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施工技术管理的重要性,加强施工技术管理应提高“精细化管理、人性化管理”水平。
关键词:高速公路;隧道施工;技术;分析;探究
中图分类号:U238文献标识码: A
正文:
一、洞口施工及边仰坡施工方法
根据不同的围岩类别确定合理的开挖方法。以V 级围岩开挖方法的确定为例,根据围岩级别的界定,这类围岩极度风化是松散体,局部存在岩石自稳性极差,也不具有力的有效传递效应。 在此类围岩开挖时,只能采用短台阶进行开挖,每个台阶的高度以便于施工操作为原则,一般每个台阶的高度控制在 3m 左右为宜,长度以便于风枪操作得以有效展开为准则,一般控制在 5 米左右。在实施短台阶法开挖时,要注意几个方面:(1)进尺不宜过大,视岩体整体性而定,一般在1m 左右。(2)上中下台阶应同步进行,原因是一来减少爆破次数以减少对岩体的扰动次数, 二来上中下台阶实行平行作业可提高效率,加快施工进度。(3)为防止开挖后上台阶支撑结构左右同时悬空而在岩体压应力作用下掉落,开挖阶时,左右马口应错开,不能同时开挖,且不开挖一侧马口应预留1m 左右的宽度,待下一循环施工时再开挖,其目的是增加和保护支护结构的支撑点。同时在开挖施工过程中要及时做好洞内排水系统,严禁洞内积水,排水沟不能沿边墙设置,避免软化边墙基底围岩,使其强度降低,造成隧道坍塌。
二、 施工前的测量
因为地质学是非常复杂的, 受地质运动及诸多环境因素的影响,很多隧道工程虽然按设计做施工方案,但仍存在着不稳定。为此,就需要人们通过量测数据、现象观察来分析判定岩体稳定状态。因此,监控量测是确保施工质量的重要措施之一。
其在质量控制中,具体要注重以下几个方面:(1)制定较为详细的施工测量计划方案.包括测量准备、仪器适配、常实施测量的技术要求等等。(2)控制测量的精度应中误差衡量,最大误差(极限误差)规定为中误差(每一测量组中各误差的平方之和的平均值再开方)的两倍。(3)长隧道设置的精密三角网或精密导线网,应定期对基准点和水准点进行校核。(4)隧道测量,桩点必须稳定、可靠,且通视良好,水准点应设于不易损坏处,并加以妥善保护。测量仪器、工具在使用前应作检校,保证仪器具的技术状态符合使用要求。(5)在隧道开挖之前,要对施工控制网进行复测,复测结果应满足规范要求,在施工过程中,洞内控制点应根据施工进度及时布设,并定期复测,对控制点进行偏离轴线值计算。利用计算结果对洞轴线进行纠偏,以确保隧道的贯通精度。
三、洞口与明洞
1、洞门与明洞砼结构施工
洞口段土石方开挖至上台阶标高时,立即开挖进入正洞施工,待正洞开挖完成一定距离后,再进行洞口段结构物的施工。其施工主要内容为:明洞段仰拱(包括C15片石砼回填)、洞门与明洞边墙基础、拱墙衬砌、防排水、拱背回填等。
明洞采用明拱暗墙法施工,仰拱及墙脚砼采用组合钢模板人工立模浇注,边墙及拱部砼施工采用衬砌模板台车作内模,拱部外模采用组合钢模板,洞门与明洞砼一起整体灌注。首先施工明洞仰拱(包括C15片石砼回填)、拱墙脚部钢筋砼及洞门基础,待砼达到规范要求强度后,拆模并进行施工缝凿毛,然后施工上部边墙及拱部钢筋砼。砼由两侧对称灌注。钢筋在洞外加工场下料成型、现场绑扎,砼采用自动计量拌和站生产,由砼运输车运输,泵送入模,插入式振动器及附着式振捣器振捣密实,拱墙砼一次整体浇筑成型。
2、明洞外防水层施工
拱圈浇筑完成,待砼达到设计强度后,铺设防水层。明洞外防水层设计为2.5mm的SBS改性沥青防水卷材。施工时,先将砼表面的外露钢筋头等杂物清理干净,然后将砼表面上的凹凸不平处修凿平整,最后用水泥砂浆将衬砌外表涂抹平顺,以免损坏防水层。为保证防水板接头质量,先在平地上将SBS改性沥青防水卷材逐幅连接起来,检查接头质量合格后再运到现场铺设。SBS改性沥青防水卷材用热合焊接法进行连接,两防水卷材之间搭接宽度为120mm,每条焊缝宽不小于15mm,中间有一空腔用于充气检查焊缝的严密性。如有缺陷应立即进行修补,直至达到质量要求为止。再铺设3cm厚的水泥砂浆保护层。
3、明洞拱背回填施工
明洞衬砌和防水层施工完毕后,紧跟着进行拱背回填,从下至上,按设计对称分层进行。拱背回填为夯填土石(石的粒径不大于10cm)回填(其中洞顶粘土隔水层50cm厚),回填土石及粘土隔水层时采用人工分层夯实,其密实度≮85%,分层松铺层厚≯30cm,用蛙式打夯机逐层夯实。施工过程中应严格保护防水层不被破坏。
开挖土石方边坡自上而下按设计坡度分层开挖刷坡,并及时对边坡进行覆盖,避免边坡受雨水冲刷,损坏边坡。做好边仰坡外的截水沟、洞口排水沟。加固好边仰坡,确保其稳定。
当明洞回填完成后,要及时进行洞口及洞顶防护及绿化工作,避免雨水冲刷。
四、.隧道暗洞进洞措施
本合同段进口为砂岩强风化、弱风化层,埋置浅,地下水不发育,主要为基岩裂隙水,水量较贫乏,围岩稳定性差。设置护拱,采用上半断面进洞。其施工步骤为:测量放线洞口边仰坡加固超前支护上部开挖立工字钢架纵向联结筋钢筋网焊接立内外模喷灌混凝土养生下一循环。上部分左右侧开挖,立18号工字钢支架,焊纵向联结拉杆。工字钢架与超前支护焊接为一个整体,立模,喷灌混凝土,C25模注砼,在护拱的保护下,按核心法进行开挖。其具体措施如下:
①制定实施细则并进行技术交底。
②洞口段施工避开雨天进行。如确需在雨天施工采取以下措施:
A 对工地进行防洪检查,完善排水设施,保持排水系统畅通。
B 指定专人巡视,发现积水或水沟阻塞的地方,及时疏通放水。
C 加强与气象部门联系,时刻注意气候变化。
③在洞口低洼处设积水井及抽水机,准备一些沙袋等。
④为监控隧道下沉,在洞顶上方埋设地表量测桩。
⑤人员、机具、设备、材料等均已到位。
五.防水层施工的要点
1、铺设前对初期支护背后注浆,直至无水渍时才铺防水板,同时清理喷砼面,凸凿凹补,使之平整,无钢筋头;
2、工程采用的PVC防水卷材,无纺布缓冲保护层材料必须符合设计要求,且完好;
3、铺设做到平顺,无吊空、起鼓及皱褶;
4、双焊完好,搭接长度,宽度符合规范要求;
5、防水板铺设完毕,作冲气试验进行质量检查。
六.隧道施工排水
本段隧道出口端施工为上坡施工,施工排水方案采用自然排水,在隧道两侧挖排水沟。同时在掌子面设集水坑,用泥浆泵将掌子面的水抽入已施工完毕的水沟中。进口端为下坡施工,施工排水方案采用潜水泵抽水,在靠近掌子面的地段设置积水坑,及时抽出洞内积水。在隧道洞口外设置污水处理、沉淀池,施工废水经污水处理达到有关标准后方可排放,以保证环境不被污染。
砼衬砌施工通常在初期喷锚支护进行后,通过量测,确定岩体稳定后进行;为了防止砼受爆破震动开裂,砼灌注施工面通常落后于爆破施工面20~30m。
1 、施工工序。仰拱仰拱回填预埋排水管道挂防水板二衬钢筋施工模板台车放样、就位浇筑二衬砼。
2 、砼仰拱施工。有仰拱的地段在初期支护后及时施工仰拱。仰拱施工分左侧、右侧错开开挖或采用仰拱大样板施工。仰拱与边墙衔接处振捣密实。仰拱砼达到设计强度的70%即可进行隧底填充。无仰拱地段进行砼铺底。
3、 砼灌注。砼在洞外拌和站集中拌合,砼输送泵灌注,插入式振动器和附着式振动器联合振捣。钢筋砼衬砌灌注前尚需做好钢筋的布设工作,钢筋角隅处要加强振捣,并按设计规定预留沟槽、管洞或预埋构件。砼从两侧模板窗口对称灌注,左右高差不大于50cm,水平分层厚度不大于30cm。施工中严格按由下向上,对称分层,先墙后拱的顺序灌注。
七.洞内装修工程
根据隧道照明墙面反射率要求、防火要求及为增强隧道壁面美观,洞内技术装饰设置采用下列方案:
1、侧墙采用白色缸砖饰面:沿隧道全长设置,缸砖饰面高度为2.50m(检修道平面算起),要求缸砖反射率≥70%。
2、防火涂料饰面:防火涂料饰面采用15mm厚的SD浅蓝色隧道专用防火涂料。
3、检验方法按企业标准Q/20199135-7.1-1999
八.结语
我们施工技术管理应该转变理念有人说“三流的企业卖技术、二流的企业卖服务、一流的企业卖管理”,我们施工技术管理不仅要提高施工技术水平,要通过施工技术管理水平提升施工水平。更重要的是,我们要输出我们的施工技术管理及理念,输出可以通过巡回讲学、宣讲团、参与项目管理等来实现。这是国际管理输出比较流行的做法。
参考文献:
【关键词】隧道工程;超大直径盾构;复杂地层;初步设计
1工程概况
春风隧道工程跨越深圳市福田区和罗湖区,隧道段西起滨河大道上步立交东侧,起点为鹿丹村段,沿现状滨河大道地下通行,陆续下穿、侧穿城市主城区繁华地段,终于新秀立交西侧(见图1)。隧道全线为双向四车道,采用上下叠层结构布置形式,主要采用明挖暗埋法和盾构法施工。隧道东西侧各设1处工作井。自西向东,隧道分别由西侧隧道敞开引道段、西侧明挖暗埋段、西侧工作井、盾构段、东侧工作井、东侧明挖暗埋段、东侧隧道敞开引道段组成。线路全长5.078km,其中,隧道长4.82km,工程采用1台直径为15.8m的泥水平衡盾构机。工程地质条件复杂,岩性多样,完整性差,呈现软硬不均特性[1]。
2工程建设必要性
现状滨海大道、滨河大道主路为双向八车道,沿河南路主路仅为双向六车道,而连接滨河大道与沿河南路的春风高架段为双向四车道,成为整个南环快速路系统的交通瓶颈。目前,道路已不能满足现有的交通量需求,成为整个快速系统最主要的交通拥堵点,对路网的运行造成极为不利的影响。在新的城市发展形势下,罗湖片区过境交通需求也随之增长,进一步增加了快速路系统的交通压力。同时,过境交通长时间占用城市道路,带来了严重的车辆尾气和噪声污染等城市环境问题。排队车流及噪声污染成为市民不断投诉的热点。春风隧道的建设将有效缓解项目所在区域的交通拥挤状况,提升城市总体环境质量,保障和促进区域社会经济的协调发展。
3总体设计方案
3.1隧道起、终点布设
根据现状道路的条件,可作为隧道起点设置有上步南立交与红岭南立交之间或者华强南立交与上步南立交之间。华强南立交与红岭南立交距离上步南立交均在1km以内,3座立交间的路段交通组织及周边条件基本相同,隧道起点设置在华强南立交与上步南立交之间,既增大了工程规模,又需迁改2条现状雨水箱涵,且与沿一线规划的进出口冲突。从节省工程造价、降低工程难度出发,将隧道起点设置在上步南立交与红岭南立交之间。由于新秀立交以北段为东部过境高速公路市政连接线配套工程的范围,目前该工程正在实施,并且新秀立交地下为地铁2号线及5号线不具备隧道下穿的条件。隧道终点应设置在沿河高架以东至新秀立交以南路段,与沿河南路衔接。
3.2隧道进出口与现状道路衔接的位置关系
春风隧道与现状道路系统共同构成罗湖区南部东西向复合通道后,主要承担过境交通功能,不与地面道路辅道转换,地面道路除了承担过境交通,更多的是服务于周边交通出行,与辅路交通转换。为减少路面道路与辅路交通转换的影响,将春风隧道进出口设置在地面道路主线的内侧,较少对地面道路外缘现状管线的改迁。
3.3隧道上下层进出地面的方式
隧道起点现状道路为滨河大道,北侧为滨河新村,南侧为滨河污水处理厂,两侧建筑较密集。隧道进出口设置在路面道路主线内侧,滨河大道需向两侧偏移,道路两侧扩宽的空间十分紧张。因此,起点段采用上下层进出地面的方式。首先考虑西往东方向道路设置在下层隧道,其隧道洞口比东西方向早入地,上层隧道U形槽段则顶到上步立南立交匝道出口位置,滨河大道向外偏移将占用原上步南立交匝道位置。因此,设计方案将东西向设置在下层,滨河大道在红岭南立交前完成偏移,上层隧道敞开段距离上步南立交匝道约170m,无须对上步南立交进行改造。隧道终点为现状沿河南路,南侧为沿河路高架桥,北侧为新秀立交,东侧为绿化带及海关宿舍的建筑,西侧主要为行知职业技术学校、三九酒店等建筑。两侧建筑较密集,道路用地较紧张。首先,考虑上下层隧道先后出地面,由于起点段隧道上层为西向东,终点段隧道上层也为西到东方向,西东方向的隧道敞开段距离新秀立交沿河路不到5m,不利于两项目衔接及交通组织,需要拆除加油站及三九酒店地下停车场进口道。因此,隧道终点段出地面方式为上下层同时出地面,隧道通过东侧盾构工作井后,上下层逐渐水平分离,上下层同时进出地面与新秀立交衔接。隧道敞开段与新秀立交距离有200m。由于隧道上下层同时出地面,需要将现状沿河路同时往道路两侧偏移,并县拆除行知职业技术学校2栋宿舍楼、加油站及三九酒店地下停车场进口道。此方案虽然占地较前者多,多了行知职业技术学校1栋宿舍楼的拆迁,但敞开段距新秀立交较远,有利于地下道路与地面道路以及两项目的交通组织,保障交通安全。
3.4隧道中间段设置进出口的论证
春风隧道建成后将与春风高架、沿河高架共同构成罗湖区南部东西向复合通道,沿线区域交通出行主要依靠春风高架、沿河高架实现,春风隧道主要承担过境交通功能。将来沿一线在罗湖火车站附近设有进出口,罗湖南片区交通出行可由春风高架、沿河高架以及沿一线实现,隧道中间段无设置进出口必要性。此外,春风隧道中间段下穿地铁,建筑物等受控因素较多,隧道埋深大,多位于地面以下30~40m,隧道中间地面建筑物密集,已没有设置隧道进出口的条件。综合上述原因,设计方案未在隧道中间段设置进出口。
3.5竖向设计
春风隧道工程竖向设计起于滨河大道上步立交东侧与滨河大道衔接,先后下穿红岭立交、地铁9号线鹿丹村站人行通道、布吉河、深圳海关办公及宿舍楼、罗湖火车站、地铁1号线、深圳边检办公及宿舍楼、文锦渡口岸停车场等,终点接新秀立交。路线全长约5.08km。隧道内最大纵坡为4.9%。为保证隧道与建筑基础底的安全间距,隧道平均埋深为35.50m,最深处为45.65m。地面道路竖向设计主要以现状道路衔接标高为依据,同时,考虑道路防洪和排水的要求,最小纵坡不小于0.3%。
3.6盾构井始发位置比选
本工程隧道盾构工作井设置在东西两侧。西侧工作井位于滨河污水处理厂北侧,东侧工作井位于沿河路与北斗路交叉口东侧,本工程预计每天约产生6000~7000m3废弃方,一般始发井盾构施工场地含集土坑、弃浆池、泥水处理系统、干料堆场、泥水储存池、管片堆场等。采用陆路运输渣土,需1.7×104m2以上的施工场地。3.6.1方案1:西侧工作井为始发井西侧工作井位于滨河污水处理厂北侧,目前,滨河污水处理厂及鹿丹村旧改项目用地之间现有空地面积约1.3×104m2,施工场地除占用该空地外,另需临时占用其他用地约4000m2。现状空地西侧为滨河处理厂广场及篮球场,空地东侧为鹿丹村旧改项目用地,可协调此处约4000m2作为隧道盾构始发井施工场地的部分用地。3.6.2方案2:东侧工作井为始发井东侧工作井位于沿河路与北斗路交叉口东侧,始发井工作场地需要临时占用车管所、交管大楼、运通大厦、龙园苑、鸿锦阁的用地,且需拆迁建筑,拆迁总面积为41180m2。3.6.3方案比选东、西工作井施工场地均处交通繁忙路段,废弃泥浆及渣土通过陆运方式将对该地区交通产生较大影响。方案1(见图2)始发井与渣土堆场及办公区被滨河大道西向东车道隔开,施工与现状交通存在矛盾。为了避免对交通的影响,建设联络通道及管线跨越滨河大道将施工泥浆运至施工场地堆料场。此外,深圳河西往东可通至布吉河汇流处,可通航300t运输船,本方案可以通过河道运输施工泥浆,对沿线道路交通影响较小。方案2(见图3)无利用航道条件,泥浆仅能通过车辆进行运输,泥浆运输压力较大,陆运对道路交通影响极大,并且此方案存在大量征地、还建,会对工期产生不利影响。通过综合比较,设计方案将西侧工作井作为始发井。
4结语
春风隧道是深圳市第一条采用单洞双层形式的超大直径盾构隧道,地处老城区,交通流量大、周边环境复杂、施工场地狭窄,建构筑物、管线多,对工程的勘察、设计、施工带来极大挑战。本文就工程初步设计阶段对工程隧道起终点布设、进出口与现状道路衔接、隧道上下层进出地面方式、隧道中间段进出口设置、竖向设计、盾构始发井位置比选进行梳理分析,确定了隧道工程总体设计方案,为后续道路、隧道等设计细化提供支持,也为今后类似城市繁华地段大断面地下公路隧道工程设计提供经验和思路。
【参考文献】
1.1 铜锣山隧道施工图纸和有关岩土勘查报告及说明。
1.2 隧道以往土体注浆加固的成功经验及技术标准。
1.3 各种土体注浆加固参考文献。
1.4 《土建注浆施工与效果检测》。
1.5 《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-91)。
2 工程概况
重庆轨道交通六号线二期工程铜锣山隧道工程位于重庆市南岸区,与轨道交通六号线一期工程起点相接。隧道采用复合式TBM+钻爆法进行施工,隧道右线起点里程为YDK5+825,终点里程为YDK11+458.373,全长5633.373m,其中复合式TBM施工长度为2736m,钻爆法施工长度为2897.373m;隧道左线起点里程为ZDK5+829,终点里程为ZDK11+458.373,全长5628.565m,其中复合式TBM施工长度为2692m,钻爆法施工长度为2936.565m。隧道最大埋深371m,洞身线路先以28‰的下坡入洞,随后是3‰的上坡及24.4‰的下坡。为了满足隧道通风要求,于线路里程YDK6+370左线左侧设计一处深21.613 m的通风竖井;于线路里程YDK8+900右线右侧设计一斜井,长为621.83m,作为复合式TBM拆卸后运输通道,于线路里程ZDK11+270左线左侧设计2#斜井,全长364.983m,于右线隧道YDK6+261处北侧设计一处永久泄水洞,长度551.438m,坡度-5‰,将洞内汇水通过泄水洞自然引排至洞外杭家弯河,另有19处联络通道。
3 工程地质及水文情况
铜锣山隧道复合式TBM段沿线出露地层主要为第四系人工填土、残坡积脊崩坡积土,以及侏罗系的自流井组、珍珠冲组地层。随址区的岩层以砂、泥岩为主。复合式TBM区间Y(Z)DK6+312-Y(Z)DK6+359段顶板埋深约8m,上部为粉质粘土,下部为砂质泥岩,岩体无自稳能力,围岩易坍塌,地下水状态,干燥或湿润,平季地下水涌水量628m3/d左右,雨期涌水量1256m3/d,围岩为5级,YDK6+502-YDK6+542和ZDK6+498-ZDK6+538段范围岩性以泥质砂岩不等厚互层为特性,顶板埋深约8m,地下水干燥或湿润,平季地下水涌水量628m3/d左右,雨期涌水量1256m3/d,
4 注浆施工方案
土体注浆加Y(Z)DK6+312-Y(Z)DK6+359,YDK6+502-YDK6+542,ZDK6+498-ZDK6+538,共计4段。土体注浆加固由施工前准备、注浆孔布置、注浆材料的选择及配制、注浆方式、注浆控制参数及结束标准等步骤组成。分述如下:
4.1 施工前准备
进场前和地方各部门协调好关系,修好施工便道及加固段的场地,落实好注浆设备、钻孔设备、材料和施工人员情况,详细制定各项安全质量、环保和文明施工措施,保证施工时的顺利进行。
4.2 注浆孔的布置及范围
根据现场实际勘察情况,加固范围宽度为隧道宽度各向外2.5m为边界,边界之内范围均要注浆。加固段地表进行垂直钻孔注浆,垂直注浆成梅花形排列,排间距为1.3m,每排中钻孔间距为2.6m,注浆时根据现场实际情况可适当的调整布孔间距.
4.3 注浆材料的选择及配制
根据该加固段岩性(上部覆盖层为残破积层,为粉土及粉质粘土,为硬塑-半坚硬状态为主、少量软塑状态;下部为砂质泥岩构成)的实际情况,同时考虑注浆材料的可灌性和加固处理成本因素,本段采用的水泥注浆材料如下:
注浆液:注浆配合比为水泥:粉煤灰:水=0.5:0.5:1,水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥,水为饮用水,粉煤灰为电厂生产合格的粉煤灰,配合比应根据实际情况进行调整。
4.4 注浆方式
注浆孔钻好后插入注浆管,钻机钻杆直径为6cm,钻孔深度为钻到岩石层为止,注浆管采用直径3cm的PVC管,长度根据现场实际情况而定,管体下部设5m长花管,管子安装后管口用水泥浆封好,等凝固后在开始注浆,注浆采取分路段,先注外排孔,后注内排孔,隔孔注浆方式,避免窜孔现场发生,注浆时采用少量多次反复的形式进行,以增加注浆效果。具体注浆量以现场实际注浆为准。
4.5 注浆控制参数、结束标准
根据钻孔注浆特性和路基情况,注浆压力范围为0.5-1.2MPa,注浆结束标准为土体不再吃浆或地表达到起隆界限。
4.6 工艺要求
定孔位:根据设计要求,对准孔位,不同入射角度钻进,要求孔位偏差不大于2cm,入射角度偏差不大于1°。
钻机就位:钻机按指定位置就位,并在技术人员指导下,调整钻杆的垂直度。对准孔位后,钻机不得移位,也不得随意起降。
钻进成孔:第一个孔施工时,要慢速运转,掌握地层对钻机的影响情况,以确定在该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况,出现大量溢水出水时,应立即停钻,分析原因后再进行施工。
提升钻杆:严格控制提升幅度,每步不大于15cm,匀速上升,注意注浆参数变化。
浆液配比:采用经计量准确的计量工具,按照设计配方配料。
注浆:严格控制注浆压力,同时密切关注注浆量,当压力突然上升或从孔壁、地面溢浆时,应立即停止注浆,查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。
4.7 注浆工艺流程图
定孔位钻孔安管配浆注浆(二次注浆)注浆结束移至新孔位。
5 注浆工程量
注浆里程分别为:YDK5+312-359、ZDK5+312-359、YDK5+502-542、ZDK5+498-538;注浆PVC管(m)分别为:1944m、1944m、1620m、1620m;注浆量(m3) 1861.2、1861.2、1584、1584。
注浆量均按土体的30%计算,实际注浆量由现场监理工程师签字确认。
6 主要机械设备及人员配置
现场配备发电机1台(型号200)、搅拌机2台(型号SJY)、注浆泵4台(型号SYB-60/60)、钻机4台(型号TXU―75A)、装载机1台(型号徐工50)、挖机1台( 型号卡特220)。
现场安排8技术管理人员对施工过程进行管理。
7 工期安排
机械设备及人员已经满足施工需要,复合式TBM区间左右线各有2段需要注浆加固,最多需要1个月。
8 工程质量保证体系
在本工程注浆施工中,应严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。
(1)质量控制:
1.1工程质量严格按照本工程制定,并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行,严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。
1.2根据施工程序,严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关,每一道工序均安排专人负责,并记录好每一道工序的原始数据。
(2)工程质量保证制度:
2.1成立工程项目经理为责任的质量管理小组,完善质量保证体系,严格按照质量体系中规定的责权要求运行。
2.2定期召开质量分析会议,组织质量教育,严格执行“三检”制度,加强技术交底工作,强化工序控制,由责任心强经验丰富的工程师担任质量控制人员,实行监督检查,保证工程质量。
2.3加强现场施工材料管理,严格执行进料检验制度,保证施工材料满足设计和规范要求,不合格材料不得进场使用,确保工程质量。
2.4配备好施工机具和计量工具以满足施工要求,建立健全各种资料、原始记录、作为评价工程质量的重要依据。
2.5加强与甲方、监理的配合,认真接受指导和监督。
(3)工程质量保证措施:
3.1钻孔施工:开钻前,严格按照施工布置图,布好孔位。钻机定位要准确,开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于2cm,钻杆度不得大于1°。
3.2配料:采用准确的计量工具,严格按照设计配方配料施工。
3.3注浆:注浆一定要按程序施工,每段进浆要准确,注浆压力一定要严格控制在0.5~1.2MPa,专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢浆,应立即停止注浆,每段注浆量应严格按设计进行,跑浆时,应采取措施确保注浆量满足设计要求。
3.4注浆完成后,应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。
3.5每道工序均要安排专人,负责每道工序的操作记录。
9 安全保证措施
1、建立健全各种岗位责任制,严格执行现场交接制度。
2、钻机注浆泵及高压管路必须试运转,确认机械性能和各种阀门
管路,压力表完好后,方准施工。
3、每次注浆前,要认真检查安全阀、压力表的灵敏度,并调整到
规定注浆压力位置。
4、安装高压管路和泵头各部件时,各丝扣的联接必须拧紧,确
保连接完好。
5、注浆过程中,禁止现场人员在注浆孔附近停留,防止密封胶
冲式阀门破裂伤人。
6、注浆时不得随意停水停电,必要时必须事先通知,待注浆完
成并冲洗后方可停水停电。
7、注浆施工期间,必须有专门机电修理工,以便出现机械和电
器故障时能及时处理。
8、注浆现场操作人员必须佩戴安全帽、口罩和手套等劳保用品,方可进行注浆施工。
10 注浆施工组织管理系统
注浆施工阶段建立由注浆施工项目经理和主任工程师中间控制的管理系统。
11 注浆效果检测手段
(1)注浆施工结束后,通过注浆体内钻孔,用压水、注水或抽水等办法测定地基的流量及渗透系数,不合格者需进行补充注浆。检查孔的数目约为总注浆孔数的 5~10% ,布孔的重点是地质条件不好的地段以及注浆质量较差或有疑问的部位。
关键词:地铁隧道,防水注浆,技术应用
1案例地铁隧道工程基本概况
某地铁隧道长1697m,沿线地形起伏陡峭,线路高程4555m,埋深3-106m,所在区域年平均降水量220.9mm,周围地质以三叠系板岩夹片岩为主,山坡广泛分布洪积碎石土和坡积角砾土,因此工程施工时需考虑到板岩和片岩的节理、裂隙发育等,另外勘察资料显示隧道周围地表水来自附近沟床季节性流水和地面降水,而地下水来自于基岩裂隙水,水源非常丰富。在施工时发现隧道衬砌结构背后的围岩具有良好渗透性,地表水和地下水渗透到衬砌结构后郁积其中,导致防水层的局部破坏,再加上其他因素的影响,最终出现严重渗漏水问题。为解决工程的渗漏水问题,本工程参照《地下工程防水技术规范》和《隧道排放水技术规范》的相关要求,采取“防、排、截、堵”相结合的施工方式,借助注浆、喷涂等方法,旨在减少围岩变形和加强混凝土薄弱位置,保证地下水排放量达标。与此同时,本工程还参照《地下防水工程质量验收标准》,将工程防水等级列为4级,验收时检查是否存在漏水点、流线和漏泥砂现象,而且需将工程平均漏水量控制在2L/・d之内,在隧道内任何位置100范围内的防水面积,平均漏水量不得大于4L/・d。
2案例地铁隧道工程防水注浆技术的应用方法
在了解案例地铁隧道工程施工背景概况的基础上,可以看出该地铁隧道工程渗漏水问题解决的迫切性,而防水注浆技术,在相关工程当中表现出优良的适用性,在此分别对本隧道围岩、结构缝、衬砌背后进行防水注浆施工:
2.1围岩防水注浆方法
本隧道围岩掌子面位置,涌水问题颇为严重,直接威胁开挖面的稳定性,需对该位置的防水注浆,具体施工方法如下:
(1)注浆准备。在注浆之前,将砼喷射于掌子面之上,在喷射厚度约15cm之后,检查掌子面是否完全嵌入初支里面,目的是避免掌子面注浆期间出现泡浆现象,与此同时,于掌子面放线和标出注浆孔位置,依次摆放和调试钻孔机具,对准标注好的孔位钻孔。钻孔期间,外插角必须调整,同时观察地层变化状况,以此判断钻孔位置是否准确和作为注浆效果分析依据。每钻完一个注浆孔,立刻将注浆管插入其中,留出约10cm连接输浆管,同时将速凝砂浆注入注浆管与注浆孔之间的缝隙。
(2)注浆施工。围岩防水注浆所需的浆液,借助漩流式搅拌机均匀搅拌而成,期间同时放水和投入外掺剂,在搅拌溶解后,投入水泥搅拌约5min,然后将搅拌好的浆液,过滤后倒入储浆桶。注浆时,压水试验管路密封性程度和注浆泵运转情况,视情况控制注浆的高度、速度和水灰比,以及观察注浆压力、孔口、掌子面的情况,如果发现异常,譬如掌子面跑浆,需进行及时处理。每个孔注浆后2小时内,检查各个孔的出水量,并与标准渗漏水设计量比对分析,如果大于该设计量,则需要重新扫孔、钻孔、注浆,直至出水量合格,同时记录好注浆期间流量、压力等变化情况,作为判断注浆成效的依据,并在注浆结束后,清洗干净管路、设备等,以免残留的浆液堵塞管路而影响设备正常使用。
2.2结构缝钻孔化学注浆方法
结构缝需采用钻孔化学注浆方式,即在确认裂缝位置后,标注孔位、钻孔和利用压力水冲洗裂缝,再进行化学注浆,其施工方法如下:
(1)裂缝位置确认。本地铁隧道结构缝确认,需清除干净衬砌表面,找准和标记好裂缝位置,然后围绕裂缝,在其环向10cm的衬砌表面范围内,利用双快水泥封堵裂缝,并在裂缝位置预留检查孔,其中检查孔需与注浆孔保持约2倍的距离。
(2)孔位标注和钻孔。纵向裂缝钻孔位置的标注,必须位于裂缝之上,并且与裂缝保持30cm的纵向距离,而环向裂缝钻孔位置以交错的方式,于裂缝左右侧布置,其中钻孔的间距,结合裂缝宽度而定,裂缝宽度小于1mm时,钻孔间距30cm;裂缝宽度在1mm-3mm之间时,钻孔间距40cm;裂缝宽度不小于3mm时,钻孔间距50cm。钻孔时,选用规格φ12.6mm的钻头,同时借助坡度尺严格调节钻孔的倾角,纵向裂缝与环向裂缝的钻孔,孔深控制在32cm,孔口距离裂缝垂直距离为16cm,倾角为36.03°,钻进时保持冲击力度的均匀和孔洞的顺直,尽可能减少对孔口混凝土的扰动。
(3)压水冲洗裂缝。钻孔后,将风管插入孔底,以高压风将孔内的粉尘等清除干净,然后插入注浆嘴代替风管,以2-13Mpa的水压,通过注浆嘴往孔内压入清水,目的是彻底清除裂缝中的灰尘和润湿裂缝,达到标定估算流水量后,即可停止压水,时间大约在0.5-1min之间,期间如果发现压水时间太长,而且水压回落速度缓慢,则说明钻孔与裂缝没有相交,应加深或者重新钻孔,最后再利用高压风将孔内积水吹干。
2.3衬砌背后回填注浆方法
衬砌背后采用回填注浆方式,需要在标注孔位的基础上,进行钻孔、清缝、封缝、安装注浆管,然后进行回填注浆,其施工方法如下:
(1)标注孔位。分别在拱顶中心、拱顶两侧拱脚、拱脚距离水沟盖板1.8m位置,标出孔位,然后对每个孔进行编号,其中除了拱顶中心的孔位保持3m间距,其他位置的孔位,均以2m为标准间距。所标注的孔位,与环向缝保持至少50cm的距离,以免钻孔时加剧环向裂缝的开裂。
(2)钻孔、清缝、封缝和安装注浆管。根据标注的孔位编号,先钻奇数编号孔,然后再钻偶数编号孔。其中成孔直径与注浆管大小一致,即40mm,孔深则需要超过两层防水板。钻孔后,按照结构缝钻孔化学注浆的方式清孔和封孔,再将准备好的PVC材料注浆管插至孔底,固定好之后将注浆管阀门关闭。
(3)回填注浆。奇数编号孔选用普通硅酸盐水泥浆液,其中掺入约水泥重量9%的抗裂膨胀剂,而偶数编号孔选用GRM水泥浆液。注浆时,先注浆奇数编号孔,按照从下而上的顺序,分别注浆边墙孔、拱脚孔、拱顶孔,注浆压力控制在0.6-0.8MPa范围内,每次在压力达到设计值后,需要稳压5分钟左右,等到压力下降,再继续压浆,直至结束注浆,而偶数编号孔注浆压力控制在0.8MPa,其他注浆工艺一致。注浆期间,要密切观察衬砌结构的变化情况,检查是否存在漏浆、浆液渗出等问题,并及时采取措施解决。
3结束语
文章通过研究,基本明确了案例地铁隧道工程围岩防水注浆、结构缝钻孔化学注浆、衬砌背后回填注浆技术应用的方法,考虑到其他地铁隧道工程防水注浆施工要求和条件的差异性,以上方法在其他工程中应用时,还需要结合具体工程的施工情况,进行灵活参考借鉴。
参考文献
[1]王清江,王悦.地铁隧道衬砌背后注浆防水及裂缝渗水整治技术研究[J].国防交通工程与技术,2012,(1):72-74.
关键词:隧道工程;地质灾害;防治;对策
1隧道工程地质灾害的特点
隧道工程施工质量直接影响公路、铁路等工程整体质量,对后续运营安全产生直接的影响。在进行隧道工程施工过程中,应对其质量进行严格的控制,严防地质灾害的发生,确保人民生命财产安全以及国家社会经济发展。目前,我国隧道工程施工过程中,常见的地质灾害主要呈现以下方面的特点:第一,隧道工程规划不合理。与其他工程相比,地质条件对隧道工程施工产生影响较大。目前我国很多隧道工程施工前缺乏科学合理的规划,盲目进行施工。前期勘察工作不够全面,给后续施工带来较大的隐患,严重影响隧道工程施工质量。第二,与自然灾害相比,地质灾害对隧道工程危险性更大,影响力更高。第三,从防止的角度出发,与自然灾害相比,地质灾害能够提前预防与治理,而地质灾害预防和治理的效果并不明显。基于以上地质灾害在隧道工程中呈现的特点,为有效防治隧道工程中地质灾害对工程施工质量及安全的影响,施工单位应该根据具体的地质灾害类型制定详细的防止措施,从项目实际出发,制定具有针对性的措施对地质灾害采取专项防治,从而提高隧道工程施工安全。施工单位应对项目所在位置的地质进行详细的勘察,根据勘察报告有针对性地制定地质灾害防治方案,同时对多种方案进行对比,对制定的方案进行可行性的研究。组织相应的专家团队对防治方案进行讨论。选用科学合理的施工方案,根据相应的施工工序、施工流程完成隧道工程施工。施工过程中应对施工各个环节采取精确的检测,确保隧道工程施工的顺利推进,降低地质灾害对隧道工程施工质量的影响。
2隧道工程施工地质灾害类型
岩爆、涌水、塌方是目前我国隧道工程施工中常见的地质灾害。在隧道工程施工过程中这三类地质灾害会对工程进度、安全、质量、成本都产生重大的影响,一旦发生将直接影响建设项目顺利推进,对后续项目运营也存在较大的影响。隧道工程施工前,施工单位需要根据这三类常见的地质灾害进行全面分析,根据项目实际情况制定相应防治措施。
2.1岩爆问题
岩爆,也称冲击地压,是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。隧道工程施工过程中因围岩破坏引起岩爆是隧道工程中常见的地质灾害之一。施工单位因施工技术水平、地质条件等因素引起围岩整体或者局部变形,从而引起岩爆。岩爆问题直接影响隧道工程施工安全与施工质量,还会增加施工工期,提高工程成本。岩爆的主要原因是工程围岩所在的地质结构层特性较为特殊,地应力集中在围岩中,隧道工程开挖过程中围岩内原有的平衡受到破坏。在应力应变的作用下,引起岩爆问题。岩爆分为劈裂、弹射、片帮三种类型,隧道工程施工过程中出现岩爆如果未能及时处理,有可能将引起地震灾害,直接影响人们的生命财产安全。岩爆具有弹射性、时间延续性与集中性、部位集中性、突发性等特点。岩爆发生前并无明显的迹象,很多情况下施工人员认为不会出现石块掉落的部位,突然发生石块滑落,出现爆裂响声。岩爆一般情况下大多发生在新开挖面附件,大多集中在拱腰或者拱部位置。同时,大部分岩爆发生在岩层爆破后24小时内,持续1~2个月,部分岩爆可能持续1年以上。在岩爆发生的过程中,部分围岩被弹射出较远的距离,且成不规则的片状,严重破坏施工工作面,对施工机械造成破坏,严重威胁施工人员生命。岩爆问题是目前全球岩石力学以及岩石地下工程领域重点亟需攻克的问题之一。
2.2涌水问题
涌水是指围岩空隙中的地表水水源、地下水(岩溶水水源、裂隙水水源、孔隙水水源),因压力作用使其涌出。涌水是目前我国隧道工程施工中常见的地质灾害之一,同时也是隧道工程施工过程中发生概率最高的地质灾害,对我国隧道工程施工造成较大的影响。例如,我国京广铁路大瑶山隧道,工程建设过程中遇到了大规模的喀斯特发育地段以及大断层破碎地带,使得隧道掘进过程中出现大量的含泥沙的涌水,同时因涌水携带大量的泥沙,导致岩体发生塌方,给工程项目顺利推进带来了较大的困难。根据涌水状态的不同,隧道涌水分为股状涌水、帘幕式涌水、线状涌水(线流)、渗水、干燥五类。涌水对隧道工程产生多方面的影响,如地下水向隧道宣泄、大量携带泥沙的地表水,使得地表水位迅速下降;在冲蚀、真空吸蚀、自重应力的作用下,造成地面裂缝、地面陷穴或地面塌陷,这一现象会导致地面裂缝、地面陷穴或地面塌陷。隧道开挖揭开了与地表溶洞相通的隐伏溶洞和地表水和地下水相通的断层,使地表水渗涌入隧道切断了水源,降低了利用水的水位,这一现象会导致地表水干枯严重,影响生活、生产,使得滨海地带海水侵入隧道。还有,地下水通过流砂层或胶结层的长石砂岩、断层破碎带、充填泥化黏土的大溶洞等时携带大量泥沙向隧道宣泄,造成淤积,这一现象会导致隧道被泥沙淤积或被泥石流淹没。
2.3塌方问题
塌方是隧道工程施工过程中较为常见的地质灾害之一,塌方事故的发生给隧道工程施工带来较大的困难,不仅延误工期,还需要增加大量的成本。隧道开挖过程中,引起塌方的因素主要有自然因素(包括地下水变化、受力状态、地质状态等)以及人为因素(包括不当的施工作业方法、不合适的设计等)。不良地质及水文地质条件,其原因体现:(1)薄层岩体的小曲褶、错动发育地段或隧道穿过断层及其破碎带;在泥质充填物过多地段或软弱结构面发育;通过各种堆积体。(2)水是造成塌方的重要原因之一。(3)隧道穿越地层覆盖过薄地段。隧道设计考虑不周,其原因体现:(1)缺乏详细的地质及水文地质资料,引起施工指导或施工方案的失误;(2)隧道选定位置时,地质调查不细,未能作详细的分析,或未能查明可能坍方的因素,没有绕开可以绕避的不良地质地段。施工方法和措施不当,其原因体现:(1)对危石检查不重视、不及时,处理危石措施不当,引起岩层坍塌。(2)围岩爆破用药量过多,因震动引起坍塌。(3)新奥法施工的隧道,没有按规定进行量测,或信息反馈不及时,决策失误、措施不力。(4)喷锚支护不及时,喷射混凝土的质量、厚度不符合要求。(5)地质条件发生变化,没有及时改变施工方法。(6)施工方法与地质条件不相适应。(7)工序间距安排不当。(8)地层暴露过久,引起围岩松动、风化、导致塌方。(9)施工支护不及时,支撑架立不合要求。(10)抽换不当“先拆后支”。
3隧道施工地质灾害的防治措施
3.1岩爆灾害防治措施
岩爆的基本处理原则是“先防后治”。事先采取有效的防治岩爆的措施,能够有效降低发生的概率,降低岩爆带来的危害。对重点部位加强管理,先进行预处理再进行施工,从而保证隧道工程的顺利推进。目前,我国项目上常用的预防岩爆措施如下:(1)施工前释放部分能量措施,例如打应力释放孔、超前小导坑掘进法、超前钻孔预爆法、松动爆破法等措施,能够有效将原有的应力进行释放。(2)加强人工及机械找顶。(3)开挖爆破后,采用高压水对围岩进行软化处理,从而降低岩爆的强度。(4)利用光面爆破,避免应力集中,对爆破药量进行严格的控制,从而降低其对围岩稳定性的影响。
3.2涌水灾害防治措施
隧道施工过程中涌水问题的防治主要遵循“预防为主、疏堵结合、注重保护环境”的原则,防治过程中主要采用井点降水、坑道排水、超前专控排水、开挖后补注浆堵水、超前围岩预注浆堵水等措施。其中井点降水和超前钻孔排水是最为常用的两种方式。施工人员应在隧道工程施工前对现场的暗河、溶洞、岩层淤泥情况进行详细的勘察,全面掌握,并制定科学的方式进行处理。施工人员应该根据施工现场情况,采取合理的堵水或者排水措施防治涌水。同时,需要对隧道进行动态监测,监测隧道涌水情况,建立健全预警机制,对重点部位进行防范。
3.3塌方灾害防治措施
塌方是隧道工程施工过程中较为常见的灾害。对塌方灾害预防而言,施工人员需要在施工前,对施工区域地质特性、地质结构等方面进行详细的勘察,收集有关方面的数据资料。根据隧道施工区域的地质资料进行施工方案的制定,判断隧道掘进过程中容易塌方的部位,同时制定相应的预防措施以及应急预案,降低塌方事故发生概率,保证隧道工程施工的顺利进行。另外,在掘进过程中根据现场实际情况合理选用锚杆支护或导管注浆技术,对隧道围岩进行加固处理,从而提高围岩稳定性。
关键字:隧道工程分类隧道工程防水工艺质量控制
近年来,隧道漏水事故时有发生。2005年,广州珠江隧道出现史上第二次重大漏水事故。漏水事故引起的交通瘫痪给行车车辆造成重大影响。严重的促使车辆轮胎打滑,发生交通事故造成伤亡。作为隧道工程防水施工技术操作人员,笔者不禁深思:如何做到隧道质量过硬和安全无患?当然,隧道工程,就其施工工程本身而言是复杂的。在定义上,隧道是指修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道;为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道;为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。尤其定义而知,隧道是因地制宜的交通策略,由于受地质、气象环境、居民分布等一系列主、客观条件的制约。隧道施工并不可能完全保证是万无一失的。在所有隧道工程的难题中,隧道及地下工程渗漏水是长期以来困扰专家们的一个顽固性问题,也是当前地下工程建筑中突出的质量顽疾和亟待解决的问课题。我国铁路部工务部有数据统计:我国至2008年底,我国公路隧道总数已达1782座,总长度704公里,严重渗漏水隧道有490座,占总座数的28.4%,我国现在有铁路隧道6876座,总长度为3670公里,严重漏水的隧道2100座,占总座数约30%。同时,我国北京、上海和广州的城市地下铁道中,渗漏水情况也已在30%左右。在地下工程较发达的日本,据调查渗漏水也达到40%以上。由此可见,隧道及地下工程渗漏水的情况十分严重。这些数据也都表明我国隧道建设所存在的问题。在探讨隧道防水工艺之前,笔者将首先分析隧道漏水的原因影响因素以及所带来的危害。随着城市基础建设的发展,地下工程建设项目在各大城市日趋增多,但混凝土结构的抗裂防水问题一直是困扰地下工程的难题之一。
隧道漏水的危害程度也不尽相同,笔者通过工作经验总结而来以下几种危害。
1、隧道工程漏水,一方面会使隧道周围的土壤坍塌,形成空洞,危及输水隧道的结构安全。另一方面很大程度上会溶失钢筋混凝土内部存在的氢氧化钙,并使混凝土的PH值变小,这样一来便容易导致混凝土结构中的钢筋因此而发生锈蚀,氢氧化钙ph值还关系着结构混凝土的碱骨料的化学反应程度,从专业知识的角度来讲,也就是说ph的值变小,会加快其反应。强烈的反应加速混凝土的使用寿命,更甚者在正常的使用年限中,也会危害到隧道工程的结构安全,缩短了工程的使用年限。在经济和人身安全上,隧道防水必须得到十足的重视;
2、隧道工程渗漏水,会危害相关工作人员和交通过往人员。在这里以一个例子证明其危害性。如果工作人员长期在潮湿的隧道环境中工作或生活容易发生氡污染,因为在混凝土和很多建筑材料中的氡在潮湿环境下会受到腐蚀危害从而影响到人们的身体健康乃至丧失劳动能力;更明显的危害,隧道漏水轻度而讲,会淋湿路面,使路面积水或结冰。影响司机行驶安全。重则会是交通秩序紊乱,出现连串交通事故,引发火灾,爆炸等重大事故。
3、隧道工程渗漏,为缓和漏水状况,工程队须常年采用机械排水和使用抽湿机或用吸湿剂除湿,再者会使输水量流失,提高输水成本。凡此种种均会造成能耗损失,成本飙升。这样而言,不利于其在市场竞争日趋激烈的隧道工程领域占据有利的优势。
4、在运营期间,地下水常从混凝土衬砌的施工缝、变形缝、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道中,造成洞内通讯、供电、照明等设备处于潮湿环境而发生锈蚀,使隧道公共设施失去其功能。
这些危害说明隧道防水意义重大。在这里,笔者从材料选择、建筑设计方案、工程施工以及质量检测管理这四个方面论述如何进行防水工程的优化。
1,在材料选择方面要选择经过工程实践证明的成熟产品。尤其是其质量、规格和物理性能应符合国家建筑材料标准以及建筑法律规范的规定要求,另外,选定的初步材料要进行复测检验,多次质量检测后才能确定材料。
2,建筑设计方案方面,在考察岩层,地下水,周边建筑环境的实先下进行设计方案的制作。设计师和勘测人员应进行多方沟通、综合各方意见再决定设计方案。尤其应该注意的是洞室的地面标高应略高于洞口外的地面标高,以便组织有效的排水系统。对于防水薄弱部位,如变形缝、穿墙管、沟坑等等应从建筑布置上为加强防水措施创造条件。同时也要考虑可能变化的土壤结构、地下水系统,从长远的角度高瞻远瞩,达到隧道防水的万无一失。
关键词:公路桥梁;涵洞隧道;技术应用
0.引言
公路桥梁涵洞隧道工程的施工中,会涉及到诸多的应用技术,对这些技术科学的使用,保障工程施工的质量就显得比较重要。工程中,涵洞和公路桥梁的作用是相同的,在施工中就要能从细节出发,在施工技术的应用方面加强重视,通过强化公路桥梁涵洞隧道的施工技术应用研究,对实际工程施工就有着积极意义。
1.公路桥梁涵洞隧道工程施工病害控制和注意事项
1.1公路桥梁涵洞隧道工程施工病害控制
公路桥梁涵洞隧道工程的施工中,会受到诸多层面的因素影响,在施工中存在诸多的质量问题,对此就要能结合实际的病害质量问题,加以针对性的解决。在对公路桥梁涵洞隧道的结构设计过程中,要结合水文资料进行详细的计算,对涵洞的宣泄能力要加强,使得洪水的排泄正常进行。实际的工程施工设计过程中,在结构设计方面还存在着诸多的问题,结构设计没有满足实际的应用标准[1]。在结构设计中,就要按照经验对孔径和形式进行选择,在纵向连接构造方面得以充分重视,不能产生锚口以及沉陷。可通过钢筋混凝土板代替浆砌块石。结合基础抗滑动力作为控制数据,采用简易有效的铺砌方法进行防护。公路桥梁涵洞隧道工程病害控制方面中,对新材料和工艺的应用是比较重要的。可通过耐磨以及抗压橡胶填塞管节接口的缝隙,对缝隙的密实度要能对保证。这是对工程施工中的裂缝病害控制的重要方法。或者是采用涂玻璃纤维布防水层和钢纤维混凝土保护层这些新材料加以应用,在对这一方法的应用下延伸性能比较好,也有着良好的防水性,对裂缝质量病害也能得到有效控制。
1.2公路桥梁涵洞隧道工程施工注意事项
公路桥梁涵洞隧道工程的施工过程中,要充分注重几个重要的事项,在对工程施工的设计方案审查方面要加强重视。具体的工程施工中,都要能够和设计方案相结合,保障施工技术手段和设计方案的需求能得到紧密的结合,保障设计方案的有效落实,在对设计方案的审查工作方面要加强重视。设计方案要和实际的施工状况紧密结合,能充分了解设计方案落实中的一些阻碍因素,针对性的进行解决,保障施工技术的应用效率。公路桥梁涵洞隧道工程施工中,对施工人员的审查工作要得以落实,施工中对各种施工技术手段的应用要加强[2]。在施工人员的审查控制等层面强化实施,保障施工技术人员的施工技术和实际工程的施工要求相契合,对施工技术手段的应用可靠性要能保证。在施工人员的入场方面加强资质审查的力度,对施工人员的高素质以及能力要能保证,避免存在不合格得人员进入到工程施工场地当中。另外,公路桥梁涵洞隧道的工程施工过程中,在施工质量验收等工作环节要加强重视。为能有效保障施工技术的良好应用,发挥其积极作用,就要在施工后的质量验收工作层面加强重视,对技术应用的效果能及时了解,发现质量问题及时的汇报以及解决,避免造成严重的问题影响。
2.公路桥梁涵洞隧道工程施工技术应用方法
第一,公路桥梁涵洞隧道测量放线技术应用。公路桥梁涵洞隧道工程的施工中,会应用到诸多的技术,其中测量放线技术就是比较基础性的应用技术。公路桥梁涵洞隧道工程的施工中,保障前期测量放线的准确性,对施工质量才能得以保证。测量放线技术的应用,不只是要选择合理测量设备加以应用,其中有全站仪和自动安平水准仪等测量设备仪器,在具体的测量放线工作中,选择合适的技术加以应用,保障测量放线的准确性,把握好放线的要点内容,只有在这些基础层面得到了加强,才能真正有助于工程施工的质量保障。第二,公路桥梁涵洞隧道钢筋绑扎处理技术应用。实际的工程施工过程中,对钢筋材料的应用是较为关键的,这也是施工的重点内容。钢筋材料的应用要进行绑扎处理,对钢筋材料的选择也是比较重要的,保障钢筋材料的性能,可通过相应的试验检测来保障钢筋材料的质量。钢筋的绑扎处理过程中,需要进行焊接,这就需要专业人员进行操作,对焊接的环境有效控制,最大化的降低对钢筋焊接的缺陷几率[3]。在对钢筋绑扎的整体结构得到了有效提高后,就能进行下一步的实施。第三,公路桥梁涵洞隧道基础施工技术应用。公路桥梁涵洞隧道工程的具体施工当中,在基础施工技术的应用方面是比较重要的,这也是对整个工程质量有着直接影响的环节。所以在这一施工中,就要充分重视基础的稳定性。在基础施工中所涉及到的应用技术比较多,在基础结构的开挖方面是施工要点,要保证开挖和实际设计的要求能紧密结合,对开挖的准确性和可靠性得意保证。施工中也要能在地基的结构方面充分重视其承载力,保障基础的安全稳定性能满足实际的工程施工需要。第四,公路桥梁涵洞隧道混凝土施工技术应用。公路桥梁涵洞隧道工程的施工过程中,对混凝土施工技术的应用是比较关键的,这也是工程施工中必要的应用技术。在混凝土施工中,对混凝土材料的质量控制,以及施工工序的控制等要充分重视,加强质量的审查力度。在对混凝土的浇筑施工方面,注重浇筑的连续性,避免对工程的结构安全稳定造成影响。混凝土施工的养护处理方面也要充分重视,对混凝土施工的养护周期合理控制,避免出现混凝土裂缝质量问题。第五,公路桥梁涵洞隧道模板施工技术应用。具体工程施工当中,在模板施工技术的应用层面也比较重要,要结合模板的材料加以处理,对其稳定性效果要能得意呈现。在模板施工技术中对脚手架和定型钢模的实际应用要加强重视,做好质量审查的工作,对模板的材料和规格尺寸的把握要严格。在模板的安装应用施工中,可通过合理技术手段实施,如模板吊车吊装,在施工中对精确性要保证,如此就能提高模板施工的质量水平。公路桥梁涵洞隧道工程施工案例:某公路桥梁涵洞隧道工程施工中项目起点与某大道平交,终点桩号ZK15+886.095。全长约1.8km。设有圆管涵88m/4道、箱涵117m/2道、圆管涵倒虹吸62m/1道钢筋混凝土箱涵,本箱涵为过水涵;洞与线路交角90°,涵洞墙身长69m,每隔7—10m设一道沉降缝,进出口形式均为一字进出口。洞身净高3m。洞口采用C30混凝土,洞身垫层采用碎石垫层,洞身采用C30混凝土,基础采用C20混凝土。洞口一字墙采用M7.5浆砌片石砌筑。如在进行混凝土的基础施工过程中,采用商混凝土加以应用,用罐车进行运输,并在途中不断的搅动。在混凝土的浇筑中插入振动器振捣密实。在混凝土的强度达到了2.5MPa之后进行拆模。通过混凝土的基础科学施工方法的应用,就能保障施工的质量。
3.结语
综上所述,公路桥梁涵洞隧道的工程施工过程中,采用科学的方法加以应用,对每个施工环节的质量控制加强重视,就能提高工程施工的效率。通过加强对公路桥梁涵洞隧道工程的理论研究,希望能对实际的工程施工有一定启示作用,从而促进实际施工质量的提升。
参考文献
[1]赵庆湖.浅谈高速公路隧道施工技术要求[J].江西建材.2015(19)
[2]周金邦.高速公路瓦斯隧道的施工技术探析[J].交通建设与管理.2015(06)
关键词:隧道程 卓越工程师计划 课程整合 实践学分 工程职业道德
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)06(b)-0000-00
1 引言
国家卓越工程师教育培养计划(下文简称卓越计划)是为贯彻党十七大所提出的“走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署”,为落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》而实施的高等教育重大计划[1]。卓越计划的实施可促进促进工程教育改革和创新,提高我国工程教育人才培养质量。
作为国家卓越计划的第二批试点院校,重庆交通大学土木建筑学院以2012级隧道与轨道工程两个班为试点班级,采用卓越计划培养模式的教学大纲。根据试点班级的教学效果,再对教学大纲进行修订并进一步在其他专业推广。《隧道工程》是隧道与轨道工程专业的主干专业课程,要求学生同时具有理论知识和现场工程实践经验,这刚好符合了卓越工程师的培养理念。因此基于“卓越工程师计划”的培养模式和培养方案,对《隧道工程》课程进行改革十分必要。
2 《隧道工程》课程的现状和不足
《隧道工程》的教学目的是使学生掌握有关山岭隧道的勘察、构造、结构设计原理、结构计算、施工、监测、通风、照明的基本知识,对山岭隧道有比较全面、深入的了解,从而具备从事隧道工程施工和管理的基本知识,具有解决复杂围岩中隧道设计的能力。
按照传统的培养方案,隧道与轨道工程专业的学生在大三下学期进行《隧道工程》(48学时理论,共3学分)的学习,在大四上学期进行《隧道结构电算》(24学时理论+16学时上机教学,共2学分)和《隧道通风与运营设施》(32学时理论教学,共2学分)。通过以上3门课程的学习,可以使学生系统的掌握隧道勘查、设计、施工和运营整个生命周期的理论基础和工程特点,但该培养模式有以下两方面的不足:
(1)在《隧道工程》课程中,已经简略的介绍了有限元的基本原理和隧道通风设计和施工措施,而《隧道结构电算》对有限元的基本原理和软件计算、《隧道通风与运营设施》对通风原理、设计和运营管理又进行了细化讲授。这3门课程的教学内容有一定的重复、时间搭接不连贯。
(2)传统的《隧道工程》课堂授课在现场实践之前进行,虽然老师们花费了很大的精力搜集了大量的现场图片和少量的施工录像,但这对于整个隧道施工的生命过程而言显得很单薄,并不能满足学生对现场的求知欲和现场真实感。传统的隧道现场实习安排在毕业实习中,此时课堂授课已经结束近1年。学生在现场实践过程中往往会感慨:“原来是这样啊”!实践教学确实会加深学生对隧道理论学习的认识,但却因为时间安排的原因,无法提高《隧道工程》课堂授课的效果。
3 基于“卓越工程师计划”的《隧道工程》课程改革
3.1 相似课程的整合
针对目前《隧道工程》与其他课程的内容有重复的问题,依据卓越工程师培养计划的指导思想,制定新的课程大纲,将《隧道工程》、《隧道结构电算》、《隧道通风与运营设施》三门课程进行打通讲授。通过改革后《隧道工程》,不仅能使学生从整体上掌握公路隧道的勘察、设计理论,而且可掌握隧道结构设计的电算软件,做到理论基础与软件操作的统一;同时可对隧道的防排水、照明、通风的设计和运营管理有系统的认识。并通过与之匹配的课程设计,使学生掌握隧道勘察、设计、施工和管理的整个过程。
整合后的《隧道工程》充分利用了每个课时,授课内容层层递进,使学生全面掌握的隧道设计理论和软件设计操作实践。同时,在电算软件学习过程中,发挥三维数值仿真软件模型立体化、结果形象化的优势,建立和演示隧道结构-围岩相互作用的数值模型,不仅可辅助学生对知识点的理论,还可激发学生的科研激情。
3.2 课堂授课与隧道现场实践的结合
针对课堂授课与隧道现场实践时间安排不相匹配的问题,在《隧道工程》课程中专门设置0.5学分的现场实践要求。利用合作企业所提供的隧道设计、施工现场基地,在工程现场搭建教学平台。改变隧道现场时间的时间,做到课堂理论学习与现场实践学习的同步推进。此外,扩展现场实践的途径,可充分发挥多媒体的优势,通过录制隧道勘查、施工、运营期间的录像,生动、贴近实际的讲授书本理论知识。通过隧道现场的实践,学生可充分体会到隧道线路选择、地质超前预报的重要性,直观的建立隧道设计与施工的转化关系,在理解中学习,避免陷入死记硬背的误区。
3.3 工程职业道德教育
近期频出的隧道施工事故,已经引起了广大教育者的重视和警醒,目前的隧道工程教学忽视了对学生工程道德的教育。学校中的土木专业学生是工程中的卓越工程师,将承担起建设国家重大工程项目、推动工程技术进步的重任。有技术而无道德的工程师,是最大的潜在隐患。为了国家工程建设的未来,必须将对学生的工程道德教育引入本科课堂。结合已建或者在建工程的事故案例,引导学生分析工程出现问题的原因,同时加强学生的技能教育和道德教育。
4 结语
依据国家“卓越工程师培养”的思路,结果本校《隧道工程》的特点,通过对课程内容、教学手段的改革,实现多角度、多层次的课程讲授,必定会达到更好的教学效果。辅以工程职业道德教育,培养培养技术过硬、职业道德高尚的卓越工程师,为国家的建设添砖加瓦。
参考文献
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[4] 宋玉香,贾晓云,刘勇. 强化科研 提升隧道工程教学品质[J]. 高等建筑教育,2010,19(4):96-98.
【关键词】公路隧道;工程病害;措施
本文首先讲解了公路隧道工程一些常见的质量问题,分析了公路隧道工程质量控制的关键性问题,只有认真做好质量控制工作,工程施工才能不断提高质量,才能有效防止安全事故的发生。施工单位要认识到工程监理工作的重要性,要求监理人员应该对工作负责,要深入施工现场管理具体施工,检查施工项目的质量情况,检查施工人员是否依据操作规范进行,检查施工设计方案是否优化,才能使公路隧道工程顺利施工。
一、公路隧道工程常见的病害及原因
1、常见的病害
公路隧道存在二种:一种是岩石隧道,一种是土质隧道,其中岩石隧道存在的主要问题是受围岩应力的作用,隧道结构会产生变形,土质隧道容易出现的问题是土质条件,操作不当可能会出现严重的裂缝,二种隧道都存在一定的安全问题。假如施工现场的土质松软,那么地基就有可能发生沉降现象。笔者在调查中得到,公路隧道工程在质量方面容易出现的问题有六种,二次衬砌侵入设计轮廓线、渗水、衬砌厚度达不到要求、衬砌后面有空洞、衬砌开裂、施工缝错台太大等。
2、公路隧道出现病害的原因
第一,设计方面。公路隧道在施工前,首先要设计施工方案,要求设计人员必须具备较高的设计水平,有的设计人员年龄较小,工作经验不够,不能保证设计水平,因此设计方案存在一定的安全隐患。在设计前要勘察地质条件,要求设计人员深入施工现场判断地质情况,假如判断不准确,那么在实际施工过程中就可能出现塌方。在设计前要勘察地质情况,要使隧道围岩和施工方案相适应,设计人员一定要认真阅读地质资料,及时调整设计参数,利用高强支护技术,严格防止出现塌方。在设计公路隧道时,要使隧道与周围的环境相适应,根据工程具体施工情况,还需利用专业的公式进行计算,才能使结构具有一定的受力能力。很多公路隧道工程结构过于简单、受力不均衡等,因此会出现质量问题,假如围岩的应力较大,隧道就容易出现变形。
第二,施工管理方面。在公路隧道工程施工过程中,施工单位的管理人员要认真对待管理工作,要依据严格的规范进行施工,施工人员要以设计方案为标准开展操作。很多公路隧道工程出现质量问题都和施工单位的管理水平有关,在衬砌过程中,管理工作不到位。有的施工单位模板台车不能有效固定,施工放样存在较大误差等,那么隧道则会偏位现象严重,会产生施工缝错台,导致衬砌的早期强度不达标,非常容易出现裂缝。在衬砌过程中,有的混凝土配比不依据配方进行,导致强度不达标,在进行振捣时,振捣不实,则会使混凝土的强度受到影响,极易产生一定数量的蜂窝,形成衬砌不均匀的问题。
在公路隧道工程中,施工单位没有认真对待放排水,有的施工单位因为防水板质量不达标,存在一定的缺点,很多钢筋露在外面,这非常容易出现锈蚀现象,不认真连接排水管,导致管道经常发生堵塞,不利于正常排水,导致隧道内存在一定数量的渗漏水病害。在出现塌方现象后,有的施工单位不及时处理,不填补衬砌后面的空洞,在欠挖后不进行及时的修整,因此衬砌受力达不到实际要求。在施工过程中,有的施工单位随意更改设计参数,不利于正常支护的进行。存在这些现状的主要因素是有的施工人员为了节省材料,这同时也表明施工单位对此没有进行认真管理,管理力度较小,不能及时处理与制止违规操作行为,导致质量控制水平较为低下。
二、公路隧道工程质量控制措施分析
对于上述公路隧道工程出现的质量问题,需要采取相应的措施,如加强地址勘察,改进隧道施工工艺和方法,不断提高工程技术和质量,引入新的技术和设备,从而不断提高公路隧道施工质量。
1、加强地质勘察
为了使公路隧道工程施工质量不受影响,施工单位的工作人员要认真勘察地质,一定要做好前期地质勘察工作,要认真研究隧道的地质条件,一旦出现不良地质,要采取措施进行绕避,隧道线路选择要具有一定的合理性,工作人员在此过程中要阅读大量的地质资料信息。在施工过程中,工作人员还需认真研究地质,在开挖过程中,要准确记录地质信息和量测数据,要根据实际情况科学修改设计方案,使支护收到较好效果,保证施工的正常进行。只有认真对待地质勘察,才能不断提高工程施工质量,如果遇到地质条件复杂的地段,则需首先做好加固和强化。再有,钻爆人员需及时提供前方地质情况的信息,有利于及时修改施工方案,保证施工的顺利进行。
2、改进施工方法和工艺
在实际施工过程中,施工单位要选择最好的钻爆设备,如全自动或半自动的液压钻孔台车、二次衬砌采用泵送混凝土以及整体式模板台车施工,这些设备都可以保护施工质量。假如隧道施工过程中得不到量测信息,那么则会出现围岩松弛,由于塑性区出现扩展则不利于衬砌的进行。施工单位要依据新奥法,认真对待初期支护工作。有机结合围岩和支护,必须依靠围岩进行承载,利用支护才能保证加固和围岩的稳定。总之,需要根据技术的不断提升,引入新兴技术,从而提高施工质量和水平。
3、采用新技术
当前,我们在检测完工的公路隧道时,全部应用地质雷达等最先进的检测方法,在工程竣工时有效保障了工程质量。但在二次衬砌施工前,探测初期支护情况,及时处理那些初期支护厚度不达标、背后存在空洞、回填不密实等问题,则会有效提高隧道施工质量。为了综合评价隧道衬砌结构情况,不但要利用地质雷达进行探测,而且还应用超声回弹综合测强等无损检测手段,检测衬砌工作完成的隧道强度,可以有效保证衬砌工程质量。
4、加强公路隧道检查
对公路隧道进行检查是防治病害的有效手段之一,是掌握隧道状况,以随时掌握隧道安全状况和功能是否健康运行。通过对收集的数据进行分析和整理,可以为隧道的养护和维修提供有效的数据支持,以防患于未然,确保隧道的安全畅通。公路隧道的检查可以分为日常检查,定期检查和特别检查及专项检查,通过这些方面的、详细的检查,为确保公路隧道的安全畅通提供有效保障。在做好检查的同时也需要对检查资料进行必要的保管及数据处理,以更好的做好安全保障工作。
三、结论
总之,为了保证公路隧道工程施工质量,施工人员一定要认真对待质量控制工作,在施工前首先进行地质勘察,要掌握施工现场的地质构造,针对施工前遇到的各种问题及时制订应对措施,认真治理病害,提高管理水平,严格管理施工现场,做好施工的科学、有序开展和运行。施工单位要具备完善的管理方案,制订完善的规章制度,对施工人员存在违规操作行为的要给予一定的处罚。工作监理人员要认真监督工程的施工过程,防止施工单位出现偷工减料的现象,一旦出现质量问题或安全隐患,则马上告知施工单位返工,这样才能不断提高公路隧道工程施工质量。
参考文献:
[1]唐前松,韩伟威,陈S.高速公路隧道施工安全管理水平多级可拓评价研究[J].公路与汽运.2014(06)