隧道工程的施工范文
时间:2023-12-15 17:29:59
导语:如何才能写好一篇隧道工程的施工,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
随着公路隧道建筑规模的扩大,隧道规模越大技术也相应复杂。与过去一般公路隧道在设计、施工和运营管理方面均有质的差别,这带给公路隧道建设者的是机遇更是挑战。隧道工程隐蔽性大,未知因素较多,作业空间受限,工序间干扰大,作业单一循环性强,地质条件复杂多变,管理难度大。
一、隧道工程施工特点
1.隐蔽性大
隧道竣工后,只能见其外观,而内部的光爆效果,初期支护的喷砼、锚杆、钢格栅、钢拱架、防排水的环向水管、防水板、中心水管、二衬厚度等全部被隐蔽。因此,隧道工程的质量其本质就是“内实”,也就是说,要把隐蔽工程的质量做到实处,不留后患。
2.工序复杂
在有限的空间内要完成钻孔、装药、爆破、出渣;初期支护的喷砼、锚杆施作(钻孔,安设锚杆);防排水的环向水管安设。中心水管的开挖、安设,防水板悬、边沟施作,二衬的施作、垫层施作……等工序交叉作业并造成工序之间的相互制约。
3.工序的循环性
从开挖:钻眼――装药――爆破――通风――出渣;初期支护:初喷砼――钻锚杆孔――安设锚杆――复喷砼;二衬台车定位――浇筑砼……各工序的周而复始的施工,形成了隧道施工的循环性。
二、工序施工方法
(一)初期支护施工
1.超前小导管施工
制管:超前小导管系用外径为50mm,壁厚为5mm热轧无缝钢管加工成长500.将钢管一端加热锻成锥头,另一端焊上钢箍,留400mm作为止浆段,然后沿管壁四周钻四排注浆孔,各排孔位互相错开,间距150mm,孔径8mm。
钻孔:按设计环向间距以紧靠开挖面的钢支撑为支点先定出孔眼的位置。外插角从钢支撑外侧钻孔,孔深500,小导管纵向间距:中导320,左、右洞250。
安装导管注浆:成孔后用高压风清孔,安装小导管后用牛角泵压注30号水泥浆,注浆压力为0.7MPa~1.0Mpa,达到压力时持续15分钟停止注浆。
2.系统锚杆施工
一般隧道采用的的锚杆有两种:中导洞和进出口成洞面临时支护用Φ22螺纹钢砂浆锚杆,左、右洞用Φ25中空注浆锚杆。锚杆按设计长度加丝口长,下料后用套丝机套出12长螺纹。在初喷砼后用红漆按设计间距梅花形布置,点出锚杆孔位。用风动凿岩机垂直岩面钻孔。成孔后用高压风清除孔内碴屑,砂浆锚杆在注浆后插入锚杆,安装垫板、螺栓;中空锚杆是安装锚杆后注浆,注浆压力为0.5~1.0Mpa,终压为2.0~2.5Mpa.砂浆锚杆注30号水泥砂浆,中空锚杆压注30号水泥浆。锚杆安装后三天内不准敲击锚杆头,也不准悬挂重物。
3.钢拱架施工
(1)现场制作1:1胎模平台一套,并放设1:1钢模试拼大样。截割下料,将切割好的型钢放在1:1胎模上,固定后用乙炔焰加热达到一定深度后,均速起动胎模千斤顶,将型钢压制成型。
(2)各单元的接头板有两种型式:钢拱架与中隔墙的连接是在连接单元的一端焊上A3钢板,与预埋在中隔墙的钢板双面焊接,各单元之间的连接采用U型钢之间一定长度的搭接并用连接件压紧。将加工好的各单元构件放在大样台上试拼,轮廓误差不大于3cm,钢拱架平放时,平面翘曲应小于+2cm。用经纬仪和水准仪准确量测型钢拱架,在隧道法线方向的位置与高程,用红油漆准确标注拱顶、拱脚和边墙等控制点位置,设置足够的定位锚杆。
(3)对超挖较大部位,用浆砌片石镶补,拱或墙脚有虚碴或不稳定时,清除松碴,用砼填平,再用槽钢沿纵向铺设,确保钢拱架脚稳固。安装锚杆后喷3厚钢纤维砼,安设拱架,单元间按设计连接,并与定位锚杆锁脚锚杆焊接在一起,钢架与喷层之间空隙,用骑马垫塞紧。
(二)洞身开挖
1.中导洞开挖
在成洞面临时支护完成后,按中导洞开挖轮廓线挖槽,初喷砼后嵌入首榀钢格栅拱架,与洞外所立的钢格栅用纵向钢筋连成整体,挂钢筋网后喷射砼形成洞口棚架,以首榀钢格栅为支点,按超前小导管环向间距以10°外插角向钢格栅外侧打入小导管,注浆4h后进行中导洞开挖。中导洞开挖循环进尺0.5~1.2m,开挖成型进行中线、水平检查,符合设计要求后立即初喷5厚20号素砼。下台阶先挖中槽,两边各留上宽1米,下宽2米土台,然后左右错进开挖两边,接长支护至导坑底部。
2.左、右洞开挖
在中墙砼达到设计强度的70%以后进行,采取两台阶分步平行开挖,上台阶从拱脚至拱顶,含整个拱部。为站人施工方便,上台阶分两步开挖:先挖环形导坑,后挖中核,中核至拱顶高度1.6m~2.0m.台阶长5m~10m,上台阶开挖的土方用人工翻至下台阶再用装载机配合汽车运弃。下台阶开挖先挖中槽,外侧边墙留上宽2m,下宽4m的平台。中槽掘进5m~8m,跳槽开挖边墙,马口槽宽2m,净距3m。仰拱随同边墙马口一起开挖,符合设计尺寸后立即初喷5cm厚砼,施工边墙部分锚杆,接长钢支撑至中隔墙,喷射砼至设计厚度,形成封闭的环形支护。仰拱开挖连成一衬砌节段长度应及时浇筑仰拱,加强对围岩的支撑。
(三)二次衬砌
1.中隔墙施工
开挖中隔墙基础,绑扎在钢筋房内弯制成型的隔墙钢筋,预理左、右洞钢支撑接头钢板。主洞环形排水盲沟、纵向排水管。立模、模板采用特制大块钢模,每次立模长度为9m,模板规格与正洞台车和模板一致,加工两节段模板。采用外拉内顶办法加固模板,采用泵送砼一次浇注每段隔墙。对顶部与中导洞临时支护相接触处要充塞密实。砼中掺加早强剂,砼具有早强、缓凝高流态性能。当强度达到2.5Mpa后可以拆模。拆模后立即养护,养护14天。
2.左、右洞二次模注衬砌二次衬砌施工在围岩变形基本稳定后进行
初期支护经处理至表面无明显的渗水、漏水无突出的锚杆头、钢筋头及表面平整后,再铺设环向排水盲沟、纵向排水管、横向排水管,再铺设土工布、EVA防水板。绑扎钢筋房中加工成型的钢筋,预埋设计的各种孔、管、线、件。
三、小结
随着隧道工程施工技术的长足进步,施工方法层出不穷,针对特定的隧道工程,如何选择科学合理的施工方法,也是施工单位综合能力的具体体现。采取科学、合理的施工方法不但能够化解因地质条件的变化和对地质认识能力的不足所带来的风险,而且还能够锻炼队伍,提高企业的管理水平,增强企业抵抗风险的能力。
参考文献
篇2
关键词:隧道工程施工;影响因素;监理;控制要点
我国的交通事业在近年来快速发展起来,公路建设不仅关乎到民生,还是推动国民经济增长的重要支柱。为了促进区域经济发展,很多地区克服了地理环境限制建设公路,隧道工程是其中的重要施工环节。隧道工程往往处于地理环境非常复杂的区域,包括地质条件和地形等等,都不具备公路建设的条件,就会采用隧道工程施工技术。隧道工程作为大规模的工程,不仅施工技术多而且复杂,对专业技术也具有很高要求,特别是隧道工程环境中存在诸多的影响因素,就必然会使得隧道修建中产生各种质量问题。为了保证施工质量,根据隧道工程实际需要将监管措施制定出来是非常必要的。
1隧道工程施工所具备的特点
1.1隧道工程施工具有隐蔽性。隧道工程属于是隐蔽性的工程,隧道工程施工也必然带有隐蔽性的特点。施工中,往往可视面只有一个,其他的施工都是隐蔽性的,这就必然会存在很多难以预见的状况。即便工程施工中留下隐患,也难以及时发现,也无法做出判断。
1.2隧道工程施工具有动态性。隧道工程所在环境往往地址环境复杂而多变,施工中,这种变化必然会产生各种偶然因素,导致施工设计与施工现场不相符合。这就说明,对隧道工程进行设计,不仅要进行施工现场勘察,还要对当地的围岩状况充分了解,以使得隧道设计具有动态性,以便于施工现场条件产生变化时便于对初始设计进行修改。
1.3隧道工程施工具有风险性。隧道工程施工所在区域往往环境条件恶劣,多数的施工都是在山洞中或者在地下展开的。即便是在同一个环境空间中展开作业,也会对各个作业环节的技术要求有所不同,包括掘进技术、支护技术以及通风技术等等,都要根据施工实际需要进行选择,保证各个施工环节之间密切相连,这就必然会使施工环境局促,而且不同的施工技术之间相互干扰,其中必然会存在风险因素[1]。另外,隧道施工中,恶劣的环境条件对施工人员会产生不良的心理影响,还会造成生理问题。特别是隧道施工所在区域的地质条件多变,缺乏稳定性就必然会存在风险,使得隧道施工中随时都有危险事故产生。
2隧道工程施工中所存在的影响因素
2.1影响隧道工程施工的人为因素。隧道工程施工中,人是最为活跃的因素,也是缺乏稳定性的因素。要对隧道工程施工以有效控制,就要对施工各个环节所存在的安全隐患予以详细分析,将具有针对性的控制措施制定出来,用于施工中发挥管理作用。参与施工活动的工作人员要对施工中的基础性工作予以控制,基于此分析各种干预形式。由于施工中会存在见利忘义的现象,即施工人员从个人利益出发而忽视了工作中所应履行的责任,就会存在施工管理程序调整的问题,这必然会影响隧道施工质量。
2.2影响隧道工程施工的硬性因素。影响隧道工程施工的硬性因素包括材料因素和设备因素,贯穿整个的隧道施工过程。隧道工程施工质量的重要衡量标准就是材料。要确保施工材料符合相关规定,就要对影响材料质量的各种因素进行考虑[2]。这些因素往往是导致材料问题的重要影响因素,也是影响隧道工程质量的基本因素。隧道工程施工中,施工设备是不可或缺的,也是施工安全管理中的主要对象。要对施工设备进行控制管理,就需要施工人员重视设备检查工作[3]。但是,由于施工人员忽视了设备的日常保养工作,就必然会对隧道工程的施工造成负面影响。
2.3影响隧道工程施工的技术控制措施。隧道工程施工中,采取科学合理地技术控制措施是保证施工质量的关键。但是,进入到具体操作中,就会受到多种因素的影响,导致技术控制措施难以发挥作用,通常会体现在施工程序改变或者对施工程序作出调整,这就必然会对后续的施工造成不良影响。要在隧道工程施工中做好技术控制工作,就要对各种影响因素进行分析,提出科学有效的干预措施,以使得技术控制发挥时效性。
3隧道工程施工的监理控制要点
3.1隧道工程施工中开挖现场的监理控制。隧道工程施工对开挖现场会存在超挖和欠挖的问题,监理人员进行开挖质量检查要按照有关技术规范中所规定的内容进行。对于欠挖现象,如果岩层完整,衬砌的强度以及结构都不会扰,当岩石抗压强度超过30兆帕,个别地方的欠挖幅度要界定在0.1平方米以内,隆起量不超过5米。包括隧道的拱顶低于1米的位置以及墙角都不可以欠挖,以避免因此产生危险事故。对于超挖现象,在隧道工程施工技术规范中已经明确规定。由于围岩地质环不同,对超挖也会有所不同要求。
3.2隧道工程施工中锚喷支护的监理控制。隧道工程施工中,锚喷支护是不容忽视的。监理人员验收隧道工程的过程中,要根据隧道工程施工的实际情况制定验收方式,并提前通知施工方[4]。对于隧道工程施工中的每一个施工环节都要进行验收,验收合格后才可以开展后续工作。在验收锚杆施工质量中,要注重检查锁角锚杆。在验收注浆施工中,监理人员要高度重视这道工序,因为这道工序不仅技术难度大,而且对注浆的程序也有严格要求。
3.3隧道工程施工中喷射混凝土的监理控制。隧道工程施工中喷射混凝土的过程中如果出现疏漏,不仅会产生裂缝,甚至会出现渗水现象,对施工造成不良影响。监理要对喷射混凝土施工严格把关,要求施工人员采用先进的技术措施,以使隧道工程质量有所保证[5]。
3.4隧道工程施工中仰拱的监理控制。隧道工程施工中,仰拱是重要的施工部位,关乎到整个隧道的稳定。如果仰拱施工存在质量问题,就会影响到上部结构的稳定性,特别是墙角与仰拱之间的交接部位,需要做好清理工作后进入到施工环节,以避免由于该部位存在杂质使得仰拱不牢固而产生不均匀沉降。
结束语
综上所述,隧道工程施工中对施工技术有很高的要求,主要是由于隧道工程属于是隐性工程,存在质量隐患很难发现。这就需要对隧道工程施工中可能存在的影响因素进行分析,针对技术方法进行探索,并采取符合施工实际的监督管理控制措施,以避免施工中产生质量问题,确保隧道工程施工顺利展开。
参考文献
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[4]张景珍.浅谈地铁隧道工程施工管理[J].建筑工程技术与设计,2015(10):189.
篇3
1.1出碴运输的控制
首先要做的是出碴方式的比选工作,根据隧洞的断面、长度、坡度、洞口场地和弃碴场等实际情况综合考虑出碴方式,是无轨运输还是有轨运输,甚至皮带运输等方式。并根据出碴方式合理配置出碴设备,一般选取马力大、载重能力强、污染小的机械设备,特殊设备可以考虑到厂家定制。
1.2开挖掘进的控制
首先要做的是开挖掘进方式的比选工作,根据隧道断面尺寸、围岩情况、开挖长度、施工工期等实际情况综合选取掘进方式,是机械开挖、钻爆开挖或人力开挖等。一般隧道工程施工钻爆开挖较普遍:①要做到选择合理的开挖方法,全断面法、台阶法或者导坑超前法等;②要根据围岩情况、断面尺寸、循环进尺等合理确定炮眼的直径、长度、平面布置、装药量的大小、起爆的顺序等;③要根据炮眼的数量、深度、围岩情况合理选择钻孔机械,主要有气压和液压两种,气压多选用风腿凿岩机,机动性强灵活但需配备钻孔台架,液压多用于大型钻孔台车,钻进速度快、精度高,但有时会受现场场地的限制。选用风腿凿岩机要考虑钻孔台架分层的设置、钻机布置、钻孔任务划分等,最终要做到炮眼与风枪相对应,钻孔任务分配均匀,提高利用率,减少钻进总时间;④要完善隧洞的高压风进洞方案,选取合适的压风机和送风管道,确保满足前方掘进施工的要求,并保持相当的掘进效率,满足进度要求。
1.3初期支护的控制
尽早采取支护措施完成开挖断面支护闭合使围岩稳定。①严格采用初喷混凝土的湿喷工艺;②要优化喷射混凝土的配合比设计和原材料质量的控制;③选取合适的喷射混凝土机具,严格控制初喷混凝土喷射时间;④研究开发应用二次喷射混凝土施工技术,压缩和综合利用钻孔时间加快进度。
1.4施工供电的控制
长大隧道必须考虑高压电进洞的方案,隧道工程施工必须提前考虑并制定专项的供电方案,重点要注意的是在满足施工用电需求的前提下压缩和减少高压进洞转换时的时间控制,综合利用铠装电缆和优化线路转换线路的设置减少转换时间。
1.5施工通风的控制
综合考虑施工隧道的长度、出碴方式、运输车辆等多种因素,选取最适应的、最经济的通风方式,并能将污染的空气稀释到允许标准的范围内。①通风机械设备选型和施工方案同时进行,根据通风方式、通风距离、需风量的大小、风管的大小等合理选择通风机型号,单级轴流式、双旋轴流式和射流风机等;②源头控制,采取湿式凿岩、水压爆破、洒水降尘等在源头减少空气污染;③过程控制,施工中实时监控隧道中空气的氧气含量、粉尘浓度、有害气体浓度、温度和噪声等各项指标,评价作业环境质量,积极修正通风方案;④加强通风设施管理和日常维护,设置专门的通风管理小组,配备专业的技术人员、通风工人及检测人员,加强管路维护,及时维护、更换破损部件减少管路漏风量。
2隧道施工技术保障
2.1人员的保障
严把用人的质量关,选派施工经验丰富的管理人员及技术人进行隧道工程的施工管理。①严格落实技术责任人制度,指定专人全面负责隧道施工技术;②选派有隧道施工经验的技术人员,要求必须能对掌子面围岩的类型进行准确的判识,而不是照搬设计图纸。③选取一流的施工队伍并进一步强化内部管理,施工人员必须经培训考核合格后才能上岗作业;④严格技术交底制度,逐级逐层的交底都要落到实处,必须保证施工技术交底培训交到作业层,必须使所有参与施工的人员熟悉掌握施工方法和原理及注意事项。
2.2开挖方法和工艺的保障
严格坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”原则和“先勘探,后开挖”的指导思想。①根据掌子面的围岩状况,结合地质剖面图,针对不同级别的围岩合理选择开挖方法和工艺,全断面法、台阶法、CD法、CRD法、侧壁导坑法等;②严格超前支护工艺质量,保证隧道安全顺利通过,杜绝为了眼前的蝇头小利而偷工减料,否则会引发重大安全事故,从而造成施工进度停滞和巨大的财产损失。
2.3超前地质预报和监控量测的保障
①超前地质预报能够及时的发现前方不良地质情况从而为隧道开挖、支护、优化施工方案提供依据,并为可能发生的灾害性事故提供提前准备和应急预案演练时间;②充足监控量测的数据可准确的反映开挖段地层稳定性的变化规律,监控量测的数值是隧道安全稳定的最直接、明显的反映,能准确的分析出支护的效果,可以确定施工仰拱和二衬的最佳时间,并能根据反馈信息及时调整施工方案和支护参数,并能及时提供围岩和衬砌的最终稳定信息;③监控量测不能仅仅局限在隧道内部,在隧道的线路上方地表的监控量测也是必不可少的,要综合考虑各方面因素,更能保障隧道施工安全顺利进行。
2.4安全质量的保障
建立专门的安全、质量检查监督生产保障体系,分级负责、全员参与,确保隧道施工的质量和安全,以质量保速度,以安全保速度。
3隧道施工组织协调
3.1依据隧道工程掘进、钻眼、爆破、通风、出碴、支护等施工作业工序,合理划分各工序独立的作业工班,并根据各工序的施工时间及循环时间的长短合理安排各工序作业工班的班组数,要做到隧道工程24小时连续施工。
3.2严格控制各工序的作业及交接时间,做到“不超时”、“零交接”
①依据隧道掘进、钻眼、爆破、通风、出碴、支护等施工作业的每个循环时间,通过理论计算和实践考核,确定每个工序的最合理时间,把每个循环的作业时间分成各个工序的时间段,每个工序精确到分钟,确保“不超时”、“零交接”;②严格执行施工作业工序的交接制度,制定专门工序交接单,现场施工作业的管理人员、技术人员、作业人员和工班长互相监督签任,加强工序交接管理;③配备辅助施工生产的辅助设施,每班配备对讲机、接送车等及时保持沟通联系,保证人员及时快速的到位避免耽误和浪费各工序的转换时间,做到各工序“零交接”,从而提高每个工序施工的作业效率。
3.3完善隧道施工通讯、调度、监控、预警系统
①洞口设置专门的调度和监控室,配备齐全的通讯、调度、监控、预警设施,每个工人配备专人识别卡,外来检查人员要登记后才能进洞,洞口施工告示牌(显示屏)实时反映洞内施工作业工序、施工人员、工作状态等;②隧道施工通讯、调度、监控、预警系统专人负责,值班室24小时值班,遇到突发事件及时汇报处理。③俗话说的好“隧道、隧道,出碴、进料”,有了完善的通讯、调度、监控、预警系统和经验丰富的管理人员,能及时的协调和组织,大大减少了施工的相互干扰,保证施工进度的正常进行。
3.4建立健全行之有效的隧道施工考核奖罚激励机制
①合理的界定隧道施工进度计划,综合考虑施工条件、内部条件和外部条件等各方面因素,制定切实可行奖罚考核的基准,使奖罚制度真实起到激励作用;②完善隧道施工考核奖罚激励机制的实施办法,要和隧道施工的质量和安全相结合,不能盲目的一味的追求进度牺牲安全和质量;③考核奖罚的范围要广,不能只局限于隧道施工人员,要扩大到项目的负责人员,并考虑在一定的经济奖罚外和职务的升迁挂钩,领导带头切实落实考核奖罚激励机制。
4结束语
篇4
关键词:4台阶9步开挖法;二次衬砌;监控量测
0前言
随着社会发展步伐的不断加快,公路隧道建筑规模不断扩大。公路隧道工程向全国各地不断延伸,各地区的地形复杂状况,对施工技术提出了更为严格的要求。在公路隧道浅埋施工中,若施工技术选择不科学、针对性不强,则会使工程质量问题频发,延误工期,给施工单位造成不可估量的损失。以实际工程为例,探究隧道浅埋地段施工方案的选择及施工工序,以便提高施工效率。
1工程基本情况
某公路工程隧道总长度4928m,采取单线隧道建设模式,工程隧道里程为DK140+198~DK145+126m,隧道设计时速160km/h,其中DK144+433~DK144+502m段为特殊地段,地质状况特征表现为沟谷浅埋段,该地段地下水丰富,沟水流量平均在13000~15000m3/d。施工路段建筑房屋集中,而且地表有公路通过。图1所示为浅埋段纵断面图。施工单位通过细致、全面勘察,最终得出此地段土质分布松散,稳定性偏低,洞身地下水发育,为中等富水区,洞身部位使用型号为直径60mm中管棚进行超前支护,预注水泥-水玻璃双液浆,全环设置为16型的钢架结构,各个钢架结构应保持一定的距离。地表部位采用直径70mm钻孔进行注浆加固,以提高施工的有效性,确保工程按期、保质完成。
2选取合理的施工方案
施工中考虑到DK144+433~DK144+502m地段的特殊地质情况,在隧道开挖前主要采取的是注浆加固方式,在线路左右两侧15m区域都需进行注浆处理,待注浆工作完成后使用型号为M10水泥砂浆及时封孔,恢复到原地貌。在实际施工中,受到当地居民的阻挠,给地表加固方案的顺利实施造成重重阻碍。处在这种两难的局面下,采取加强隧道支护参数来实现隧道的安全施工(1)隧道开挖中会占据一些居民的住宅,施工单位与居民达成共识,通过赔偿的方式,来补救居民的损失,确保开挖工作的顺利开展。施工人员还需对地表与村民房屋进行监测,如实掌握地质状况,以便能够积极应对。(2)通过计算将原有管棚进行更换,并对钢架之间的距离进行有效调整。
3技术措施
3.1结构受力分析检算
(1)荷载计算。考虑到施工地段的特殊性,因此在荷载计算时除了要进行水平压力值,而且垂直压力值也必须进行计算,以提高计算的精确性。(2)结构计算。施工人员首先需对结构体进行受力分析,其次按照围岩级别以及地质状况,以破损阶段理论为基础进行结构计算,最终明确设计参数。
3.24台阶9步开挖法
4台阶9步开挖法主要是基于3台阶7步开挖法为准则所进行的新型开挖模式,各部位的开挖与支护顺着隧道纵向错开,采取平行推进的方式进行施工。施工具体流程:首先将隧道断面分为4个台阶,采取分步的方式进行开挖,借助大管棚进行护顶工作,开挖中应注意各台阶之间应保持一定的距离,同一台阶左右工作面要交互错开,其次进行平行流水作业。施工控制有5个要点。(1)为了提高技术人员的技术水平,确保施工各个阶段顺利实施,在施工初期,建筑单位应组织所有人员进行岗前培训,施工中的安全因素要让每个人员铭记在心。施工单位在工程开始前要对所有的工作人员进行相关培训,让他们对工程内容有一全面的了解,尤其是施工中的关键环节更应引起足够的重视。在施工中应严格按照相关要求进行有效施工,将安全常驻心间,不做危险的行为,确保工程顺利竣工。(2)隧道开挖过程中应对围岩缝隙结构情况进行全面分析,了解围岩的稳定性状态,根据调查结果对施工方案进行及时调整,严禁盲目施工。(3)在实际开挖过程中,应根据各个地区岩体的特征明确中部拉槽的长度与宽度,尽可能防止边墙位移现象的发生。在围岩稳定性符合要求的基础上可将核心土撤离,以加快施工进度[2]。(4)严禁在边墙马口部位对称开挖,应相互交错进行开挖,而且要预留一定的距离。(5)台阶长度进行严格控制,要便于机械操作,一般控制在4m左右为宜。
3.3洞内大管棚小导管施作
洞身拱部设置有型号为直径108mm的大管棚,管棚之间的环向距离为40cm,每环为20根。可事先对洞内进行扩宽开挖,这样可方便大管棚作业的顺利实施;在实际开挖前应将I16型钢架制作完成,待洞室施工结束后,施工人员便可进行断面钢拱架的安装工作。由于浅埋地段的特殊性,可选取偏心锚杆钻机跟管施作Φ108(外径)mm×6mm(壁厚)大管棚,可大大增强施工的效果。
3.4规范监控量测
在隧道施工管理的众多内容中现场监控量测也是其中必不可少的环节,一方面可为施工提供一定的指导,确保各个阶段顺利实施,另一方面也能及时预报险情,杜绝不安全事故的发生。根据庙子沟浅埋地段的地质状况,采取地表量测与洞内量测相结合的方式进行监控。3.4.1洞内观察
(1)对已施工区段以及开挖工作面两部分进行观察,开挖工作面的观察工作主要在开挖结束后进行,观察内容要全面,不仅包括工作面的稳定性状态,而且还包括地表岩石状况等,若地质情况较为稳定,无异常变化时可一天进行一次观察,将观察结果进行全面记录。(2)在观察中一旦发现地质条件异常,应在第一时间采取有效措施加以解决,并持续观察,直至处于稳定状态后,可每天进行一次观察。(3)全部施工完成的区域每天必须进行至少一次的观测,观察的主要内容有锚杆、喷射混凝土等情况是否与规定要求相吻合。
3.4.2对洞外的地表情况也应进行细致全面观察
(1)拱顶下沉与周边收敛量测。结合实际情况,选择同一断面位置对拱顶下沉与周边收敛量进行监测。量测频率见表1,表1中B为隧道开挖宽度。(2)地表下沉量测。在地表测点与拱顶下沉的同一横断面位置设置观测点,这样可准确测量出地表下沉量。(3)测点布置。选择同一水平断面设置拱顶下沉与地表下沉位置,按照测量结果最终选取4条水平测线作为开挖地段[3]。(4)整理资料与数据统计。由于现场量测受各方面因素的影响,比如温度、地质环境等,所获取的数据必然存在一定的离散性,所以应对所获取的数据进行处理,寻求支护系统的受力变化特征,初步判断围岩与初期支护系统的稳定性高低。将所得出的数据经过汇总后上报给专业技术人员进行分析,并绘制成曲线图,以帮助工作人员正确分析现场施工情况,对存在问题部位及时加以改进,提高施工效率。
3.5防排水施工
施工前,需对初支面上残存的水分进行清理,以避免残存的水分对二次衬砌造成侵蚀等不良现象。由于地下水较为丰富,在初期支护工作结束后喷射混凝土表面会有一定的水分渗出,这时施工人员需先将事先设置的半圆管进行引流,使水分有效流出,待水分全部流出后,使用砂浆对出水口进行涂抹,提高其密实性。此外还可使用防水板进行焊接铺挂,每条焊缝应>15mm,而且防水板表面无其他异常现象。严格按照一定的流程进行作业,并使用钢筋卡进行有效固定,提高其防水性能。
4结束语
隧道工程中浅埋地段实施上述施工技术后,取得了显著成效。通过对方案进行优化设计,对原有的设计加固方案进行改进,大大提高了工程进度。采用2台钻机同时工作,在短时间内完成了管棚施工任务。考虑到地层较为松散等特征,施工中采取4台阶9步法进行开挖,提高了施工的安全性。施工中采取的二衬施工法,有效解决了地表水下渗等问题,提高了工程效率。经过全程监测,未发现地表房屋有下沉或者开裂现象。
参考文献
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关键词:隧道工程 地质不良地段 新奥法
中图分类号:TU471.6 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)03-(页码)-页数
在翻阅了许多的书籍之后,得出一个解释,施工中的不良地质就是指那些存在的不利土层,容易侧滑的边坡,高应力的地层等对地质有着严重影响的状况,这些状况的产生不仅是对施工的难度加大,也是对人员生命安全的危害,如果遇到这类的事件我们将采取相应的措施进行弥补。
1.可能出现的不良地质地段
在我国公路及铁路建设之中,要连接两地,必须在中间建立起联系,铁道的建设并不是十分畅通的,经常要遇山开洞、遇水搭桥,这些也都存在有不良地质。在隧道施工中,经常遇到的是土质为含水量大的地质,使得施工中软弱围岩的受力达不到承载的要求,有时是黄土地层,也有时是溶洞、断层、流沙地段以及瓦斯溢出地层。不同的情况有不同的施工方法。在工程开工之前,必须详细的勘探施工区域的地质情况,掌握足够的水文地质资料,作出相应的设计。在开工初期还要对现场的情况再次复核,准备好相应的物资、机械、技术,对于施工的方案作出详细的规划,技术人员作出合理的施工组织设计,并上报审核,待审核通过后方可进行施工。还有一点容易忽视,但是十分重要的步骤是提前做好相应的应急预案,在突发事件发生的同时,能够及时作出响应。
2.地质不良地段的施工技术
在隧道的开挖中,新奥法使用的概率十分之高,它摒弃了传统方法的复杂,不仅解决了费时、费力、费钱的弊端,还在时间和效率上得到了很到的提升。当遇到地质不良地段,最为优先考虑的就是新奥法。新奥法是一种支护手段,在开挖阶段,使用高强混凝土喷射结合锚杆支护相结合,在此之中,锚杆发挥其性能上的优势,柔性的特性可以很好的与围岩紧密的粘合在一起起到了保护作用,它的柔性也在一定程度上发挥出很大的优势,不同于刚性构件,它在一定程度上允许围岩有一定量的变形,使其不会产生附加应力,杆件上的力也传递出去,从而达到更好的稳定围彦的作用。在顺序上,新奥法与传统隧道的施工方法也存在很大的差异,严格按“超前探测、超前支护、短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤量测”的工艺要求进行施工,具体的顺序是提前进行开挖,这时候用早强混凝土和锚杆作第一次的支护,等到混凝土到达强度后再作第二次支护,很短的时间内,支护就能达到要求的强度,这样做的目的是有效的保证了围岩的稳定,不会受到二次破坏,这样的施工方法对围岩的扰动也是最小的,有效的降低了隧道塌方事件发生的概率,顺利的通过地质不良地段,保证了人身和财产安全。因此,这项技术才会受到很广泛的使用。
当不良路段中有大量的地下水时,我们队支护有着不一样的要求,首先要对地下水发育充足的地域进行人工引排水,在喷射混凝土前,要铺设一定的防水材料,尤其在接缝处(伸缩缝、沉降缝、变形缝、施工缝)填塞防水材料,这样方可继续喷射混凝土。在喷射后,在混凝土中埋设管道,其中包括纵横向排水管和横向排水管道,使得在水分多余的情况下,结构内部的水能够排除,定期还要疏通管道,以便内部的水及时排出,减小水对结构承载的影响。
还有种特殊的情况发生在不良路段施工中,就是遇到瓦斯溢出地层。我们知道,瓦斯易燃,在施工中虽然很少出现明火,但是机械的运转和电路的因素,极易产生火花,对施工带来很大的危险。在此我们也要做出相应的安排。首先对于该区域由专业的人员进行瓦斯含量检测,当测得的数值超过安全值时,就必须采取措施,如爆破的方式。按照爆破的相关规定埋置炮眼,确定所有炮眼中的雷管都爆炸后才可以使用鼓风机吹30分钟以上,将内部的烟雾吹出后,再次测量内部的气体,当瓦斯浓度小于 1%,二氧化碳浓度小于1.5%后,技术人员才可以进入。这也是第一项工作,在之后的施工中,还要不断的对隧道内部的瓦斯气体进行数值检测,一旦气体再次回到危险水平,还要作出相应的处理,我们也必须在结构内部设置瓦斯预警装置,一旦数值不符合要求,系统会自动报警,并且切断所有电源,以保证施工的安全。
如果遇到不良施工地段,具体表现在的土质强度要求不足,施工中还可以考虑换填的方法。在隧道开挖后,底层往往呈现松软现象,这也极易发生塌陷,对于隧道后期的路基铺设十分不利。在考虑加强土质强度后,就可以采用换填的方法。在异地取其他符合条件的土质,用这样的土质来置换不良土质,以保证路基的承载能力,这项内容最主要的注意事项是合理的安排施工现场的闲置土的堆放,及时的将置换出的土质运送出去,切不可影响施工现场的行车、行人安全。
我国地域广阔,在北方施工还因考虑冻土的存在,在低温冻土的区域一般采用的是螺旋钻机开挖的方式,这样的方法是对周边土层伤害最小的方法。在开挖以后及时浇筑混凝土,这样浇筑必须在很短的时间内完成,以免混凝土结冰,浇筑完成后要在混凝土表面铺上一层保温隔热层,使得混凝土尽早达到设计强度。等到混凝土的强度达到75%以上时,可以进行拆除模板,同样要格外的小心,以保证在拆除过程中不会因为温度低,模板有一定程度的变脆而受到损坏。
3.结语
遇到不良地段的施工时,对施工组织要求格外的严格,要求所有在工地上的施工人员必须佩带安全帽,严格按照施工现场安全用电规程的要求,进行施工现场电力设施的布置和使用。在充分考虑了不良地段给施工带来不便的同时,我们要做出相应的预案,来保证施工安全顺利的进行,在文中也详细介绍了施工中常用的新奥法的施工顺序和施工范围,也简单的拿工程中常出现的状况进行了分析,对这些情况也提供了一些应对方法和施工技术,这些都是为了保证施工正常运行作准备。
参考文献
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关键词:隧道工程;塌方;预防;措施
Abstract: in the geological bad location build tunnel, often encounter DongDing surrounding rock up, lateral sliding wait for a phenomenon, even happen serious accidents such as roof caving, these phenomena in construction, called landslides. Landslides threat, that life safety construction delay period, the more unstable surrounding rock. So in construction should prevent the occurrence, happened to collapse in a timely and accurate after treatment, reduce the harm of landslides.
Keywords: tunnel project; Landslides; Prevent; measures
中图分类号:U455 文献标识码:A文章编号:
一 塌方产生因素分析
塌方一般是由于地质不良、设计定位不当、施工方法不正确等原因引起的。穿越断裂褶皱带,穿越严重分化的破碎带、堆积层等都容易产生塌方。地下水往往也是重要因素,地下水丰富易造成塌方。
(1) 地质因素。地质条件是造成塌方的基本因素。隧道工程属地下工程,地质情况千变万化,施工过程中受各种不可预见的地质现象及地质构造的影响巨大。水利工程隧道施工受多变的地质条件影响,如遇到地下水、岩溶、断层破碎带、高地应力、岩爆、瓦斯、偏压浅埋、膨胀土等条件,使施工难度大,安全性差;而且隧道开挖跨度大,防水要求高,加之受勘查水平及其他很多相关因素的制约,这些无疑加大了隧道的施工难度和塌方事故产生。
(2)设计因素。水利工程隧道施工设计方法当前主要有工程类比法、理论计算法及现场监控法等,这些方法又以工程类比法运用得最为广泛。在设计过程中若对围岩判断不准或情况不明,从而设计的支护类型与实际要求不相适应,也是导致施工中产生松驰坍塌等异常现象的原因,而且设计中的地质勘查周密详尽与否也是造成施工塌方事故产生的诱发甚至主导因素。
(3)施工因素。施工是引起塌方的直接因素,由于对地质情况掌握不够,从而选择不合适的施工技术(如不恰当的急于进洞、炸药用量过多、支护不及时不牢靠、围岩暴露时间过长、爆破方法选择的不恰当等),或选择了不合适的围岩情况的施工方法(如本应小断面开挖,结果采用了大断面开挖法,或应先拱后墙法,而采用了先墙后拱法等),并且又未采取其他补救措施,则会造成围岩塌方,甚至由于塌方处理不当也会造成再次塌方或引起更大的塌方。
二、塌方预防措施
对于塌方应以预防为主。防止塌方是保证安全施工和快速掘进的关键,因此施工人员必须从思想上引起足够重视,施工前根据设计提供的地质勘探资料,实施超前地质探报技术,制订切实可行的施工方案。施工过程中,随时观察和监测有无异常,仔细研究岩体和地下水变化规律,不断修正和完善原设计方案。
(1) 勤观测。在施工过程中,随时观察和量测现场工程地质及水文地质变化情况,研究变异规律,据以制订施工对策,在地质构造复杂地段,埋设YST型钢丝收敛计,及时预报岩体稳定情况。
(2) 短开挖。岩性不良地段,严格控制进尺,紧跟作业面一次支护快速衬砌,多打孔,少装药,放小炮,保证断面规整,为初期支护创造条件。
(3) 强支护。及时支护是消除塌方的重要手段,强支护是预防塌方的主要措施,施工中利用小导管注浆、长管棚、格栅拱等进行强支护。
在隧道的施工中,必须使用正确的施工工艺。目前的隧道施工一般采用的是新奥法施工,但在各个环节上,又各具特色。在遇到岩体破碎软弱时,其放炮药量必须严格控制,要尽可能的减少对围岩的扰动。开挖断面尽可能的小,超前支护必须强化,支护类型必须满足强大地压的需要。钢拱架支护除该锁脚描杆外,还要保证支架不下沉。同时要用挂网喷浆及模筑砼及时把开挖隧道的拱顶、拱墙予以封闭,借以增大支护承载力,保证隧道顺利向前掘进。
三 常见塌方的处理方案
隧道一旦发生塌方情况,施工单位应当按规定程序分级上报有关各方,并按塌方处理应急预案第一时间控制现场,快速撤离人员、机械设备,避免伤亡事故发生。现场监理应当积极参与塌方原因分析和调查,掌握详细情况,并督促施工单位保护好施工现场,防止事故扩大。塌方发生后,施工单位应积极组织业主、设计、监理、检测、专家组等各方到场,分析塌方原因,制定处理方案,监理方要对塌方前情况进行详细说明,并提出明确的处理意见,方案确定后应认真监督落实,加强监控。塌方处理方案主要遵循以下顺序:首先对塌方后方进行必要的加固处理,防止塌方不断扩大,影响后方安全,其次根据塌方特点制定处理措施和方法,第三是制定塌方前方的施工方案。塌方处理过程中,需要加强监控量测,掌握围岩变形特征,以不断改进处理方法和措施。
塌方大小是由塌方体规模及补给状况决定的。不同类型的塌方,要选择不同的处理方案,某些情况还需要几种方案综合处理。现对几种常见的塌方形式提出如下处理方法(见表1)。
表1塌方处理的主要方法
四结束语
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1新奥法施工工艺
我们所说的“新奥法”,其英文缩写为“NATM”,系对由奥地利工程专家所设计的新公路隧道施工工艺的行业称谓。此施工工艺依托于目前的隧道工程施工技术和岩石力学学术基础,实现了锚杆与喷射水泥混凝土之间的完美结合,而且把它运用到隧道施工的围岩支护过程中,并且实施针对围岩形变过程的监测与调控,最大限度地利用围岩自身负载功能的隧道施工流程。当利用新奥法进行公路隧道的工程建设时,其能够表现出很多优越性,比如在隧道建设初期开始挖掘时,不但只产生很小的岩层松动及沉降,给周边岩层带来的振动作用亦非常小,对挖掘工作面的现状维持能力强,使整个作业进程具备很高的安全性,可以切实地控制好施工进度。另外,此工艺还有较大的适用范围。为了充分利用此施工工艺的长处,一定要编制出科学有效的施工程序,任用技术精湛的工程管理人员,提高工程监理人员业务素质,且聘用工程专家实施建设工地就地精确指导,方可切实地实现运用效果。
2新奥法施工工艺在公路隧道建设中的运用过程
2.1采用新奥法施工工艺实施隧道围岩的固定支护
随着作业工作面开挖进程的延续,隧道围岩的结构应力分布及承载力程度必然产生持续性的变化以至于发生大幅度地重新布局,故一定要实施好对现有围岩的固定支护,切实保障围岩在撤掉承载后不致于丧失支撑强度。而为了达到构架承载的需求,允许围岩发生一定幅度的位移及形变,进而在曲面开凿后产生需要的拱模作用,最后构成拱力环绕应力区域布局。在此基础上,亦必须细致监控围岩的位移产生速度,防止因为围岩的快速位移引发围岩结构松驰。所以,特别注意要依托新奥法工艺实施隧道围岩构架的保护性支护。当实施围岩支护作业时,第一要注意先利用锚喷实施前期支护过程。当进行二次支护时,利用模筑水泥混凝土实施多层重合衬砌。然而锚喷围岩支护是靠喷射水泥混凝土、钢筋网状喷施水泥混凝土及锚杆组装而成的一款支护架构。喷射水泥混凝土系将加入速凝剂的水泥掺合料依托水泥喷射机及高压水融合,且在高压空气的催动下把它喷散到岩层表面,进而迅即凝固定形。进行围岩支护施工时,倘若围岩状况较好,此时需将喷射水泥混凝土过程当做对围岩支护的主导模式,而且再依托锚杆实施配合固定过程;在围岩状况不好的条件下,就要把锚杆当做围岩支护的主导方式,而且把它和喷射水泥混凝土、钢筋网状喷射水泥混凝土等方式配合运用。在对隧道围岩进行支护时运用新奥法的锚喷支护工艺,其特点是把围岩当做支撑构架的主体因素。所以,在二次砌衬支护时,基本是把它当做末期围岩的装饰面及荷载的支撑,所以,在实施二次砌衬支护实施之前,一定要对围岩的形变幅度、前期支护和隧道附近条件等展开整体性估量和评判。然而,不管是属于前期支护类型还是长久支护类型,均需利用薄壳型的柔体构架,以便在防止和降低衬砌发生形变的基础上,再尽量抑制挠曲开裂或折断。当运用新奥法施工工艺做隧道围岩保护性支护时,一定要关注隧道岩石的软硬性能,主要是由于施工隧道岩石的软硬直接决定着利用新奥法支护的不同方式。当处于软岩地层时,隧道下部地层薄,离地表较近,从而不具备承受二次分布的应力负载,况且上部土层施予较高的重量压力,其没有能力抑制施工产生的形变。所以,在进行软岩隧道支护时,如果选取柔性支护模式,即很有可能产生意外隐患,万一卸支过快即可引发坍塌后果。相对于柔软散碎围岩所浅盖着的隧道来说,绝不能运用硬岩隧道施工的新奥法模式,也就是说,不但要切实抑制好围岩所发生的形变,而且绝对禁止只进行一次性的柔性模式支护,必须在低下岩层中实施提前固化措施,且运用具备足够强度的手段实施提前保护性支护,以便能够切实保障它具备较佳的自身承载能力,最后实现稳固的目标。
2.2利用新奥法施工工艺强化隧道开挖作业过程的监测公路隧道建设的安全监测过程系整体隧道工程利用新奥法施工工艺建设的关键环节,依托对施工过程的实施监控测量,可以真正地把握住围岩的稳固性能、支护构架的应力分布及支护构架
产生形变的力学转化过程,进而更恰当地选择支护和衬砌的时间节点,以便使整体工程质量满足设计要求,切实保障整体隧道工程的安全性及良好的稳定性。所以,在隧道施工开挖作业之后,施工单位一定要实施好下面两项工作内容:
(1)针对不稳定的隧道围岩要及时实施支护过程,对于稳定性较好的围岩应确保支护的即时性,并及时地进行混凝土的喷射支护,逐一加大喷层的厚度,并添加相应的钢筋网和锚杆。初次衬砌混凝土喷射之后,应及时对喷层进行变形监测。
(2)初期支护结束之后,由于其变形相对稳定,因而应加设模板,并进行二次混凝土的衬砌。而新奥法的特点就在于集施工监测、力学计算以及经验方法等于一体,因而整个隧道的勘察、设计、施工等环节反复交叉融合,所以应在对地质进行初步调查的基础上,结合经验方法或数学计算对其进行预设计,确定支护参数,并在施工时做好监控测试系统的布置,在开挖围岩和支护过程中对其稳定性和支护现状有一个全面的认识,并通过得到的这些信息对其支护作用和稳定性进行间接的描述,再将其反馈到施工过程之中,从而更加科学有效地确定开挖方案以及各项支护参数。
2.3应用新奥法施工工艺进行隊道的开挖施工
隧道开挖的方法很多,如矿山法、盾构法,掘进机法等,但爆破手段都是不可缺少的。依据爆破效果来说,优先采用光面爆破。光面爆破是利用岩石抗劈裂能力低的特点,通过采用縮小周边眼间距、严格控制周边眼方向、限制装药量、正确设置起爆顺序等措施,来避免周边眼以外的围岩受到破坏,达到预定效果。光面爆破可控制超欠挖,减少出渣量,节省衬砌混凝土量,从而加快施工进度,降低成本。
结语
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关键词:隧道工程防排水系统组成结构关键技术
根据相关的统计资料表明,在我国现有的隧道工程中,有将近百分之七十的隧道或多或少的存在渗漏的问题。隧道工程是一个地下工程,如果在设计和施工的过程中没有妥善的处理好防排水问题,将会对未来的运营产生巨大的影响。因此,在隧道工程施工的初期,就应严格规范操作,确保防排水系统的完善。
1、防排水系统的指标和设计原则
防排水工程的指标包括施工阶段对地下水的控制、结构物的防水和提高结构物的耐久性。它的设计原则主要是指在结合支护设计的情况下根据实际的情况采取“防、排、截、堵”等综合的治水措施,从而完善防排水系统。其中“防”是指衬砌抗渗和衬砌的防水;“排”是指排除衬砌背后空隙及围岩里的积水,从而减少衬砌背后渗水事故的产生。
2、现代常用的防排水办法及其组成结构
若渗水具有侵蚀性,将会对衬砌和其它的设施产生腐蚀,路面积水也降低了轮胎和路面的摩擦系数,在寒冷的地区,还将会冻胀顶拱和损坏墙面。因此在隧道施工时,必须严格按照要求施工防排水系统。当今较为常用的防排水方法是复合式衬砌法,其组成结构分为防水系统和排水系统。
防水系统主要是将防水板和土工布布置在初期支护和二次衬砌之间,与二次衬砌中的工作缝、施工缝和沉降缝处的止水条或止水带形成有机完整的防水系统。排水系统包括顶拱和侧墙的环向弹簧盲管、侧墙趾部纵向排水管、横向排水盲管及中央排水管等几部分,地下水的整体流程便应运而生。水的具体流程是从围岩到环向弹簧盲管,然后到纵向排水管,之后到达横向排水管,中央排水管,直至水流通过洞外出水口流出隧道外。防水系统和排水系统一防一排,有效的保证了隧道的干燥。
3、防排水系统施工的关键技术和要点
隧道的防排水系统不仅要处理好防水系统,排水系统也同样重要,防而不排,排而不防这两种极端都是不可取的,只有两者兼顾,综合防排,才能收到良好的效果。因此防排水系统主要的施工技术包括防水层铺设的关键技术和排水系统的技术要点两个方面。
3.1防水层铺设的关键技术
隧道的防水层一般使用具有高强度和耐腐蚀性的板材,主要铺设于初期支护和二次衬砌,在施工时通过将这些板材拼接,构成密闭或者半密闭式的防水系统。因为多为人工施工,因此很容易产生问题。要避免这些问题的产生,就要在施工中注意以下几个方面:
(1)岩壁要保持圆顺。在凸凹比较明显的部位即边墙矢高与弦长之比不大于六分之一,顶拱矢高与弦长之比不大于八分之一的地方要先修葺凿平,然后进行铺设,锚杆在外面的需做好防护处理。
(2)防水板的处理。防水板的施工处于初期支护和二次衬砌之间,作业点距前方爆破点应大于150米,距二次衬砌作业面大于20米。在铺设的时候要用绳扣固定,松紧适宜,并且不宜直接使用钉子,而固定的间距也有相应的规定,一般为距拱部0.5m-0.7m,侧墙1.0m-1.2m。环状铺设的时候,搭接宽度同样有规定,一般应该为10cm。在整个的铺设过程中,要保证防水板的顺滑,每次铺设的长度应根据二次衬砌的进度来定,特别要注意接缝处的情况,否则很容易造成局部积水,造成水压增大,甚至冻胀,破坏防水层。
(3)板材的焊接。焊接的温度应控制好,一般PVC板材在130℃-180℃之间进行,PE板材在230℃-265℃之间进行,其接头处不能产生气泡,空隙。在焊接之前应做好必要的处理,保持焊接处的清洁。
(4)处理好二次衬砌中的缝隙。二次衬砌之前应系统的检查一遍,检查局部是否有破坏,如果有破坏的情况,应先尽快处理,再进行二次衬砌施工。在工作缝、沉降缝和变形缝中设置橡胶止水带或者止水条,止水带的固定不应使用钉子或钢筋。在浇筑的过程中还应防止位置发生变化,可在止水带的底部用混凝土振捣,使其成为真空地带,防止水流的形成,同时还应防止尖锐物刺破。发生刺破时,应该及时修复。
防水层的处理是关系到隧道安全的主要因素,也是保证外界水分不能侵入的屏障,防水层处理得好,隧道工程的质量就有了很大的保证,因此在施工的过程中,要严格按照设计的要求,紧抓质量,确保隧道工程的安全。
3.2排水系统的技术要点
防水层的铺设对于隧道工程的安全有着极大的作用,同样排水系统的严格实施对于隧道安全同样意义重大,因此在排水系统施工的过程中要注意以下几点:
(1)弹簧盲管的处理。对于弹簧盲管,在安装的时候应在两端有10cm的留白,使其在纵向排水管对接时有充分的空间。断头部位紧贴纵向排水管的梅花眼,用防水板在接口处半包围扣紧。环向弹簧盲管安装过程中不应有中断的现象,在紧贴岩壁的情况下保证其铺设的连续性。
(2)横向排水管在施工的过程中应留有不小于2%的倾角,形成一定的坡度以利于排水。横向排水管在与其他管道的衔接上应使用二级连接,保持严密性,否则很容易产生漏水的现象。
(3)中央排水管的施工应注意温度的控制,其接口处一般用沥青或者橡胶垫圈密封,出水口应采取必要的保温措施,以避免冬天结冰时,妨碍水流的顺利排出。
4、结语
隧道工程的防排水系统对于隧道工程的安全有着十分重要的作用。在施工前期应制定好合理的施工方案,施工过程中严格按规范进行,严禁敷衍了事,保证我国隧道工程的耐久性、安全性、经济性,充分发挥隧道工程在交通运输的重要作用。
参考文献
[1] 王建宇,胡元芳.对岩石隧道衬砌结构防水问题的讨论[J].现代隧道技术,2001.38(1):20-25.
篇9
关键词:灌浆法;公路桥梁;隧道;施工
中图分类号:X734文献标识码: A
引言
在我国经济高速发展的今天,公路桥梁隧道作为重要的交通运输承载体,为我国经济发展提供了便利的交通运输条件。伴随公路桥梁工程的数量的不断增加,工程质量问题也是不断发生。为了保证道路桥梁畅通和人们的出行安全,对那些出现问题的交通路段及时进行维护加固是非常有必要的。所说的灌浆法就是科学合理的利用气压、电气化学或者液压的原理,天然的裂缝或者因人为因素产生的孔隙把一些能够固化的浆液注入其中当中,以达到纠正建筑物偏斜、防渗堵漏以及加固强度的目的。从灌浆法的加固目的而言,它可以使得地基土的不透水性增加,防止边坡护岸和桥墩的冲刷,能对整治坍方滑坡更加有效,使得地基土的承载能力得到提高,起到地基加固的作用。从这一点上来说,在桥梁隧道施工中灌浆法有着非常高的利用价值,其在桥梁隧道中的施工与设计有哪些主要问题需要引起桥梁隧道施工人员的重视,下面做一简单分析。
一、工程灌浆方法定义及其目的
灌浆法指的是通过利用液压和气压或者电化学原理,然后在比较高的灌浆压力的作用下,将一些可以固化的浆液注入至不同介质的裂缝中,以达到改善地基的物理和化学性能。通过灌浆加固可以让水泥以及其他的浆液通过渗透、充填以及压密扩展来形成浆脉,进而达到形成浆柱体的目的。浆柱体形成后,便可以通过与压密的地基进行进一步的合成以此形成复合地基,它们之间会进行相互的作用,进而达到控制沉降和提高地基承载力的目的。具体说来,灌浆的目的为(1)防止渗透,保证桥梁和隧道的渗流量,提高桥梁隧道的抗渗透力,降低道路桥梁的孔隙压力,进而提高道路桥梁的质量。(2)能够起到堵漏的目的,可以有效地封堵住孔洞,进而起到堵截流水的目的。(3)加固的目的。灌浆法可以有效提高岩土的力学强度以及变形模量,此外,还可以有效地恢复混凝土的结构并能够有效保证建筑物的整体性,以达到保证施工质量的目的。(4)可以有效治理建筑物的偏斜。通过灌浆法可以使已经产生了不均匀的沉降建筑物得以恢复至原来的位置,从而减少建筑物的倾斜度。
二、公路桥梁隧道施工中所出现的问题分析
(一)裂缝
裂缝是混凝土结构最常见的病害,公路工程也是如此。产生裂缝的原因大多就是混凝土浇筑过程中产生的温度裂缝、收缩裂缝:桥墩不均匀沉降产生的裂缝:预应力混凝土桥梁的裂缝多由于骨料不符合规范要求,含泥量过大或碱集料反应引起的裂缝:混凝土强度不足,振捣不密引起的混凝土碳化裂缝。这些都有可能产生裂缝,严重的会危及工程的使用。
(二)砂浆锚杆锚固力弱
桥梁隧道大量使用普通砂浆锚杆,这类锚杆在实际使用中存在着锚固力难以达到要求的抗拔力。对围岩的锚固效果自然不是很理想。究其原因有以下几点:第一,围岩在钻凿锚杆孔时,孔壁经扰动后,有一定厚度的松散层,虽经钻头冲击挤压后密实度有所提高,但旋转扰动不可避免地会使孔壁土体松动;第二,孔内注入砂浆时,向上倾斜孔无法填注密实,原因之一是无止浆装置。原因之二是注浆工艺的问题,即注浆结束后卸管时存在短暂的浆液泄露,使得锚杆体全长范围难以用砂浆填实;第三,砂浆与土体的粘结力比较差。这是由于土体颗粒间的胶结力差的原因所致,还有孔壁已扰动松散是另一工艺原因。
(三)砌浆脱落
砌浆在工程建设中具有很重要的影响。在公路桥梁隧道施工中,砌浆能够加固墙体的作用,提高墙面的稳定性,还能够起到墙体的美化。如果砌浆脱落的话,就会造成墙体失去了加固的作用,降低了稳定性,安全系数同时也会降低。
这些问题的产生,都是在公路桥梁隧道施工中常常遇到的问题,如果不及时解决和预防,有可能会造成工程的损坏,造成重大的安全事故。所以寻找解决方法至关重要。灌浆法作为一种成熟可靠的加固方法,可以很好的针对这些问题,进行解决。提高工程的质量。
三、公路桥梁隧道病害的治理措施
(一)隧道水害的治理
加强隧道内的水害治理,应首先查明水流形式和水的来源,以及查明地下水是还是裂缝水。当处于围易坍塌、岩破碎地段时,可采取直接向围岩内压浆的办法,当出现较大的涌水量时,可加强化学浆液固结采用的办法,然后再采用隔离措施。当围岩条件很好且水量不大时可以直接对隔离防渗技术采取。不能使得隧道排水沟的排水能力对地下水流量要求满足的时候,路面翻浆冒水,边墙渗漏严重,地下水位比底板、有可能引起土砂流失或仰拱的基面高时,可采取加大、加深排水沟的措施,地下水位降低,基底地下水得到排除,满足排水要求。做好隧道的防水层,目前主要有两种类型防水层,一种是采用套拱加固衬砌新增完善的排、防水方案,一种是在衬砌表面直接增加防水涂层。当原衬砌外有一定的净空空间,且有结构补强需要,可增加套拱,在原衬砌层外与套拱之间新作防水卷材与纵向排水、环向系统,这样可取得良好的整治效果。
(二)隧道冻害的治理
隧道施工时采用弹性防水材料。并使能在本地区最低气温时保持良好弹性,当冻融结束后,弹性性能不变,从而起到抗冻防水的作用。在混凝土拌合物中加入适量引气剂,在混凝土内部产生大量密闭、稳定和均匀的微小气泡,分散了毛细管渗水通道,从而提高了混凝土的抗渗能力,减少内部水分并降低冻害发生几率;微小气泡还可提高混凝土抵抗变形的能力。在隧道地下水丰富区段采用局部注浆的方法,使浆液材料凝固后充满围岩的节理,防止水在裂隙中的流通。
(三)一些特殊情况的处理
桥梁隧道灌浆施工往往并不是一帆风顺,很多施工过程中都可能遇到非常规的操作情况,也就是说特殊情况,这就需要我们采取特殊的措施以解决,保证最终的施工质量。例如,在回填灌浆进行时,在下方灌浆孔,若灌浆回填时因为出现意外中断,就会造成灌浆孔堵塞,为了防止这种情况发生,首先须操作工人做好准备工作,尽量防止其施工过程中中断,若无法避免地发生了中断,一定要尽快恢复灌浆,中断时间不要超过分钟。在灌浆的过程中,要防止大量吸浆的现象发生,这种情况可能导致桥梁隧道的衬砌部位发生渗漏或变形,此时,要及时停止灌浆操作,查明原因,待浆液凝固后再对灌浆恢复,要保证恢复时灌浆速率小,并防止发生其他意外,注意观察。
四、灌浆法加固技术在路桥隧道中的应用
(一)灌浆方案的设计及准备
灌浆操作之前需要做的前期勘测和计算准备很多,详细的准备操作是后期灌浆是否成功的关键,也是灌浆质量的决定因素。其中,具体前期操作包括当地的地质考察,灌浆法的合理选择,前期灌浆实验,灌浆法相关参数的设计与计算,修改确定灌浆整体过程。需要计算和提前确定的参数包括:灌浆法相关标准,根据不同工程选择相应灌浆材料,同时确定相应的灌浆范围,灌浆范围受灌浆半径,钻孔面积以及灌浆材料的流动性影响。另外,灌浆法在公路,桥梁,隧道中有不同的应用方式,比如,若底层强度较低,则可以采用压密灌浆法;若需要处理的是硬质土层,则可以采用劈裂灌浆法;若处理的是砂砾层,则可以采用渗透灌浆法。以上灌浆法可以针对不同施工环境,灵活选择处理,也可以组合使用不同的灌浆方式以达到最优效果。总结来说,影响灌浆效果的有灌浆材料的配比设计,灌浆的操作顺序,灌浆的方式方法。
(二)灌浆施工工艺
灌浆法加固公路桥梁基础有着固定的工艺流程,包括钻孔、安放浆管并立即堵住孔口,搅拌浆,过滤备用,灌浆,等待凝结并在凝结之后进行封孔。
选取直径为89mm的钻头钻孔,当钻头进人勃性土中后用导管保护壁孔,使用捞沙筒取沙成孔,钻入豁性土中。花管外壁包裹软橡皮防止泥沙进人花管。灌浆量要符合设计深度,采用纯压力灌浆的方式,自下而上直至灌满基础,施工结束之后立即进行封孔,24h之后检查,若浆液凝结不够饱满需要采取补浆措施。具体施工参数参见表1。
表1灌浆技术参数表
现象,较天然未开挖状态增加了65%;隧道山墙处的位移为4.31mm,方向向右,位移特征明显,较天然工况下增加了390%。说明隧道围岩偏压增加,隧道变形裂缝将进一步发展。进一步验证了:随着滑坡稳定性系数的降低,隧道衬砌结构受偏压作用和应力集中现象越来越明显,从而造成隧道变形破坏。
结束语
当下,桥梁隧道施工灌浆法有了比较广泛的应用,而且同时有了较快的发展。这种方法较过去传统的加固方法要先进的多,一是省去了人工挖洞的时间与费用,二是二次换填减少了的施工工程,施工质量坚固得到确保。可以说,这种方法,即具有更好的可操作性,也节约了费用。随着运输建筑业也有了快速发展,建筑行业的不断发展,也得到了提升灌浆法技术,研究人员要坚持不懈地研究,努力创新,拓宽思路,以满足施工要求。
参考文献:
[1]林早华.探究灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2014,08:91.
篇10
关键词:隧道工程;施工;工序质量;控制
Abstract: with the development of modern tunnel tunnel construction quality control concept and the deepening of the research, the modern tunnel project construction quality management work is headed in advance, pay attention to quality management and control the affair mainly focus on quality management the direction of development, pay attention to avoid the acceptance by the circumstance such as rework mainly occur. Pay attention to each working procedure quality of the construction of the acceptance of cohesion and ensure the working procedure, security tunnel project construction quality. This paper discusses the tunnel project construction process quality control during construction and ignore several procedure control the quality.
Keywords: tunnel project; The construction; Working procedure quality; control
中图分类号:U455 文献标识码:A 文章编号:
现代经济的快速发展促进了我国公路铁路运输事业的发展,同时也对其建设施工行业起到巨大的推动作用。 作为公路与铁路工程中的重要组成部分,隧道工程施工质量的控制与管理一直以来都是施工企业管理工作的重点,其对工程施工质量有着重要的影响,对隧道工程竣工使用安全有着重要的影响。 随着现代隧道技术的不断发展以及隧道施工质量控制理念研究的深入,现代隧道工程施工质量管理工作正朝着注重事前 、事中质量管理与控制为主质量管理重点的方向发展,避免注重验收结果为主造成的返工等情况发生。 注重每一工序的施工质量验收保障各工序衔接的舒畅,保障隧道工程施工质量。
一、 隧道工程施工过程的质量控制
隧道工程施工过程的质量控制主要集中在施工过程的各个质量控制点的控制与管理,同时还要注重所选施工技术的的质量管理工作,以此保障隧道工程施工质量 。在工程施工前,施工企业要根据技术较低文件以及工程实际情况等进行施工质量控制点的设置,并在施工过程中由现场技术人员以及质量管理人员对质量控制点的施工进行管理与控制保障工程施工质量。 根据现代施工质量管理理念,隧道工程施工企业需要通过建立质量控制点数据库的方式为保障控制点的设置奠定基础。 将同类工程质量控制点进行数据库录入,以便于后期同类工程施工质量控制点设置时进行参考,提高质量控制的效果与效率。 由于隧道工程的特殊决定了其施工过程质量控制要格外注意防水板的施工质量控制。 止水带的施工质量控制以及仰拱施工缝防水质量控制 。在进行防水板悬挂质量控制中根据要根据隧道设计进行悬挂的设计与施工管理。 在防水板悬挂施工前要对支护喷射混凝土进行测量,对欠挖部位要进行凿除;对不平处要进行找平;对外露锚杆头、 钢筋网头等进行切除并用水泥砂浆进行找平。 通过以上工作保障混凝土表面的平顺,为保障防水板悬挂质量奠定基础。 在实际施工中还要注重施工防水板的保护,避免由于搬运过程的磕碰等导致防水板存在质量隐患。 在进行防水板的焊接过程质量控制中,应注重焊接工艺的选择。 使用爬焊机进行防水板的焊接,自动形成双焊缝,保障焊接质量。 止水带的安装作为现代隧道施工的重要组成部分,其施工质量对隧道防渗水有着重要的影响。 其安装后要注重对其进行检查,防治混凝土浇筑过程中刺破止水带,对于发生割伤、 破裂 、接头松动或便宜的影及时进行修补与处理,保障止水带的防水功能。
在施工过程的质量控制中还要注重对混凝土喷射过程的质量管理,以混凝土材质检验为基础,喷射过程的技术参数控制为重点开展隧道施工过程质量控制,保障随到工程施工质量 另外在施工过程中除了对各项施工质量参数以及质量控制点进行控制外还要注重对施工设备操作的控制管理,减少施工设备操作不当对工程质量的影响。
二、 注重施工过程中工序交接的管理
隧道工程施工过程的质量管理工作还需要注重各工序完工后的交接工作。 在每道工序完工后由现场技术人员与质量管理人员共同对施工质量进行检验,检验合格后报请监理工程师进行现场检查,合格后填写工序交接单,方可进行下道工序施工,以此减少由于上道工序存在的质量隐患影响下道工序施工,有效保障了隧道工程的施工质量,保障施工企业的经济利益。
三、隧道工程施工中的易忽视的几道工序质量的控制
1、 止水带安装质量控制
在大丽铁路的隧道设计中,水平施工缝和环向施工缝, 采用止水带 ( 止水条) 防水工艺设计, 止水条施作比较简单, 这里不作叙述, 而止水带的安装相对较难, 在埋设水平施工缝处的止带时, 我们要求间隔 50~ 100cm 加一个 ф 6.5 盘条自制的钢筋卡固定止水带, 以防浇筑边墙身混凝土时垂直下坠的混凝土压倒止水带, 使止水带失效, 造成水平施工缝渗水。在埋设环向止水带时, 因验标不允许用钉子钉,同样采用 ф 6.5 盘条制成 L型钢筋卡, 将止水带和钢筋卡固定在端模板上, 拆掉模板时将止水带撬出来的方法, 确保了止水带安装的准确定位和质量。
2、仰拱施工缝防水质量控制
隧道工程在设计时, 一般未考虑防水措施, 施工时如果处理不慎, 将造成施工缝渗水, 给运营和维修带来麻烦, 特别是高速公路隧道对路面的要求更高, 如果路面渗水, 很可能造成行车事故。比如在楚大高速公路的大风坝隧道中, 因路面渗水湿滑曾造成公路巡警的巡逻车翻车事故。因此, 在施工时需要对防水成提出特殊要求:(1)除了规范规定的施工接缝处理方法处, 还要求仰拱施工缝(横向、 纵向)与铺底施工缝必需错开 50cm 以上, 监理工程师严格按按这一要求控制。通过这个简单的措施取得了较好的效果, 从大丽铁路开工至今已施工的 5km 隧道铺底来看, 无一处渗水。(2)中墙顶防水处理是双连拱隧道防排水的关键, 通过施工实践表明, 采取按两个单洞独立设置防排水系统更加合理可靠, 很好地解决了中墙顶渗漏水问题。 (3)引流堵漏。 对于滴水及裂纹渗漏处, 可采用凿槽引流堵漏施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度的沟槽, 埋设直径略大于沟槽宽度或与沟槽宽度相当的半圆胶管将水引入边墙排水沟内, 再用无纺布覆盖半圆胶管或防水堵漏剂封堵, 然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面。 (4)注浆堵漏。 对于渗漏严重部位, 可采用注浆堵漏施工方法。如在渗漏部位凿出一定宽度和深度(的凹坑, 清理混凝土渣, 并检查表面混凝土密实性, 从渗漏部位向衬砌钻孔, 其深度建议控制在衬砌厚度范围内, 埋管注浆, 其注浆浆液通过设计确定。
3、防水板的悬挂质量控制
现在的隧道设计, 一般均采用新奥法原理的喷锚构筑法, 开挖后先喷射混凝土施作初期支护作为一次衬砌, 然后铺设防水板, 再施作二次衬砌。对于防水板的铺设, 设计一般采用射钉枪打入水泥钉悬挂防水板, 但在实施过程中, 因初期支护喷射混凝土较薄, 且喷射厚度不均匀, 遇喷射厚度较薄处, 水泥钉很难打入, 容易回弹伤人, 特别是容易把钉帽打掉, 水泥钉外露部分较锋利极易戳通防水板, 造成防水板失效。因此, 在施工过程中, 我们要求承包人采用电锤打眼 ( 8~ 10mm) , 打入木楔子替代水泥钉悬挂防水板的方法, 经实践证明, 不仅成本较低, 施工安全, 且悬挂防水板比较可靠, 木楔外露长度容易控制, 不用担心戳通防水板造成漏水。
4、防水板的焊接质量控制
过去防水板焊接一般采用热风机和电烙铁, 焊接质量较难保证, 虽然采用了双焊缝, 仍然难以保证焊缝不渗漏。 现在强制采用爬焊机焊接, 自动形成双焊缝, 从工艺上保证了焊接质量。 根据现场抽样检验的结果看, 凡使用爬焊机焊接的焊缝, 充气试验一般都能满足检验标准要求, 从大丽铁路已施工完成的隧道看, 至今无一处渗漏水的地方, 说明爬焊机焊接防水板质量比较稳定, 效果较好。
隧道工程施工质量管理工作的科学开展对工程施工质量、 工程竣工使用安全、 工程使用寿命与维护费用等都有着重要的影响,同时其对施工企业的施工质量成本也有着重要的影响。 因此,隧道施工企业必须认识到施工质量管理的重要性,针对企业自身管理特点构建现代化隧道工程施工质量管理体系,保障隧道工程施工质量,促进施工企业综合市场竞争力的提高,促进施工企业的健康发展。