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關(guān)鍵詞:隧道;技術(shù)管理;初探
1問題的提出
隧道工程施工條件復(fù)雜,工期、質(zhì)量、安全要求嚴(yán),成本控制難,競(jìng)爭(zhēng)激烈,施工風(fēng)險(xiǎn)高。雖然有“金隧銀橋”的說法,但在復(fù)雜的施工條件下,隧道施工技術(shù)管理不好,常會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)大虧或小盈的現(xiàn)象。特別是長(zhǎng)大復(fù)雜隧道,其面臨的可變因素更多,工程項(xiàng)目管理難度更大。施工技術(shù)管理作為工程項(xiàng)目施工管理的核心工作之一,對(duì)工程項(xiàng)目的施工安全管理、質(zhì)量控制、進(jìn)度控制、成本控制等方面具有非常重要的作用。19世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì),20世紀(jì)是橋梁工程發(fā)展的世紀(jì),21世紀(jì)將是隧道及地下工程發(fā)展的世紀(jì),因此,面臨21世紀(jì)隧道及地下工程發(fā)展的重要機(jī)遇期,發(fā)展隧道工程施工技術(shù),加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理勢(shì)在必行。加強(qiáng)施工技術(shù)管理,不斷提高施工技術(shù)管理的“精細(xì)化管理、人性化管理”水平。
2隧道施工技術(shù)管理在項(xiàng)目管理中的作用
隧道施工流水線作業(yè),各工序依次展開,施工技術(shù)管理的好可以起促進(jìn)作用,反之則起制約作用。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下,只有人員、設(shè)備、材料等資源優(yōu)化配置,并不斷加強(qiáng)施工技術(shù)管理,才能實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗工程。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)也是企業(yè)的立足之本。隧道施工技術(shù)管理在項(xiàng)目管理中發(fā)揮著重要的作用,其主要體現(xiàn)在安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本等方面。
2.1加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是確保隧道施工安全的有效途徑
在施工方案制定及技術(shù)交底實(shí)施過程中,必須充分考慮每道工序潛在的危害,明確危險(xiǎn)源,采取有效的預(yù)防措施,并制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案。由于設(shè)計(jì)勘察手段有限,隧道施工中面臨的可變因素較多,特別是地質(zhì)條件復(fù)雜的山嶺隧道,隧道施工中常面臨涌水、突泥、瓦斯突出、塌方等安全隱患。在施工過程中必須充分利用綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)手段,以探測(cè)隧道前方地質(zhì)條件并指導(dǎo)施工,合理規(guī)避災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。在長(zhǎng)期的施工技術(shù)管理中,我們積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。比如整理,瀏陽(yáng)河隧道出口在施工人員進(jìn)洞之前進(jìn)行安全講解,并在洞口樹立危險(xiǎn)源警示牌,時(shí)刻提醒進(jìn)洞人員注意施工安全;此外,每月進(jìn)行安全質(zhì)量大檢查,綜合各部門專業(yè)人才,掃除安全質(zhì)量死角。
2.2加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目管理質(zhì)量控制的根本保證“安全是天,質(zhì)量是命”這是不可否認(rèn)的真理,但在一定程度上來說,確保施工質(zhì)量是保證施工安全的重要前提。實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量控制要做到:施工工藝要可靠、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施要到位、試驗(yàn)檢驗(yàn)要及時(shí)。隧道施工隱蔽工程較多,如果事后發(fā)現(xiàn)問題整改困難,并且依靠雷達(dá)檢測(cè)、聲波檢測(cè)等先進(jìn)的檢測(cè)手段,即使施工完畢也能對(duì)隧道實(shí)體一覽無余。因此,施工中必須加強(qiáng)過程控制,并進(jìn)行必要的檢驗(yàn)監(jiān)測(cè),只有上一工序合格了才能進(jìn)行下一工序的施工。
2.3加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是實(shí)施施工項(xiàng)目管理成本控制的重要手段施工項(xiàng)目成本控制是指項(xiàng)目在施工過程中對(duì)影響施工項(xiàng)目成本的各種因素加強(qiáng)管理,并采取各種有效措施,將施工中實(shí)際發(fā)生的各種消耗和支出嚴(yán)格控制在計(jì)劃成本范圍內(nèi),消除施工中的損失和浪費(fèi)現(xiàn)象。施工技術(shù)方案的好壞直接影響項(xiàng)目管理成本控制,施工方案如果制定得合理、可行、科學(xué),可以大大地節(jié)省勞動(dòng)力和降低損耗,使選用的機(jī)械設(shè)備較為簡(jiǎn)單;在施工項(xiàng)目建設(shè)過程中,施工單位應(yīng)該在滿足用戶要求和保證工程質(zhì)量的前提下,聯(lián)系項(xiàng)目的主觀條件、施工單位自身的技術(shù)水平和成熟的施工工藝,對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真會(huì)審,并提出積極的修改意見,在取得用戶和設(shè)計(jì)單位同意后對(duì)施工圖紙進(jìn)行某些修改。
2.4加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理是施工項(xiàng)目管理進(jìn)度控制的有效途徑進(jìn)度控制的目標(biāo)是在保證施工質(zhì)量、確保施工安全、不因搶工期而增加施工成本的條件下,適當(dāng)縮短施工工期;影響施工進(jìn)度的因素主要有:有關(guān)單位的影響、意外事件的出現(xiàn)、施工條件的變化、技術(shù)失誤、施工組織管理不當(dāng)。其中施工單位采用技術(shù)措施不當(dāng),造成施工中發(fā)生技術(shù)事故;應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)缺乏經(jīng)驗(yàn);流水施工組織不合理;施工平面布置不合理,這些技術(shù)管理措施將影響施工進(jìn)度計(jì)劃的執(zhí)行。實(shí)際施工過程中,由于技術(shù)管理跟不上而影響施工進(jìn)度經(jīng)常遇到,例如我國(guó)隧道施工常對(duì)“洋技術(shù)、洋機(jī)械”感興趣,但是“食洋”不化,沒有深入研究,拿來就用,往往對(duì)機(jī)械設(shè)備性能及適應(yīng)性了解不透,慢慢摸索,既增加了成本,又影響了施工進(jìn)度。因此,只有在隧道施工項(xiàng)目施工過程中,不斷加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理,才能使施工項(xiàng)目管理達(dá)到高質(zhì)量、短工期、低成本這一根本目的。
3隧道施工技術(shù)管理存在的問題及解決辦法
3.1存在的問題當(dāng)前施工技術(shù)管理存在的主要問題是:
3.1.1對(duì)于施工技術(shù)管理,還不能體現(xiàn)精細(xì)化管理的水平,存在粗放型的特點(diǎn)許多項(xiàng)目在建設(shè)過程中,施工技術(shù)交底或作業(yè)指導(dǎo)書不夠詳細(xì),“縱向沒有到底,橫向沒有到邊”,沒有真正發(fā)揮指導(dǎo)作用,故施工質(zhì)量及進(jìn)度的好壞取決于施工隊(duì)及協(xié)作隊(duì)伍的經(jīng)驗(yàn),而不是體現(xiàn)在施工技術(shù)管理的水平上。當(dāng)然這與協(xié)作隊(duì)伍的成員大部分以農(nóng)民工為主,并且流動(dòng)性比較大等不利條件有關(guān)。這樣更應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)管理,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的指導(dǎo)及培訓(xùn)。
關(guān)鍵詞: 隧道;巖溶;施工;處理;技術(shù)
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2014)01-0121-02
0 引言
溶巖是一種特殊的地質(zhì)情況,它對(duì)于我們的隧道施工有著極大的影響,所以處理起來也十分的困難。就像那些位于隧道底部的溶洞,其填充物不僅深,而且較為松軟,所以常會(huì)使隧道的基底處理十分困難;有些溶洞的巖體較為破碎,從而容易導(dǎo)致塌方;更或是隧道施工的過程中會(huì)遇到地下的暗河。這些也都造成了隧道在熔巖地質(zhì)下施工的困難。下面我們就來對(duì)隧道巖溶地質(zhì)處理與施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。
1 巖溶地質(zhì)的形成
所謂“熔巖”就是可溶性的巖石,這種巖石在收到包含CO2流水的腐蝕后加以沉積就形成了熔巖地質(zhì)。這種地質(zhì)地貌往往會(huì)呈現(xiàn)出奇形怪狀的石芽、石林、洞穴以及地下河或是峭壁等等自然的地質(zhì)景觀。
溶洞是石灰?guī)r在地下水長(zhǎng)期的溶蝕作用下所形成的自然現(xiàn)象。石灰?guī)r中包含的主要成分為CaCO3在含有CO2的地下水的作用下會(huì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而生成Ca(HCO3)2而Ca(HCO3)2是一種具有水溶性的物質(zhì),所以石灰?guī)r中的空洞就會(huì)漸漸的變大。當(dāng)年深日久之后,這些巖石就會(huì)被溶解和分割成各種各樣,千姿百態(tài)的山峰或溶洞,而我們也將這種地形地貌統(tǒng)稱為喀斯特地形。
2 綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
2.1 長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)與短距離預(yù)報(bào)相結(jié)合 綜合運(yùn)用紅外線探水地質(zhì)雷達(dá)、地震波反射法等多個(gè)途徑長(zhǎng)距離探測(cè)施工掌子面前方30~100米的巖體的構(gòu)造、軟巖及發(fā)育情況、斷層構(gòu)造、構(gòu)造破碎帶以及前方巖體飽水情況,并且基于探測(cè)數(shù)據(jù)展開分析。以掌子面揭示圍巖水文地質(zhì)相似比擬法,作為近距離推測(cè)預(yù)報(bào),來推測(cè)前方近距離巖體、巖溶發(fā)育情況和巖性。
2.2 物探和鉆探相結(jié)合 通過物探快速鎖定異常范圍,提高鉆探的預(yù)見性。反之,物探是否異常也可以通過鉆探得到驗(yàn)證,再輔以客觀的對(duì)比分析,物探解譯會(huì)更加客觀、準(zhǔn)確,施工活動(dòng)便更有針對(duì)性。
2.3 洞內(nèi)探測(cè)和洞外觀察相結(jié)合 施工中,某些地段可能存在重大地質(zhì)問題,進(jìn)洞實(shí)地探測(cè)前觀測(cè)地表情況,根據(jù)收集地質(zhì)信息安排洞內(nèi)探測(cè)相關(guān)事宜。
3 隧道巖溶地質(zhì)處理與施工技術(shù)
3.1 穿越巖溶不良地質(zhì)段的施工原則 基于巖溶不良地段探測(cè)信息確定施工原則:“以堵為主、限量排放、排堵結(jié)合、綜合治理”。具體工法:先將巖體封閉,應(yīng)用超前長(zhǎng)管棚、超前小導(dǎo)管,正面長(zhǎng)、短孔結(jié)合壓漿把滲水通道堵塞,在隧道開挖輪廓線外形成預(yù)支護(hù)帷幕,結(jié)合管道排水,盡量在圍巖外把地下水堵住,余下量少的水經(jīng)隧道排出;短進(jìn)尺,分多臺(tái)階留核心土開挖,在合適的時(shí)間和部位進(jìn)行支護(hù);通過徑向小導(dǎo)管注漿,使巖體團(tuán)結(jié),將水路封堵嚴(yán)密,這樣一來,隧道便形成了止水承壓套拱。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是不良地質(zhì)段安全施工的重要前提。結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),提前制定應(yīng)急預(yù)案,完善基礎(chǔ)設(shè)施,將事故發(fā)生率降至最低。
3.2 隧道巖溶段地下水的處理技術(shù) 在隧道建設(shè)過程當(dāng)中,其頂部溶洞若無填充,則常會(huì)有水流下來,并沿著溶洞中原來的水流通道自行排出。為了使這些溶洞自行排水的通道,不被隧道建設(shè)所阻,我們一般會(huì)在隧道的底部修建暗溝,從而讓溶洞中的水能夠通過這些暗溝連接原有的溶洞自行排水通道自行排出。
3.3 隧道溶洞分部注漿處理技術(shù)
3.3.1 注漿工藝探討 基于探測(cè)所獲信息(如地質(zhì)狀況、圍巖構(gòu)造等)安排相應(yīng)的注漿形式。注漿材料除了有水泥漿以外,還有水泥漿和水泥-水玻璃雙漿液等化學(xué)漿液,其施工工藝如下:
①雙液漿的配置及特性。雙液漿的配合比根據(jù)試驗(yàn)而定。這種漿液由水泥漿和水玻璃按照1∶0.3~1∶0.7的體積比和0.7∶1~1.5∶1水灰比配置而成,水玻璃摻入量越少,雙漿液會(huì)越快凝固。如果實(shí)際施工中有速凝要求,可在漿體中添加外加劑(食鹽、三乙醇胺速凝劑等)。當(dāng)水泥漿和水玻璃的體積比為1∶0.4~1∶0.6時(shí),漿液使石體抗壓強(qiáng)度達(dá)到上限。實(shí)際施工中采用的雙液漿為1∶1水灰比的水泥漿和35°Be的水玻璃,前者與后者的體積比為1∶0.5。水玻璃的比重理論推算為145/(145-35)1.318t/m3,在實(shí)際試驗(yàn)中1∶1水泥漿比重是1.512t/m3,該雙液漿的初凝、終凝時(shí)間分別為6min、90min。
②注漿壓力。注漿壓力是一種提高巖(土)層裂隙中漿液的流動(dòng)性的驅(qū)動(dòng)力。施工中,要達(dá)到預(yù)期的擴(kuò)散填充效果,使?jié){體發(fā)揮加固堵水的功效,注漿壓力還必須克服地層裂隙阻力及巖(土)內(nèi)天然水頭壓力。鑒于此,當(dāng)漿液的黏稠度一定,巖(土)層裂隙的水頭壓力、粗糙度、寬度以及發(fā)育程度都可能成為影響注漿壓力的主要因素。巖(土)體被劈裂有可能是過高的壓力所致,適宜的注漿壓力通常在0.5~1.0MPa。
3.3.2 注漿材料 注漿材料內(nèi)圈孔主要是水泥單液,補(bǔ)充的部分是超細(xì)水泥和CS漿。外圈孔主要是雙漿液和水泥單液漿,補(bǔ)充的部分是超細(xì)水泥漿液。實(shí)際施工中,可用標(biāo)號(hào)不低于42.5R的普通硅酸鹽水泥制備CS漿和水泥單液漿。
3.3.3 施工關(guān)鍵技術(shù)
①預(yù)埋孔口管及施作止?jié){墻。在施作止?jié){墻時(shí),根據(jù)設(shè)計(jì)要求在腳手架的指定位置焊接預(yù)埋孔口管,漿墻混凝士施工時(shí)為避免其漏漿,可用編織袋堵塞孔口管末端。預(yù)埋孔口管后施作為止?jié){墻。
②鉆孔。鉆孔階段要做好現(xiàn)場(chǎng)記錄,盡量一孔多用。打設(shè)注漿孔時(shí),實(shí)時(shí)觀測(cè)水量變化,以便對(duì)前方巖性、裂隙發(fā)育有大致的了解,提高注漿方案的針對(duì)性。對(duì)注漿效果檢查評(píng)定,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),優(yōu)化注漿設(shè)計(jì)及方案。因此,做好鉆孔記錄是帷幕注漿施工中最重要的一個(gè)細(xì)節(jié)。
③壓水試驗(yàn)。正式注漿前,用0.8倍的注漿壓力終壓進(jìn)行壓水試驗(yàn),壓水試驗(yàn)中注水時(shí)加入紅色藥水(該紅色藥水與水泥漿、水玻璃不會(huì)發(fā)生反應(yīng))。
3.3.4 溶洞段在隧道超欠挖中的技術(shù)處理
①對(duì)爆破方式的選擇:爆破方式包括全斷面的一次性爆破、臺(tái)階法爆破、導(dǎo)洞先行擴(kuò)大爆破和預(yù)留光面層爆破等方式。對(duì)于溶洞段來說,運(yùn)用預(yù)留光面層或?qū)Ф聪刃虚_挖的控制爆破的方式非常有益。在減少超欠挖,改善開挖成型的同時(shí),在爆破產(chǎn)生的振動(dòng)和應(yīng)力波的影響下,可以減少由于對(duì)圍巖的破壞作用。
②調(diào)整動(dòng)態(tài)爆破參數(shù):在溶洞段施工過程中,要不斷的觀測(cè)描述開挖面,并預(yù)測(cè)圍巖的節(jié)理裂隙狀態(tài),利用調(diào)整爆破參數(shù)和施工方法來控制超欠挖的動(dòng)態(tài)施工。
3.3.5 溶洞段隧道出現(xiàn)塌方的處理 一旦出現(xiàn)塌方,溶洞段一般都是大塌方,塌方面積在100m2以上,塌穴的高度在10m以上,冒頂現(xiàn)象一般易發(fā)生在洞頂巖層較薄的部位。處理措施是:如果塌方將整個(gè)隧洞堵塞,并且不了解塌方規(guī)模和規(guī)律,可運(yùn)用錨噴法,管棚法等多種措施進(jìn)行處理;如果當(dāng)前的地質(zhì)條件較為復(fù)雜或者塌方段埋藏不深,難以保障對(duì)洞內(nèi)處理的安全,遇到這種情況應(yīng)采用灌漿法和環(huán)行導(dǎo)洞法進(jìn)行綜合處理。
4 結(jié)束語(yǔ)
巖溶山區(qū)隧道施工地質(zhì)條件、巖溶發(fā)育是復(fù)雜多樣的,本著“動(dòng)態(tài)施工、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)”的原則,在穿越巖溶不良地質(zhì)段時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際巖溶揭示情況和巖溶水水壓情況,確定施工方案;施工中要以安全為前提,認(rèn)真做好監(jiān)控量測(cè)工作,確保巖溶隧道的施工及運(yùn)營(yíng)安全。
參考文獻(xiàn):
[1]張民慶,黃鴻健,苗德海等.宜萬線隧道工程巖溶治理技術(shù)與工程實(shí)例[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2008(1):26-36.
本文通過對(duì)某市某洞庫(kù)隧道工程施工中采用的技術(shù)進(jìn)行探究,對(duì)隧道施工的技術(shù)作出總結(jié),以此來指導(dǎo)施工實(shí)際。
關(guān)鍵詞:隧道施工 技術(shù)
中圖分類號(hào):U455文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1隨著國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,我國(guó)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(zhǎng)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(dòng)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(guó)當(dāng)前隧道施工技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,綜合某市某洞庫(kù)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(cè)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(cè)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(duì)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(guó)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(cè)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(duì)巖體的擾動(dòng),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(jí))圍巖段可以采用全斷面法開挖,Ⅱ、Ⅲ類(Ⅳ、Ⅴ級(jí))圍巖段可以采用正臺(tái)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(duì)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(qǐng)長(zhǎng)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(duì)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(duì)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(duì)巖體的擾動(dòng),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(huì)“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”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(guó)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(huì)程度與否決定著對(duì)工法的應(yīng)用程度以及施工效果,反映著對(duì)周邊環(huán)境的影響。“管超前”不僅僅是簡(jiǎn)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(zhǎng)度、間距、安設(shè)角度、搭接長(zhǎng)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(tái)階長(zhǎng)度短,而是指控制循環(huán)進(jìn)尺,少擾動(dòng)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(duì)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(tái)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(tái)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(duì)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(zhǎng)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(tái)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(cè)
在隧道控制測(cè)量中,可以利用全站儀新設(shè)備。可以采取“兩種測(cè)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(cè)測(cè)點(diǎn),測(cè)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(cè)點(diǎn),了解施工動(dòng)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(cè)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(duì)于按新奧法施工的地下工程,應(yīng)高度重視監(jiān)測(cè)工作,認(rèn)真分析監(jiān)測(cè)結(jié)果,根據(jù)監(jiān)測(cè)反饋的信息,調(diào)整施工方法,針對(duì)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(tái)階法、臺(tái)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(guó)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(cè);(3)利用噴射混凝土對(duì)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(duì)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(cè)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(duì)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(duì)于大跨度隧道施工的方法主要有:上半斷面臺(tái)階法,中隔壁法和雙側(cè)臂導(dǎo)坑法(眼鏡法)等。
3 結(jié)語(yǔ)
隧道施工在工程建設(shè)中是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),要根據(jù)圍巖實(shí)際情況不斷優(yōu)化、調(diào)整施工方案,確保隧道施工安全、快速、經(jīng)濟(jì);隧道施工方法的選擇應(yīng)以適合圍巖特點(diǎn),操作性強(qiáng),能夠確保安全,最大限度發(fā)揮機(jī)械作業(yè)和人力效率為優(yōu)化原則;超前思維,做好隧道洞內(nèi)外防排水設(shè)施;開挖前應(yīng)加固巖體,加強(qiáng)初期支護(hù);襯砌前檢查完善初期支護(hù),初期支護(hù)穩(wěn)定后方可進(jìn)行襯砌作業(yè);視水量較大地段加密排水設(shè)施,防止隧道滲水;嚴(yán)格按砼配比施工控制襯砌脫模時(shí)間,防止砼裂紋通病的再現(xiàn);在隧道施工過程中隧道施工采用鋪底先行、襯砌緊跟的方法,可以加快施工進(jìn)度,減少收尾工程量,大幅度縮短工程收尾時(shí)間;評(píng)價(jià)工程質(zhì)量很重要的一個(gè)方面就是外觀質(zhì)量與防水效果;認(rèn)真技術(shù)交底和質(zhì)量把關(guān),依靠科技,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理,杜絕錯(cuò)誤返工。
關(guān)鍵詞:高瓦斯隧道 非煤系地層 治理 施工技術(shù)
0 引言
隧道工程瓦斯災(zāi)害屬于極具危害性的突發(fā)事故,具有分散性特點(diǎn)。近幾年隧道工程中因瓦斯爆炸事故雖然不多,但其危害相當(dāng)嚴(yán)重,因而逐漸成為社會(huì)焦點(diǎn)。國(guó)內(nèi)曾發(fā)生過嚴(yán)重的隧道瓦斯爆炸事故,造成巨大人員傷亡。非煤系地層區(qū)瓦斯涌出比較分散,且都是隨即發(fā)生,隧道施工過程中,若不提前做好防治瓦斯的設(shè)計(jì)規(guī)劃,施工中很可能引發(fā)瓦斯災(zāi)害。鑒于此,研究非煤系地層隧道瓦斯的形成機(jī)制以及施工對(duì)策具有重要的實(shí)際意義。
1 工程簡(jiǎn)介
某高瓦斯隧道最大埋深248m。隧道開挖采用臺(tái)階法施工。全隧穿越巖性為砂巖、泥巖互層;構(gòu)造位于稅家槽背斜西翼,構(gòu)造簡(jiǎn)單,巖層傾角4°~5°,節(jié)理、裂隙發(fā)育一般。
2 瓦斯形成機(jī)理分析
綜合分析設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料,某隧道是由于淺層天然氣沿地層的巖體裂隙上逸進(jìn)入隧道。天然氣源自隧道下方2800m三疊系上統(tǒng)須家河煤系地層,它在儲(chǔ)存過程中不斷隨著地質(zhì)構(gòu)造的衍變逐漸上移,在侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組地層局部?jī)?chǔ)存封閉或孤立殘留在巖石裂隙中,形成以裂隙型游離瓦斯為主的天然氣。這類天然氣因流量小而相對(duì)穩(wěn)定,但是壓力低,分布不均,多數(shù)情況下隨機(jī)涌出,具有良好圈閉條件的與儲(chǔ)氣層相同且張裂隙或裂隙發(fā)育的砂巖透鏡體的分布情況對(duì)瓦斯儲(chǔ)量起著決定性的影響。施作隧道工程時(shí),可能發(fā)生瓦斯泄漏的情況通常有三個(gè)特點(diǎn),一是天然氣儲(chǔ)量大,二是砂巖層厚且孔隙率較大,三是裂隙呈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)育。部分地段的封蓋具有良好的圈閉條件,大裂隙發(fā)育過程中延伸到了儲(chǔ)氣層,如果直接挖開封蓋,儲(chǔ)氣層內(nèi)的瓦斯就會(huì)順著裂隙發(fā)育噴涌而出,嚴(yán)重時(shí)造成爆炸事故。
3 施工技術(shù)
高瓦斯隧道施工管理的重點(diǎn)是防止瓦斯燃燒和爆炸的災(zāi)害性事故的發(fā)生。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)隧道施工現(xiàn)場(chǎng)有充足氧氣、一定溫度的引火源和一定濃度的甲烷時(shí),發(fā)生瓦斯爆炸事故的可能性最大。施工對(duì)策的制定就是從這3個(gè)條件出發(fā),高瓦斯隧道的瓦斯防治手段主要從4個(gè)方面考慮,即:隧道瓦斯的超前預(yù)測(cè)、通風(fēng)設(shè)備的選定及管理、確定檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)、施工用機(jī)械和電氣設(shè)備的選用和管理。施工中采取超前鉆孔探測(cè)、預(yù)測(cè)隧道前方瓦斯的發(fā)育情況,通過加強(qiáng)通風(fēng)降低瓦斯的濃度,采用有效的瓦斯檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控瓦斯的濃度,控制隧道各個(gè)不同作業(yè)面內(nèi)的瓦斯?jié)舛仍诎踩鳂I(yè)許可條件內(nèi),選用防爆的電氣設(shè)備控制火源等手段,確保了隧道的安全施工。
3.1 瓦斯的超前預(yù)測(cè)
隧道施工中瓦斯涌出量與所在工區(qū)的圍巖性質(zhì)、地質(zhì)情況有密切的聯(lián)系。通過超前水平鉆孔探測(cè)和預(yù)測(cè)隧道前方瓦斯的發(fā)育情況,為采用合理的施工措施提供依據(jù),防止瓦斯突涌及爆炸事故的發(fā)生。瓦斯隧道安全控制的要點(diǎn)即是在隧道正洞開挖前采用超前水平鉆孔對(duì)前方地質(zhì)進(jìn)行探測(cè)驗(yàn)證。
超前地質(zhì)鉆孔采用φ89mm多功能輕型鉆機(jī)水平鉆孔進(jìn)行探測(cè)驗(yàn)證,每25m一循環(huán),孔身長(zhǎng)度為30m,搭接長(zhǎng)度不小于5m,隧道正洞每個(gè)斷面設(shè)置5個(gè)探測(cè)孔,分別在拱頂一孔,拱腰兩孔,拱底兩孔。
3.2 通風(fēng)設(shè)備選定及管理
3.2.1 通風(fēng)設(shè)備選定
通風(fēng)設(shè)備選定是結(jié)合隧道各工區(qū)任務(wù)量劃分,并根據(jù)瓦斯涌出量、爆破排煙、同時(shí)間洞內(nèi)工作的最多人數(shù)、洞內(nèi)施工機(jī)械排放廢氣量等分別計(jì)算通風(fēng)所需風(fēng)量,并按允許風(fēng)速進(jìn)行檢驗(yàn),采用其中的最大值,以確保風(fēng)量和風(fēng)速滿足瓦斯防治要求。
全隧采用壓入式主導(dǎo)通風(fēng)方式。依據(jù)風(fēng)量計(jì)算要求正洞單口選用的型號(hào)為: 2臺(tái)SDF(c)-NO.13(2×132KW)型軸流風(fēng)機(jī)(1臺(tái)備用)通過2道管路同時(shí)供風(fēng),可滿足隧道需求風(fēng)量要求,斜井采用一臺(tái)SDF-NO.11(2×110KW)軸流風(fēng)機(jī)。隧道掘進(jìn)超過1200m時(shí),在正洞回風(fēng)區(qū)增設(shè)SDS-Ⅱ-NO.10射流風(fēng)機(jī),并在瓦斯易聚集作業(yè)面增設(shè)局扇以降低瓦斯?jié)舛取U赐L(fēng)管選用抗靜電阻燃風(fēng)管,直徑為1.5m。風(fēng)管利用φ1500mm鋼筒通過襯砌模板臺(tái)車。
3.2.2 通風(fēng)管理
①在隧道開挖階段,集合通風(fēng)系統(tǒng)管理的技術(shù)工人組成通風(fēng)班組,建立設(shè)備巡檢制度,督促技術(shù)人員每天堅(jiān)持檢查和記錄設(shè)備運(yùn)行情況,按要求進(jìn)行故障檢修,確保管路順直,無死彎、無漏洞;
②建立瓦斯通風(fēng)監(jiān)控機(jī)制,負(fù)責(zé)風(fēng)量、風(fēng)速等技術(shù)參數(shù)的檢測(cè)工作。指派專人指揮風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的啟停和變速,全程跟蹤記錄并簽認(rèn)操控流程。移動(dòng)模板臺(tái)車時(shí)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)為低檔位連續(xù)供風(fēng);
③隧道回風(fēng)風(fēng)速按0.25m/s設(shè)計(jì),在避車洞、模板臺(tái)車、塌腔和加寬段加設(shè)局扇以避免瓦斯積聚。為解決風(fēng)速低時(shí)回風(fēng)流瓦斯的層流問題,一般地段可用射流風(fēng)機(jī)卷吸升壓來提高風(fēng)速。
3.3 瓦斯檢測(cè)、監(jiān)控體系
應(yīng)用互補(bǔ)互驗(yàn)型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯監(jiān)測(cè),一方面提高監(jiān)測(cè)精度,另一方面有效彌補(bǔ)單一檢測(cè)方式的缺陷,提高隧道施工安全系數(shù)。全套瓦斯檢測(cè)、監(jiān)控體系由KJ90自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、CJG10型光干涉瓦斯檢測(cè)儀兩種儀器相結(jié)合方法檢測(cè),以保證瓦斯檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確,確保施工安全。
3.3.1 人工瓦斯檢測(cè)
人工瓦斯檢測(cè)采用光干涉式瓦斯檢測(cè)儀和便捷式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀。CJG10型光干涉瓦斯檢測(cè)儀精度高,測(cè)量瓦斯?jié)舛日`差為±0.1%。特點(diǎn)是攜帶方便,操作簡(jiǎn)單,檢測(cè)地點(diǎn)靈活,主要為瓦檢員配備。
3.3.2 瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)
瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)使用KJ90聲、光連動(dòng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng),其探頭懸掛位置應(yīng)能反映隧道即時(shí)風(fēng)流中瓦斯的最高濃度。在檢測(cè)到瓦斯?jié)舛取?.4%時(shí)報(bào)警,瓦斯?jié)舛取?.5%時(shí)切斷電源實(shí)施瓦電閉鎖。瓦斯探測(cè)器主要設(shè)置在掌子面處(開掘處)、襯砌處、加寬帶和回風(fēng)口四類易引起瓦斯發(fā)生積聚、且位置相對(duì)固定、重要的地方。
3.4 施工機(jī)械和電氣設(shè)備的選用與管理
《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》規(guī)定:隧道內(nèi)高瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū)的電氣設(shè)備和作業(yè)機(jī)械必須采用防爆型。瓦斯隧道作業(yè)設(shè)備選用防爆型不僅裝、運(yùn)機(jī)械成本太高,而且對(duì)施工工效有較大影響。瓦斯隧道施工設(shè)備配置方案是否要全部采用防爆型,不能僅取決于是否為高瓦斯類或瓦斯突出類來定性地決定,而應(yīng)取決于施工中實(shí)測(cè)的瓦斯?jié)舛却笮碜龀隹茖W(xué)的選擇。
考慮到本隧道瓦斯屬于深地層天然氣溢出,產(chǎn)量低、而且突出幾率小,經(jīng)充分研究,在加強(qiáng)超前探測(cè)、瓦斯檢測(cè),加強(qiáng)通風(fēng),設(shè)立施工許可條件基礎(chǔ)上,采用普通的裝、運(yùn)機(jī)械完全可以保證作業(yè)安全。此外,為杜絕瓦斯燃燒爆炸的條件形成,洞內(nèi)其他所有電氣設(shè)備、線路均采用防爆型。
4 瓦斯治理效果
該隧道施工管理采取了上述治理措施,根據(jù)KJ90自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)顯示,爆破后掌子面的瓦斯?jié)舛群鸵谎趸肌⒌趸衔餄舛仍谕L(fēng)5min~8min就降到規(guī)范要求的限值以下。洞內(nèi)環(huán)境良好,檢測(cè)到的瓦斯和有害氣體均在允許濃度以下,連續(xù)作業(yè)8個(gè)月,未發(fā)生因瓦斯超限造成人身傷亡和設(shè)備損壞事故。平均單口月成洞進(jìn)尺達(dá)到了126m/月,說明治理措施是有效的。
5 結(jié)語(yǔ)
非煤系瓦斯隧道瓦斯賦存的隨機(jī)性導(dǎo)致隧道開挖面出現(xiàn)瓦斯沒有規(guī)律,隧道施工瓦斯的防治應(yīng)對(duì)隧址區(qū)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行全面認(rèn)識(shí),盡可能掌握潛在的瓦斯來源及運(yùn)移通道,從而采取排放、稀釋、監(jiān)控等綜合措施進(jìn)行治理。本方法可以起到同類隧道的借鑒作用。
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關(guān)鍵詞:長(zhǎng)大隧道;施工;技術(shù);工藝
1.工程概況
某隧道設(shè)計(jì)為單洞雙線隧道,全長(zhǎng)12867m,起訖里程DK170+300~DK183+167。此隧道1#斜井位于線路前進(jìn)方向右側(cè),與正洞左線相交于DK177+260,斜井進(jìn)入井底段正洞拱頂埋深約240m,屬深埋大跨度隧道。
2.此隧道施工關(guān)鍵技術(shù)
此隧道為砂泥巖地層,在很大程度上受地下水影響,如果在初期不及時(shí)支護(hù),很容易造成塌方現(xiàn)象產(chǎn)生,為此,應(yīng)該進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)TSP探測(cè),對(duì)前方地質(zhì)、水文情況進(jìn)行及時(shí)探明;緩傾巖層可能出現(xiàn)在交叉段,容易受爆破震動(dòng),進(jìn)而造成塌方,為了防止這一狀況出現(xiàn),應(yīng)該進(jìn)行超前小導(dǎo)管注漿預(yù)支護(hù),在支護(hù)時(shí)可以與格柵鋼架相互配合使用;斜井進(jìn)正洞交叉段跨度大,在開挖之后,如果沒有及時(shí)進(jìn)行支護(hù)或者沒有閉合支護(hù)體系,那么也容易出現(xiàn)塌方現(xiàn)象,為此,交叉段應(yīng)該采取采用上下臺(tái)階及左右導(dǎo)坑施工,初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)要及時(shí)進(jìn)行;此工程工序繁雜,縱向跨度短,爆破震動(dòng)頻繁,因此,對(duì)圍巖擾動(dòng)就大,這樣也容易導(dǎo)致塌方現(xiàn)象發(fā)生,因此需要采用減震爆破,淺孔密布,使單段最大用藥量得以減少,相鄰段位起爆時(shí)間差等措施得以延長(zhǎng),盡最大可能將爆破震動(dòng)降到最低。
3.施工工藝
3.1開挖施工方法
開挖從進(jìn)出口兩個(gè)方向進(jìn)行,為了便于通風(fēng),經(jīng)過分析和調(diào)整,將本來斜交的斜井與正洞左線,改為正交,按照平坡設(shè)置施工交叉口斜井,進(jìn)入正洞后導(dǎo)洞施工及支護(hù)仍按斜井開挖斷面進(jìn)行,開挖時(shí)按照斜井與正洞交角逐步轉(zhuǎn)變開挖方向。1)交叉口轉(zhuǎn)車道導(dǎo)坑開挖,在交叉口正洞8 m范圍,按出碴車、裝載機(jī)、斜井開挖臺(tái)架作業(yè)尺寸要求,采用導(dǎo)坑法開挖轉(zhuǎn)車道,轉(zhuǎn)車道開挖斷面及支護(hù)參數(shù)與斜井保持一致,便于利用原斜井臺(tái)架組織施工;2)通過對(duì)原斜井開挖臺(tái)架的改造,開挖出口方向22 m左導(dǎo)坑,施作臨時(shí)支護(hù),開挖過程中嚴(yán)格按照一開挖一支護(hù)的要求及時(shí)施作臨時(shí)支護(hù);3) 對(duì)左側(cè)及交叉口剩余部分進(jìn)行反向開挖,交叉口開挖支護(hù)施工期間,在正洞底已支護(hù)好的30 m范圍拼裝正洞全斷面開挖臺(tái)架,開挖臺(tái)架拼裝完成后,向進(jìn)口方向開始全斷面開挖。等到第二臺(tái)開挖臺(tái)架完成后,方可開挖施工出口方向。
3.2斜井交叉段轉(zhuǎn)正洞施工
1)導(dǎo)坑法開挖轉(zhuǎn)車道。在斜井開挖支護(hù)至與正洞相交時(shí),在交叉口轉(zhuǎn)車道開始開挖時(shí),轉(zhuǎn)車道完成是在正洞8m范圍內(nèi)進(jìn)行,為了使交叉口段施工安全進(jìn)一步得到保證,需要導(dǎo)坑開挖與斜井保持一致。在原設(shè)計(jì)支護(hù)條件下,斜井底10m支護(hù)需要增加鋼拱架使支護(hù)進(jìn)一步加強(qiáng),按18m考慮轉(zhuǎn)車道長(zhǎng)度,該段按開挖方向轉(zhuǎn)向與正洞正交逐漸向出口方向,利用斜井開挖臺(tái)架施工,采用噴C25混凝土5~10厚進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),并且視圍巖情況而進(jìn)行支護(hù);2)出口方向左導(dǎo)坑分部開挖、臨時(shí)支護(hù)施作。通過對(duì)原斜井開挖臺(tái)架進(jìn)行改造,開挖出口方向開挖22m左導(dǎo)坑。采用在原架基礎(chǔ)上架設(shè)棚架的形式進(jìn)行臺(tái)架改造,根據(jù)正洞開挖斷面的要求,可對(duì)棚架高度進(jìn)行靈活調(diào)整,用套管連接加固棚架與原臺(tái)架,不需要大幅度改造原開挖臺(tái)架,既能使開挖尺寸的要求得以滿足,而且還能夠進(jìn)行靈活移動(dòng)。采用噴C25混凝土5 cm~10 cm厚對(duì)導(dǎo)坑左側(cè)直墻進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),在加強(qiáng)支護(hù)時(shí)要根據(jù)圍巖情況進(jìn)行,在施工右導(dǎo)坑時(shí)再將臨時(shí)支護(hù)挖除;3)左導(dǎo)坑開挖調(diào)整至全斷面、反向開挖右導(dǎo)坑。全斷面調(diào)整里程在向出口方向開挖40 m后,利用斜井改造后臺(tái)架,由左導(dǎo)坑向右側(cè)反向擴(kuò)挖,逐步與左導(dǎo)洞形成正洞標(biāo)準(zhǔn)全斷面,右導(dǎo)洞開挖時(shí)初期支護(hù)與左導(dǎo)洞閉合成環(huán),之后嚴(yán)格按正洞設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行初期支護(hù);4)交叉口開挖。當(dāng)開挖至與正洞相交約8m左右時(shí)開始架設(shè)鋼架、打設(shè)錨桿等以穩(wěn)固交叉口薄弱段。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙推算,橫洞底板高度與正洞上臺(tái)階底板開挖高度相對(duì)高差約3m,因此橫洞底板按原有設(shè)計(jì)高程開挖至交叉口,然后沿與正洞軸線垂直方向開挖,縱向開始爬坡至正洞上臺(tái)階底板開挖高度,橫洞與正洞開挖后采用石渣鋪底回填成一定的坡度方便各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)輸。第二臺(tái)開挖臺(tái)架完成后立即投入出口方向開挖施工,即完成交叉口段開挖支護(hù)。
3.3超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
斜井進(jìn)正洞前,先要在地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)中進(jìn)行一次中長(zhǎng)距離的地質(zhì)預(yù)報(bào),以便施工中采取應(yīng)對(duì)措施,對(duì)施工方案進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。
3.4導(dǎo)坑開挖爆破
導(dǎo)坑開挖爆破主要采用光面爆破,在進(jìn)行爆破時(shí)采用的眼間距和抵抗線要根據(jù)圍巖特點(diǎn)來進(jìn)行選擇,選擇最合理的眼間距,最小的抵抗線,在布置時(shí)要輔助炮眼交錯(cuò)來均勻進(jìn)行,確保周邊炮眼垂直于輔助炮眼眼底,掏槽炮眼加深20。對(duì)周邊眼的裝藥量有一定的規(guī)定,要嚴(yán)格按照規(guī)定來進(jìn)行控制,采用間隔裝藥,沿炮眼全長(zhǎng)均勻分布藥量。
3.5防排水施工
在防水板鋪設(shè)之前,應(yīng)確保初期支護(hù)表面應(yīng)平整、無裂縫。防排水施工要根據(jù)設(shè)計(jì)圖要求來進(jìn)行安裝,采用無釘鋪設(shè)工藝進(jìn)行防水板鋪設(shè),鋪設(shè)順序應(yīng)該采用從上往下的順序進(jìn)行。采用雙焊縫來進(jìn)行防水板之間的搭接縫。
3.6洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)
通過監(jiān)控量測(cè)按照要求頻次采集交叉段圍巖相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析,進(jìn)而為施工決策提供可靠意見。由于隧道施工是一個(gè)人員密集的工程,工序較為復(fù)雜,為了確保工期的正常運(yùn)行和質(zhì)量,應(yīng)在施工前,對(duì)施工人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)。
交叉口施工時(shí),為了避免造成支護(hù)困難和增加人為安全,嚴(yán)禁在支護(hù)系統(tǒng)未封閉成環(huán)前擴(kuò)挖;根據(jù)圍巖情況靈活調(diào)整施工順序;交叉口工序轉(zhuǎn)換頻繁,作業(yè)空間小,人員和設(shè)備較多,因此,在施工前應(yīng)對(duì)施工人員進(jìn)行相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)和安全培訓(xùn),確保工程能夠按進(jìn)度、安全完成;對(duì)于防坍塌應(yīng)急預(yù)案,應(yīng)在施工之前就開始編制,對(duì)應(yīng)急救援物資進(jìn)行準(zhǔn)備,在整個(gè)施工過程中,要安排專業(yè)人員進(jìn)行安全施工追蹤,并對(duì)支護(hù)地段圍巖變形情況進(jìn)行觀察,一旦發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)讓施工人員撤離,及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。
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關(guān)鍵詞 隧道;輔助作業(yè);施工
中圖分類號(hào)U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 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(huì)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(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(rùn)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(dòng)機(jī)具,無不以壓縮空氣為動(dòng)力,需要大量的壓縮空氣的供應(yīng)。
壓縮空氣用電動(dòng)或內(nèi)燃的壓縮空氣機(jī)產(chǎn)生,一般短隧道多采用移動(dòng)式內(nèi)燃型,而長(zhǎng)隧道則采用大型固定式電動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(chǔ)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(dòng)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(zhǎng)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(chǎng)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(huì)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(chǔ)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(duì)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(zhǎng)隧道反坡地段,如涌水量較大并有長(zhǎng)期補(bǔ)給來源時(shí),應(yīng)采取抽水機(jī)分段分級(jí)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(jí)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(guó)外學(xué)者對(duì)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(duì)注漿做出合理的設(shè)計(jì)和施工方案,必須事先對(duì)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(chǎng)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(guó)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(dòng)機(jī)械和設(shè)備。
洞內(nèi)照明和動(dòng)力線路安裝在同一側(cè)時(shí)(風(fēng)水管路相對(duì)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(dòng)力線在上,照明線在下;干線在上,支線在下。禁止在動(dòng)力線上加掛照明設(shè)施。
工作地段的動(dòng)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。
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[1]朱宇儀.略談提高隧道工程技術(shù)水平問題[J].鐵道建筑,1984(9).
【關(guān)鍵詞】隧道;設(shè)計(jì)理論;施工技術(shù)
改革開放以來,我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,城市人口劇增,許多城市不同程度地出現(xiàn)了建筑用地緊張,生存空間擁擠,交通堵塞等問題。這些問題給人類居住條件帶來很大影響,阻礙了現(xiàn)代城市的可持續(xù)發(fā)展。為了緩解以上問題,我國(guó)及世界上其他各國(guó)都開始向地下空間發(fā)展,隧道工程便是對(duì)地下空間利用的一種體現(xiàn)。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)隧道建設(shè)起步較晚,存在施工經(jīng)驗(yàn)不夠豐富、設(shè)計(jì)理念不夠先進(jìn)等問題。不過,改革開放以后,我國(guó)隧道工程發(fā)展迅速,各種隧道工程的建設(shè)為我國(guó)隧道理論的發(fā)展、完善提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
一、隧道工程理論
隧道設(shè)計(jì)理論主要有兩種,一種是二十世紀(jì)20年代提出的傳統(tǒng)的“松弛荷載理論”,其核心內(nèi)容是:穩(wěn)定的巖體有自穩(wěn)能力,不產(chǎn)生荷載;不穩(wěn)定的巖體則可能產(chǎn)生坍塌,需要用支護(hù)結(jié)構(gòu)予以支撐。這樣,作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載就是圍巖在一定范圍內(nèi)由于松弛并可能塌落的巖體重力。
另一種理論是二十世紀(jì)50年代提出的現(xiàn)代支護(hù)理論,即“圍巖承載理論”(簡(jiǎn)稱“巖承理論”),其核心內(nèi)容是:圍巖穩(wěn)定顯然是其自身有承載自穩(wěn)能力;不穩(wěn)定圍巖喪失穩(wěn)定確實(shí)有一個(gè)過程的,如果在這個(gè)過程中提供必要的幫助或限制,則圍巖仍然能進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。這是一種比較現(xiàn)代的理論,它已經(jīng)脫離了地面工程考慮問題的思路,而更接近于地下工程實(shí)際,半個(gè)世紀(jì)以來已被工程界廣泛接受和推廣應(yīng)用,并且表現(xiàn)出了廣闊的發(fā)展前景。
二、隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
隧道建設(shè)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作,為了防止發(fā)生重大工程事故,確保施工過程中的穩(wěn)定和安全,必須認(rèn)真做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作,盡可能詳細(xì)地調(diào)查隧道位置的區(qū)域工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況,施工過程中應(yīng)做到勤監(jiān)測(cè),密切注意圍巖狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況,以保證后續(xù)工作的順利開展。
隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)不僅可以進(jìn)一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,指導(dǎo)工程施工的順利進(jìn)行,而且還可以降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率和危害程度,并為優(yōu)化工程設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。由此可見,隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)對(duì)于安全科學(xué)施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免事故損失、節(jié)約投資等具有重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此,對(duì)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作應(yīng)給予足夠的重視。
三、隧道施工方法以及選擇原則
目前,常用的隧道施工方法有礦山法(又稱鉆爆法)、新奧法(我國(guó)稱為“錨噴構(gòu)筑法”)、明挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法、掘進(jìn)機(jī)法、沉埋法(又稱沉管法)。
礦山法指的是用開挖地下坑道的作業(yè)方式修建隧道的施工方法。 礦山法是一種傳統(tǒng)的施工方法。它的基本原理是,隧道開挖后受爆破影響,造成巖體破裂形成松弛狀態(tài),隨時(shí)都有可能坍落。礦山法施工的基本原則是“少擾動(dòng)、早支撐、慎撤換、快襯砌”。
“新奧法”是奧地利隧道學(xué)家臘布希維茲教授在總結(jié)錨噴支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上首先提出的,簡(jiǎn)稱為NATM(New Austrian Tunnelling Method)。它是采用錨桿和噴射混凝土作為初期支護(hù),達(dá)成圍巖的基本穩(wěn)定,帶隧道開挖完成后,在逐步地作內(nèi)層襯砌作為安全儲(chǔ)備,以保持隧道長(zhǎng)期穩(wěn)定的施工方法。至今,可以說在所有重點(diǎn)難點(diǎn)的地下工程中都離不開NATM.新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修筑隧道的一種基本方法。
明挖法指的是先將隧道部位的巖(土)體全部挖除,然后修建洞身、洞門,再進(jìn)行回填的施工方法。具有施工簡(jiǎn)單、快捷、經(jīng)濟(jì)、安全的優(yōu)點(diǎn),城市地下隧道式工程發(fā)展初期都把它作為首選的開挖技術(shù)。其缺點(diǎn)是對(duì)周圍環(huán)境的影響較大。
蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后,將頂部封閉,其余的下部工程在封閉的頂蓋下進(jìn)行施工。主體結(jié)構(gòu)可以順作,也可以逆作。在城市繁忙地帶修建地鐵車站時(shí),往往占用道路,影響交通當(dāng)?shù)罔F車站設(shè)在主干道上,而交通不能中斷,且需要確保一定交通流量要求時(shí),可選用蓋挖法。
盾構(gòu)法是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法,它是將盾構(gòu)機(jī)械在地中推進(jìn),通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌,同時(shí)在開挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖,通過出土機(jī)械運(yùn)出洞外,靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn),并拼裝預(yù)制混凝土管片,形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法。盾構(gòu)法開挖隧道通常適用于軟土而不適用于巖石中。
掘進(jìn)機(jī)法是挖掘隧道、巷道及其它地下空間的一種方法。簡(jiǎn)稱TBM法,是用特制的大型切削設(shè)備,將巖石剪切擠壓破碎,然后,通過配套的運(yùn)輸設(shè)備將碎石運(yùn)出。分為:全斷面掘進(jìn)機(jī)的開挖施工,獨(dú)臂鉆的開挖施工,天井鉆的開挖施工,帶盾構(gòu)的TBM掘進(jìn)法。
沉埋法指的是將箱形或管形水泥混凝土預(yù)制構(gòu)件,分段沉埋至河底或海底而構(gòu)成隧道的施工方法。
目前常用的隧道施工方法主要有上述幾種,不同的施工方法有各自的適用范圍,在具體工程中選擇何種方法應(yīng)遵循以下原則:在選擇隧道施工方法時(shí),應(yīng)綜合考慮圍巖工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、隧道工程結(jié)構(gòu)條件和工程施工條件,使所選方法與圍巖自穩(wěn)能力、工程地質(zhì)條件以及隧道斷面大小、形狀相適應(yīng),并應(yīng)滿足施工技術(shù)水平、施工安全、作業(yè)空間、施工速度、施工成本控制、工程質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、施工組織和管理方面的要求。
四、隧道支護(hù)
隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本作用是保持隧道斷面的使用凈空,防止巖體質(zhì)量的進(jìn)一步惡化,同圍巖一起組成一個(gè)有足夠安全度的隧道結(jié)構(gòu)體系,承受可能出現(xiàn)的各種荷載。此外,支護(hù)結(jié)構(gòu)必須能夠提供一個(gè)能滿足使用要求的工作環(huán)境,保持隧道內(nèi)部的干燥和清潔。
隧道的支護(hù)主要有初期支護(hù)和后期支護(hù)。初期支護(hù)的主要作用是承受“早期圍巖壓力”,幫助圍巖達(dá)到“基本穩(wěn)定”,以便安全、順利地挖除坑道內(nèi)巖體,保證隧道在施工期間的穩(wěn)定和安全。初期支護(hù)的常用方法有錨噴支護(hù)和超前支護(hù)。后期支護(hù)的作用主要是承受后期圍巖壓力,并提供“安全儲(chǔ)備”,以及滿足構(gòu)造、美觀、降阻和耐久等方面的要求,保證隧道在服務(wù)期的長(zhǎng)期穩(wěn)定和安全。
五、隧道工程施工質(zhì)量檢測(cè)
隧道工程試驗(yàn)檢測(cè)工作是隧道工程施工技術(shù)管理中的一個(gè)重要組成部分,同時(shí)也是隧道工程施工質(zhì)量控制和竣工驗(yàn)收評(píng)定工作中不可缺少的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,不重視施工控制和施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量的控制管理工作,而僅靠經(jīng)驗(yàn)評(píng)估是造成工程出現(xiàn)早期破壞的重要原因。因此,要想切實(shí)提高隧道工程施工質(zhì)量,縮短施工工期,降低工程投資,在建立健全工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)制度的同時(shí),必須配備一定數(shù)量的試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備和相應(yīng)的專職檢測(cè)技術(shù)人員。
六、我國(guó)隧道發(fā)展方向
改革開放以來,我國(guó)隧道建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展,目前我國(guó)隧道數(shù)量已經(jīng)躍居世界第一位。但我國(guó)僅僅是一個(gè)隧道大國(guó),而非隧道強(qiáng)國(guó),與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)隧道建設(shè)還存在著機(jī)械化施工程度不高,施工工藝不夠先進(jìn),質(zhì)量控制不夠嚴(yán)格,工程事故頻發(fā)等缺陷。隧道技術(shù)的發(fā)展表明,今后我國(guó)隧道技術(shù)的研究方向?yàn)椋悍潜频臋C(jī)械化施工、合理規(guī)劃與環(huán)境保護(hù)、設(shè)計(jì)可靠合理、使用安全等方面。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:
張毅鵬(1991—),男,鄭州大學(xué) 土木工程學(xué)院 2010級(jí)土木工程專業(yè) 四班。
關(guān)鍵詞:公路隧道;施工技術(shù);路面施工;質(zhì)量保證
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
引言:21世紀(jì)以來,隨著我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展,我國(guó)的城市現(xiàn)代化的建設(shè)工作同樣也取得了非常好的成績(jī),公路作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要命脈,其自身又具有靈活性以及優(yōu)越性的特點(diǎn),所以它在交通運(yùn)輸方面所發(fā)揮的作用也是其他運(yùn)輸方式所無法比擬的,公路隧道是整個(gè)公路工程結(jié)構(gòu)的最為重要的組成部分,特別是近些年來,我國(guó)開始推廣并實(shí)施了西部大開發(fā)的戰(zhàn)略措施,高等級(jí)公路工程不僅僅只在沿海地區(qū)建設(shè),也已經(jīng)開始在西南西北山嶺地區(qū)建設(shè)了,因此我國(guó)公路隧道建筑的數(shù)量越來越多,規(guī)模也越來越大了,同時(shí)這也對(duì)公路隧道的施工技術(shù)提出了更高的要求。本文便對(duì)公路隧道施工準(zhǔn)備和施工技術(shù)方案的確定以及公路隧道施工階段的技術(shù)處理兩個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探析,從而詳細(xì)的論述了我國(guó)公路隧道施工技術(shù)的相應(yīng)情況。
1公路隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)容
1.1風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別
所謂的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別就是指在明確了控制目標(biāo)后,準(zhǔn)確的找到可能會(huì)對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生影響的各類因素,而這也是風(fēng)險(xiǎn)管理工作實(shí)施的基礎(chǔ),是后續(xù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)的前提。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別主要分為明顯風(fēng)險(xiǎn)控制目標(biāo)、收集整理相關(guān)資料、明確最重要的參與者、估計(jì)風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì)、識(shí)別潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素以及編制相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別報(bào)告等階段。在準(zhǔn)確的識(shí)別了風(fēng)險(xiǎn)源后,便能夠得到由各類風(fēng)險(xiǎn)因素組成的集合,而各個(gè)事件又是有一定的支配關(guān)系的,便可以劃分出各類因素的層次,從而得到遞階的風(fēng)險(xiǎn)因素層次結(jié)構(gòu)。
1.2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
在公路隧道的施工過程中,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要由兩部分組成,分別為隧道施工風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)和隧道施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),前者就是指對(duì)隧道施工每一個(gè)階段出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)事件的可能性、可能發(fā)生的時(shí)間以及可能產(chǎn)生的影響后果等進(jìn)行科學(xué)的估計(jì),從而為后續(xù)整個(gè)工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)工作提供基礎(chǔ),并且制定風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃、實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控措施以及制定風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施等內(nèi)容也都是以此為依據(jù)的;后者則是指對(duì)影響公路隧道施工安全的各類風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行綜合的分析,同時(shí)估算出風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率及其可能帶來的損失,確定隧道工程項(xiàng)目的核心風(fēng)險(xiǎn),有后續(xù)有效的處理這些風(fēng)險(xiǎn)提供重要依據(jù)。
1.3風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)
所謂的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)就是指在隧道工程施工時(shí)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)時(shí)所采取的風(fēng)險(xiǎn)管控措施,通常情況下,風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施主要包括兩大類,第一類為在還未發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)候,針對(duì)已經(jīng)確定的風(fēng)險(xiǎn)因素制定有針對(duì)性的控制對(duì)策,從而最大限度的減輕風(fēng)險(xiǎn),常見的有分散、緩解以及風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避等措施;第二類則為風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生之前,借助于相應(yīng)的財(cái)務(wù)管控措施來降低風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度的影響,常見的有保險(xiǎn)、轉(zhuǎn)移以及風(fēng)險(xiǎn)自留等措施。
1.4風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控
從過程的角度來看,風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控工作是處于公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理流程中的末端,當(dāng)然其也是只屬于項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)控制領(lǐng)域的一部分內(nèi)容,并且風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控是應(yīng)貫穿于風(fēng)險(xiǎn)管理的全過程的。另外,作為一個(gè)連續(xù)不間斷的過程中,風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控工作應(yīng)是在考慮到項(xiàng)目整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)管理過程后所確定衡量標(biāo)準(zhǔn),并且及時(shí)的跟蹤和評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)管理活動(dòng)的完成情況。
2公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)特征及風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)技術(shù)措施
2.1公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的特征
(1)公路隧道工程的施工風(fēng)險(xiǎn)具有較強(qiáng)的隱蔽性;(2)公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)對(duì)工程的水文條件和地質(zhì)條件有一定的依賴性;(3)公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生具有一定的隨機(jī)性;(4)公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)與施工場(chǎng)地的實(shí)際條件有密切的關(guān)系;(5)隨著公路隧道施工的進(jìn)行,風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率也越來越大;(6)公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)所帶來的后果是較為嚴(yán)重的。
2.2公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)應(yīng)對(duì)措施
在開挖隧道的過程中,有很多原因都可能導(dǎo)致塌方問題的出現(xiàn),通常情況下我們將其歸納為兩大類,第一類是自然因素的影響,如地下水變化、地質(zhì)條件以及受力狀態(tài)等,第二類則為人為因素的影響,如不合適的設(shè)計(jì)方案或是施工方法等,針對(duì)隧道施工中的崩塌和塌方的風(fēng)險(xiǎn),我們可以采取以下的技術(shù)措施:應(yīng)采用圍巖“預(yù)加固”的技術(shù),從而提升圍巖的性能指標(biāo)。也可以采用預(yù)切槽或是旋噴拱,最大限度的避免圍巖出現(xiàn)變形的問題。在施工的過程中也可以采取相應(yīng)的防水措施,避免其滲入到隧道之中。施工時(shí)應(yīng)選擇最合理的開挖方法,開挖時(shí)可采用中壁法、眼鏡法、短臺(tái)階法和臺(tái)階法等技術(shù),可以采取增設(shè)鋼筋網(wǎng)、加密加長(zhǎng)錨桿、加密鋼架以及噴射鋼纖維混凝土等初期支護(hù)措施。還應(yīng)做好圍巖的量測(cè)工作,發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)應(yīng)采取改變襯砌斷面形式、采用鋼筋混凝土襯砌、提升襯砌混凝土強(qiáng)度以及增加襯砌混凝土的厚度等有效的處理措施。
3公路隧道施工準(zhǔn)備和施工技術(shù)方案的確定
3.1施工作業(yè)線的安排。按照隧道設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)以及施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況,一般施工作業(yè)都是采用導(dǎo)洞先行的方式的,中導(dǎo)洞掘進(jìn)45m左右時(shí)開始澆注中墻。
3.2施工的防塵和通風(fēng)。如果洞內(nèi)需要爆破掘進(jìn),那么就必須采取濕式鑿巖的施工方法,為最大限度的降低粉塵濃度,爆破后應(yīng)該進(jìn)行灑水。
3.3施工的用水。應(yīng)該先在距離隧道拱頂超過30m處修建一座高山水池,水源一是從電站的水渠中抽水到山頂?shù)男钏靥帲笤儆霉艿肋\(yùn)輸至水的進(jìn)口處,這些水可用于施工用水以及施工人員的生活用水。
3.4施工的供電。應(yīng)在隧道的進(jìn)口和出口處都安裝一個(gè)變壓器,利用附近的地方電網(wǎng)對(duì)工程的施工進(jìn)行供電,另外施工單位還應(yīng)準(zhǔn)備一臺(tái)備用的發(fā)電機(jī)組。
3.5施工的排水。施工的排水主要指的是排出施工中的廢水以及可能會(huì)涌入隧道的地下水。
4公路隧道施工階段的技術(shù)處理
4.1超前小導(dǎo)管的施工技術(shù)。(1)制管。超前小導(dǎo)管系應(yīng)當(dāng)由壁厚5mm,外徑50mm的熱軋無縫鋼管制成。小導(dǎo)管長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)為500cm。將鋼管的一端焊上鋼箍后,再對(duì)另一端加熱鍛造成鍛頭,應(yīng)留400mm作為止?jié){段,然后再鉆四排注漿孔,注意應(yīng)當(dāng)沿管壁的四周鉆孔,并且排孔位是要相互錯(cuò)開。(2)鉆孔。確定孔眼的位置時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的遵照設(shè)計(jì)的環(huán)向間距并且以臨近開挖面的鋼支撐作為支點(diǎn)。(3)導(dǎo)管注漿的安裝。鉆孔完成以后,應(yīng)用高壓風(fēng)進(jìn)行清孔,安裝完小導(dǎo)管之后應(yīng)使用牛角泵壓水泥漿,注漿的壓力應(yīng)在0.7到1.0MPa的范圍內(nèi),當(dāng)達(dá)到壓力時(shí)應(yīng)繼續(xù)工作15分鐘再停止注漿。
4.2爆破技術(shù)。工藝質(zhì)量是影響隧道施工的關(guān)鍵因素,而防排水質(zhì)量以及開挖和初期的防護(hù)又影響著工藝質(zhì)量,這其中最重要的影響因素就是開挖的質(zhì)量,開挖的質(zhì)量取決于鉆爆的質(zhì)量,因此鉆爆的質(zhì)量就是影響隧道質(zhì)量的最重要的因素了。
4.3特殊地質(zhì)條件的技術(shù)處理。
4.3.1塌方的處理。
治理隧道塌方時(shí),應(yīng)堅(jiān)持防治結(jié)合的方針,預(yù)防為主,及時(shí)的預(yù)報(bào)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況,施工時(shí)嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行施工,確保各道工序的施工質(zhì)量,應(yīng)根據(jù)圍巖的實(shí)際情況,控制各道工序間的步序拉開長(zhǎng)度,對(duì)于地質(zhì)條件不佳的邊仰坡地段,必須及時(shí)的進(jìn)行量測(cè)監(jiān)控并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
4.3.2涌水和滲水的處理。
洞內(nèi)治水最重要的原則應(yīng)是防水和排水相結(jié)合。
4.3.3環(huán)境的影響。
【關(guān)鍵詞】 滑模攤鋪機(jī) 施工
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(dòng)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(dòng)抹平,因此道面的動(dòng)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(chǎng)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(duì)所有材料測(cè)定含水量、級(jí)配分析及溫度測(cè)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(cāng)進(jìn)料的速度,拌和的時(shí)間等,試驗(yàn)人員必須測(cè)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(chǎng)。
(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(duì)板厚及標(biāo)高、基層濕潤(rùn)度、各種縫的鋼筋型式、布置樁號(hào)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(dòng)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(dòng)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(cāng)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(cāng)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(duì)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(cè)),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(dòng)抹平裝置抹平,消除了表面氣孔和石子移動(dòng)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(zhǎng),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(zhǎng)。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(dòng)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(duì)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(dòng)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(chǎng)達(dá)到物放整齊、現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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).
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