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在进行隧道工程施工过程中,需要提升工程施工技术,加强对隧道工程施工成本、施工质量以及施工安全的管理,控制好工程施工进度。但是由于隧道施工的特殊性,在隧道工程施工过程中,经常出现坍塌的安全事故,影响到隧道工程施工顺利进行。因此,本文结合实际情况,针对隧道工程施工技术管理展开论述。
1隧道工程施工的特点
隧道工程施工多处在山区,施工单位结合施工现场的实际情况,采取边施工、边开创施工场地的方式,然后进行科学的布局,从而节省在施工现场人力、物力以及财力。在进行隧道洞口设置过程中,要采取相应的加固措施,避免出现滑动的现象,为隧道工程施工创造安全稳定的环境。因此,施工施工单位要提升施工现场管理管理水平,加强对施工过程的管理与控制,保证隧道工程施工安全和质量。同时在进行隧道工程施工过程中,需要进一步做好地质和水文条件的勘察,从而保证工程建设质量。隧道工程地下施工环境很差,对工程施工要求比较高,一旦工程施工进行,就不能进行更改,需要施工单位对隧道工程建设进行全方位的安排和处理。但是在隧道工程施工过程,由于施工难度比较大,地质条件非常复杂,需要施工单位结合隧道工程施工的技术特点,制定完善的施工组织计划,提升施工质量管理水平,保证施工质量,不打造隧道精品工程。
2隧道工程施工质量管理存在问题
由于隧道工程施工自身的特殊性,在具体施工过程中,会受到多方面因素的影响,导致工程施工存在很多的问题,影响到工程建设的经济效益。下面就针对隧道工程施工质量管理存在的问题展开论述。
2.1隧道开挖施工质量存在问题
在实际隧道工程施工过程中,存在支护喷射混凝土滞后的问题,从而导致隧道边墙缺乏稳定性。比如在利用台阶法进行隧道开挖过程中,没有进行初期的支护喷锚。并且在隧道后期开挖施工过程中,无法有效控制开挖的范围,经常出现欠挖或者超挖的情况,无法满足工程施工质量的标准,影响到工程建设的顺利进行。
2.2隧道工程防水施工
为了保证隧道工程施工安全,提升工程施工质量,在实际过程中,需要结合实际情况,需要采用先进的防水技术工艺和性能良好的防水材料,对进入施工现场的防水材料进行严格的检查,提升隧道工程施工的防水效果。因为一旦隧道工程施工材料达不到设计标准,就会出现漏刷的情况,导致防水材料结构不稳定,从而增加了安全隐患。因此,施工单位要重视隧道工程防水施工,从而提升内部结构的稳定性,防止出现意外坍塌的事故,保证施工安全。
2.3隧道工程支护问题
为了保证隧道工程施工安全,需要做好隧道支付工作。但是实际施工过程中,施工单位选择立起钢拱架,然后进行隧道开挖,但是采用这种方式,对边墙角而言,会出现欠挖的情况,无法根据具体的围岩情况,进行合理的开挖。另外,施工单位采取台阶开挖的方式,如果没有采取相应的防护措施,就会导致岩石落到喷射的混凝土中,影响到到混凝土施工质量。并且由于隧道下半断面具有较长的纵向距离,一旦出现超挖情况,就需要进行相应的围挡,导致围岩与初期支护出现脱离的问题,降低支护的稳定性和强度。
3做好隧道工程施工质量管理的对策
在隧道工程施工现场,施工单位要结合实际情况,制定完善的施工组织计划,明确施工质量管理标准,加强对施工人员的安全管理,保证施工能够顺利进行,从而创造更多的经济效益。下面就如何做好隧道工程施工现场管理展开论述。
3.1做好施工组织计划
施工组织计划是保证施工顺利进行的重要基础。为了保证隧道工程能够顺利进行,施工单位要建立完善的施工组织计划,合理安排施工工序,控制好施工管理的每一个环节,对施工过程进行全方位的管理。在制定施工组织计划过程中,编制人员要结合隧道工程的地质水文勘察情况,按照施工合同、施工图纸等进行科学合理的编制和规划,为隧道工程施工打下良好的基础。编制人员在实际规划过程中,要合理安排施工工序,做好施工预算,完善管理制度,保证施工能够顺利进行,为做好隧道工程施工现场管理打下良好的基础。另外,在编制施工组织计划过程中,要保证组织计划的科学性和指导性,要提升施工现场管理的效率,控制好施工的每一个环节和步骤。
3.2要做好施工准备工作
在进行隧道工程施工开始前,施工单位要对图纸和技术资料进行详细严格的核定,对隧道的位置、地质、水文、地貌进行详细的勘察,为工程施工质量管理打下良好的基础。施工单位要结合施工组织设计,结合隧道工程的特点、施工技术水平和机械设备选择正确的施工方案。为了保证施工质量管理措施落实到位,明确施工质量方针和目标,强化施工过程管理,制定完善的施工质量管理目标,克服在施工过程中存在的质量通病,提升施工过程的安全性,不断打造精品工程。对隧道工程施工而言,要尽量减少对自然环境的破坏,要做好植被保护和加固工作。为了避免催地下径流造成破坏,在进行隧道工程施工过程中,施工单位要采取相应的防护措施。
3.3控制好施工进度
施工进度在很大程度上影响着隧道工程的工期。在隧道工程施工过程中,施工单位要控制好施工进度。施工单位要严格按照施工组织方案,分解施工阶段,控制好施工要点,制定完善的施工细则,协调各部门的工作。施工单位要根据施工总进度,明确施工的分包目标,避免出现延误工期的情况,保证施工能够顺利完成。对隧道工程而言,涉及多种施工技术,需要不同工种的施工部门,要加强相互之间的合作与衔接,明确施工完成日期,避免出现返工的情况,控制好每一道施工工序,实现既定的工程建设目标,保证工程施工质量。
3.4加强隧道工程施工材料和设备的管理
在隧道工程施工现场,要建立完善的材料运输、进场的审查程序,在正式投入声场之前,管理人员要加强材料的型号、质量等进行的严格检查,保证满足设计标准和施工要求,在储存过程中,对材料进行分类整理,避免遭到损害和受潮。对隧道工程施工而言,需要采用大型的机械设备,因此,施工单位要加强对施工机械设备型号和性能进行检查,保证满足实际施工要求。作为施工单位要建立完善的机械设备养护管理计划,定期做好机械设备的检查,让机械设备保持良好的性能,满足实际施工的要求。随着施工技术水平的提高,新材料和新工艺不断应用到实际过程中,需要施工单位结合自身实际情况,加强对施工材料的管理,保证施工质量。
3.5做好施工安全管理工作
在隧道施工现场,施工单位要加强施工人员的安全管理,避免出现不必要的安全事故。在施工开始前,施工单位要召开安全教育会议,明确安全管理的目标,加强对施工人员的安全教育培训,提高施工人员的安全文明施工意识,保证在施工过程中避免出现违规行为。在施工现场,施工单位要建立完善的安全管理制度,设置专门的安全检查人员,做好安全检查,并要做好检查记录。为了保证安全管理措施落实到位,施工人员要做好安全技术交底工作,组织安全生产月,有效的消除施工过程中存在的安全隐患,保证施工人员的人身安全。综上所述,在进行隧道工程施工过程中,施工单位要结合实际情况,分析潜在的影响因素,加强对施工过程的施工质量管理,重点控制好隧道开挖过程,保证隧道支护工程施工质量和防水工程施工质量,提升施工过程的安全性,从而不断打造精品工程,创造更多的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]康伟杰.隧道工程施工质量管理研究[D].华侨大学,2015.
[2]孟庆生,邱浩浩.隧道工程施工质量控制措施研究[J].黑龙江交通科技,2014(03).
[3]易鑫,郭炯,刘宁宇,等.公路隧道工程业主的施工质量风险评价[J].公路工程,2013(06).
自2018年8月31日调到峨米项目以来,就我开展质量工作进行下总结,查找不足,制定计划,为来年的工作更好开展,为项目取得更好的质量目标奠定基础,总结如下:
一、前期项目施工存在的质量问题
㈠隧道施工存在的质量问题
截止目前,我标段隧道存在质量缺陷主要有衬砌脱空、欠厚、不密实、端头钢筋缺失、错台、蜂窝麻面、裂缝一系列问题。主要质量缺陷问题377个,其中红线问题239个,其他问题138个。具体统计如下:
主要缺陷占比统计表
序 号
项目
个 数
比 例
备 注
1
脱空欠厚
292
77.45%
2
不密实
54
14.32%
3
其他
31
8.22%
汇总
377
100%
质量缺陷整改统计表
序号
项目
个数
比例
备注
1
未整改
80
21.22%
2
已整改未销号
160
42.44%
3
已整改销号
9
2.39%
4
整改中
128
33.95%
汇 总
377
100%
㈡桥梁施工存在的质量问题
桥梁主要存在质量问题为蜂窝、表面裂缝、错台等,主要为砼表面外观问题。
二、自身开展工作
针对出现的问题进行了原因分析,提出了相应预防措施,并进行了教育培训。
㈠存在质量问题原因分析
1、厚度不足原因分析
⑴光面效果差,欠挖未处理。
由于爆破炮孔布置,成孔质量、装药结构等问题,导致断面尺寸出现欠挖;未坚持测量复核制度,欠挖断面未及时量测发现或发现后未处理。
⑵初支施工不规范
钢拱架未按断面测量定位线设置使初期支护侵限;初期支护预留变形量不够,变形侵限。
⑶防水板铺设不合理
铺设时未控制好松铺度,致使防水板在浇筑砼后过紧,呈扯拉状导致防水板后形成脱空,衬砌厚度不足;防水板鼓包导致防水板后形成脱空,衬砌厚度不足。
⑷衬砌台车定位不准,浇筑控制不严
模板台车未按交底定位,断面检查自检缺项;浇筑拱顶时,砼未填满形成空洞,导致砼厚度不足。
2、背后脱空原因分析
⑴初支不规范,超挖未回填密实,或回填时故意遮挡,在初期支护背后形成空洞。
⑵支护表面凹凸不平,铺挂防水板形成脱空。开挖效果差,支护面不平顺,尤其无钢架支护地段,防水板挂设松弛度不易控制,致使二衬浇筑时防水板与初期支护之间形成脱空。
⑶砼泵送压力不足。二次衬砌浇筑时由于砼泵送压力不足,二衬台车模板排气孔不畅等引起模板内空气挤压未排净,形成二衬内部空洞;由于使用粉煤灰和水泥不匹配形成大量泡沫占据空间导致二衬内部空洞。
3、砼强度不足原因分析
⑴原材料质量控制管理不严,砼原材料、外加剂质量差,波动大,砼施工配合比控制不当。
⑵砼浇筑工艺控制差,浇筑间歇时间长;砼振捣不密实或漏振;水灰比过大或现场随意加水。
⑶拆模时间较早,砼养护不到位。
砼强度还未达到拆模强度前就拆除了模板;洒水养护不足或龄期不够。
4、钢筋缺失
二衬端头关模时为便于关模,故意少布置钢筋导致二衬钢筋缺少。
㈡预防措施
1、加强光面爆破,动态调整爆破参数,加强断面测量和复核,欠挖部分及时处理。
2、根据监控量测及时调整预留变形量,避免变形侵限。
3、钢拱架架立时及时进行测量复核,避免侵限。
4、控、制喷砼表面平整度,平整度达不到要求时重新进行补喷,不得进行防水板挂设作业。
5、控制防水板挂设松弛度和和平顺度,不得出现鼓包现象。
6、准确校核定位台车模板,避免台车偏位造成厚度不足。
7、保障砼泵送压力,排气孔通畅,采用二衬防脱报警装置防止二衬拱顶拱脱空。
8、严格控制各道工序施工质量。
9、严格检查二衬端头钢筋数量避免缺少钢筋。
10、严格控制二衬施工振捣工艺,防止因振捣工艺问题导致砼不密实。
㈢教育培训
针对项目部存在的质量缺陷,开展了教育培训,先后进行了隧道质量缺陷原因分析及预防措施、隧道爆破技术技术、隧道各道工序控制要点和管理、隧道缺陷整治方案等技术培训。
㈣质量缺陷整治
针对项目部质量缺陷,迅速落实隧道缺陷专业整治队伍进行缺陷整治,目前大部分缺陷已整改完成,少部分缺陷正在整治中。
三、下一步工作思路及计划
1、贯彻推行工序标准化作业。
2、贯彻落实质量安全卡控要点。
3、落实“两加强、五提高”活动。
4、严格把控进场原材料检验试验。
5、落实“去存量,遏增量”措施。
6、完善、健全质量管理制度。
7、加强质量管理和监督。
8、积极探索引进新工艺、新技术,提高质量管理水平。
隧道工程是高风险工程,控制好各工序的施工质量是保证施工安全及运营安全的核心所在,由于施工方处于利益及惯性施工理念考虑对质量某些环节不够重视,对此,监理工程师应具备相应的专业知识和管理才能,把好质量关口,创建优质工程,诚信服务业主。隧道施工主要分为三大部分:1开挖2初期支护3衬砌。目前就这几部分常见问题及如何管控作如下论述:
1开挖,开挖施工又分为钻,爆,运。在这道工序里控制好超欠挖是质量控制的关键,在这道工序施工中施工方处于成本考虑,减少超挖,会将设计预留变形量人为减小这样就使欠挖成为可能,影响超欠挖的第二个重要因素是周边炮眼的布置,周边眼的间距,线性,外插角施工规范与否直接影响着爆破的效果。出现欠挖会使初期支护厚度不足,严重的会侵入拱墙衬砌从而影响结构整体受力,因此必须控制好超欠挖:
1.1严格按设计预留变形量组织施工。
1.2周边眼间距不得放大,一般以30cm为宜,炮眼线性,外插角必须满足要求。
另外,开挖完成后及时布设量测点,间距因围岩级别而异,但必须在24小时内得到其初始读数,以便对围岩变形作定量分析。
2初期支护,开挖完成后就进入了初期支护的施工,初期支护是隧道施工的重中之重,受力占70因此规范初期支护施工是保证隧道质量的核心。
初期支护由超前小导管,钢架,钢筋网片,锚杆喷射混凝土这些支护参数组成,因此控制好这些参数便控制好了初期支护,超前小导管间距长度及外插角必须满足设计要求,尤其外插角过大或过小都会影响超前支护效果,一般以6°―12°为宜,钢架垂直度必须满足要求,否则导致钢架螺栓无法规范连接,严重影响钢架的受力,钢架的间距严格按设计施工,严禁随意放大,钢筋网片的搭接长度必须在20以上,锚杆要控制好长度,砂浆的饱满及锚杆与垫板的结合质量,锚杆以垂直岩面的角度施工。喷射混凝土厚度要满足要求,并保证5的保护层。
3衬砌,初期支护完成后就进入了衬砌施工,衬砌分为仰拱衬砌和拱墙衬砌,衬砌主要控制好几何尺寸及混凝土的强度。
3.1仰拱衬砌,仰拱开挖完成后监理应先验基底虚渣积水是否清理干净,若合格后就开始验尺寸,由于仰拱设计图是一个圆弧,各部分尺寸不一,所以要用CAD画出仰拱图,并对仰拱几何尺寸进行尺寸标注,验收尺寸以此图为准。验收时应在两边墙上标出内轨顶面标高,然后标出隧道中线,中线与内轨顶面线交与一点,以此点开始,以标注图为准对几何尺寸进行验收。仰拱衬砌混凝土强度应按见证实验频次进行见证实验。
关键词:公路隧道 质量问题 解决措施
中图分类号: U415.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(a)-0106-01
随着我国社会经济的不断发展,公路隧道施工取得一定的成果,有利于经济建设的可持续发展。随着公路隧道施工建设的不断加快,其中的质量问题日益暴露出来,影响交通运输业的发展。因此,公路管理部门及施工过程中需要提出相关措施,保证公路隧道的施工质量。
1 公路隧道施工的特点
公路隧道属于结构模式工程,是对原始应力场的应用。由于公路隧道内外因素的影响,诸如:支护时间因素、支护措施因素和挖掘方法等因素,使得隧道结构受力不稳定。在公路隧道施工过程中,做好公路隧道施工的前期设计,保证公路隧道施工项目的正常运行。施工管理人员加强与工作人员的沟通,加强施工过程管理,确保隧道工程施工质量。
2 公路隧道质量管理中的不足
在公路隧道施工过程中,主要采取钻爆法施工模式。钻爆法施工模式容易受外界因素影响,必须控制好光面爆破环节,否则不能有效实施施工爆破,经常出现围岩开挖的失控问题,岩面不平整性容易出现集中的应力区,出现一系列的坍塌、掉块问题,影响施工的安全和质量,这主要归咎于围岩情况及施工方法。
2.1 注意初期支护作用的应用
目前公路隧道施工主要采用新奥法原理施工,利用围岩自承能力,并及时施做锚网喷支护,使初期支护与围岩共同受力,稳定围岩变形,过程中加强监控量测,采取“少扰动、早喷锚,勤量测、紧封闭”施工原则,故施工中必须特别注重初期支护施工的应用。
施工过程中时常出现支护喷射混凝土滞后的现象,出现喷射混凝土的初喷工作延迟问题,影响公路隧道日常施工的安全。开挖经常出现开挖成型差的情况,导致初期支护喷射混凝土不密实、不饱满,不利于围岩与初期支护的有效结合,容易出现初支空洞隐患。这样既影响结构的稳定性,又降低初期支护的承载能力。
2.2 隧道二次衬砌质量问题及质量缺陷
对初支面检查不严,出现衬砌厚度不足、渗漏水等;施工中出现二次衬砌钢筋露筋和出现空洞,将会严重影响混凝土受力;衬砌浇筑过程中,相应施工材料的不及时供应,相关机械设备未进行有效维护,各个施工环节的出现脱节现象,出现混凝土未能连续浇注,二衬混凝土施工出现冷缝;二衬混凝土施工还易出现混凝土灌注不饱满、不密实、混凝土表面有蜂窝麻面、表面出现翻砂和露骨,甚至二次衬砌出现环向裂缝和纵向裂缝等问题;工艺控制不到位,导致衬砌背后出现空洞等问题,可能降低二次衬砌的施工质量,并缩短二次衬砌工程的使用寿命。
3 加强公路隧道施工的质量管理
3.1 加强对公路隧道断面开挖质量控制
施工管理人员需要加强公路隧道的工程质量管理,保持施工过程中施工质量符合设计及相关规范要求。公路隧道建设部门应该采取扁平的断面型式控制方式,以实现对公路建设的规范。同时,扁平的断面型式可以有效地提高拱顶围岩的承受能力,防出现局部围岩受力集中。
施工中开挖严格按照“短进尺、弱爆破、勤量测、强支护、紧封闭”原则组织施工,加强过程控制和爆破参数不断修正,避免出现大超及欠挖现象。超欠挖现象的有效控制可以保证衬砌的厚度及围岩稳定性,提高公路隧道的挖掘质量及施工安全。
在公路隧道建设过程中,必须全过程做好超前地质预报及物探工作,开挖支护后加强监控量测,施工人员需要对施工数据进行计算及做好信息化施工,并及时反馈信息以指导现场施工,处理好变形量与支撑沉落量之间的关系,采取相应的施工措施。施工者根据围岩的类型选择施工挖掘方法,软岩施工宜采用双侧壁导洞法、CRD法、单侧壁导洞法等方法开挖,以确保施工安全。
3.2 有效应用全站仪免棱镜设备
施工中应采用全站仪免棱镜进行相关测量,提高测距的科学性,实现对隧道断面计算软件的控制,确保隧道超欠挖数据的获取及隧道施工的质量。及时对初期支护采用测量断面仪器对初期支护净空进行检测,对净空不符合要求的,及时处理,以确保二次衬砌厚度。全站仪免棱镜设备可以比较实际断面与设计断面之间的差距,进而得出超欠挖的详细数据,及时进行施工调整。
3.3 实现对初期支护的有效控制
施工要对初期支护进行有效控制,保证下一施工环节的正常进行。围岩爆破开挖后,及时进行初喷。管理人员严格监督钢拱架架设必须严格按照规范要求进行架设,并确保纵向连接筋焊接牢固,拱架拱脚不出现悬空等现象。
对锚杆加工、安装质量严格控制,诸如:锚杆长度和抗拉强度等,有效地控制加工环节和其他环节。同时,须控制水泥和砂、碎石等进场原材料,对喷射混凝土的质量进行控制,保证喷射混凝土施工环节的喷射密实,杜绝不出现空洞现象。有效检验喷射混凝土强度和厚度,确保喷射混凝土施工质量,在这一过程中,施工人员采用喷大板法,控制喷射混凝土强度环节。混凝土块试件为l0 cm3的立方体,并对其进行抗压检测。在进行厚度检查时,在围岩上随机位置进行开孔检查。如果凿孔后的混凝土与围岩区别不明显,可以用含1%酚酞的酒精进行染色,其中红色部分为混凝土。
3.4 二次衬砌的施工质量有效控制
对衬砌厚度及浇注混凝土质量控制,保证拱顶混凝土灌注的密实性,保证下面环节的顺利进行及运营安全。施工中出现二次衬砌钢筋露筋和出现空洞,将会严重影响混凝土受力。
二次衬砌所需相应施工材料的必须及时供应,相关机械设备进行有效日常维护,避免各个施工环节的出现脱节现象,以保证混凝土连续浇注,杜绝出现施工冷缝。二次衬砌宜采用整体液压钢模板台车,边墙与拱墙一次性浇注方式,避免拱墙与边墙出现施工缝,有效避免隧道渗漏水及出现施工缝,确保了二次衬砌整体浇注和施工质量。针对二次混凝土浇注出现空洞问题,宜在从下坡端向上坡端分段压筑封顶混凝土,最后一段端头保持压筑一定时间,同时拱顶预埋Φ50注浆管,待混凝土浇注达到强度后,压力注入水泥浆封闭因混凝土收缩造成的空隙;加强防水板挂设质量控制,保持足够的松铺度,避免因防水板太紧出现二衬空洞。混凝土浇注前必须打磨干净,并涂脱模剂,施工中混凝土加强振捣,确保混凝土外观美观、密实。
关键词:暗挖隧道;假设;衬砌结构;计算分析;拱脚加固
中图分类号:TU7 文献标识码:A
一、前言
地下暗挖隧道衬砌钢筋由于绑扎工艺复杂,受作业空间的限制,实际绑扎过程中难免存在部分钢筋间距有偏差。本文以国内某地下暗挖隧道的设计参数、地质情况为案例,假设隧道实际完成隧道二衬钢筋间距均比原设计大0.5cm(实际隧道衬砌钢筋施工质量与文章的假设无关,仅通过该假设做技术分析)。在综合考虑实施难度和施工风险后,提出分别在已完成隧道二衬拱脚和仰拱处增加补强钢筋,通过增大拱脚及仰拱处截面等措施对隧道结构进行补强加固措施。
二、衬砌设计参数
隧道采用复合式衬砌(VI级围岩),对应的初期支护厚度为300mm,采用C25(P6)喷射混凝土;初支拱部180°范围设置3m超前小导管,环向间距0.33m,纵向间距1.0m;两侧设置3.5m长Φ22锚杆,间距0.8m×1.0m(环向×纵向);钢架采用I20a的工字钢,每榀间距为0.5m。二次衬砌的拱顶及边墙厚度为500mm,仰拱厚度为550mm,混凝土强度等级C35。其中环向主筋采用Φ25钢筋,间距为150mm;纵向构造筋采用Φ14钢筋,间距为150mm;箍筋采用φ8钢筋,梅花型布置,间距为150mm×300mm;隧道初期支护钢架的预留变形量为10cm。
三、主要地质参数
隧道主要上覆土层依次为1素填土、1粉质粘土、④1粉质黏土、⑨1混合片麻岩、⑨2混合片麻岩、⑨3混合片麻岩。各土层的岩土物理力学指标设计参数见下表。
表1岩土物理力学指标设计参数建议值表
四、水资源情况
该暗挖隧道存在多处地表水,局部基岩裂隙可能与地表水连通,通过地表水进行补给。基岩裂隙水量丰富,水位埋深0.50~4.00m,水位变幅2.13m,且水位随季节变幅0.5~2.0m。岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系密切,节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。五、衬砌安全检算
(一)检算前提
1.隧道结构在根据环向结构受力的基础上,还需考虑纵向整体结构受力,对连续三版混凝土范围内钢筋间距满足《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)中±20mm误差,且钢筋总数满足设计要求的,不进行加固处理。
2.隧道二衬环向主筋间距位于150~170mm之间(设计主筋间距为150mm),且钢筋根数少于设计要求的,需要通过必要的结构计算分析,采取一定的加固措施。
(二)衬砌质量假设
本文隧道衬砌以10m为一台车长度,假设环向钢筋纵向间距平均超过设计值1.0cm,为了不影响隧道的稳定性和耐久性设计要求,需要对这种假设条件下的隧道衬砌进行必要的结构计算分析,看是否要采取相关的加固措施。
(三)计算模型
隧道二次衬砌结构按平面应变假设,根据荷载-结构模型,采用Sap84有限元程序进行了计算分析。计算时隧道二衬采用梁单元模拟,纵向取1.0m,环向单元长度约0.5m,地基弹簧的刚度根据地勘资料求得。
(四)内力计算
根据隧道穿越地层、覆土厚度、地勘报告中的岩土物理力学参数以及隧道的设计参数和假设条件,对隧道结构内力进行了计算,并根据《铁路隧道设计规范》TB10003-2005和《混凝土结构设计规范》GB50010-2010两种规范中的相关规定,求出了荷载的标准组合情况下的结构内力,具体的内力详图如下:
图2弯矩云图(单位:kN.m)图3弯矩图(单位:kN.m)
图4轴力云图(单位:kN) 图5轴力图(单位:kN)
图6剪力云图(单位:kN)图7剪力图(单位:kN)
(五)衬砌配筋验算
采用《铁路隧道设计规范》TB 10003-2005规范要求对结构二衬配筋进行计算,隧道的拱顶、拱腰、拱脚、仰拱的配筋具体情况如下表:
表2隧道二衬结构配筋计算表(Ⅵ级围岩复合式衬砌)
(六)分析结论
根据相关规范,隧道结构支护参数、二衬配筋需结合工程类比及结构计算确定,经过对本段隧道结构计算,隧道拱脚处为结构受力最不利位置,是整个隧道结构配筋的控制点,经过配筋验算,现场实际钢筋间距基本能够满足结构受力的要求,但是考虑到隧道工程的耐久性和结构稳定性,对部分钢筋间距超出设计间距要求的段落均需采取相应的加强措施,内容如下:
隧道二衬环向主筋间距平均超过设计值1.0cm(设计主筋间距为150mm),且钢筋根数少于设计要求的(台车长度10m,设计每版衬砌67根钢筋,实际63根钢筋)。经过验算,为了尽量使衬砌结构满足原设计要求的强度和耐久性要求,需在衬砌结构受力最不利的拱脚处,利用电缆槽顶面以下部分空间加厚二衬厚度进行补强。
六、衬砌结构补强措施
隧道二次衬砌拱脚处内侧增加补强钢筋及增大拱脚处截面,隧道内轨面标高以下100mm至944mm的二衬仰拱做为本次隧道结构补强的主要部位,具体内容如下:
(一)凿除二衬钢筋混凝土保护层,同时凿除部分仰拱,需露出二衬环向钢筋。保证补强钢筋能与环向钢筋的焊接空间。
(二)在二衬表面植入Φ8钢筋,间距为300mm(环向)x2a(纵向),梅花型布置,(a为现场环向钢筋实际间距)。植筋一端做成弯钩,另一端植入已施做隧道衬砌内200mm,植筋胶采用A级胶。
图8暗挖隧道衬砌拱脚内侧加固横断面示意图
图9 暗挖隧道衬砌加固节点示意图
(三)安装补强钢筋,环向补强钢筋型号及间距与已施做隧道二衬环向钢筋等同,纵向水平钢筋型号与已施做隧道二衬水平筋相同。主筋采用焊接,双面焊缝长不小于5d。补强钢筋保护层厚度不小于5cm。
(四)浇注混凝土,采用与二衬同等级混凝土浇注。模板宜采用钢模板,下端固定在仰拱填充面,上端应预留出混凝土下料口,混凝土振捣要密实。
(五)对于补强混凝土浇注困难或不密实的部位采用高强度砂浆(CBMA-XB2聚合物砂浆)进行修补,要求砂浆的强度标号不得低于补强部位的混凝土强度标号。
(六)混凝土凿出过程中,做好初期支护与衬砌混凝土钢筋应力监测,每10m一个断面,控制值按钢筋强度设计值的60%考虑,报警值按钢筋强度设计值的70%考虑,同时还要注意混凝土裂缝的观察。
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:1672-3791 (2010)04(a)-0000-00
在不良地质开展隧道施工时,应该通过科学和频繁的勘测以及合理的预判,利用具有预见性的施工措施来确保不良地质隧道施工的质量和安全。可以通过采取具有预见的综合措施(例如监控量测、超前地质预报、超前注浆以及超前钻孔探测等)来保证不良地质隧道施工的顺利完成。
1. 不良地质隧道的施工原则
第一,短进尺。根据不良地质的复杂实际和隧道工程的实际选择,建议每隔一定的距离便要进行一次有效的地质构造探测。例如,使用声波探测设备进行地质情况勘探时,建议每隔100米至200米的距离进行一次有效的围岩探测,探测的内容应该包括溶洞的规模、裂隙发育带情况以及破碎带情况等等,有效预防隧道涌水等危害的发展。再如,利用地质雷达对隧道的周边地质情况进行勘察时,建议每隔5米至200米的距离便进行一次有效的地质构造探测,探测的内容应该包括隐伏的地质破碎带、暗河、岩溶以及其它的不利地质构造等,有效预防隧道开挖之后隧道的侧壁、底板、顶板等部位出现突水、突泥等危害。
第二,弱爆破。在隧道的开挖施工阶段,采用爆破方式进行掘进时,应该严格控制爆破的装药量和爆破眼之间的距离,将爆破对围岩的影响降到最低程度,正确不对围岩的自稳能力造成过大的破坏。另外,对上下断面台阶的距离(通常情况下,台阶为50米至100米)进行严格地控制也是确保隧道安全的重要举措之一。
第三,强支护。强支护是预防不良地质隧道坍塌的重要措施,其支护方法一般是综合采用锚喷、网喷、喷混凝土、栅钢架(钢支撑)等方式,确保隧道的支护效果。例如,在某不良地质隧道工程当中,Ⅳ级和Ⅴ级围岩地段采用的支护方式为超前支护(即超前小导管和中空注浆锚杆),而系统支护采取的支护方式是砂浆锚杆、喷射混凝土、钢筋网与格栅(Ⅴ级围岩采用型钢)钢架。众多的隧道工程实践表明,强支护是有效防止隧道坍塌的措施之一,尤其是对不良地质隧道工程而言,采用锚喷与缩小格栅钢架(或者钢支撑)间距相结合的支护方式,是确保其工程质量和运营安全的重要举措。
第四,勤量测。对于不良地质的隧道工程而言,有效和频繁的量测是确保其施工质量和施工安全的关键性手段。为了给不良地质的隧道工程提供超前的地质预报,利用有效利用各种地质探测设备对工程前方的围岩等等地质情况进行探测,合理分析和预判围岩突变、地质断层等情况,为隧道的开挖和支护提供强有力的数据支持。同时需要支持的是,监控测量不仅仅需要向施工单位提供围岩开挖的变形情况,更加应该为没有开挖的地段提供至关重要的数据参考,也就是说,利用各种测量仪器和设备,观察并综合分析围岩的变形量尤其是变形速率,进而推断出围岩的最大变形量,从而实现围岩变形情况的超前预报,以便施工单位能够采用最具针对性的支付方式。
第五,杜绝主观危险因素。影响施工安全和施工质量的因素较多,对于不良地质隧道工程而言,应该重点注意以下几个方面:首先,不抢施工进度。因为该地区的地质条件一直相对较好,或者是因为施工单位对于不良地质的围岩自稳能力持有过度乐观的态度,导致合理地抢赶施工进度。由于思想麻痹、准备不足,无法应对抢赶施工进度时出现的各种问题和事故,增加了导致隧道坍塌的危险程度。其次,合理安全施工计划。由于不良地质情况特殊,有可能会遇到多种多样的未知情况,需要在思想上认识到施工的困难性和迎接各种施工难题的勇气,做好打持久战的准备,在施工技术方案,要做好前提的准备工作,力争做到每一个施工问题都一个详细具体的应对性的施工技术方案。最后,对不良地质的各种情况进行详细地分析和研究,掌握围岩的特性和稳定性,遵循“就好不就劣”的原则来进行隧道的开挖和支护,同时,如果发现超过允许范围之内的比较严重的围岩变形,必须要及时采取各种有效的支护措施,防止围岩出现进一步的变形甚至谈谈的情况。隧道坍塌的发生,主要受不良地质的影响,但是也存在人为的麻痹思想。当设计与施工不符时,要及时采取有效的加固措施,监控量测能提供真正可参考的数据,避免坍塌等地质灾害的发生。
2. 以岩溶地段为例谈隧道施工处理
第一,通过各种有效、频繁的勘探,了解地表水、出水地点的情况,进行必要的处理,以防止地表水下渗。
第二,在洞身开挖和支护作业过程中,加强地质超前预报工作,每循环开挖作业之前先采用长3.5-4.0 m的钻杆进行地质超前探测。
第三,在接近岩溶之前3-5 m时,各工序紧密衔接并加强初期支护,减小格栅钢架的间距,增加纵向连接筋的数量,并适当布置径向系统锚杆,长度3-3.5m,锚杆间距0.8 m,梅花形布置。
第四,进入岩溶地段后,检查岩溶顶板,及时处理危石并根据岩溶洞室大小采取不同的施工措施。
第五,根据当时的实际情况,岩溶大多为小洞室岩溶,关键是要加强初期支护的强度。具体措施:首先,在岩溶地段的爆破,应尽量作到多打眼、打浅眼,并控制装药量;其次,在溶洞充填体中掘进,如充填物松软,可用超前支护施工,如充填物为极松散的砾、块石堆积或有水,可于开挖前采取预注浆加固;最后,在初期支护时采用浆砌片石进行初期支护的溶洞回填,在初期支护闭合成环后及时进行背后注浆,提高初期支护的强度。
总之,在不良地质的施工过程中,应该坚持以下原则:短进尺、弱爆破、强支护、勤量测,通过严格遵守该施工原则,可以为各种施工问题和事故的预防提供有力的保证。
参考文献:
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[2] 杨红艳. 纪越区间隧道不良地质段施工技术总结[J]. 山西建筑,2007,(17):102-103.
关键词:公路隧道施工;质量;控制要点
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672―3198(2014)10―0181―01
1公路隧道施工中出现的一些质量问题
1.1开挖中出现的质量问题
开挖是工程进行的开端,在实际实施的时候,施工单位都会对拱部的爆破情况进行很好的控制,但是,一些单位由于对初喷的认识程度不够,导致边墙质量出现问题。正因为这样,在进行隧道开挖的时候,会经常出现开挖面不足的情况,这样便导致开挖量不足,甚至严重欠挖等问题,开挖量的不足直接影响到后期的施工质量。
1.2防水方面存在的问题
防水问题是隧道工程施工中经常出现的问题,致使防水问题出现的原因是多方面的。其中,导致防水问题出现的主要原因是防水材料质量不达标,以及混凝土浇筑过程中出现防水材料被破坏,这些现象的存在导致防水施工质量达不到标准要求。防水问题的存在给整个工程带来了安全隐患,因此,作为施工方,一定要重视这个问题。
1.3支护质量方面存在的问题
在管理隧道施工的过程中,当进行边墙中部开挖的时候,由于围岩的存在,经常会出现超挖的情况,另外,当我们进行开挖的时候,会经常采取部分开挖的施工手段,这样的做法很容易导致边墙角出现严重欠挖。但是,若采用台阶方式进行开挖的话,容易导致开挖纵向距离过大,若纵向距离过大的话,很容易导致围岩和初期的支护脱离,支护方面出现隐患,对于地基支撑不稳固的地段,很容易导致空洞现象的出现。
2公路隧道施工质量控制要点
2.1重视喷锚支护
首先,选择喷锚支护的时间要准确。在围岩类别较高的状况下,即便喷锚支护和开挖面间的距离比较大,对支护质量也不会有太大影响。但是,围岩类别较低则不然,若碰到了断层、破碎带则出现问题的几率会大大增加,因此,碰到此类地段,在施工的时候必须要采用超短台阶开挖,还要适时地进行喷锚支护,维持围岩的稳定。要是支护的时间过早的话,会组织围岩的变形,支护结构的受力会增大,稳定性会下降;若过晚支护,容易造成塌方。
2.2充分发挥钢管拱架的作用
喷锚支护是一种增加围岩稳定性及提高施工质量的一种措施,但是它的作用效果也是受到其他因素制约的。为了增加喷锚支护的效果,需要采用127号钢管拱,在锚杆长度、锚杆数量、钢筋网面积等方面也要适当增加,钢管的间距要控制在50米左右,在管内要注浆。
2.3重视开挖方法的选择
当选择断面开挖的时候,要尽可能地选择断面开挖中的全断面开挖,但是,隧道中存在很大面积的软弱围岩,这样的话则需要采用两断面、多断面的方法进行开挖。这种做法具体指的是先开挖隧道的两侧,在完成支护工作之后,再去挖中间部分,开挖工作和支护工作时同步进行的。这是一种保守的安全性高的做法。另外,需要指出的是开挖断面越圆越好,这样断面的受力比较均匀。
2.4重视喷射速凝和早强混凝土的使用
喷射速凝和早强混凝土是岩石在刚开挖的时候用到的有效的封闭处理方法,在防治围岩松动、风化,减少应力集中,均匀受力,补齐岩面等方面十分有效。对于软弱性质的围岩,可以选择铺设钢筋网的方式来增加其柔性,铺设完之后,在沿着径向打锚杆,可以提高围岩的整体性。在这里需要注意的是:一定要重视混凝土和围岩的密切结合,即便地下水多、平整度差、超挖多。在混凝土和围岩结合的时候要将喷射混凝为模筑混凝土,避免局部塌方,尤其是在拱部施工的时候。另外,对于混凝土的厚度和强度也要控制到位。
2.5重视隧道衬砌质量控制
在施工中,会经常出现二次衬砌产生裂缝的现象,这些现象的出现是围岩松动或其他原因造成的。对于裂缝,我们可以通过塞尺或尺度放大镜进行观测,若难度较大的可以通过超声波或雷达探测技术进行监测,然后根据裂缝的实际情况采取相应的措施。在施工的过程中,也有出现雷达监测不到位的现象,这是由于出现衬砌背后填塞不密实,高频波的穿透深度小,以及衬砌内部存在空洞等情况造成的。所以,要根据检测的目的和实际情况选择合适的频率波,对于拱顶部位,可以沿着隧道断面布置测线。由于仪器技术水平有限,对于有些地段检测精度不够,这时候需要采用钻孔检测。
3结语
虽然公路隧道工程的施工并不会经常遇到,但是,一旦遇到它将直接关系着整个公路工程的施工,使用,因此一定要对隧道工程的施工质量引起重视,在相关施工技术和工艺上要不断学习提高,同时对于施工过程中出现的问题要不断总结,只有这样才能为公路工程质量提供良好保证。
参考文献
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[2]李国平.苏艳宇,张福利,王金华.现浇工作桥施工质量控制要点[J].科技创新导报,2010,(02).
关键词:铁路隧道;质量;问题;措施
中图分类号:U459文献标识码: A
铁路隧道工程的质量问题严重影响着火车的安全运行,这就要求我们在具体的施工中严格把好质量关,建立相关的责任问责的体系,对施工的质量做好控制。近年来,随着铁路建设的不断发展,铁路隧道工程施工项目不断增多,在过程中,各种安全质量事故也频发,尤其是因施工质量问题,造成隧道的坍塌,后果极其严重。所以对于铁路隧道工程的施工,对于质量的控制是非常重要的,在具体的工作中,相关人员必须清楚铁路隧道工程施工的各环节重点所在,努力提高工程质量。
1、铁路隧道工程存在的质量问题及原因
1.1、洞门质量问题
铁路隧道工程中的洞门质量问题,主要表现在洞门坍塌或洞门表观质量差。在铁路隧道工程中,由于地表水渗透或雨水冲刷使隧道洞门边、仰坡失,从而造成洞口坍塌;由于在隧道的洞门边开挖时通常采用大爆破的方式,所以会对隧道洞口围岩产生扰动,造成隧道洞口坍塌。
1.2、洞内渗透漏水
在隧道施工中,当地下水压较大,防水工程质量欠佳时,地下水便会通过一定的通道渗入隧道内部,造成渗漏水。主要表现在:当围岩压力过大时,导致拱腰部位衬砌出现纵向拉裂,导致渗漏;支护技术不过关;振捣不到位等等,尤其是混凝土拌合物在密实泌水中,部分聚集在集料颗粒的下面,导致衬砌混凝土存在泌水管路。
1.3、衬砌施工裂缝
隧道出现裂缝会缩短其使用寿命。所以对于隧道的施工应该进行动态的施工方案。现阶段,隧道的施工中在由于受技术和资金条件的限制,在隧道设计前对一些因素很难进行确定,因此在施工中不能做到及时的控制,导致出现裂缝,其性质分受力和非受力裂缝。主要由于:相关的隧道设计单位在设计勘察时无法深入地开展地质勘察工作,进行隧道围岩类别评价以及相关支护结构的设计也缺乏必要的准确的依据。
1.4、拱墙背后脱空
在隧道的施工中,对于衬砌的背后,存在一定规模的空洞。据相关调查表明,在隧道的施工中,拱墙的背后脱空现象较普遍,特别是拱顶的脱空。在隧道的施工中,造成脱空的原因主要有:管理的不力、在施工中的超挖过大、回填不到位、或者没有采用相应的压力泵送回填混凝土等。
2、铁路隧道工程项目施工质量控制措施
2.1、施工材料质量控制
2.1.1、模板质量控制
相关的施工单位在施工前应根据洞口工程的特点进行模板加工、安装工艺设计;在具体的安装工作完成之后,要注意检查施工模板的具体结构形式以及相关的施工材料是否满足施工的相关设计要求,并且要检查施工模板的尺寸是否满足混凝土设计结构所需的结构尺寸,还要在具体的施工中仔细检查工程各种预留孔洞的位置以及其相应的尺寸是否满足隧道工程的相关设计要求。
2.1.2、混凝土的质量控制
在隧道施工工作中,要注意严格控制施工原材料的质量;对于施工中的混凝土强度等级要进行严格的检查,保证其必须符合隧道工程的相关设计要求,主要可以在具体的施工中通过严格检查隧道施工相关单位在施工现场取样进行的混凝土抗压强度试验报告。
2.1.3、锚杆的质量控制
在隧道施工中,对于锚杆的类型、规格也必须要符合隧道工程的相关设计要求,对自制锚杆应检查钢筋原材料的质量,对成品锚杆需检查锚杆的各种质量证明文件并进行现场检验。在隧道施工中,对于锚杆的安装数量要保证其符合隧道工程的相关设计要求。对于砂浆的锚杆要设置垫板,锚杆钻孔方向和孔口岩面垂直才能使垫板密贴岩面,拧紧尾部螺母。
2.1.4、钢筋和钢筋网的质量控制
在隧道施工中,对于钢筋的施工,要注意由于其施工的工艺力学性能直接影响着在隧道的质量以及安全,所以对于隧道的施工,对其工艺力学性能应分批进行检验,确认合格后方可使用。要特别的注意在具体的施工中,如果发现钢筋表面有缺陷时必须及时进行处理,并不得作为受力钢筋。在隧道施工中,应对保护层垫块的数量以及相关的位置作全部的细致检查。对于钢筋网的施工原材料质量一定要符合相关的工程设计要求。
2.2、洞口质量控制
隧道洞门各结构物基底的地基承载力是结构安全非常重要的环节,基底开挖至工程设计高程后必须进行验收和地基承载力检测,质量检测合格后方可进行下一步施工。对于洞口的防护,首先要对洞口的坡面本体进行检验,主要指坡面的开挖范围和开挖形式应符合工程设计要求,其次各种防护设施必须满足工程要求。
2.3、洞身开挖质量控制
铁路隧道工程的开挖质量控制,主要是:爆破开挖时应尽量避免或减少爆破对围岩的扰动;隧道开挖轮廓尺寸、中线、高程要符合工程设计要求。对欠挖可按三个层次处理,首先应确保隧道不应欠挖;其次是当围岩完整、石质坚硬时,允许岩石个别突出部分,侵入衬砌不应大于5cm;最后控制拱脚和墙脚以上1m内断面的欠挖。对于隧底的开挖的质量控制要注意:边墙基础及隧底的开挖高程要符合工程设计要求,尤其是边墙基础深度宁超勿欠,避免边墙基础嵌入深度不够影响隧道结构的整体受力情况;要求浇筑边墙基础及隧底混凝土时,必须清理干净无积水浮渣,保证结构与围岩紧密结合。
2.4、底板、仰拱、仰拱填充的质量控制
底板、仰拱、仰拱填充分别独立检验,一是为了体现过程控制,二是通过将仰拱与仰拱填充分别进行检验,达到仰拱与仰拱填充分开施工的目的。底板、仰拱都属于混凝土结构,控制的关键是灌筑混凝土前必须对基底进行检查,隧底虚碴、杂物和积水必须清除干净。当隧底有超挖时,仰拱的超挖部分用同级混凝土回填。按施工标准规定底板、仰拱、仰拱填充混凝土应分段连续浇筑,一次成型,不留纵向施工缝。特殊情况下可按设计要求分部施工。
2.5、施工缝和变形缝的质量控制
铁路隧道施工中,要对原材料的各种性能指标进行现场检验;在铁路隧道施工时对施工缝和变形缝的细部做法进行检验;铁路隧道施工时对防水效果进行检查;在铁路隧道施工时还要对对用做沉降的变形缝应按设计要求设置沉降观测点并进行施工期间的沉降观测。对于防水板防水的质量控制要检查防水板的厚度、耐刺穿性、耐久性、耐水性是否符合工程设计要求;看焊接效果,要确保焊缝宽度,并不得有焊焦、焊穿等现象。
综上所述,现阶段,隧道工程的施工项目在不断的增多,但施工的质量问题也成为了重点。所以在以后的隧道施工中,相关的管理施工人员要将质量控制要放在首位,清楚隧道施工各环节的重点所在,控制好各工序的施工质量,监理工程师应具备相应的专业知识和管理才能,把好质量关口,以保证工程的施工质量,为建筑企业赢得更多的经济社会效益。
参考文献
[1]张培磊.铁路隧道施工亟待解决的若干技术问题探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014,01:118-119.
[2]郑海强.铁路隧道施工中的若干技术问题分析[J].经营管理者,2014,02:323.
【关键词】铁路隧道,施工质量,控制分析
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
铁路隧道的质量问题严重影响着火车的安全运行,这就要求我们在铁路隧道施工的时候严格要求,把好质量关,建立责任问责的体系,对质量方面做好控制。
二、对铁路隧道施工质量的要求
1.对施工质量要以管理和技术措施为主,反对不计成本,以治理为名进行不必要的变更的治理行为。要充分体现管理和技术的作用,从“管理”和“技术”上要效果,在管理上,要加强施工组织,完善各项制度,落实质量责任,推广标准化、精细化施工管理;在技术上,要加强技术创新,鼓励研发、推广和采用新技术、新材料,完善工艺流程和标准,限制和淘汰落后的工艺,严格执行强制性标准。
2.施工质量控制要和精细化管理相结合,治理工作注重从小、从细抓起。要注重抓好工程质量的细小部位,施工管理的细小措施,施工工艺的细小环节。
3.施工质量控制要加强协作,各负其责。参与工程建设的业主、施工、设计、监理各单位都是施工质量控制的主题,必须责任工单,要通过治理责任这个纽带,建立治理沟通、协作机制,形成合力,共同发挥作用。
4.施工质量控制要预先制定专项措施,做到事半功倍。质量是长期的一种目标,施工质量控制活动不可能一蹴而就、立竿见影,要根据工程实际情况,突出重点、重点突破,带动全面。
5.施工质量控制要在明确责任的基础上,充分发挥一线人员的智慧,要防止施工质量控制要求、治理措施和一线人员不见面的情况,要让一线工程人员了解质掌握施工质量控制的措施和施工工艺关键环节,把施工质量控制的直接责任落实到一线,调动一线人员的积极性。
6.项目部各技术人员要规范工作程序,明确责任,落实到人,全体监理人员按照职责规定,依据施工质量控制的具体措施,对工程质量进行严格把关,对涉及工程质量与安全的关键工艺、关键工序、关键部位必须严格执行质量标准,加强动态监控,发现问题,及时要求整改。
三、铁路隧道施工质量方面容易出现的问题
1.洞门施工通病一般表现在洞门坍塌或洞门表观质量差。
(一)、地表水渗透或雨水冲刷使隧道洞门边、仰坡失穏,造成洞口坍塌。
(二)、洞门边、仰坡开挖采用大爆破作业方式,对隧道洞口围岩产生扰动,造成隧道洞口坍塌。
(三)、洞口围岩松散软弱,自稳性能差,进洞施工方案不妥。
(四)、洞口边仰坡开挖后防护不及时。
(五)、洞门立模不稳,不平顺,混凝土灌注质量差。
(六)、修补工艺欠佳。
2.洞内渗透漏水
目前,隧道的渗透漏水主要表现在拱墙、拱顶渗水、滴水、漏水及路面的冒水。其原因是隧道在施工期间和建成后,一直受着地下水的影响。当地下水压较大,防水工程质量欠佳时,地下水便会通过一定的通道渗入或流入隧道内部,造成渗漏水,对行车安全以及衬砌结构的稳定性构成威胁。
(一)、拱顶衬砌不密实
当围岩压力过大时,导致拱腰部位衬砌出现纵向拉裂,拱顶衬砌压碎掉块,导致渗漏。
(二)、支护技术不过关
工程上常采用的先拱后墙法施工,循环进尺短、衬砌紧跟、以衬代支,致使衬砌接缝过多,且接缝处理不能达到防水标准,导致接缝渗水。
(三)、振捣不到位
在混凝土衬砌的过程中,有时存在衬砌不到位的现象,形成透水的开放性毛细管路,尤其是混凝土拌合物在密实泌水过程中,析出水分部分被挤向上面,部分聚集在集料颗粒的下面,导致衬砌混凝土存在泌水管路。
(四)、混凝土中有空隙
由于施工顺序不当或沉降或衬砌混凝土中存在杂物等原因,导致衬砌混凝土中存在空隙。
(五)、腐蚀性
天然水对衬砌混凝土有腐蚀性,可能造成漏水孔隙,甚至导致衬砌混凝土剥落开裂。
(六)、仰拱填充施工缝不对应导致的渗漏水。
3.衬砌施工裂缝
隧道出现裂缝轻则缩短使用寿命,重则产生毁灭性的破坏。隧道应进行动态施工。由于受技术和资金条件的限制,一般隧道在设计前对一些因素很难准确确定,因此在施工中要随时观察掌子面,对围岩情况进行对比和分析,及时调整和完善设计。隧道拱、墙的裂缝主要由环向的、水平向的、斜向的和网状的裂缝,其性质分受力和非受力裂缝。
(一)、设计局部与实际地质不符、处置不当。
由于多种原因,设计单位在设计勘察时无法深入地开展地质勘察工作,进行隧道围岩类别评价及支护结构设计时缺乏必要的准确的依据,再者实际地质情况并不是与设计截面相适应的,这就造成了结构受力与设计的严重不符而埋下开裂隐患。
(二)、施工方法和现场操作不规范、管理不到位。
4.拱墙背后脱空
衬砌背后存在一定规模的空洞或空洞回填不密实是经常遇到的病害。据雷达检测表明,拱墙背后脱空现象比较普遍,尤以拱顶脱空较为严重,个别甚至达到人可在其中爬行的程度。引起脱空的原因除管理不力外,超挖过大,未回填或回填不到位,或未采用压力泵送回填混凝土等有关。
四、铁路隧道施工质量控制的措施
1.防止欠挖
(一)、测量放样时要精确标出开挖轮廓线,在开挖过程中控制好开挖断面,做到测量精确
(二)、岩石隧道爆破开挖时要严格按照爆破施工技术交底进行提前准备,精确控制好炮眼间距,并严格按照技术参数装入药量,不能忽多忽少。
(三)、在开挖过程中还需根据实际情况确定预留变形量,应将施工中可能发生的围岩变化情况(掉块或坍落)进行考虑。
(四)、在施作超前小导管时要控制好外插角,防止因外插角过大造成超挖。
(五)、预留开挖轮廓边缘线,在开挖过程中采用人机配合,避免机械开挖造成超、欠挖现象。
(六)、地质情况较差、局部出现坍塌时根据实际情况尽快施作初期支护进行封闭处理。
(七)、开挖到设计轮廓线位置后立即进行初喷封闭开挖面,再架设型钢拱架。
2.防止黄土隧道开挖后的坍落
黄土隧道应在开挖后尽快施作临时支护,及时封闭成环,并加快混凝土衬砌施作,以保证施工安全。
3.防止富水隧道隧底开挖时拱顶沉降量大
(一)、拱脚加大至80cm,增加力的传递面积,减少沉降
(二)、人工配合机械开挖至设计标高时立即进行隧底清理,然后采用干喷工艺喷射20cm厚混凝土封闭堵水,再架设钢架。(此方法较前者可缩短2~3小时,从而实现早封闭、快成环,从而减少沉降量)
4.防止初期支护采用的分层喷射技术,出现混凝土掉层脱落
(一)、对钢架和第一层喷射混凝土表面必须进行彻底清理。(针对黄土隧道严禁水洗)。
(二)、 喷射时喷射手,先喷射填塞钢架背后,然后以每层3~5cm厚度分层喷射。对于富水隧道尽量采取引排的措施减少初期支护背后积水对混凝土的长期侵蚀。
(三)、短进尺、强支护、早封闭、快成环 减少对原有土层的扰动,减少原深埋土层的暴露时间。
5.对喷射混凝土进行养护,喷射混凝土表面的灰尘用高压风清理,再进行养护液涂抹,加强现场监理检查力度。
6.喷射混凝土拱顶部位的空洞进行防止
(一)、首先要在开挖前加强超前小导管施工,开挖后尽快封闭掌子面,喷射混凝土前对超挖或坍落部位进行同级混凝土回填,再进行喷混凝土施工。
(二)、喷混凝土作业时要严格按照施工工艺施作喷射混凝土。
(三)、对在施工后产生的空洞,应采取打眼压浆处理,用水泥浆进行回填,以填补空洞,保证施工质量。
7.防止黄土隧道或软硬岩石交接地带拱脚初支产生纵向裂缝
(一)、加强锁脚锚杆施工。
(二)、施作大拱脚并做好围岩量测,及时了解围岩变形动态。
(三)、拱脚以上1m范围内严禁欠挖并彻底清理虚渣,衬砌紧跟开挖面。
(四)、爆破施工时保证施工间距。
五、结束语
隧道的质量问题是关系到火车运行安全的,所以必须要加强对铁路隧道施工质量控制。提高施工的技术,加强管理,才能使我们的安全得到保障。
参考文献