zhì)量和施工人員的安全,因此,做好施工現(xiàn)場的調(diào)查工作,運(yùn)用科學(xué)的技術(shù)進(jìn)行施工尤各重要。下面進(jìn)行具體的分析。
1 斷層及破碎帶隧道施工技術(shù)的選擇
1.1 斷層及破碎帶寬度較小時(shí)的隧道施工技術(shù)
在進(jìn)行斷層及破碎帶隧道施工的過程中,當(dāng)斷層面以及破碎帶寬度較小的時(shí)候一般說明該地區(qū)的巖石塊比較大,并且?guī)r石較為完整和堅(jiān)硬,對于這樣地區(qū)的隧道施工,一般選擇一種施工方法施工即可,并且要避免多次更換施工技術(shù)。比如可以縮短每循環(huán)的開挖進(jìn)尺,加快進(jìn)行掛設(shè)鋼筋網(wǎng)、設(shè)立鋼拱架并立即噴射混凝土,利用常規(guī)的初期支護(hù)技術(shù)做好支護(hù)施工,然后開始執(zhí)行后續(xù)工序相應(yīng)的操作。對斷層段還可以采用加厚混凝土的方式進(jìn)行加固等等[1]。總之,在針對于斷層及破碎帶寬度較小的隧道施工的過程中,通過確定一種施工技術(shù),然后有計(jì)劃有步驟的實(shí)施,就能夠最大程度的確保施工的質(zhì)量和安全,能夠有效的避免施工人員的安全。
1.2 斷層及破碎帶為一般寬度時(shí)的隧道施工技術(shù)
當(dāng)斷層及破碎帶為一般寬度的時(shí)候,相比于寬度較小的斷層及破碎帶來說,其施工的難度相對增大,并且應(yīng)用的施工技術(shù)也相對來說要復(fù)雜的多,主要是由于這類斷層及破碎帶的巖石也相對來說較為破碎,施工的時(shí)候應(yīng)該對這種情況進(jìn)行充分的調(diào)查和了解,并且制定相應(yīng)的施工方案,選擇施工技術(shù),然后再進(jìn)行施工,這樣才能夠確保施工的效果[2]。針對于一般寬度的斷層及破碎帶進(jìn)行施工的時(shí)候,需要做好初期的防護(hù)工作,運(yùn)用科學(xué)的防護(hù)技術(shù)做好施工的安全工作,并且可以采用加密徑向錨桿、加密超前錨桿、噴射加厚混凝土、鋼筋網(wǎng)和柵格架的方式進(jìn)行加固,可以通過超前小導(dǎo)管向隧道頂端拱部注入混凝土漿,做到對巖體的加固和超前支護(hù)。
1.3 斷層及破碎帶地表時(shí)的隧道施工技術(shù)
斷層及破碎帶地表的時(shí)候,其主要的施工原則為防好地表水,做好隧道外預(yù)加固。通過相應(yīng)的淺埋暗挖技術(shù)實(shí)現(xiàn)對水害的防治。由于斷層及破碎帶地表,當(dāng)遇見多雨的季節(jié),容易遭受到淹沒,甚至是塌毀,造成隧道無法正常通行,甚至是出現(xiàn)人員的傷亡[3]。因此,在實(shí)際的施工中,需要運(yùn)用相應(yīng)的淺埋施工技術(shù),做好淺埋的施工工作,該技術(shù)的主要施工包括地表錨桿、地表注漿加固、地表排水槽等,通過控制地面砂漿錨桿的直徑、分布形態(tài)和桿間距離,要確保錨桿對周圍地面的加固,這樣才能夠真正的做好水害的防治施工,確保隧道的施工質(zhì)量,有助于實(shí)現(xiàn)隧道竣工后的良好使用。
1.4 斷層及破碎帶寬度較大時(shí)的隧道施工技術(shù)
斷層及破碎帶寬度較大的隧道施工難度最大,應(yīng)用的施工技術(shù)也最為復(fù)雜,在實(shí)際的使用中,施工人員選擇的施工技術(shù)不能單一,應(yīng)該運(yùn)用多種施工技術(shù)共同施工,但是前提條件是需要與施工的情況相結(jié)合。由于當(dāng)斷層及破隧道寬度較大的時(shí)候,這樣的巖體非常的破碎和松散,在施工的過程中,應(yīng)該搭設(shè)管棚,采用注漿管棚和鋼架超前支護(hù)半斷面的方向進(jìn)行開挖。在寬度較大的區(qū)域應(yīng)該在管棚支護(hù)下先挖掘上半斷面,當(dāng)徑向錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架及噴射混凝土等初期支護(hù)結(jié)構(gòu)初具支護(hù)功能后,再進(jìn)行管棚支護(hù)下部的挖掘。
在針對于斷層及破碎帶寬度較大情況下的隧道施工的過程中,相關(guān)的施工人員還需要在施工的過程了解實(shí)際的施工情況,并及時(shí)及項(xiàng)目技術(shù)人員反饋。如果在施工中出現(xiàn)如選擇的施工技術(shù)不合理,施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),無法到達(dá)施工技術(shù)要求等問題時(shí),需要及時(shí)聯(lián)系設(shè)計(jì)單位商量施工措施,及時(shí)的解決施工中的問題,避免由于盲目的施工造成施工安全隱患的存在,嚴(yán)重的影響到隧道的施工質(zhì)量和隧道日后的良好應(yīng)用[4]。
2 斷層及破碎帶隧道施工的工藝流程及施工技術(shù)要點(diǎn)
在進(jìn)行斷層及破碎帶隧道施工的過程中,相關(guān)的施工人員需要全面了解隧道施工的工藝及其施工技術(shù)要點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對斷層及破碎帶隧道的施工控制,下面針對于具體的施工工藝及施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。
2.1 斷層及破碎帶隧道施工的工藝流程
斷層及破碎帶隧道的施工流程與一般性隧道施工流程要復(fù)雜,并且對其技術(shù)要求也更為的嚴(yán)格,在實(shí)際的施工過程中,施工人員需要嚴(yán)格的按照施工工藝流程進(jìn)行施工,其施工流程大致為如下:
通過以上施工流程進(jìn)行施工,能夠?qū)崿F(xiàn)良好的施工效果。
2.2斷層及破碎帶隧道施工技術(shù)要點(diǎn)
在應(yīng)用斷層及破碎帶隧道施工技術(shù)的過程中,還需要充分的了解其施工技術(shù)的要點(diǎn)。本文主要探討了3種施工技術(shù)的要點(diǎn)[5]。一,超前錨桿技術(shù)要點(diǎn)。超前錨桿技術(shù)是斷層及破碎帶隧道施工中的一項(xiàng)非常關(guān)鍵的技術(shù),在應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行施工的過程中,施工人員需要注意控制好錨桿的位置以及方向,只有確保錨桿的位置和方向正確,才能夠確保施工質(zhì)量。另外,還需要注意的一點(diǎn)就是在進(jìn)行早強(qiáng)藥包的應(yīng)用過程中,如果出現(xiàn)著結(jié)塊的現(xiàn)象,堅(jiān)決不能應(yīng)用,以免影響到施工質(zhì)量[6]。二,超前小導(dǎo)管注漿技術(shù)。在應(yīng)用該技術(shù)的時(shí)候,需要注意在鉆孔之后,要將鉆孔吹洗干凈,并且小導(dǎo)管應(yīng)對中插入。另外,在進(jìn)行漿液配合的過程中,其配合比要嚴(yán)格按照相關(guān)的要求執(zhí)行,確保隧道施工的順利進(jìn)行。三,大管棚超前支護(hù)技術(shù)。控制好管棚的角度,接口及注漿,能較大的減少斷層段隧道施工過程中的安全隱患。
結(jié)束語
斷層及破碎帶隧道施工技術(shù)包含的種類非常大,在實(shí)際的應(yīng)用過程中,隧道施工人員不能盲目的根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)選擇施工技術(shù),應(yīng)該對施現(xiàn)場的自然環(huán)境、社會環(huán)境以及人文環(huán)境等進(jìn)行充分的調(diào)查,根據(jù)調(diào)查的結(jié)果選擇施工技術(shù),這樣才能夠保證選擇的施工技術(shù)與施工現(xiàn)場的實(shí)際情況相符合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的施工效果,提高斷層及破碎帶隧道施工的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊金虎, 張凱,施春暉,陳禮兵.慈母山隧道穿越斷層破碎帶開挖支護(hù)技術(shù)分析[J]. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2011(02).
[2] 劉天亮,陳汝先,劉建達(dá), 許海標(biāo),尹俊濤,張曉煒,王場.隧道在斷層破碎帶現(xiàn)場量測設(shè)計(jì)與分析方案[J]. 山西交通科技. 2012(02).
[3] 趙存明,沈斐敏,張燕青,吳存興.公路施工隧道含水?dāng)鄬悠扑閹У奶綔y[J]. 西部探礦工程. 2011(03).
1 工程概況
蘭州至永靖沿黃河快速通道建設(shè)工程恐龍灣隧道路面結(jié)構(gòu)為15cmC20混凝土基層+24cm水泥混凝土面板。洞內(nèi)路面寬度為825cm。隧道水泥混凝土道面施工在甘肅省內(nèi)首次采用滑膜攤鋪機(jī)施工。
2 工藝原理
滑模攤鋪機(jī)是根據(jù)高靈敏度傳感器反饋數(shù)字信息沿拉線自動行走調(diào)整的,拉線的準(zhǔn)確保證了道面的高程和平整度。砼表面經(jīng)過抹平板不間斷往復(fù)運(yùn)動抹平,因此道面的動態(tài)平整度遠(yuǎn)高于人工施工的平整度,達(dá)到了大面平整的效果。
3 施工技術(shù)及流程
3.1 現(xiàn)場施工放樣
砼道面施工采用單向坡雙線式基準(zhǔn)線設(shè)置方式設(shè)置。
3.2 砼的拌和與運(yùn)輸
(1)拌合前必須對所有材料測定含水量、級配分析及溫度測定,調(diào)整配合比,下發(fā)施工配合比通知單。
(2)拌合時(shí)必須嚴(yán)格按通知單控制各種料倉進(jìn)料的速度,拌和的時(shí)間等,試驗(yàn)人員必須測定坍落度、泌水率、試驗(yàn)試件,關(guān)注砼的外觀鑒定和外摻劑的使用,杜絕干料、生料或離析料的產(chǎn)生和出場。
(3)砼的運(yùn)輸。砼的運(yùn)輸將選用車況好,裝載質(zhì)量大,不漏漿撒料的自卸車進(jìn)行砼的運(yùn)輸。砼卸料落差不得大于2m;根據(jù)氣溫情況在夏季施工應(yīng)遮蓋;攤鋪完畢時(shí)間宜短于初凝時(shí)間1h。
3.3 砼的攤鋪
(1)攤鋪前的檢查。攤鋪前應(yīng)對板厚及標(biāo)高、基層濕潤度、各種縫的鋼筋型式、布置樁號及部位檢查。
(2)砼卸料和布料。1)砼的卸料必須有專人指揮車輛均勻卸料,卸料高度必須在螺旋布料器葉片上緣以下,最高料位高度不得高于松方控制板上緣。2)砼的布料將有螺旋布料器自動完成布料,但機(jī)前缺料或料過多時(shí),采用人工配合挖機(jī)送料或布料,做到布料與攤鋪速度相協(xié)調(diào)。3)鋼筋砼路面的布料將在鋼筋網(wǎng)外側(cè)使用挖機(jī)均衡卸料、布料。
(3)砼面板的滑模施工。1)起步攤鋪中的校核調(diào)整:攤鋪前,應(yīng)在直線采用釘樁或基準(zhǔn)線法校準(zhǔn)滑攤鋪面擠壓底板4角點(diǎn)高程和側(cè)模前進(jìn)方向,調(diào)整攤鋪機(jī)機(jī)架前后左右的水平度,并使其掛線自動行走。2)攤鋪速度控制:機(jī)手操作滑模機(jī)時(shí)必須緩慢、均速連接不間斷地?cái)備仯鶕?jù)混合料的坍落度攤鋪速度宜控制在0.7~1.5mm/min,不得出現(xiàn)料多時(shí)追趕,然后隨意停機(jī)待料現(xiàn)象發(fā)生。3)振搗倉內(nèi)混合料控制:攤鋪時(shí),機(jī)手應(yīng)隨時(shí)調(diào)整人參方高度控制板,正常時(shí),振搗倉內(nèi)混合料位高于振搗棒10cm左右,高低控制允許值宜±4cm為佳。4)振搗頻率控制:振搗頻度控制范圍為6000~11000r/min,宜采用9000r/min左右,并避免防止混凝土欠振、過振、漏振。5)攤鋪縱坡較大的路面時(shí),應(yīng)調(diào)整抹平板壓力,上坡時(shí),擠壓底板前仰角宜適度調(diào)小,減小抹平板壓力;下坡時(shí),則相反。6)面層砂漿表層厚度控制:施工時(shí),密切關(guān)注所攤鋪的路面效果,及時(shí)調(diào)整和控制速度、振搗頻率、搓平梁、抹平板等。確保面層砂漿表層厚度控制在2mm左右。7)履帶機(jī)械上已鋪路面的控制時(shí)間:應(yīng)在養(yǎng)護(hù)7天以后,并且履帶底部應(yīng)鋪橡膠墊,防止損傷已鋪路面。8)砼對前后兩次攤鋪的砼連接板塊,連接縱縫的橫向平整度應(yīng)控制在3mm(3m直尺測),橫向相鄰高差控制±2mm。9)砼面板的修整:滑模攤鋪的路面因有自動抹平裝置抹平,消除了表面氣孔和石子移動帶來的缺陷,故面板原則上不應(yīng)再修整。禁止加鋪砼或砂漿來修補(bǔ)路面。
(4)滑模攤鋪的路面應(yīng)該是表面平滑,攤鋪過程中出現(xiàn)以下幾個(gè)問題,應(yīng)立即解決處理。1)橫斷面處多次出現(xiàn)麻面、拉裂現(xiàn)象,路面有發(fā)亮的砂漿條帶等,必須檢查振搗棒的前仰角,注意他們的深度、位置和大小。2)在多車道攤鋪?zhàn)笥倚断铝藘绍嚦矶炔灰恢碌幕旌狭蠒r(shí),則應(yīng)分別調(diào)整振搗的頻率,按偏干一側(cè)料設(shè)置攤鋪速度。3)出現(xiàn)橫向拉裂現(xiàn)象,應(yīng)從如下幾方面檢查:混合料可能整體過干硬、離析或集料過大或可能速度過快,頻率不夠;擠壓底板的位置和前仰角設(shè)置是否變化,若倒角或前仰角過大,均可能出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象;混合料干硬或等料停機(jī)時(shí)間較長,起步攤鋪速度過快,可能出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象。
3.4 接縫的施工
恐龍灣隧道砼路面接縫分橫向接縫和縱向接縫,其中橫向接縫有橫向縮縫、脹縫和橫向施工縫三種,縱向接縫有縱向縮縫。
(1)橫向縮縫:橫向縮縫為鋸縫,屬假縫,施工方向及分塊按圖紙規(guī)定進(jìn)行,為每塊板5m長。鋸縫的時(shí)間一般用強(qiáng)度指標(biāo)來控制,當(dāng)砼的強(qiáng)度達(dá)到6~12Mpa開始鋸橫向縮縫;設(shè)置有傳力桿橫向縮縫施工,采用鋼筋定位支架前置法施工,支架要有足夠的強(qiáng)度,鋼筋直徑采用8~10mm,并且在攤鋪前放樣準(zhǔn)確,用鋼釬固定于基層上,外側(cè)標(biāo)注精確位置;傳力桿無涂料一側(cè)焊接,有涂料一側(cè)綁孔于支架上。
(2)橫向施工縫:橫向施工縫應(yīng)與路中心線垂直,施工縫采用平縫加傳力桿型;橫向施工縫制作采用“軟做施工縫法”,端頭模板為帶孔、帶固定裝置的鋼模板,高度與砼路面厚度相等,孔的大小和間距與傳力桿設(shè)置相吻合。
(3)脹縫:橫向脹縫貫通全寬,應(yīng)垂直路面中心線;脹縫的施工采用前置法的施工工藝。
(4)縱向縮縫:縱向縮縫隙采用假縫拉桿型,拉桿靠滑模攤鋪機(jī)配備的自動拉桿打入裝置安裝施工,間距按設(shè)計(jì)要求設(shè)定;縱向縮縫制作采用硬切縫施工。
3.5 路面砼的養(yǎng)生
采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù),要及時(shí)灑水,灑水遍數(shù)以保證覆蓋物在養(yǎng)生期間始終處于潮濕狀態(tài):每天灑水2~3遍。
3.6 填縫
填縫前對縫的要求:要求干燥,無塵土,無砼碎屑和其他雜物。
4 結(jié)論與效果
采用滑膜攤鋪機(jī)施工工藝可提高道面混凝土強(qiáng)度,降低了勞動強(qiáng)度、改善了施工環(huán)境,推行了機(jī)械化,取代了傳統(tǒng)的人工攤鋪的復(fù)雜工藝、工序,根據(jù)拌合能力,節(jié)省了大量的耗材及人力,降低了施工成本。并使施工現(xiàn)場達(dá)到物放整齊、現(xiàn)場整潔。安全施工得以保障,解決了原有的人工加小型機(jī)具施工時(shí),現(xiàn)場人員與機(jī)械交織作業(yè)造成的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]《公路水泥混凝土路面滑模攤鋪機(jī)施工技術(shù)規(guī)程》(JTJ/T037.1-2000).
[2]《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1--2004).
Abstract: the tunnel engineering with complex construction period, tight, quality, safety requirements high characteristic to the fierce competition of the competition well cost control, and grasp the competitive advantage, to do the construction technology management.
Keywords: tunnel; Construction technology; management
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1.隧道施工關(guān)鍵技術(shù)及管理
1.1 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)噴射混凝土施工技術(shù)
這種技術(shù)主要在沿海地帶港灣下的淺水區(qū)使用,其開挖工作可以在大氣中完成,具有施工工藝簡單、混凝土強(qiáng)度低、回彈量大的特點(diǎn),目前我國在新奧法施工的初期一般都會采用干式噴射混凝土施工工藝,由于其具有污染嚴(yán)重的缺點(diǎn),發(fā)達(dá)國家較多采用噴混凝土作為隧道初期支護(hù)。實(shí)踐表明,使用盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)噴射混凝土施工技術(shù)可以達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)和維持良好隧道環(huán)境的效果。
1.2 新奧法
新奧法是一種應(yīng)用巖體力學(xué)理論的施工方法,采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段,控制圍巖的松弛和變形,通過對圍巖和支護(hù)的測量和監(jiān)控來指導(dǎo)隧道施工的施工技術(shù),目前的方法在許多國家隧道施工中廣泛應(yīng)用。
1.3沉埋隧道防水技術(shù)
當(dāng)需要穿過松軟的海底港灣時(shí),一般較多使用的是沉管法,它具有在不規(guī)則坡度地區(qū)明顯降低挖槽費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)。這是一種比較成熟的隧道施工技術(shù),目前廣泛使用在江河湖海修建通道的施工中。我國目前處于起步階段,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國有大約70%正在運(yùn)營中的隧道都有滲漏的問題,在這種情況下,防排水問題處理工作的好壞就直接影響這隧道的運(yùn)營情況和使用壽命,因此,在隧道施工的時(shí)候,要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做好防水和排水方面的施工。
可以通過兩種方式來達(dá)到這個(gè)目的,第一種是提高混凝土的自身防水功能,主要工作時(shí)處理好各種施工縫和變形縫的防水;第二種是類足結(jié)構(gòu)的外防水,可以通過防水板、背后注漿和噴膜防水層來實(shí)現(xiàn)。
2 隧道施工技術(shù)管理在項(xiàng)目管理中的作用
2.1 加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理可以有效控制施工項(xiàng)目成本
所謂施工項(xiàng)目成本控制,是加強(qiáng)對影響施工項(xiàng)目成本的各類因素的管理,并采取有效措施,把施工過程中的支出和消耗控制在計(jì)劃成本的范圍內(nèi),杜絕施工中不必要的損失和浪費(fèi),提高經(jīng)濟(jì)效益。由于施工技術(shù)方案的優(yōu)劣對項(xiàng)目成本控制有重要的影響,因此,制定出科學(xué)、合理、可行的施工方案,對節(jié)省勞動力和降低無效損耗,從而控制施工成本將大有幫助。
2 .2 加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理可以增強(qiáng)施工的安全性
在隧道施工中,安全是首先要考慮的因素,因此,在制定施工方案和技術(shù)交底工作過程中,需要充分考慮到每道工序存在的潛在危害,明確可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的來源,并制定出有效的預(yù)防措施。對施工方來說,施工時(shí)要充分利用各種地質(zhì)預(yù)報(bào)手段,探測隧道前方的地質(zhì)條件,并用于指導(dǎo)施工,可以有效規(guī)避和減少風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)踐中,還可以通過在施工前對進(jìn)洞工作人員安全教育和講解,樹立危險(xiǎn)警示牌、定期進(jìn)行安全檢查等方法來增強(qiáng)安全意識,減少安全事故的發(fā)生。
2.3 加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理可以合理控制項(xiàng)目進(jìn)度
項(xiàng)目進(jìn)度的目標(biāo)是在確保施工安全和保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,在不因搶工期而增加成本的條件下適當(dāng)縮短施工工期。一般來說,對施工進(jìn)度產(chǎn)生影響的因素主要有意外事件、施工條件的變化、施工組織管理不當(dāng)和技術(shù)失誤等幾個(gè)方面。其中施工技術(shù)措施不當(dāng),有可能造成施工中技術(shù)事故的發(fā)生;流水施工組織不合理,新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)缺乏充分經(jīng)驗(yàn),施工平面布置不合理等這些技術(shù)措施都會影響施工進(jìn)度計(jì)劃的順利進(jìn)行。例如,我國隧道施工中經(jīng)常會引進(jìn)國外新技術(shù),但由于消化吸收不到位,研究不深入,對機(jī)械設(shè)備的適應(yīng)性和性能了解不透徹,不僅增加了不必要的成本,還影響了施工進(jìn)度。因此,在隧道施工中,要不斷加強(qiáng)施工技術(shù)的管理,以達(dá)到提高項(xiàng)目質(zhì)量和合理縮短工期的目的。
2.4 加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理可以實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目質(zhì)量控制
安全是施工的第一要求,而項(xiàng)目施工質(zhì)量是保證安全的前提。對于施工質(zhì)量管理,要做到施工工藝可靠、現(xiàn)場實(shí)施到位和試驗(yàn)校驗(yàn)及時(shí)。由于隧道施工存在較多的隱蔽工程,如果時(shí)候發(fā)現(xiàn)問題,往往很難進(jìn)行整改。因此,必須在施工過程中加強(qiáng)過程控制,進(jìn)行必要的質(zhì)量和安全檢驗(yàn),確保在上一工序合格并達(dá)到質(zhì)量要求了以后在進(jìn)行下一工序的施工。為此,可以通過依靠聲波檢驗(yàn)、雷達(dá)檢測等先進(jìn)技術(shù)手段,及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種問題并實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制。
3 隧道施工技術(shù)管理的現(xiàn)狀及對策
3.1 隧道施工技術(shù)管理的現(xiàn)狀
(1)施工技術(shù)管理理念落后。目前在企業(yè)界有這么一種理念:三流企業(yè)賣技術(shù)、二流企業(yè)賣服務(wù)、三流企業(yè)買管理,由此可見管理的重要性,目前來說,我國相關(guān)企業(yè)在施工技術(shù)管理方面只注重單純提高技術(shù),而忽視了提高施工技術(shù)管理水平,技術(shù)管理水平的高低對施工技術(shù)也有著重要的影響。目前國際普遍的做法是輸出施工技術(shù)管理和歷年,并通過巡回講學(xué)、參與項(xiàng)目管理、宣講團(tuán)的方式來輔助技術(shù)管理的提高。
(2)施工技術(shù)管理沒有達(dá)到精細(xì)化管理水平。目前,業(yè)內(nèi)許多項(xiàng)目在建設(shè)過程中,作業(yè)指導(dǎo)和施工交底不夠詳細(xì),存在粗放的特點(diǎn),“橫向沒有到邊,縱向沒有到底”是經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象,由此就不能真正發(fā)揮技術(shù)管理的指導(dǎo)作用,這樣一來,施工質(zhì)量和進(jìn)度就主要靠施工隊(duì)和協(xié)作隊(duì)伍的經(jīng)驗(yàn),施工技術(shù)管理沒有體現(xiàn)出應(yīng)有的作用。
3.2 改善隧道施工技術(shù)管理現(xiàn)狀的措施
隧道施工技術(shù)管理的關(guān)鍵在于加強(qiáng)現(xiàn)代管理水平,做到精細(xì)化管理和人性化管理并重,具體來說要做到以下幾個(gè)方面:
(1)要有盯的精神。隧道施工技術(shù)必須保證符合相關(guān)安全和技術(shù)規(guī)范,符合施工技術(shù)方案,并確保質(zhì)量、成本、安全和進(jìn)度控制的可靠性和滿足相關(guān)要求。在實(shí)際施工中,對任何一個(gè)方面都要保持長期堅(jiān)持不懈的緊盯,不僅要盯方案、盯過程,還要盯問題、定細(xì)節(jié),確保各個(gè)方面都達(dá)標(biāo),及時(shí)解決發(fā)現(xiàn)的問題和隱患。在技術(shù)管理架構(gòu)中,要設(shè)有機(jī)械、試驗(yàn)、測量、內(nèi)業(yè)、安全和地質(zhì)等各專業(yè)的工程師,并明確分工和責(zé)任,充分發(fā)揮各專業(yè)的作用,相互協(xié)同,達(dá)到效率最大化。
(2)要有超前意識。隧道施工具有工序復(fù)雜、牽涉問題千頭萬緒的特點(diǎn),所謂牽一發(fā)而動全身,因此,在施工之前,對于可能遇到的問題、困難和技術(shù)難點(diǎn)等,要提前做好準(zhǔn)備,并做好預(yù)防措施,制定相關(guān)解決方案;在施工過程中,要有預(yù)警方案,保證提前或及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題,并有效解決,避免施工時(shí)的倉促。例如,在施工之前,要對隧道的詳細(xì)地質(zhì)、地形和地物等情況進(jìn)行調(diào)查,全面掌握施工信息,并指導(dǎo)施工的進(jìn)行。
(3)樹立“核查閉合”的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。在隧道施工過程中,要總體把我現(xiàn)場的各種情況,充分利用觀察、檢查核試驗(yàn)等多種手段對施工工藝的效果、預(yù)留孔洞、接口、實(shí)體質(zhì)量等進(jìn)行復(fù)核和檢驗(yàn),確保滿足預(yù)期效果,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行整改。這樣,在施工前可以預(yù)想到各種可能發(fā)現(xiàn)的問題,在施工中把握細(xì)節(jié),并注重過程方面的控制,施工后進(jìn)行有效核查,如此形成一個(gè)閉環(huán),將各種問題控制在可迅速應(yīng)對并有效解決的狀態(tài)。例如,在測量環(huán)節(jié)實(shí)行雙檢制,現(xiàn)場放樣測量和項(xiàng)目部測量復(fù)測相結(jié)合,一定施工程度后精確隊(duì)進(jìn)行復(fù)測,這樣形成測量工作閉環(huán),保證施工測量工作的有效和完整。
參考文獻(xiàn):
[1] 毅. 隧道施工技術(shù)管理初探[J].科技資訊,2011(30).
隧道工程施工是交通工程建設(shè)和鐵路建設(shè)的一個(gè)重要組成部分,在道路施工建設(shè)中有著重大的意義。隧道工程一般工程量比較大、施工條件惡劣、工作集中等特點(diǎn),而且隧道工程施工具有很高的風(fēng)險(xiǎn),對于技術(shù)條件的要求非常高,同時(shí)還具有很多不確定因素的存在。是一種特殊的工程建設(shè)項(xiàng)目。越嶺隧道應(yīng)進(jìn)行較大范圍的方案選擇,進(jìn)行全面的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,選擇在地質(zhì)條件較好的地段穿越。沿河傍山隧道,其位置宜向山側(cè)內(nèi)移,避免一側(cè)洞壁過薄產(chǎn)生偏壓。選擇隧道位置時(shí),應(yīng)注意洞口位置和有關(guān)工程的處理,一般宜采取“早進(jìn)洞,晚出洞”原則。當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)與水文地質(zhì)條件、地形地貌條件、氣象條件,一般而言是隧道方案主要考慮的問題。另外,還有工程的難易程度、經(jīng)濟(jì)、工期要求,甚至還有政治、經(jīng)濟(jì)、軍事與地區(qū)發(fā)展都有關(guān)。
1 公路隧道施工技術(shù)
1.1公路隧道施工需做好施工方案的制定
在公路隧道施工之前,施工人員需制定科學(xué)的施工方案,根據(jù)隧道所處的地理環(huán)境選定科學(xué)的施工方案。隧道進(jìn)出口的明洞段根據(jù)地形、地質(zhì)情況全部采用明挖法施工,然后進(jìn)行洞頂截水溝的砌筑,避免雨水對洞門的沖刷,然后進(jìn)行洞頂仰坡的掛網(wǎng)噴錨護(hù)坡作業(yè)。進(jìn)出口洞口加強(qiáng)段的圍巖采用正臺階法開挖,必要時(shí)留核心土。初期支護(hù)采用 Ф25 自鉆式中空注漿錨桿、噴射鋼纖維混凝土、鋼拱架進(jìn)行。IV 類圍巖段采用全斷面光面爆破開挖,洞身按新奧法設(shè)計(jì),采用復(fù)合式襯砌,初期支護(hù)采用 Ф25 中空注漿錨桿、噴射鋼纖維混凝土進(jìn)行。初期支護(hù)施工中采取短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測,各施工工序緊跟,不能脫節(jié),加強(qiáng)圍巖監(jiān)控量測和超前地質(zhì)預(yù)報(bào),確保施工安全。
1.2 公路隧道施工技術(shù)
1.2.1 洞口施工
施工人員在洞口段采用邊坡、仰坡自上而下分層開挖,施工機(jī)械以挖掘機(jī)為主,盡量不采用爆破,保證不擾動原地層;洞口場地用裝載機(jī)輔以推土機(jī)整平壓實(shí);遇堅(jiān)硬石質(zhì)地層人工鉆眼爆破,運(yùn)輸采用自卸車,挖方棄往指定的棄碴場。洞口段開挖將充分考慮洞內(nèi)施工需要,修建供水、供電設(shè)施及材料堆放場地和機(jī)械停放場地,合理布置。邊仰坡防護(hù)、邊仰坡開挖按設(shè)計(jì)坡度一次整修到位,并分層進(jìn)行邊仰坡掛網(wǎng)噴錨防護(hù),以防圍巖風(fēng)化,雨水滲透而坍塌。以穩(wěn)定邊仰坡。刷坡防護(hù)到路基面標(biāo)高。隧道洞門在進(jìn)洞施工正常后,適時(shí)安排施工。綜合考慮地形地質(zhì)條件及洞口美化等條件。進(jìn)洞施工前,先將洞外排水系統(tǒng)做好,再行進(jìn)洞,以防對洞門造成威脅。明洞拱、墻與洞內(nèi)相鄰的拱、墻襯砌時(shí),應(yīng)同施工連成整體;洞門及洞口附近的排水、截水設(shè)施應(yīng)配合洞門施工盡早做好,并與洞外排水系統(tǒng)連通,以免地表水沖刷坡面。洞門仰坡和邊坡宜在進(jìn)洞前刷好,坡度的施工允許偏差為 5%;洞口土石方宜采用控制爆破施工,不得使用集中藥包爆破,以免影響仰邊坡的穩(wěn)定。
1.2.2 隧道明洞施工
明洞邊墻基礎(chǔ)必須置穩(wěn)固的地基上。遇有地下水時(shí),須將地下水引離邊墻基礎(chǔ)。凹形地段或外墻深基部分,施工時(shí)本著先難后易的原則,可先開挖、砌筑最低凹處,逐步向兩端進(jìn)行,以利用施工查明基礎(chǔ)情況。邊墻基礎(chǔ)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,核對地質(zhì)承載力是否與設(shè)計(jì)要求相符。若地基承載力不足時(shí),可考慮采用沉井基礎(chǔ)或挖孔樁基礎(chǔ)進(jìn)行地基加固。明洞開挖采用全部明挖法,若施工需要或工程師要求,也可采用拱上明挖拱下暗挖法進(jìn)行開挖施工,但無論哪種方法開挖,均實(shí)行爆破藥量控制。明洞開挖前,預(yù)先做好洞頂防水、排水設(shè)施,防止地面水沖刷而招致邊坡、仰坡落石、塌方。內(nèi)模采用定型鋼模板,外模和擋頭板模板采用定制的木模加釘鐵皮,擋頭板內(nèi),外弧線在現(xiàn)場按實(shí)際比例放樣后,精確加工。泵送混凝土灌注,灌注時(shí)其模板支撐必須牢靠,防止跑模造成砌襯侵入限界。施工人員在進(jìn)行拱圈施工時(shí)拱架一般在立柱上架設(shè),立柱基底堅(jiān)實(shí),若在松軟路肩上,則設(shè)縱向臥木,并將各立柱縱向聯(lián)結(jié)成整體。拱架采用特制大跨度鋼拱架,組合鋼模安裝拱部內(nèi)模。
1.2.3 隧道洞身開挖
開挖和二次襯砌可同時(shí)施工,控制工期的作業(yè)為開挖初期支護(hù),二次襯砌不控制工期。開挖及初期支護(hù)每循環(huán)進(jìn)尺 3.0 m,每循環(huán)作業(yè)時(shí)間 25 h。開挖和二次襯砌可同時(shí)施工,控制工期的作業(yè)為開挖初期支護(hù),二次襯砌不控制工期。開挖及初期支護(hù)每循環(huán)進(jìn)尺 4.0 m,每循環(huán)作業(yè)時(shí)間 24 h。每天進(jìn)度 4.0 m。隧道洞身穿過 III、IV 類圍巖,根據(jù)圍巖類別分別進(jìn)行爆破設(shè)計(jì),為避免對圍巖的擾動和對地表的影響,采用微差松動爆破技術(shù)施工。施工人員需要做好爆破的準(zhǔn)備工作。理論和實(shí)踐證明,炸藥爆速對爆破質(zhì)點(diǎn)震動速度有直接影響,爆速越高,爆破產(chǎn)生的震動越大,綜合該隧道的地質(zhì)特點(diǎn),選取用爆速低于 3 000 m/s 的乳化炸藥。為實(shí)現(xiàn)微差爆破采用國產(chǎn)Ⅱ型系列非電毫秒雷管(15 段)。爆破震動與同段齊爆的炸藥用量密切相關(guān),采用非電微差起爆技術(shù),不但控制單段雷管的起爆藥量,又能有效地控制每段雷管的起爆時(shí)間,使爆破震動波形不成疊加。這樣既能保證巖石破碎達(dá)到理想爆破效果,又能消除爆破震動的有害效應(yīng)。在掏槽眼,掘進(jìn)眼、底眼或周邊眼中,每段起爆藥量較大的段別雷管,間隔時(shí)差設(shè)計(jì)為 200 ms,即跳段設(shè)置。可使爆破震動速度降低 30%。隧道爆破的掏槽眼是爆破成敗的關(guān)鍵,也是產(chǎn)生最大震動的部位。工程中采用直眼掏槽,Ⅳ類采用楔形掏槽。為了減小震動、飛石,保證洞內(nèi)初期支護(hù)及作業(yè)安全,采用降震設(shè)計(jì),堵塞長度不小于 20 d(d 為炮眼孔徑),并保證堵塞材料質(zhì)量,避免飛石溢出,降低噪聲,減弱震動。放出開挖斷面中線水平和斷面輪廓線,根據(jù)爆破設(shè)計(jì)圖標(biāo)出炮眼的位置。符合設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行鉆孔,再按炮眼布置圖檢查合格后裝藥連線爆破。爆破后由專人進(jìn)行清理危石,檢查開挖面和襯砌地段,如發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情或隱患,應(yīng)采取措施及時(shí)處理。
1.3 公路隧道施工中支護(hù)和防排水技術(shù)
在公路隧道洞身開挖施工完成后,施工人員需要進(jìn)行科學(xué)的支護(hù)工作,以保證隧道內(nèi)的安全。然后需要進(jìn)行防排水施工。隧道施工防排水,其施工綜合性強(qiáng)、技術(shù)難度大,也是施工的一道關(guān)鍵工序。結(jié)構(gòu)防水是根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、隧道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法和使用要求等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,采用“防、排、堵相結(jié)合”的綜合治理原則。關(guān)鍵處理好施工縫、變形縫等薄弱環(huán)節(jié)的整體防排水方案,確保隧道不滲漏水。在隧道中設(shè)置中心深埋水溝排泄地下水,中心水溝的頂部標(biāo)高位于凍結(jié)線以下,充分利用地溫,以防止水溝中的水流凍結(jié)。明洞段襯砌采用外貼防水層防水,頂面回填粘土隔水層。洞身段二次襯砌與初期支護(hù)之間采用橡膠防水板與土工布復(fù)合防水層防水,環(huán)向透水軟管集引水經(jīng)由縱向排水管、橫向引水管將水引到中心水溝中排出。施工縫、變形縫、沉降縫均設(shè)中埋式橡膠止水帶止水。洞內(nèi)兩側(cè)布置排水邊溝,將路面水排出洞外。隧道中心水溝出水口采用保溫包頭。洞門上方設(shè)置截排水溝,截排地表水。
2 結(jié)束語
綜上所述,公路隧道施工的新技術(shù)和新工藝不斷涌現(xiàn)。公路隧道施工人員需要及時(shí)采用新工藝結(jié)合工程所處地質(zhì)條件進(jìn)行科學(xué)、高效的施工。通過科學(xué)的施工技術(shù)利用來保證工程建設(shè)的質(zhì)量和提高施工的效率。
參考文獻(xiàn):