隧道施工范文
时间:2023-04-02 04:49:42
导语:如何才能写好一篇隧道施工,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
关键词:洞身开挖;初期支护;防排水;二次衬砌
引言:本文主要对隧道施工步骤进行探讨,隧道施工主要作业步骤为洞身开挖、初期支护、防排水作业、二次衬砌施工几个步骤。
1、洞身开挖及出碴
隧道Ⅴ级围岩段一般采用CD法或三台阶七步法施工,上下台阶开挖以人力风镐配合挖掘机开挖为主,必要时辅以减弱震动控制爆破,左右导坑前后错开不小于25m,导坑上下台阶纵向拉开距离3~5m,每循环进尺0.5~0.7m,每天2个循环,月进尺约30~42m。
Ⅳ级围岩围岩采用上下台阶法施工。开挖时采用人工风钻配合自制多功能作业台架钻孔,光面爆破,台阶长度6~8m,Ⅳ级围岩段每循环进尺2m,每天1.5个循环,月进尺约90m。
Ⅱ级和Ⅲ级围岩采用全断面法施工。开挖时采用风钻钻孔,光面爆破。每循环进尺3.5m,每天1.5个循环,月进尺约157.5m。
隧道开挖施工工序上严格遵循先护后挖的原则,做到加固一段,开挖一段,封闭一段。开挖后及时施做喷、网、锚、钢拱架等联合初期支护以及侧壁临时支护,并视围岩稳定情况,必要时拱部采取大管棚、小导管、锚杆等超前支护措施,确保施工安全。
隧道施工时正洞出碴按照“新奥法”原理配备大型设备按无轨运输组织施工。CD法开挖出碴时采用挖掘机装碴,8t自卸汽车出碴。台阶法开挖出碴时上部采用人工或长臂挖掘机翻碴,下部采用侧翻式装载机装碴,15t自卸汽车出碴。全断面法开挖出碴时采用侧翻式装载机装碴,15t自卸汽车出碴。
Ⅱ级和Ⅲ级围岩采用全断面法施工。开挖时采用人工风钻配合自制作业台架钻孔,后进行光面爆破。出碴时采用3m3侧翻式装载机装碴,15t自卸汽车出碴。
2、初期支护
初期支护紧随开挖面施工,初期支护采用锚杆台车打孔,人工配合自制作业台架安装锚杆和挂网,湿喷机喷射混凝土施工。
初期支护施工程序:开挖面处理初喷砼打设径向锚杆挂设钢筋网架设钢支撑复喷砼至设计厚度、强度检查验收。
① 杆、钢筋网及钢支撑施工
锚杆采用风钻钻眼,人工配合小型自制作业台架安装;钢筋网、钢支撑在钢筋加工棚加工成型,现场人工利用工作平台安装。
本工程Ⅴ级围岩锚杆采用Φ25中空注浆锚杆,长3.5m纵环向间距1.0×1.0m,拱部80°范围内采用DML30-2(B)型注浆泵进行正反循环注浆。Ⅳ级和部分Ⅲ级、Ⅱ级围岩锚杆采用Φ22药卷锚杆。砂浆锚杆尾部采用150×150×10mm的A3钢垫板及M20螺母进行加固,垫板须与岩面紧贴。
钢筋网采用尺寸为20m×20cm的φ6钢筋,网片与锚杆交叉点采用焊接,使网片与锚杆连成整体,以增强初期支护的整体稳定性。钢筋网保护层大于8mm。
②喷射混凝土施工
喷射混凝土前先检查开挖断面质量,处理好超欠挖。混凝土喷射采用TK500型湿式喷射机,喷射混凝土必须紧跟开挖面在新鲜基岩上施工。湿喷法施工分初喷、复喷两个阶段进行,第一次喷混凝土厚度为4cm,喷射顺序先下后上,对称进行,先喷钢架与围岩之间空隙,后喷钢架之间。第二次喷射时,先将钢架与岩面间的空隙喷射密实,然后喷射钢架腹部至设计厚度,且钢架保护厚度大于4cm。
3、防排水
本工程隧道防水层以EVA防水板+无纺布为第一道防水措施,防水混凝土二衬作为第二道防水措施。
防水卷材及无纺应在初期支护验收合格后方可施工。防水层施工前先清除初支表面尖利棱角物,清除后用砂浆抹平。喷射砼表面应符合D/L=1、6的要求。铺设衬砌背后的防水板前,应在防水板内侧先铺设300g/m2无纺布,无纺布用暗钉圈固定在喷层上。
防水板采用热风双焊缝无射钉铺设工艺,防水卷材搭接长度不应小于10cm并保证接缝质量,防水板的搭接质量应采用气压测试进行抽检:两条焊缝间生成2.5巴的气压,在15分钟内,气压下降值应小于0.25巴。防水板采用自制的作业台架悬吊法铺挂。防水板铺挂松紧度要适中,防止混凝土浇筑时撕裂防水板或挤压防水板形成空隙。
洞内用专用工作平台挂设和焊接防水卷材。EVA防水板间搭接缝焊接采用自动爬行式热合机进行。防水板铺设从边墙下部至拱顶连续施作,全隧道满铺,接缝与施工缝错开1.0m,以利于防止施工缝渗漏水。隧道沉降缝、环向施工缝采用中埋式橡胶止水带的方法进行防水处理,纵向施工缝采用遇水膨胀止水条防水。
隧道排水按照地下渗水与路面污水分开引排原则进行。在初期支护与岩面之间有裂缝滴漏水处设置Ω型弹簧排水管引排渗水至边墙底纵向排水管内。在防水板与初支之间隧道环向间距10m铺设Φ5cmHDPE单壁打孔波纹管将水引入边墙两侧纵向Φ7.5cmHDPE双壁打孔波纹管集水,然后通过横向Φ7.5cmPVC波纹管将水引入Φ25cmU-PVC双壁打孔波纹管中心水沟排出洞外,纵、环向排水管以及纵、横向排水管之间用三通接头连接。路面水通过路缘通缝式排水沟排出洞外,与洞外的天沟、排水沟、截水沟形成排水系统。电缆沟底部设置横坡及纵向集水沟进行排水。
4、二衬及仰拱回填施工
4.1二次衬砌
隧道二衬按照“先仰拱、后拱墙”的次序施工,二次衬砌的施作时间依据量测结果确定,在围岩及初期支护变形基本稳定后进行施工,一般在隧道水平收敛速度小于0.1~0.2mm/d、拱顶位移速率小于0.07~0.15mm/d和隧道收敛量达到总收敛量的80%~90%以上时方可施工衬砌;对自稳性很差的围岩,不宜单纯强调洞室的收敛变形量,具备条件时应尽早施作二次衬砌。仰拱每6~8m为一段进行浇筑,作业地段采用仰拱防干扰作业平台维持交通或利用行车通道疏导交通,为保证仰拱的设计线形,仰拱顶模采用浮放式拱型模板,仰拱浇筑完成后再填充砼。拱墙衬砌采用模板台车整体浇注施工,混凝土均由设在洞外的混凝土拌合站集中拌制,混凝土搅拌输送车运输,泵送入仓,附着式振捣器和插入式振捣器振捣。仰拱及拱墙衬砌钢筋在洞外钢筋棚加工成型,洞内人工绑扎。
4.2仰拱回填
4.2.1施工前搭设临时栈桥跨度8m,确保洞内运输畅通。
4.2.2施工时基底清理干净,无虚渣,杂物及积水以后,砼集中拌和后使用砼输送泵泵送砼入模,浇注砼时由仰供中心向两侧对称进行,插入式捣固器振捣,模板及支架应预先进行加固,确保仰拱施工后的几何尺寸。仰拱应结合拱墙施工及时进行,使支护结构尽快封闭。
5.结束语
由于隧道围岩不确定因素较大,施工方案及现场施工方法要根据现场实际围岩状况进行及时调整。隧道施工只有制定切实可行的施工方案、合理有效的组织施工,才能保证隧道施工保质保量的完成。
参考文献:
[1]郭陕云.隧道施工技术方案及方法遴选要点[M].隧道建设,2006.
篇2
随着科学技术与经济的发展,对隧道施工工程提出了更高的要求。目前,国内在隧道工程施工过程中,普遍采用矿山法、新奥法;在岩土隧道施工中,主要采用钻爆法掘进,以及掘进机施工,对于城市地下等浅埋隧道,在施工过程中,盖挖法施工 采用明挖或盖挖法进行施工,同时使用地下连续墙,暗挖时采用盾构法和浅埋暗挖法等较高技术含量的施工法。浅埋偏压铁路隧道在隧道施工中是难度较大的一种隧道。
1 工程概况
白塔寺隧道位于重庆市万盛区境内,穿越一脊状山梁,进口里程D1K24+690,出口里程为D1K27+547,中心里程D1K26+118.5,全长2857m,最大埋深206m。本部负责施工白塔寺隧道出口段,里程为D1K26+160至D1K27+547。其中包括车站大断面Ⅴ级围岩152m,Ⅳ级围岩75m,Ⅲ级围岩320m,明洞5m,共552m;单线小断面Ⅴ级围岩30m,Ⅳ级围岩400m,Ⅲ级围岩405m,共835m。
隧道出口端浅埋段穿越突出山脊,属于地形偏压,出口覆盖2~6m碎石层,下伏基岩为三叠系中统雷口坡组中厚层状泥灰岩夹页岩,岩层倾角50~60°,岩层走向与线路走向一致。D1K27+390~D1K27+542段属于浅埋、地形严重偏压地段。
2 隧道偏压原因及判断方法
2.1 隧道偏压的起因 对于偏压隧道,通常情况下,受各种原因的影响和制约,进而在一定程度上导致围岩压力出现不均匀性,从而使隧道支护受偏压荷载的作用。主要原因包括:
2.1.1 施工原因 在施工过程中,因施工方法选择不当,进而在一定程度上导致开挖断面发生局部的坍塌,从而影响围岩压力的稳定性,使得应力过于集中,进一步造成隧道偏压。如果对其进行正确的处理,正常施工一般不会受到影响。
2.1.2 地质原因 围岩形状发生倾斜,节理发育,其间存在软弱结构面,以及滑动面等,在一定程度上弱化了自稳能力,在施工过程中一旦受到扰动,将会导致岩体沿着层理面发生滑动。
2.1.3 地形原因 隧道盖挖法施工 依傍山体,地面明显倾斜,进一步增加了侧压力,并且隧道埋深比较浅。
2.2 判断偏压隧道 在判别隧道偏压方面,由地形引起的偏压围岩类别、地面坡度以及覆盖层厚度是3个重要的因素。当隧道外侧拱肩至地表面的垂直距离t值等于或小于规范规定数值时,应视为偏压隧道。
3 施工方法及顺序
3.1 上半部分的断面施工 埋深大于3m段,设置108mm×6mm的大管棚。管棚长度为40m,角度控制为2°,环向间距为40cm。与一般隧道设计的大管棚相比,盖挖法施工 由于40m大管棚比较长,在施作大管棚前,首先设置导向管。采用长为2m、?准140mm的钢管对导向管进行处理,通过全站仪进行精确定位,在钢护拱上焊牢。导向管的间距控制在40cm,仰角为2°。然后进行超前预注浆,浆液采用1:1水泥砂浆,水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。
3.2 开挖及加固边坡 在开挖严重偏压、浅埋隧道的过程中,容易扰动围岩,进而在一定程度上直接威胁到施工的安全性。在开挖的过程中,尽量减少开挖的规模,并及时做好加固、防护工作,进一步降低围岩扰动造成的自重应力和施工时引起的偏压影响。开挖后,在坡面上需要立即施作?准25中空注浆锚杆,锚杆长度为4m,间距为1.0m,并按照梅花形进行布置,增强开挖山体边坡的稳定性。打入新鲜岩体的锚杆应不小于3m,同时需要挂设20cm×20cm、?准6钢筋网,并喷射C25混凝土进行防护处理。
3.3 加固围岩及反压回填 在施工过程中,针对隧道存在的严重偏压、浅埋特点,通过反压回填的方式对偏压侧地质较软的位置进行相应的处理,同时用打夯机进行分层夯实,并对空洞进行填充处理。地表经过夯实处理后,需要进行深孔预注浆,注浆孔间距控制在3m,并按梅花形进行布置,通过地质钻进行成孔,孔径为?准90mm。采用 75mm×5mm塑料管进行注浆,在注浆深度方面不超过半断面的开挖线,宽度超过隧道开挖轮廓线3-4m。
3.4 隧道下半部分断面施工 完成上半断面施工后,采用拉中槽、跳马口开挖的方案对下半断面进行开挖处理。如果采用弱爆破或者下爆破,需要采用挖掘机同时配合人工进行修整成形。在开挖过程中,需要对循环进尺进行严格的控制。开挖成形后,立即用C25混凝土对开挖面初喷4cm,架设钢拱架,打锚杆、并对混凝土进行多次复喷,复喷厚度达到25cm,开花超过30m即开始仰拱旋工,使支护结构闭合成环。
3.5 支护施工 在施工过程中,通过联合锚杆、网喷、钢拱架等,采用?准25中空锚杆注浆支护对围岩进行加固。锚扦长度控制在4.0m,间距控制在1.0m×0.6m,在钢拱架上,焊牢拱墙处锚杆的尾端。拱架采用I20a工宇钢进行现场加工,间距控制在60cm,用中?准20mm钢筋沿环向按间距1.0m进行联合构成整体。架设过程中,需要将10cm×20cm×32cm的C20混凝土垫块铺设在钢拱底部,进而在一定程度上防止钢拱架出现下沉,同时将两排?准20锁脚锚杆设置在钢拱架的两恻,其长度为4m。C25混凝土的喷射厚度控制在25cm,确保喷射混凝土的密实性。
3.6 仰拱施工 在开挖作业后,进行仰拱施工,对于仰拱部分的围岩,如果采用弱爆破,在这种情况下需要借助挖掘机,同时配合人工进行修整。
3.7 衬砌施工 在对隧道进行施工的过程中,对于严重偏压、浅埋隧道来说,其围岩特点表现为:内应力高、变形量大等,在衬砌施工时间方面有着严格的要求。如果衬砌施工时间过早,容易破坏衬砌结构;如果衬砌施工时间过晚,可能导致结构失稳。
3.8 监控测量 在隧道施工过程中,通过监控测量工作,可以进一步了解围岩的变形情况,以及山体的位移情况,进而在一定程度上分析围岩变形,进而对最终的变形量、初砌施作最佳时间进行确定。
3.9 施工管理 在施工过程中,需要做好工序间的衔接工作。完成开挖后,需要及时处理欠挖、危石等,同时架设钢拱架、挂网等,进而在一定程度上避免变形过大,造成隧道发生坍塌。
篇3
关键词:隧道 施工 问题研究
中图分类号:TB21 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0036-01
隧道工程施工是交通工程建设和铁路建设的一个重要组成部分,在道路施工建设中有着重大的意义。隧道工程一般工程量比较大、施工条件恶劣、工作集中等特点,而且隧道工程施工具有很高的风险,对于技术条件的要求非常高,同时还具有很多不确定因素的存在。是一种特殊的工程建设项目。隧道工程因其缩短里程、受高程影响较小的优点,受到了相关行业的欢迎。随着科学技术的发展,隧道工程被越来越广泛的运用,这就需要我们更加重视隧道施工中的一些问题。
1 隧道施工中的常见问题
1.1 隧道施工设计过程中的问题
在隧道设计中存在一些问题。这种问题主要有以下几点。
(1)隧道施工设计缺乏针对施工组织设计所采用的模板方式。现在的隧道施工设计中,一般都是对技术的规范进行复制,很少有针对具体工程情况进行的具有针对性的方案设计,并没有起到很好的施工指导作用。
(2)我国很多建筑施工项目,缺乏对施工设计这一环节的重视,隧道工程中同样也存在这样的现象。很多施工单位为了施工进度的提升,很少注意施工的经济效益,只是把施工设计当做一种技术管理手段,而忽略了施工设计的其他作用,导致了很多施工项目的成本过高,经济效益很低。
1.2 隧道施工中的机械设备方面的问题
隧道施工过程中很大程度上都是依赖机械设备来提高施工效率的。施工机械不但是施工能力的体现,还对施工过程中的施工技术水平起着很大的作用,很大程度上反映着施工的技术水平。所以,施工机械设备的开发和选择,直接影响着隧道工程的施工质量。
我们对两种传统设备进行问题分析。
(1)凿岩设备。
凿岩设备的问题主要是其使用成本过高,而且一次性的投入成本很大。旧液压台车使用的保证率太低而且不稳定,使用过程中的耗费非常大,而且对于施工进度也无法保证。虽然进口的液压台车可以降低劳动强度,改善劳动环境,但是很多隧道工程中,都难以承受起其成本的投入,给工程施工造成困扰,虽然我们的廉价劳动力充足,但是这种设备带来的成本,还是让我们无法承受。
(2)手持风钻的多功能台架。
手持风钻的多功能台架其科技含量水平低,配套设施也不足,而且施工速度缓慢,不适合现代隧道的施工要求。而且使用这种设备,工人的劳动环境及其恶劣,劳动强度非常大,对施工人员的身体健康造成很大影响,所以,这种设备的使用前途堪忧。
1.3 隧道施工中的管理问题
目前,科学管理方法的应用和研究已经成为公认的第一生产力要素的重要组成部分,通过科学的管理对生产力的影响要素进行统一、有效的调配,在现代社会大生产中的作用十分明显,要提高效率就必须提高先进技术的使用比率,并且扩大这类技术的功用。在当前的隧道工程施工中存在的最大问题就是工程效益问题。与此同时,隧道施工对生态环境的破坏也非常严重,环境保护措施落实不到位,也是隧道施工中的重要问题之一。
2 解决隧道施工中问题的方法
2.1 优化隧道施工的设计思路
引进新的施工设计思路,充分运用系统化的观念和手段,对于隧道工程施工项目中的大中型项目建设的施工设计,要有目的性的去收集、整理,并且多组织经验交流的活动,集思广益,使大家得到学习。对于交流经验,要进行分析和系统化整理,然后再进行,完善施工设计人员的体制。对于设计质量的实施进行逐项的计划。并且把计划内容与施工设计工作相结合,确立执行措施,确保设计内容的有力实施。利用现代化的信息传输系统,对施工设计进行模块化管理,并对施工经验进行分析、整理、总结、归纳,以此来优化设计思路和设计方法,从而减少无效的工作,确保施工内容的有序化,同时提高施工的社会和经济效益。
2.2 选用合适的设备
在施工设备选择的问题上,对一些不适应现代工程要求的设备要及时的更新换代。比如液压凿岩台车的改进问题,可以改为液压传动的机理,同时加大研究力量,做到设备的国产化,从而减少设备的购买成本。使设备在外界冲击力的条件下,提高受力状况,增加设备使用的可靠性,延长设备的使用时间,降低使用成本。至于手持风钻多功能台架,其科技含量较低,市场利用前景也较低,不能满足隧道施工的各项要求,须进行设备更新换代。
2.3 优化管理方法,提高效率、保护环境
改进施工管理方法,对有效的所有施工资源进行合理配置,统一使用,以减少施工周期、提高设备利用率、提高生产率、降低施工成本,同时提高环境保护措施,降低环境破坏程度,做好环境保护和恢复工作,实现工程的最佳社会效益、经济效益以及环境效益。
3 结语
随着隧道数量的不断增加,隧道工程中的问题也不断的暴露出来,我们要正视出现的问题,分析问题,找出应对的方法,只有这样,我们才能更好的保证和提高隧道施工的质量和效益。
参考文献
[1] 鲁甲杰.某高速公路长大隧道施工及质量控制技术[J].科技创新导报,2010(19).
[2] 冯旭.雪峰山特长隧道施工管理技术[J].科技创新导报,2009(21).
[3] 傅冰骏.建立隧道掘进机产业促进我国地下空间开发[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2010(2).
篇4
关键词:隧道;技术管理;初探
1问题的提出
隧道工程施工条件复杂,工期、质量、安全要求严,成本控制难,竞争激烈,施工风险高。虽然有“金隧银桥”的说法,但在复杂的施工条件下,隧道施工技术管理不好,常会导致出现大亏或小盈的现象。特别是长大复杂隧道,其面临的可变因素更多,工程项目管理难度更大。施工技术管理作为工程项目施工管理的核心工作之一,对工程项目的施工安全管理、质量控制、进度控制、成本控制等方面具有非常重要的作用。19世纪是高层建筑的世纪,20世纪是桥梁工程发展的世纪,21世纪将是隧道及地下工程发展的世纪,因此,面临21世纪隧道及地下工程发展的重要机遇期,发展隧道工程施工技术,加强隧道施工技术管理势在必行。加强施工技术管理,不断提高施工技术管理的“精细化管理、人性化管理”水平。
2隧道施工技术管理在项目管理中的作用
隧道施工流水线作业,各工序依次展开,施工技术管理的好可以起促进作用,反之则起制约作用。在激烈的市场竞争条件下,只有人员、设备、材料等资源优化配置,并不断加强施工技术管理,才能实现高效、优质、低耗工程。实现这一目标也是企业的立足之本。隧道施工技术管理在项目管理中发挥着重要的作用,其主要体现在安全、质量、进度、成本等方面。
2.1加强隧道施工技术管理是确保隧道施工安全的有效途径
在施工方案制定及技术交底实施过程中,必须充分考虑每道工序潜在的危害,明确危险源,采取有效的预防措施,并制定详细的应急预案。由于设计勘察手段有限,隧道施工中面临的可变因素较多,特别是地质条件复杂的山岭隧道,隧道施工中常面临涌水、突泥、瓦斯突出、塌方等安全隐患。在施工过程中必须充分利用综合超前地质预报手段,以探测隧道前方地质条件并指导施工,合理规避灾害风险。在长期的施工技术管理中,我们积累了丰富的经验。比如整理,浏阳河隧道出口在施工人员进洞之前进行安全讲解,并在洞口树立危险源警示牌,时刻提醒进洞人员注意施工安全;此外,每月进行安全质量大检查,综合各部门专业人才,扫除安全质量死角。
2.2加强隧道施工技术管理是实现施工项目管理质量控制的根本保证“安全是天,质量是命”这是不可否认的真理,但在一定程度上来说,确保施工质量是保证施工安全的重要前提。实现施工质量控制要做到:施工工艺要可靠、现场实施要到位、试验检验要及时。隧道施工隐蔽工程较多,如果事后发现问题整改困难,并且依靠雷达检测、声波检测等先进的检测手段,即使施工完毕也能对隧道实体一览无余。因此,施工中必须加强过程控制,并进行必要的检验监测,只有上一工序合格了才能进行下一工序的施工。
2.3加强隧道施工技术管理是实施施工项目管理成本控制的重要手段施工项目成本控制是指项目在施工过程中对影响施工项目成本的各种因素加强管理,并采取各种有效措施,将施工中实际发生的各种消耗和支出严格控制在计划成本范围内,消除施工中的损失和浪费现象。施工技术方案的好坏直接影响项目管理成本控制,施工方案如果制定得合理、可行、科学,可以大大地节省劳动力和降低损耗,使选用的机械设备较为简单;在施工项目建设过程中,施工单位应该在满足用户要求和保证工程质量的前提下,联系项目的主观条件、施工单位自身的技术水平和成熟的施工工艺,对设计图纸进行认真会审,并提出积极的修改意见,在取得用户和设计单位同意后对施工图纸进行某些修改。
2.4加强隧道施工技术管理是施工项目管理进度控制的有效途径进度控制的目标是在保证施工质量、确保施工安全、不因抢工期而增加施工成本的条件下,适当缩短施工工期;影响施工进度的因素主要有:有关单位的影响、意外事件的出现、施工条件的变化、技术失误、施工组织管理不当。其中施工单位采用技术措施不当,造成施工中发生技术事故;应用新技术、新工艺、新材料、新结构缺乏经验;流水施工组织不合理;施工平面布置不合理,这些技术管理措施将影响施工进度计划的执行。实际施工过程中,由于技术管理跟不上而影响施工进度经常遇到,例如我国隧道施工常对“洋技术、洋机械”感兴趣,但是“食洋”不化,没有深入研究,拿来就用,往往对机械设备性能及适应性了解不透,慢慢摸索,既增加了成本,又影响了施工进度。因此,只有在隧道施工项目施工过程中,不断加强隧道施工技术管理,才能使施工项目管理达到高质量、短工期、低成本这一根本目的。
3隧道施工技术管理存在的问题及解决办法
3.1存在的问题当前施工技术管理存在的主要问题是:
3.1.1对于施工技术管理,还不能体现精细化管理的水平,存在粗放型的特点许多项目在建设过程中,施工技术交底或作业指导书不够详细,“纵向没有到底,横向没有到边”,没有真正发挥指导作用,故施工质量及进度的好坏取决于施工队及协作队伍的经验,而不是体现在施工技术管理的水平上。当然这与协作队伍的成员大部分以农民工为主,并且流动性比较大等不利条件有关。这样更应加强现场施工技术管理,加强现场的指导及培训。
篇5
本文通过对某市某洞库隧道工程施工中采用的技术进行探究,对隧道施工的技术作出总结,以此来指导施工实际。
关键词:隧道施工 技术
中图分类号:U455文献标识码: A 文章编号:
1随着国家基础设施建设的快速发展,我国的隧道建设事业取得快速的进步。如何根据隧道的隧道长度、地质条件和工期要求等条件,来确定合适的施工方法,来提高劳动生产率,实现优质、快速、安全地隧道施工,成为建设者和隧道施工关心的话题。
2 隧道施工技术
我国当前隧道施工技术已经趋于成熟,综合某市某洞库隧道工程施工经验和技术,隧道施工的过程主要包括这几个几方面。
2.1 施工原则
加强施工过程中地质调查,包括掌子面围岩稳定的观察和土样技术参数的检测及超前地质和水文情况预报。比如采取“安全出效益、铺底造环境、衬砌树形象”的施工原则,采取“全防爆、超前探、先抽排、勤检测和强通风”的施工原则,遵循“质量保安全,安全促进度”的指导思想等等。
2.2 施工工序及流程
隧道的施工工序及流程对于保证整个隧道的施工质量起着决定性的作用,目前国内隧道施工的工序及流程主要包括以下几方面。
2.2.1 超前地质预报
隧道施工可以采用TSP超前地质预报系统、地质雷达、红外探测及施作超前探孔等一种或多种手段并用的方式进行超前地质预报,探明地下水、煤层瓦斯及溶洞、暗河等地质状况,结合设计文件,及时采取相应施工防护措施,避免地质灾害及突发事件的发生。同时早做准备,提前介入,确保施工进度和各工序的有序开展,超前制定施工技术方案。地质超前预报系统将在今后隧道施工中发挥越来越重要的作用,将成为今后隧道施工最重要的辅助手段之一。
2.2.2 开挖
在隧道的开挖过程中,积极寻找适合岩质特点的科学施工方法,利用新奥法施工技术,配合大型机械配套施工作业线,采用全断面光面爆破等新技术、新工艺。隧道开挖关键是光面爆破的控制,光爆控制好,可以减少超欠挖,减少对岩体的扰动,减少混凝土回填,节约成本。光爆控制好坏跟开挖方式、钻孔设备及爆破参数的设计等因素有关。开挖Ⅳ、Ⅴ类(Ⅱ、Ⅲ级)围岩段可以采用全断面法开挖,Ⅱ、Ⅲ类(Ⅳ、Ⅴ级)围岩段可以采用正台阶法开挖,少数隧道采用中壁法开挖或CRD法开挖。钻孔设备的选择对光爆效果起着重要作用,爆破参数设计是光爆控制的最重要环节,应聘请长期从事爆破工作、经验丰富的人员来协助完成。在综合考虑围岩状况、岩石整体性好坏、节理裂隙发育规律等多方面因素后,精确合理地进行设计,才能降低工料消耗,提高光面爆破效果。对于开挖所使用的机械,掘进机等种类繁多,应根据不同地质条件、隧洞走向及形状,选用与之相适合的掘进机。隧道掘进机械可分为3种:平巷掘进机(部分断面掘进机)和冲击平巷掘进机、盾构机、全断面隧道掘进机(TBM)。
2.2.3 支护
隧道支护应根据不同的围岩类别及地质状况进行施作,对洞口存在堆积体、滑坡体、浅埋及软弱地层等不良地质的隧道地段,可以用大管棚、小导管注浆超前支护、格栅拱架喷锚支护,地表注浆加固及地面旋喷桩加固等措施。可以在隧道洞口设置抗滑桩保证坡体的整体稳定,进洞后应尽快施作洞门,确保进洞及洞口安全。如果洞内存在软弱地层,则该地段以锚、喷、网为主要支护手段,强化支护措施,同时减少对岩体的扰动,抑制围岩过度松弛变形,确保洞内施工安全。应重视隧道的初期支护,可以采用喷、锚、网和工字钢、钢格栅等形式。认真领会“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18字方针,这18字方针是在隧道施工历经多地区实践基础之上提出的具有我国特色的软土隧道施工方法,它的精神实质及要领都融合在这里。不仅是字面上的浅显表达,其领会程度与否决定着对工法的应用程度以及施工效果,反映着对周边环境的影响。“管超前”不仅仅是简单的利用小导管等进行超前预加固支护,其加固效果与小导管直径、长度、间距、安设角度、搭接长度以及浆液等都具有极强的相关关系“;短开挖”不是指台阶长度短,而是指控制循环进尺,少扰动地层,开挖范围小且留核心土;“快封闭”不仅仅是指全断面及早封闭,其意义在于在分部开挖中,每一分部开挖面也能尽快封闭。
2.2.4 仰拱和铺底施工
隧道仰拱和铺底施工采取超前施作的原则。仰拱和铺底超前能较好地防止围岩过度松弛变形,对保证施工安全、消除安全隐患起到重要作用,同时极大地改善了洞内环境,提高了洞内文明施工程度。仰拱和铺底超前是值得推广的方式方案,关键是采取合适的方案避开与其他工序的干扰。为了控制隧道的变形和位移,应尽快支护形成封闭。目前多采用仰拱超前的施工程序,即在掌子面各作业工序允许的条件下,仰拱尽快施作。为减少作业工序,施工仰拱与部分铺底填充层同时施作。仰拱施工防干扰作业平台很好地解决了仰拱超前施工与开挖出碴运输相互干扰的问题,实现了作业平台仰拱超前施工和隧道底部的快速封闭,提高了周边围岩的可靠度,体现了新奥法施工的理论和思想,同时改善了洞内施工环境,提高了文明施工程度,加快了施工进度。
2.2.5 隧道防排水及防水板施工
在防排水施工中,就坚持按“防、截、堵 、排”相结合的综合治理原则,应用新型防水材料,可以采用纵向透水管、横向排水管、环向透水管、排水板、复合土工防水板以及抗渗混凝土衬砌的综合防水系统。现有的隧道防水做法,多为挂设塑料防水板、铺设卷材防水等。防水板施工的好坏直接影响到隧道的防渗防漏,防水板施工应根据围岩状况采取相应的措施。根据围岩整体性好坏、开挖后渗漏水情况、岩溶裂隙发育状况、开挖断面内有无溶洞或溶槽等具体情况,可以在隧道内布设弹簧排水管、钢管或PVC管,再挂设复合防水板,同时做到防水板焊接密贴,用射钉枪挂设后再对钉孔进行补焊,采取这些措施,结合衬砌施工,基本达到不渗不漏的目标。
2.2.6 施工通风
施工通风的目的是冲淡、排除有害气体,降尘、降温、降湿,消除缺氧,保持隧道内空气清新,改善作业环境。
2.2.7 衬砌施工
隧道衬砌质量的好坏直接关系到隧道施工安全及通车后行车安全,是隧道内最重要的结构。隧道衬砌根据隧道长度、围岩状况及不良地质存在情况等因素可以采用整体式衬砌、复合式衬砌、抗水压衬砌等多种形式,同时应注重施工质量,尽量做到“内实外美、不渗不漏”。衬砌质量跟原材料、混凝土配合比、搅拌、运输、浇筑、振捣、模板台车的安装就位等工艺控制及相关参数有关。另外二次衬砌也是衬砌施工中的关键环节。通常初期支护施工完成后,及时施作混凝土二次衬砌施工,改善围岩的变形状态。
2.2.8 施工监测
在隧道控制测量中,可以利用全站仪新设备。可以采取“两种测量、两种平差”的方法,实行“四档次双保险制”,在隧道上方沿洞身纵向及横向埋设一系列地表下沉监测测点,测量边坡开挖、管棚施工前后以及隧道进洞开挖后的地表下沉值;并在进洞后预埋拱顶下沉及周边位移测点,了解施工动态,掌握围岩变形规律,及时提供信息,调整支护参数,科学指导施工。目前开展的较多的施工监测项目有地表下沉、拱顶下沉、水平收敛、围岩压力及与衬砌结构的接触应力、钢支撑内力、锚杆轴力、喷层应力、中隔墙表面应力等。此外,对于按新奥法施工的地下工程,应高度重视监测工作,认真分析监测结果,根据监测反馈的信息,调整施工方法,针对施工中遇到的问题及时采取相应的措施。
2.3 施工方法
隧道施工方法主要有:全断面法、台阶法、台阶分部法、上(下)导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等等。目前,国内隧道施工大多采用新奥法,新奥法施工的精髓在于将围岩作为支护的一部分,共同承受上覆荷载压力。新奥法隧道设计和施工的技术要点是:(1)新奥法视围岩为支护的一部分,应尽可能保存原围岩强度,防止岩松散;(2)支护应不早、不迟、不弱也不强,加强围岩变形检测;(3)利用喷射混凝土对围岩的全结合支护,使围岩与喷射混凝土形成整体,共同受力;(4)喷射混凝土和衬砌应尽可能薄,加强支护应从加强整个承载环入手,如利用锚杆、钢骨架等;(5)根据地质情况变化调整支护形式;(6)在围岩不依赖拱圈进将其封闭,拱圈封闭越快越好;(7)如果可能,要进行全断面开挖,进尺尽量小,衬砌尽量薄;(8)对混凝土和衬砌与围岩接触面处的应力状态进行跟踪监测和控制。利用新奥法进行隧道施工,无论在进度上、质量上还是工程费用上都有着明显的优越性。然而,对于不同类别的围岩,隧道设计的支护形式和施工工艺可能相差较大,在施工过程中要根据围岩性质及地质变化适时调整施工工艺及支护形式。在隧道的开挖过程中主要采用的有三导洞、单导洞、双导洞等施工方法。在高速公路的隧道施工中,普遍采用双向连拱隧道的形式。对于大跨度隧道施工的方法主要有:上半断面台阶法,中隔壁法和双侧臂导坑法(眼镜法)等。
3 结语
隧道施工在工程建设中是一个很重要的环节,要根据围岩实际情况不断优化、调整施工方案,确保隧道施工安全、快速、经济;隧道施工方法的选择应以适合围岩特点,操作性强,能够确保安全,最大限度发挥机械作业和人力效率为优化原则;超前思维,做好隧道洞内外防排水设施;开挖前应加固岩体,加强初期支护;衬砌前检查完善初期支护,初期支护稳定后方可进行衬砌作业;视水量较大地段加密排水设施,防止隧道渗水;严格按砼配比施工控制衬砌脱模时间,防止砼裂纹通病的再现;在隧道施工过程中隧道施工采用铺底先行、衬砌紧跟的方法,可以加快施工进度,减少收尾工程量,大幅度缩短工程收尾时间;评价工程质量很重要的一个方面就是外观质量与防水效果;认真技术交底和质量把关,依靠科技,加强现场技术管理,杜绝错误返工。
篇6
关键词:双圆隧道、耐久性、沉降、防水
1 前言
上海市轨道交通杨浦线(M8线)鲁班路站一黄兴绿地站双圆盾构工程,是为改善杨浦区拥挤的交通状况与中原地区居民的出行而建设的市府重大工程。
本区间隧道工程为国内首次采用DOT盾构技术,在这一领域国内还是一个空白。鉴于技术上的考虑,我们与日本株式会社大林组(双圆盾构施工在日本排名第一)、 日本石川岛播磨重工业株式会社(双圆盾构机制造与设计单位)、 日本石川岛建材株式会社(双圆隧道管片生产单位)合作,共同编制双圆隧道的投标书。该投标书包括DOT盾构机的设计、双圆隧道的设计,在设计过程中,结合国外先进的施工技术,认真分析了国内的设计施工现状,形成了本次投标的主要思想。
通过M 8线双圆盾构的投标使我们在双圆盾构技术方面有了一个崭新的认识。
2 设计方针
(1) 针对性:对上海特有的软质粘土、浅覆土等问题作了针对性考虑;
(2) 合理性:对隧道断面直径、省略二次衬砌等作了合理性考证:
(3) 耐久性:设计始终贯穿业主“使用100年”的要求,在管片防裂、防水止水等方面,提出了采用高精度、高质量管片钢模,高水密性砼,高强度、高粘度、高弹性、高抗老化性的防水密封材料,以及双液注浆等技术要求;
(4) 安全性:对隧道沉降、地表沉降等问题作了认真分析,并对施工工艺提出了相应要求;
(5) 特殊性:双圆盾构与单圆盾构相比,横断面形状特殊,给防止背土以及管片拼装提出了极高的要求。为此,设计中有相当量的工作均围绕该特殊性展开。
3 设计要点
(1) 隧道内径的确定:
隧道限界尺寸=5200mm。根据以往经验,掘进时平面偏差控制在±50mm以下,双圆侧倾角偏差在±0.5°之内,换算成长度约为±40mm。另外,考虑上海沉降误差的一50mm,计算可得内径=5430mm。考虑管片制作一般采用50mm为模数,最终取5450mm为设计内径。另外,可得出长径尺寸为10.05m。
(2) 管片厚度、宽度的决定:
管片厚度在考虑满足强度要求的同时,还考虑到1 00年使用的耐久性要求, 以及不采用二次衬砌,今后补衬无空间的因素,选定其厚度为350mm。
管片宽度,主要考虑提高拼装施工的速度,以及减少管片连接部从而达到提高防水、止水的要求,结合日本成功的经验,其宽度定为1200mm。
(3) 管片拼装:
上海目前多采用“通缝拼装”工艺,有拼装方便,可消化一定程度的施工误差的特点,但也有整体刚度不高,容易导致成环“扭转”现象发生的缺点。
双圆盾构隧道中,如发生成环“扭转”现象,则会导致中间立柱倾斜,甚至根本拼不成成环的后果发生。因此,本设计强调了不采用“通缝拼装”工艺,而采用“错缝拼装”工艺。
“错缝拼装”工艺在日本广泛使用,并被证明可大大减少成环间纵缝的间隙,其结果起到了提高隧道耐久性以及防水性能的作用。
“错缝拼装”对管片制作的精度要求极高。本设计采用了日本设计制作的管片钢模,并要求日本技术人员到中国指导、监督管片制作的品质管理。
(4) 管片的结构计算:
管片设计的计算采用了反映“错缝拼装”的纵缝连接以及管片间环缝连接的计算模型。分别进行了土压静力计算和抗震计算。
在满足了强度要求的基础上,另外考虑“使用100年”的耐久性要求,通过计算壁片砼产生的裂缝的宽度限制,计算出了钢筋配筋量。
(5) 管片排版图设计:
排版图分平面布置图和纵断面布置图。其中“S”为直线用标准型管片,“TT”为平面转弯用锲形管片、“VT”为纵断面上下坡用锲形管片。对“S”标准型管片,考虑上下左右施工误差的偏移,分别在平面和纵断面分别考虑了4%纠偏用的管片。
本区间锲形管片只使用“TT”平面转弯用锲形管片、“VT”为纵断面上下坡用锲形管片两种,易于管片的错缝拼装,并且节约了管片钢模的成本。
(6) 各类管片的形状:
“S”标准管片、“TT”平面转弯锲形管片、“VT”纵断面上下坡锲形管片,以及纠偏管片,其中宽度均为1200mm。管片端面只留有止水条槽。
(7) 沉降:
观察近20年来上海的盾构隧道,最大有50mm的沉降。导致隧道的结构体发生沉降的原因主要有:上海特有的软体地基、列车振动、压密以及地下水下降等。但我们认为盾构隧道壁后注浆材料以及工艺上的不足也是引起隧道结构体沉降的一大原因之一。
计算采用了不均匀沉降50mm的情况下,对管片的强度等产生的影响的方法进行了验算。计算结果表明50mm不均匀沉降发生在100m以上的范围都不会对结构产生强度上的破坏。
设计中还列举了用有限元计算沉降的例子,说明按同类设计要求进行施工,施工中或建成后的结构体的实测沉降量应小于理论计算值。
因此,首先应解决的是因施工工艺造成沉降的问题。双圆盾构隧道壁后注浆质量的优劣是直接引发隧道结构体或地表沉降的主要原因之一。而且,如注浆不均匀,严重的可能造成双圆以立柱为界,发生断裂现象。因此,本设计根据日本的成熟经验,要求进行双液注浆,以达到减少因施工因素导致沉降的目的。
(8) 集水井与泵房:
集水方式为在线路两侧安排排水沟,并在隧道最深部设置集水池。排水方式为潜水泵上抽排水方式。集水池位置设置于铁轨下方,结构上集水池可下人检修。集水池单体蓄水量为4m 3。与集水池连接的管片为钢制管片,其管片及相关部件均由结构计算后决定。
本着“以人为本”的设计理念,我们在集水井(泵房)位置设置联络通道,满足地铁工程的防灾需要。
转贴于
其中,D块管片设置为钢管片,当盾构推进结束后,在钢管片上设置联络口。
(9) 衬砌接缝的防水:
① 防水设计条件
② 密封材料
a) 密封材料的设计方法
O密封KMU:硬度(JIS)=A38
水膨 率=约2.7倍
止水止水带密封原理是:止水带接触压力(橡胶弹力+材料的遇水膨胀力)大于外部水压力。
O止水可能条件:σ≧Pw
σ:接触面应力
Pw:作用水压
材料的遇水膨胀性,能够补充材料的弹性不足,增加接触面的应力,并能填充缝隙。
止水带性能的一个原因是密封材料具有自封效果,达到超出橡胶材料弹性所能提供的接触面应力,本次使用的材料,根据试验结果自封效应系数为2.7,使止水安全系数为2.0。
即:耐水压力可达2.0倍的橡胶材料的弹性压力。
b) 密封材料的形状设计
③ 管片的精度
衬砌接缝、管片接头的止水性能的好坏,很大部分取决于管片的制作精度。特别是双圆盾构的管片的精度高低,也是影响止水性能的最重要因素。
4 结语
双圆隧道在上海是一个新的尝试。在和日本同行的合作过程中,我们获得了很多有益的东西。这些东西对我们正在进行的地铁隧道设计、越江公路隧道设计施工有非常大的促进作用。归纳如下:
管片端面设计采用平接口,是管片可以很好的适应错缝拼装和曲线施工。
性能优越的止水条设计,配合管片端面设计,使施工更方便。
篇7
关键词:短小隧道;支护施工;超前管棚施工;钢拱架施工;锚喷网支护
中图分类号:U45文献标识码: A
近年来随着城镇化建步伐加快,很多在山区周边建起了城市。往往为美化城市,一些在城市中心的小山体不会搬移,而是做为一种风景被保护下来。因此,为不破坏山体风貌在市中心就出要现出很多的又小又短又浅的隧道,造成施工过程中支护难度提高,本文就对这类短小浅的隧道开挖过程中支护施工进行分析、总结,希望对今后类似工程施工中有所进步。
一、案例工程概况
工程项名称:青溪新城珍珠半岛中轴溪供水系统隧道工程。隧道处于淳安县青溪新城,本隧道属于山岭隧道,进洞口控制桩(K0+036)、地表高程约115.13m、设计高程113.54m,出洞口控制桩(K0+325)、地表高程约143.34m、设计高程138.68m。隧道长289m,设计纵坡8.7%,属浅埋、短小、斜坡大、断面小类型隧道,加大的开挖过程中支护要求。
二、支护处理技术方案
隧道支护中常见的技术方案主要包括超前管棚、钢拱架、锚喷网支护等。各围岩段支护类型、参数见下表。
隧道支护参数表
三、洞口管棚支护处理
洞口处明方开挖完成后进行初步喷浆处理,在按洞口轮廓线布置管棚孔架,采用φ108×6mm无缝钢管制作,环向间距40cm,钢管外插角1-2°,钢管节长3-6m,采用丝扣连接,丝扣长15cm,钢管接头应错开。钢管上钻注浆孔,孔径10mm,孔间距15cm,呈梅花型布置,钢管尾部1m范围不钻花孔,作为止浆段。
注浆浆液采用42.5级普通水泥,水泥浆的水灰比为0.8U1。注浆压力0.5-1.0MPa,终压2.0MPa。注浆前应先进行注浆现场试验,注浆参数应通过现场试验按实际情况确实,以利施工。
图1-1 管棚示意图
四、钢拱架支护处理
在隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩地段,需采用钢拱架支护。采用I14工字钢加工制作,V级围岩安装间距0.75m/架,IV级围岩安装间距1.0m/架。钢架之间设Ф22@500mm纵向连接筋。工字钢与连接钢板之间采用螺栓连接。
图1-2 工字钢架组合机接头示意图图
钢架施工要点:
1) 钢架应在初喷4cm厚混凝土后架设,架设完毕后再复喷混凝土至覆盖钢架,保护层厚度不小于2cm;钢架与初喷混凝土务必接触紧密,若有空隙,则用混凝土垫块楔紧。
2)拱架应安装稳固,其垂直度允许误差为±2°,中线及高程允许误差为±5cm;
3) 钢筋网及拱架要尽可能多地与锚杆头焊连,锚杆要有适量的露头。
4)分次施作的联合支护,应尽快将其相联,如超前小导管与系统锚杆及拱架的联结。
五、混凝土喷护处理
1、施工设备
施工设备:选用 TK-961型湿喷机、750L强制式搅拌机、10m3电动空压机、 φ5-15mm的筛子。
2、工艺参数:
1)工作压力:暂按下式计算,实际再作调整。工作压力=1+0.013×输送长度。
2) 喷射方向与受喷面的夹角。根据施工经验,喷射方向与受喷面的夹角近似90°时,回弹量最小。
3) 喷头与受喷面的距离一般控制在70-80cm为宜。如布有钢筋网,可缩小到60-70cm。
3、喷射作业
喷射作业按拱、墙分段、分层,由下而上的顺序进行,若断面有较大的凹凸处,先喷平凹坑处。喷头尽量垂直于受喷面,喷咀距离受喷面0.6-1.2m,喷头不停作环形移动,使喷层厚度均匀。若喷射中突然中断,将喷头迅速转离受喷面,以防高压风水冲洗尚未终凝的喷砼层。喷砼的配合比设计必须经过试验确定,并报监理批准。喷时要自下而上,凹凸不平处,先喷凹处。将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀。
4、喷砼厚度控制
喷砼厚度按图纸设计要求,一般分层喷射,且每次喷射在前一次喷射尚未完全凝固前进行。一般相邻层喷射间隔30-60分钟,喷砼的厚度控制在40mm/次左右,必须在施工过程中逐步进行检查。在布有钢筋网的部位喷砼保护层厚不小于30mm,如果没有布筋,就用埋桩控制厚度,一般间距为2.5m。喷砼后,洞壁相邻表面过渡平缓,没有突变台阶,达到改善受力状态的目的。
六、锚杆支护处理
采用Ø25-5中空注浆锚杆,根据不同围岩级别,V、IV、III级围岩长度为分别3.5m、2.5m、1.5m,环纵间距分别为@50×75cm、@120×75cm、@120×120cm。在岩面上锚杆呈梅花形布置,且应垂直结构面布置。
锚杆施工采用YT-28型气腿式凿眼机钻眼、注浆泵注浆。注浆采用水泥浆,水灰比建议0.45:1或通过试验确定。注浆前应先清洗锚孔。其工艺流程见图5-12。
图1-3 中空注浆锚杆施工工艺图
七、挂钢筋网处理
在III、IV、Ⅳ类围岩段设φ6@15×15cm钢筋网。锚杆施工完毕后进行挂钢筋网工序。安装时,钢筋网应贴近岩面,且与锚杆采用焊接法联接牢固,钢筋网的交叉点采用焊点连接
八、结论
篇8
关键词铁路隧道岩溶施工技术
中图分类号:U459.1文献标识码: A 文章编号:
1 引言
岩溶隧道在中国西南地区经常遇到,主要是碳酸岩地层在水的作用下形成的各种规模及形状的洞穴、通道等。
根据以往的施工经验,对岩溶地区隧道施工技术,主要从两个方面进行,一是对岩溶发育段的预测,采用各种方法进行预报,能够比较好地预测岩溶及赋水带的方法主要为地质雷达及红外探测技术[[[] 王华,杨军生,王春雷. 地质雷达在隧道岩溶超前预报中的试验研究. 路基工程,2007,1:101-103.]] [[[] 李兴春,王宏,李兴高.红外技术在开挖隧道岩溶探测和预报中的应用. 工矿自动化, 2008,2:70-71.]];另外就是对岩溶地区的处理。有大管棚超前处理技术[[[] 郭 群. 大管棚超前支护技术在南山隧道岩溶处理施工中的应用. 隧道建设,2008,28(3):336-338.]],管棚结合小导管、高压注浆、桩基托梁结构、钢筋混凝土板等技术措施[[[] 张朝强. 大山隧道岩溶治理浅谈. 四川建筑, 2008,28(3): 54-56.]],对岩溶洞穴采用顶部回填,侧板加固以及隧底溶腔注浆,溶腔壁稳定加固,设地下水排泄通道等措施处理[[[] 肖凯刚, 赵玉龙. 龙凤坝隧道DK213+ 423~+485段溶腔处理设计. 施工技术,2008,37增: 255-257.]]。超大地下溶洞采用碗扣支架、锚喷支护及圆柱形立柱共同支顶溶洞顶部的施工方法[[[] 宋长甫. 龙麟宫隧道大型溶洞支顶加固技术. 铁路标准设计,2007(9):77-78.]]。总结出隧道通过岩溶地段应本着“稳妥可靠、保证工期、经济合理、不留后患”的目标;坚持“ 防、排、截、堵结合、因地制宜、综合治理”的原则治理岩溶水;坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、紧衬砌、勤量测”的原则通过岩溶地区。处理方法可概括为:引、堵、跨、绕 4种方法[[[] 陈文海. 隧道岩溶病害处理方法与实例分析. 企业技术开发,2008,27(7):49-53.]]。
2 工程概述
2.1 工程概况
大田山隧道位于云南省红河州建水县境内,为单线电气化铁路隧道,起迄桩号DK112+765~DK115+010,全长2245m。线路平面布置:DK112+765~DK114+122.76为曲线段,曲线半径R=1600m,缓和曲线L=190m,DK114+122.76~DK115+010为直线段,隧道纵坡坡度为12‰的下坡。隧道进口采用台阶式洞门,出口采用挡墙式洞门,边、仰坡采用人字型浆砌片石骨架护坡,隧道内均采用曲墙复合式衬砌。隧道纵剖面示意图如图1所示。
图1 隧道纵剖面示意图
2.2 地质、气候条件
隧址区属低中山剥蚀、溶蚀地貌。地形起伏较大,地面高程在1260~1390m之间,相对高差130m,隧道最大埋深100m。在DK113+760~+900段地表发育一溶蚀沟谷及溶蚀洼地,轴向长约180m,宽30~100m,深约10m,洼地内被垦为为旱地,另一溶蚀洼地,常年积水,水深2~15m,略呈椭圆形,轴向长约450m,宽40~160m。
隧址区上覆第四系全新统坡洪积黏土、坡残积黏土。下伏为断层角砾、上第三系泥岩、炭质泥岩夹砂岩,三叠系中统个旧组下段白云岩质灰岩。
线路位于区域性北西向断裂石屏-建水断裂带之东端,该断裂带属全新活动断裂带,其分支断层-燕子洞断层于DK114+180横穿线路,与线路交角为47°。
隧址区位于云南省的东南部,为亚热带季风气候。冬无严寒,夏无酷暑,雨热同季,干湿季节分明,夏季伴随着云量、雨量的急剧增加,温度相应降低,绝对最高气温出现在干季末(春季)。
2.3 工程重难点
由于隧址区地表溶沟、溶槽、洼地发育。地层中含白云质灰岩,且洞身段裂隙水受季节变动影响,这些都为岩溶的形成提供了必要的条件。根据地质勘察资料,曾在DK113+850处钻孔揭示一溶洞,垂直深度为0.9m,内有黏土充填。根据区域资料,白云质灰岩地层内岩溶强烈发育,地下岩溶形态极为发育。
3 超前地质预报技术
本岩溶隧道综合超前地质预报采用了TSP地震波地质超前预报法、红外探水法以及超前钻孔法;以DK113+780~+810段进行说明。
(1)TSP地震波地质超前预报法
①现场观测系统布置
在隧道DK113+650的左边墙和右边墙位置分别布置一个地震波信息接收孔,孔径均为50mm。在DK113+670~DK113+704段的右边墙位置,按约1.5m的间距布置24个激发孔分别激发地震波,激发孔孔深1.3m,孔径约40mm,孔向下倾斜约10º,每个激发孔装填的药量为66g。激发孔和接收孔基本保持在同一个高度上。
②结果分析
DK113+780~DK113+787段:围岩较破碎(Ⅲ级),溶蚀裂隙发育;
DK113+787~DK113+810段:围岩破碎(Ⅳ级),岩溶局部发育。
(2)红外探水法
①测点布设
在掌子面取9个或9个以上均匀分布测点,采用红外探水仪进行红外探测;从掌子面向已开挖段每隔5m布置一个测点(左右边墙以及拱部测点在同一断面),分别测得初期支护段左边墙、右边墙与拱部岩体的辐射场强值。
②结果分析
现场测得数据
对大田山隧道DK113+780掌子面前方30米进行超前探水测得的场强具体数值如表1所示。
表1
由掌子面岩体上9个测点的红外辐射场强数值可知其最大值为357μw/cm2,最小值为349μw/cm2,差值为8μw/cm2,小于允许的安全值10μw/cm2;可以看出:往掌子面方向,红外辐射场强值曲线相对起伏不大,整体上呈直线型。
根据上述1、2两种判别方法,结合已揭示的围岩情况,可以判定DK113+780~DK113+810段不存在含水构造。
(3)超前探孔法
①钻孔布设
在掌子面DK117+780处,应用MK-5型钻机进行超前钻孔作业作业对前方30米进行探测,钻孔总长124.1米,钻孔参数、位置及深度等见表2。
表2
②芯样分析
钻孔DZK16-1:孔深31.1m,整段为灰岩,浅灰、灰白色,微晶结构,钙质胶结,若风化,溶蚀中等发育,岩体自稳性好,终孔水量无变化,属Ⅴ级次坚石。
钻孔DZK16-2:孔深31.0m,整段为灰岩,浅灰、灰白色,微晶结构,钙质胶结,若风化,溶蚀中等发育,岩体自稳性好,终孔水量无变化,属Ⅴ级次坚石。
钻孔DZK16-3:孔深31.4m,整段为灰岩,浅灰、灰白色,微晶结构,钙质胶结,若风化,岩体自稳性好,溶蚀中等发育,在DK113+787~DK113+795段钻机钻进速度较快,既无卡钻现象,无钻芯试样,推测此处岩溶十分发育,含有溶洞。
钻孔DZK16-4:孔深30.6m,整段为灰岩,浅灰、灰白色,微晶结构,钙质胶结,若风化,岩体自稳性好,溶蚀中等发育,终孔水量无变化,属Ⅴ级次坚石。
(4)综合分析
根据上述三种探测方法综合分析:DK113+780~+810整段为灰岩,浅灰、灰白色,微晶结构,钙质胶结,若风化,岩体自稳性好,为Ⅲ级围岩,溶蚀中等发育,断面不含水,在DK113+787~DK113+795段靠近线路右侧边墙脚处含有一空溶洞,溶洞规模不大。
(5)本隧道揭示岩溶发育特征
1)1#溶洞
位于DK113+670~+704段,纵向长34m,横向最宽约29m,最高约28m,底部有厚0~15m碎石土、软塑壮的黏土充填,开挖揭示溶洞空间较大,顶壁长满石钟乳,形状各异;左低右高,中部及左侧下部大面积充填碎石土、黏土;并在DK113+680线路左侧至溶洞壁附近有积水现象,但水量较小,仅见溶洞顶壁有渗滴水现象,向DK113+680线路左侧溶洞壁处的岩溶管道处排泄,岩溶管道半径约0.6m。1#溶洞开挖揭示横断面图如图2所示。
图2 开挖揭示1#溶洞横断面图
2)2#溶洞
位于DK113+787~+795段线路右侧边墙脚,纵向长8m,横向宽4~5m,深10~15m。开挖揭示时未见有地下水流出。2#溶洞开挖揭示横断面图见图3。
图3 2#溶洞开挖揭示横断面图
将现场揭示情况与超前探测分析情况进行对照,基本相符,说明超前预报分析基本准确。
4 岩溶隧道开挖支护技术
4.1 超前支护技术
本隧道岩溶地段填充体较少,但岩溶发育,为确保施工安全,采用超前小导管注浆进行预支护,小导管在洞外加工场加工。施工前先沿开挖周边轮廓线按照设计间距准确布出孔位,采用YT-28型凿岩机钻孔,小导管采用风枪或游锤打入,浆液在现场拌制,采用液压注浆泵压注。注浆材料采用纯水泥浆,水灰比为0.5:1~0.8:1,浆液先稀后浓,注浆参数根据现场试验适当调整。
岩溶地段超前小导管支护工艺流程图见图4。
4.2 开挖方法
岩溶地区开挖方法宜采用台阶法,在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下,当溶洞仅穿过隧道底部一小部分断面时,可采用全断面一次开挖,当隧道只有一侧遇到溶洞时,先开挖该侧,待支护完后再开挖另一侧。
(1)1#溶洞
根据超前探测情况,溶洞较大,且局部含水,对DK113+670~+710段采用上下台阶法开挖,采用微震光面爆破,严格控制装药量。开挖循环进尺控制在1~1.5米。开挖采用风钻进行打眼,在每次施作钻孔时,掌子面不同位置施作3个3.5~4m深钻孔以进一步确定前方溶洞轮廓。
(2)2#溶洞
根据超前探测情况,溶洞位于隧道线路右侧且溶洞规模不大,对DK113+670~+710段采用全断面法开挖,采用微震光面爆破,严格控制装药量。开挖循环进尺控制在0.8~1.0米。在每次施作钻孔时,掌子面不同位置施作3个3.5~4m深钻孔以进一步确定前方溶洞轮廓。
图4 超前小导管注浆工艺流程图
4.3 初期支护
岩溶地区隧道初期支护根据岩溶情况进行适当加强,采用打锚杆或施作小导管注浆及格栅钢架等进行施工。由于1#溶洞较大,采用格栅钢架进行加强支护;2#溶洞较小,且未影响支护轮廓,现场按照原设计采用初喷混凝土、锚杆支护。
(1)1#溶洞初期支护
隧道岩溶段开挖后,立即对钟乳石发育的溶洞顶部喷C20混凝土进行封闭,混凝土厚10cm。
在隧底施作50cm厚C15混凝土止浆板,然后施作Φ75钢花管桩对隧底进行注浆加固。待施作完毕,达到设计强度后,对边墙初支外侧空腔采用M7.5浆砌片石进行,回填高度至钢架B、C单元接头处。回填前对基地杂物进行清除,在设立格栅钢架断面位置处画出锚杆位置,拱部12根,每根长3m,边墙14根,每根长3m,纵、环向间距分别为1m、0.8m。回填过程中将锚杆砌入浆砌片石中,并确保回填浆砌片石与岩壁紧贴密实,外壁尽量平整,挡墙外部预留足够空间进行初期支护,防止侵限。
回填完毕后,进行格栅钢架的安装及挂钢筋网片,拱墙格栅钢架1m/榀,钢架脚架立在处理过的基底上,在格栅钢架外侧安装钢筋网片,钢筋网片采用Ф8钢筋洞外加工,网格间距25cm×25cm,由于拱部外侧喷射混凝附着物较少,钢筋网片进行加密采用安装双层钢筋网片交错安装。
钢架、钢筋网片安装完毕进行喷射混凝土作业,喷射混凝土前在拱部安装好吹砂预留管,并用塑料袋等编织物堵严,防止喷射混凝土堵住管口。
(2)2#溶洞初期支护
隧道开挖完后,对溶洞上部空间进行喷射C20混凝土封闭,厚度10cm。然后在该段线路右侧边墙空溶洞上方设I18型钢网格架,嵌入基岩1m,网格间距1m×1m,其上铺双层铁丝网,进行喷射混凝土作业,至设计厚度。
5 结束语
通过本岩溶隧道施工情况说明:采用地震波超前地质预报、红外探水、超前探孔等综合超前预报手段,成功的探测了隧道岩溶的发育情况;在此基础上采取超前注浆支护、短进尺、初期支护加强等技术进行施工,并根据溶洞大小、规模及含水情况采取不同的施工技术,确保安全、优质、高效的通过此岩溶不良地段,是岩溶隧道施工中一种有效的、安全的方法;但还要进行进一步的探讨,并在实践中不断研究,逐步完善和提高。
参考文献
[1] 王华,杨军生,王春雷. 地质雷达在隧道岩溶超前预报中的试验研究. 路基工程,2007,1:101-103.
[2] 李兴春,王宏,李兴高.红外技术在开挖隧道岩溶探测和预报中的应用. 工矿自动化, 2008,2:70-71.
[3] 郭 群. 大管棚超前支护技术在南山隧道岩溶处理施工中的应用. 隧道建设,2008,28(3):336-338.
[4] 张朝强. 大山隧道岩溶治理浅谈. 四川建筑, 2008,28(3): 54-56.
[5] 肖凯刚, 赵玉龙. 龙凤坝隧道DK213+ 423~+485段溶腔处理设计. 施工技术,2008,37增: 255-257.
篇9
Abstract:Pick to open mining process,the tunnel will meet carbonaceous schist. Carbonaceous schist characteristics for the shear strength of vibration, low very sensitive, easy instability, changeful form, collapsed. During construction, often encountered many difficulties in the tunnel, this paper will open mining process carbonaceous schist tunnel construction method and the matters needing attention in the construction of making.
关键词:炭质板岩隧道施工方法注意事项
Keywords: carbonaceous schist tunnel construction method of attention
炭质板岩外表特征一般为粉末状,岩体扭曲,柔皱明显,节理发育,岩体节理面光滑亮泽,往往夹杂有石英岩脉侵入体。在隧道设计中炭质板岩围岩类别一般为Ⅳ级以上,掘进和支护多采用新奥法施工。在施工时往往会遇到以下难题:开挖作业易坍塌,变形快且变形量大,开挖后围岩迅速变形,水平收敛一般在数十厘米,后期可能增大到以米计,一般情况下变形分布不均匀不对称,变形持续时间较长,给隧道施工造成困难,施工安全风险大大增加,施工成本加大。
根据兰渝铁路木寨岭隧道(19.02KM)、纸坊隧道(5.2KM)炭质板岩极高风险隧道施工经验和教训,做了以下几点分析:
炭质板岩隧道施工方法
1、三台阶七步开挖
上台阶长度控制在4.5米,根据高度必须满足矢跨比h/L>0.3的要求,因此上台阶高度控制在3.6米;阶长度控制在6米,高度为2.8米;下台阶长度为5米,高度为3.1米;仰拱与下台阶的长度控制在10-14米。
①、首先在上台阶按照设计要求设置Φ42的超前支护,小导管长度3.5米,环向间距0.3米,小导管的纵向搭接长度必须大于1.0米,并按照要求在导管上设置注浆孔并及时注水泥浆,尾部与钢架焊接牢固。
②、在上、中、下三个台阶同时进行钻眼施工,根据目前的Ⅴ级加强围岩(炭质板岩)确定每次爆破掘进进尺在0.8米左右,开挖的轮廓线按照设计要求考虑30cm的预留变形量。开挖后立即进行喷、锚、网系统支护,设立型钢钢架并复喷至设计厚度,形成较稳定的承载拱墙。
③、待所有钻孔全部施工完毕后,立即进行装药爆破,施工顺序如下:
上台阶、阶和下台阶同时爆破后,首先挖掘机开到下台阶,将阶第2、3部分的碴爬到下台阶;然后将挖掘机开到阶第2部分的位置,将上台阶碴扒下来;最后挖掘机下到下台阶,开始装碴,运出洞外。待碴基本运完后,立即同时对三个台阶进行初期支护。
2、初期支护
每次爆破开挖完成后,要及时进行初期支护的施作。虽然根据新奥法的施工原理,围岩允许一定的变形,必须在可约束的情况下,若不及时采取措施或措施不当,很可能由于初期支护整体受力情况减弱,发生变形或坍塌,因此初期支护必须尽早封闭成环,形成良好的受力结构。
①、初喷砼封闭岩面
爆破完成后,立即清理危石,然后进行初喷砼。喷射砼必须按照试验配合比进行施工,喷射砼时喷射机的压力一般不超过0.2MP。喷射作业应分片、分段依次进行,喷射顺序应自下而上从拱脚或墙脚向上堆喷。
②、系统锚杆及挂网施工
全断面设置长3.5米,间距1.0*1.0米梅花型布置的Φ25中空注浆锚杆,每延米布置23根,施工中可根据围岩的具体情况调整铆杆打设的部位。全断面设置Φ6.5~8mm,间距20cm的钢筋网片。锚杆施工时,用风枪将锚杆钻进围岩,然后注浆,并用垫板将锚杆锁在初喷砼面上。挂网施工时,应将钢筋网片与锚杆焊接,然后喷射砼,钢筋保护层厚度不小于4cm。
③、钢架施工
钢架一般采取Ⅰ16以上或H175型钢。为便于施工,将设计钢架的节段数作适当的调整,即以隧道中线为准,每侧设置3榀钢架,即上、中、下三个台阶各一片(仰拱另外计列)。
钢架施工前,先设置定位系筋,然后架设型钢钢架,每片钢架之间除采用连接螺栓连接牢固,还应采用钢筋帮焊,确保钢架接头位置的强度和刚度;每榀钢架之间采用Φ22螺纹钢筋纵向连接。为确保钢架落底时的牢固,每片钢架的基脚均需设置不少于4根锁脚锚杆或锁脚锚管,并注浆加固,锚杆(锚管)的打设角度控制在0―450之间,锚杆(锚管)与钢架必须采用钢筋帮焊牢固。
④、二次喷射砼
分层喷射砼至设计厚度,每层厚度为8cm左右,并保证刚拱架保护层厚度不小于4cm和表面的平顺,为下一步的二衬施工创造条件。
3、围岩量测
严格按照设计要求布点和量测频率要求,进行拱顶下沉和周边收敛观测。为取得开挖后围岩早期状态变化数据,各测点应尽量靠近开挖面布置(不大于2.0米),在开挖后24小时内或下一循环施工前,读取初次读数。周边收敛和拱顶下沉尽量设置在同一个断面,便于对数据的分析、运用。
4、仰拱和二次衬砌施工
仰拱应紧跟,距离掌子面的距离控制在30米左右,每次浇注仰拱的长度为4米左右。根据炭质板岩的岩性,围岩在开挖后20天左右很容易产生变化,应在完成后浇注该段二衬砼,以确保围岩的稳定。
施工注意事项
施工环境:炭质板岩掌子面一般伴有渗水、不良气体、高温。这就要求要有足够的通风和照明,抽排水设备必须保证排量和不间断,保证通讯畅通。
制定详尽的施工组织方案和安全措施,应急预案必须完善,抢险人员设备材料齐备,必要时进行隧道坍塌抢险演练。
隧道开挖应采取多台阶短台阶开挖,爆破作业应严格控制装药量和炮眼布局,困难地段可采取人工风镐开挖,将最大程度上避免开挖作业对围岩的扰动,以免发生围岩失稳、变形坍塌。
初期支护是关键。初期支护的施工质量直接影响到后续工作的展开,因此必须按照设计参数施工,根据经验可采取强支护限制围岩变形的措施。上台阶施工超前小导管或管棚一般在拱部设置,间距30厘米压双液浆,外插角30度,长度一般在4.5米以上,施工中严格控制浆液水灰比和注浆压力。钢架采用I16及以上型钢强支护,间距50-80厘米,钢筋网片网格间距20厘米,锚杆长度3.5米以上梅花形布设,工序的施工作业时间和工序衔接必须紧密。如若上述施工方案仍无法限制大变形、初期支护大面积侵入二衬断面时可定性为深层状炭质板岩地段,在此时强支护措施已经达不到预期效果,可根据量测数据在收敛稳定时对侵限钢架分段不对称拆换,钢架拆换时严格控制药量。钢架连接部位在条件具备时可上下错开,考虑施工快捷,错开高度在80-100厘米为宜,锁脚锚杆或锚管必须在钢架连接处认真施作,必要时增加密度和长度或者增加自进式长锚杆以增加锚固力,锚杆或锚管和钢架的连接必须牢靠、稳固,不得假焊漏焊。二台阶开挖施工应不对称开挖,同时及时支护封闭,钢架连接部位在条件具备时可上下错开,锁脚锚杆或锚管及时施作,同样在下台阶开挖支护也很关键,施工措施和二台阶相同。
必须做好监控量测工作,把监控量测纳入工序管理,超前地质探孔与监控量测是决定下道工序施工最佳时间的理论根据,任何时间都不能简化程序。
开挖中遇水必须高度重视,炭质板岩遇水浸泡就完全丧失自稳能力,极易坍塌。必须采取疏导的办法加以排除,水量较大时采取压管或泄水槽措施排除。
总之,炭质板岩隧道施工各工序讲究一个“快”字,工序衔接必须紧凑,及时让仰拱和衬砌承担应力。在施工中必须控制各台阶施工步长,严格控制仰拱与掌子面距离,严格控制二衬与掌子面、仰拱间距离。初期支护刚性加固和其他加强措施严格意义上来说只是为仰拱和二衬施工赢得尽早施工时间,具有自己的片面和时效性,如果不能做到“快”,不能做到各工序紧密衔接,不能严格控制步长,将势必导致大面积变形和坍塌,给施工造成严重困难。
篇10
关键词:隧道;防排水;对策
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:
1 工程简介
武(都)罐(子沟)高速公路是兰(州)-海(口)国家干线高速的一段,位于甘肃南部,是国家南北纵向公路的主通道。武罐项目全长127公里其中东段桥隧比例站到百分之90.隧道防排水按“防、排、截、堵结合、因地制宜、综合治理”的原则进行设计,以保证隧道结构物和营运设施的正常使用和行车安全。
洞身防水是在二次衬砌与初期支护之间铺设EVA防水板及无纺布,二次衬砌采用防水混凝土,抗渗标号不小于S8,二次衬砌中掺高效抗裂膨胀防水剂,以提高衬砌结构的自防水能力和结构的耐久性;隧道二次衬砌施工缝设膨胀止水条,沉降缝设橡胶止水带。隧道洞身排水是在防水层与喷射混凝土层之间设纵、环向盲沟。¢116单壁打孔波纹管纵向盲沟设在边墙底部,沿隧道两侧布设,全隧道贯通;¢75HDPE单壁打孔波纹管盲沟沿隧道环向布设,每10m一道,并下伸到边墙脚与纵向盲沟连通。在地下水较大的地段或有集中出水地段应加密布置。衬砌背后的地下水通过环向排水盲沟、无纺布汇集到纵向盲沟以后,再通过¢75单壁波纹管引入中心水沟排出洞外。
2 施工环境和条件
陇南 地区地下水的补给来源主要是大气降水。沟谷发育,大片灰岩地表,裂隙岩溶形成了地下水补给的良好通道,大气降水可沿裂隙岩溶迅速渗入地下,降雨多集中在7、8、9三个月。因秦岭以北植被较少,水土流失严重,夏季多发暴雨后容易造成泥石流等地质灾害。
3 施工采取的对策及分析
隧道的防排水技术,主要有两大类:一类是提高混凝土自身的防水功能,即混凝土的自防水;另一类是结构的外防水技术,其中包括:背后注浆、防水板及喷膜防水层等。
3.1衬砌的自防水
衬砌的自防水包括两个方面:一个是采用防水混凝土;一个是处理好各种施工缝、变形缝的防水。
3.1.1防水混凝土技术要求:
⑴防水混凝土的关键是提高混凝土的密实度,同时防止混凝土的开裂,特别是贯通裂缝。因此在配制时应根据现场情况调整配合比、掺加外加剂。一般说防水混凝土的防水性是按抗渗等级确定的,防水混凝土的施工配合比应通过试验确定,抗渗等级应比设计要求提高一级。
⑵防水混凝土的环境温度,不得高于80℃,处于侵蚀性介质中防水混凝土的耐侵蚀系数不应小于0.8。
⑶防水混凝土使用的水泥的强度等级不应低于32.5Mpa;石子最大粒径不宜大于40mm。泵送时其最大粒径应为输送管径的1/4,吸水率不应大于1.5%,不得使用碱活性骨料;砂宜用中砂;拌制混凝土所用的水,应符合《混凝土拌和用水标准》(JGJ63-89)的规定。
⑷防水混凝土拌合物必须采用机械搅拌,搅拌时间不应小于2min,掺外加剂时应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。
3.1.2良好的防水效果还要处理好防水薄弱的施工缝、变形缝等。
⑴防水混凝土应连续浇注,宜少留施工缝,并尽量避开地下水和裂隙水较多的地段,并宜与变形缝相结合。
⑵水平施工缝在浇灌混凝土前,应将其表面浮浆和杂物清除(最有效的方法就是刷毛),先铺净浆,再铺30-50mm厚的1:1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂,并及时浇注混凝土。
⑶垂直施工缝在浇注混凝土前,应将表面清理干净,并涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂,并及时浇注混凝土
⑷遇水膨胀止水条应牢固安装在缝表面或预留槽内。采用中埋式止水带时应确保位置准确,固定牢固。当采用模板台车与泵送混凝土时,其做法是:①设计衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一¢12的钢筋孔;②制成的钢筋卡,由待浇注混凝土一侧传入另一侧,内侧钢筋卡卡紧止水带之半,另一半止水带紧贴在挡头板上;③混凝土凝固后拆除挡头板,将原帖在挡头板上的止水带拉直后,弯曲钢筋卡套卡紧另一半止水带即可。
3.2结构的外防水技术
结构的外防水技术包括背后注浆、防水板及喷膜防水层等,在这里主要介绍防水板技术。
3.2.2防水板防水
设置防水板是保证隧道防水功能的重要措施,然而因为破损严重、接头不密实、铺设过紧过松等原因,极大的影响了防水功能的发挥,现介绍其施工工艺:
⑴背部修整。喷射面凹凸显著时,正确地决定板的富余长度是很难的,板的长度不足,会产生断裂和分离,同时板的背后和混凝土间会有空隙,这种空隙是很难用混凝土填充的。富余长度不足的影响在拱部特别明显,反之,富余过长拱顶部因板的挠度也是产生空洞的原因之一。因此在张挂防水板前,将凹凸不平的围岩表面通过喷射混凝土:“填平补齐”。其表面平滑的大致标准是30-40cm间的凹陷深度最好小于5-6cm,即原则上凹部的矢跨比要小于1/6.如设置格栅或钢支撑,不要在2榀支撑间留有较大的凹槽,否则应予以喷平。
⑵张挂。防水板应在初期支护基本稳定并验收合格后经行铺设。张挂时应确保有一定的富余长度,即板的长度应比围岩或喷混凝土的轮廓长度大10%以上。应考虑在浇注的混凝土的挤压下,使得能够有与混凝土密贴的可能,因而留出富余长度。
⑶保护防水板免受损伤。防水板施工后组装钢筋和浇注混凝土时,要注意不要损伤防水板。特别是焊接钢筋时一定要用木板等遮挡住防水板。堵头板一般都采用木板加工而成,在与防水板接触时也可使防水板破损,因此在堵头板与防水板之间要配制缓冲垫。
4 施工质量控制
为了确保防排水工程的质量,现从以下几方面着手检查:排水管材,防水板,防水混凝土施工过程,注浆效果等。
4.1排水管线的检查
排水管线包括排水盲管、纵向排水管和横向排水管。施工时要进行以下检查:
⑴安装坡度检查。施工时易出现管身高低起伏不定,平面上忽内忽外的现象,这种情况下,隧道建成后纵向排水管易被淤砂封堵,或冰冻封堵,造成纵向排水不畅。因此施工中一定要为纵向排水管做好基础,用坡度规检查、测定纵向排水管的坡度,使地下水进入纵向排水管后在一定的坡度下按指定的方向流动。
⑵包裹安装检查。纵向排水管在布设时必须注意其细部构造。首先应用土工布将纵向排水管包裹,使泥沙不得进入排水管。其次,应用防水板半裹纵向排水管,使从上部流下的水在纵向盲管位置流入管内,而不让地下水在排水管位置纵横漫流。
⑶与上下排水管的连接检查。纵向排水管在整个排水系统中是一个中间环节,起着承上启下的作用。施工中应注意检查环向排水管、横向排水管与纵向排水管的连接,一般采用三通连接,三通管留设位置应准确,接头应牢靠并用土工布缠绕。
4.2防水板的检查
防水板铺设质量的检查是一个非常重要的施工环节。为了保证防水板与二次衬砌间不留空隙,必要时应进行充填压注,特别是在拱顶附近。
⑴目视检查。根据目视,判定防水板表面有无损伤和焊接不良地点,发现异常时,应进行修补。还要注意防水板的搭接宽度及松紧度。
⑵压缩空气检查。首先封闭检查接头的两端,把检查针插入检查沟,用泵以适当的压力(一般1.2mm厚度的防水板加压到0.8Mpa)压入压缩空气。保持压力稳定2min,压力降低20%以下为合格。插入检查针的地点应进行修补。检查频率最好在整个焊接地段进行,至少在每灌注长度中检查一次以上。
4.3防水混凝土的施工
为了提高混凝土的质量,在施工和养护的时候注意以下几点:
⑴防水混凝土必须采用高频机械振捣密实,振捣时间宜为10-30s,以混凝土泛浆和不冒泡为准,应避免漏振、欠振和超振。
⑵防水混凝土的养护也是至关重要的。在浇注后如混凝土养护不及时,混凝土内水分将迅速蒸发,使水泥水化不完全。而水分蒸发造成毛细管网相互连通,形成渗水通道;同时混凝土收缩增大,出现龟裂,使混凝土抗渗性急剧下降,甚至完全丧失抗渗能力。如果养护及时,防水混凝土在潮湿环境或水中硬化,能使混凝土内的游离水蒸发缓慢,水泥水化充分,水泥水化生成物堵塞毛细空隙,因而形成不连通的毛细孔,提高了混凝土的抗渗性。因此防水混凝土终凝后应立即进行养护,养护时间不得低于14天。
⑶防水混凝土的冬期施工,应符合下列规定:①混凝土入模温度不应低于5℃;②宜采用综合蓄热法、暖棚法等养护方法,并应保持混凝土表面湿润,防止混凝土早期脱水;③采用化学外加剂方法施工时,应采取保温保湿措施。
5 结束语
由于一直在工地一线负责,对隧道防排水施工的新材料、新工艺了解的还不多,文中的不足之处,恳请同仁批评指正。