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摘要:高速公路隧道工程是一个繁琐且复杂的工程,在实际施工过程中,存在着许多需要注意的地方,本文分析了高速公路隧道施工工艺以及注意事项。
关键词:高速;隧道;施工;技术
一、前言
社会主义建设的不断深入,现代社会已步入一个高速发展的阶段,而促进发展的交通通道也必须跟上时代发展的脚步。现阶段,高速公路作为交通通道的重要组成部分,正发挥着越来越大的作用,因此公路工程的建设也拉入道可持续化发展的轨道上来,施工单位意识到环境保护的重要性,为了减少大填大埋,隧道施工的普及率也越来越高。
二、主要工序施工技术
1、初期支护施工
超前小导管施工:
(1)制管:超前小导管系用外径为50mm,壁厚为5mm 热轧无缝钢管加工成长500cm。将钢管一端加热锻成锥头,另一端焊上钢箍,留400mm作为止浆段,然后沿管壁四周钻四排注浆孔,各排孔位互相错开,间距150mm,孔径8mm。
(2)钻孔:按设计环向间距以紧靠开挖面的钢支撑为支点先定出孔眼的位置,按10。外插角从钢支撑外侧钻孔,孔深500cm,小导管纵向间距:中导320cm,左、右洞250cm。
(3)安装导管注浆:成孔后用高压风清孔,安装小导管后用牛角泵压注30号水泥浆,注浆压力为0.7MPa—1.0Mpa,达到压力时持续15 分钟停止注浆。
2、系统锚杆施工
一般隧道采用的的锚杆有两种:中导洞和进出口成洞面临时支护用22mm 螺纹钢砂浆锚杆,左、右洞用25mm 中空注浆锚杆。锚杆按设计长度加丝口长,下料后用套丝机套出12cm 长螺纹。在初喷砼后用红漆按设计间距梅花形布置,点出锚杆孔位。用风动凿岩机垂直岩面钻孔。成孔后用高压风清除孔内碴屑,砂浆锚杆在注浆后插入锚杆,安装垫板、螺栓;中空锚杆是安装锚杆后注浆,注浆压力为0.5—1.0Mpa,终压为2.0—2.5Mpa。砂浆锚杆注30 号水泥砂浆,中空锚杆压注30 号水泥浆。锚杆安装后三天内不准敲击锚杆头,也不准悬挂重物。
3、钢拱架施工
(1)现场制作1:1 胎模平台一套,并放设1:1 钢模试拼大样。
(2)截割下料,将切割好的型钢放在1:1 胎模上,固定后用乙炔焰加热达到一定深度后,均速起动胎模千斤顶,将型钢压制成型。
(3)各单元的接头板有两种型式:钢拱架与中隔墙的连接是在连接单元的一端焊上A3 钢板,与预埋在中隔墙的钢板双面焊接,各单元之间的连接采用U 型钢之间一定长度的搭接并用连接件压紧。
(4)将加工好的各单元构件放在大样台上试拼,轮廓误差不大于3cm,钢拱架平放时,平面翘曲应小于+2cm。
(5)用经纬仪和水准仪准确量测型钢拱架,在隧道法线方向的位置与高程,用红油漆准确标注拱顶、拱脚和边墙等控制点位置,设置足够的定位锚杆。
(6)对超挖较大部位,用浆砌片石镶补,拱或墙脚有虚碴或不稳定时,清除松碴,用砼填平,再用槽钢沿纵向铺设,确保钢拱架脚稳固。
4、洞身开挖。
这个工序包括中导洞和左右洞的开挖。在成洞前,也就是支护完成以后,我们就可以按照中导洞开挖轮廓线来进行挖槽。中导洞的开挖过程要循环进尺,尺度大概维持在0.5m~1.2m 之间。而当中导洞开挖成型以后,我们需要进行中线和水平检查,只有符合设计要求了以后才能够进行后续的施工工作。紧接着我们要进行的工作是初喷5cm 厚的20 号素砼。而对于左右洞而言,要等到中墙砼达到设计强度的70%以后才能对左右洞进行开挖,并且采取两台阶分布平行进行开挖,包括整个拱部要一并进行挖掘。同时应该注意的是,左右洞的开挖过程中,不易操之过急,每一次开挖的深度不应该大于1 米,同样应该是先从左洞进行挖掘施工,挖好以后再按照右洞原来的开挖面落后左洞十米的位置来进行并且控制右洞的施工挖掘。
5、隧道的排水处理
在隧道施工的过程中,可能会有涌入隧道的地下水和施工中产生的废水,这就要求我们进行及时的排水工作。在一般的情况下,我们会在隧道的出口和进入之间修葺一个1.54%的上坡。如果隧道的进口方向的施工是反坡施工,用这样的一种施工方法时,排水可以采取在开挖的地段挖一个水坑,使得水都汇集在这个坑中,然后再用抽水机把水抽出来。如果隧道的出口方向是顺坡施工,这个时候排水就显得容易很多,我们只要利用自然的坡度连接所料管直接应用虹吸的现象把水引到洞外就可以了。
6、裂缝治理
(1)细微裂缝。隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝,这种裂缝是稳定的,一般可自愈,不会影响结构的使用和耐久性。从美观考虑,可先清洗干净裂缝表面,然后涂刷环氧树脂浆液二至三遍,最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面,使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。
(2)贯通性裂缝。贯通性裂缝的危害较大,必须采取有效的治理方法。沿裂缝方向凿成宽5 cm、深3 cm的V形槽,在槽内骑缝每隔0. 5m 钻一孔,孔深为衬砌厚度的1 /2或2 /3,一般不少于15 cm,并不得穿透衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘,在孔内插入<10 的压浆管,利用环氧树脂水泥砂浆锚固,用灰刀将砂浆压实抹光。环氧树脂砂浆配比,环氧树脂:水泥:细砂:乙二胺:二丁酯= 1:1. 6:3. 2:0. 1:0. 12,其中乙二胺是固化剂,二丁酯是稀释剂。待环氧树脂砂浆有一定的强度后,以0. 15 ~012MPa压力压入水泥- 水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在0. 2MPa 压力下压水检查压浆效果。裂缝表面用刮抹料和调色料处理。
三、高速公路隧道施工质量控制要点
1、对一些科学性不完善的建筑方法进行改善
(1)先拱后墙法。先拱后墙的方法过去常用于地质不良、断层破碎带的施工中,与当时较低的支护水平有密切关系。如今支护水平大大提高,原先的半断面开挖与先拱后墙的方法应该被抛弃,继而采用台阶法施工,这种施工法无论从防水水平和结构安全方面均较以前有明显提高。改进与摒弃旧的不好的建筑方法,创建符合新技术的最新设计。
(2)施工设备、工艺不足。由于高速公路隧道的长度和地理位置,施工单位并未投入足够资源进行妥善管理。有些隧道开挖光爆效果不理想,采用人工浇筑,衬砌未按照规范进行施工,以至于二次衬砌及衬砌背后有大量空洞形成,留下了质量隐患。对以后的通车防水造成了很大影响,进而导致事故的发生。所以,高速公路的隧道建设不应论长短,论地方,应该选择有能力、有责任心的负责人承包,采用成熟完善的施工工艺。这是确保施工工程的首要条件。
2、进行全程工程质量管理方案
通过采取全方位的监管,将工程事故发生的可能性消灭在源头,加大检查力度,进行全方位监督。现场召开观摩会,选取优秀工程作为样板,大力推广先进的施工经验从而发挥出典范的作用。一旦出现质量相关事故,要狠抓狠打、严肃处理,并进行现场分析,总结教训避免再犯。还要建立举报制度,鼓励所有参与建设人员,发现工程中的质量问题或者其他方面存在的问题及时举报,经查实后进行奖励,以便能够让所有参建人员做到关心工程质量,从而有效提高工程的质量。
3、施工单位的质量保证措施
施工单位严格遵循质量控制规范进行质量管理,力争在投入和控制方面提高质量。作业队以上的人员需成立一个能够全面监管的小组,控制所有程序有组织进行,配备专职质检人员,从组织上保证工程质量。在施工过程中,还需成立专门针对特殊地质情况的小组,以便遇到特殊类型地质时可事前预报。挖掘过程中配备幾名有经验的地质专家轮流值班。
结论
目前在我国越来越的高速公路被修建而成,高速公路中的隧道工程的施工在目前来讲还属于一个比较难的项目,而且其挖掘起来也比较复杂,所以这就要求我们在施工的过程中更应该多多总结经验,尽量规避一些容易出现的问题。当然,随着我国隧道挖掘技术的不断攀升,更多的优秀学者一定会研究出更为先进和科学的隧道工程施工的技术。
参考文献:
[1]杨雨达.公路隧道施工要点的掌握与控制[J].科技信息,2009.10.
[2]贾宝林.论高速公路隧道工程施工技术探讨[J].科技创新导报,2011,(27).
关键词:高速;隧道;施工;技术
一、前言
社会主义建设的不断深入,现代社会已步入一个高速发展的阶段,而促进发展的交通通道也必须跟上时代发展的脚步。现阶段,高速公路作为交通通道的重要组成部分,正发挥着越来越大的作用,因此公路工程的建设也拉入道可持续化发展的轨道上来,施工单位意识到环境保护的重要性,为了减少大填大埋,隧道施工的普及率也越来越高。
二、主要工序施工技术
1、初期支护施工
超前小导管施工:
(1)制管:超前小导管系用外径为50mm,壁厚为5mm 热轧无缝钢管加工成长500cm。将钢管一端加热锻成锥头,另一端焊上钢箍,留400mm作为止浆段,然后沿管壁四周钻四排注浆孔,各排孔位互相错开,间距150mm,孔径8mm。
(2)钻孔:按设计环向间距以紧靠开挖面的钢支撑为支点先定出孔眼的位置,按10。外插角从钢支撑外侧钻孔,孔深500cm,小导管纵向间距:中导320cm,左、右洞250cm。
(3)安装导管注浆:成孔后用高压风清孔,安装小导管后用牛角泵压注30号水泥浆,注浆压力为0.7MPa—1.0Mpa,达到压力时持续15 分钟停止注浆。
2、系统锚杆施工
一般隧道采用的的锚杆有两种:中导洞和进出口成洞面临时支护用22mm 螺纹钢砂浆锚杆,左、右洞用25mm 中空注浆锚杆。锚杆按设计长度加丝口长,下料后用套丝机套出12cm 长螺纹。在初喷砼后用红漆按设计间距梅花形布置,点出锚杆孔位。用风动凿岩机垂直岩面钻孔。成孔后用高压风清除孔内碴屑,砂浆锚杆在注浆后插入锚杆,安装垫板、螺栓;中空锚杆是安装锚杆后注浆,注浆压力为0.5—1.0Mpa,终压为2.0—2.5Mpa。砂浆锚杆注30 号水泥砂浆,中空锚杆压注30 号水泥浆。锚杆安装后三天内不准敲击锚杆头,也不准悬挂重物。
3、钢拱架施工
(1)现场制作1:1 胎模平台一套,并放设1:1 钢模试拼大样。
(2)截割下料,将切割好的型钢放在1:1 胎模上,固定后用乙炔焰加热达到一定深度后,均速起动胎模千斤顶,将型钢压制成型。
(3)各单元的接头板有两种型式:钢拱架与中隔墙的连接是在连接单元的一端焊上A3 钢板,与预埋在中隔墙的钢板双面焊接,各单元之间的连接采用U 型钢之间一定长度的搭接并用连接件压紧。
(4)将加工好的各单元构件放在大样台上试拼,轮廓误差不大于3cm,钢拱架平放时,平面翘曲应小于+2cm。
(5)用经纬仪和水准仪准确量测型钢拱架,在隧道法线方向的位置与高程,用红油漆准确标注拱顶、拱脚和边墙等控制点位置,设置足够的定位锚杆。
(6)对超挖较大部位,用浆砌片石镶补,拱或墙脚有虚碴或不稳定时,清除松碴,用砼填平,再用槽钢沿纵向铺设,确保钢拱架脚稳固。
4、洞身开挖。
这个工序包括中导洞和左右洞的开挖。在成洞前,也就是支护完成以后,我们就可以按照中导洞开挖轮廓线来进行挖槽。中导洞的开挖过程要循环进尺,尺度大概维持在0.5m~1.2m 之间。而当中导洞开挖成型以后,我们需要进行中线和水平检查,只有符合设计要求了以后才能够进行后续的施工工作。紧接着我们要进行的工作是初喷5cm 厚的20 号素砼。而对于左右洞而言,要等到中墙砼达到设计强度的70%以后才能对左右洞进行开挖,并且采取两台阶分布平行进行开挖,包括整个拱部要一并进行挖掘。同时应该注意的是,左右洞的开挖过程中,不易操之过急,每一次开挖的深度不应该大于1 米,同样应该是先从左洞进行挖掘施工,挖好以后再按照右洞原来的开挖面落后左洞十米的位置来进行并且控制右洞的施工挖掘。
5、隧道的排水处理
在隧道施工的过程中,可能会有涌入隧道的地下水和施工中产生的废水,这就要求我们进行及时的排水工作。在一般的情况下,我们会在隧道的出口和进入之间修葺一个1.54%的上坡。如果隧道的进口方向的施工是反坡施工,用这样的一种施工方法时,排水可以采取在开挖的地段挖一个水坑,使得水都汇集在这个坑中,然后再用抽水机把水抽出来。如果隧道的出口方向是顺坡施工,这个时候排水就显得容易很多,我们只要利用自然的坡度连接所料管直接应用虹吸的现象把水引到洞外就可以了。
6、裂缝治理
(1)细微裂缝。隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝,这种裂缝是稳定的,一般可自愈,不会影响结构的使用和耐久性。从美观考虑,可先清洗干净裂缝表面,然后涂刷环氧树脂浆液二至三遍,最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面,使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。
(2)贯通性裂缝。贯通性裂缝的危害较大,必须采取有效的治理方法。沿裂缝方向凿成宽5 cm、深3 cm的V形槽,在槽内骑缝每隔0. 5m 钻一孔,孔深为衬砌厚度的1 /2或2 /3,一般不少于15 cm,并不得穿透衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘,在孔内插入<10 的压浆管,利用环氧树脂水泥砂浆锚固,用灰刀将砂浆压实抹光。环氧树脂砂浆配比,环氧树脂:水泥:细砂:乙二胺:二丁酯= 1:1. 6:3. 2:0. 1:0. 12,其中乙二胺是固化剂,二丁酯是稀释剂。待环氧树脂砂浆有一定的强度后,以0. 15 ~012MPa压力压入水泥- 水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在0. 2MPa 压力下压水检查压浆效果。裂缝表面用刮抹料和调色料处理。
三、高速公路隧道施工质量控制要点
1、对一些科学性不完善的建筑方法进行改善
(1)先拱后墙法。先拱后墙的方法过去常用于地质不良、断层破碎带的施工中,与当时较低的支护水平有密切关系。如今支护水平大大提高,原先的半断面开挖与先拱后墙的方法应该被抛弃,继而采用台阶法施工,这种施工法无论从防水水平和结构安全方面均较以前有明显提高。改进与摒弃旧的不好的建筑方法,创建符合新技术的最新设计。
(2)施工设备、工艺不足。由于高速公路隧道的长度和地理位置,施工单位并未投入足够资源进行妥善管理。有些隧道开挖光爆效果不理想,采用人工浇筑,衬砌未按照规范进行施工,以至于二次衬砌及衬砌背后有大量空洞形成,留下了质量隐患。对以后的通车防水造成了很大影响,进而导致事故的发生。所以,高速公路的隧道建设不应论长短,论地方,应该选择有能力、有责任心的负责人承包,采用成熟完善的施工工艺。这是确保施工工程的首要条件。
2、进行全程工程质量管理方案
通过采取全方位的监管,将工程事故发生的可能性消灭在源头,加大检查力度,进行全方位监督。现场召开观摩会,选取优秀工程作为样板,大力推广先进的施工经验从而发挥出典范的作用。一旦出现质量相关事故,要狠抓狠打、严肃处理,并进行现场分析,总结教训避免再犯。还要建立举报制度,鼓励所有参与建设人员,发现工程中的质量问题或者其他方面存在的问题及时举报,经查实后进行奖励,以便能够让所有参建人员做到关心工程质量,从而有效提高工程的质量。
3、施工单位的质量保证措施
施工单位严格遵循质量控制规范进行质量管理,力争在投入和控制方面提高质量。作业队以上的人员需成立一个能够全面监管的小组,控制所有程序有组织进行,配备专职质检人员,从组织上保证工程质量。在施工过程中,还需成立专门针对特殊地质情况的小组,以便遇到特殊类型地质时可事前预报。挖掘过程中配备幾名有经验的地质专家轮流值班。
结论
目前在我国越来越的高速公路被修建而成,高速公路中的隧道工程的施工在目前来讲还属于一个比较难的项目,而且其挖掘起来也比较复杂,所以这就要求我们在施工的过程中更应该多多总结经验,尽量规避一些容易出现的问题。当然,随着我国隧道挖掘技术的不断攀升,更多的优秀学者一定会研究出更为先进和科学的隧道工程施工的技术。
参考文献:
[1]杨雨达.公路隧道施工要点的掌握与控制[J].科技信息,2009.10.
[2]贾宝林.论高速公路隧道工程施工技术探讨[J].科技创新导报,2011,(27).