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【摘 要】 高速公路隧道有效缩短了行车的距离,并且提升了行车的效率以及安全性,有效促进了高速公路隧道管理就显得十分重要,基于此,本文论述了高速公路隧道施工防渗漏、通风、爆破施工技术,以及相关质量控制要点。
【关键词】 高速公路;隧道施工;控制要点
引言:
高速公路隧道项目施工管理复杂,施工环境复杂多变,因此施工安全管理和质量控制就显得尤为重要,这就要求项目部和监理单位进行安全管理和质量管控时应该从项目的整体出发,全面协调各工作环节的配合能力,保证隧道工程的安全和高质量施工。
1、高速公路隧道施工的特点
分析高速公路隧道施工具有以下几个特点:
1.1、地质条件复杂
由于高速公路隧道一般都是穿山隧道,在施工当中会遇到许多复杂的地质条件,并且很难掌握准确的地质情况,无法预见地下水、泥石流、溶洞、瓦斯等不良的地质情况,给施工带来不小的困难。
1.2、风险大
由于无法预见许多不良的情况,加深了施工的难度,容易在施工中出现塌方,造成严重的安全事故。
1.3、隐蔽工程多
由于高速隧道属于地下工程,很难摸清隧洞中的具体情况,只能一步一步地施工。于是就出现了许多难以被发现的隐蔽工序,给工程质量造成了严重的损害。
1.4、时效性明显
在高速公路隧道施工当中,围岩经常会发生各种变化,水文地质条件也十分复杂,所以,在开挖之后,就需要立即对其进行处理。
1.5、施工条件恶劣
由于高速公路隧道施工一般都处于狭小的施工空间,再加上施工的工序多,需要交叉作业,增加了施工的难度。另外,隧道施工是处在一个半封闭的空间,空气流通性差,对工人的身体造成了危害。
2、高速公路隧道施工技术分析
2.1、隧道通风技术分析
20世纪80年代以前,特长隧道多为半横向式和全横向式通风。20世纪80年代以后,欧洲仍以半横向式和全横向式为主,亚洲则全为纵向式通风。半横向式和全横向式通风需单独预留通风风道,相比纵向式通风而言,其所需隧道断面面积大,从而增加隧道开挖量,进而导致隧道造价高,特长隧道尤为严重。因此,鉴于隧道经济性和交通事业的可持续发展,目前特长隧道首选纵向式通风方式。隧道通风设计首先需计算隧道所需通风量,前文提到特长隧道需风量大,经相关计算,单纯采取纵向式通风,隧道内风速往往将达到十几米每秒。在风速影响下隧道内的灰尘、纸屑将被吹向空中,影响驾驶人员视觉效果。若风速再大点,行人将无法在隧道内行走,阻碍相关人员对隧道内相关设施的运营和维护。另外,《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)也明确要求单向交通隧道设计风速不宜大于10m/s。因此必须在满足隧道所需通风量的前提下,减小隧道内风速。
2.1.1、纵向式通风
纵向式通风即利用风机产生的气流将隧道内有害气体和烟雾吹向隧道出洞口,与此同时产生的高速气流将使大气压强小于周边大气压强,形成负压区,使得高压区的气流向低压区处流动,从而加速隧道内气流的流动,最终综合形成沿隧道纵向上的气体流动,达到通风目的。原理如图1所示。
图1 纵向式通风
2.1.2、横向式通风
横向式通风如图2所示,新鲜空气经送风道从隧道一侧进入隧道内部,与隧道内有害气体和烟雾混合后,从隧道另一侧进入排风道,最终由风机将其排出隧道,保证隧道内良好的行车环境。
图2 横向式通风
2.2、隧道渗水处理技术
2.2.1、裂缝处治措施
比如说某隧道工程的在施工之中的裂缝如下图3所示。
图3 某隧道工程裂缝分布示意图
首先,对于宽度在0.5mm以下的裂缝,选择表面封闭法。选择衬砌裂缝表面,涂刷修补砂浆,将裂缝封闭,避免钢筋混凝土再次被腐蚀。但是在处治过程中,需要使用钢丝清理裂缝附近,将衬砌混凝土显露后,对其表面进行打毛,再使用高压风吹干净后才可以涂刷修补砂浆。其次,宽度在0.5mm以上的裂缝,选择低压注浆法。将灌缝胶低压处理后充填并粘贴裂缝。
2.2.2、排水措施
应用合适的开槽埋管法,通过排水管把渗漏水与衬砌体水排出隧道。工人应该根据钻孔、清孔、安装暗管、将暗管引入纵向排水管以及封堵空隙的顺序埋入排水管;将渗水区设置为排水管区,并且选择隧道纵向两侧每相隔大约240cm距离位置设置两处排水管,该管的高度应该与地相距200cm以及450cm。在施工过程中,还需要以实际情况为出发点,适当调整排水管的间距与高度;使用风钻,保持往上倾斜大约10°的方向,并且对着衬砌混凝土钻成孔,成孔的深度应该保持为原来衬砌的厚度;应用风管将孔内的废渣完全清除,进而令管子可以被置入孔内,由此确保排水管不会进入大量废渣;工作人员把排水管置入孔内,并且保持排水管可以有效通过衬砌。
2.3、公路隧道施工爆破技术措施
影响公路隧道施工的原因一环扣一环,其中施工工艺质量是影响工程施工的关键性原因,工艺质量受开挖与初期防护及防排水质量的严重影响,而在这两个原因中,开挖质量是工艺质量最重要的影响因素,主要是因为钻爆质量的决定因素是开挖质量,在隧道施工质量中,钻爆质量又是造成隧道质量问题最关键的原因。预裂爆破技术是公路隧道施工采取的主要措施之一,该技术可应用于石方开挖作业。为了能在施工中取得有利于隧道顺利施工的开挖轮廓,应在主爆区爆破前先爆破出一条宽度适宜的贯穿裂缝,进而对爆破造成的岩体破坏进行有效控制,同时使爆破导致的振动波有所缓冲。
3、高速公路隧道施工控制要点
3.1、认真审核设计圖纸
不合格的图纸轻则会浪费工程时间,重则因疏漏进入施工状态,给工程造成重大的损失。因此管理人员一定要在施工前做好图纸的审核工作。对于存在问题的图纸一定要进行修改,然后才能进行使用。另外,在图纸审核中,对于施工的环境要进行综合的考虑,因为一些图纸本身是符合要求的,但对于现场的实际情况来讲,很难进行实际操作,因此还需要做相应的调整,确保工程的顺利开展。 3.2、加强工程监督
在高速公路隧道施工当中,影响施工质量的因素较多,包括施工技术、施工工艺、施工材料等各方面的因素。因此必须要加强工程监管,对影响较大方面的因素进行重点管理,如施工的原材料,对于那些易燃易爆、易损、易污染的原材料,在进行施工现场保管和材料运输工作中,要进行重点监督。又比如施工中的爆破工作,这是一项极度危险的工作,一旦操作失误将会不可避免造成人员的伤亡。因此在爆破时,要严格监督山体爆破部位以及爆破支护部位等重点部位。另外,还要制定出合理的监管制度,对于施工的各方进行细化管理,对各方面的质量问题进行针对性的监管。同时,可以引进一些先进的技术与设备,如互联网技术,把工程中一些难以解决的问题传送出去,让专业的管理咨询机构给出专门的解决方案,提高施工质量。
3.3、加强监控测量工作的组织实施
为了对施工中的各个环节、各道工序进行严格、系统、全面的监督和管理,隧道工程质量监理应制定一套质量监理程序来指导工程的施工和监理,以确保各项准备工作达到要求,超前处理遇到的各种复杂问题,使监理工作处于主动、事前状态。监控测量工作在新奥法进行隧道开挖过程中以及隧道的安全管理中都发挥至关重要的作用。需要对监控测量单位资质进行严格审查,避免因人情利益而外包给缺少相关资质的单位。监控测量仪器必须经过相关部门标定,积极应用先进的监测设备,淘汰老旧落后监测设备;加强检查工作,督促监控测量人员及时递交测量数据及分析报告,为施工部门及时修改作业设计及安全管理提供依据。
3.4、隧道施工安全保证措施
在进行隧道施工时要严格按照所设计的方案进行建造,所进行开挖的地面要平坦,并随施工进度安設锚喷支护,利用围岩的稳定性能来保障锚喷支护中的强度及厚度。在施工过程中,要根据所需要的规范原则进行施工,从而可以确保施工人员的安全。在施工之前,要对周围的地质情况进行充分的分析,并对其地质做出超前的预报措施,对一些不良地质地段,要对其加强防护和定时检测并提前预警,根据所检测的地质情况制定一套安全可靠的方案。开挖过程中,要随时对围岩变形进行测量,按照测量的数值进行分析,从而把所研究分析的结果上报给施工队,从而保证隧道开挖过程中的安全及质量。
4、结语
隧道是高速公路的咽喉部位,高质量的施工是公路安全畅通的必要条件。需要各个部门的工程技术人员要加强隧道建设质量意识,增强各环节的监管力度,积极实施质量标准化建设,为高质量、高标准的隧道建设提供保障。
参考文献:
[1]刘艳林.对高速公路隧道施工技术及控制要点的探讨[J].黑龙江科技信息,2014,01:235+260.
[2]吴锋涛.高速公路隧道施工的安全管理分析[J].江西建材,2014,03:160+165.
[3]郑俊杰,包德勇,龚彦峰,资谊.铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工控制技术研究[J].铁道工程学报,2006,08:80-84.
【关键词】 高速公路;隧道施工;控制要点
引言:
高速公路隧道项目施工管理复杂,施工环境复杂多变,因此施工安全管理和质量控制就显得尤为重要,这就要求项目部和监理单位进行安全管理和质量管控时应该从项目的整体出发,全面协调各工作环节的配合能力,保证隧道工程的安全和高质量施工。
1、高速公路隧道施工的特点
分析高速公路隧道施工具有以下几个特点:
1.1、地质条件复杂
由于高速公路隧道一般都是穿山隧道,在施工当中会遇到许多复杂的地质条件,并且很难掌握准确的地质情况,无法预见地下水、泥石流、溶洞、瓦斯等不良的地质情况,给施工带来不小的困难。
1.2、风险大
由于无法预见许多不良的情况,加深了施工的难度,容易在施工中出现塌方,造成严重的安全事故。
1.3、隐蔽工程多
由于高速隧道属于地下工程,很难摸清隧洞中的具体情况,只能一步一步地施工。于是就出现了许多难以被发现的隐蔽工序,给工程质量造成了严重的损害。
1.4、时效性明显
在高速公路隧道施工当中,围岩经常会发生各种变化,水文地质条件也十分复杂,所以,在开挖之后,就需要立即对其进行处理。
1.5、施工条件恶劣
由于高速公路隧道施工一般都处于狭小的施工空间,再加上施工的工序多,需要交叉作业,增加了施工的难度。另外,隧道施工是处在一个半封闭的空间,空气流通性差,对工人的身体造成了危害。
2、高速公路隧道施工技术分析
2.1、隧道通风技术分析
20世纪80年代以前,特长隧道多为半横向式和全横向式通风。20世纪80年代以后,欧洲仍以半横向式和全横向式为主,亚洲则全为纵向式通风。半横向式和全横向式通风需单独预留通风风道,相比纵向式通风而言,其所需隧道断面面积大,从而增加隧道开挖量,进而导致隧道造价高,特长隧道尤为严重。因此,鉴于隧道经济性和交通事业的可持续发展,目前特长隧道首选纵向式通风方式。隧道通风设计首先需计算隧道所需通风量,前文提到特长隧道需风量大,经相关计算,单纯采取纵向式通风,隧道内风速往往将达到十几米每秒。在风速影响下隧道内的灰尘、纸屑将被吹向空中,影响驾驶人员视觉效果。若风速再大点,行人将无法在隧道内行走,阻碍相关人员对隧道内相关设施的运营和维护。另外,《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)也明确要求单向交通隧道设计风速不宜大于10m/s。因此必须在满足隧道所需通风量的前提下,减小隧道内风速。
2.1.1、纵向式通风
纵向式通风即利用风机产生的气流将隧道内有害气体和烟雾吹向隧道出洞口,与此同时产生的高速气流将使大气压强小于周边大气压强,形成负压区,使得高压区的气流向低压区处流动,从而加速隧道内气流的流动,最终综合形成沿隧道纵向上的气体流动,达到通风目的。原理如图1所示。
图1 纵向式通风
2.1.2、横向式通风
横向式通风如图2所示,新鲜空气经送风道从隧道一侧进入隧道内部,与隧道内有害气体和烟雾混合后,从隧道另一侧进入排风道,最终由风机将其排出隧道,保证隧道内良好的行车环境。
图2 横向式通风
2.2、隧道渗水处理技术
2.2.1、裂缝处治措施
比如说某隧道工程的在施工之中的裂缝如下图3所示。
图3 某隧道工程裂缝分布示意图
首先,对于宽度在0.5mm以下的裂缝,选择表面封闭法。选择衬砌裂缝表面,涂刷修补砂浆,将裂缝封闭,避免钢筋混凝土再次被腐蚀。但是在处治过程中,需要使用钢丝清理裂缝附近,将衬砌混凝土显露后,对其表面进行打毛,再使用高压风吹干净后才可以涂刷修补砂浆。其次,宽度在0.5mm以上的裂缝,选择低压注浆法。将灌缝胶低压处理后充填并粘贴裂缝。
2.2.2、排水措施
应用合适的开槽埋管法,通过排水管把渗漏水与衬砌体水排出隧道。工人应该根据钻孔、清孔、安装暗管、将暗管引入纵向排水管以及封堵空隙的顺序埋入排水管;将渗水区设置为排水管区,并且选择隧道纵向两侧每相隔大约240cm距离位置设置两处排水管,该管的高度应该与地相距200cm以及450cm。在施工过程中,还需要以实际情况为出发点,适当调整排水管的间距与高度;使用风钻,保持往上倾斜大约10°的方向,并且对着衬砌混凝土钻成孔,成孔的深度应该保持为原来衬砌的厚度;应用风管将孔内的废渣完全清除,进而令管子可以被置入孔内,由此确保排水管不会进入大量废渣;工作人员把排水管置入孔内,并且保持排水管可以有效通过衬砌。
2.3、公路隧道施工爆破技术措施
影响公路隧道施工的原因一环扣一环,其中施工工艺质量是影响工程施工的关键性原因,工艺质量受开挖与初期防护及防排水质量的严重影响,而在这两个原因中,开挖质量是工艺质量最重要的影响因素,主要是因为钻爆质量的决定因素是开挖质量,在隧道施工质量中,钻爆质量又是造成隧道质量问题最关键的原因。预裂爆破技术是公路隧道施工采取的主要措施之一,该技术可应用于石方开挖作业。为了能在施工中取得有利于隧道顺利施工的开挖轮廓,应在主爆区爆破前先爆破出一条宽度适宜的贯穿裂缝,进而对爆破造成的岩体破坏进行有效控制,同时使爆破导致的振动波有所缓冲。
3、高速公路隧道施工控制要点
3.1、认真审核设计圖纸
不合格的图纸轻则会浪费工程时间,重则因疏漏进入施工状态,给工程造成重大的损失。因此管理人员一定要在施工前做好图纸的审核工作。对于存在问题的图纸一定要进行修改,然后才能进行使用。另外,在图纸审核中,对于施工的环境要进行综合的考虑,因为一些图纸本身是符合要求的,但对于现场的实际情况来讲,很难进行实际操作,因此还需要做相应的调整,确保工程的顺利开展。 3.2、加强工程监督
在高速公路隧道施工当中,影响施工质量的因素较多,包括施工技术、施工工艺、施工材料等各方面的因素。因此必须要加强工程监管,对影响较大方面的因素进行重点管理,如施工的原材料,对于那些易燃易爆、易损、易污染的原材料,在进行施工现场保管和材料运输工作中,要进行重点监督。又比如施工中的爆破工作,这是一项极度危险的工作,一旦操作失误将会不可避免造成人员的伤亡。因此在爆破时,要严格监督山体爆破部位以及爆破支护部位等重点部位。另外,还要制定出合理的监管制度,对于施工的各方进行细化管理,对各方面的质量问题进行针对性的监管。同时,可以引进一些先进的技术与设备,如互联网技术,把工程中一些难以解决的问题传送出去,让专业的管理咨询机构给出专门的解决方案,提高施工质量。
3.3、加强监控测量工作的组织实施
为了对施工中的各个环节、各道工序进行严格、系统、全面的监督和管理,隧道工程质量监理应制定一套质量监理程序来指导工程的施工和监理,以确保各项准备工作达到要求,超前处理遇到的各种复杂问题,使监理工作处于主动、事前状态。监控测量工作在新奥法进行隧道开挖过程中以及隧道的安全管理中都发挥至关重要的作用。需要对监控测量单位资质进行严格审查,避免因人情利益而外包给缺少相关资质的单位。监控测量仪器必须经过相关部门标定,积极应用先进的监测设备,淘汰老旧落后监测设备;加强检查工作,督促监控测量人员及时递交测量数据及分析报告,为施工部门及时修改作业设计及安全管理提供依据。
3.4、隧道施工安全保证措施
在进行隧道施工时要严格按照所设计的方案进行建造,所进行开挖的地面要平坦,并随施工进度安設锚喷支护,利用围岩的稳定性能来保障锚喷支护中的强度及厚度。在施工过程中,要根据所需要的规范原则进行施工,从而可以确保施工人员的安全。在施工之前,要对周围的地质情况进行充分的分析,并对其地质做出超前的预报措施,对一些不良地质地段,要对其加强防护和定时检测并提前预警,根据所检测的地质情况制定一套安全可靠的方案。开挖过程中,要随时对围岩变形进行测量,按照测量的数值进行分析,从而把所研究分析的结果上报给施工队,从而保证隧道开挖过程中的安全及质量。
4、结语
隧道是高速公路的咽喉部位,高质量的施工是公路安全畅通的必要条件。需要各个部门的工程技术人员要加强隧道建设质量意识,增强各环节的监管力度,积极实施质量标准化建设,为高质量、高标准的隧道建设提供保障。
参考文献:
[1]刘艳林.对高速公路隧道施工技术及控制要点的探讨[J].黑龙江科技信息,2014,01:235+260.
[2]吴锋涛.高速公路隧道施工的安全管理分析[J].江西建材,2014,03:160+165.
[3]郑俊杰,包德勇,龚彦峰,资谊.铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工控制技术研究[J].铁道工程学报,2006,08:80-84.