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伴随着公路工程的发展,公路隧道工程也越来越重要,要求也越来越高,公路隧道的施工难度比其它工程的难度要高,有些施工难题在施工之前无法预见,只有施工过程中出现了才能因地制宜的制定相应的对策。监理单位作为建设单位的延伸,对隧道施工过程的监督、控制,直接关系到隧道施工的安全和质量。笔者结合贵州省杭瑞高速大兴至思南杨柳塘隧道施工中监理工作的切身体会,就隧道施工监理工作要点进行分析。
工程概况
贵州省杭瑞高速大兴至思南杨柳塘隧道左线2440m、右线2375m分离式设计速度80Km/h设计荷载公路-Ⅰ级。工作时间2011年3月到2012年8月,项目区属于亚热带季风气候,年降雨量1100~1400毫米。隧道区不良地质主要为岩溶和煤系地层,洞口是由地表堆积体堆积而成洞口稳定性较差,建设界限采用净宽10.25m。横断面组成为:(0.75+0.5+3.75*2+0.75+0.75)m建设限界高度5.0m。
1.开挖
开挖施工过程中,监理工程师应巡视检查施工情况,包括以下几项主要内容:①开挖庇自上而下进行,不得掏底开挖或上下重叠开挖,避免在雨季开挖。②按设计横断面及坡度要求开挖,坡面的坡度要不陡于设计。③开挖石方时,如采用爆破施工,应蔡止采用深眼火爆破开挖,以免影响山体稳定。最好使用松动爆破。④检查开挖段的地质情况。如果坡面有滑动、开裂等现象时,监理工程师应要求承包人适当放缓坡度,保证仰坡和边坡稳定。若地质情况与设计文件差别较大,需对设计坡度进行较大的变更,或需要改变坡面防护形式、或需要调整洞口构造物的位置时,应报设计代表进行变更。
2.初期支护
①根据掌子面开挖情况,对围岩岩层走向、裂隙发育情况进行记录,判别围岩级别,
以进行支护参数选择。②爆破出完碴排除危石后,应立即进行初喷(3~5cm),尽快封闭岩面及裂隙,有效控制围岩松动变形。喷射混凝土须按施工前试验所取得的方法与条件进行喷射混凝土作业,按自下而上的顺序进行混凝土喷射,在喷射混凝土达到终凝后方能喷射下一层。③根据选择参数对Ⅲ级或更好围岩可让围岩应力进行部分释放后适时进行支护,对Ⅳ级或更差的围岩,初期支护应配合开挖及时进行,确保施工安全。
3.监控量测、洞内外观察
隧道施工中的监控量测应按照规范和设计图纸要求确定必测项目和选测项目,必测项目为洞内外观察、周边位移量测、拱顶下沉量测。选测项目为:地表下沉量测、围岩内部量测、支护及衬砌应力量测、俐架内力等。对初期时态曲线进行回归分析后,选择与实测数据吻合的函数进行回归,预测可能出现的最大下沉及周边位移值,以调整开挖断面尺寸;同时,根据开挖断面状态,周边位移值及拱顶等下沉量的大小和速率、支护受力情况综合判断围岩及支护的稳定性用以指导施工。以量测结果为依据来综合修整支护参数和开挖方法,保证施工安全,在施工中当围岩地质条件发生变化时应及时调整施工技术措施,确保工程进度和质量。
4.隧道衬砌
目前,隧道设计施工中多采用复合式衬砌。复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌(模筑混凝土)组成。初期支护是保证围岩达成施工期间的初步稳定,二次衬砌则是提供安全储备或承受后期围岩压力。具体地讲,二次衬砌在1~Ⅲ级围岩时按安全储备设计,在Ⅳ~Ⅵ级围岩时按承载(后期围岩压力)结构设计,并均应满足构造要求。由此可见,隧道的二次衬砌(以下简称混凝土衬砌)是隧道的承载结构(对软弱围岩尤其如此),也是隧道防水工程的最后一道防线。因此,隧道混凝士衬砌质量的好坏对隧道的长期稳定,使用功能的正常发挥是至关重要的。大量的工程实践证明,由于混凝土衬砌质量存在问题往往导致隧道衬砌开裂、渗漏水甚至塌方。所以说,衬砌的质量直接影响整个结构物的安全,监理在施工中要加强质量控制。柳塘隧道采用复合式衬砌,隧道洞身穿越Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩。
①隧道衬砌施工,测量工作是保证工程质量的先决条件。承包单位在测定隧道中线实
测高程后,请驻地测量监理复核,核准后请隧道专业监理工程师对初期支护完成后(仰拱回填已作好)的实际轮廓进行检测。其中线、端面尺寸、净空大小均须符合图纸及测量精度要求,还应事先考虑施工误差。施工前必须按设计中线和高度对开挖端面进行复测和修整,确认无误且经监理工程师签认后方可施工。②衬砌施工前,应根据要求,做好各种防排水措施,漏水严重的地方要加设弹簧盲管,再铺设防水板,防水板搭接处要用热焊焊接牢固。对有腐蚀性地下水段,防止侵蚀性水侵入混凝土,并采用抗侵蚀性水泥,确保衬砌结构的强度。③模板检查,柳塘隧道采用模板台车进行二次衬砌,要求规整的外形,板缝严密,整体刚性好。台车就位后,由承包单位自检。拱顶高程,方位、中线、宽度合格后报驻地测量监理复查,现场监理也从挡头板和各窗口、管口检查衬砌厚度、预埋件位置、预留洞位置,合格后才准许承包单位上挡头板、止水带,准备模筑;浇筑前,检查挡头板封堵是否严密、牢固,止水带位置适中,长短合适,安装可靠。浇筑注意检查衬砌背后的密实度,它关系到隧道的结构安全,混授土浇筑必须两侧对称进行。到拱顶时,一来混凝士易发生沉析、跑浆;二来会发生‘小堤坝’现象(特别是石子里混有超径大石子)阻止其他混凝土通过,使拱顶发生空洞或空隙,是重要的检查部位。④在衬砌混凝土达到一定强度后,才能拆模,柳塘隧道一般一模浇筑完工后,一般1.5~2d拆模。检查后督促承包单位按规范要求进行混凝土养护,避免开裂,再用断面检测仪按每20m测一断面(与已测初期支护中线桩号相同),看二衬断面是否侵线,是否符合质量检验评定标准要求。
5.搞好计量支付,控制工程投资
工程投资控制和对合格工程及时给予计量支付是监理工作中的重要组成部分。监理工程师根据承包人工程进展和工程量完成情况,及时通知承包人予以计量,有变更但未办理工程变更令的不予计量,未达到合同规定最低限额不予支付,不是用于永久工程的或证明资料不齐备的材料不得支付预付款。让质量与计量挂钩,既能很好控制工程质量,又能提高工程进度。
6.搞好工程变更
工程变更通常会带来工程造价的变化,且增长情况居多,这样的工程变更会增加业主筹借资金的压力,严重时会影响社会的供求平衡。所以,在审批工程变更的过程中,应将工程造价的控制放在首要地位,确保工程造价不超过设计概算。
工程变更,不仅变更工作本身会产生额外工程成本、延长工期,而且还经常影响其他相关工作。会对工程产生诸多不利的效应,有时变更处理不当,会造成人、物、财的浪费,还会造成停工、窝工、埋下索赔隐患,甚至会使业主对其工程投资失去控制。由于柳塘隧道地质情况比较复杂,如采空区、煤层、岩溶等,对施工中判断围岩类别支护参数增大了监理难度。监理工程师及时对出现的间题在现场与承包人共同商定处理措施或工程变更方案。工程变更通常会带来工程造价的变化,且增长情况居多,这样的工程变更会增加业主筹借资金的压力,严重时会影响社会的供求平衡。所以,在审批工程变更的过程中,应将工程造价的控制放在首要地位,确保工程造价不超过设计概算。
7.安全生产与文明施工
安全生产与文明施工体现了一个单位的经营素质和管理水平。监理严格按‘热情服务,监帮结合,建立良好的施工环境的原则,监督承包人搞好安全生产与文明施工。柳塘隧道小里程端,在监理监督与施工单位的努力下,做到弃碴运往指定位置,降底对周边环境影响,洞内照明如同白天,电线走向呈一字型,路面整洁,材料摆放整齐,进洞严格登记、佩带安全帽,让施工单位养成规范与文明施工的良好习惯。
关键词 :隧道工程;冬季施工;要点;
中图分类号:U455文献标识码: A 文章编号:
引言
冬季来临气温下降,在北方地区的多数施工项目已进入冬休放假之时,为确保按时竣工通车,今年冬天必须继续进行隧道冬季施工。我们根据工程特点结合本地气候条件对冬季施工进行了分析,提出冬季施工的具体措施及方案,最终达到了冬季施工人员和机械安全、施工质量良好的效果。
一、工程概况
1.1 工程简介
滨绥铁路牡丹江至绥芬河段扩能改造工程地处黑龙江省东南部,自牡丹江市,向东沿铁岭河、磨刀石镇、越过代马沟北山至穆棱镇,向北偏东沿穆棱河至下城子镇,向东沿马桥河经马桥河镇,越过太岭,经细鳞河至绥阳镇,沿小绥芬河至绥芬河市。
本标段西起磨刀石镇,线路越过代马沟北山,东到柳毛河上游蜂子窝沟一侧,起讫里程为改DK381+747~改DK395+200,正线长度13.453公里,施工范围为改移道路、路基、桥涵、隧道、大型临时设施和过渡工程等招标文件中规定的全部工程,重点控制工程是红池隧道和转心湖隧道。
1.2 水文地质
隧道区早期构造运动强烈,断裂构造发育,接触带岩体完整性差,受水流的剥蚀、搬运作用形成沟谷、河流,组成了现在地表水系。受地质构造活动影响,隧道区内沟壑纵横,水系呈树枝。主要河流有山洞河、柳毛河,均为“U”型河谷,山洞河向东汇入铁岭河,为季节性河流。柳毛河支流众多,向东汇入穆棱河。区内河流受降水量影响极为明显,雨季水流量很大,少雨期间河内水流量小。
沿线泉水出露很少,多为浅层水,水量均很少。地下水类型主要为基岩裂隙水、构造裂隙水、主要由大气降水补给。
二、冬季施工技术
2.1 施工特点
(1)冬季施工由于气温低,空气干燥,容易造成工程因冻受损,同时,风、雪天气较多,施工条件及环境恶劣,是工程质量事故多发季节,尤其以混凝土工程居多。
(2)质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬天干燥,大多数在春季才开始暴露出来,因而给事故处理带来很大的难度,轻者进行修补,重者重来,不仅给工程带来损失,而且影响工程的使用寿命。
(3)当施工现场室外日平均气温连续5d 稳定低于5℃即进行入冬期施工,混凝土工程必须采取冬季施工措施。
2.2 施工准备工作
(1)收集气象资料:预先收集当地气象台(站)历年气象资料,及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态,以利于安排施工,做好预防准备工作。建立观测制度,设置工地气象观测点,自室外日平均气温连续五天稳定低于5℃时,工程即进入冬季施工阶段。本工程区域内属中温带湿润气候区,四季分明,冬天干旱漫长,夏季湿热短暂,春季多风,属严寒地区。最冷月平均气温为-17.2℃,最大冻结深度为1.91 m。
(2)根据工程的具体情况,确定冬季施工需要采取防护的具体工程项目或工作内容,制定相应的冬季施工方案和防护措施,并在冬季来临前对相关管理和作业人员进行冬季施工技术交底、相关安全知识培训。
(3)在进入冬季前准备好足够的保温物资、供热能源,为冬季施工的正常进行打下良好的基础;对冬季施工的计量系统、机械、设备、管线等进行全面检修,更换老化元器件,备用一定量的易损零配件;结合机械设备的换季保养,及时更换油;对使用防冻液的机械设备确保防冻液符合当地气温防冻要求,未使用防冻液的机械设备采取停机后排放冷却水或进入暖棚车间等防冻措施。
(4)确定保温方法:保温分洞外保温和洞内保温。洞外砂石料场采用草帘覆盖,洞内保温主要采取洞口挂保温门帘、洞内升火炉加热的方法,保证洞内温度不低于5℃。为了防止洞内输水管路受洞外的影响导致堵塞或不畅通,保证洞身正常施钻,洞外输水主管路均采用保温材料包裹并用电加热。
(5)提前选择并储存适应冬季施工的原材料,如水泥、砂石料、钢材、外加剂等,选定合适的配合比。
(6)检查住房及仓储用房是否达到过冬条件,及时按照冬季施工保护措施,准备好加温及烤火器件。当采用煤炉施工时,作好防火、防煤气中毒措施,棚内必须安设通风口,保证通风良好,并准备好各种抢救设备。
(7)在进入冬季前,施工现场提前作好防寒保暖工作,对人行道路和作业场所采取防滑措施。
(8)成立精干、高效、责权明确的冬季施工领导小组,由项目经理任组长,施工现场负责人、质检、试验按具体工作进行分工,明确各部门各岗位职责和权限,制定考核奖惩办法,确保冬季施工顺利实施。
三、施工技术措施
3.1 混凝土冬季施工要点
(1)配合比设计。
混凝土的配合比设计按现行行业标准《普通混凝土配合比设计》进行,在进行配合比设计前须收集以下资料:混凝土结构形式,结构所处环境情况,设计要求(强度等级、抗渗标号),施工方案、工艺,原材料品质,调整好冬季混凝土施工配合比工作。
(2)水泥选用。
水泥选用早强普通硅酸盐水泥(保证砼早期强度)。
(3)粗、细骨料。
混凝土所用粗、细骨料符合《混凝土与砌体工程施工规范》规定。骨料温度保证在0℃以上,且保证砂石料不带冰雪,不得结块。
(4)外加剂。
外加剂由减水、早强、防冻等组分复合而成。其质量符合现行国家标准《混凝土外加剂》、《混凝土防冻剂》。外加剂必须是经过计量认证合格的生产厂家生产,并有出厂检验合格证。其用量经过试验确认,并满足设计文件的相应规定。
(5)拌合水。
拌制混凝土用水,符合现行行业标准《混凝土拌合用水标准》。采用空压机循环水,当温度不满足时用锅炉加热。为了减少冻害,应将配合比中的用水量降低至最低限度,办法是:控制塌落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。
(6)混凝土拌和及运输。
拌合站周围用彩钢板围挡起来并在里面生炉子加温;混凝土拌和时,各项材料的温度必须满足混凝土拌合所需的温度,为满足拌和温度,砂、石料采用草帘进行覆盖,拌合站使用的水进行加热,拌制混凝土前,用热水洗刷拌和机鼓筒。拌制混凝土时,砂石骨料的温度保持在0℃以上,施工用水加热至80℃,拌合方法:先加水拌合骨料使温度降至30℃,加水泥搅拌,拌合时间为2mi n,确保混凝土的和易性,出盘温度不低于10℃,入模温度不低于5℃,混凝土采用罐车运输,多装快运,少停留,少倒运,混凝土罐采用特制材料包裹保温。罐车进出洞口时,安排专人开启保温门帘,尽量减少门帘开启时间,避免冷空气进入洞内。
(7)混凝土施工。
混凝土浇筑前,喷射混凝土作业区的环境气温和进入喷射机的材料温度不应低于5℃。已喷射混凝土的强度未达到6Mpa 前不得受冻。在洞内采用火炉生火使环境升温,任何情况下,混凝土的浇注温度均不得低于5℃。
(8)混凝土养护与拆模。
混凝土开始养护时的温度应按下面数据进行控制,混凝土与环境温差不得大于15℃。当温差在10℃以上,但低于15℃时,拆除模板后的混凝土表面采取临时覆盖措施。隧道内衬砌混凝土采用外部热源加热养护。养护制度应通过试验确定,拆模时,混凝土强度要满足设计及规范的规定。采用外部热源加热的混凝土,当养护完毕后的环境气温仍在0℃以下时,应待混凝土冷却至5℃以下且混凝土与环境之间的温差不大于15℃后,方可拆除模板。
(9)温度检测及监控。
建立温度监测体系,对施工环境温度、原材料温度、混凝土拌和料温度、混凝土入模温度、混凝土养护温度等进行监测,所有测温活动均应详细记录,并按顺序、时间、部位整理;针对温度变化情况,适时调整防寒保温措施。定期检测水、外加剂及骨料加入搅拌机时的温度,以及混凝土搅拌、浇筑时的环境温度。冬季施工的混凝土除应按一般规定制作标准混凝土试件外,尚应根据养护、拆模和承受荷载的需要,增加与结构同条件的施工试件不少于2 组,此种试件应在解冻后方可试压。
3.2 钢筋工程冬季施工
在负温条件下,钢筋的力学性能发生变化,屈服点和抗拉强度增加,伸长率和抗冲击韧性降低,脆性增加,加工性能下降。冬季钢筋工程施工应采取以下措施:钢筋存放于室内或进行严密覆盖,焊条选择韧性较好并存放于室内。对于冬季施工应更加注意检查钢筋的平直、有无损伤,表面有无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈等项目。钢筋加工在棚内进行,加工棚用彩钢板封闭挡风,并作好相应的保温措施。钢筋正式焊接前,先进行试焊,经检验合格后, 再进行成批焊接。焊接后的钢筋垫高放置,使焊缝和热影响区缓慢冷却,焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运往室外。帮条焊时,在室内常温焊接,如在室外,风力超过4 级时,采取挡风措施,焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪,温度低于-20℃不得进行焊接。
四、质量保证措施
4.1落实施工过程各环节的防寒保温措施,严格温度监测制度,认真落实质量责任制。
4.2准备充足的防寒保温物资设备,供暖用设备要有足够大的功率,要有备用的能源和电源。
4.3加强施工设备的维护保养,确保施工各环节顺利进行。施工前对搅拌设备、运输罐车、混凝土泵及管道用热水进行预热,施工完毕后,进行认真清洗并将余水排放干净。
4.4经常检查砂、石料的覆盖情况,检查洞身供暖设备的完好情况,检查施工设备的防寒保温情况,发现问题及时处理。
4.5混凝土中不得加入易引起钢筋锈蚀的氯盐外加剂,防止因钢筋锈蚀致使混凝土主筋和箍筋方向产生裂纹。
4.6加强混凝土养护工作,保证混凝土养护环境足够的湿度,保持混凝土表面湿润,防止混凝土失水过快引起混凝土表面裂纹。
4.7严格控制混凝土水灰比,掺入减水剂、引气剂等外加剂,加强振捣,提高混凝土结构的致密性,控制养护过程中混凝土结构内外温差(小于20℃),防止水分转移造成混凝土结构疏散。
结束语
我国北方地区有较长的寒冷季节,由于受工期制约,许多工程的冬季施工是不可避免的。根据我们在牡绥铁路隧道工程中的经验,采用适当的施工方法和冬施措施,避免新浇混凝土早期浸冻,使外露混凝土与冬季气温保持较小温差,也能取得较好的施工效果。
参考文献
[1]曹根子;浅述铁路工程项目施工管理[D];西南交通大学;2004年
关键词盾构隧道;监理方法;控制要点
中图分类号U45文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)042-0098-03
近年来,由于具有施工进度快、对沿线环境影响小、适应范围广、构筑的隧道抗震性能好等优点,盾构工法在国内的市政工程隧道、江河湖海底隧道、引水供水隧道、电力、电讯、供气隧道等土建施工中得到广泛应用,随之而来的是人们也日益重视盾构工程施工管理经验的总结和理论的创造。本文笔者将就盾构工法的特点,从盾构监理管理的角度,来探讨盾构工程中安全、质量、进度管理的控制要点,以期收到抛砖引玉的效果。
1盾构施工的特点
1.1线型地下作业
盾构隧道工程呈线型在地下布置。因为呈线型,所以线路的每个里程处的隧道断面、隧道上方的地质水文条件、工程环境都不尽相同;因为在地下作业,所以盾隧道掘进前方总会有一些不可预见的工程因素,这些因素如得不到有效控制,极有可能对工程造成较大的损失。
1.2机械化作业
采用大型机械也就是盾构机(见图1)进行隧道掘进施工,必须确保盾构机要根椐工程地质水文条件、施工环境条件、社会环境条件来量身定制,盾构机选型正确与否对于工程至关重要;必须设置盾构机的始发井、吊出井以及足够的盾构始发和吊出场地;由于完全采用机械化掘进,则盾构掘进的整个施工流程要求环环相扣,呈流水作业;因为采用盾构机掘进,盾构机前方的作业面的水文地质、工程地质无法通过直观去认识,只能通过出渣情况、盾构机的掘进参数情况来分析。
1.3不可逆作业
盾构进洞后,由于盾构机的刀盘、主轴承、三大密封、螺旋输送机等无法在隧道洞内更换,可视为盾构机设备的不可逆;由于盾构机为定型刚性设备,盾构机的结构外径大于盾构隧道结构内径,盾构的掘进方向只能向进,不能后退,可视为盾构掘进的不可逆;盾构管片拼装就位,尤其是在管片背后经过注浆固结后,很难对管片结构作出改变,可视为盾构隧道结构的不可逆。
2盾构监理的工作方法及要求
2.1监理管理的基础是监理人员对工程的熟知
1)对工程本身要熟知。监理人员应熟知本工程的地质勘察资料、工程设计图纸、隧道线路在地表的平面位置、沿线建(构)筑物、管线情况、盾构机的各项设计参数指标、本工程的重难点、危险源以及应采取的工程技术措施等,只有在熟悉工程的基础上,才能做到对工程的预控管,否则在承包商工作出现疏漏时不能把好关。【工程案例1】某地铁盾构工程部分隧道线路从民房下方经过,盾构掘进前,监理单位要求承包商对沿线房屋进行了详细的调查,并在线路平面图上予以标识,但由于承包商项目部技术人员的疏漏,在里程ZDK11+113~153范围有2栋住房未能在平面图正确显示,而该段地层洞身为〈8〉中风化软岩层,洞顶主要为〈7〉强风化层、〈6〉全风化层、〈4-1〉冲洪积土层、〈2-1〉淤泥质土层,稳定性较差,由于承包商及驻地监理均未准确掌握该段地表房屋与线路的平面关系,盾构施工时仍按普通段掘进,未采取必要的保护和加强措施,而且由于盾构机部件故障处理,在掘进至房屋下方时停机约6小时。次日上午测量人员对沿线房屋进行监测时,发现一房屋靠近隧道线路的一角突沉约20mm,房屋周边硬化路面也因不均匀沉降而突裂。见图2、图3。
图2两栋房与线路的平面位置关系图示图3盾构掘进引起的地面开裂
2)对工程技术要熟知。
3)对工程验收的程序、规范、行业或地方规定、与工程相关的法律法规等要熟知。
2.2监理管理的核心是对承包商的管理
工程的最终实施者是承包商,监理单位应在搞好自身建设的基础上,重点抓好对承包商的管理,监理对承包商管理的依据是工程承包合同,管理的权限不得超越业主授权的范围。对承包商项目部的管理应着重抓好以下几个方面:①应抓承包商人员的到位和培训;②抓承包商各项保证体系的正常运转;③抓承包商工程实施的计划性及落实。
2.3监理管理应是对工程的全过程管理
监理管理坚持以预防为主,要有超前管理意识,重在事前、加强事中、做好事后的全过程管理,对于盾构监理来说,监理工作还应紧紧围绕“地质是基础,盾构是关键,人(主要指技术和施工管理)是根本”这一盾构工程决策和管理的理念来开展。监理工作的原则是:该编的一定要编全,该审的一定要审好,该查的一定要查到,该停的一定要停工,该报的一定要上报。
1)监理管理的事前控制。由于盾构施工具有的线型地下作业、机械化作业、不可逆作业等特点,相比其他工法的施工,监理管理的事前控制尤显重要。
①作好对拟用于本工程的盾构机选型、刀具配置等的预控管。盾构机应根椐工程具体情况量身定作,盾构机的刀具配置应与地质水文条件相适应,盾构机的开仓检查、开仓换刀等也应在盾构掘进开始前作好策划。
【工程案例2】某地铁盾构工程盾构始发后,首先通过一段长度约500m的〈8〉、〈9〉含砾砂岩,岩石单轴抗压强度约30~45Mpa,盾构通过该段时刀具配置为19把双刃滚刀,8把刮刀,64把切刀,刀盘开口率为29%,见图4。在里程为ZDK11+800处洞身地层发生突变,为〈7λ〉、〈6λ〉英安斑地层,岩石单轴抗压强度约9~15 Mpa,见图5。在盾构掘进距地层突变 处约50m时,承包商项目部将1把中心滚刀更换为1。把双排羊角齿刀,见图6,掘进约45m后开仓检查发现齿刀磨损较小,则将除边缘5把滚刀的剩余13把滚刀全部更换为单、双排羊角齿刀,刀具更换后,刀盘开口率增大,盾构掘进的各项参数均正常,且创下了月进度400m的掘进速度,在换刀累计掘进700m后开仓再次对刀具进行检查时,发现刀具的磨损仍很小,证明了这次换刀策划非常准确和成功,这些都得益于盾构管理人员对线路的工程水文地质情况、盾构机性能和刀具性能的熟悉,以及对工程施工的超前控管。
②严格审核承包商上报的施工组织设计和各类方案;③审核承包商上报各类计划;④督促承包商作好沿线地质补勘及建筑物、管线调查工作并制定保护方案;⑤把好原材料、半成品、成品、机械设备进场检验、检查关;⑥组织施工测量交桩,搞好对工程测量控制点的复测;⑦组织各方对施工图进行交底及会审。
2)监理管理的事中控制。①监理应加强对现场施工的检查监督力度,对承包商未正确执行各项方案、措施、计划的及时制止并督促纠偏;②督促承包商每日上报盾构掘进参数统计表、按规定的频率上报盾构机姿态测量报表、管片姿态测量报表、地表沉降监测报表,及时掌握工程的主要控制指标,对于异常情况及时发出监理指令;③对盾构隧道管片拼装的质量情况进行实时记录和统计,若发现管片出现错台、破损、渗漏等质量问题应分析原因并督促承包商尽快采取纠正预防措施;④在盾构吊装、盾构始发、盾构到达、盾构开仓、盾构换刀、盾构管片砼浇筑等重要工序作业时安排监理人员进行旁站监督,旁站人员应熟练掌握所旁站工序的控制要点,发现异常及时解决,不能现场解决时应立即上报。
3盾构施工的控制要点
3.1安全控制
盾构隧道的安全控制包括隧道施工的安全控制以及隧道周边环境的安全控制。
3.1.1隧道施工的安全控制
隧道施工的主要危险源有:盾构机开仓换刀、起重吊装、洞内运输时的溜车以及施工临时用电。
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1)开仓换刀安全控制要点:①有计划换刀。刀具更换应有计划性和前瞻性,避免在不利条件下换刀;②按程序开仓。开仓前必须严格执行开仓申报程序,开仓确认手续完成后方可实施开仓。③准备应充分。开仓前作好安全技术交底、作好各类机具的准备、作好盾构机的检修及应急预案措施;④换刀时应采取必要的措施:设专人监测地面沉降情况并同时对土仓内开挖面内土体的稳定和渗水情况进行严密跟踪监测;在下坡条件时,应对盾构机及后配台车采取固定措施,防止盾构机整体向前滑动;换刀顺序应按先易后难、由边缘向中心逐圈、逐块更换。换刀人员应具有熟练的换刀经验;如采用带压换刀,则应重点注意:气压平衡方案的有效性和稳定性;人闸的操作必须由经过专业培训的人闸安全管理员实施;进入人闸的人员必须通过高压状态身体检查和经过专业培训;⑤现场应配备必要的药品和医疗器械。
2)洞内运输防溜车的控制要点:①加强电瓶车司机的岗位培训,司机、机修人员做好日常交接班工作和电瓶车检查维修记录;②电瓶车司机应配置洞内通讯设备,确保其能随时与盾构机前方工作人员保持联系,除此之外,利用特定声音、灯光信号作为溜车的专用报警信号,以便在事故发生时,能以最快速度将信息反馈给洞内作业人员;③从设备性能、操作规程、维修保养、刹车制动等方面,对机车驾驶、机车刹车、轨道和轨枕制定相应预防措施;④及时清理隧道内的淤泥、积水。
3)施工临时用电的安全控制措施:①必须上报施工临时用电专项方案,专项方案应由上一级主管部门审批;②安装漏电开关的用电设备,仍应接零保护,但应注意保护零线不得穿过漏电开关;③每台用电设备严格实行“一机一闸一漏一箱”制,严禁用同一开关电器直接控制两台或两台以上用电设备(含插座);④要求承包商建立健全临时用电安全技术档案,并加强对施工现场用电的检查和维护。
3.1.2隧道周边环境的安全控制
隧道周边环境的安全控制主要包括隧道沿线影响范围内的地面、建(构)筑物、管线的沉降、隆起或倾斜应控制在安全允许范围内。
盾构进出洞的安全:①根据始发和到达部的地层情况,判断:端头加固采用的方法和加固的范围;如何防止盾构到达时墙体的变形;②严格控制端头加固施工质量,采用水平抽芯、竖向抽芯等多种方式进行检测;③加固时间根据加固方法不同而异,但一般应提前至少3个月进行,最好结合车站围护结构施工同时进行;④盾构始发前必须做好各项准备工作,避免始发后由于准备工作不足而导致盾构机长时间在端头停留;⑤盾构到达前应对管片进行二次补注浆;⑥璐必须有应急机具设备和物资的储备;⑦加强地表的监测和巡检,发现异常时必须及时采取措施。
3.2质量控制
盾构隧道质量控制分两个阶段,一为管片成品生产的质量控制,一为管片拼装的质量控制,质量控制流程见图10,图11。
1)管片生产质量控制要点。把好原材料的进场检测关,按规定频率督促承包商进行试件取样送检、进行三环拼装、管片检漏、抗弯、抗拔试验;制定合理的管片混凝土配合比设计,施工中要严格按照设计配合比拌制;应加强对钢筋制安、模具组装及检测、砼浇筑等工序的过程控制;严格控制蒸汽养护、水池养护的温度参数和养护时间;严格对出厂的管片成品质量进行把关,养护条件未达到要求、不合格的管片均严禁出厂。
2)管片成洞质量控制。把好管片成品进场验收关;作好盾构机姿态控制,方向偏差控制在±30mm以内,避免起伏过大和蛇行量过大,加强人工对盾构机姿态的复测;精确进行管片选型;必须配置具有丰富经验的管片拼装手,以保证管片拼装质量,并且必须保证执行管片螺栓三次复紧;严格控制管片拼装后的位移变形;盾构工程防水首先是依靠管片自身防水,其次是控制管片环与环之间和块与块之间接缝、盾构隧道与横通道的接头部位、盾构隧道与车站的接头部位(洞门)等处的防水质量。
3.3进度控制
1)前期准备阶段。盾构机到场、大电到场、始发井场地提供是控制重点;盾构机选型的正确与否直接影响盾构掘进进度;
2)盾构施工阶段。应督促承包商作好以下工作:作好管片生产与盾构掘进进度的协调,保证适宜的管片成品储存量;作好盾构机及配套设备机具备用件的库存,避免因无备用件而导致盾构停止掘进;作好盾构刀具的策划,刀具必须与地层相适应,合理添加泡沫、膨润土材料等外加剂材料,防止因刀具不适、结泥饼、喷涌等原因造成的掘进缓慢;作好盾构掘进各道工序时间的统计和分析,对工序的持续时间和衍接进行不断改进,避免因工序不衍接而导致工时损失;作好盾构机、后配套设备的日常保养,避免因机具故障而导致盾构停止掘进;作好对盾构吊出井施工进度和吊装场地提供的跟踪协调;
3)特殊情况时可考虑采取以下缩短工期的措施:始发井具备移交底板层条件时即可考虑盾构下井组装;吊出井完成底板结构施工(底板底基岩较软或为土层)或完成基底开挖(邻近底板层的基岩较硬)即可考虑盾构机出洞;附属结构与主体隧道交叉施工;盾构区间主体完成后即移交铺轨施工,土建及铺轨施工可有1~2个月重叠期。
参考文献
[1]竺维彬,鞠世健.复合地层中的盾构施工技术[M].中国科学技术出版社,2006.
[2]竺维彬,鞠世健.盾构施工监理指南[M].暨南大学出版社,2007.
作者简介
谢小兵(1977-),男,现供职于广州轨道交通建设监理有限公司,工程师,从事盾构工程、地铁工程监理工作。
【关键词】隧道光面爆破;施工控制;控制要点
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
某高速公路隧道全长约3500米,洞身围岩主要为Ⅱ、Ⅲ级,岩层完整,岩体的主要构成是微弱风化中粗粒黑云钾长花岗岩。为减少对隧道围岩的干扰,提高隧道的光面效果,施工方在Ⅱ、Ⅲ级围岩施工中选择采用光面爆破技术。本文重点分析了光面爆破在该隧道中的施工控制。
1.光面爆破效果要求
一是要求轮廓整齐、不欠挖、美观圆顺,保证平均线性超挖不超过10厘米。二是要求炮眼基本基本对齐,其炮眼痕迹的保存率必须超过85%。三是要求两茬炮衔接台阶的平均值要比10厘米还小。
2.光面爆破的作用机理
光面爆破包括冲击波的拉伸破坏作用和爆炸气体的膨胀效应,且起爆同时发生,起爆后各炮眼的冲击波也会同时往周围径直传播,并与相邻炮眼的冲击波发生碰撞,使得应力波不断叠加和增强,同时产生切向拉力。而拉力的最大值位于两个相邻炮眼的中心连线的中点,一旦切向拉力大于岩体的极限抗拉强度时,在炮眼连线方向上的岩石就会被拉断,并形成贯穿裂缝,同时又抑制了孔壁上其它方向产生裂缝,从而很好的保护隧道围岩不被破坏,有效减轻爆破对围岩的扰动,随后在爆破气体的不断膨胀作用下,已出现的裂缝得到了进一步的扩展,逐渐形成平整的隧道爆裂面[1]。
3.影响光面爆破的主要因素介绍
一是地质条件,比如围岩的所属类别、岩层的实际走向、节理裂隙的发育程度等等。爆破施工单位应该根据不同的地质条件来选择科学合理的爆破方法并确定准确的爆破参数,像全断面光面爆破法应该用于Ⅱ、Ⅲ级围岩的爆破施工,而对Ⅳ、V级软弱围岩,则应选择弱爆破、短进尺、强支护方法,坚持少装药、多打眼的施工原则,尽量降低对围岩的干扰和破坏。
二是钻眼精度,其容易受到钻眼角度误差、开眼误差以及测量放线误差等的影响,故应选择经验丰富、技术熟练、责任心强的钻眼班组参与隧道的开挖施工,同时加强对钻眼施工人员的培训、指导和管理,不断提高钻眼精度。
三是爆破参数、爆破工艺、爆破器材等因素。施工单位必须对炸药的品种、起爆器材的爆破效果有全面了解,在施工时要选择合适的爆破器材和炸药,并采取正确的爆破工艺展开施工。尤其是爆破参数对爆破效果影响十分明显,施工单位必须要在现场试验的基础上,不断比选、设计、优化爆破参数,以提高光面爆破效果[2]。
光面爆破的施工工艺介绍
为确保隧道开挖轮廓的准确和圆顺,保护围岩,Ⅱ、Ⅲ级围岩应该选择光面爆破法。
4.1爆破设计
一是合理选择爆破器材。爆破器材包括起爆网络、 炸药品种、非电导爆管等,其中炸药品种有很多,比如硝铵炸药、防水乳化炸药、其他小药卷等,应根据具体爆破点的实际、需求来选择。为获得良好的爆破效果,应适当减少炸药用量,降低空气冲击波的威力,并用炮泥把洞内的全部炮孔堵塞好。
二是科学确定掏槽形式。掏槽形式有直眼掏槽、梅花型中空孔掏槽等,通常都是微差起爆来控制掏槽时间。
4.2爆破作业
爆破作业必须严格按照既定的爆破设计做好测量、钻眼、装药、引爆、通风找顶、初喷混凝土、出碴等施工。当开挖条件与设计条件不一致时,设计负责人应经过科学考察后再决定是否变更设计,开展爆破作业。
4.2.1测量
测量在爆破作业中地位十分重要,其是控制隧道开挖轮廓线精度的关键。通过准确测量,在施工面上详细画出隧道开挖断面的水平线、中线、轮廓线、起拱线,并标注出炮孔的具置,只有通过反复测量和检查确定符合设计要求后,才能进行下一步的钻眼工作,注意钻孔时要做到平行、方向直、位置准和孔底齐。
4.2.2钻孔
一是应严格按照设定的炮眼布置图进行钻孔作业,保证掏槽眼的眼口和眼底间距误差小于等于5厘米;二是应严格按设计开展辅助眼的角度和深度施工,保证眼口的行距和排距误差小于等于10厘米;三是周边眼位置应处于断面轮廓线上,误差控制在5厘米范围内,眼底距离开挖断面轮廓线应小于等于10厘米;四是内圈炮眼至周边眼的排距误差必须控制在5厘米范围以内;五是遇到开挖面的凸凹面较大的情况,应根据实际需要合理调整炮眼的深度,力求除底板眼和掏槽眼外的全部炮眼眼底处于同一垂直面上。
4.2.3装药
全部的装药工序都必须由人工完成,以提高爆破作业的安全性。装药前,首先必须利用高压风把钻孔中的细微岩粉全部清除干净并进行检查,确定合格才能开始装药工序。其次,应分片分组负责装药,必须严格按照炮孔布置图和爆破参数表所规定的雷管段号、装药量进行施工,正确的装药顺序是从上往下,先装两侧在装中间。第三是利用炮泥把炮眼口堵实,炮泥长度保持在30厘米范围内,但不能小于20厘米。第四,利用“一把抓”法完成爆破网络的连接,首先把掌子面的全部导爆管分成六束并分别捆绑在同段雷管上,其中每束导爆管可以捆绑两个同段雷管,然后再把六束导爆管并联捆绑在一个雷管上,并留出足够长度的导爆索,检查周边环境安全,最后起爆。
4.2.4通风找顶
爆破后,必须通风排烟和洒水30分钟,等到掌子面的炮烟基本消失后,才允许作业人员进入冲洗开挖面,挖除并清理全部危石。
4.2.5初喷混凝土
对拱部开展初喷混凝土施工,以封闭岩面,必须借助爆破堆碴的高度才能完成。
4.2.6出碴
装碴工作的完成通常需要反铲式挖掘机以及侧卸式轮胎装载机的同时互相配合运碴则应选用具备自卸功能的大型汽车,同时应在弃碴场设置至少2台推土机,以方便随时平整、碾压施工场地,并维持道碴道路的畅通无阻[3]。
5.光面爆破的技术要点分析
要想获得良好的隧道光面爆破效果,就必须熟练掌握一些技术要点。一是做好爆破作业的前期考察,准确了解和把握围岩的特点,以科学确定周边眼的最小抵抗线和相隔间距,最大限度提高钻眼精度。二是沿周边眼进行装药时,处理要控制装药量,还应注意炸药的均匀分布。三是周边眼炸药的最佳选择是小直径药卷或其他低爆速、低猛度炸药,通常都会借助导爆索来达到空气间隔装药的目的,以保证符合周边眼装药结构需要。四是确定开挖程序,选择毫秒微差有序起爆,尽量使得光面爆破后临空面状况良好。五是选择掏槽眼形式时,应充分考虑施钻设备的实际配置情况以及工作面的大小等因素。六是保证周边眼的直径不超过50毫米。七是保证周边轮廓和原设计要求基本相符,爆破后的岩石壁面平整度较好,控制其起伏度小于或等于8厘米。八是发生爆破后,岩面要求留有半眼孔痕,而整体性好的围岩半眼率要求是不低于90%。九是光面爆破后,围岩壁面不允许出现粉碎性的破坏或损伤,不应产生明显的新生裂隙,围岩的整体稳定性良好,无明显剥落现象,基本没有大的浮石或危石浮石,石碴最大不应超过30厘米,保持碴堆集中,抛距15米[4]。
6.结语
综上所述,对隧道光面爆破施工控制要点的研究和分析具有重要的现实意义,由于隧道光面爆破技术的高度复杂性,在具体的隧道光面爆破施工中,必须认真结合实际施工条件不断优化参数设计,并加强现场管理,有效监督和指导爆破作业的各项工序,以获得优秀的光面爆破效果。
【参考文献】
[1]肖逍.遂渝线龙凤隧道光面爆破施工技术[J].重庆建筑,2007,05:23-25.
[2]郑康亮,刘世波.隧道光面爆破施工的优化[J].西部探矿工程,2007,12:167-169.
关键词:隧道施工;施工技术;管理要点
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
由于隧道施工条件复杂,如果没有一个好的管理,将影响到企业的经济效益。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。
1、隧道工程施工技术管理的重要性
1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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
施工项目管理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。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。
2、隧道施工技术管理的现状
2.1 施工技术管理理念落后
目前在企业界有这么一种理念:三流企业卖技术、二流企业卖服务、三流企业买管理,由此可见管理的重要性,目前来说,我国相关企业在施工技术管理方面只注重单纯提高技术,而忽视了提高施工技术管理水平,技术管理水平的高低对施工技术也有着重要的影响。目前国际普遍的做法是输出施工技术管理和历年,并通过巡回讲学、参与项目管理、宣讲团的方式来辅助技术管理的提高。
2.2 施工技术管理没有达到精细化管理水平
目前,业内许多项目在建设过程中,作业指导和施工交底不够详细,存在粗放的特点,“横向没有到边,纵向没有到底”是经常出现的现象,由此就不能真正发挥技术管理的指导作用,这样一来,施工质量和进度就主要靠施工队和协作队伍的经验,施工技术管理没有体现出应有的作用。
3、隧道工程施工的技术管理要点
3.1 隧道施工推行精细化管理
目前很多隧道施工还不能体现精细化管理的水平,存在粗放型的特点。施工技术交底、作业指导书不够详细,没有真正发挥指导作用;施工组织设计(方案)与实施存在“两张皮”现象;施工过程控制只停留在纸面上或口头上,而无人真正认真的去监督落实;隧道的超前地质预报和监控量测频率不够,或者不做,甚者存在大量编制虚假资料的现象。故目前很多的隧道施工质量、安全及进度的好坏取决于施工队的经验,不是体现在项目施工技术管理的水平上,虽然这与施工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。
3.2 隧道施工技术管理要有明确的技术管理制度
在隧道施工过程中要贯彻好各项技术管理制度,这是是搞好技术管理工作的核心,是科学地组织隧道施工各项技术工作的保证。在隧道施工技术管理中,只有各技术人员认真贯彻了各项技术管理制度才能隧道施工的顺利进展,才能保证隧道的安全质量。(1)完善和落实工程施工中的各种规范、技术标准和文件的要求,健全技术管理的组织机构以及技术的责任制制度。(2)积极的认真的落实技术之中的交底以及技术的档案管理制。图纸的会审工作要进行的有组织、有几率和有步骤。若施工的图纸不经会审,是不得用在施工中的。技术的交底工作必须分级的进行,分级的管理,其目的就是使所有参与施工的职工都做到心中有数,同时避免盲目的施工。技术的档案管理也包括了交给建设单位所保管的竣工的资料以及施工的单位所保存的相关施工的组织与管理各个方面的技术档案,都应该按照档案的管理的要求来进行归档。(3)做好工作记录制度,加强日常的管理。
3.3隧道施工技术管理要有技术管理是源于技术而高于技术的认识
当前,很多施工技术人员仍然认识不到施工技术管理不仅要提高施工技术水平,还要通过施工技术管理水平提升施工水平。特别是对基层的技术人员来讲,在从事技术工作的时候要注重管理。因此每一位从事技术的人员要切实做到懂技术、懂管理,要认识技术管理所强调的是对技术工作的“管理”,而并非是指“技术”本身,只有这样技术人员在现场进行指导工作的时候才能把技术发挥出来,才能通过技术指导的实施提升自身技术业务的水平,才能通过提升自身的施工技术管理水平,进而提升项目的整体施工水平。
3.4提高全体工作人员的安全和质量意识
安全是整个工程的基础,因此,在施工的各个阶段,都应该对工作人员进行安全宣传,提高工作人员的安全意识,特别是进行具体的施工人员的安全意识,通过相关的讲座和具体的指导,指出施工中存在的每一个安全隐患,从根本杜绝安全事故的发生。除了安全以外,质量是整个工程的核心。所以,要加强质量意识的宣传,让施工人员在施工的过程当中,精益求精,完善各个小的细节,从而提高整个工程的质量。
结束语
总之,隧道施工技术管理在隧道施工管理中具有极其重要的地位,隧道的安全、质量和成本等方面发挥着重要的作用。因此,在施工过程中,每一人都要各司其职,尽职尽责,制定出科学的施工方案,同时更要确保施工到位,这样,才能建设出高质量、低消耗的工程,使企业在激烈的市场环境下稳步发展。
参考文献
[1]刘玉清,蒋俊峰,邵大鹏.新寨隧道进口浅埋偏压隧道施工技术[J].现代隧道技术,2011,(2).
[2]魏志成.“诸永”高速1.8公里长大隧道的施工管理[J].中国新技术新产品, 2010,(11).
关键字:隧道洞口施工;预加固;地面锚杆;要点
中图分类号: U417 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
丘陵地区的地面横坡较陡,峰谷的起伏也比较大,再加上隧道洞口区域的岩性很差,使得这些地区非常容易受到地表水和地下水的影响。隧道洞口部位通常进行浅埋处理,地形、地质条件的复杂性以及围岩的不稳定性,使得开挖过程中非常容易发生周边围岩松弛的情况,进而引发周边坡面的滑动和崩塌。隧道洞口坡体的滑坡问题,不仅造成了工期延误和经济损失,还有可能对人身安全带来危害。隧道洞口安全稳定对能否顺利进洞施工具有重要影响,是隧道施工各个环节的重心。因此,隧道开挖之前要采取必要的地表预加固措施。
二、隧道洞口地表预加固施工的重要性
在进行隧道设计时,洞口位置和进洞方案都要进行合理的选择和处理,因为受到地形、线路走向等条件的限制,隧道洞口一般具有如下三个特点:
(1)隧道洞口一般都属于浅埋地段,周围岩体比较软弱破碎,这使得隧道洞口的成洞施工比较困难;
(2)隧道洞口区域都处于山体的表层,这一层的岩石稳定性差,风化比较严重。隧道施工如果破坏了原来山体的坡面平衡状态,就容易造成滑坡等自然灾害,尤其在陡坡或者悬崖等处非常容易出现崩塌的现象,所以在进洞施工之前,需要先对仰坡山体进行加固;
(3)隧道的延伸轴线和山体岩层的走向交叉,这使得山体对洞口产生很大的偏压力。
以往在对洞口段进行工程施工的过程中,边仰坡土石方的开挖会对原山体的自然平衡状态形成破坏,在洞口的地质条件和水文环境比较差的情况下,山体会非常不稳定,这样在施工的过程中就会出现边仰坡坍塌的情况,这给施工的正常进行带来很大的困难。
三、隧道洞口施工地表预加固技术介绍
(一)施工原则
因为隧道在没有开挖时山坡是比较稳定的,所以应该基于“早进洞,晚出洞”原则进行施工,以保证隧道洞口区域岩层的稳定。在此基础上,还要坚持“自然进洞”原则,即尽量保持洞口的原自然坡面不变,并提前使用相关辅助措施提前进洞。在遇到地质条件比较复杂、隧道洞口浅埋、周围岩层不稳定以及雨季施工等情况时,“自然进洞”的效果更为突出。
其他原则包括如下几个方面:
1、应该避免对山体进行大开挖的情况。
2、施工过程中要避免对原地表植被造成破坏。
3、如果洞口存在崩塌、滑坡以及泥石流等自然灾害,要先进行治理。
4、由下而上进行施工,先进行支护、然后开挖,从而减少高边坡造成的威胁。
(二)常用技术简介
根据隧道洞口的特点和施工基本原则,使用地表注浆、高压喷射等辅助施工技术可以实现提前进洞,并能够有效的解决洞口工程病害等问题,对保护洞口周边岩层和仰坡的稳定具有重要作用,还能够很大程度上降低洞口的防护成本。一般情况下,有地面锚杆、深孔注浆和高压喷射注浆等三种加固方法。
对于隧道洞口预加固区域的施工参数选择,要根据场地的情况和实际的施工能力进行设置。洞口地表的纵向加固范围则要基于洞口段的实际覆盖层厚度进行确定。
(三)施工流程
天平山隧道出口偏压浅埋地段施工起讫里程为DK380+779至DK380+875,其中,上导开挖支护里程为DK380+779,下导开挖支护里程为DK380+767,仰拱里程为DK380+765,二衬里程为DK380+764。通过对天平山隧道出口洞口周边地形的仔细勘察,并根据现场实际地形、地质及施工条件,针对天平山隧道出口浅埋偏压地段的施工方案如下:
1、DK380+779~DK380+830段施工
这一地段埋深较大,因此适合使用暗挖支护施工,并应用Φ42mm*3.5mm的超前小导管进行预注浆加固,管长3.5m,纵向间距1.8m,搭接长度≥1.5m,环向间距0.4m。开挖采用大拱脚、CD法进行开挖支护,钢拱架采用纵向间距为0.6m的 22b型工字钢或175mmH钢,开挖初期要加大开挖预留变形量,防止初期支护变形侵限,预留变形量的具体值要根据监控量测确定,初步定为30cm。
隧道中线左侧的系统锚杆采用中空注浆锚杆,以达到沿径向固结围岩的作用。右侧的系统锚杆则采用φ42小导管代替原有的砂浆或中空锚杆,并需要对隧道右侧的围岩进行注浆加固(注浆采用1:1水泥浆)。支护钢筋网采用φ6双层钢筋网,网格尺寸为15×15cm。喷射砼厚28cm(22b型工字钢)或25cm(175mmH钢)。
施工过程中仰拱要及时跟进,并尽快封闭成环。同时配备一台长9m的二次衬砌专用台车,根据围岩监控量测情况适时进行施工。
2、DK380+830~DK380+855段上导施工
由于该段埋深较浅,进行暗挖施工容易造成塌方冒顶事故。因此,为了确保施工的安全顺利通过,在DK380+779~DK380+830段开挖施工的同时,结合隧道洞口边仰坡开挖,DK380+835~DK380+855段拟采取上导明挖回填法进行施工,同时从DK380+835往小里程方向暗挖施工5m到DK380+830处与DK380+779~DK380+830段贯通,并在该段线路左侧施做C25砼挡墙。
上导拱架的架设要求拱架间纵向连接筋应用环向间距1.0m的内外双层交错布置,并增设了5道22b型工字钢以加强纵向连接。同时,从DK380+835处往小里程方向施做超前小导管后,按暗洞进行开挖支护施工5m。在拱架架设调正就位后,施做挂板砼,砼采用C35,厚度以40~100cm为好。待挂板砼达到一定强度后,再采用泵送C25砼进行分层回填反压。
3、DK380+855~DK380+875段上导施工
该段线路左侧为虚空地址,成洞比较困难,因此采取以下方法进行施工:
(1)洞口边仰坡开挖,边坡按1:1、仰坡按1:0.75进行刷坡,每层高度8m,并且空留出宽2m的平台。在开挖边仰坡的同时要施做洞顶截水沟。
(2)在该段线路左侧施做C25砼挡墙。
(3)架设上导拱架。拱架使用175mm的H钢弯制,纵向间距0.6m,预留变形量为30cm。
(4)挂板砼和分层回填反压施工参照DK380+830~DK380+855段。
4、DK380+830~ DK380+875段中、下导施工
待DK380+830~DK380+875段拱顶反压回填施工完毕后,从DK380+830处开始往出口方向进行中、下导开挖支护施工,仰拱、二衬及时跟进,确保施工安全。具体支护参数同DK380+779~DK380+830段暗挖支护参数。
(四)施工要点
1、开挖支护施工期间,注意加强洞外地表沉降、洞内初期支护观察、拱顶下沉、周边收敛监测工作,根据监测结果适时调整施工方法、支护参数确保施工安全。
2、相邻孔的头管尾要长短错开,同时要求注浆方式为每次注浆一次完成。
3、反压回填施工完毕后,采用粘土对DK380+835~ DK380+873段地表进行回填夯实密封,防止雨水渗入山体对隧道施工不利。同时注意保持地表水排水畅通,必要时可增设浆砌排水沟汇水集中引排。
(五)技术优点
隧道洞口施工地表预加固技术措施的主要优点包括如下几个方面:
1、锚杆和注浆管能够防止悬挂岩土体发生塌方、冒顶等工程灾害。
2、施工技术能够显著提高周围岩层的稳定时间和承载能力,对减小因开挖变形而出现的松弛区范围、改善围岩的物理性能、降低围岩对初期支护的压力都有显著的效果。
3、能够对地表水的下渗通道进行封堵,从而有效防止地表水的下渗而造成围岩软化。
4、对充填矿洞和坍塌体形成加固作用,保证围岩的整体性能。
5、隧道洞口施工地表预加固技术能够长期维持隧道的稳定状态,不为后续施工和隧道的正常运行留下隐患。
6、隧道洞口施工地表预加固技术的施工流程比较简单,工程成本造价也较低。
四、结论
隧道洞口区域的坡面出现滑动和崩塌的可能性比较大,地表还有可能发生严重的下沉情况,因此,需要采取必要的地面加固技术对洞口地层进行加固施工。通过隧道洞口地表预加固措施,能够有效提高周围岩层的稳定时间和有效承载能力,对减小因开挖变形而出现的松弛区范围、改善围岩的物理性能、降低围岩对初期支护的压力都有显著的效果。
参考文献
[1]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003年.
【关键词】铁路隧道 安全管理 控制
1前言
安全事故的发生,直接的原因就是因为安全管理不到位,隧道施工具有很强的复杂性,对安全管理的要求更高。隧道事故的发生,不但会对工程进度、质量造成消极影响,严重的甚至会造成人员伤亡。大量的隧道施工事故在警醒我们,要确保施工的安全、顺利,就需要加强安全管理。安全无小事,一个微小的行为、环节、流程,都可能影响到工程安全。笔者结合自身的经验,对铁路隧道施工的安全问题以及管控措施进行了论述,希望对铁路隧道施工有一定帮助。
2铁路隧道施工存在的安全问题
2.1 安全意识不强
隧道施工区域的地形是较为多样的,地形条件较差,施工的难度就会增大。为此,就要求施工人员,在隧道挖掘中,提高安全意识,注重自我保护。具体来说,在施工中要注重初期支护;加强对地质材料的搜集和分析;监控地址条件变化;完善安全管理制度等。
2.2 专业素质较差
隧道施工人员大多是没有资质的农民工,其不但缺乏专业的施工技能,安全意识也不高。在实际的施工中,其安全防护能力较差,对施工工艺、技术的理解不到位,不能有效地按照安全规程操作,致使施工存在颇多隐患。
2.3 管理机制不善
安全管理是一个系统的体系,涉及到诸多的主体,而当前的隧道施工安全管理机制不是很完善。承建单位的监督效能未能充分发挥出来;工程监理的监管不是很到位,难以达到理想的效果;施工单位自我管理能力较弱,安全管理的诸多内容流程等未能落实。
3 铁路隧道施工技术要点分析
3.1 隧道洞口及明洞工程施工技术
铁路隧道修建工程施工前需要做一定的准备工作,要对施工地区内的环境进行深入的调查,其中包括建设区域内的地质土壤成分、自然气候还有建设地区的地下水水层分布,对坡度地域的土壤稳定性有一定的了解,防止在施工时引起石块脱落等不良现象,对施工人员安全和施工现场的安全造成威胁。如果建设区域的雨水量比较大,就需要根据工程区域内的地势情况设置相应的排水通道,从而避免雨水对于施工地点坡体的冲刷,避免可能产生的泥石流现象。
3 .2 钻爆施工技术
要进行钻爆施工,重点是要选择适用于当前工程施工的爆破设备,在以往我国公路修建的过程中通常都是采用硝铵炸药。钻爆施工具有一定的危险性,所以施工企业对于该项工作一定要严格的控制,相应的技术人员对于设备的安装和启用一定要做到全程的监督和控制,不能盲目的进行爆破,要根据隧道内岩壁的性质作为爆破强度的参考依据,同时相应的维护工作一定要做好,避免爆破落石对施工技术人员造成生命健康威胁,增强隧道的稳定性,增加施工的安全性。在铁路隧道钻爆施工中,还需要针对不同的施工工序采用合理的施工方式,从而提高施工质量与施工效率,并保证隧道的安全性。例如,对软围岩的施工需要将防治围岩松弛作为主要任务,而对硬围岩的施工主要以控制遗留岩体损伤为主。
3 .3 锚杆施工技术
锚杆施工是铁路隧道工程的重要工作,因此需要铁路施工企业加以足够关注与重视。首先,需要进行锚杆钻孔施工,该工序需要在预先设计的点位采用岩凿机进行施工,同时需要将杂质、铁锈、油污等污染物进行彻底的清理。其次,需要针对具体的锚杆施工要求对岩屑进行清理,从而避免岩屑对锚杆施工造成影响。
4 铁路隧道施工安全管理及控制对策
4.1 预防隧道塌垮
坍塌事故是发生频率较高的,带来的损失也十分巨大。为了预防这类事故的发生,就需要采取相应的措施,具体如下:其一,加强地质检测与预报。地质条件是影响隧道施工的重要因素,在施工的进程中,施工队伍要做好地质的检测,并提前预报地质情况。施工人员应该加强对支护系统、围岩的检测,确保两者处于良好的状态,以便为后续的施工奠定基础。如果遇上地质不佳的地域,要在第一时间对其进行检测,根据出现的问题,采取相应的措施,并做好人群的疏散工作,避免危害到其生命安全。其二,选择合适开挖办法。在挖掘之前,施工队伍要先确定地质类型,选择合适的开挖方法,并严格规范开挖的流程和步骤,在开挖过程中,要做好支护工作,避免支护不及时导致的围岩变形,确保支护发挥应有的作用。
4.2 加强钻爆管理
在隧道施工过程中,钻爆施工是一项重要的工作。为了确保钻爆的安全,应该采取如下措施:其一,做好爆破设计工作。在实际的施工中,施工人员要科学地控制炸药的使用量,开挖的过程中要遵循科学的开挖量,避免出现坍方等安全事故。爆破要遵循设计,尽量保证爆破面平顺。此外,施工人员还应该加强对应力集中问题的思考,避免出现支护开裂、断面掉块等情况。其二,钻孔车进洞,要为其创造良好的进入条件,并对周围的安全界限予以明确。为了避免出现倾斜的情况,施工队伍要有专人来负责指挥。需要爆破作业的时候,要确保人员全部撤离,避免出现人员伤亡事故。其三,加强通风、排烟管理。爆破结束之后,为了确保隧道的作业环境,要进行通风、排烟。
4.3 加强施工设备管理
施工设备管理,可以从如下几个方面着手:其一,加强对车辆、设备的管理。要保证入洞车辆的性能,荷载要严格按照规定的标准,避免出现超宽、超高的情况;施工队伍应该派遣专人对施工机械设备进行管养工作,在确保机械性能的基础上,避免这些机械对安全通道的畅顺产生不良影响。其二,加强爆破器材的管理。爆破器材管理存在很强的专业性,为此,在采购、检验、管理的时候,都应该派遣专业的人员来完成 在爆炸物的使用上,应该严格按照国家法律法规的标准的要求。爆破人员要有相应的从业资质,避免出现滥竽充数的情况。 其三,加强用电安全管理。用电安全是隧道施工的重点,在实际的施工中,施工队伍要根据施工的具体情况来选取相应的照明工具。
4.4 加强运输管理
在机械装碴时,应该确保断面的荷载力,避免超载等情况发生。为确保运输的科学性,应该派专人来进行指挥,并在明显位置设置相应的缓行标志。当交通比较混乱的时候,应该加强对交通运输的指挥和管理。运输车辆要进行定期检测,避免故障运输,造成意外事故。此外,在进行摘挂作业的时候,应该安排专门的人员负责联络;装载料具的时候,应该考虑到运输车辆的承载力,当运输料具较长,需要扎紧,选择的内燃机械、车辆,要确保其有较好的净化装置,能够减少对隧道内的污染。
5 总结
隧道安全管理是隧道施工的第一要务,只有在保证人员、财产安全的基础上,确保施工的质量和进度,才能创造效益。所以对于施工技术一定要严格的保证,避免事故引发造成的经济财产损失。同时注重施工工程的质量,相应的技术人员加强对施工技术的研究力度,不断地对施工技术进行创新和完善,保证建设工程的质量达到隧道建设需要的既定标准。
参考文献:
关键词:隧道, 防排水, 施工, 质量 ,控制
Abstract: highway tunnel waterproof and drainage design and construction quality directly related to the normal use of tunnel engineering and durability, practice shows that more than 90% of the tunnel project their diseases and drainage improper measures about; This article mainly aims at the tunnel items, analyzes the waterproof and drainage tunnel construction and the main points of quality control, in order to have the reference value.
Keywords: tunnel, waterproof and drainage, construction, quality, control
中图分类号:U45文献标识码: A 文章编号:
随着我国经济的不断发展,基础交通设施的建设速度在不断加快,公路的建设就是其中一个典型的代表。又由于我国属于多山区国家,地势起伏较大、险峻,因此在公路、铁路或者是其他的基础交通通道的建设中需要根据当地地形建设隧道工程。经过许多专家、学者的努力,在特定的条件下隧道方案的优势已被越来越多的人认可,并且在隧道的设计、施工以及运营维护管理等方面的技术都有了不断的新突破。但与此同时,我们也必须要清醒地认识到我国的隧道工程中所存在的问题。由于我国在隧道工程的研究起步较迟并受传统理念等各方面因素的影响和制约,我国大部分的隧道工程都存在着这样那样、或多或少的质量问题,其中隧道渗漏水是最常见的病害之一[3]。为提高隧道工程的整体质量,分析隧道出现渗漏水的根本原因及其防排水施工质量控制有重要的实际意义。
隧道渗漏水的原因分析
施工材料
市场经济的迅猛发展,使材料的生产厂家不断地增加,各种品牌同存在于市场上,鱼龙混杂。因此在采购用于隧道防排水建设的材料如防水卷材、土工布以及排(透)水管等,必须要严格把关、货比三家、慎重采购。一旦出现采购的材料质量达不到要求,如防水卷过薄、厚度不均匀或者拉伸强度不足等,在施工过程中就会出现各种损害如出现裂隙等,导致隧道渗漏水[1]。
施工工艺以及施工技术不当导致的施工质量问题引起渗漏水
施工工艺以及施工技术方面引起的渗漏水主要可体现在以下方面:第一,排水管的设置不合理,导致排水障碍引起水大量聚集,压力过大,最终导致渗漏;第二,粘结防水卷材时,粘合剂涂抹不均,导致黏贴不紧,出现多缝隙,此外在铺设固定时未及时补强射钉破损处,引起此处漏水;第三,混凝土喷射不实,形成许多空隙,造成缝隙漏水;第四,防水卷材的破坏导致的漏水,如未彻底处理初期支护表、表面的钢筋、钢纤维等,以致在浇筑混凝土时损害防水卷材造成漏水,或者在安装焊接衬砌钢筋时没有做好保护措施以致防水卷材被烧坏;第五,在二次衬砌时,因止水条(带)安装位置不当或者是质量欠佳,无法发挥其作用而造成沉降缝、施工缝渗透漏水;第六,薄弱地方产生裂隙常由初期支护混凝土厚薄不一以及围岩开挖面不平整引起,形成渗漏通道[1,5]。
隧道防排水质量控制要点
做好材料质量控制
确保隧道防排水的效果,首先要把好材料关。在进行材料选购时,首先要对生产材料的厂家的能力、信誉以及生产质量等进行全面的考查,所有进场材料必须具有相关的质量证书等。此外要加强质量检验,每批材料都要进行抽样检查,结果得到监理工程师签认后方可使用。
保证施工工艺的合理性,把好质量关
施工必须要严格按照设计要求,规范施工,做好施工管理,强化质量意识,保证施工质量。第一,在隧道开挖前首先要处理好洞顶的地表排水系统,在适当位置设置地面排水沟、截水沟,直接引流地表水。若隧道处于地质松散区,则要注意做好防渗措施。第二,做好隧道初期支护防排水的工艺和质量控制。首先要控制好光面爆破,确保开挖轮廓线符合要求。喷护前做好引流工作,减少喷护混凝土的渗透水;采用湿喷等技术,注意检查,避免漏喷,减少空隙,杜绝出现空洞[1,4]。切除露出混凝土表面的钢筋、锚杆,并用水泥浆或者水泥砂浆平铺表面,使其平整,避免损坏防水卷材。第三是防水层施工工艺和质量的控制。首先要选择好防水卷材的结合方法,例如橡胶防水板可采用粘结法,并事先进行粘结试验确定粘合剂材料和结合工艺。在铺设防水卷材时可沿边墙或者拱部环向铺设,注意根据要求接搭度应大于10cm,粘结度应大于5cm。粘结时粘结剂必须要足量并且涂抹均匀,避免漏刷以及接缝处出现气泡、空隙和褶皱,保证接头牢固。注意防水卷材在铺设过程中不应过紧,以便可特殊条件下可进行适当的调整,同时也避免拉坏防水卷材。在固定防水卷材时,可采用混凝土射钉直接固定并用直径大于10cm的的小块防水卷材密封钉头。在安装焊接二衬混凝土钢筋时,可用铁板或者木垫板对防水卷材进行遮盖保护,避免其被烧坏。在浇筑二衬混凝土前必须要认真检查防水层的施工质量,杜绝任何隐患,然后再进行浇筑。浇筑时采用泵送式将混凝土送入仓可一举两得,不仅可以避免防水卷材收到混凝土的冲击,又可以保证混凝土均匀入仓。为进一步避免防水卷材受到损坏,应使用附着式振动器对混凝土进行振捣,确保振动设备与防水卷材分开,若一旦发现防水卷材有破损就要及时进行修补,避免重新返工[1,2]。第四,安装排水管道时必须保证其稳固性,不能产生移动,影响下一道工序的进行。此外排水管道应设置直而顺的流水坡度,并在浇筑混凝土时对其进行必要性保护,保证排水顺畅,严禁出现堵水现象。第五,衬砌混凝土的伸缩缝和施工缝止水带的安装质量控制。首先要检查止水带材料的完好无缺,有破坏的不能使用。跟排水管道一样,止水带的安装也要保证其稳固性,并且定位要准确,并排除止水带周围的空隙气泡以便混凝土与止水带达到紧密的结合。在衬砌施工前还要进行试验,选择高强度、抗渗能力好的配合比,并保证浇筑质量,使初期混凝土与衬砌混凝土达到紧密结合,避免产生空隙。
施工过程和施工后检查
在施工过程中要能保证其施工质量,除了要做到以上所述外,还要做好排水工程的检查工作,如外观检查和安装检查。外观检查如对弹簧软管要检查其外裹层是否老化并测量其直径以及透水性;对用于中心排水沟的钢筋砼预制管要检查其是否存在裂缝、变形,还要测量管径大小和管壁厚度、强度以及管顶透水孔的相关情况。安装检查主要是指要检查各种排水管的安装是否符合相关要求,如横向排水管的间距是否合适、铺设是否圆顺,纵向排水管是否顺直,纵向盲管包裹是否严实,横向盲管标高是否合适以及中央排水管的管间连接是否牢固、排水是否通畅等等。
结语
隧道的整体质量直接影响着整个公路工程的建设质量,而隧道防排水建设的质量好坏又是评估隧道整体质量的一个重要标准。要保证隧道防排水的效果,不仅要有先进合理的设计,更要重视施工过程中的质量控制。要做好隧道防排水的施工质量控制工作,必须要以保证建设材料的质量、施工工艺的合理以及操作技术的质量这三个关键环节为着力点,高度重视,努力解决其中存在的问题,保证隧道防排水的效果。
参考文献:
[1]封丽君,齐祥翔.公路隧道防排水施工质量控制[J].山西建筑,2008,36(26):217-218
[2]王书杰.浅谈公路隧道防排水设计及施工质量控制[J].建筑科技与管理,2010,10:62-63
[3]陈金云.公路隧道防排水施工现场质量控制要点分析[J].长沙铁道学院学报(社会科学),2011,12(3):207-208
关键词:公路隧道;施工技术;要求
Abstract: The author has done some theoretical and practical study on construction technology of highway tunnel, the content of main points including the construction preparation and construction technology, and how to control water disasters in tunnel construction are introduced.
Key words: highway tunnel; construction technology; requirements
中图分类号:U415
引言;公路建设向着越来越广阔的空间发展,基于山地地形特殊。往往采用隧道形式,隧道的规模也日渐增大,从开始的一车到两车,现在更向着三车发展。操作流程和工艺也越来越复杂。这为公路隧道打开了新的发展局面,标志隧道向着更科学化更前进化的方向发展,同时这也提出技术上的挑战,需要我们充分注意。
一、施工准备期的技术准备
1.施工环境的勘测
(1)根据地质钻探资料审查围岩分类,分析工程地质特征,特别对岩层走向、褶曲、断层、地下水、特殊土可能对施工造成的不良影响有充分的预估,以书面形式提出问题,要求承包商有充分的处治措施。
(2)有针对性的对施工现场进行地质、气象、供水、排水、原材料、动力供应、运输条件、弃渣、场地的核查。特别是洞口及浅埋段风化堆积层可能的滑动及偏压;通过沟谷的发育、冲刷、淤积情况;洪水最高位;砂石集料的蕴藏量及质量;供电及运营期配电方案;运输便道的修筑:弃渣与环保、农田补偿等方面。
2.施工材料设备和方案的准备
(1)业主与承包商签定合同后,监理工程师就依据合同督促承包商按合同承诺的人员设备到位,开展临建、控制测量等筹备工作。要求工地实验室限期达到质监站临时资质审批的软硬件要求,包括齐全的实验设备、技术人员及完善的管理制度;标准及原材料实验超前进行,为早日备料、开工奠定基础。
(2)承包商及时按合同规定的日期上报总体、阶段性进度计划和实施性施工设计,监理工程师在调查、分析后提出问题与承包商讨论、澄清、修改,主要针对工期和时间安排的合理性、施工准备的可靠性、计划目标与施工能力的适应性。
(3)开工前监理工程师对两端反外控制点复测、联测,增设的所有基准点进行检查并复测,每个洞口附近设不少于三个平面控制点和两个水准点以及控制隧道中心线的方向桩。
二、施工实施阶段技术要点
1.隧道开挖技术要点。隧道开挖必须按照设计文件、施工技术规范和有关规程、规定和标准的技术要求施工。例如,对钢架支立径检查合格后方可进行挂钢筋网;钢架、锚杆及钢筋网检查合格后方能喷射砼;初期支护全面检查无问题后方可挂防水板;防水板检查合格后方能进行二衬砼的浇注。与铁路隧道相比,公路隧道的断面较大,对围岩的扰动大。同时,为了满足公路建筑界限的要求,公路隧道多采用扁平的断面型式,使得拱顶围岩处于不利的应力状态。因此,公路隧道的开挖施工不利因素多,难度大,应加强技术控制,开挖施工的质量好坏直接影响着隧道的稳定和工程造价。
2.隧道支护技术要点。按照新奥法理论,隧道开挖后要及时支护,限制围岩的变形,似减小荷载并发挥其自承能力。目前公路隧道施工多采用锚喷支护,在围岩较差的地段可采用钢支撑,包括钢格栅及型钢支撑。对于钢支撑的施工质量要检测其加工质量和安装质量。加工质量检测包括加工尺寸、钢支撑的强度和刚度以及焊接质量。安装质量的检测包括安装尺寸,包括标高和间距;安装倾斜度,包括平面和纵面,平面检测可用直角尺,纵面检测可用坡度规;还有钢架的连接与固定质量检测,钢架应有牢固的基础,并与围岩密贴,与锚杆通过焊接有效连接,形成一个承载整体。
3.防水排水技术要点。防水工程贯穿公路隧道施工过程,从材料进场、技术交底、员工培训;防水板场地选择硬化、防水板焊接或粘接移动、防水层挂板台车的设计、安装、就位、公路隧道光面爆破、初期支护、基面检查处理、挂防水板、二次衬砌混凝土浇筑等工序都必须严格按技术规范施工,否则将会造成防水层的破裂,从而使公路隧道渗漏水。
关于隧道衬砌外排水系统,必须认真学习《公路隧道设计规范》(JTG 070-2004)的有关规定。做到各类排水管之间应顺直衔接对于隧道的集中排水管,可按照管涵的施工质量标准对其管节预制、基础、管节安装进行检验。
4.隧道衬砌技术要点。施工中由于围岩松动或其他原因会导致二次衬砌产生裂缝。对于裂缝的检查可采用塞尺或刻度放大镜观测其深度及宽度,并根据情况采取处理措施。要根据检测的目的选择合适的频率,然后沿隧道断面布置测线,做好隧道衬砌质量控制。
5.隧道通风技术要点。隧道通风方式主要有自然通风和机械通风两种。竖井工程主要功能是通风换气,根据检测隧道内空气质量、废气浓度参数、含氧浓度等指标信息,进行自动调节开启。对风机房设备采用远程控制,控制中心在20公里以外。假若隧道内发生火灾,布设于隧道顶部的感温光纤感知到温度变化后,监控中心进行自动识别、检测和判断,通过距火灾点最近的竖井排风口及时向隧道外强制排烟,减小烟雾对隧道内人员的伤害。3座隧道竖井启用后,将大大改善隧道的通风状况,满足通风换气需求。
三、如何治理隧道过程中的水害问题
1.隧道工程中的水害情况同原因
在隧道工程中水害的主要形式是墙体的侧渗、流水、漏水。这其中还分为不同的引发原因。例如隧道的墙体浇筑工艺不合格,导致混凝土出现裂缝或者大量空隙,发生漏水状况。还有由于地基的施工工艺不合格,导致的地下水上涌,导致的侧渗。
当然这其中还可能是由于建筑材料的质量问题引起的工程防水性能不足。但是总结下来,隧道的水害问题,除却因为隧道使用时地质变化所引起的隧道结构变化所导致的水害问题,大部分都是由于建设过程中,没有严格按照施工要求进行施工,或者是施工工艺不完善引起的。
2.治理水害的主要方法
在进行对水害原因的分析后,根据不同原因,对水害的治理要有不同的侧重点。
对于洞顶和墙体的渗水问题,首先要确定渗漏部位的建筑情况,很多漏水的情况并不严重,但是墙体结构的破坏程度很大,甚至一定程度上影响到了隧道的支撑体系。所以要先判断建筑的损坏情况,对隧道进行加固,填补。并且清理衬砌的排水系统。
在治理水害问题中,堵不如疏。既要对隧道进行填补的加固,又要在漏水点铺设排水管道,将岩体中间的积水有效地排除出去。并且对于渗水部位进行防水处理。减少由于水害影响建筑寿命和建筑工程。
3.新奥法对防止水害有着出色作用
新奥法是一种常用的施工方法,它的主要形式是喷锚支护。通过喷锚支护的方法,可以在隧道开挖的过程中及时有效的对隧道围岩进行支护措施,减少施工原因对围岩整体的破坏,并有效地控制岩体形状。
新奥法具有很强的封闭性,可以有效地避免开挖后,出来的岩体松动和被渗水腐蚀。运用支护减少岩壁的受力,对于岩体的缝隙和裂痕进行粘合剂和填充物的填充。可以有效地保证隧道结构的完整。
同时由于粘合剂和喷锚支护的作用,减少了岩体之间的硬接触,形成了一定程度的弹性支撑。可以有效地分散支撑的受力情况,减少支撑的消耗。
四、结束语
隧道的建设工程中还要考虑到完成以后,隧道受风化、渗水、岩体移动的影响所产生的变化。尤其是在每年雨季和冷热交替的季节中隧道内建筑的情况,严格执行施工工艺,精确进行工程操作。在施工过程中,采用完善的监控手段,做到安全作业,和高效作业的结合,实现隧道在交通建设中的关键作用。
参考文献: