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【關鍵詞】 不良地質 隧道 施工技術 坍塌
中圖分類號:U455文獻標識碼: A 文章編號:
隧道洞口段一般為淺埋段,地質條件差,線路選線時一般盡量避免穿越不良地質地段,但近年來,隨著國內公路、鐵路交通的大力發展,速度目標值的提高,對線路線型條件的順直性要求不斷提高,使隧道洞口對不良地質的回避愈加剛難。而不良地質段洞口施工過程中極易發生坍塌,往往會影響制約隧道能否順利進洞。
l洞口不良地質的類型
l.l埋深較淺,地層軟弱,如洞口多處于粘土、砂土、塊石土、軟質巖和堆積、滑坡體等不良地質地層中。如京珠高速公路砒霜坳隧道右線出口處于淺埋軟弱恫巖段,開挖后變形嚴重。
1.2洞口處于地形狹窄的溝谷低凹或懸崖陡壁下,或排水條件困難,或受崩塌、巖堆、危巖落石、泥石流等威脅,如景婺黃高速公路洪家塢隧道進出洞口位于沖溝地。尤其是出洞口坡陡、坡長,雨季易降水集中,給雨季施工成了極大的困難。
2洞口不良地質的處理對策
2.1地表預加固
洞口為軟弱地層,淺埋段長,開挖歷極易失穩,特別是隧道斷面大時,若僅通過洞口處理,則施工較為困難,施下風險較大,因此宜考慮地表預加固處理,如通過地表注漿、高壓旋噴等預加固措施對洞口軟弱地層進行地質改良。對于洞口堆積、滑坡體以及偏壓地段,一般除進行卸載減壓外,多通過設置地表預加固樁來實現約束。
2.2強化支護措施進洞
穿越軟弱地層等不良地質段時,在采取必要的地表預加固措施的同時,還應重視對洞內支護措施的強化處理;而對隧道斷面較小(跨度小于8 m),則可以直接采取強化支護措施進洞。采取的強化支護手段有長管棚技術、超前導管注漿技術、強化系統支護體系等。
3.不良地質地段施工方案
不良地質地層包括低強度的軟弱巖層、地質構造發育的結構松散地層、非巖性粘土和粒狀土地層、高地應力地層、富水地層中地下水活動強烈的地段等。隧道施工對地質的變化非常敏感,處理不當,則可能導致坍方,影響施工目標的實現。尋求既快速又穩妥的不良地質地段的施工技術,成為全隧道快速施工目標實現的關鍵。
3.1膨脹性圍巖
3.1.1膨脹性嘲巖具有濕漲干縮往復變形和潛在應力特性。干燥的土質膨脹性巖層,巖質較硬,易脆裂,具有明顯的水平和垂直張開裂隙,在被水浸濕后,裂隙回縮變窄或閉合,強度迅速降低。一般會產生圍巖普通開裂、坑道下沉、圍巖膨脹突出和坍塌、隧道底部隆起、襯砌變形和破壞等形式的危害。
3.1.2施工要點及注意事項
開挖前調查不良地質段的特性和規模,并參考其他類似情況的工程實例,認真實施設計文件所提出的技術要求。在施工過程中,對圍巖壓力及其流變情況進行充分的調查和量測,分析其變化規律。對地下水探明其分布范圍及規律,了解地下水對隧道施工的影響程度,以便根據圍巖動態采取相應的施工措施;
(2)施工方法:
采用短臺階法或中央導坑法開挖,緊跟開挖盡快對圍巖施加約束,采用錨噴構筑法施工及鋼拱架聯合支護;膨脹壓力很大時,可在隧道底部打設錨桿,也可在隧道頂部一定范同內打人斜向超前錨桿或小導管,形成閉合環。斜向錨桿的外斜角度、桿長、間距,范圍等按設計或隧道施工技術規范設定。
3.1.3施工注意事項
(1)在膨脹性巖層中施工要特別注意防排水工作,避免水漫流;應設置排水管道或漿砌片石邊溝;
(2)不要向開挖面灑水,以保持圍巖干燥;
(3)由于膨脹性圍巖隧道,不論采取什么類型、形狀的支護,如果處于非閉合狀態,則難以產生足夠的承載力,所以采用噴射混凝土、錨噴混凝土、鋼拱架聯合支護均應盡可能使其在平挖面周邊壁上迅速閉合,以約束圍巖變形,并要使襯砌盡早形成封閉式結構。
3.2黃土地段隧道的施工
3.2.1黃土受水浸濕后,會呈不同程度的濕陷性,會突然發生下沉現象,使開挖后的圍巖迅速喪失自穩能力,如支護措施滿足不了變化后的情況,極易造成坍塌。
3.3溶洞地段隧道的施工
3.3.1當隧道穿過可溶性巖層時,有的溶洞位于隧道底部,充填物松軟,隧道基底難于處理;有的溶洞巖質破碎,容易發生坍塌;有時遇到大的水囊和暗河,巖溶水或泥砂夾水會人量涌人隧道,當含水充填物不斷涌人坑道時,甚至會發生地表開裂下沉,山體壓力劇增。有的溶洞、暗河迂回交錯,錯綜復雜,范圍寬廣,處理起來十分困難。
3.3.2隧道遇到溶洞的施工措施隧道在溶洞地段施工時,應根據設計文件有關資料和現場實際,查明溶洞的分布范圍、類型情況,巖層的穩定程度和地下水流情況等,從而根據不同情況采取以下幾種方法進行處理。
(1)引排水:①當暗河和溶洞有水時,宜排不宜堵。在杳明水源流向及其與隧道的位置關系后,用暗管、涵洞、小橋等設施宣泄水流,或開鑿水洞,將水排除洞外。②當水流的位置在隧道的上方或高于隧道時,應開鑿引水斜洞或引水槽,將水位降低到隧道底部以下,再行引排。
(2)堵填:①對已停止發育、徑跨較小、無水的溶洞,可根據其與隧道的相交位置及其充填情況,采用混凝土、漿砌片石或干砌片石等予以回填封閉,并根據地質情況決定是否需要加深邊墻基礎;②對拱以上的空溶洞,可視溶洞巖石破碎程度采用錨噴支護加固,或加設護拱及拱頂回填的辦法進行處理。
4坍塌的預防及處理措施
在地質不良段修筑隧道,遇到洞頂圍巖下塌、側壁滑動等現象,甚至會發生冒頂等嚴重情況,這些現象在施工中被稱為塌方。塌方威脅人身安全、延誤工期、圍巖更不穩定,在施工中應加以預防,發生塌方需及時準確處理,以減少塌方帶來的危害。
4.1塌方的原因及預防
塌方一般是地質不良、設計定位不當、施工方法不正確等原因引起的。地質條件是造成塌方的基本因素,穿越斷裂褶皺帶或穿越嚴重風化破碎帶、堆積層等,容易產生塌方。水的滲透、軟化、、壓力、張力作用也是重要因素。但因對現場情況了解不夠、選擇施工技術和施工方法不當,則是引起塌方的直接原因。
對塌方應以預防為主。首先應做好現場水文地質、氣候條件、施工場地周邊環境等信息資料的收集工作;在施工前要仔細核對設計文件;對可能發生的突發事件進行預測,并在施工過程中采取相應的預防措施。塌方前會出現下列現象:圍巖中突然出水或水壓突然變大;支撐壓壞或變形加大;裂隙水由濁變清,水量加大;邊墻內拱等,在施工中應加強觀察分析。
4.2坍塌的處理
發生塌方后,應迅速加固前后影響段,以防塌方范圍擴大。小塌方較容易支護與回填,以清為主;大塌方情況較復雜,一般隧道襯砌后需要回填,因此一般暫不清除襯砌斷面線以外的塌方,為了保護塌體上部的圍巖,應采取先護后挖,謹慎施工、穩妥前進的方法。
5結論
在對洞口不良地質處理工程之前,應進行詳細的地質調查,如隧道洞口處于大規模危巖落石、巖堆、活動滑坡、泥石流等重大不良地質段時,應結合技術經濟比較盡量進行線路繞避,以免耗費大量的工程投入后,仍對運營安全造成隱患。
施工中能否安全、順利地穿越隧道洞口不良地質段,受很多綜合因素的影晌。施工前應根據現場實際情況對設計和施工方案進行調整,同時針對可能突發的情況做好必要的準備,并在施工中采取有針對性的措施,才能保證施工順利通過。
參考文獻:
[1]馮衛星.鐵路隧道設計[M].成都:西南交通大學出版社,1998
[2]章仁輝,王成.隧道工程[M].重慶:重慶太學出版社,2001.
【關鍵詞】隧道;施工技術;管理要點
1引言
隨著改革開放與經濟全球化的深入發展,我國社會主義經濟也得到了快速發展,與此同時,給國家各個領域帶來了發展機遇和契機,特別是交通工程的發展,其中,隧道施工占據主要地位,對整個交通運輸行業的發展起著至關重要的作用。為此,應加強對隧道施工建設的重視,嚴格按照相關規定進行科學合理的施工,發揮隧道工程的作用。
2隧道施工技術存在的問題
2.1技術裝備落后,影響施工效率
雖然我國隧道施工技術經過了幾十年的發展和總結,取得了很大的進步與提高,但就目前的施工水平而言,我國隧道施工還屬于勞動密集型行業,機械化的引進與使用率不高,大多依賴于傳統的開挖和支護方式,因為技術裝備沒有得到及時的更新,導致施工進度受到嚴重的影響,不僅施工效率得不到有效提升,甚至會帶來質量和安全方面的問題。
2.2工人技術水平有限,施工工作開展難度大
盡管我國的隧道建設水平在經濟科技發展的同時有所提高,但是仍存在很多問題,例如,在施工人員方面,他們大多是外來務工人員和農民工,具備的技術水平有限,文化水平不高,對隧道施工的認識也相對淺顯;就隧道施工本身來說,存在施工難度大,施工環境惡劣,甚至可能會對施工人員造成人身安全威脅等問題。無論是工人還是隧道本身都給隧道施工增加了難度,影響了隧道施工的順利進行。
2.3混凝土施工的滲漏水通道
在隧道混凝土施工過程中,隧道滲水現象往往會受建筑材料的滲水性、隧道縫隙填補情況以及雜物含量等方面的影響。首先,如果建筑材料含水量過高,會導致其滲水能力加強,不能有效攔截滲漏的水分,如混凝土配比失調導致水灰比過大而形成的毛細型滲水。最后,混凝土材料中的雜質含量也會影響隧道的滲漏水問題,如果混凝土中有大量的雜質,會導致隧道出現大量縫隙,為通道的滲漏水提供可能[1]。
2.4隧道襯砌結構破損問題
隧道襯砌結構破損容易導致隧道內部出現滲水現象,而隧道襯砌結構破損主要是由于設計因素、施工因素以及地質環境等造成的,影響了隧道施工的順利開展。為此,相關施工單位在施工時,要格外注意隧道襯砌結構的破損問題,合理分析隧道結構的各類因素,充分考慮厚度、強度、模板變形以及澆筑時機等因素對隧道內部結構的影響,設計科學合理的整治方案,做好預防工作,有效解決隧道襯砌結構破損問題。
3隧道施工技術管理要點
3.1隧道洞口施工技術管理要點
隧道施工必須從山坡巖石穩固度、天氣情況、施工破壞程度等方面入手,切實做好隧道洞口施工管理工作。首先,施工前要先檢測山坡上巖石的穩定性,做好防護工作,為了防止地表水過度下滲或沖刷表面,可以在護面種植綠化植物,確保洞口的穩定性。然后根據山坡巖石的穩定程度進行洞口施工方案設計,要做到科學合理,同時還要修建排水系統,降低雨季到來時事故的發生率。其次,要選擇合適的天氣進行施工,避免寒冷或雨雪天氣,盡可能地降低隧道洞口施工的安全隱患。最后,還要充分考慮施工對環境的破壞程度,始終堅持保護環境的理念,降低開挖過程對山體的破壞,避免水土流失的產生。
3.2隧道明洞施工技術管理要點
對于隧道工程項目,隧道明洞施工是整個施工過程的關鍵步驟。因此,必須結合實際情況設計嚴謹的施工方案,并且嚴格按照設計方案進行明洞施工,加固隧道底層,依據仰坡靠綠地種植維持穩定的原理,對有支護措施的部位采用分層開挖的施工方式修建明洞,這也充分表明了隧道明洞施工技術的重要性,并且其必須達到相關規定的要求。
3.3做好隧道的施工支護
隧道施工安全與否同施工支護工作密不可分,為了確保隧道的施工安全,施工單位必須注重施工支護工作的開展。按照所在位置以及作用可以把施工支護分為超前、初期以及二次支護3類。就作用而言,超前支護是為了避免塌方事故的發生,可以有效應對地質中存在斷層、褶皺和較寬軟弱帶的問題;初期支護是為了對大型斷層帶進行邊墻穩定性處理;二次支護可以起到預防滲漏、加強支護能力的作用,提高圍巖的穩定性。根據所在位置,超前支護一般在隧洞開始成型時發揮作用;初期支護位于隧道內部;二次支護則是對初期支護的補充,著重關注隧道襯砌結構的安全。施工支護的初期支護常采用工字鋼架、鋼纖維混凝土噴射以及錨桿等工具,為了達到良好的支護效果,每個工具都有最佳長度或厚度等,工字鋼架一般有0.5~0.8m的間距,并且預留好8~18cm的變形量;鋼纖維混凝土保持35kg/m3鋼纖維量,并且留有18~22cm的噴射厚度;錨桿長度以3.5~6m為宜,可以起到良好的錨固作用[2]。為了確保隧道施工安全,需要施工方做好施工過程中的防排水處理。施工單位首先要建立2道防水帶,做好防水混凝土的施工,為了防止水分滲漏,可以設置相應的引水管,這樣可以獲得良好的防護效果。當然,還要在初期支護、二次襯砌之間使用防水袋處理施工縫,安置EVA復合土工防水板,這樣可以有效起到防排水的作用。
3.4自動化監測系統的應用
在隧道施工過程中,因為存在很多不確定因素和自然環境的影響作用,做好施工監測管理工作非常重要,利用現代化先進的計算機信息管理系統和自動化監測技術可以有效避免施工過程中安全事故的發生,具體監測措施主要從以下幾個方面予以體現。
3.4.1反射棱鏡
一般而言,在地鐵隧道中,采用膨脹螺絲在軌道道床、拱頂等處安裝棱鏡,且將反射面對準工作基站,便于徠卡TS30全站儀自動識別目標當作監測標志。
3.4.2計算機設備
徠卡TS30全站儀和計算機設備以EDGE/CDMA/GPRS信息鏈相連,借助專業監測系統進行自動化監測,同時還包含電源組、電纜等設備,自動監測和存儲有關監測數據和信息,同時分析處理監測數據形成監測報告。3.4.3Smart監測軟件通常情況下,Smart監測軟件和徠卡TS30全站儀相配套進行地鐵隧道施工的自動化監測,同時將數據儲存在SQL數據庫之中,可按初始設置時間和周期進行對應監測。除此之外,可結合具體要求增加各循環,若是某臺設備進行監測,則各循環時間不可重疊,盡量確保循環起始時間在另一循環停止時間后。
4結語
總體來說,隧道工程建設對施工技術要求較高,為了在節約生產成本的同時確保整個隧道的質量安全,需要施工技術人員充分利用施工經驗,做到具體問題具體分析,以施工設計方案為前提和標準進行科學的施工。
【參考文獻】
關鍵詞:大斷面隧道;施工技術;混凝土
隧道工程項目是建筑項目中不可或缺的一部分,也是工程質量的關鍵點,該工程涉及范圍具有一定的廣泛性特點,相對的在施工過程中,對施工技術及操作工藝的要求普遍較高,并且隧道施工效率及質量還會受到外界因素直接影響,一旦控制不當,山體滑坡及坍塌等問題就很有可能會發生,而隧道施工就會被迫停止,隧道質量也會遭到直接破壞,特別是在大斷面隧道施工中,不良作用會進一步加劇。以此,為了進一步提高施工質量,確保隧道施工環境更加安全,就需要對施工技術進行優化選擇,使其施工效用能夠充分發揮。
一、大斷面隧道施工控制要點
1.提高大斷面隧道施工工藝水準
在開展任何施工項目前,都需要將前期工作準備妥當,尤其是在大斷面隧道施工中,施工方在推進施工項目前,需要對施工技術進行針對性選擇,并采取積極有效的措施優化施工結構,更新技術應用框架,使其更加符合隧道工程的技術應用指標,與此同時,還需要對引進并學習先進的施工技術,并將其熟練、高效的應用到隧道工程中。例如:從當前形勢來看,大斷面隧道施工中所應用的施工技術是以先拱后墻為主體,并且其側重點區域大多集中在地質結構復雜、斷層不夠完整的劣勢環境下。
這種方法明顯與現階段的隧道施工需求難以契合,因此,在現代技術水平不斷提升的現實作用下,先拱后墻的施工方法已經與大斷面的隧道需求之間呈現出了難以相符的不良特點,因此,在目前的隧道施工中該方法已經被其他方法所取代,相對的臺階施工方法由于具有一定的技術優勢,而被廣泛應用于施工項目中。在實際應用過程中,臺階施工方法能夠提升隧道施工的安全指標、強化施工結構的穩固性,使其與預期目標高度符合,這樣不僅能夠實現對施工項目的有效縮減,更能降低施工成本,提高工程經濟效益,提升隧道工程整體能效。
2.對施工圖紙進行嚴格審核
施工D紙是推進施工項目的首要條件及基礎動力,也就是說施工質量會受到圖紙直接影響,因此,一旦大斷面隧道施工圖紙不能精準反映施工實際情況,或者存在其他問題及缺陷,施工項目的順利推進就會受到直接阻礙,施工周期也會有所延長,這就需要大斷面隧道施工人員肩負起自身職責,在沒有進行施工前對圖紙進行嚴格審核,如果發現問題就需要將問題記錄下來,并通過相關人員及時將其修正。除此之外,在對施工圖紙整體內容及涵蓋項目進行研究及審核時,還要將施工環境及施工設備等必要因素納入重點考量范疇中,一旦發現其與現場施工存在差異的細節及問題,也需要在第一時間進行修改,確保施工圖紙與施工情況完全契合,只有這樣才能進行下一步施工。
3.嚴格監督大斷面隧道施工操作流程
大斷面隧道工程在整個施工過程中,易受很多因素所影響,如施工工藝、施工材料、施工技術或是其他因素等,因此,隧道施工單位施工人員在實施隧道施工的過程中,需嚴格監督施工操作流程,做好隧道工程項目施工管理及嚴格監督,特別對隧道施工材料,需要嚴加監管,針對一些易爆、易燃、易造成污染的材料,需嚴密監管,以保證隧道施工材料保存、運輸的安全性。而且在整個施工期間,可能會伴發一些危險因素,如果難以較好地避免,則會造成施工人員損傷嚴重。在此種情況下,需進一步貫徹及執行有關監管制度,以合理、科學地安排施工人員進行監督,從而制定較為詳細地施工方案,以便將大斷面隧道施工安全隱患降到最低。
二、大斷面隧道施工技術的有效運用
1.做好大斷面隧道突水防治工作
大斷面隧道施工技術應用過程中,需做好地質預報工作,經運用液壓鉆孔臺車超前鉆挖來預報隧道施工項目現場地質狀況,以充分明確大斷面隧道的開挖前方實際地質水文狀況。一般情況下,施工人員可將 6 m ~7.5 m 的距離當作開挖探水的長度,當開挖 5 m,可保留一個大約 2.5 m 的探水作業,避免隧道開挖時發生嚴重突水。若大斷面隧道工程施工時,隧道涌水量較大,且完全超出規定標準,需立即選用全斷面來進行堵水注漿。且注漿的材料一般選擇水泥―水玻璃漿液,在選擇水泥時,通常以 42.5號普通硅酸鹽水泥為首選,且凝膠時長需按照施工現場實際施工情況來確定,這樣有利于及時制止隧道涌水。
2.大斷面隧道錨桿施工技術的運用
大斷面隧道施工過程中,將錨桿施工技術運用于其中,可大大提升現場施工效率及施工質量,具體作用機制主要表現為:第一,在有效運用錨桿鉆孔施工技術開展各項工程施工時,需要先采用巖鑿機于整個隧道預設點做相應的施工操作,且在整個操作過程中,施工人員需要將預設點上各種鐵銹、雜質等完全清除干凈;第二,為了進一步防治施工時巖屑影響到錨桿施工技術的運用,施工前,施工人員應該將錨桿巖屑內的殘余污染物、孔洞等徹底清除干凈,認真檢查各個孔洞是否整潔,且保證清潔度和施工規定要求完全相符,而后將之前所配備好的藥包直接放置在錨桿孔洞內,需要注意的是,相關人員在放置藥包過程中,應該多加注意,需在保證可將藥包完全固定于錨桿孔內的同時,又要確保藥包沒有發生任何變形或是泄露;最后,施工人員將事先準備好的桿體直接插到巖石的孔道內,確保鋼筋和桿體網焊可完整連接。
3.大斷面隧道混凝土噴射施工技術的有效運用
大斷面隧道工程中的混凝土進行施工時,有效運用噴射施工技術,主要包括施工技術、濕噴施工技術兩種,其中,施工技術重點用于改善施工現場環境,經節省速凝劑運用量,以縮減大斷面隧道施工成本;而濕噴施工技術運用時,每次所噴射厚度保持在5cm~10cm間,其回彈力偏低,可大大提升混凝土噴射工程施工粘結性、支護能力。同時,施工人員應準確控制混凝土噴射各項施工指標,如厚度、噴射密度、強度等,重點查看所選規格應與項目施工標準相符,加大混合材料配比,縮減速凝劑運用量等,以進一步增強墻體粘合性。
4.大斷面隧道洞口、明洞施工技術的有效運用
針對目前大斷面隧道工程施工情況分析,需在洞口破土開展施工之前,綜合考慮不同施工現場周邊的施工環境,且對各個施工環境做仔細調研,調研內容包括:施工現場的天氣狀況、地質條件、地下水變換等,尤其要全面、細致地調研仰坡以及周邊環境,并立即查看施工附近有無懸石、危石等。
施工人員在開展大斷面隧道工程施工工作時,通過做好大斷面隧道施工控制關鍵點,并有效運用各種隧道施工技術,以在確保大斷面隧道工程得以安全、順利實施的同時,提升工程施工效率及施工質量。例如,施工人員需不斷完善及健全大斷面隧道工程組織設計,進一步優化工程項目各個施工環節,確保施工操作規范性的同時,使隧道施工技術運用后的效果充分發揮出來,以保證大斷面隧道施工質量。
參考文獻:
【關鍵字】高速公路;隧道;通風;供電[Abstract] In the construction of highway tunnel ventilation, power supply is an important link to ensure the construction of normal, plays a crucial role in the tunnel construction safety, construction of environmental and energy efficiency. Combined with the engineering example, introduce the application of ventilation, power supply technology in highway tunnel construction, provides the reference for the similar engineering construction.
[keyword] highway tunnel; ventilation; power supply;中圖分類號: F54文獻標識碼:A文章編號:
一、工程概況
福建省莆田至永定高速公路泉州段白山同隧道位于泉州市安溪縣湖頭鎮,進出口A3、A4兩個標段雙向掘進。該隧道設計為雙線雙洞隧道,單洞長4.005公里,建筑限界為10.25×5.0(寬×高),屬分離式隧道。隧道起點樁號K19+995,終點樁號K24+000。其中隧道進口A3標段施工長度1.5公里,出口A4標段施工長度2.5公里。二、施工供電技術
2.1供電方式
由于白山同隧道出口施工段落較長,單洞長度達到2.5公里,需制定通風、供電專項方案。出口前期共安裝變壓器3臺,根據對隧道周邊電網情況調查,在隧道洞口段已安裝莆永高速專線,有500KVA及1000KVA電壓器,隧道生活區及拌合站安裝配備315KVA電壓器。其中500KV變壓器提供洞口通風機及洞口工程臨時用電,1000KVA變壓器提供洞口空壓機、洞內混凝土輸送泵及洞內臨時用電。
2.2施工用電量計算
(1)生活區、拌合站及鋼筋場
安裝一臺315KVA變壓器供生活區及拌合站(功率90KW)、鋼筋加工場用電滿足該供電區域。
(2)洞口通風機及洞外臨時用電:
220KV軸流風機2臺即440KV<500KV;
(3)洞口空壓機、洞內混凝土輸送泵及洞內臨時用電:
施工現場設備用電功率(1000KVA變壓器供電):
2臺混凝土輸送泵每臺功率為:75KW與55KW,共130KW;
2臺濕噴機每臺功率為:7.5KW共15KW;
現在施工現場空壓機6臺,每臺功率為135.5KW,共813KW;
洞外生活用電共50KW;
乘以0.8系數作為實際用電量 計算總和為:
(813+15+130)*0.8=766.4KW<1000KV
洞內高壓電纜選用3*95m+1鋁芯線。
2.3后期供電計劃
后期增加空壓機數量電壓不夠時,在洞口增加一臺1000KVA的變壓器,滿足施工現場需要。
三、通風設計方案
3.1編制說明
白山同隧道全長4000m,屬于特長隧道。其中出口施工長度2500米,采用爆破法開挖,通風排煙難度較大。
為了改善勞動條件、保證施工人員的身體健康,提高勞動效率,加快施工速度,特制定本通風方案。
3.2編制依據
⑴ 莆永高速公路白山同隧道出口施工圖。
⑵《公路隧道施工技術規范》JTGF60-2009。
⑶《公路隧道工程施工技術指南》;
⑷《公路隧道工程施工安全技術規程》;
⑸《煤礦安全規程》等煤礦現行有關規范、規程等;
⑹《公路瓦斯隧道技術規范》;
⑺ 設計計算采用的勞衛標準。
①一氧化碳最高允許濃度30mg/ m3
②二氧化碳不得大于0.5%
③氮氧化物為5mg/m3 以下。
④洞內最高平均溫度不大于28℃
⑤洞內噪音不得大于90dB(A)
⑥洞內最小排塵風速不得小于0.25m/s
⑦粉塵濃度小于30mg/ m3(含有10%以上游離SiO2粉塵),水泥塵小于6 mg/ m3(含有10%以下游離SiO2粉塵)。
⑧瓦斯濃度小于1%
3.3通風量計算
1、各環節風量計算
①施工人員所需風量:VP=UP·m·k(m3/min)
式中參數如下:
UP:洞內每人所需新鮮空氣量,一般按(3m3/min/人)計算
m:洞內同時工作的最多人數取30
K:通風備用系數取(1.1~1.5)
VP=3*30*1.3
=117 m3/min
②爆破散煙所需風量
本隧道采用壓入式通風
計算風量:Q=(m3/min)
式中參數如下:
A:同時爆破的炸藥量(㎏),按Ⅲ級圍巖爆破計算取274㎏
S:隧道斷面面積(m2),取Ⅲ級圍巖開挖斷面面積83 m2
t:通風時間30(min)
L:爆破后炮煙的擴散長度,LS=15+A/5=15+274/5=69.8m
Q==544.7 m3/min
③按內燃機作業廢氣稀釋的需要計算
Q=n·A
=(3*200+1*165)*2.8
=2142m3/min)
n:洞內使用內燃機作業的總功率
A:內燃機每1KW所需的風量,一般2.8 m3/min·KW
④按洞內允許最小風速計算
Q=60·v·S
=60×0.15×83
=747 m3/min
V:洞內允許最小風速(m/s),取0.15 m/s
S:隧道斷面面積(m2),取Ⅲ級圍巖開挖斷面面積83 m2
2、單洞所需風量計算
通過計算、比較,單洞工作面需風量由稀釋內燃機作業廢氣控制,需風量為2142m3/min。
①考慮漏風的風量計算
通風機的供風量除滿足上述計算的需要風量外,還應考慮漏失的風量(風管最長狀態下的漏風系數)。
Q=1.05×2450=2572.5m3/min
β:風管百米漏風率,取1.3%
P:漏風系數P,取 1.05
②進入洞內施工時洞口風機計算。
由上述計算,確定工作面計算風量(Q計)為K572.5m3/min,風速0.15m/s,根據最不利的情況下計算的最大風量值(Q總)選擇洞口處的風機。
Q總=KQ計/(1-β)L/100
=1.0×2572.5/(1-0.013)2450/100=3544.7(m3/min)
結論:根據以上計算結果,洞口選擇風量為3544.7m3/min的風機才能滿足正洞施工通風需求。根據現場實際情況,可在洞口選擇一臺SD-Ⅱ-150型軸流風機,最大風量為3000 m3/min,在進洞1000米時再增加一臺風量為2000m3/min的風機。
3.4通風方案
采用壓入式獨頭通風。風管采用Φ180cmPVC軟質通風管,在洞門外不小于20m處沿隧道一側高架。同時加強通風管理,防漏降阻,控制百米漏風率在1%以內,以滿足施工生產的環境需要。
風機安裝位置在洞口20m以外,避免洞內壓出的污氣反循環進入風機形成二次污染。風機出口設置變徑硬管與風管連接,風機與風管接口處法蘭間加密封墊,剛性風管與柔性風管結合處綁扎三道,以減小局部漏風和阻力。
3.5洞內風管布置:
通風管道采用Φ180cmPVC軟質通風管懸掛線路左側拱腰位置,采用吊掛安裝,避開其它管線。
洞內通風軟管立面布置見圖。
風管安裝要求:
⑴ 通風管吊掛要平直、拉緊吊穩,避免出現褶皺增加阻力
⑵ 當外徑不同的風管連接時。應以大小頭過渡,過渡長度以3-5m為準
⑶ 通風管末端距工作面不超過50m。
⑷ 施工襯砌中必須拆卸通風管時必須保證風管不得被人為損壞。
3.6通風管理
3.6.1加強環保意識,重視通風工作,向煤礦學習,成立專業的通風隊伍,負責通風機、通風管安裝,維護,以及通風方式變換,并承擔通風效果的責任。
3.6.2通風監測是搞好通風除塵的重要工作,通風技術人員負責日常的有害氣體濃度監測,根據濃度調量,合理供風,省電節能。
3.6.3當風管供風到1000米時,應進行一次漏風率測定,判斷風管維護水平,推斷4000米時的總漏風率。
3.6.4炮眼應采用水炮泥封堵,既可減少殘眼,又可使污染在源頭得到治理。
3.6.5控制運碴車的柴油煙排放濃度,也是取得通風效果的重要措施。
四、結語
白山同隧道通風、供電施工組織編制合理,能夠滿足工程施工的需要,保證工程施工安全正常進行,改善了洞內施工環境,產生了顯著的經濟效益,從實例工程中對隧道通風、供電進行研究,總結出靈活、實用的施工工藝為以后類似施工設計提供一些經驗。
參考文獻:
【關鍵詞】公路;隧道施工;施工技術;控制要點
社會主義建設的不斷深入,現代社會已步入一個發展的階段,而促進發展的交通通道也必須跟上時展的腳步。現階段,公路作為交通通道的重要組成部分,正發揮著越來越大的作用,因此公路工程的建設也拉入道可持續化發展的軌道上來,施工單位意識到環境保護的重要性,為了減少大填大埋,隧道施工的普及率也越來越高。
一、隧道施工技術概述
(一)施工技術
隧道的施工技術主要的步驟就是工藝的實施,工藝流程步驟繁瑣,每一個因素都可能成為影響施工質量的重點所在。具體技術實施項目有前期準備工作、鉆爆工作以及土石方的挖掘工作。前期的工作包括支護、防水、排水渠道的設置,這些較為簡單的步驟主要是為下面爆破以及挖掘工作奠定基礎;鉆爆工作是影響土石方開挖的關鍵性階段,從專業性上分析,鉆爆工作需要極其嚴禁的方案以及專業的技術人員操作,鉆爆質量合格后才能開始最后的土石方開挖活動。
(二)施工方案
將施工方案的制定需要遵循以下順序:首先,針對工作環境進行具體調查,考慮到地質、水文、氣象的特點,初步形成方案輪廓;其次,在基本輪廓的基礎之上確定具體的方案模式。開挖面穩定性較好時,可以直接開挖、柔性襯砌、數據測量、防水層建設最后再次襯砌。如果開挖面穩定性較差就需要在最開始階段先挖出一個弧形導洞,然后再進行上述工作;最后,針對具體的施工過程中出現的問題,采取最佳的解決方式以彌補方案的不足之處。
二、公路隧道施工技術
(一)洞口施工
施工人員在洞口段采用邊坡、仰坡自上而下分層開挖,施工機械以挖掘機為主,盡量不采用爆破,保證不擾動原地層;洞口場地用裝載機輔以推土機整平壓實;遇堅硬石質地層人工鉆眼爆破,運輸采用自卸車,挖方棄往指定的棄碴場。洞口段開挖將充分考慮洞內施工需要,修建供水、供電設施及材料堆放場地和機械停放場地,合理布置。邊仰坡防護、邊仰坡開挖按設計坡度一次整修到位,并分層進行邊仰坡掛網噴錨防護,以防圍巖風化,雨水滲透而坍塌。以穩定邊仰坡。刷坡防護到路基面標高。隧道洞門在進洞施工正常后,適時安排施工。綜合考慮地形地質條件及洞口美化等條件。進洞施工前,先將洞外排水系統做好,再行進洞,以防對洞門造成威脅。明洞拱、墻與洞內相鄰的拱、墻襯砌時,應同時施工連成整體;洞門及洞口附近的排水、截水設施應配合洞門施工盡早做好,并與洞外排水系統連通,以免地表水沖刷坡面。洞門仰坡和邊坡宜在進洞前刷好,坡度的施工允許偏差為5%;洞口土石方宜采用控制爆破施工,不得使用集中藥包爆破,以免影響仰邊坡的穩定。
(二)隧道明洞施工
明洞邊墻基礎必須置穩固的地基上。遇有地下水時,須將地下水引離邊墻基礎。凹形地段或外墻深基部分,施工時本著先難后易的原則,可先開挖、砌筑最低凹處,逐步向兩端進行,以利利用施工查明基礎情況。邊墻基礎挖至設計標高后,核對地質承載力是否與設計要求相符。若地基承載力不足時,可考慮采用沉井基礎或挖孔樁基礎進行地基加固。明洞開挖采用全部明挖法,若施工需要或工程師要求,也可采用拱上明挖拱下暗挖法進行開挖施工,但無論哪種方法開挖,均實行爆破藥量控制。明洞開挖前,預先做好洞頂防水、排水設施,防止地面水沖刷而招致邊坡、仰坡落石、塌方。內模采用定型鋼模板,外模和擋頭板模板采用定制的木模加釘鐵皮,擋頭板內,外弧線在現場按實際比例放樣后,精確加工。泵送混凝土灌注,灌注時其模板支撐必須牢靠,防止跑模造成砌襯侵入限界。施工人員在進行拱圈施工時拱架一般在立柱上架設,立柱基底堅實,若在松軟路肩上,則設縱向臥木,并將各立柱縱向聯結成整體。拱架采用特制大跨度鋼拱架,組合鋼模安裝拱部內模。
(三)隧道洞身開挖
這個工序包括中導洞和左右洞的開挖。在成洞前,也就是支護完成以后,我們就可以按照中導洞開挖輪廓線來進行挖槽。中導洞的開挖過程要循環進尺,尺度大概維持在0.5m~1.2m 之間。而當中導洞開挖成型以后,我們需要進行中線和水平檢查,只有符合設計要求了以后才能夠進行后續的施工工作。緊接著我們要進行的工作是初噴5cm 厚的20 號素砼。而對于左右洞而言,要等到中墻砼達到設計強度的70%以后才能對左右洞進行開挖,并且采取兩臺階分布平行進行開挖,包括整個拱部要一并進行挖掘。同時應該注意的是,左右洞的開挖過程中,不易操之過急,每一次開挖的深度不應該大于1 米,同樣應該是先從左洞進行挖掘施工,挖好以后再按照右洞原來的開挖面落后左洞十米的位置來進行并且控制右洞的施工挖掘。
三、公路隧道施工控制要點
(一)對一些科學性不完善的建筑方法進行改善
(1)先拱后墻法。先拱后墻的方法過去常用于地質不良、斷層破碎帶的施工中,與當時較低的支護水平有密切關系。如今支護水平大大提高,原先的半斷面開挖與先拱后墻的方法應該被拋棄,繼而采用臺階法施工,這種施工法無論從防水水平和結構安全方面均較以前有明顯提高。改進與摒棄舊的不好的建筑方法,創建符合新技術的最新設計。
(2)施工設備、工藝不足。由于公路隧道的長度和地理位置,施工單位并未投入足夠資源進行妥善管理。有些隧道開挖光爆效果不理想,采用人工澆筑,襯砌未按照規范進行施工,以至于二次襯砌及襯砌背后有大量空洞形成,留下了質量隱患。對以后的通車防水造成了很大影響,進而導致事故的發生。所以,公路的隧道建設不應論長短,論地方,應該選擇有能力、有責任心的負責人承包,采用成熟完善的施工工藝。這是確保施工工程的首要條件。
(二)進行全程工程質量管理方案
通過采取全方位的監管,將工程事故發生的可能性消滅在源頭,加大檢查力度,進行全方位監督。現場召開觀摩會,選取優秀工程作為樣板,大力推廣先進的施工經驗從而發揮出典范的作用。一旦出現質量相關事故,要狠抓狠打、嚴肅處理,并進行現場分析,總結教訓避免再犯。還要建立舉報制度,鼓勵所有參與建設人員,發現工程中的質量問題或者其他方面存在的問題及時舉報,經查實后進行獎勵,以便能夠讓所有參建人員做到關心工程質量,從而有效提高工程的質量。
(三)施工單位的質量保證措施
施工單位嚴格遵循質量控制規范進行質量管理,力爭在投入和控制方面提高質量。作業隊以上的人員需成立一個能夠全面監管的小組,控制所有程序有組織進行,配備專職質檢人員,從組織上保證工程質量。在施工過程中,還需成立專門針對特殊地質情況的小組,以便遇到特殊類型地質時可事前預報。挖掘過程中配備幾名有經驗的地質專家輪流值班。
四、結束語
公路隧道的技術正在不斷的更新,我國對于該技術的研究還有許多不足。但是隨著科學技術的進步以及與國外的不斷交流,同時結合國內的實踐工作,公路隧道施工技術將進一步提高,我國公路隧道的質量也能得到可靠保證。
參考文獻:
關鍵詞:隧道施工;施工技術;公路
Abstract: this paper mainly on the highway engineering of tunnel construction characteristics and technology was analyzed and the future tunnel construction and the development of the highway engineering are very the reference.
Keywords: tunnel construction; Construction technology; highway
中圖分類號: U455文獻標識碼:A文章編號:
前言
近年來,隨著我國西部大開發力度的加大,在快速發展的公路建設中,在多山的地區,隧道工程在公路工程中就變成一個重要的組成部分。而且隧道工程相對路面,橋梁工程來說有它的特殊性:一般地質條件都比較復雜而且很難預測,完工后隱患不易察覺,這就須在施工過程中加強施工管理,做好工藝控制。
1 隧道開挖分析
隧道質量取決于工藝質量,工藝質量取決于開挖、初期支護及防排水質量等,初期支護和防排水質量等比較好控制可以加強監管,那么重點就是開挖質量,開挖質量又取決于鉆爆質量,就是說理論上沒有了超欠挖后續的初支質量就有了保證,因此說隧道質量的好壞很大程度上取決于鉆爆的質量,首先確定鉆爆的方案預裂爆破還是光面爆破首先我們從理論上來分析,由于v級圍巖巖體松散、裂隙較發育無法采用或實現光面爆破技術,那么必須熟練掌握預裂爆破技術及特點。
進行石方開挖時,在主爆區爆破之前沿設計輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫,以緩沖、反射開挖爆破的振動波,控制其對保留巖體的破壞影響,使之獲得較平整的開挖輪廓,此種爆破技術為預裂爆破。預裂爆破不僅在垂直、傾斜開挖壁面上得到廣泛應用;在規則的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用預裂爆破。預裂爆破要求:①預裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對于中等堅硬巖石,縫寬不宜小于1.0cm;堅硬巖石縫寬應達到0.5cm左右;但在松軟巖石上縫寬達到1.0cm以上時,減振作用并未顯著提高,應多做些現場試驗,以利總結經驗。②預裂面開挖后的不平整度不宜大于15cm。③預裂面上的炮孔痕跡保留率應不低于80%,且炮孔附近巖石不出現嚴重的爆破裂隙。
2風、水、電作業和施工排水
2.1 施工供風在隧道進、出口各設一座空氣壓縮機站,安裝2臺20m3/min和1臺10m3/min的空氣壓縮機以保障隧道施工用風。
2.2 施工用水進、出口分別在距隧道拱頂30m以上的山頂各修建一座100m3的高山水池,水源一是在隧道出口右側山腳挖一集水池,收集山泉水抽上山頂水池,再用管道輸水至出口供施工生活用水。一是從電站水渠中抽水至山頂蓄水池再用管道輸水至進口,供施工、生活用水。所有水源都要經過水質檢驗,PH值小于4或者硫酸鹽、氯化物含量超過有關規范的允許值以及含有對水泥凝結硬化有害的雜質的水石不得用于攪拌砼。
2.3 施工供電在隧道進、出口各安裝一臺315kVA變壓器,利用附近的地方電網供電,同時各準備一臺功率為220kW的發電機組備用。動力設備采用三相380V,照明用電采用220V,為確保安全,所有線路都安裝漏電保護開關。線路的架設及各種電器的安裝必須符合《公路隧道施工技術規范》JTJ042-94的有關要求。
2.4 施工通風、防塵洞內如需爆破掘進,必須堅持濕式鑿巖,爆破后灑水以降低粉塵濃度。施工通風采取壓入式,用3臺軸流風機送風,送風口距開挖面的距離不大于15m。
2.5 施工排水主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工廢水。隧道從出口至進口為1.54%的上坡。出口施工為順坡施工,施工排水采取自然坡利用塑料管將水引出洞外。進口施工為反坡施工,施工排水采取在開挖地段挖集水坑,用抽水機抽出洞外。
3隧道施工
3.1 施工方法根據前期施工存在的問題,現采用臺階法和雙側壁導坑法相結合的施工方法,半斷面開挖時,出碴采用無軌運輸,挖掘機、正鏟側卸式裝載機配合8噸自卸汽車運輸出碴;小導坑開挖時,采用人工開挖,小拖拉機配合人工出碴,及時進行支護;仰拱加固緊跟并且及時施作襯砌混凝土。
3.2 鋼管樁施工鋼管樁采用?準89×4無縫鋼管,前端加工成圓錐狀,長度20cm;鋼管樁管體下半部分須加工溢流孔,以利于注漿施工,孔口lm范圍內不加工溢流孔,溢流孔直徑8mm、間距25cm。按每次lm進度指標進行清除施工障礙物工作,并施工臨時排水管等措施進行場地排水,杜絕施工場地受水浸泡現象發生;測量放線,標出鉆孔位置;鉆機鉆孔(可直接夯進)、下管,注超細水泥(MC)單液漿,注漿壓力為1.5~2.0MPa,注漿完成后,對樁間土進行輕型觸探試驗,錘擊數大于35擊,承載力不小于250kPa,達不到時,進行加密等處理。每處理完成5m,進行仰拱混凝土施工,其間用過車梁保證已施工段穩定。根據工地條件,導坑條形基礎施工,鋼筋在導坑內綁扎關模后,采用泵送C25混凝土進行施工,先施工水平條形基礎后,安裝拱腳,再施工豎直條形基礎。
3.3明洞施工及洞門施工
洞口邊、仰坡和明洞開挖與支護應自上而下分層開挖,而且要洞外、臨防、排水要先行,使地表水通暢,避免地表水沖刷坡面。必要是采取人工修坡,防止超挖,減少對洞口相鄰地段的擾動;開挖暴露的邊坡及時施作設計的防護,降低圍巖暴露而風化,支護要緊跟,轄區內都為高邊、仰坡,如果不及時安全無法保證,況且會浪費很多的人力物力,明洞襯砌必須檢查、復核明洞邊墻基礎的地質狀態和地基承載力,滿足設計要求后,測量放樣,架立模板支撐,綁扎鋼筋,安裝內外模板,先墻后拱整體澆注襯砌混凝土,集中拌和泵送入模,插入式振搗器配合附著式振搗器搗固密實。洞門施工對于削竹式洞門,同明洞同時施作,削竹斜面按坡度安裝木模板,用角鋼將斜面端模與邊模固定成整體。明洞防水層與回填:明洞襯砌完成后強度達到50%方可拆除外模,鋪設防水層,回填要對稱每層不大于30cm,兩側高度差不得大50cm,回填至拱頂后,再分層滿填至完成,做好表面隔水層。
4.結語
通過對隧道開挖、風水電作業、通風排煙等施工技術總結,我們在以后類似隧道工程施工中對以上技術問題的處理有了更廣泛的思路,并對特長隧道的施工進度、環保、安全和經濟效益的控制和管理發揮重大作用。
參考文獻:
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關鍵詞:公路;隧道;施工技術;
中圖分類號:X734文獻標識碼: A
一、前言
公路隧道施工不同于一般路橋施工,在完成洞口施工后,既進入了隧道施工循環式的作業方式――類似工廠化施工,但又不同于工廠化施工,區別是在洞身圍巖發生變化時要及時拿出相應的施工處理方案,防止作業面支護變差和使二襯結構厚度受變化的影響。因此,必須加強對隧道施工技術的研究和完善。
二、公路隧道施工準備和施工技術方案
1,施工量測
開工前,按圖紙提供的平曲線要素表及控制點成果表,計算路線點位坐標;根據給定的進出口控制點進行施工放線加密控制樁布設,對加密控制樁進行控制測量,以確保施工放線方便,準確。復測范圍應在洞門外50米至仰坡頂(或進洞面)外50米。沿隧道測設線作縱斷面測量并繪制縱斷面圖,每3米測一橫斷面,并繪制斷面圖,縱橫斷面上要準確標明隧道位置。施工放線在洞內根據施工進度進行支導線控制樁加密,每次加密一個支導線控制樁都要請監理測量檢查,確認點位誤差在規范允許范圍內后,再進行洞內施工放線,在施工放線過程中要經常對放線部位進行核查,對洞內施工部位采用坐標法放線,做好測量記錄,及時完善測量資料,按要求做好洞內沉降變形觀測。
2,施工方案
根據總體施工組織設計結合本項目的具體情況、工期要求、施工隊伍、機械設備、 施工中的現場監控量測等因素,正確選定施工方案,制訂施工順序,編制實施性施工組 織設計。編制的施工組織設計,應包括施工方法、場地布置、進度計劃、工程數量等主要措施內容。 實施性施工組織設計應報監理工程師及相關部門,按照程序批準后實施。在實施過程中應根據客觀條件、生產資源配置變化情況及時調整施工組織設計,并呈送監理工程師批準!實行動態管理。 對于長大隧道、地質復雜的隧道,承包人應當組織專家編制、論證、審查專項施工方案,并附安全驗算結果,經承包人技術負責人、監理工程師審查同意簽字后實施,由專職安全生產管理人員進行現場監督。
3,施工供電、供風、供水、排水
3.1、施工供電。
隧道施工過程中可利用附近的地方電網在隧道進出口安裝315kVA安的變壓器進行供電,并備有220kw功率的發電機組用于備用。動力設備使用三相380v,照明用電使用220v,為保證安全,線路中要安裝具有漏電保護功能的開關。線路架設及各種電器安裝要符合國家相關施工技術規范的要求。
3.2、施工的防塵和通風。
如果洞內需要爆破掘進,那么就必須采取濕式鑿巖的施工方法,為最大限度的降低粉塵濃度,爆破后必須進行灑水。壓入式應是施工中通風環節采取的方式,應使用三臺軸流風機向左洞、右洞以及中導洞分別送風,開挖面與送風口的距離應小于15m。
3.3、施工的用水。
應先在距離隧道拱頂超過30m處修建一座高山水池,水源一是從電站的水渠中抽水到山頂的蓄水池處,之后再用管道運輸至水的進口處,這些水可用于施工用水以及施工人員的生活用水;另一水源則應在隧道出口右側的山腳處挖一個集水池,將山泉水輸送到山頂的蓄水池處,之后再使用管道將水運輸到出口處,這部分水主要用于施工生活用水。
3.4、施工的排水。
施工的排水主要指的是排出施工中的廢水以及可能會涌入隧道的地下水。一般情況下隧道的上坡是指從出口到進口為1.54%處,進口的施工一般為反坡施工,所以進口處的施工排水應采用在開挖地段挖集水坑的方式,用抽水機就可以將水排除了。
三、公路隧道施工階段的技術處理
1,隧道開挖
大洞隧道左線出口洞口VI 類圍巖施工中,隧道拱頂下沉大,地表出現不同程度的下沉及開裂現象,拱腳局部有開裂的現象。通過對左線施工情況及右線地質資料的分析,洞口段隧道位于堆積土中,隧道斜穿溝心,且土層松軟、松散、含水,地基承載力低。同時隧道埋深淺,極難形成自拱度,靠圍巖自身無法控制圍巖變形,必須采取支撐措施,而基礎承載力是主動支撐有效的前提和保證,超前探明地質情況,并進行基礎處理就非常必要。
2,初期支護施工
初期支護由系統錨桿、鋼筋網、噴射砼、鋼拱架組成,導坑支護與洞身初期支護一起施工。現場制作1:1胎模平臺一套,并放設1:1鋼模試拼大樣。截割下料,將切割好的型鋼放在1:1胎模上,固定后用乙炔焰加熱達到一定深度后,均速起動胎模千斤頂,將型鋼壓制成型。在連接單元的一端焊上A3鋼板,與預埋在中隔墻的鋼板雙面焊接,各單元之間的連接采用U型鋼之間一定長度的搭接并用連接件壓緊,將加工好的各單元構件放在大樣臺上試拼,輪廓誤差不大于3cm。用經緯儀和水準儀準確量測型鋼拱架,在隧道法線方向的位置與高程,用紅油漆準確標注拱頂、拱腳和邊墻等控制點位置,設置足夠的定位錨桿。安裝錨桿后噴3厚鋼纖維砼,安設拱架,單元間按設計連接,并與定位錨桿鎖腳錨桿焊接在一起,鋼架與噴層之間空隙,用騎馬墊塞緊。鋼架間縱向用ф25鋼筋焊接,連接鋼筋環向間距1,0m,鋼架間距LS2-1段50,LS2段80。為加強拱腳,在鋼拱架腳加設兩根長3,5m的鎖腳錨桿。
3,洞身開挖
按照隧道設計的結構以及施工現場的地質情況,一般施工作業都是采用導洞先行的方式的,中導洞掘進45m左右時開始澆注中墻。只有中墻的混凝土強度大于70%時才可以進左洞,右洞的掌子面落后左洞10m控制。在圍巖變形已經趨于穩定后再施工作業左右洞二次模筑襯砌,如果初期的支護強度不足或是圍巖的變形過大,那么不但要加大初期支護的強度,同時還要修改二次襯砌設計的參數。左右洞的二次襯砌與掌子面之間的間距的控制范圍應為25-35m。
4,二次襯砌
開挖中隔墻基礎,綁扎在鋼筋房內彎制成型的隔墻鋼筋,預理左、右洞鋼支撐接頭鋼板。立模、模板采用特制大塊鋼模,每次立模長度為9m,模板規格與正洞臺車和模板一致,加工兩節段模板。采用外拉內頂辦法加固模板,用泵送砼一次澆注每段隔墻,對頂部與中導洞臨時支護相接觸處要充塞密實。砼中摻加早強劑,當強度達到2,5Mpa后可以拆模,拆模后立即養護。左、右洞二次模注襯砌二次襯砌施工在圍巖變形基本穩定后進行。初期支護經處理至表面無明顯的滲水、漏水無突出的錨桿頭、鋼筋頭及表面平整后,再鋪設環向排水盲溝、縱向排水管、橫向排水管等。綁扎鋼筋房中加工成型的鋼筋,預埋設計的各種孔、管、線、件。臺車就位,復核中線及標高,使二次襯砌內輪廓符合設計要求,泵送砼一次完成一節段砼的灌注。搗固采用插入式搗固器振搗。 砼中摻入水泥重量6%的FS防水劑,砼具備早強、緩凝、高流態(坍落度一般為15cm左右)性能。強度達到設計的2,5MPa后,即可拆模,并灑水養護不得小于14天。砼于隧道出口附近設50m3/h拌合樓拌合,砼水平運輸采用砼輸送泵運到隧道出口進行澆注。在隧道頂拱部位設置砼溜槽下料,以防止骨料分離。
四、結束語
公路隧道作為高速公路建設中重要組成部分,是關乎我國經濟發展的重要因素。那么如何在施工中科學合理的應用施工技術來確保工程質量至關重要。因為目前,在具體的隧道施工過程中仍然存在由施工技術等問題引起的塌陷、滲漏水等質量問題。另外,隧道是處于復雜地質條件下的建筑工程,加強公路隧道在施工技術方面的創新與提升就顯得非常重要,也在很大程度上嚴重影響著公路隧道的施工質量。
參考文獻
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關鍵詞:隧道施工;施工安全;質量控制;措施
近些年來,隨著中國經濟發展速度的不斷提高,高速公路、鐵路以及地鐵建設也步入了一個相對快速的發展階段。但是與工程數量以及公路里程一同增長的還有隧道安全事故,造成的人員傷亡以及財產損失也隨之增加。在嚴峻的現實面前,工程開發人員以及建設人員需要對隧道施工的安全質量問題高度關注。本文將會對造成各種安全事故的原因進行分析,并提出相應的解決辦法。
一、隧道施工發生安全事故的原因分析
(1)地質災害導致安全事故
一般來說,地質災害具有突發性,不可預估,如果事先沒有做好足夠的預防
工作,那么很容易造成嚴重的問題,而且與其他原因相比,災害造成的經濟損失是最大的。在施工過程中,突發性的地質災害可能導致隧道施工的工作面某個段面或者已經開挖的輪廓外方的巖溶突然壓垮溶腔腔壁,這樣可能前段施工工作作廢。由于具有不可預估性,施工人員很容易在地質災害中發生意外,自然會造成嚴重的經濟損失。
(2)施工方的安全組織機構不完善,事先準備功夫不足。
第一個原因是不可控因素,而目前主要的事故原因還是人為的可控的因素。
施工方安全組織機構不完善就是其中一個嚴重的問題。目前各地隧道施工工程項目仍然采取傳統甚至是相對落后的組織模式,直接表現在對于施工安全管理缺少必要的重視,太注重施工進度以及工程的效益。這樣將會導致施工人員沒有足夠的安全意識和預防意識,施工方還會任意削減或者挪用安全專項資金。另外,一些工程的承包商還會將工程再分配到純粹的農民工隊伍[1], 又不對其進行必要的安全知識指導,也就是說工程的層層轉包將會導致嚴重的安全隱患。
(3)施工方法以及技術使用不當。
施工方法和技術一般要根據工程的具體情況進行相應的設計和使用,不能
一概而論。但是由于種種原因,很多隧道在進行施工時,施工方會擅自改變施工方法或者采用不恰當的施工技術。還有一些工程施工中會出現偷工減料的情況,施工材料的以次充好或者偷工減料,會給隧道質量埋下巨大隱患。還有一些施工工程中存在工序質量不合格的問題,為了趕進度或者減少成本,施工方即使發現問題也不會及時糾正。
(4) 施工現場的安全措施并不健全,管理方法存在不當之處。
隧道施工現場一般有很多具有一定危險性的爆破器材,這種器材需要進行細致地管理,管理不善的話很容易發生意外[2]。另外,在進行鋼筋焊接、安裝電線路時也需要注意相關施工設備的安全使用。但是,目前的情況是,我國諸多隧道施工現場都存在施工設備、器材任意擺放的問題,許多施工人員缺乏基本的安全意識和預防意識。比如,前幾年武廣線一個隧道的斜井施工區發生排架和排水板燃燒事故就是因為隧道內的漏電保護器突然失靈,引發電線過熱導致的。
二、隧道施工安全質量控制措施分析
根據上文對事故發生的原因分析,筆者認為,應該對癥下藥,找出相應的解
決辦法,主要可以從以下幾個方面努力。
(1)施工方要樹立安全意識,對施工的全過程進行安全管理
隧道一般建立在地質條件比較復雜的位置處,具有不確定性和不可預估性,
這就從根本上決定了隧道施工是具有高風險的工程作業。因此,要盡量減少安全事故,首先工程相關的人員都必須要樹立安全意識,安全理念應該貫徹始終。從項目的立項開始,再到項目的相關勘察、后續的設計、實際的施工過程以及最后的運營與維護等各個環節和程序都必須以安全為重,這樣才能在一定程度上確保隧道工程的安全。此外,還要進行一定的實際的安全管理,其中的一項重要工作是進行安全風險管理,也就是說,參與隧道施工建設的各方都需要通過相關的風險識別,評價、處理以及相應的監控,已達到盡可能地減少風險的目的和效果,這樣可以花費少量的代價獲得最大的安全保障。
(2)加強相關的安全知識培訓和施工技術培訓。
不可否認的是,工程質量最終的決定因素還是人,尤其是具體的施工人員,安全意識是思想保障,而具體的安全知識培訓則是對確保工程安全的實際保障。如上文所述,在我國的工程項目承包中,存在著層層轉包的現象,而最后的施工者很多都是文化素質不高的農民工,雖然他們具有熟練的施工技能,但是缺乏相應的安全知識和安全技能[3]。因此,對下層施工人員進行安全知識培訓是極為必要的。施工企業要定期地組織相關的技術人員、施工人員以及基層的管理人員學習施工技術規范,并不斷更新關于施工標準和設備安全使用的知識。對于,某些特殊的崗位比如爆破工、機械工等要實行有證才能上崗,在上崗之前必須經過專業的培訓。
(3)重點建設,對事故易發環節制定有針對性的措施。
在隧道工程中,有些環節與其他環節相比更容易發生事故,因此,在進行設
計和施工時應該重點關注,選擇最為安全可能的施工方法和工藝。首先應該合理地選擇隧道的縱坡,盡可能地避開地質條件不好的地帶。比如巖溶區或承壓水比較高的隧道,隧道的位置需要盡量地抬高,這樣可以讓巖溶垂直穿越,以便避開所謂的水平循環帶,有效地減少承壓水對隧道的壓力[4]。在選擇隧道洞口的位置時也需要特別注意,并實現制定出相應的安全進洞的措施。一般來說,洞口的位置最好避開溝谷地形,減少偏壓段、富水地帶的長度。比如我國的沿海地帶,洞口就最好不要設置在低洼處的花崗巖地層。施工輔助坑道的選擇也是相對重要的,需要優先地選擇與隧道平行的導坑和運輸通道等。在條件允許的情況下則可以設置相應的有軌運輸斜井或者豎井,讓他們起到輔助坑道的作用。
(4)可以適時地采用新的隧道施工方法和技術,勇于嘗試。
同世界上的各種事物一樣,隧道施工方法和技術也隨著科技水平、科研水平的提高而不斷更新,一般來說新工藝和新技術可以有效地提高施工效率[5 ],并能減少安全事故的發生。比如我國以前采取的隧道支護設備主要是木支架,而采用了新奧法以來,使用鋼拱架作為支護設備,之后便較少發生大規模的隧道坍塌現象了。可以說,新工藝,新技術的研究和開發始終是相關的研究人員應該格外重視的問題。
1.1做好技術管理工作是隧道工程施工安全的重要保障
隧道施工位于地面以下或山體之中,施工環境極為復雜,工程實施又涉及到很多大型設備的調度和使用,工程施工安全風險較大,稍有不慎就有可能引發安全事故。為此,必須采取有效措施,嚴格控制安全隱患的發生和發展,將風險程度降到最低。在技術管理體系中,規范的技術交底和編制科學的施工方案在很大程度上提高了隧道施工的安全水平。施工單位在編制施工方案時,要深入、全面的對施工環境周邊情況進行調查、勘測,系統掌握現場附近地質、地理和水文信息,掌握周邊建筑、地下設施等相關資料,在此基礎上編制施工方案,最大限度使施工方案與實際情況相符合,減少安全隱患。此外,在施工開始前,要組織施工人員、技術人員及管理人員進行技術交底,讓相關人員對工程中存在的不穩定因素有著清晰的認識,便于施工時予以有效規避。同時,要針對施工過程中可能發生的突發事件制定切實可行的應急預案,一旦異常狀況發生,可以將其影響控制在最低限度。隧道施工在我國已經有了較長的發展時間,技術經驗基礎較為深厚。在長期的施工過程中,技術人員總結出許多經驗措施,比如在洞口樹立危險源警示牌,對進入施工隧道的人員進行安全講解,加強安全施工宣傳,積極開展安全生產檢查,及時排除施工中的不穩定因素。
1.2做好技術管理有利于加強隧道施工質量控制
施工質量是評價工程建設實施水平的關鍵要素,直接關系到隧道工程的經濟效益水平。隧道工程涉及大量隱蔽工程,施工完成后無法改正,所以要盡可能地確保施工質量一次到位,嚴防施工質量缺陷產生。這就要求在施工過程中予以科學、規范的施工質量管理,每道工序都要嚴格按照標準作業程序施工,務求保障施工質量,嚴格執行質量檢查制度,每個階段的作業達到施工標準后方可進行后續作業。在選擇施工工藝時,要特別注意工藝的質量穩定性,避免使用含有缺陷的工藝施工。此外,隨著科學技術的發展,隧道施工的技術手段越加完善,雷達波檢測已經進入隧道施工領域,成為檢測施工情況的重要手段。
1.3高水平的施工技術管理有利于施工單位控制成本,提高經濟效益水平
經濟效益是企業開展業務,建設項目的根本目的。企業的全面生產活動都是圍繞這個目標進行的。工程成本控制是項系統工作,要取得實效,需要從工程施工的各個方面著手。技術管理的許多措施,雖然是主要從質量、安全角度出發,但和工程成本也有著直接聯系。做好施工技術管理,避免工程施工過程中各類資源的浪費,避免返工和施工變更,減少不必要的費用指出,對于控制施工成本都有著極為顯著的作用。科學、合理的施工技術方案,有助于提高勞動力的使用工作效率,從而降低人工成本。積極改進施工工藝、完善施工措施,可以提高施工質量、安全水平,防止質量安全事故發生,減少因為發生事故而產生的費用。
1.4做好施工技術管理有利于工程順利推進,保障工期
施工進度是衡量工程建設情況的又一重要指標。在保證工程質量、安全的前提下,通過改進工藝,實施先進的施工技術、管理方法,提高施工效率,加快施工速度,從而合理縮短工期,是施工企業降低工程費用支出的重要手段之一。要保證工程進度、工期,就要圍繞影響工期的因素加以研究,制定針對性措施進行防范。常見的影響施工進度因素有發生不可預計的事件、作業失誤、施工管理混亂、施工現場環境發生嚴重變化阻礙施工、對施工中應用的新技術、新工藝、新材料掌握不夠深入,不能充分發揮應有效用等。這些因素都屬于施工方案計劃以外的因素,一旦發生,就會對施工進度造成拖延,甚至對工程質量、安全和成本控制造成負面影響。
2隧道施工技術管理分析
鐵路工程隧道施工主要技術管理主要手段包括以下內容。
2.1做好前期準備工作
一是要認真履行技術交底程序。在施工開始前,施工單位要組織相關人員召開交底會議,認真熟悉工程設計、施工方案,掌握工程施工技術要點和可能存在的安全風險。二是根據施工需求,準備好工程機械設備并提前做好維護保養工作,確保設備正常投入使用。三是要把好施工材料質量關。施工材料入場后要依照技術標準認真檢查、檢測,合格后方可使用。在購置施工材料時,要選擇規模大、信譽好的大企業、老企業作為供應商,以保障材料質量穩定、可靠。四是要選擇業務水平高的專業施工隊伍負責重要工序、技術要求高、安全性要求高的工序的施工作業。
2.2切實落實施工過程中的技術管理措施
隧道施工涉及爆破作業。為了確保施工安全,施工單位要由專業人員負責此項作業,嚴格遵循作業規范,科學設置裝藥量,堅持“短進尺、弱爆破、多循環”的施工原則,將爆破作業對周邊地層的影響控制到最小范圍,以免因為地層條件發生改變給施工帶來不確定因素。要做好施工支護措施,充分發揮支護裝置的安全防護措施,提高施工安全水平。對于不夠穩定的地段,要采用超前加固圍巖或超前支護技術,按照先護頂后開挖的方針進行施工。
2.3建立健全隧道施工技術管理制度體系
施工單位要注重技術管理制度的建立和完善,根據隧道施工的的特點和具體情況,制定并實施科學、系統的制度規范,明確崗位職責、技術規范、作業程序、監管措施等要素。制度建設是隧道施工技術管理的核心內容,也是科學有序組織施工,確保施工順利實施的重要保障。
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