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隧道施工技术与管理措施探究

来源:知库网
隧道施工技术与管理措施探究

随着我国交通行业的飞速发展,隧道建设的数量不断增多,隧道施工技术管理作为隧道项目管理的重要的组成部分,对项目管理的质量、进度、安全和成本起到关键性的作用。然而,在目前一些隧道工程建设中,由于施工技术管理不到位,施工质量得不到保证,隧道经常出现渗水等病害,给隧道的运营和管理工作带来了一些难度。因此,隧道施工人员需要做好隧道施工技术的管理工作,加强施工过程中监督力度,严格控制施工质量,以确保隧道施工的顺利完成。

1工程概况

某隧道工程,其施工内容主要分为三个工区:进口工区1365m,出口工区1255m,横洞工区1960m以Ⅲ级围岩为主,横洞长242m,位于DK43+600处,断面尺寸5.5m×6.5m。

2横洞进正洞施工

(1)横洞过渡段施工。本隧道在横洞开挖快到正洞左边墙位置时,在横洞洞底HDKO+019.3~014.3范围设置5m加强段,在加强段和正洞之间设置7m的渐变过渡段,通过过渡段完成初支拱架由垂直于横洞中线到平行于正洞中线的过渡。加强段支护采用116钢架,间距1榀/m,φ22锚杆,长度3.5m,间距1.0m×1.0m,梅花型布置;φ8钢筋网,网格间距0.20m×0.20m;喷射C20混凝土,厚度22cm。根据横洞与正洞的相交角度,右侧以间距1m,左侧以间距0.46m安装116异型拱架。

(2)横洞进入正洞内的导洞施工。横洞拱顶从HDKO+020处以19%的坡度开始爬坡,与正洞外轮廓线相交,横洞侵入正洞的部分,拱架采用120b工字钢。横洞拱顶与正洞拱部相交处架设第一榀门架,钢架采120b工字钢。第一榀门架安装完成后,按照矩形断面采用小断面向正洞的右线开挖,断面宽度4m。支护采用120b门式钢架结合网片锚喷支护,钢架间距1m,锚杆采用4m长φ22m砂浆锚杆,间距1.0m,梅花型布置;支护施工中要严格按施工要求进行,以有效地确保锁脚锚杆和纵向连接筋的施工质量。

3通风排水施工

(1)通风。为确保施工环境满足劳动卫生标准的各项要求,确定采用压入式通风方式,以满足最小风速的风量,稀释爆破有害气体的风量,洞内作业人员所需的新鲜空气,稀释洞内机械排出的废气风量。

(2)施工排水及洞内布置。当隧道是顺坡施工时,开挖掌子面至仰拱铺底可通过隧道两侧临时排水沟顺坡排水,自然排出洞外污水处理池,处理后排放。在隧道施工时,为配合开挖、运输、初支及二衬等作业需进行辅助作业,管线布设包括压缩空气供应管路、施工供水与排水管路、施工供电及照明线路施工通风管路。

4 隧道工程施工技术 4.1洞口浅埋地段施工

洞口浅埋地段采用台阶分步开挖法,Φ89×32 管棚进行超前支护。坚持“管超前、短进尺、弱爆破、急封闭、勤测量”的施工原则。尽量减少对围岩的扰动,当采用爆破开挖时,采取短进尺,弱爆破的方式进行。同时严格控制每循环进尺,一般不宜超过一榀钢架间距,最大不超过1.0m,严格控制台阶长度,采用短台阶法施工。开挖成形后及时进行初期支护,扣紧工序衔接,尽早施作仰拱闭封成环;若初期支护变形过大又不宜加强支护时,可对隧道环向3~5m范围内围岩进行系统注浆加固,以改善支护的受力条件,限制其过大变形。

4.2岩爆地段施工

加强预测预报,结合超前地质预报技术,用隧道地震仪对掌子面及前15~20m的地段进行监测,用地震波速推算岩石强度,进行岩石强度室内试验并根据岩石强度及有关经验公式,结合岩爆发生三要素判定存在岩爆的可能性。Ⅲ级岩爆采用正台阶法开挖,Ⅲ级岩爆采用台阶分步法开挖。在改变围岩性质,超前应力释放措施隧道爆破后,对于1级微弱岩爆地段,直接在开挖外露布洒水以软化表面,促使应力的释放和调整,Ⅲ级岩爆地段采用在设计断面外,通过超前锚杆、导管钻孔注水等措施。

4.3初期支护

喷混凝土的性能(强度、密实度、粘结力)、回弹率、粉尘浓度应符合国家现行标准,喷混凝土因施工方法及环境条件的不同,其性能的要求也不同。配合比应满足设计强度和喷射工艺的要求,并通过试喷确定。喷混凝土应根据现场实际情况,优先采用湿喷工艺,为确保喷射质量,尽快完成喷射作业,宜选定大容

量的喷射机和喷射机械手。喷混凝土前检查开挖断面净空尺寸,设置控制喷混凝土厚度的标志,受喷岩面的处理应满足一定要求,喷混凝土施工前,应对受喷岩面进行处理。喷混凝土前,宜先喷一层水泥砂浆,待终凝后再喷混凝土。喷射作业应连续进行,喷射作业应分层、分段、分片,喷射顺序应自下而上,分段长度不宜大于6m。分层喷射时,一次喷混凝土的厚度不小于40mm,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再喷射,应先用风水清洗喷射表面。

4.4锚杆

钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩等情况选择。按设计要求定出孔位,其允许偏差为 150mm,钻孔应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直。钻孔应圆而直,锚杆的钻孔直径应大于杆体直径15mm锚杆钻孔深度应大于锚杆设计长度10cm。砂浆锚杆深度的允许误差应为 15mm。同时,灌浆作业应满足要求,灌浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。灌浆注浆管应插至距孔底50~100mm,随砂浆的注入缓慢匀速拔出,杆体插入后若孔口无砂浆溢出,应进行补注。灌浆压力不得大于0.4MPa。安装垫板和紧固螺帽应在砂浆体的强度达到10MPa后进行。

5施工技术管理措施 5.1做好开工准备

在开工前,应熟悉设计文件内容,对设计中存在的问题及时提出,并做好技术交底。同时,在选择施工方法时应根据地质条件,结合隧道长度、断面、结构类型、工期要求、施工技术、安全生产、机械设备、材料等情况进行合理确定,做好隧道前期施工支护所需材料的准备工作,材料采购应选择供应能力强、质量合格、价格优惠的供应厂家。材料进场前应严格进行检查验收和取样送检,试验合格经认可后方可进料,杜绝不合格材料进入现场。此外,隧道施工的钻爆、运输、支护、模筑衬砌等作业均宜安排专业化队伍进行施工。

5.2加强施工中的技术控制

坚持“弱爆破、短进尺、多循环”的施工原则,严格控制装药量,采用控制爆破,提高开挖质量,减少爆破对围岩的扰动,确保结构稳定和施工安全。开挖成型后,及时施作喷混凝土等初期支护或边开挖边支护,步步为营,尽量使初期支护封闭成环,按规范施工,保证初期支护质量。开挖后对稳定能力差的地段,应采用超前支护或超前加固围岩,即坚持先护顶后开挖的原则组织施工。喷射混凝

土与围岩密贴,并保证喷混凝土强度、锚杆孔的长度、间距符合设计要求,在杆孔内的砂浆饱满。

6结束语

总之,隧道工程具有施工条件复杂、施工风险高,施工影响因素多,成本控制难等特点,因此,如果对施工技术的管理不到位,很可能会导致大亏小盈的现象。因此,必须加强施工技术管理,如果施工中发现问题,需要及时采取有效的解决措施,以确保隧道工程完工可以安全运行。

【参考文献】

[1]郭旺梁.浅谈隧道施工技术的应用及管理[J].山西建筑,2010(21):12. [2]张 辉.浅析公路隧道施工技术的质量控制[J].市政道路,2011(22):11.

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