公路隧道工程施工范文
時間:2023-12-25 17:43:44
導語:如何才能寫好一篇公路隧道工程施工,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
Abstract: the tunnel structure is take cover engineering, and in the design process is hard to complete control engineering, hydrology geology condition, the objective factors can only exist in construction process to adopt targeted measures. In this paper, the highway tunnel project construction points are discussed.
Keywords: highway; Tunnel project; The construction; points
中圖分類號: X734 文獻標識碼:A 文章編號:
隧道工程往往因地質狀況復雜,如圍巖軟弱、 斷層多、 破碎帶、 夾泥帶、富水;或因施工方法不當;或因片面追求降低施工費用; 或因勘測、 設計估計不足等等,引發(fā)隧道施工質量問題。為確保隧道工程施工質量,總結經驗,吸取教訓, 加強施工管理,把握有關要點做到超前控制尤為重要。
一、公路隧道工程施工準備階段要點
此階段工作的重點是熟悉審查圖紙、 核查現(xiàn)場、 檢查工地實驗室及人、 機、 料準備情況、 審批總體及實施性施工組織設計、 控制測量等方面,總的目標是各項準備工作達到要求。
1、 根據(jù)地質鉆探資料審查圍巖分類,分析工程地質特征, 特別對巖層走向、 褶曲、 斷層、 地下水、 特殊土可能對施工造成的不良影響有充分的預估, 以書面形式提出問題,要求承包商有充分的處治措施。
2、 有針對性的對施工現(xiàn)場進行“十查”, 即地質、 氣象、 供水、 排水、 原材料、 動力供應、 運輸條件、 棄渣、 場地、 地物的核查和調查。監(jiān)理工程師必須心中有數(shù), 處于超前狀態(tài)督促、 指導承包商迅速落實。
3、 業(yè)主與承包商簽定合同后,監(jiān)理工程師就依據(jù)合同督促承包商按合同承諾的人員設備到位,開展臨建、控制測量等籌備工作。要求工地實驗室限期達到質監(jiān)站臨時資質審批的軟硬件要求,認可有相應資質的實驗檢測單位, 為早日備料、 開工奠定基礎。
4、承包商及時按合同規(guī)定的日期上報總體、 階段性進度計劃和實施性施工設計, 主要針對工期和時間安排的合理性、 施工準備的可靠性、 計劃目標與施工能力的適應性。對地形構造偏壓、 斷裂帶、 冰積層、 膨脹性圍巖施工要有具體措施;結合洞口實際地形地質條件決定是否采取噴錨支護、 排除危石、 增加或接長明洞、 卸載反壓、 地表預加固、 修筑排水設施等措施。
5、開工前監(jiān)理工程師對兩端反外控制點復測、 聯(lián)測,增設的所有基準點進行檢查并復測,每個洞口附近設不少于三個平面控制點和兩個水準點以及控制隧道中心線的方向樁。
二、公路隧道工程施工階段要點
1、隧洞開挖過程
(1)施工支護
首先要對不同類別的圍巖,應采用不同結構型式的施工支護。
(a)Ⅵ級圍巖可不支護,Ⅴ級圍巖支護時,宜采用局部噴混凝土或局部錨桿。 為防止巖爆和局部落石,可局部加栓鋼筋網。
(b)Ⅳ~Ⅲ級圍巖可采用錨桿、 錨桿掛網、 噴混凝土或錨噴聯(lián)合支護。 Ⅲ類圍巖必要時可加設鋼架。
(c)Ⅱ~Ⅰ級圍巖宜采用錨噴掛網的聯(lián)合支護形式,并可結合輔助施工方法進行施工支護。
(d)當?shù)刭|條件差,圍巖不穩(wěn)定時,可采用構件支撐。
隧道洞口位置選擇洞口位置選擇好壞,將直接影響隧道施工、 造價、 工期和運營安全。
(a)洞口部分在地質上通常是不穩(wěn)定的。 一般應設在山體穩(wěn)定,地質條件好,排水有利的地方。
(b)洞口不宜設在溝谷低洼處和匯水溝處,一般宜將洞口移到溝谷地質條件較好的一側有足夠寬度的山嘴處。
(c)當洞口處為懸崖陡壁時,根據(jù)地質情況采用貼壁或采用接長明洞的辦法,將洞口堆到坍方范圍以外3m~5m處,
(d)洞口地形平緩時,一般也應早進洞晚出洞。 這時洞口位置選擇余地較大,應結合洞外路塹、 填方、 棄渣場地、 工期等具體確定,以確保施工和運營安全。
(3) 洞身開挖
根據(jù)圍巖級別和設計要求并結合現(xiàn)場實際地質情況采用相應的開挖方法:洞口段采用臺階法預留核心土開挖、Ⅳ 級、V 級圍巖一般地段采用臺階法開挖 級圍巖地段采用全斷面法開挖當圍巖條件發(fā)生較大變化時, 應適當延長或縮短臺階長度和每循環(huán)進尺, 確保開挖 支護質量及施工安全。 a) V級圍巖, 采用臺階法預留核心土開挖施工 。b) Ⅳ 級圍巖, 采用上半斷面長臺階法施工。 c) Ⅲ級圍巖, 采用全斷面光面爆破開挖 全斷面光面爆破采用斜眼掏槽, 保證開挖斷面符合施工圖要求。
2、 防水
光面爆破是初期支護防水的基礎,它雖然不屬于防水施工系統(tǒng)的范疇,但與防水施工密切相關,光面爆破可保證防水層基面大體平整,同時保證防水層的松弛預留量做到合理控制,可避免防水層被刺破或拉裂。
防水工程貫穿公路隧道施工過程。從材料進場、 技術交底、 員工培訓;、 防水板場地選擇硬化、 防水板焊接或粘接移動、 防水層掛板臺車的設計、 安裝、 就位、 公路隧道光面爆破、 初期支護、 基面檢查處理、 掛防水板、 二次襯砌混凝土澆筑等工序都必須嚴格按技術規(guī)范施工,否則將會造成防水層的破裂,從而使公路隧道滲漏水。
3、 隧道排水
關于隧道襯砌外排水系統(tǒng), 《公路隧道設計規(guī)范》 (JTG 070-2004)作如下規(guī)定:(1)在襯砌兩側邊墻背后底部應設沿隧道的縱向排水盲管(溝),其孔徑不應小于80cm。 (2)沿襯砌背后環(huán)向應設置導水盲管,其縱向間距不應大于20m,遇水量較大時,環(huán)向盲管應加密。環(huán)向盲管、 豎向盲管的直徑不應小于50mm。 (3)環(huán)向盲管、 豎向盲管應與邊墻底部的縱向排水盲管(溝)連通;縱向排水盲管(溝)應與橫向導水管連通,以形成完整的縱橫向排水系統(tǒng)。
4、隧道施工通風
施工通風是使洞內作業(yè)面空氣達環(huán)境標準所采取的主要措施,洞內空氣質量的好壞, 直接關系到洞內施工人員的身心健康和洞內工程的施工進度。 目前對于短隧道采取的通風方式主要是壓入式通風, 對于長大隧道而言, 前期采用壓入式通風, 當隧道掘進至一定長度后, 將采用巷道式通風, 巷道式通風充分利用隧道, 通過將通風機安設于洞內, 并設置風門, 洞內空氣在左右線存在壓差的情況下形成排風系統(tǒng), 達到良好的通風功效和通風能力 巷道式通風布置示意圖見圖 1 。
圖1巷道式通風布置示意圖
5、竣工驗收階段
(1)評審已完工的分項工程與設計文件的符合程度,是否達到施工及驗收規(guī)范中所提出的質量要求。 (2)評定已完工的各分項工程質量等級,根據(jù)已分項工程竣工驗收辦法進行質量評定。( 3 ) 以單位工程為基礎,按部頒 《公路工程竣工驗收辦法》 進行質量評定。( 4 )依照合同規(guī)定對承包人在質保期的內維護,維修進行監(jiān)督工作。
隧道屬于地下工程, 施工中巖體變化較大, 雖然我們現(xiàn)在可以通過各種先進的科學手段對前方地質進行預判, 可是受各種因素影響, 施工難題也在不斷涌現(xiàn), 因此簡單的施工要點難以滿足實際施工需求, 還需要我們在施工中進行不斷的探索和研究
篇2
[關鍵詞]隧道工程;防水設施;施工技術
0引言
水因素是影響公路橋梁隧道正常施工的關鍵因素。在實際的施工過程中,地下水會使圍巖趨于不穩(wěn)定,增加了前期支護的困難。在后期公路橋梁隧道運行過程中,地下水會從變形縫、施工縫等裂隙中滲漏出來,導致隧道內積水,侵蝕隧道內的照明燈等設備,嚴重的甚至會影響行車安全,容易引發(fā)車禍。同時,如果地下水屬于侵蝕性或者容易產生結冰現(xiàn)象,會嚴重損害襯砌結構。但是,在實際施工中,地下水是肯定存在的,只有盡可能地減少其對工程的損害才能保證工程質量。因此,本文主要探討相關防水設施在公路橋梁隧道中的應用,望對同行有借鑒意義。
1隧道工程防水施工技術要求
當前,我國對隧道工程防水施工技術的要求是根據(jù)隧道的具體用途來進行規(guī)定的,我國現(xiàn)行的隧道技術要求規(guī)范有《鐵路隧道施工技術規(guī)范》以及《公路隧道施工技術規(guī)范》,除此之外,內容相對較為具體的是《地下工程防水技術規(guī)范》,其中的內容容易被施工人員熟練掌握。在《地下工程防水技術規(guī)范》中,防水等級有四級,同時企業(yè)對這4個等級劃分了具體的使用范圍。根據(jù)《地下工程防水技術規(guī)范》的要求,我國公路隧道防水施工要做到邊墻不漏水、排水溝不凍結、拱部不滲水、凍害地區(qū)襯砌背后不存在積水、路面不積水等要求。在設計人員及施工人員進行施工之前,要熟練掌握規(guī)范要求,從而提高隧道工程的防水質量。
2我國公路橋梁隧道防水施工現(xiàn)狀
隧道工程作為一項地下工程,其防水施工是相當重要的。很多施工單位都將其作為公路隧道施工的重點項目。在具體的施工過程中,施工團隊不僅要考慮施工卷材的選擇、施工工藝,還要考慮到防水設施的具體應用,同時還要考慮到防水施工管理、防水施工體系建立等。但是,當前我國大部分公路橋梁隧道工程的防水項目實施都不是很理想,就當前隧道防水工程發(fā)展情況來看,防水設施的應用相當重要。
3公路橋梁隧道工程防水施工中存在的問題
1)傳統(tǒng)的施工方法施工采取的是先拱后墻整體襯砌的方式。在實際的施工過程中,上導坑開挖的速度過快且上導坑與下導坑之間的距離較大,同時沒能及時封閉的話,在軟土地基層中,其修成不久,就會出現(xiàn)端部下沉。端部下沉會因為導坑的開挖而擴大,導致拱頂沿著施工縫產生裂縫,拉斷止水帶,進而產生滲水、漏水的現(xiàn)象。
2)縱向施工縫在施工中留置于拱圈及邊墻之間,在填塞馬口時,舊混凝土表面未做鑿毛處理,使新舊混凝土不能牢固黏結。在填塞混凝土的同時,使止水帶變形失去作用。由于馬口填塞混凝土為高強度等級抗?jié)B混凝土,在凝固過程中,收縮較大,止水帶與混凝土結合欠密實造成漏水。
3)如果襯砌混凝土外縱向盲溝管在實際施工過程中沒有包裹完好,就會導致堵塞,水流匯聚速度變慢。在安裝排水導管時,如果沒有掌握好其坡度的設置,也會導致地下水無法正常排出,進而產生滲水、漏水現(xiàn)象。
4公路橋梁隧道工程防水原則
當前,我國隧道工程人員為了減少水因素對隧道質量的影響,提出了防水止水的相關原則,即“排、堵、截相結合”,同時其將模筑混凝土襯砌當作隧道防水的主要措施。
1)所謂排水就是設立排水系統(tǒng),將堵塞水資源排出橋梁隧道,同時要結合具體的施工條件,因地制宜,選擇具體可行的施工方案,使其適宜當?shù)氐那闆r。另外,方案的制訂還要考慮到技術的可行性、成本的高低、適用效果的優(yōu)劣、環(huán)境保護等相關因素。而其中的“相結合”可以指具體施工與相關設計緊密結合,但是施工時最為核心的要素,設計要充分結合具體的施工條件,實行點面結合,從而使得大面積的滲水、漏水匯集為局部出水,然后進行科學合理的排水,盡可能在實際施工中做好水處理,減少水害對環(huán)境的破壞。
2)所謂堵水就是將襯砌混凝土結構作為堵水的第1層防水設施,其他相關的防水材料設置為第2層的防水設施,通過這種方式堵截地下水,使其不能進入公路橋梁隧道的防水措施。
3)所謂截水就是截留隧道的地下水及隧道外部的地表水,使其不能進入公路橋梁隧道的防水設施中。一般采用的截水方式都是設置截水的天溝。
5公路橋梁隧道工程施工防水設施應用
為了確保隧道內的行車安全及隧道的長久使用,應做好公路橋梁隧道的防水及支護工作。公路橋梁隧道支護的作用是防止隧道的圍巖發(fā)生變形并降低隧道的荷載力。當前,對于公路橋梁隧道的支護方式主要采用的都是錨噴支護的方式,在這種方式下,施工人員要格外注意錨桿的質量,保障其焊接的質量及強度等符合國家標準,防止在具體施工中發(fā)生斷裂現(xiàn)象。除此之外,施工人員還要嚴格檢查防水材料。公路橋梁隧道防水系統(tǒng)的作用是防止隧道出現(xiàn)滲水、漏水,進而使得橋梁隧道內部出現(xiàn)積水,導致隧道行車出現(xiàn)安全隱患。在設立隧道防水系統(tǒng)時,要保證管道的質量符合國家標準,尤其是安全管道時,要保證圍巖與軟管的安裝保持緊貼。施工完成之后,施工人員也要加強對施工防水系統(tǒng)的檢查,如果存在安全隱患,就要及時提出解決措施,做到合理妥善解決。
1)結構自防水措施
混凝土結構自防水發(fā)生作用的關鍵是要保證施工的混凝土的密度合理并控制混凝土使其不容易產生裂縫。因為一般的混凝土都容易產生裂縫,所以當前可以研究新型混凝土,如補償性收縮混凝土。所謂補償性收縮混凝土就是在普通水泥中混合很多外加劑,減少混凝土的開裂狀況,使其提高抗開裂的能力。另外,設計人員要對混凝土進行合理設計,并設計相關方案,確保混凝土的質量符合設計標準。
2)公路橋梁隧道防水層設施的鋪設
對于公路橋梁隧道防水層設施的鋪設主要包含以下幾個方面:①施工人員仔細測量混凝土的斷面,鑿除隧道還未開挖的地方,同時,要分層噴射混凝土表面;②施工人員要切斷、切除錨桿頭、鋼筋外漏部分,同時用水泥漿抹平其表面;③對襯砌背后設施進行合理排水,檢查排水溝、引水管及盲溝的連接緊密程度。另外,還要保障處于寒冷地區(qū)的排水設施具有良好的保溫性能。加強對公路橋梁隧道防水層的檢查。在鋪設完防水層后,要著重檢查防水層及其焊接的質量。檢查的主要方式為:用手將防水板托起,檢查防水板與噴射混凝土的貼合程度,同時還要檢查防水層的表面是否存在扎破、褶皺現(xiàn)象,從而保障防水層的整體質量。
3)隧道防水設施的初期支護處理
在完成初期支護之后,經常出現(xiàn)灰漿浮渣。這種情況下,如果直接鋪上防水板,就導致密實度不夠緊實??梢韵日移胶袼嗌皾{,清除表面的灰漿浮渣,磨平表面的突出物(防止其扎破防水層)。對于隧道初期支護轉彎處,必須先將陰陽角處理成圓弧,其中陽角的半徑要≥5cm,陰角的半徑要≥15cm,從而使得防水層有較好的結合面,在之后還要清理其表面,使其保持干凈整潔。
4)防水卷材設施的應用
防水卷材的質量及其具體鋪設影響著公路橋梁隧道防水層的質量。采購人員在采購防水卷材時,要仔細檢查其規(guī)格和材質,保證防水卷材的整體厚度一致,平鋪時也不會產生明顯的皺褶和隆起。在鋪設防水卷材時,需要在公路橋梁隧道的拱頂部位劃出中心線段,搭設板臺架,再對卷材進行鋪設,鋪設的方向是由拱頂向兩側進行鋪設,同時,其要保持鋪設平順,不能出現(xiàn)褶皺和空鼓,卷材的粘貼也要保證牢固可靠。對于卷材的結合部位,也要使其搭接合理牢固。防水卷材的鋪設一般都采用環(huán)向鋪設的方式,其寬度要≥100mm,短邊要>150mm,同時要錯開相鄰的兩幅卷材。當前,采用的防水大卷材大都是復合式的防水材料,而且施工時都會在支護后訂上水泥釘,不過這種方式會導致在二次襯砌時刺破防水卷材,進而使隧道出現(xiàn)滲水、漏水。所以,可以使用隱形釘鋪合的方法,即在支護后先掛上土工布,對其進行固定,再攝入水泥釘,之后在外層采用熱熔焊接技術對防水卷材進行鋪設,這種方式可以使得防水層密封成一個整體。
5)施工縫、變形縫、穿墻管處的防水措施
施工縫是公路橋梁隧道及防水工程的薄弱環(huán)節(jié),所以盡量要減少布置施工縫。如果一定要設置施工縫,一定要仔細施工,使得新混凝土與舊混凝土之間黏結密實;另外,還要著重加強施工縫處混凝土的搗固,使得混凝土密實貼合。施工縫設置時,盡量使用形式不同的企口縫,從而延長隧道滲水的路線,對于較為核心的部位,施工人員可以使用膨脹型止水帶對施工縫進行加固。變形縫、施工縫及穿墻管在隧道防水施工中是相當重要的部分,同時其也是產生滲水漏水的高發(fā)部位。因此,在對施工縫、變形縫及穿墻管進行施工時要著重注意防水工作。其中變形縫在設計時,要在模筑混凝土內側設置寬度為600mm的防水加強層,同時要采用聚氨酯密封膠進行結構密封,密封膠要認真設置,沿著變形縫進行環(huán)向涂抹,同時其不能出現(xiàn)密封膠斷點的現(xiàn)象。
6)防水層養(yǎng)護
防水層鋪設完畢后,還要加強對防水層的養(yǎng)護工作,這樣可以避免施工,尤其是二次襯砌中焊接鋼筋時破壞防水層。如果出現(xiàn)防水層破損,需要及時進行設計修補。隧道的仰拱部位應該鋪1層50mm厚細石混凝土保護防水層,同時可以鋪設跳板。在進行二次襯砌,澆筑混凝土過程中,要防止防水層的砂漿保護層與混凝土疏松的管架直接接觸,應在砂漿保護層上鋪設一些砂袋,減少對防水層的破壞。在實際的施工過程中,特別是對拱部基面進行處理時,要保護好邊墻的防水層,主要是為了防止浮渣進入其中。在二襯施工焊接鋼筋或擋頭板施工時,要遮擋住防水層,防止焊接過程中燒毀防水層。
7)二次襯砌抗?jié)B混凝土施工
二次襯砌抗?jié)B混凝土的施工在一定程度上是指公路橋梁隧道的防水排水系統(tǒng)進行完善,使其處于密封狀態(tài),進而形成其他相關材料與透水管結合使用的“多方引”的排水格局,從這個角度來說,施工人員要注意防水混凝土需要具有良好的密實度。
8)先進防水設施的應用
當前,傳統(tǒng)的施工技術存在價格高昂、施工周期長、施工質量偏低現(xiàn)象,而且很容易產生滲水漏水現(xiàn)象。通過運用先進的防水設施,可以減少公路橋梁隧道產生滲水現(xiàn)象。例如,在設計隧道時,采用錨噴的方式進行隧道支護,通過監(jiān)測控制圍巖變形,充分發(fā)揮圍巖自承能力的新奧法,這種先進的方式在一定程度上有效節(jié)省了資金投入,縮短了施工周期,同時其可以有效防水。如再噴混凝土,其是公路橋梁隧道的一部分,可以有效防止圍巖惡化,防止出現(xiàn)隧道坍塌現(xiàn)象,同時直接粘貼巖面,阻止裂隙中填充物的流失。另外,還要保持噴層表面的平整,這樣可以使得防水卷材發(fā)揮最大價值,將地下水排堵在隧道襯砌范圍以外。
9)暢通的排水通道設施的應用
公路橋梁隧道進行防水主要是要防止地下水大規(guī)模聚集到襯砌結構的周圍及基底部分。簡單來說,防水工程主要是以排水為主體,其排水過程為水從圍巖的裂隙流入盲溝中,然后流入泄水孔中,在經過排水溝流出隧道之外。其中盲溝主要是將大規(guī)模的地下水引導為局部集中的水資源,同時,在襯砌結構與圍巖之間形成過水通道,并使這些地下水源匯入泄水孔,防止堵塞,造成積水。
6具體案例
云南安楚高速公路大紅田隧道全長2700m,縱坡采用-2.182%的單向坡,隧道設計凈跨14.90m,凈高為7.5m的三心圓拱典墻斷面;設計采用新奧法施工,復合式襯砌,防水層設計為無紡布—PVC防水板。隧道沿線位于大紅田一帶山中,橫穿大龍?zhí)稊鄬?垂直穿過隧道),圍巖為板巖,白云質灰?guī)r,巖體破碎強烈,差異風化性強。中部為中厚層狀白云灰?guī)r,巖溶發(fā)育弱-強裂,為垂直懸掛式溶隙,洞內巖溶差異較大,地表可見溶蝕洼地及垂直溶隙巖溶漏斗,該巖層含水量強巖溶水,隧道掘進時將產生大量涌水,隨季節(jié)性變化大。針對這種地質情況,設計中采用了以“防、排”為主,“防、排、堵、截”相結合的綜合治理原則。復合式襯砌結構防水系統(tǒng)由初期支護、二次襯砌防水混凝土及二者之間敷設的防水層3部分組成。初期支護采用每隔5m左右(根據(jù)涌水量適當加密)沿巖面布設一環(huán)向排水管(見圖3),與拱腳設置縱向排水管相通,使初期支護背后的水通過縱向排水管排走,噴射混凝土要求均勻密實平整,無裂縫脫落,容鼓滲漏水現(xiàn)象;防水層由400g/m2的土工布及PVC-P1.5mm厚防水板組成,全封閉設置,并根據(jù)初期支護實際滲漏水狀況,在防水層背后設置Ω形彈簧排水管(見圖4)。防水層施工采用無釘鋪設工藝及嚴格的氣密性檢查以確保施工效果;二次襯砌采用防水混凝土,混凝土抗?jié)B等級>1.2MPa,以達到防水目的(見圖5)。施工縫采用遇水膨脹止水條,沉降縫、伸縮縫、變形縫采用橡膠止水帶。通過采取以上嚴格的設計及施工措施,大紅田隧道在地質條件很惡劣的情況下仍然取得了很好的防水效果。
7結語
公路橋梁隧道建筑工程在不斷地發(fā)展進步中,其數(shù)量也在不斷增加,這種情況促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。我國是一個地域廣闊、地質條件復雜的國家,因此為了完善我國的交通運輸體系,施工人員需要逐漸加強對公路橋梁隧道的研究,并不斷提高公路橋梁隧道的施工水平。但是近些年來,我國經常出現(xiàn)公路橋梁隧道安全事故,使得人民的關注重點逐漸轉移到公路橋梁隧道的質量問題上,而防水問題作為公路橋梁隧道質量的最大影響因素,其成為我國專家與學者研究的重點。因此,在當前公路橋梁隧道施工過程中,施工人員也在不斷地克服隧道滲水、漏水難題,以提高公路橋梁隧道的施工質量。
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篇3
關鍵詞:高速公路隧道;施工工藝;排水;施工工序
在我國高速公路的建設過程中,很多時候會遇到山地地形,這些地形與平原的高速公路建設有著較大的區(qū)別,如果全都根據(jù)山勢來建造,不僅會增加公路建設成本,而且還提高了公路的安全隱患。在條件允許的情況下會采取建造隧道的方法,從山體當中穿過,這樣即節(jié)省了修建成本,又使得公路的路程大幅度縮減,增加了人們使用的效率,因此隧道建設工程也成為了現(xiàn)代高速公路建設當中的重要組成
一、施工作業(yè)線的安排
隧道施工工程與普通高速公路的修建存在較大的差別,其對于施工作業(yè)線的要求極高。因為隧道施工的環(huán)境一般是山體內部或地下,因此其施工時需要根據(jù)周圍山體結構和土壤性質設計施工方案。我國目前所應用的高速公路隧道施工技術一般在開始時采用的是中導洞現(xiàn)行的方式,就是以中導洞為中心向周圍進行輔助設施的建設。通常中導洞在施工時,首先需要掘進大約45米的距離,不能太多,以免造成中導洞塌方。然后在中導洞內進行中墻的建設,要求其中墻材料的混凝土凝固強度超過65%。其次,在中墻施工完畢后,可以對中導洞的左側進行輔助施工,利用地質測繪儀器對周圍巖層的形變情況進行測量,了解山體內部的受力變化和分布,再對其進行加固,然后依次對右側進行二次模筑襯砌。如果在施工的過程中中導洞內的巖層如果不能夠支撐其重量發(fā)生了嚴重的形變,則需要先進行早期支護固定,利用加厚混凝土噴筑的方式對墻體進行加固,并在此基礎上對巖層應力變化進行測量,保證中導洞的穩(wěn)定性。需要注意的是,二次模筑襯砌在施工時,其間距應該控制在30米左右。這樣的施工作業(yè)線設計能夠有效提高各施工設備之間的配合力度,并且能夠滿足不同施工環(huán)境下的需求。
二、排水作業(yè)的安排
在隧道工程建設過程中,排水作業(yè)是整個工程當中的主要環(huán)節(jié)。山地環(huán)境的特殊性決定了在施工時必然需要面對隧道滲水的情況,如何有效將施工的廢水和山體地下水有效排出施工場所就成為了施工質量的整體保證。在實際施工過程中,一般均會在隧道的進出口附近建設坡道,其坡道長度分別占隧道總長度的1.5%左右。而在其施工過程中需要進行集水坑的施工,這一環(huán)節(jié)主要是將隧道內的水進行收集,方便排水作業(yè)的開展,可以在集水坑施工完畢后采用抽水機將坑內的水轉移出隧道。這種排水方法較容易實現(xiàn),只需要利用抽水機連接塑料水管即可完成,利用坡道所產生的重力增加排水效率,減小抽水機的工作負荷,降低成本。
三、風、水、電作業(yè)的安排
(一)供電系統(tǒng)的安排
在隧道的建設過程中,一般施工單位會與周圍的供電企業(yè)進行聯(lián)系,利用周圍供電網絡來為施工提供必要的電能。但是由于部分地區(qū)施工環(huán)境當中僅有生活用電網絡,而這一電網的電壓普遍偏低,無法滿足工程建設的需求,因此在隧道的進出口位置必須安裝變壓器,規(guī)格為315KVA,同時還要安裝220KV的發(fā)電機組,這樣就能夠保證在施工過程中獲得足夠的電壓。在一般情況下,施工過程中的照明設備電壓要求為220KV,而施工設備的電壓要求要達到380KV,這兩種電壓均超過人體承受的安全電壓。因此在施工過程中還應該保證用電安全性,必須在供電線路上安裝漏電保護裝置。
(二)通風系統(tǒng)的安排
由于隧道施工本身是在一個相對密閉的環(huán)境下進行施工,在隧道沒有打通之前,空氣在隧道內無法形成對流,導致隧道施工末端的空氣質量會持續(xù)下降,影響施工人員的人身安全。因此,必須在隧道施工口安裝大功率空氣壓縮機,其規(guī)格應該為10 到20 ,這樣才能夠保證施工過程中隧道內空氣的暢通,保證施工人員的呼吸。
(三)供水系統(tǒng)的安排
在隧道施工當中,除了排水系統(tǒng)以外,還必須安裝供水系統(tǒng)。供水系統(tǒng)一般是在隧道穹頂上方大約30米的位置進行建造,主要以蓄水池為主,要求其能夠儲存的水量在100立方米以上。供水管道要在進出口處右側的山腳進行鋪設,同時在山腳下建立蓄水池。這樣做能夠在轉移山上水源的同時完成儲存,方面施工過程中對水的使用。同時,檢驗人員還需要對水質進行化驗,保證水體的質量,因為水體當中雜志過多會導致混凝土凝結質量,在使用過程中會出現(xiàn)干燥不均勻、開裂等情況。
四、高速公路隧道施工的工序和工藝
(一)二次模筑襯砌
這一工序是在中導洞內建立中隔墻之后采取的加固步驟,利用外拉內定的模式對隧道內壁進行加固。在模板加固之后就需要每隔一段距離對模板進行澆筑,采用全部接觸澆筑的方式,保證澆筑部位的密閉性和穩(wěn)定性。對左右兩側洞的二次襯砌需要在墻體巖層的形變穩(wěn)定之后才能進行,因為施工時必須根據(jù)巖層的應力變化和分布數(shù)據(jù)對混凝土層進行設計,保證在后期使用過程中的穩(wěn)定性。
(二)早期支護
在這一施工步驟當中,采用的是超前小導管澆筑方式,利用外徑為50毫米,內徑為45毫米的導管進行加注。然后開始對導管進行注漿和鉆孔,其中鉆孔操作主要是按照環(huán)狀分布進行,各小孔之間的間距必須保持一種,并且與開挖面當中的鋼支撐部件緊密靠近。在鋼支撐架外側進行鉆孔,孔的深度一般應在5米左右,距離小導管的縱向間距為固定值。在混凝土澆筑的過程中,其灌注的壓力應保持在0.8MPa,當壓力足夠時才能進行澆筑,避免澆筑深度不足。
(三)洞身開挖
洞身開挖是在中導洞和左右兩側洞的基礎上按照中導洞的輪廓進行二次挖掘,在挖掘的過程中洞身的擴展尺寸應保持在1.2米左右,每側的挖掘深度要均勻進行。在洞身挖掘的過程中還需要對水平線和中線進行定時測量,保證挖掘后的洞身與中線始終保持一致。在洞身挖掘完畢后,要對墻體再次進行混凝土澆筑,此時要求混凝土的硬度應達到70%以上,增加隧道洞壁的制成力度,保證隧道整體的穩(wěn)定性。
結語:
高速公路隧道工程建設具有特殊性,其建設周期要比普通高速公路長,施工工藝更加負責。如何在施工過程中有效對山體巖層和地下水進行控制是施工質量保障的關鍵。同時,在施工時還必須保證電、風、水三類資源的合理供給,保證施工人員在隧道內的安全,避免出現(xiàn)損傷。
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篇4
關鍵詞:公路隧道工程 施工階段風險 評價指標體系 模糊層次評價模型
中圖分類號:F540.3 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2012)02-290-04
一、引言
本文對公路隧道工程施工階段質量風險的研究,在參考工程質量風險評價以及其他行業(yè)的風險評價研究的基礎上,將風險評價的基本理論應用于公路隧道工程質量風險評價,實現(xiàn)對公路隧道工程施工階段質量風險評價的研究與探討。本文對公路隧道工程施工階段風險評價進行全面研究,完善隧道施工質量風險管理體系,為從事隧道施工的單位和相關人員提供分析隧道施工階段質量風險的管理方法及應用程序具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。
二、公路隧道工程施工階段質量風險的構成與指標分析
公路隧道工程項目規(guī)模大、投資高、涉及面廣、技術密集,對社會、國民、經濟等要素都有著重大影響。公路隧道工程質量風險是將一般質量風險概念運用于隧道工程研究中的特例,是指隧道工程項目在設計、施工和竣工驗收等各個階段可能遭遇的質量風險。本文主要從人員的因素、物的因素、方法的因素、環(huán)境因素等四個方面對公路隧道工程項目施工階段存在的質量風險進行分析。
1.人的因素。人是指直接參與隧道工程施工的組織者、指揮者和操作者。人作為控制的對象,是避免產生失誤;作為控制動力,是充分調動人的積極性,發(fā)揮人的主導作用。人的因素影響主要包括人的技術水平、人的生理缺陷、人的心理行為以及人的錯誤行為等。而其中人的政治素質、業(yè)務素質和身體素質是影響質量的首要因素。故本文在總結人的指標歸納為兩個:隧道工程管理者的素質和操作者的素質。
2.物的因素。公路隧道工程作為實體工程,物的因素影響是必然的。本文主要討論物的因素主要包括材料(包括原材料、成品、半成品、構配件)和機械設備對公路隧道工程質量風險的影響。材料構成隧道工程實體的物質基礎,材料費約占隧道工程造價的60%,而且品種多,數(shù)量大,所以工程材料的質量對工程項目的質量有著重要的影響,因此對公路隧道工程材料的質量進行嚴格控制對提高隧道工程的質量具有重要的意義。
隧道工程施工中采用了大量的各種施工機械,加快了施工進度,也促使了隧道施工技術的不斷發(fā)展,而其中機械設備的選擇和利用率,是主要部分。故本文以機械設備選擇的合理性和機械設備的利用率作為其主要指標之一,來分析其對隧道工程質量風險的影響。
3.方法的因素。隧道工程所謂方法主要是指隧道工程項目的施工組織設計、施工方案、施工技術措施、施工工藝、檢測方法和措施等。所采取的“方法”是否得當,直接影響到工程項目的質量形成,特別是施工方案是否合理和正確,不僅影響到施工質量,還對施工的進度和費用產生重要影響。因此應結合工程項目的實際情況,從技術、組織、管理、經濟等方面進行全面分析,確保施工方案在技術上可行、經濟上合理,方法先進,操作簡便,既能保證工程項目質量,又能加快施工進度,降低成本。
4.環(huán)境的因素。影響隧道工程質量的環(huán)境因素較多,歸納起來有三個方面,即隧道工程技術環(huán)境、隧道工程管理環(huán)境和勞動環(huán)境。其中,隧道工程技術環(huán)境即隧道工程地質、地形地貌、水文地質、工程水文、氣象等;隧道工程管理環(huán)境主要包括質量管理體系、質量管理制度、工作制度、質量保證活動等;勞動環(huán)境包括勞動組合、施工工作面等。在工程項目施工中,環(huán)境因素是在不斷變化的,如施工過程中氣溫、溫度、降水、風力等。前一道工序為后一道工序提供了施工環(huán)境,施工現(xiàn)場的環(huán)境也是變化的。不斷變化的環(huán)境對隧道工程項目的質量就會產生不同程度的影響。因此,環(huán)境因素的控制,就是要通過合理確定施工方法,安排施工時間和交叉作業(yè)等,為施工活動創(chuàng)造有利于提高質量的環(huán)境。
三、公路隧道工程施工階段風險評價模型的構建
1.評價指標體系的建立。根據(jù)前面對公路隧道工程施工階段質量風險因素的分析,本文建立以下指標體系,如圖1所示。
2.模糊層次評價模型的建立。
(1)確定因素的層次。設因素集為U=(u1,u2,…,um),ui(i=1,2,…m)為第一層次(即最高層次)中第i個元素,它由第二層次中n個因素決定。即:
ui=(ui1,ui2,…,uin),(i=1,2,…m)
(2)建立權重集。運用AHP法分析每一層中各個指標的重要程度,分別給每一指標賦予相應的權重并進行歸一化處理。通過10名相關行業(yè)、有豐富經驗的專家對該項目各方案中的每個因素進行打分,并運用統(tǒng)計方法確定出各個不同因素最終的權值大小。如下表所示:
故歸一化后,一級指標權重分配為:
因素W(0.1186,0.0951,0.3265,0.4598)
同理,可以得出二級指標權重分配:
人的因素W1(0.6210,0.3790)
物的因素W2(0.5360,0.2694,0.1946)
方法的因素W3(0.5373,0.3743,0.0884)
環(huán)境的因素W4(0.4325,0.1779,0.3896)
(3)評價集建立。評價集就是評判者對評判對象可能作出的各種總的評價結果組成的集合。公路隧道工程項目施工階段風險程度的評價是一個模糊概念,是用經典數(shù)學無法解決的。本文將評價集劃分為五個等級,如下:
V=(v1,v2,v3,v4,v5)={低風險,輕低風險,中度風險,較高風險,高度風險}
(4)評價矩陣。用隸屬度分別描述各子因素相對于評判集V的隸屬程度,得出單因素模糊評判矩陣。
其中,r'ij表示第i個一級評價指標下的第1個二級指標隸屬于第j個評價等價程度,i為一級指標的數(shù)目,k為第i個一級指標下的二級指標的數(shù)目,n為評判集中評語的數(shù)目,r'ij的意義及求法如下:
首先由各位評價委員對每個被評價的子因素進行評定,然后通過統(tǒng)計整理的方法得到相對于子因素Vij的若干個評語:其中包括Vij1個u1級評語,Vij2個u2級評語,…以及Vijn個un級評語,則子因素層指標Vij隸屬于第uk級評語的程度即隸屬度為:
(5)模糊綜合評價運算。
一級模糊綜合評判:
二級模糊綜合評判:
式中,bk(k=1,2,…,p)表示評判對象按第一層次中所有因素評價時,第k個元素的隸屬度。B為模糊綜合評價的結果;W為模糊評價因素權重集合。
此為風險指標評價的最終結果,從中可以直觀地反映出某公路隧道工程施工階段所面臨的質量風險。
四、案例分析
1.工程概況。湖南省HT高速公路是國家高速公路網“7918網”規(guī)劃南北縱向線中的第7縱―包頭至茂名國家高速公路的重要組成部分,是湖南省“五縱七橫”高速公路網規(guī)劃中的第5縱。HT高速公路起自懷化市竹田西互通,與SH高速公路懷化連接線相接,并與包茂高速公路JH段相接,路線全長197.636Km。
本項目位于湖南省最偏遠的湘西南,項目區(qū)處于云貴高原向江南丘陵的過渡地帶――雪峰山之西麓,呈南高北低的總體地貌格局,地勢起伏明顯,高差較大,侵蝕、溶蝕構造地貌形成溝溪較發(fā)達。其隧道多處于板巖地區(qū),圍巖情況整體性較差,多為薄層結構,水系發(fā)育,圍巖遇水軟化易崩解,節(jié)理裂隙較發(fā)育,圍巖級別和原設計有多處不符,針對復雜的施工環(huán)境和技術難度,有三位專家參與施工階段風險因素的預測工作,分別是項目經理、風險分析專家和技術專家。
2.施工階段風險評價。根據(jù)前文評價指標體系的建立以及層次評價模型的構建,可以確定一級指標和二級指標的權重分配以及評價集的劃分。
用隸屬度分別描述各子因素相對于評判集V的隸屬程度,得出單因素模糊評判矩陣如下:
一級模糊綜合評判:
B1=W1°R1=(0.156,0.204,0.297,0.288,0.115)
B2=W2°R2=(0.259,0.2411,0.295,0.135,0.071)
B3=W3°R3=(0.184,0.165,0.256,0.25,0.145)
B4=W4°R4=(0.237,0.222,0.215,0.223,0.103)
二級模糊綜合評判,并做歸一化處理后為:
此為湖南省HT高速公路隧道工程施工階段質量風險指標評價的最終結果,得出HT高速公路隧道工程施工階段質量風險等級為較高風險。根據(jù)以上結果可以得出湖南省HT高速公路隧道工程施工階段質量風險分布餅狀圖:
3.風險評價結果分析及應對。根據(jù)以上對湖南省HT高速公路隧道工程施工階段質量風險進行評價,可以得出以下結論:
(1)在人員的因數(shù)、物的因素、方法的因數(shù)、環(huán)境的因素四個影響因素中,方法因素和環(huán)境因素所占的比重較大,為主要風險。為減少方法因素引起的質量風險,項目部應積極引進先進的技術(如提高掘進效率和光爆效果等)、采取正確的施工工序(例如:控制好掌子面掘進、下臺階掘進和二襯施工工序的調整以及鋼筋原材料的加工等工序調整工作)。對于環(huán)境因素引起的質量風險,項目部應該積極做好地質預報和監(jiān)控量測工作,及時掌握隧道施工中隧道的地質情況和隧道初支變形、沉降等,以其指導施工,以確保施工的安全與質量,同時建立良好的勞動保障以及質量安全控制制度,以此促使施工有條不紊地進行。
(2)在四大影響因素中,人員風險所占的比重次之,為較主要風險。為減少經濟風險,項目部應根據(jù)施工實際情況積極召開技術交流和技術交底會議以及多種形式的培訓工作等,提高項目部隧道工程施工管理水平和施工隊伍現(xiàn)場操作,從而使施工管理者的施工管理水平和施工操作者的操作水平得到提高,并且更好地與施工現(xiàn)場實際情況相結合,使施工隧道質量風險得到較好的控制。
(3)物的因素所占的比重最小,為次要風險。為控制這種因素對質量風險的影響,項目部保證機械使用的合理性與正確性,購置先進的設備,盡量避免設備閑置,以確保施工的效率,在實際操作中,重視技術交底工作,使機械的操作更加規(guī)范,保障隧道施工的順利進行。
五、結論
該評價模型具有可行性和易操作性等特點,通過以上建立的指標體系和模型,可以對某一公路隧道工程施工階段質量風險進行評價,從而得出隧道工程的質量風險水平。
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篇5
關鍵詞:高速公路;隧道;洞口工程;施工技術
受設計選線、地質、地形等的綜合影響,公路隧道的洞口位置往往位于溝谷一側或是山體一側,這就加大了洞口施工淺埋、偏壓等問題出現(xiàn)的概率,加大了施工的難度。在高速公路隧道洞口工程施工過程中,公路隧道的進、出洞施工最復雜,而這兩個部分也恰好是隧道施工最容易出現(xiàn)問題,最容易發(fā)生事故的地點。因此,提升高速公路隧道洞口工程施工技術,盡可能的減少洞口工程的土方開挖量,不僅節(jié)省了施工的成本,也最大程度的避免了山體邊仰坡失穩(wěn)的現(xiàn)象。
1概述高速公路隧道工程施工特點
第一,隱蔽性大。隧道工程與其他工程略有不同,因為工程結束之后,隧道的內部施工質量完全不可見,這也就給發(fā)現(xiàn)隧道施工問題帶來了困難,也就給隧道工程的安全使用埋下隱患。另外,如果初期施工涉及的支護噴砼、錨桿、鋼格柵、鋼拱架、環(huán)向水管、防水板、中心水管等的設計不科學,那么即便是發(fā)現(xiàn)了,想要采取措施及時的補救,也都非常的困難。第二,工序復雜。因為隧道空間相對狹窄,因此,鉆孔、裝藥、爆破、出渣、噴砼、錨桿等的落實工作難以有效開展。再加上水管開挖等施工存在工序交叉作業(yè),很多器械、設備需要共享,也極易導致工序制約現(xiàn)象的發(fā)生,影響施工的進展。第三,具備較強的循環(huán)性。在隧道施工的過程中,各項工序一直都處在周而復始的過程中,如:開挖、鉆眼、裝藥、爆破、通風、出渣;再如:初噴砼、鉆錨桿子L、安設錨桿、復噴砼等。這也就決定了高速公路隧道工程施工具備循環(huán)性。第四,易受地質條件影響。地質情況,如褶皺、斷層、節(jié)理等都會對施工過程產生巨大的影響。地質情況是評判隧道圍巖種類的依據(jù),更是施工人員確定施工手段的依據(jù)。第五,施工具備動態(tài)應變性。由于地質環(huán)境復雜易變,為了保證施工的質量,所以施工手段也應隨著地質環(huán)境的改變不斷地變換。另外,施工過程中可能會遭遇到諸如塌方、漏水這樣的突況,施工進度以及施工措施也會隨之改變。第六,全天候作業(yè)。隧道工程不受時間限制,可以24小時作業(yè)。
2公路隧道工程施工的不利因素
據(jù)現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)資料顯示,公路隧道工程施工過程中的不利因素主要有兩個:第一,隧道洞口的位置處于淺埋、偏壓段。因為受限于地形、地貌,公路隧道洞口普遍存在淺埋、偏壓問題。淺埋與偏壓產生的原因是馬蹄形的隧道結構不對稱,容易導致隧道兩側荷載不均,不僅影響隧道掘進,一旦施工方法不當,還極容易引發(fā)洞口滑坡事故發(fā)生。第二,地表水、地下水影響施工。受客觀條件的影響,隧道口往往位于地下水、地表水匯聚之地,即溝谷或是山凹處。這類地質結構軟弱、易破碎,施工工作難以有效開展,而這也必然會影響后期的施工質量,因此,在進行施工之前的設計階段就應充分的考慮洞口位置,避免洞口靠近溝谷或是山凹處,二將之盡可能的安置于突出的上坡附近。當然地表水也應妥善處理,做好洞口防、排水措施,這樣才能保證公路隧道工程施工的質量。
3洞口施工原則以及可采取的措施
第一,嚴格遵守施工的原則。隧道洞口施工原則與淺埋暗挖法的原則一致,都需要嚴格的遵循施工18字方針:管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤測量。第二,盡可能的少使用強爆破,使用弱爆破方法、人工挖掘或是機械挖掘,減小擾動圍巖,避免影響施工地的地質情況,將圍巖的自承能力發(fā)揮到最大。第三,在洞口施工之前,做好各項施工輔助措施,全面的調查建筑施工地的地質、地形特點,確保能夠有的放矢的應對施工過程中遭遇的不良地質災害或是突發(fā)不安全事件。確保防、排水系統(tǒng)能夠正常工作,尤其是在降水量較大的地區(qū)或是降水量較大的季節(jié)。值得一提的是,在隧道洞口施工的時候,還應盡可能的保護周圍的土石以及植被,盡量的維持原先的生態(tài)系統(tǒng)。當然,預先編制進洞專項施工技術方案也是極有必要的,可以縮短施工時間。第四,重視洞口施工的超前支護以及超前預加固,對于降低施工問題意義深遠。其中,超前支護應包括超前小導管加固法、管棚加固法、超前錨桿法等,超前預加固包括以洞內超前鉆孔注漿以及地表注漿在內的超前預注漿。
4概述高速公路隧道洞口工程施工工作
首先,清除施工地點周圍的危石,為后期施工的安全性夯實基礎。在施工之前,應將施工可能波及的領域的地表植被盡數(shù)清除,目標是能夠暴露出地表實況,以便施工人員能夠及時的發(fā)現(xiàn)土表異常情況,避免出現(xiàn)危險事故。其次,做好截水溝施工。因為高速公路隧道洞口工程施工地的地勢較為平緩,很多都處于溝谷,雨水極易匯集,因此在施工開始之前就應有意識的施作截水溝,確保地表水能夠被及時的截流,為洞口排水系統(tǒng)的早日完成打下基礎。再次,嚴格按照設計施工的要求進行邊坡、仰坡放線刷坡工作。為了不破壞土質結構,應從上至下的挖掘,而不是從下至上開挖,不掏挖或是重疊開挖。當然,在進行邊坡、仰坡的放線刷坡的時候,還應落實地層的即時監(jiān)控,以防止動搖地層根本。最后,盡早進行洞門端墻施工工作,有效的阻止邊仰坡滑塌現(xiàn)象的發(fā)生,避免損害機械以及人員生命,保證施工人機安全。值得一提的是地表加固工作也是非常重要的,然而這一問題在實際施工的過程中極易被忽視。因為洞口附近的巖石在施工的過程中一直處于暴露狀態(tài),容易出現(xiàn)風化、破碎問題,因此也需對之進行加固。另外,單向進洞法是高速公路隧道洞口工程施工中一項極具優(yōu)勢的施工辦法,在這種模式之下,施工主要依循“小導洞進、出洞,隨后擴挖”的辦法,因此,洞口施工的安全性得以保障。
5高速公路隧道洞口工程施工的注意事項
第一,在進行隧道洞口施工的時候,經常會遇到地面等高線與隧道洞口軸線斜交的情況,這時施工就會受到一定的制約,所以可以采用“半護拱法”,不僅減少了挖掘工作量,護拱也不需要全部修建,只需要將部分基礎性的護拱修筑于穩(wěn)定基巖上。如果施工地質的條件非常的差,或是存在偏壓等問題,還應有意識的及早的修筑擋墻,再進行開挖進洞施工方法,盡可能的利用地形施工,減小開挖量。第二,隧道施工的施工地質難以有效控制,一旦遭遇不良地質條件,一定要積極的、主動的、及時的發(fā)現(xiàn)問題,并落實相關措施防治,清除坡面危石、抗滑樁等,為工作人員安全施工提供保障。在隧道內部,一定要進行必要的支護,減少施工工作擾動隧道內部的圍巖,盡可能的減少開挖進尺,加大初期支護和及早成環(huán)封閉等技術,保障工程進洞安全。第三,超前支護、洞內支護以及洞內開挖都會對進洞施工安全產生影響,因此,施工過程中應重點把握。一旦發(fā)現(xiàn)超前支護設置過弱,可以利用加強洞內支護、縮短開挖進尺來解決。而想要提升開挖進度也離不開超前支護、洞內支護的幫助。
6結束語
綜上所述,高速公路隧道洞口工程施工是一項復雜的、受多因素影響的系統(tǒng)工程,施工人員在落實施工的時候,一定要嚴格按照施工章程落實施工工作,這樣才能保證施工質量以及施工人員的生命安全。
作者:周俊哲 單位:四川汶馬高速公路有限責任公司
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篇6
【關鍵詞】公路隧道;防排水;施工
在公路隧道建設施工過程中,根據(jù)國內多年積累的施工經驗,要做好隧道的防排水工作,必須要從隧道施工過程的每一道工序做起,按照合理的施工計劃進行。如超前小導管預注漿、初期支護、防水板鋪設、二次防水襯砌、排水設施等每道工序的施工質量都對隧道防排水效果產生很大的影響。公路隧道工作的防排水工程對隧道結構安全、營運環(huán)境、使用壽命起著非常重要的作用,尤其是富水地區(qū)。一旦隧道防排水出現(xiàn)問題,就會直接的影響到正常的交通運輸,在一定程度上影響人們的生活,所以應該重視公路建設中的隧道防排水施工工作。
1.施工準備工作要點
在公路建設過程中,要根據(jù)工程所處的地質大環(huán)境和水文大環(huán)境進行詳細分析,充分掌握建設工程的概況,在施工中因地制宜考慮問題。然后進一步制定相關施工計劃,應用切合工程需要并且可行的防排水施工技術,做好防排水工作,這樣有利于提高營運期隧道工程的結構安全保障。
首先,了解建設工程所處的地理環(huán)境,做好具體的測繪工作,測量具體參數(shù)做好記錄,為工程建設做好基礎工作,對隧道建設期防排水工程施工和隧道建設的安全措施都有很大幫助。
再要掌握隧道工程附近的地表水文情況,了解當?shù)氐乃臍v史,如大氣降雨量、歷史水質災害等,然后做好相應的防排水計劃和水質災害緊急預案,有條不紊的進行每一步。然后根據(jù)工程標準要求,應用防排水施工技術,掌握好每一個施工細節(jié),采取有效措施做好公路隧道防排水工程的施工,高標準的完成施工任務。
然后就是根據(jù)建設工程附近的居民居住狀況,需要考慮到隧道的建設對人們生活產生的影響,如隧道的修建后會降低地下水位,從而影響附近居民的生活用水,或者隧道修建前后的排水會污染周邊環(huán)境,針對此類問題必須要做好對應的措施,做好防排水施工,從而不會影響到人們的正常生活。
2.公路隧道防排水施工要點
為了更好的進行公路隧道防排水的施工,我們要具體分析出公路建設中的有利環(huán)境,根據(jù)建設工程的設計圖紙,理解隧道防排水工程的目的和意義,做好對應的防排水工程的工作。并且嚴格按照施工方案進行防排水施工。應避免盲目無序的施工,同時按設計要求,認真做好三道防排水工作,使“該排的排,該堵的堵”。一定要打斷在以往施工中存在的重主體輕防水思想,經常對管理人員進行質量意識教育、提高所有工作人員的質量安全意識,讓所有參與人員了解到防排水施工工作對于隧道工程長期營運的重要性,嚴把隧道工程防排水施工的質量關。接下來了解一下相關公路防排水施工的要點:
(1)做好初期準備工作,采用“引、截、排”相互結合的方法做好防排水的第一道防線。根據(jù)所處的地質環(huán)境和水文環(huán)境,做好當時的水量記錄,對應的采用引水排水的方法。而在部分水源可能集中的地方,注意導水,將水源引向規(guī)劃設計的方向達到排水目的。在對圍巖開挖之前,必須要有對應的意外防護措施,以應對可能發(fā)生的涌水、突水情況。在周圍做好引水口,施作好設計中的排水路線及管道,使地下水、巖石滲透水能夠通過設置的匯水孔或其他設施流向墻腳縱向軟式透水管,再由引水管排到隧道中心排水溝內,并且對部分滲漏水也要做好相應措施解決問題,達到排水目的。這就是公路隧道排水應該重視的要點之一,注意先進施工技術的應用,使防排水工程有效的的發(fā)揮作用。
(2)通過面排水管的安裝和防水板的安裝,形成第二道有效的防排水防線。在面排水管安裝的過程中,對水管安裝的位置做好相應的處理,如地勢的凹凸不平要先進行平整修補,使施工中的混凝土平整度達到安裝要求。并且要根據(jù)不同的排水量,要選用合適的排水管道型號,既能節(jié)省資源,又能符合實際需要,達到排水的目的。在防水板安裝時,要選取質量合格且符合要求的防水板,其質量要嚴格檢查,這也是公路隧道防排水的重要環(huán)節(jié)。
(3)認真做好防排水施工的質量檢查工作,為防排水做好第三道防線。比如檢測抗?jié)B混凝土的抗?jié)B系數(shù)是否滿足設計要求,檢查防水板的搭接縫是否密封嚴實、搭接長度和寬度是否符合規(guī)范,環(huán)向排水管和縱向排水管接茬處是否順直、不存在漏接等現(xiàn)象,這也是公路隧道防排水施工工作最后的一個重視要點。
3.公路隧道防排水施工技術應用探討
我國興修的公路越來越多,因此建設的公路隧道也隨之增加,在不同工程環(huán)境的隧道,所采用的防排水技術也有所不同,接下來主要探討公路隧道防排水技術的常規(guī)應用。
(1)在地表的防排水工作技術的應用。地表防排水的施工過程中,主要采用截水溝及洞頂排水溝的方式來完成。這些技術的應用都有具體的步驟,每一步合理的按計劃進行就能高效的達到防排水目的。首先要在洞口邊坡開挖范圍外設置截水溝,使山頂沖積水順截水溝匯入路面排水溝,然后使水流沿著路面排水溝排出,同時還要在仰坡頂及洞門頂設置排水溝,最后使坡面水及洞頂水流沿溝匯入路基水溝,順路基水溝排出,從而達到排水目的。
(2)隧道洞內圍巖直接防排水技術應用分析。這其中主要注意兩個問題的解決,第一個問題就是洞內可能會出現(xiàn)地下水,在處理地下水在發(fā)育處影響隧道施工時,可將地下水引入水溝,沿著水溝進入集水區(qū)域,利用水泵抽水借助反坡排水管道將水排出洞外。第二個問題就是對巖壁滲漏水的處置。對巖石滲漏水應預先進行有效引排處理,具體做法是:大股水流用插管引導;較弱的小股水用塑料網格夾無紡布引導,而大面積滲透水出現(xiàn)就要將其集中,然后挖溝開槽引流排放。
(3)公路隧道防排水過程中管道的合理設計安裝技術研究分析。在具體防排水過程中,各種不同排水管是必不可少的設施,而在各種管道選取安裝過程中也要注意方法技術。挖溝開槽前必須有完整的設計安裝圖紙,按照要求一步步的實施,對于大小深度不同的槽溝,所選用的管道尺寸強度都要有所不同,因此才能提高防排水效果。隧道邊溝應在洞身襯砌完畢后立即施工,待到隧道全線貫通后,就能起到排水作用。在沒有貫通之前,由于與排水邊溝和對面?zhèn)葴蠠o法相連,并且施工是反對著坡,因此排水邊溝在施工中就不能排水。縱橫向排水管應在洞身堆砌過程中要提前埋設,從而在隧道未貫通前可起到防排水作用。
公路交通運輸在當今社會交通運輸中還是占據(jù)著主要的地位,因此對于公路隧道防排水工作應重視,所以研究各種防排水技術,探討出更加合理和有效的防排水技術,從而可以應用于普遍情況下的公路隧道防排水工程中。隧道工程中防排水技術的有效利用,首先解決公路隧道防排水的問題,可以提高公路使用壽命,同時節(jié)約了營運期的養(yǎng)護資源,保證了公路交通運輸?shù)耐〞?,為人們正常生活提供了便利,對經濟發(fā)展也有一定的促進意義。
【參考文獻】
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關鍵詞:公路隧道;排水工程;施工技術
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A 文章編號:
近幾十年來,我國在公路交通事業(yè)方面取得了很大的發(fā)展,公路隧道施工也開始了新階段。新的施工工藝、防水材料被應用到公路隧道排水工程里,運用好公路隧道排水工程的施工技術,做好滲漏水預防工作就具有了重要的意義。下面先講一講公路隧道排水工程。
一、公路隧道排水工程分析
外國一些發(fā)達國家的公路隧道大多根據(jù)排、堵、截相互結合以及多道設防的原則進行防治水,隧道需要進行圍巖、初期支護、二次襯砌等全過程的防排水處理。在我國公路隧道工程方面,目前階段選用的是新奧法施工技術,洞內防水需要在初護和二次襯砌層之間填充防水板,還要在防水板以及初護面之間填充無紡土工布。如此一來,在出廠時的防水板就能和無紡土工布均勻地膠合在一起,形成雙層結構。用于二次襯砌的混凝土還要加入一定量的防水劑,防水混凝土要達到S6標準的抗?jié)B性能要求。借助于橫向的、縱向的塑料管、彈簧軟管把二襯背后的積水排進排水溝內。當公路隧道圍巖有出息明顯涌水、滲水情況時,要結合超前堵水措施或者封堵措施,還要結合好公路隧道結構內的方法措施,封堵侵入公路隧道結構內部的滲漏水,避免水流滲透到公路隧道內。
二、公路隧道排水工程施工技術目前出現(xiàn)問題分析
1.復合襯砌方面
公路隧道工程復合襯砌一半有內外兩層,這兩層間有防水板的鋪設,公路隧道的防水體現(xiàn)里,防水層會承受到二次襯砌、初期支護之間的法向壓力,加上混凝土結構的冷縮以及熱漲,以及初期支護、二次襯砌形成的切向搓揉作用,就會使防水層在受壓情況喜愛繼續(xù)被搓揉,造成防水層的破損。在簡易腳手架上鋪設防水板,也會出現(xiàn)滲透現(xiàn)象。
2.防水層方面
公路隧道進行施工時會面臨比較惡劣的施工條件,也伴有交叉干擾的施工,這就容易引起防水層的破損。例如,防水層被綁扎鐵絲、鋼筋、錨桿等尖銳物體穿破,被后續(xù)爆破損傷。在防水層鋪設上也存在錯誤,主要有焊穿、焊接不牢、鋪掛過緊這三個方面的表現(xiàn)。當內外層防水層出現(xiàn)分隔或者出現(xiàn)局部的空隙時,整體就會受力不均。外層首先受力產生一定變形,然后內層開始受力,不均勻分離受力情況讓外層強度變的薄弱,容易遭受破壞。復合襯砌的受力狀況不良就減低了復合襯砌結構的總體承載能力。當襯墊熔點比防水層高很多時,也會致使防水層出現(xiàn)焊穿的問題。
3.施工縫的不當止水條安裝現(xiàn)象
公路隧道排水工程使用的止水條在施工前容易出現(xiàn)浸水膨脹問題;止水帶不能牢固地固定??;在澆筑混凝土時出現(xiàn)偏移;止水帶不能做到和施工縫完全吻合,不能處于襯砌厚度一半位置處;止水帶的鋼筋卡繞了止水帶,出現(xiàn)的銹蝕成為水滲透的通道;在止水帶安裝后出現(xiàn)翻折,使周圍還沒有足夠強度的混凝土受到破壞。混凝土的養(yǎng)護澆筑過程不當,出現(xiàn)了一些收縮裂縫或者溫度裂縫;上部襯砌施工縫不能很吻合地對齊下部的襯砌基礎,在承載過程由于受力變形的不均,出現(xiàn)裂縫。
三、公路隧道排水工程施工技術分析
1.止水帶安裝技術
在公路隧道排水工程混凝土的施工縫治理方面,對于復合結構的襯砌過程,一般采用橡膠質地的止水帶來施工。具體安裝止水帶時,加大止水帶質量的處理檢查,查看是否配有防止止水帶發(fā)生偏移的輔助措施,查看止水帶接頭寬度能夠滿足標準要求,查看止水帶是否有破裂割傷的情況。然后對其進行詳細記錄,發(fā)現(xiàn)問題時及時整改補修。
2.初支防水施工技術
公路隧道排水工程可以選用I16規(guī)格的鋼拱,根據(jù)設計斷面來估測用量。借助于風動鑿巖機進行鉆孔,組合起錨桿端頭部分與錨頭部分,加裝螺母以及墊片。把組合完畢后的錨桿打入到鉆孔內,保持錨桿打在鉆孔中央位置,把止?jié){賽從錨桿末端穿入,保持和桿體固緊,和孔口齊平,再在錨桿的末端加裝墊板,最后擰緊螺母,進行注漿機注漿。鋼拱架的間距方面,可以進行上下相互錯位的梅花型環(huán)距布設,這樣就能消除山移產生的鋼拱架扭矩力,連接鋼筋要呈直線延伸,這樣才能提高整體性。開挖過程涌水地段排水方面,公路隧道洞里地下水位很高或者有涌水的地段,需要參考涌水量多少,進行超前鉆孔排水施工,或者輔助坑道排水施工。合理選擇出無紡布以及防水板的尺寸大小,降低塔接次數(shù),提高施工進度,當進洞為下坡時,進行集水坑積水,用潛水泵把水排入下個集水坑,最終把水排出洞外。初期支護同二次襯砌間還要有環(huán)向的彈簧排水管道,用來匯集積水。
3.隧道防水層安裝技術
在進行防水層安裝前,首先檢查防水層的質量,根據(jù)公路隧道排水工程的實際需要,截取防水層到適當尺寸。在公路隧道洞內支設起施工臺架,做到施工臺架的安全以及堅固。檢測開挖面,處理掉尖銳物以及表面突起,讓表面變的平整、光滑。對防水層表面認真檢查,避免防水層出現(xiàn)刀痕、小孔、厚薄不均、變色、斑點等情況。根據(jù)防水層掛繩間距調節(jié)安裝好膨脹螺栓,根據(jù)截取的防水層長度,減少接縫,這樣可以提高一定的防水效果,在一般情況下,最多把一環(huán)分成兩塊。配合使用防水層專用的粘合劑,切除露出混凝土表面3里面的尖銳部分。借助于自動爬行式的焊接機器,焊接防水層為整塊,連接好泄水孔以及防水層,做到良好的密閉性。進行防水層鋪設時,即拿出防水層支護質量,準確量測好前期噴射以及支護的混凝土,在已經噴射混凝土里,分層噴射表面凹凸部分,保證混凝土表面能夠做到完全地噴射。
4.二襯混凝土澆筑施工技術
通過防水襯砌灌注方法進行施工,各組襯砌進行灌注的流程,要在離混凝土泵最遠的地方開始進行,這樣就方便了公路隧道排水工程進行的連續(xù)作業(yè)。在混凝土輸送管道安裝完畢后,通過在灌注輸送管附近安裝一條軟管,加上在作業(yè)窗口設置漏斗來防止其出現(xiàn)移動。進行灌注的過程,需要在混凝土左右側分層進行施工,灌注的每一層都需要振搗器來搗固,做到混凝土的密實。在臺車頂面設置若干作業(yè)窗口,這樣就能進行混凝土的拱圈封頂工作,提高了混凝土的密實程度。考慮到每個作業(yè)窗口都焊接了封頂加壓的管道,需要在封頂時,連接好作業(yè)窗口的加壓管口和輸送管口,通過輸送泵把混凝土壓入到拱圈頂部,這個過程要關注好輸送泵工作壓情況。在輸送泵工作壓超過了正常工作壓兩倍情況時,停止加壓,封閉作業(yè)窗口混凝土管。把混凝土輸送管接通到下個作業(yè)窗口處,讓作業(yè)窗口都能夠壓有混凝土。
總結:
改革開放以來,我國的公路建設取得了很大的發(fā)展,公路隧道排水建設也有了更多的關注。為此,就需要做好公路隧道的排水工程施工,讓公路隧道有了良好的質量保障,廣大的公路隧道施工人員需要仔細研究公路隧道防水結構以及隧道防水施工目前出現(xiàn)的一些問題,然后結合公路隧道排水工程的施工現(xiàn)狀,準確定位好公路隧道排水的施工方案,使我國公路建設整體水平得到進一步的提高。
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篇8
【關鍵詞】公路隧道;質量;防治措施
在公路建設施工中,許多施工項目包含有隧道施工,而修建隧道關鍵的一個問題就是隧道質量問題。其受人為、技術、自然因素的影響,逐漸呈現(xiàn)出復雜多變的趨勢,危害的程度各不相同。為了最大程度的將有可能出現(xiàn)的質量問題消除、控制,要求全體施工人員必須嚴格執(zhí)行現(xiàn)行的施工標準、規(guī)范,并積極利用新標準、新技術、新材料、新工藝,不斷對原始資料進行積累,對經驗進行總結,以提升隧道工程的質量,提高社會效益和經濟效益。下面,筆者就對隧道工程質量問題進行分析,并提出防治的對策。
一、公路隧道工程的質量問題分析
在公路隧道工程中,質量問題主要包括襯砌開裂、隧道滲漏水以及通風照明差等問題。其中,隧道滲漏水是一個普遍存在的問題,隧道滲漏水增加了隧道里面的濕度,將公路隧道路面抗滑性能有效降低,造成了公路隧道電路短路等問題,使公路隧道整體的運營安全受到了極大地影響,而且其它的病害也極容易引發(fā)。因為公路隧道的積水和滲漏水,導致公路隧道襯砌開裂,將原本有的公路隧道裂縫變得更寬,公路隧道襯砌裂損情況越來越嚴重。當公路隧道地下水具有侵蝕性的時候,公路隧道的襯砌混凝土會遭受到一定的侵蝕,伴隨著其滲漏水的深入發(fā)展,其侵蝕的程度也就越來越加重,在北方寒冷的冬季中,滲漏水還易導致公路隧道產生路面結冰、襯砌開裂、圍巖凍脹等情況發(fā)生,給交通運輸增加了安全隱患。
在施工中,影響隧道襯砌開裂最為主要的原因為混凝土材料及配合比引起混凝土開裂。砂、骨料、水泥品種及施工配合比的選定也會影響混凝土的裂縫產生。粗細集料含泥量過大,集料級配不當,容易造成混凝土收縮的增大,誘導裂縫的產生,錨桿施工以及鋼拱架施工不符合技術規(guī)范標準也是導致開裂的原因之一。
在施工管理中,更多出現(xiàn)襯砌開裂的原因就是人為的原因,施工人員責任心不強,麻痹大意,質量意識不強。
產生公路隧道工程質量問題的原因有許多,想要更好的解決公路隧道工程的質量問題,必須要對產生這些問題的原因進行全面的分析,針對具體原因采取相應的解決方法、對策。有時,公路隧道工程出現(xiàn)襯砌裂縫的原因比較復雜,是很多種不利因素進行綜合作用所產生的襯砌裂縫。這時候,我們必須要分析其主要成因,筆者通過多年公路工程工作實踐得出造成襯砌裂縫的原因主要有以下三方面原因:
1、公路隧道局部設計同實際公路隧道工程施工的地質條件不相吻合,對其不能進行處置,致使設計的公路隧道和施工現(xiàn)場實際結構受力嚴重不相符,埋下了襯砌裂縫的隱患。
2、在施工過程中,現(xiàn)場施工人員不嚴格按照施工組織設計、規(guī)范進行施工,存在強度不夠、偷工減料、以次充好等影響施工質量的問題。
3、項目管理混亂,制度執(zhí)行力不夠、人員責權不明確,責任心不強。
針對以上這些容易導致公路隧道工程出現(xiàn)質量問題的原因,在公路隧道施工過程中,需采取以下治理措施:
1、建議設計單位根據(jù)實際地質情況對襯砌的參數(shù)進行合理調整。
2、嚴格遵守施工組織設計、規(guī)范,對混凝土和易性以及混凝土配合比進行嚴格把關,,遇到特殊的情況還要開展準確的數(shù)據(jù)分析。及時開展斷面檢測工作,保證開挖的輪廓同設計相符合。在進行拱墻襯砌的施工過程中,還要對仰拱的接觸面實施嚴格的鑿毛清理。
3、加強項目管理,采取定人定崗定責的施工項目目標考核方法,獎懲分明,監(jiān)管到位。
二、建立健全公路隧道工程質量檢測體系,確保施工質量
1、公路隧道工程材料檢測體系的建立健全
公路隧道工程材料檢測體系的建立健全主要是指在對國家現(xiàn)有規(guī)定和規(guī)章進行借鑒這一基礎和前提之上,制定出檢測方法、檢測評價的指標以及檢測的內容,給出一定的質量檢測表格。
公路隧道工程的材料檢測體系主要是針對我國的公路隧道施工中有可能會使用到的各種各樣常規(guī)性材料以及非常規(guī)性材料。其中,常規(guī)性材料主要包括各類鋼材以及各類混凝土材料,非常規(guī)性材料主要包括防凍材料、防火材料以及防排水材料等。
目前,我國建筑業(yè)界對于常規(guī)材料進行檢測及評價相對來講較為完善,但是,對于一些非常規(guī)材料開展的檢測工作相對比較滯后。在本文中,筆者將公路隧道施工中有可能會用到的各類材料進行了劃分,將其分為了公路隧道防排水、公路隧道防火、公路隧道回填材料,公路隧道石材、公路隧道混凝土材料、公路隧道砂漿材料及公路隧道鋼材七個主要材料部分,并且在這一區(qū)分的基礎之上,對每一個部分的材料進行了一定的細化,如下圖所示:
2、公路隧道工程施工檢測體系的建立健全
根據(jù)公路隧道施工的工序,筆者將整個公路隧道施工過程劃分成為了公路隧道開挖質量檢測、公路隧道洞口工程施工質量檢測、公路隧道初期支護質量檢測、公路隧道水泥混凝土路面施工質量檢測、公路隧道明洞施工質量檢測、公路隧道防水系統(tǒng)施工質量檢測、公路隧道電纜溝槽施工質量檢測、公路隧道仰拱施工質量檢測、公路隧道檢修道施工質量檢測、公路隧道二次襯砌質量檢測十大環(huán)節(jié)二十八道工序,并且根據(jù)國家相應標準對每一道公路隧道施工工序都制定了相應檢測標準。
3、公路隧道工程竣工檢測體系的建立健全
公路隧道的竣工驗收是公路隧道工程竣工交付使用之前最為重要的一項內容。根據(jù)我國公路隧道竣工驗收存在的問題以及現(xiàn)狀,筆者從分部工程、分項工程、洞身襯砌以及洞口工程進行了劃分,對于公路隧道機電工程相關項目檢測工作進行了更為細致的劃分。與此同時,對于相關公路隧道檢查驗收工作以及施工資料檢查和驗收工作被單獨列為了一個項目。
4、公路隧道工程運營檢測體系的建立健全
公路隧道工程運營檢測體系的建立健全可以有效預防公路隧道裂損等問題。定期或者不定期對公路隧道開展運營環(huán)境檢測、公路隧道運營服務水平檢測、公路隧道運營潛在隱患檢測,不但可以改善公路隧道的運營環(huán)境,提升公路隧道運營的服務水平,更能夠對于公路隧道滲漏水問題以及襯砌裂損等問題盡早發(fā)現(xiàn)及處理。
運營檢測還可以對于公路隧道運行車輛監(jiān)控情況進行綜合評價,對公路隧道緊急情況應急處理以及運營管理水平進行有效評價,并且能有針對性地提出處理方法及改進意見,進而有效預防各種事故以及意外。
篇9
關鍵詞:公路隧道施工;新奧法;施工工藝;工程質量監(jiān)測
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A
在當今的我國公路隧道工程建設中廣泛的應用著具有現(xiàn)代科技水平的新奧法施工工藝,然而,其在實際隧道建設工程中的應用水平還不十分理想,并且存在著許多需要改善和優(yōu)化的方面。公路隧道建設單位一定要完整地把握新奧法施工工藝的內容實質,有針對性的聯(lián)系具體建設項目情況進行實踐運用,方可完整地把握住公路隧道項目建設質量?;诖四繕?,本人聯(lián)系自身多年從事公路隧道工程建設工作的實踐體會,分析了新奧法隧道工程建設工藝機理,且就如何能夠更深一步地在公路隧道項目中運用新奧法施工工藝展開了系統(tǒng)性的研究。
1 新奧法施工工藝
我們所說的“新奧法”,其英文縮寫為“NATM”,系對由奧地利工程專家所設計的新公路隧道施工工藝的行業(yè)稱謂。此施工工藝依托于目前的隧道工程施工技術和巖石力學學術基礎,實現(xiàn)了錨桿與噴射水泥混凝土之間的完美結合,而且把它運用到隧道施工的圍巖支護過程中,并且實施針對圍巖形變過程的監(jiān)測與調控,最大限度地利用圍巖自身負載功能的隧道施工流程。當利用新奧法進行公路隧道的工程建設時,其能夠表現(xiàn)出很多優(yōu)越性,比如在隧道建設初期開始挖掘時,不但只產生很小的巖層松動及沉降,給周邊巖層帶來的振動作用亦非常小,對挖掘工作面的現(xiàn)狀維持能力強,使整個作業(yè)進程具備很高的安全性,可以切實地控制好施工進度。另外,此工藝還有較大的適用范圍。為了充分利用此施工工藝的長處,一定要編制出科學有效的施工程序,任用技術精湛的工程管理人員,提高工程監(jiān)理人員業(yè)務素質,且聘用工程專家實施建設工地就地精確指導,方可切實地實現(xiàn)運用效果。
2 新奧法施工工藝在公路隧道建設中的運用過程
2.1 采用新奧法施工工藝實施隧道圍巖的固定支護
隨著作業(yè)工作面開挖進程的延續(xù),隧道圍巖的結構應力分布及承載力程度必然產生持續(xù)性的變化以至于發(fā)生大幅度地重新布局,故一定要實施好對現(xiàn)有圍巖的固定支護,切實保障圍巖在撤掉承載后不致于喪失支撐強度。而為了達到構架承載的需求,允許圍巖發(fā)生一定幅度的位移及形變,進而在曲面開鑿后產生需要的拱模作用,最后構成拱力環(huán)繞應力區(qū)域布局。在此基礎上,亦必須細致監(jiān)控圍巖的位移產生速度,防止因為圍巖的快速位移引發(fā)圍巖結構松馳。所以,特別注意要依托新奧法工藝實施隧道圍巖構架的保護性支護。當實施圍巖支護作業(yè)時,第一要注意先利用錨噴實施前期支護過程。當進行二次支護時,利用模筑水泥混凝土實施多層重合襯砌。然而錨噴圍巖支護是靠噴射水泥混凝土、鋼筋網狀噴施水泥混凝土及錨桿組裝而成的一款支護架構。噴射水泥混凝土系將加入速凝劑的水泥摻合料依托水泥噴射機及高壓水融合,且在高壓空氣的催動下把它噴散到巖層表面,進而迅即凝固定形。
進行圍巖支護施工時,倘若圍巖狀況較好,此時需將噴射水泥混凝土過程當做對圍巖支護的主導模式,而且再依托錨桿實施配合固定過程;在圍巖狀況不好的條件下,就要把錨桿當做圍巖支護的主導方式,而且把它和噴射水泥混凝土、鋼筋網狀噴射水泥混凝土等方式配合運用。在對隧道圍巖進行支護時運用新奧法的錨噴支護工藝,其特點是把圍巖當做支撐構架的主體因素。所以,在二次砌襯支護時,基本是把它當做末期圍巖的裝飾面及荷載的支撐,所以,在實施二次砌襯支護實施之前,一定要對圍巖的形變幅度、前期支護和隧道附近條件等展開整體性估量和評判。然而,不管是屬于前期支護類型還是長久支護類型,均需利用薄殼型的柔體構架,以便在防止和降低襯砌發(fā)生形變的基礎上,再盡量抑制撓曲開裂或折斷。
當運用新奧法施工工藝做隧道圍巖保護性支護時,一定要關注隧道巖石的軟硬性能,主要是由于施工隧道巖石的軟硬直接決定著利用新奧法支護的不同方式。當處于軟巖地層時,隧道下部地層薄,離地表較近,從而不具備承受二次分布的應力負載,況且上部土層施予較高的重量壓力,其沒有能力抑制施工產生的形變。所以,在進行軟巖隧道支護時,如果選取柔性支護模式,即很有可能產生意外隱患,萬一卸支過快即可引發(fā)坍塌后果。相對于柔軟散碎圍巖所淺蓋著的隧道來說,絕不能運用硬巖隧道施工的新奧法模式,也就是說,不但要切實抑制好圍巖所發(fā)生的形變,而且絕對禁止只進行一次性的柔性模式支護,必須在低下巖層中實施提前固化措施,且運用具備足夠強度的手段實施提前保護性支護,以便能夠切實保障它具備較佳的自身承載能力,最后實現(xiàn)穩(wěn)固的目標。
2.2 利用新奧法施工工藝強化隧道開挖作業(yè)過程的監(jiān)測
公路隧道建設的安全監(jiān)測過程系整體隧道工程利用新奧法施工工藝建設的關鍵環(huán)節(jié),依托對施工過程的實施監(jiān)控測量,可以真正地把握住圍巖的穩(wěn)固性能、支護構架的應力分布及支護構架產生形變的力學轉化過程,進而更恰當?shù)剡x擇支護和襯砌的時間節(jié)點,以便使整體工程質量滿足設計要求,切實保障整體隧道工程的安全性及良好的穩(wěn)定性。所以,在隧道施工開挖作業(yè)之后,施工單位一定要實施好下面兩項工作內容:
(1)針對不穩(wěn)定的隧道圍巖要及時實施支護過程,對于穩(wěn)定性較好的圍巖應確保支護的即時性,并及時地進行混凝土的噴射支護,逐一加大噴層的厚度,并添加相應的鋼筋網和錨桿。初次襯砌混凝土噴射之后,應及時對噴層進行變形監(jiān)測。
(2)初期支護結束之后,由于其變形相對穩(wěn)定,因而應加設模板,并進行二次混凝土的襯砌。而新奧法的特點就在于集施工監(jiān)測、力學計算以及經驗方法等于一體,因而整個隧道的勘察、設計、施工等環(huán)節(jié)反復交叉融合,所以應在對地質進行初步調查的基礎上,結合經驗方法或數(shù)學計算對其進行預設計,確定支護參數(shù),并在施工時做好監(jiān)控測試系統(tǒng)的布置,在開挖圍巖和支護過程中對其穩(wěn)定性和支護現(xiàn)狀有一個全面的認識,并通過得到的這些信息對其支護作用和穩(wěn)定性進行間接的描述,再將其反饋到施工過程之中,從而更加科學有效地確定開挖方案以及各項支護參數(shù)。
2.3 應用新奧法施工工藝進行道的開挖施工
隧道開挖的方法很多,如礦山法、盾構法,掘進機法等,但爆破手段都是不可缺少的。依據(jù)爆破效果來說,優(yōu)先采用光面爆破。光面爆破是利用巖石抗劈裂能力低的特點,通過采用s小周邊眼間距、嚴格控制周邊眼方向、限制裝藥量、正確設置起爆順序等措施,來避免周邊眼以外的圍巖受到破壞,達到預定效果。光面爆破可控制超欠挖,減少出渣量,節(jié)省襯砌混凝土量,從而加快施工進度,降低成本。
結語
綜上所述,對如何在公路隧道建設工程中加強新奧法施工技術的應用進行探討具有十分重要的意義。公路隧道施工企業(yè)必須緊密結合時展的需要,充分意識到新奧法在隧道施工中的重要性,結合工程實際,科學有效地運用新奧法進行隧道工程的開挖施工、隧道圍巖的支護以及隧道施工的監(jiān)測,以確保公路隧道工程建設質量。
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篇10
關鍵詞:公路隧道;設計;施工;要點
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
引言
伴隨著國家國民經濟和城市規(guī)模的迅猛發(fā)展,各大城市日益突出交通的低效率問題。為緩解各城市面臨的日益加重的交通壓力,進一步改變城市擁堵的交通,作為新型城市交通方式的,已出現(xiàn)在我國的很多的大中型城市當中。城市公路隧道主要特點為占地面積小,不用繞開地面障礙物,不會破壞陸地景觀,且可以縮短出行的里程等等。建設城市公路隧道不但解決了各交通干線跨越江海所受到的制約,對于生態(tài)環(huán)境以及人民生活具有重要影響。
一、隧道設計原則
隧道設計應遵循能充分發(fā)揮隧道功能、安全且經濟地建設隧道的基本原則。隧道主體結構必須按永久性建筑設計,具有規(guī)定的強度、穩(wěn)定性和耐久性;建成的隧道應能適應長期營運的需要,方便維修作業(yè)。應加強隧道支護襯砌、防排水、路面等主體結構設計與通風、照明、供配電、消防、交通監(jiān)控等營運設施設計之間的協(xié)調,形成合理的綜合設計。隧道土建設計應體現(xiàn)動態(tài)設計與信息化施工的思想,制定地質觀察和監(jiān)控量測的總體方案;地質條件復雜的隧道,應制定地質預測方案,以及時評判設計的合理性,調整支護參數(shù)和施工方案。通過動態(tài)設計使支護結構適應于圍巖實際情況,更加安全、經濟。應根據(jù)隧道不同的設計階段的任務、目的和要求,針對公路等級、隧道特點和規(guī)模,確定收集、調查資料的內容和范圍,并認真進行調查、測繪、勘探和實驗。調查的資料應齊全、準確,滿足設計要求。應根據(jù)隧道所通過地區(qū)地形、地質條件,并綜合考慮調查的階段、方法、范圍等,編制相應的調查計劃。在調查過程中,如發(fā)現(xiàn)實際地質情況與預計的情況不符,應及時修正調查計劃。隧道應遵循“早進洞、晚出洞”的原則,不得大挖大刷,確保邊坡及仰坡的穩(wěn)定。隧道襯砌設計應綜合考慮地質條件、斷面形狀、支護結構、施工條件等,并應充分利用圍巖的自承能力。襯砌應有足夠的強度和穩(wěn)定性,保證隧道長期安全使用。
二、城市隧道設計要點
城市隧道應從長遠、的全局角度考慮整個工程的施工方案,并適當?shù)念A留一定的發(fā)展空間,避免后期改造帶來困難和造成不必要的浪費。城市隧道一般位于主城區(qū),管線眾多、交通繁忙、周邊環(huán)境條件和地質條件復雜,地下水位高,限制施工方法。城市隧道一般用于行人、車輛通行,本來是最大限度體現(xiàn)以人為本,應精心研究出入口設置的形式、位置、施工方法,既要減少擾民又要節(jié)省投資以及景觀要求,對交通和管線遷改不構成影響,降低成本;城市隧道的工程比較復雜,需要多種工法組合設計的采用,特殊情況采取特殊工法,可以更好的適應復雜環(huán)境的需要;同時,還應做到最小化的投資,獲得最大的效益。城市隧道淺埋(或超淺埋)暗挖法,要求初期支護(含臨時支護)。二次襯砌分別承擔100%荷載,確保施工,運營的絕對安全。這點是城市隧道最容易被設計者忽視的地方,通常而言,臨時支護采用型鋼噴混凝土,永久支護采用格柵網(纖維網)噴混凝土,盡量不(或少)用管棚,增加管棚施工過程中的水土流失和避免對城市管線構成威脅,加劇地層變形和威脅施工安全。
三、隧道防排水施工
公路隧道滲漏是公路工程病害之一,而在寒冷地區(qū)滲漏又會誘發(fā)凍害的產生,常常是路面結冰,襯砌凍裂等,嚴重影響隧道的正常運營,防治滲漏的關鍵除要有一個完善的防排水系統(tǒng)設計外,防排水施工也是重要的一個環(huán)節(jié)。我國某些公路梯子嶺隧道由于設計中忽視了防排水問題,加之施工中也存在一些問題,造成隧道滲漏比較嚴重,在冬季又有凍害產生,極大的影響交通運輸,造成了不良的社會影響,現(xiàn)在處理起來費時費財,應引以為戒。目前,正在開展隧道溫度場測試及分析課題研究,就是通過對溫度場的測試,分析隧道發(fā)生凍害的條件和原因,進而采取防治凍害的施工措施,以指導我省北部地區(qū)的隧道設計和施工,同時,也可以為省外其它寒冷地區(qū)修筑公路隧道提供經驗。
四、隧道支護
(一)初次支護設計
1.噴層厚度一般來說,使用噴射鹼的支護方法,能夠充分地利用圍巖自身的承受能力。但噴射的混凝土的柔軟性必須合適,既不能太大,同時也不能太小,否則就起不到應該達到的效果。經過實踐證明,使用的噴射鹼層的厚度比上隧道跨度范圍為0.005-0.014,當跨度小時取上限,而跨度大時取下限。
系統(tǒng)的錨桿是按照加固拱的理論所設計的。布置系統(tǒng)錨桿應該能夠保證有效地發(fā)揮錨桿的加固作用,使得被結構面所分割的巖塊能夠經過錨桿的“固結”作用,互相擠壓又互相鎖合,完美地組成一體。
2.二次支護設計
二次支護設計,又稱襯砌,即要解決的兩個問題為結構的型式和選型。依據(jù)實踐狀況來選擇拱形,襯砌結構,深埋地段,襯砌材料,復合結構等等。
五、洞門開挖及防護
隧道套拱施工前,首先對隧道仰坡及洞門開挖范圍內的洞口邊坡進行加固防護,隨開挖隨防護,每次開挖高度不大于2m,直至套拱底標高#洞門仰坡坡度為原路基邊坡坡度(1:1.65),洞門邊坡坡度為1:0.2,仰坡及邊坡加固采用3.5m長小導管注漿加固,并掛設鋼筋網片噴射混凝土,噴射厚度為15cm,鋼筋網片間距15cm*15cm小導管注漿漿液為水泥漿,間距1m*1m,梅花形布置。
六、洞口套拱施土
洞口土方開挖采用預留核心土法開挖,由上至下隨開挖隨支護,每次開挖高度不大于2m.套拱混凝土施工民度1.5m,厚度70cm,內設20b工字鋼3榻,每榻間距50cm。導向管采用165x5mm鋼管,每根民2.5m,露出套拱混凝土1m,導向鋼管用鋼筋固定于工字鋼上,間距30cm。工字鋼和鋼管采用全站儀、水準儀進行定位,保證外插角精度。套拱混凝土模板采用20cmx5cm木板,內外模采用4道25鋼筋對拉,利用方木或鋼管支撐于邊坡和預留核心土上。
七、明暗挖相結合技術
一般用于施工豎井暗豎井或隧道暗埋段,采用明挖圍護結構無施工場地條件或無法施作圍護結構時,可采用明、暗挖相結合技術進行暗豎井或隧道暗埋段的施工;可以避免大量的管線遷改和緩解交通壓力,同時大幅度節(jié)省工程投資,減少工程風險和擾民。先對地層進行垂直預加固后,采用CD或CRD工法分部進行下半斷面的開挖、支護;待初期支護達到強度后,分部對上半段面明挖基坑進行豎向開挖、支護,待支護達到強度后,拆除臨時支護,澆注二次襯砌。
八、加強隧道施工管理
目前,公路隧道施工質量控制盒管理執(zhí)行《公路工程質量檢驗評定標準(JTJ071-98)》在工程實施過程中,該標準缺項漏項較多,給工程管理帶來了很大難度。隨著國民經濟的發(fā)展,公路等級也在逐步提高,隧道長度也在增加,長隧道工程中,機電工程(通風、照明、消防等)占有很大的投資費用,在運營期間,運營費用也是不可忽視的,而在評定標準中沒有列入對機電工程進行質量檢查的標準,對錨桿施工質量的檢測,評定標準中規(guī)定用錨桿拉拔力來評價是不正確的。因為理論分析表明,只要錨固的水泥砂漿長度大于桿體鋼筋直徑,則直至拉拔到鋼筋勁縮,錨桿也不會喪失錨固力,所以在砂漿不密實的情況下,只進行錨桿拉拔力試驗就對其質量進行評定的做法是錯誤的,測試的數(shù)據(jù)是個假指標,因此還應對砂漿的密實度進行檢測。另外,對防排水系統(tǒng)施工質量、超前支護(預注漿、超前錨桿、超前管棚等)施工質量、初砌背部空洞的探測都應列入評定標準,為施工管理提供依據(jù)。
結束語
經過分析可得,施工與設計必須要緊密地進行結合,一般來說設計圖上的設想都可以變?yōu)楝F(xiàn)實實踐,但是要考慮施工現(xiàn)場的具體實踐情況,且其它一些設計內容,也同樣應該本著有利地使用機械作用來進行。如此才能夠加快工程施工的速度,最大程度地節(jié)省投資,同時完全確保施工工程的質量。同時施工人員的素質也是必不可少的因素之一,實踐過程中專業(yè)人員的素質直接決定著施工工程的質量。
參考文獻:
[1]郭樂.對公路隧道工程建設中有關問題的探討[J].黑龍江科技信息,2014.