浅谈高速公路隧道施工监理要点(精选7篇)
福建省交通建设工程监理咨询公司
许永兴
摘 要:本文结合福建省漳诏高速公路、漳龙高速公路、龙长高速公路、永武高速公路的隧道工程施工监理经验,依据国家和行业的有关标准、规范,提出高速公路隧道工程质量监理控制措施,供同行参考。关键词:高速公路 隧道施工 质量监理
改革开放以来,我国公路交通事业发生了历史性的巨变,公路交通已成为拉动国民经济增长的支柱产业和带动地方经济发展的龙头。在山岭和丘陵地区乃至越江过河的公路建设中,隧道方案以能缩短行车里程,提高线型标准,保障运营安全,保护生态环境等优点,得到普遍应用,并且越修越长,规模越来越大。在坚持可持续发展,切实保护生态环境和有限土地资源的战略指导下,长大隧道的建设必然任务越来越重,技术要求越来越高。保质保量完成工程项目是每个参建者的共同目标,而质量是工程的生命,如何加强管理确保工程质量是工程监理的职责所在。现结合本人十年现场实际工作经验,浅谈高速公路隧道施工(土建部分)质量的监理要点。
一、隧道监控量测监理要点
隧道监控量测贯穿于隧道施工的整个过程,通过收集、分析其量测结果,可以掌握施工中围岩和支护的力学动态信息及稳定程度,并及时反馈,用以指导隧道现场实际施工,保证施工安全,是隧道施工中不可缺少的一个关键环节。监理工程师在监控量测中应做好以下工作:
1、在施工前对承包商进行控制点(导线点、水准点)的复测工作及成果进行审核,指导隧道进洞施工放样。严格按规范要求的精度进行洞口投点,加强隧道洞内测量监控。对于必测项目,如周边收敛、位移量测、拱顶下沉量测、锚杆内力抗拔、掌子面地质素描等,必须严格按技术规范和图纸要求的监测频率进行布点监测;对于选测项目,如地表下沉量测、围岩内部变形量测、围岩压力量测、支护及衬砌应力量测等,则应根据图纸要求和各隧道的具体情况给予布点监测。
2、施工过程中应严格审查承包商内、外业测量成果;检查测量仪器的使用状况及检核情况;定期或不定期检查水准点及控制点情况,并对其进行校核;检 1 查和审查承包商测量放样工作及检测申请,并按规定进行抽检。为严格控制测量工作质量,提高测量工作效率,应要求承包商采用先进的仪器设备和计算机分析软件,如隧道激光断面仪、地质罗盘仪、LEICA全自动测量系统(TCRA1102Plas)及隧道分析收方后处理软件(TECSS2.0),这样可大大缩短施工放样和检验的时间,有效提高测量工作效率,使各项施工测量工作得到有效控制。
例如永武高速公路A8合同段陈坑隧道出口,监控量测措施起到有效指导施工、防止质量事故的积极作用。陈坑隧道出口左洞属偏压隧道、洞口浅埋段V级围岩为沙土状全风化变质砂岩,风化强烈,手捏即散,含风化碎屑及碎石,围岩稳定性差,易失稳。洞口段施工过程中,由于能很好的进行地表沉降监测及洞内周边收敛、拱顶下沉监测,及时采取有效措施,避免隧道发生坍塌事故,确保施工安全。在2007年11月27日,当监测数据显示仰坡面出现较大位移后,四方代表立即召开现场工作会议,商讨应对方案:立即暂停掌子面掘进,对洞门段采取土袋反压回填,偏压另一侧采取砌筑2.5m高挡墙支挡,地表采用小导管注浆加固,成洞面采用5m长φ50注浆小导管代替原设计砂浆锚杆,洞内开挖严格按设计要求采用单侧臂导坑法进行。由于偏压影响较大,在采取上述的加固措施后,仍有少量位移,通过对量测数据的收集分析,之后又相继采取了一系列的调整支护参数等措施。现该隧道洞口段二衬已施作完成,安全渡过洞口浅埋段,可见监控量测对工程预控的重要性。因此在隧道施工过程中,监理工程师必须督促承包商的监控量测体系得到切实有效的运转,将其作为监理工作的重点之一。
二、洞口及明洞工程监理要点
1、加强洞口及明洞工程开挖的监控:开挖前测量放线及仰坡顶截水沟和洞口段的排水系统应已施作完成,并检验合格。明洞及洞口土石方的开挖应自上而下进行,严格按设计坡率刷坡,杜绝超欠挖现象。开挖完成后应检查各部位尺寸及边仰坡坡率,必须符合设计要求,且表面平顺、无松渣、浮石等现象。
2、严格控制管棚施工质量:长管棚施作前先施作钢筋砼套拱,套拱位置、几何尺寸、预埋导向管应符合设计要求。严格控制导向管外插角度,为避免钻孔过程中钻头下垂致使管棚侵入开挖断面,使管棚失去应有的支护作用,起拱线以上管棚导向管外插角角度宜取设计较大值。可采用潜孔钻施作长管棚钻孔,孔深、孔径、数量、方位经检测合格后冲洗孔眼,安设长管棚。钢管各项指标必须符合设计要求。安设完毕并经复检合格后,按设计要求注双液浆,双液浆应严格按试 2 验室配合比配制,终压控制在2MPa,稳压15min。
3、明洞钢筋砼浇注:钢筋种类、数量及性能必须经检验符合设计要求。钢筋制作安装,衬砌台车就位,外模安装等应由现场监理巡检旁站,及时发现问题,及时整改,专业监理工程师全面检查,各项指标符合设计和规范要求后方可浇注混凝土,施工全过程,均应处于受控状态。
4、注意雨季期间洞口段的施工安全,洞身开挖严格按设计文件要求的开挖方法进行,洞口段仰拱应及时卦闭成环并及时施作二衬,衬砌台车进场安装要与隧道进洞同步进行。
三、隧道洞身开挖监理要点
1、开挖的原理:目前我国高速公路隧道普遍采用新奥法施工,新奥法的基本理论依据,就是利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并以复合式内外两层衬砌形式来修建隧道的洞身,即以喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为其外层支护形式,称为初次柔性支护,系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配,隧道空间靠空洞效应而得以保护稳定,也就是说,承载地应力的主要是围岩体本身,而采用初次喷锚柔性支护的作用,是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥,二次衬砌则主要起安全储备和装饰类比的作用,其受力作用是很少的。
2、开挖方法的确定及控制事项:在隧道洞身开挖施工过程中,应结合岩层构造、岩性及地下水情况,采用光面爆破或预裂爆破技术,使隧道开挖断面尽可能的符合设计轮廓线,减轻对围岩的扰动,减少超、欠挖。当采用光面爆破技术时,首先进行钻爆设计及试验,确定岩石最小抵抗线及周边眼间距、药量、起爆位置等并在施工过程中不断提高完善,以求达到最佳光爆效果。在爆破后应有专人负责清帮凿顶,由隧道分析收方后处理软件(TECSS2.0)处理分析,检查开挖断面围岩稳定性及判定围岩级别,信息反馈再指导施工,如察觉可能发生险情时,应采取措施及时处理。围岩地质条件发生变化时,应及时调整周边眼间距和装药量。
3、加强施工安全防护:隧道开挖通过煤层或煤系地层时,应采取封闭措施,防止煤层瓦斯逸入坑道;在施工过程中要加强对瓦斯浓度的量测,施工通风应能满足洞内各项作业所需的最大风量;并要采取有效的防尘措施,如采用的防尘措 3 施不能达到规定的粉尘浓度标准时,严禁采用干式凿岩。
4、严格控制超欠挖:开挖后应采用激光断面仪测量净空断面,宜每隔5~10m检测一个断面,发现超欠挖应及时调整钻爆参数。当出现超挖时,超挖部分应采用与衬砌同等级混凝土回填密实;当出现欠挖时,对欠挖部位应进行处理,确保衬砌厚度满足设计要求。在龙长高速公路A7合同段豪岭隧道进口右洞YK36+260~YK36+460段,由于开挖断面未及时检测,等到衬砌台车就位后才发现存在大面积欠挖5~15cm,为确保二衬厚度,不得不将衬砌台车退出,将防水板拆除后进行欠挖处理。这样,既延误施工进度,对防水板损伤破坏也较为严重,对防排水质量控制极为不利。
四、隧道初期支护监理要点
新奥法施工的特点是“少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”,洞身开挖后及时、正确地进行初期支护是新奥法施工成败的关键所在。因此,监理工程师在隧道开挖完成后,应指导督促承包商立即按设计要求进行各项初支工作,并严格控制各工序的施工质量。
1、系统锚杆支护
开挖断面经检查合格后应立即进行锚喷支护,锚杆采用仪器测量定位钻孔,在钻孔时要严格控制孔位、间距、方向、形状、孔径及孔深等指标。钻孔前应根据设计要求定出孔位,作出标记;钻孔方向要求最好垂直于岩面;当层理、裂隙发育并存在明显走向及倾角等特殊情况时,应灵活处理。锚杆与孔壁之间的摩擦力是锚杆发挥锚固作用的关键,所以,钻孔后必须清孔,将钻孔内的石渣等清除,并防止塌孔。砂浆锚杆注浆作业时,注浆管应插至距孔底5~10cm处,随砂浆的注入缓慢匀速拔出,随后迅速插入杆体,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%,若孔口无砂浆流出,应将杆体拔出重新注浆。
2、钢筋网支护
钢筋网应在岩面喷射一层混凝土后进行铺设,使用前应清除锈蚀;采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。钢筋网应随受喷面的起伏铺设,在安装锚杆后进行,钢筋网的混凝土保护层应不小于20mm,且应与锚杆或钎钉联结牢固,在喷射混凝土作业时不发生晃动。
3、钢支撑支护
钢支撑安装应严格按设计进行,应检查钢拱架尺寸、强度和刚度以及安装位 4 置、间距、垂直倾斜度,纵向连接筋连接情况和与锚杆头及钢筋网的焊接情况,符合设计及规范要求后进行喷射砼施工。特别应严格控制钢支撑安装间距,做到每榀检查,安装允许偏差为50mm。钢支撑安装应靠紧围岩,如果与围岩有间隙,不得用片石回填,而应用喷射混凝土喷填饱满。钢支撑拱脚必须放在牢固的基础上,不得悬空。拱脚标高不足时,不得用块石、碎石砌垫,而应设置钢板进行调整,或用混凝土浇筑,混凝土强度不小于C20。
4、喷射混凝土支护
(1)在喷射砼之前,应用水或高压风管将岩壁面的粉尘和杂物清理干净。喷射中发现松动石块或遮挡喷射砼的物体时,应及时清除。喷射作业应分段、分片,由下而上顺序进行。一次喷射厚度,应根据设计厚度和喷射部位确定,初喷厚度不得小于4cm~6cm。喷射砼应采用湿喷工艺,混凝土应密实饱满,表面平顺,其强度应达到设计要求。回弹率应严格控制,应尽量采用经过验证的新技术,减少回弹率,回弹物不得重新用作喷射砼材料。当发现喷砼表面有裂缝、脱落、露筋、渗漏水等情况时,应予修补、凿除喷层重喷或进行整治。对于有钢拱架地段,喷射混凝土应将钢拱架全部覆盖,而不应出现拱架“排骨”现象。有实验研究证明,对于钢格栅拱架,喷射混凝土全部喷填饱满并达到设计强度后,其受力状态将增至原来的400%。
(2)有水地段喷射砼应采取的措施
1)当涌水点不多时,可用开缝摩擦锚杆进行导水处理后再喷射;当涌水范围较大时,宜设树枝状排水导管后再喷射;当涌水严重时,可设置泻水孔,边排水边喷射。
2)改变配合比,增加水泥用量;先喷干混合料,待其与涌水混合后,再逐渐加水喷射,喷射时由远而近,逐渐向涌水点逼近,然后在涌水点安设导管将水引出,再在导管附近喷射。
(3)喷射砼厚度采用预埋钢筋和开窗凿眼等方法检查,厚度应满足设计和规范要求,对开挖掉块等局部超挖部位,应做好记录,并挂网复喷砼。喷射砼施工时应严格检查控制喷射距离、角度及喷射砼密度和均匀程度,严格控制回弹量和分层喷射的时间间隔。经常组织开窗抽检,对喷射砼与围岩粘结局部不牢固或少量不密实部位,及时要求承包商进行注浆处理,杜绝锚喷初支后存在空洞。
五、隧道二次衬砌监理要点
1、二衬施作前加强对Ⅳ、Ⅴ级围岩初期支护砼强度、厚度、钢拱架间距、空洞情况的检测,检测合格后方可进行下一道工序施工。
2、二衬施作时机的确定
二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作,围岩变形量较大,流变特性明显时,要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。同时,二次衬砌距掌子面的距离应符合图纸或技术规范要求,一般情况下不大于200m,软弱围岩应紧跟。
3、二衬应采用整体式衬砌台车施工
新进场的二衬台车质量进行专项验收,衬砌台车由合格的生产厂家加工定做,拼装完成后对台车几何尺寸、刚性强度、面板厚度等进行检查,合格后方允许投入使用。旧台车必须由专业厂家进行修整后才能进场,二衬台车模板拼缝必须电焊打磨,特长隧道,每施工1000米二衬,必须对二衬台车进行一次系统的整修。
4、二衬砼浇注
(1)二衬砼灌注前应重点检查以下几点:
复查台车模板及中心高是否符合要求,仓内尺寸是否符合要求;台车及挡头模安装定位是否牢固;止水条、止水带安装是否符合设计及规范要求;模板接缝是否填塞紧密;脱模剂是否涂刷均匀;基仓清理是否干净,施工缝是否处理;预埋件位置是否符合要求;输送泵接头是否密闭,机械运转是否正常,备料是否充分;输送泵管道布置是否合理,接头是否可靠。
(2)混凝土浇注应采用泵送浇注工艺,机械振捣密实
1)泵送前应采用按设计配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配置的混凝土润滑管道。
2)砼由下至上分层、左右交替、对称灌注。每层灌筑高度、次序、方向应根据搅拌能力、运输距离、灌筑速度、洞内气温和振捣等因素确定。为防止浇注时两侧侧压力偏差过大造成台车移位,两侧砼灌注面高差宜控制在50cm以内,同时应合理控制砼浇注速度。
3)施工过程中,输送泵应连续运转,泵送连续灌筑,宜避免停歇造成“冷缝”,间歇时间超过规范要求时,按施工缝处理。
4)当砼浇至作业窗下50cm,作业窗关闭前,应将窗口附近的砼浆液残渣及其它赃物清理干净,涂刷脱模剂,将其关紧,防止窗口部位砼表面出现凹凸不平的补丁甚至漏浆现象。
5)隧道衬砌起拱线以下的反弧部位是砼浇注作业的难点部位,应对砼性能、坍落度及捣固方法进行有效控制,以减少反弧段气泡,有效改善衬砌表面质量。
6)封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐压注砼封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出,即标志封顶完成。
5、缺陷处理
拆模后,若发现缺陷,承包商不得擅自修补,方案必须经监理工程师批准后方可处理。
(1)气泡:采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后,局部填补抹平。
(2)环接缝处理:采用弧度尺画线,切割机切缝,缝深约2cm,不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨后,用高标号水泥砂浆修饰,用钢镘刀抹平,使施工缝圆顺整齐。
(3)对于表面颜色不一致的采用砂纸反复擦拭数次。
六、隧道防排水监理要点
隧道防、排水分为施工防、排水和结构防、排水,其防、排水应按“防、排、堵、截”相结合的综合治理原则进行。
1、施工防、排水
隧道两端洞口应按设计要求及时做好排水系统,洞顶排水沟应与路基边沟顺接组成排水系统。洞内顺坡排水,其坡度应与线路坡度一致,经常清理排水设施,确保水路畅通。洞内反坡排水时,必须采取机械抽水。排水方式可根据距离、坡度、水量和设备等情况选用排水沟或管路,或分段接力或一次将水排出洞外。
2、结构防、排水
结构防、排水主要是设置防水板和衬砌背后的排水设施,其控制要点如下:(1)防水板的施工监理要点 1)基面处理
防水板铺挂前,用电焊或氧焊将初支表面外露的锚杆头、钢筋网齐根切除,并用1:2水泥砂浆抹平,以防止顶破防水板;对局部凹凸部分,应修凿、使其表面平顺。喷层表面渗漏水时,应及时引排。
2)材质检验
防水板使用前先检查每卷是否有合格证,然后再进行直观上的检查,检查项 7 目有:厚度、吊带、表面有无砂眼等。其材质须现场取样检验合格后方可使用。
3)铺挂防水板
为保证防水板铺挂质量,应先进行试铺定位。固定点间距应符合设计要求,设计无要求时,拱部0.5~0.7m,侧墙1.0~1.2m,布置均匀。防水板吊环间距需根据其铺挂松弛率要求来确定,环向松弛率经验值一般取10%,纵向松弛率经验值一般取6%。根据初期支护表面平整程度适当调整。防水板洞内铺挂宜由下至上、环状铺设,将预先焊接在防水板上的吊环用木螺钉固定在膨胀管上固定。防水板铺挂应松紧适度,以保证灌筑混凝土时板面与喷混凝土面能密贴。
4)焊缝检查
焊缝宽度用尺量检查。焊缝强度应不低于母材,通过抽样试验检测。防水板焊缝采用“气密性检验法”检查。
5)防护
当衬砌紧跟开挖时,衬砌前端的防水板要采取保护措施,防止爆破飞石砸破防水板;开挖、铺设防水板、衬砌三者平行作业时,铺设防水板地段距开挖面不应小于爆破安全距离,并在施工中做好铺设成形地段防水板的保护;在绑扎衬砌钢筋时不得刺破防水板;在焊接二衬钢筋时必须用背板遮挡防水板以防烧伤。
(2)衬砌背后排水设施的施工监理要点
衬砌背后排水设施有环向盲沟、拱脚的纵向、横向排水管等。环向盲沟位置根据设计及隧道的渗水部位和开挖情况确定,用钉环向固定在初期支护喷层表面上,将水引排至衬砌边墙脚纵向排水管,然后通过横向管排入路侧纵向排水管,引流至洞外。衬砌背后排水设施应配合衬砌进行施工,施工时既要防止因漏水而造成浆液流失;还要注意灌筑混凝土或压浆时,浆液不得侵入沟管内,确保预埋的透水盲沟不被堵塞,并注意排水孔道的联接,以形成一个有机、通畅的排水系统。
防、排水质量控制成功案例:漳龙高速公路A6合同段大龙头山隧道,单洞全长2545m,是该线的重点控制工程。该隧道洞顶有一灌溉用水库,隧道洞身围岩岩性种类多且变换频繁,隧道区域断裂发育,该隧道穿越6条断层破碎带,与洞轴呈不同角度的斜交,其断层破碎带最宽约20m,最窄约1.5m。隧道区地下水主要富存于构造裂隙和构造破碎带中,以大气降水补给为主,对洞身水文有影响的有三条断层破碎带。施工过程中洞内渗涌水量很大,股状线状涌水点100余处,并有3处呈喷射状涌水,10余处呈面状片状滴水,经福建省水利水文研究所现 8 场测算左洞总涌水量约8400m/d,右洞总涌水量约4200m/d,防排水施工难度极大。施工过程中在渗涌水集中部位采用引水导管将水引入边墙底排水盲沟,通过业主、设计、监理、施工单位联合会勘决定对左线隧道五处涌水量较大地段采取注双液浆堵水,其余地段增设纵环向盲沟进行综合引排治理,二次衬砌防排水采用EVA复合式防水板与MF12环向盲沟及Φ100纵向排水盲沟相结合,隧底布设路面两侧排水管,相互连通协调,构成隧道防排水系统。各种防排水材料均指定合格厂家生产,严格抽检,防水板铺设前检查喷砼表面,明显凹陷局部补喷找平,外露锚杆头及钢筋全部切除干净。各种预埋排水管安装合格。安装铺设后现场监理专项检查,要求防水层与喷砼表面密贴,固结点满足要求(0.5×1.0m),搭接长度大于10cm,防水板焊接紧密、牢固,无气泡和折皱及空隙,且松驰有度,气密性检测全部符合要求。现该隧道已建成通车4年,二次衬砌均未发现渗漏水现象,隧底也无返水冒浆现象,表明隧道防排水施工良好,该项工程质量控制成功。
七、结束语
在公路工程建设中,质量是生命,任何一个环节、任何一个部位出现问题,都会给工程的整体质量带来严重的后果,直接影响到公路的使用效益,甚至返工重建造成巨大的经济损失。因此施工过程中的质量控制至关重要。愿广大参建者共同努力,不断研究探讨,寻求新工艺、新材料,交流质量控制的成功经验,为不断提高我国基础工程建设的质量而奋斗。
二00八年八月四日
参考文献
1.公路隧道施工技术规范.北京:人民交通出版社1995年 2.公路工程国内招标文件范本.北京:人民交通出版社2003年
3.2005年全国公路隧道学术会议论文集.北京:人民交通出版社2005年
经济的发展对这种商品的运输要求越来越高, 这也给各段公路提出了新的挑战, 随着隧道工程进行施工, 商品运输在里程上, 安全性上都有了更好的保障。所以对公路隧道施工的进一步研究是关系整个国计民生的重要事情。文章就对公路隧道施工问题进行了一些探讨。
1 我国公路隧道的现状
我国地形多山地、丘陵和高原, 为了满足这些地区的交通运输, 多地在公路建设中采用开掘隧道的施工方案。开掘隧道解决了许多公路建设中面临的问题, 如有效的避开了山体滑坡、塌方等地质灾害。在许多生物环境比较脆弱的地区也缓解了工程修建对环境的破坏, 使更多的植被得到了保护。随着公路隧道建设的发展, 隧道的里程数近几年明显的增加了, 由最初的3km到现今的7、8km;隧道的类型由最初的2车隧道到现在的4车隧道、连拱隧道。同时隧道的监护技术也获得了一定程度的发展。在本行业工作者的努力下, 公路隧道的建设在各个方面都取得了一定的成果。
2 公路隧道的常用施工方法
新奥法是我国公路隧道建设中经常用到的施工方法, 此施工方法以岩体力学作为理论依据, 运用锚杆和喷射混凝土的手段进行围岩支护, 从而避免围岩的变形和松弛, 使围岩可以在支护体系中起到一定的作用。这样通过对围岩和支护的测量、监控就可以对隧道施工进行指导。围岩的自承能力最大限度的利用和发挥是运用新奥法进行隧道施工的重要保障。当围岩的自承能力得到最大程度地发挥时会在整个隧道承载体系中起到一定的作用。围岩是需要一定的支护抗力, 而他自身性质的好坏、施工方法是否得当、结构钢度是否达标和支护时间的长短都会影响它所需的支护抗力的大小。
隧道围岩形状发生改变是隧道工程不可避免的问题, 当岩体内能量进行释放时必然会引起围岩的形变, 而隧道的支护体系则是对其形变进行控制的有效手段。围岩的形变要在一定值得允许内, 否则会发生垮塌。同时, 围岩一定的形变也是必要的, 一定的形变会使它对支护结构产生的作用力减小, 以确保支护结构更大的稳定性。在支护结构的设计上要做到适时更改和优化, 要使其符合周边岩体的变形程度的支护变形的发展趋势。此外, 相关施工人员也要对围岩壁面的变形程度进行适时检测, 以确保所构筑隧道的稳定性。支护结构要进行多次施工, 初期支护要在施工最开始阶段进行, 使围岩的形变在人为可控制的条件下进行。
3 公路隧道的施工要求
隧道的开挖轮廓圆顺规整得益于所采用的光面爆破技术, 光面爆破技术还能有效上地控制隧道施工工程中的超欠挖现象的发生。
对围岩变形的有效控制在公路隧道施工工程中是重点要求的围岩与初期支护密贴的时间越长, 混凝土的粘结作用, 弯曲压缩作用和抗剪切作用越大, 所以混凝土的喷射要与围岩的开挖暴露及时结合。同时拱部的初喷也要在围岩较好的地段进行, 以确保拱部初喷的顺利完成。而围岩较差的地段要采用分部开挖, 短进尺开挖的方式进行开挖暴露。
在隧道的施工建设中, 锚杆发挥着不可替代的作用。当锚杆锚固足够牢靠时, 它所具有的悬吊、缝缀、内压和组合梁作用都会得到很大程度的发挥。同时, 在施工期间也要做好对锚杆孔深度、锚杆下料、锚固砂浆和锚固剂强度的检查, 以确保锚杆存在的价值。锚杆的布设角度也有一定的要求, 要与开挖面成90度角, 与结构面、岩层层面一定角度上相交。
关于初期支护也要遵循一定的原则, 施工人员在进行纵向连接时, 每个循环的纵向长度最短不能小于0.8m, 最长不能超过2.5m。钢拱架的纵向连接程度会影响到每个循环之间的初期支护相互依靠情况, 所以一定要保证钢拱架的纵向连接程度在一定的范围内。
二次衬砌施工过程中也需要注意一些问题, 如在施工中涉及到仰拱时, 仰拱的工作要先于拱墙完成之前, 同时仰拱和拱墙的工作要一次性完成。进行二次衬砌的拱部灌注工作时, 要在一定的压力值下, 结合适时的抽拔泵送管, 以达到拱部混凝土的数量要求。为了保险起见, 一定要在拱部保留一个注浆孔, 这样在拱部混凝土不够饱满时还可以从注浆孔进行再次灌注。
排水管的设置也要在施工规定内进行, 在开挖边墙脚时预留一定的空间安装纵向排水管, 以确保拱部不会因积水过多而造成塌方。
4 公路隧道常出现的质量问题
由于我国现存的公路隧道施工技术还存在一定的欠缺, 所以在实际的施工过程中经常会出现一些问题, 如, 超欠挖问题, 这一问题多出现在边墙和边墙脚处。再如, 在施工进程中多忽视初喷的工作, 或者初喷不及时现象也时常发生。而出现初期支护与围岩脱离的情况就算严重的质量问题, 一般这种问题的产生都与超挖严重区的混凝土喷射有关。
在二次衬砌进行中也会出现某些质量问题, 常见问题有浇筑过程中材料短缺引发相应的问题造成浇筑中途停止, 加之不能及时进行二次浇筑使得新旧混凝土不能较好的结合而影响整体的稳固性能。
除上述问题外, 还会有拱顶脱空、外层钢筋裸露、衬砌背后空洞、等问题的存在。
诸多问题的存在给公路隧道的施工带来了很大的挑战, 这也要求相关的施工人员付出更多的努力去解决施工中存在的种种问题, 从而优化整个施工过程, 能够给整个工程画上完美的句号。
5 结束语
随着经济的发展, 隧道工程建设会越来越多的被用于日常生活, 它的作用会得到更大程度的发挥, 所以对其工程的研究有很大的必要性。也希望本文对这一问题的研究会有助于今后的公路隧道建设。
参考文献
[1]黄蛟.高速公路隧道施工管理的有效措施[J].黑龙江交通科技, 2014 (2) :114.
[2]吴永全.浅谈高速公路隧道施工中的风险管理措施[J].科技风, 2012 (16) :259, 261.
[3]赵廷新.特长高速公路高效通风的施工管理与控制研究[J].科技致富向导, 2013 (12) :20, 22.
摘要:隧道工程作为高速公路工程的重要组成部分,其施工质量与高速公路的运营质量以及各项使用功能的发挥有着密切的联系。随着我国蓬勃发展的高速公路建设事业,高速公路隧道工程的施工得到了越来越多的重视和关注。本文就高速公路隧道工程施工过程中存在的主要问题进行了分析,并且探讨了施工技术以及施工要点。
关键词:高速公路;隧道工程;施工技术;要点
正是通过大量修建高速公路,使得我国巨大的交通运输压力得到了有效地缓解,同时,也为人们的日常出行带来了很多的便利。通过修建高速公路隧道工程,使得公路遇见阻隔产生的绕路现象大大减少了,同时,还将两地之间的距离有效地缩短了。因此,高速公路的隧道工程对于我国交通事业的发展发挥着十分重要的促進作用。然而,由于隧道工程在施工过程中,其难度系数是比较高的,同时还具有很高的危险性,使得高度重视隧道工程的安全问题变得日益重要。
1.高速公路隧道工程施工技术要点分析及探讨
1.1隧道洞口以及明洞工程的施工要点
一是在实际开展高速公路隧道工程的施工前期,首先要做的就是要深入调查和研究施工现场以及周围环境,特别是要严格且仔细地分析施工现场周围的地质条件、天气情况以及水文变化等问题,同时,还要合理地预测这些因素可能会带来的变化趋势。二是要仔细查验仰坡以及周围岩石的稳定情况,特别是要重点查看危石以及悬石等安全隐患因素,同时,要做好一系列的提前预防措施。三是在雨水较多以及雨季较长的地区进行隧道工程的施工,需要先在洞口处设置一定的排水通道,从而使得在雨天的实话,雨水对隧道周围坡体的冲刷程度有效地降低[1]。
1.2隧道工程洞身开挖施工要点
对于高速公路隧道工程的实际施工而言,洞身开挖主要有两个方面的内容,分别是中导洞开挖以及左右洞开挖。
一是中导洞开挖。在进行这项施工的时候,需要有一定的支护来支撑,所以,在完成支护施工以后,需要严格按照中导洞开挖的轮廓来进行挖槽施工,同时,还需要在对混凝土进行初喷之后,设置一定的拱架,另外,还要通过对纵向钢筋绑扎方法的利用,使得拱架与钢格栅之间形成一个整体。而对于中导洞所开挖的范围而言,一般情况下是在0.5米到1.2米的范围内。等到开挖成型以后,则需要检查水平线与中线,使其符合工程施工的相应标准与规范。当前,我国在实际的中导洞开挖过程中,常常采用的方式是两台阶开挖法,也就是通过对拱线的利用,从而给上下台阶来分界。一般情况下,台阶的长度是在3米到5米的范围内。
二是左右洞开挖。如果中墙的混凝土设计强度达到了70%以上的水平,则需要对其进行左右洞的开挖。其开挖方式为:在整个开挖过程中所采取的方式是两台阶分布平行的方式,在开挖上台阶的实话,需要按照从拱脚到拱顶的顺序,并且还要将整个拱部包含到其中。一般而言,在开挖上台阶的时候所采用的方式是先挖环形导坑的方法,然后再开挖中核,中核与拱顶的高度一般是控制在1.6米到2米的范围里。
1.3二次衬砌施工要点
在中隔墙的实际施工过程中,隔墙的基础开挖时重点施工内容。制作钢筋的过程是在钢筋棚内进行的,并且要将钢筋绑扎成一个个小捆,将其在左右洞钢支撑接头钢板的预埋中有效运用。在模板的选用过程中,需要以钢模作为参考标准,并且设置立模的长度为9米左右,其具体的规格要从实际的隧道工程施工要求以及施工标准出发。另外,要在接触中导洞与顶部的临时支护的时候,不断加强其密封性以及稳定性。而在左右洞的二次模注衬砌施工过程中,需要铺设一定的排水盲沟,这样就能有效地防止施工位置被水冲刷以及浸泡的可能。另外,在进行捣固施工的时候,需要在振捣的时候采用插入式的捣固器,并且还要在隧道顶部设置和加固一定的混凝土溜槽。这样做的目的就是为了让以上施工工序获得更加便利的施工环境和施工条件[2]。
2.高速公路隧道工程施工工艺控制要点分析
由于高速公路隧道工程施工本身属于一项综合性和复杂性都非常强的任务之一,同时,其中所包含的施工工序也是十分繁杂的。所以,一旦其中的一个施工环节出现了问题或者缺陷,就势必会严重影响整个工程的后续施工。正是因为隧道工程的施工工序相对比较复杂,施工条件比较严峻,所以,在高速公路隧道工程的实际施工过程中,难免会存在一些安全隐患。因而要想让高速公路隧道工程的施工安全得以保障,需要从以下几点着手努力:
2.1不断改进施工工艺
对于高速公路的施工企业来说,需要不断改进自身的施工工艺,并且积极学习和借鉴一些新型的施工工艺,进而使得企业的施工工艺的先进性有所提升。目前,在高速公路隧道工程施工中运用最多的施工方法就是先拱后墙。但是,随着科学技术与时代的不断发展,这种方法已经很难满足现阶段隧道施工的具有要求了,而更加受欢迎的是台阶法施工。由于这种施工方法有着很高的安全性和稳定性,所以,为广大的隧道工程施工企业所采纳。
2.2加强控制施工安全
要将“安全第一”的施工理念与施工原则落实到位,不断加强控制施工安全。特别是控制隧道通风,要严格按照高速公路隧道工程的施工要求来进行。此外,还要事先调研隧道周围的环境,使得施工人员的安全意识得以提高,对其定期开展相应的安全培训活动,最终有效地避免因施工人员操作失误而引起的安全事故的发生。除此之外,还应该建立一定的隧道施工安全监督系统,实现实时安全监督隧道的施工情况,发现问题应及时汇报,并采取措施对问题进行及时高效的处理和解决[3]。
3.结语
综上所述,高速公路隧道工程本身属于一项综合性以及复杂性都非常强的工程,加上隧道工程本身具有一定的特殊性,所以,高速公路隧道工程已经逐渐成为了我国当前公路建设中的重点内容。因此,在实际的隧道工程施工过程中,要想将高速公路隧道的施工质量显著提高,就要不断提高施工技术,加强质量控制工作,及时优化和改进施工工艺,进而使得高速公路隧道工程的施工质量以及施工效率大大提高,最终促进我国公路建设事业的稳步、健康发展。
参考文献:
[1]王鑫.高速公路隧道施工技术及控制要点的探讨[J].价值工程,2015,02:108-109.
[2]丁维扬,江晨.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].交通科技,2015,01:117-118.
矿上法隧道施工监测主要包括以下项目:地质与支护状态观察、地表沉降监测、隧道拱顶下沉监测、水平收敛监测、建筑物沉降及裂缝观察、锚杆或锚管轴力监测、围岩与喷层间接触压力等。
二、监测点埋设及监测方法 2.1洞内观察
隧道开挖工作面的观察,在每个开挖面进行,特别是在软弱破碎围岩条件下,开挖后立即进行地质调查,绘出地质素描图。若遇特殊不稳定情况,进行不间断地观察。
①对开挖后没有支护的围岩的观察
a)节理裂隙发育程度及其方向;
b)开挖工作面的稳定状态,顶板有无坍塌; c)涌水情况:位置、水量、水压等; d)隧道底是否有隆起现象; ② 开挖后已经支护地段围岩动态的观察
a)有无锚杆被拉断或底板脱离围岩现象; b)钢拱架有无被压变形情况;
c)锚杆注浆和喷射混凝土施工质量是否符合规定的要求; ③ 观察围岩破坏形态并分析
a)危险性不大,不会发生急剧变化的情况,如加临时支护之后即可稳定的情况;
b)应当引起注意的破坏,如拱顶混凝土喷层因受弯曲压缩的变化而引起的裂隙; 2.2地表沉降监测
地表下沉监测点按二等水准基点埋设,并在破裂面以外3~4倍洞跨处设若干水准基点,作为各测点高程测量的基准。
地表下沉量测应在开挖前方(2~3)倍B(B为毛洞宽度)处开始进行,直到开挖面后方(3~5)B,地表下沉基本停止处为止。
地面下沉测点与洞内拱顶下沉测点应对应设置在同一个断面上,地表下沉降监测点的布置见,用水准仪及铟钢尺,由地面已知水准点(不少于3个,按照闭
合路线布置),可测出隧道上方地表下沉量及其与时间的变化关系。隧道上地表下沉,应在隧道未开挖之前进行量测,测出其初始值,借以获得开挖过程中的全位移曲线。
全位移值的计算公式为 u=u1+u2 u——全位移值
u1——未挖到该点时已发生的位移 u2——从开挖到该测点量测时已发生的位移
2.3 隧道拱顶下沉监测
由地面垂直位移检测控制网的水准点将标高通过风井引至 风井衬砌混凝土侧壁上,并假定此点的标高为A,在左右侧隧道中分别置镜,并分别观测临时水准点上的正尺和监测点下的倒尺,既可得出监测点相对于临时水准点的高程变化。
监测点高程H=A+c+e 衬砌上水准点的高程由悬挂钢尺法引测得到,引测时将检定过的50米钢卷尺垂直悬吊于风井中,下挂与检定时拉力相同的重锤。分别在井上、井下用两台水准仪同时观测。并由下公式得到临时水准点的高程。
BM临=BM井上+a-H+b 监测过程中每两周用上述方法复核一次侧壁水准点的高程,如变化范围在8√0.5=6mm之内则不调整,否则应在侧壁水准点假定高程10m的基础上调整,并调整相应观测结果。
2.4水平收敛位移监测 2.4.1水平收敛埋设
隧道开挖后,周边点的位移是围岩和支护力学形态变化的最直接、最明显的反映,净空的变化(收缩和扩张)是围岩变形最明显的体现。本标段主要体现在矿山法隧道及联络通道的开挖。
矿山法隧道左右线每5m一个断面,其中标准断面4个,横通道2个断面,其中横通道与隧道接口处必须布设1个断面。共布置10个断面。隧道标准断面每个断面埋设12个监测点,横通道每个断面埋设4个监测点。量测时每2个监
测点为一组。监测头的制作可用φ12的长杆膨胀螺栓30~50厘米。在顶端加工一个M6×25左右的螺孔,把不绣钢制作在挂钩拧上即可。把加工过的膨胀螺栓按照相应的位置焊接在格栅钢架和钢筋网上,露出格栅钢架8~10cm,焊接牢固,待喷射混凝土后,立即清除不锈钢挂钩上的混凝土,做好标记,以方便日后量测。
监测时采用SD-1A型收敛计。安装测点时,在被测结构面用凿岩机或人工钻孔径为40~80mm、深20cm的孔,在孔中填塞水泥砂浆后插入收敛预埋件,尽量使两预埋件轴线在基线方向上并使销孔轴线处于垂直位置,上好保护帽,待砂浆凝固后即可进行量测。
埋往围岩里套在仪器上φ22
100mm
图7-2
收敛计预埋件示意图
2.4.2 数据处理
将第i次对每个监测点的测量值与第i-1次的数据进行比较,并计算变化值,即变化值△d=本次测量值-上次测量值,单位以mm计。
2.5建筑物沉降及裂缝观察 2.5.1矿山法隧道周边建筑物调查
根据地质情况和矿山法隧道的钻爆设计、埋深等确定施工的影响范围,对隧道上方所有地面建筑物进行两次调查,第一次为全面调查,第二次为建筑物调查。
调查的内容为建筑物的名称、位置、所属业主、建筑物的用途、建筑物的层数(高度)、有无地下室、建造时间、结构类型、建筑物的基础类型和基础深度、建筑物结构裂缝宽度等。其中建筑物的基础类型、基础深度、尺寸及其与矿山法隧道的相对位置关系是调查的重点。
根据地面建筑物的调查情况、隧道的开挖情况决定监测措施。
2.5.2周边建筑物沉降、倾斜、裂缝监测
观测时充分考虑施工的影响,避免在机械振动影响范围之内,其余监测原理、方法同前述盾构建筑物监测方法。
2.6锚杆或锚管轴力监测 2.6.1埋设与安装
锚杆计可在钢筋加工场预先与锚杆焊好,焊接时应将锚杆与锚杆计的连接杆对中之后采用对接法焊接在一起。如果在现场焊接,可在埋设锚杆计的位置上将锚杆截下相应的长度,之后将锚杆计焊上,为了保证焊接强度,在焊接处需加焊邦条,并涂沥青,包上麻布,以便与混凝土脱开。为了避免焊接时仪器温度过高而损坏仪器,焊接时仪器要包上湿棉纱并不断在棉纱上浇冷水,直到焊接完毕后锚杆冷却到一定温度为止,焊接在发黑(未冷红)之前,切记浇上冷水,焊接过程中仪器测出的温度应低于60℃。
2.6.2计算公式 P = K△F+b△T+B 式中: P—被测锚杆的载荷(KN);K—锚杆计的标定系数(KN/F);△F—锚杆计输出频率平方实时测量值相对于基准值的变化量(F); b—锚杆计的温度修正系数(KN/℃);
△T—锚杆计的温度实时测量值相对于基准值的变化量(℃);
B —锚杆计的计算修正值(KN)。
2.6.3绘制轴力-时间变化曲线图
根据轴力-时间变化曲线图和设计规定的轴力限值分析锚杆轴力是否满足设计要求,在监测简报中提出监测分析和建议。
2.7围岩与喷层间接触压力
量测作用于喷层和岩土体之间的径向接触应力,采用钢弦式压力盒及VW-1型频率接收仪。
应把测点布设在具有代表性的隧道断面的关键部位上(如拱顶、拱腰、拱脚、边墙仰拱等)。每一断面宜布置10~14个测点,并对各测点逐一进行编号。
压力盒埋设,要使压力盒的受压面向着围岩。根据实际围岩情况,采取适当方法将压力盒固定在岩面。再谨慎施作喷砼层。不要使喷砼与压力盒之间有间隙。保证围岩与压力盒受压面贴紧。
三、信息反馈
1、当日报表:
通常作为施工调整和安排的依据,内容包括测点编号、初始值、本次监测值、较上次监测值增量值及累计变化量。日报表须在当天报送监理。
2、周报表:
主要结合工程例会、阶段性小结。须在每周末报送监理。
3、月报表:
1施工工艺
二次衬砌根据量测情况在围岩及初期支护变形基本稳定后进行,适度紧跟开挖面满足开挖与 衬砌安全距离要求。二次衬砌采用12m模板台车,混凝土采用混凝土运输车运输至施工现场,泵送入模。混凝土采取附着式振捣器为主插入式振捣器为辅的振捣方 式。钢筋混凝土衬砌地段,钢筋在洞外下料加工成型,洞内利用多功能作业台架安装。
施工工艺流程
图1-1 二次衬砌施工工艺流程图 1.1钢筋制作安装
衬砌主筋、箍筋由钢筋加工厂加工,钢筋的加工、制作工艺应符合设计及规范要求。
为确保二衬钢筋定位准确,钢筋保护层厚度符合要求。具体做法:
①先由测量人员用坐标放样在调平层及拱顶防水布上定出自制台车范围内前后两根钢筋的中心点,确定好法线方向,确保定位钢筋的垂直度及与仰拱预留钢筋连接的准确度。钢筋绑扎的垂直度采用三点吊垂球的方法确定。
②用水准仪测量仰拱填充面上定位钢筋中心点标高,推算出该里程处圆心与仰拱填充上中心点的高差,采用自制三角架定出圆心位置。
③圆心确定后,采用尺量的方法检验定位钢筋的尺寸是否满足设计要求,对不满足要求位置重新进行调整,全部符合要求后固定钢筋。钢筋固定采用自制台车上由钢管焊接的可调整的支撑杆控制。
④定位钢筋固定好后,根据设计钢筋间距在支撑杆上用粉笔标出环向主筋布设位置,在定位钢筋上标出纵向分布筋安装位置,然后开始绑扎此段范围内钢筋。各钢筋交叉处均应绑扎。
1.2二衬台车就位
台 车轨道采用重型钢轨,底面直接置于已施工仰拱填充的砼表面上,保证台车平稳。轨道布设控制标准一是轨道中心距6m,允许误差±25px;二是轨面标高为隧 道填充面中心以上375px,允许误差±25px。要调整模板中心线尽量同台车大梁中心重合,使台车在砼灌注过程中处于良好的受力状态。
曲线段落台车定位要考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度的变化,以使弧线圆顺,减少接缝错台。
台 车走行至立模位置,用侧向千斤顶调整至准确位置,并进行定位复测,直至调整到准确位置为止。台车撑开就位后检查台车各节点连接是否牢固,有无错动移位情 况。采用五点定位法检查模板是否翘曲或扭动,位置是否准确,保证衬砌净空,同时也易于克服衬砌环接缝处的错台。为避免在浇注边墙砼时台车上浮,还须在台车 顶部加设木撑或千斤顶。同时检查工作窗状况是否良好。测量放线时要考虑设计预留沉落量。
图1 台车中线放样、定位
图2 钢端模安装就位
1.3施工缝、变形缝处理
本 标段隧道环向施工缝设置中埋式橡胶止水带和背贴式止水带的复合防水构造,纵向施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带和遇水膨胀橡胶止水条的复合防水构造。施工 时,止水带安装在衬砌台车的堵头模板的中央,采用U形卡固定,保证止水带位置安装准确,环、纵向施工缝防水图见图1-2。
图1-2 环、纵向施工缝防水处理图
施工缝施工应两侧平整、顺直、清洁、无渗水。施工缝应凿除混凝土表面的水泥砂浆和松软层。凿毛使露出新鲜混凝土面积不低于75%。
本标段隧道变形缝设在地层显著变化处、明暗分界处和断面明显变化处设置,变形缝采用中埋橡胶止水带、外贴止水带和嵌缝材料的复合防水构造,变形缝防水示意图见图1-3。
图1-3 变形缝防
水处理图 变形缝的位置、宽度、构造型式应符合设计要求;缝内两侧应平整、清洁、无渗水;缝底应先设置与嵌缝材料无粘结力的背衬材料;嵌缝密实。
1.4二衬混凝土施工(1)混凝土浇筑
砼采用分层、左右交替对称浇筑,每层浇筑厚度应小于0.5m,两侧高差控制在1.5m以内,输送软管管口至浇筑面垂距控制在2.0m以内,以防砼离析。浇注过程要连续,避免停歇造成“冷缝”,间歇时间超过1h则按施工缝处理。
当砼浇至作业窗下50cm时,应刮净窗口附近的脏物,涂刷脱模剂,窗口与面板接缝处涂腻子以保紧密结合,不漏浆。
(2)混凝土振捣
振捣要定人定位用插入式振动器捣固,保证混凝土密实;起拱线以下辅以木锤模外敲振和插入式振动器捣固,以抑制混凝土表面的气泡产生。灌注过程中严禁用振动棒拖拉混凝土。
(2)衬砌混凝土封顶
隧道衬砌封顶时采用钢管压注法,选择合适的砼塌落度,从拱部的灌注口压注封顶。为了保证顶部砼与围岩紧贴密实,由封顶口倒退逐一泵送砼,砼泵应连续运转,输送管宜直,转弯宜缓,接头严密,泵送前润滑管道。在顶部衬砌时纵向每隔20米预埋塑料注浆管,在衬砌后进行注浆处理。
(4)拆模
按施工规范采用最后一盘封顶砼试件现场试压达到的强度来控制,一般情况下混凝土强度应达到8.0MPa以上。初期支护未稳定,二次衬砌提前施做时混凝土强度应达到设计强度的70%以上。特殊情况下,应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。
(5)砼养护
拆模前用水冲洗模板外表面,拆模后用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热,养护期不少于14天。
成型后端部
2质量控制要点 2.1 质量控制措施
(1)衬砌施工由工区经理全面负责,下设领工员及工班长。另设质检工程师、试验工程师进行质量控制。
(2)严格按照技术交底施工,严格遵守施工规范,严格掌握施工技术标准、质量检查及验收标准。不符合要求时返工并追究负责人的责任。
(3)每道工序施工前必须进行技术交底,向施工人员明确工序操作规程、质量要求和标准,严把质量关,由技术人员负责。
(4)坚持三级测量复核制,施工测量放线要反复校核,确保中线、水平及结构尺寸、位置正确,由测量工程师负责。
(5)严格执行现场值班制度,及时解决施工中发生的问题。
(6)确保结构尺寸要符合设计要求,由值班人员、测量工程师及质检工程师负责。(7)做好各种材料试验与检验工作,由试验工程师负责。
(8)严格按施工规范施工,对不符合规范造成质量问题的,质检工程师具有质量否决权,并有权令其停工整改,直到达到要求为止。
(9)严格实行三级检查制度,先由工班自检,合格后报质检工程师检验合格后报监理工程师验收。
(10)严格控制掌子面进尺,二次衬砌距离掌子面的距离Ⅳ级围岩不得大于90m,Ⅴ级围岩不得大于70m。(11)消灭砼接缝错台的措施
① 消灭环接缝错台:一是在台车就位前,将砼搭接部位及台车搭接部分表面(包括中墙顶部拱趾部位)彻底清理干净,使台车与砼表面尽量紧贴;二是加强台车支撑,应将所有的支撑全部支撑到位,保证台车整体受力,必要时可在台车端部增加丝杠支撑;三是在台车前端端部拱顶增设支撑,以防台车上浮造成拱部错台;四是严控 台车底部以上3米灌注砼速度(一般控制在约4小时)和坍落度(一般350px);五是检查台车前后断面尺寸制造误差,及时消除;六是中线控制准确,使台车 中线与隧道中线在同一个平面;七是保持台车与混凝土的搭接长度为10厘米(曲线地段指内侧)。
②消灭台车模板错台:对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整,形成三块大模板(即拱部一块,左右边墙各一块),以抑制使用过程中模板翘曲变形而影响砼表面质量,以克服板块间拼缝处错台。
③控制台车作业窗处错台和漏浆:作业窗关闭前,必须将窗口边框砼浆液残碴清理干净,并用湿抹布擦拭后锁紧压紧卡,并将关闭支点用楔形木塞紧,防止由于作业窗口关闭不严,使窗口部位砼表面形成凹凸不平的补丁甚至造成漏浆。
(12)减少二衬反弧段砼表面气泡,提高砼外观质量在反弧段施工中,一是掺加适量减水剂和粉煤灰,以改善砼性能,二是控制砼坍落度(350px),三是捣固方法得当。三种方法综合运用,以减少减小反弧段气泡,有效改善衬砌砼表面质量。
(13)砼外观缺陷修饰拆
模后,若发现缺陷,不得擅自修补,由技术人员共同研究后并经监理工程师批准后及时处理。气泡:采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后,局部填补抹平。环接缝处理:采用弧度尺画线,切割机切缝,缝深约50px,不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨后,用高标号水泥砂浆修饰,用钢镘刀抹平,使施工缝圆顺整齐。
对于表面颜色不一致的采用砂纸反复擦拭数次。预留洞室周边还应先行清理干净,然后喷水湿润,采用高标号、与二衬颜色相统一的砂浆,抹平压光。
2.2质量验收
(1)衬砌模板安装允许偏差和检验方法见表2-1,预埋件和预留孔洞的允许偏差和检验方法见表2-2。
(2)钢筋加工允许偏差预埋件见表2-3,钢筋安装和保护层厚度的允许偏差和检验方法见表2-4。
当前, 高速公路工程得到了进一步的发展, 为人们的出行提供了便利, 尤其是高速公路隧道工程的发展, 在很大程度上促进了交通运输的发展。高速公路隧道工程施工难度比较大、工程复杂、隐蔽工程比较多, 这就使得在高速公路隧道施工过程中需要高度重视施工技术及其质量水平, 为整个工程施工质量提供有效保障措施。因此, 本文针对高速公路隧道施工技术要点进行分析研究, 对于高速公路的进一步发展有着重要的现实意义。
1 工程概况
本工程为某高速公路隧道工程, 该隧道属于南北走向, 该隧道进口明洞30m左右位置处的土层以1.5%的坡度下降, 需要进行各个方面的综合考虑进行进一步的施工, 从而更好地保证该工程的施工质量。
2 高速公路隧道施工的特点
高速公路施工过程中, 隧道工程是其重要组成部分, 隧道工程的施工难度比较大。高速公路隧道施工的特点具体表现在: (1) 不可预见因素多。在隧道施工的过程中, 具有大量不可预见的因素, 尤其是地质条件的不可预见性成为隧道施工最显著的特点之一。一般而言, 在隧道施工前, 对于地质情况掌握的全面性难度比较大, 而且也无法预见地下水、泥石流、围岩变化、溶洞以及瓦斯地层等不良的地质情况, 这在一定程度上增加了隧道施工的难度。 (2) 隧道施工风险性较大。由于无法针对整个隧道工程的地质变化情况实施准确的预测, 所以, 在隧道施工过程中, 非常容易发生塌方事故, 这就给隧道工程施工安全埋下了隐患。 (3) 隐蔽工程多。隧道工程是地下工程的范畴, 而且隧道具有自身的结构特点以及时效性, 所以, 在隧道施工过程中, 后一道工序与前一道工序是环环相扣的, 只有前一环节完成后才能实施下一个工序的施工, 如此一来就会使得隧道工程中存在比较多的隐蔽工序, 一旦这些隐蔽工序出现问题, 检验过程中难以及时发现, 那么就难以及时采取有效的措施实施补救, 最终使得隧道工程的整体质量受到严重影响。 (4) 施工具有明显的时效性。在隧道工程施工过程中, 围岩的变化性比较大, 而且水文地质条件也具有复杂性, 因此, 在开挖后, 应该及时采取措施实施处理, 那么就使得隧道施工具有了一定的时效性特点。 (5) 施工环境恶劣, 各工种交叉作业多。通常情况下, 隧道施工的作业空间比较狭小, 而且施工工序繁多, 如开挖、支护、防排水、预埋件等等, 而且在施工过程中会出现交叉施工现象, 这在一定程度上使得施工难度大大增加, 尤其是在隧道围岩条件相对较差的地段, 交叉施工的现象尤为突出。另外, 隧道工程的施工环境属于半封闭空间, 在进行开挖的过程中, 污染现象比较严重, 在施工阶段即使已经采取相应的通风措施, 恶劣的施工环境仍然无法改变。
3 高速公路隧道施工技术要点分析
3.1 明洞与边仰坡开挖施工技术
在明洞与仰坡施工之前, 首先需要测量放线, 对于明洞边坡、边仰坡坡顶线的放线要准确, 还要确定截水沟的位置, 施作坡顶截水沟;其次, 需要按照设计坡度, 采取自上往下的方式, 实施分层开挖, 分层过程中也应该按照设计, 进行施作边仰坡防护, 确保边仰坡的裸露时间尽可能的短, 按照现场施工的具体情况, 加强边坡防护, 若有必要, 可以适当增加防护面积, 提高支护强度 (具体方法是调整锚杆间距, 加密钢筋网, 并加厚喷砼厚度) 。开挖过程中, 使用土方用挖掘机实施开挖, 再以人工配合进行刷坡, 软石使用风钻进行打眼, 小药量松动爆破开挖, 在使用自卸车进行出碴。在边坡与仰坡的适当位置来设置位移与沉降量测点, 使得边仰坡稳定性观测得以进一步的加强。
3.2 洞口施工技术
在洞口段的施工过程中, 施工人员应该采用边坡、仰坡自上而下的方式, 进行分层开挖, 施工机械主要是挖掘机, 爆破方式尽量不用, 确保其原地层不被扰动;洞口场地使用装载机辅以推土机进行整平和压实;若遇到坚硬石质地层, 就需采用人工钻眼进行爆破, 运输主要使用自卸车, 开挖的土方应该运往指定的弃碴场。洞口段开挖过程中要将洞内施工需求充分考虑在内, 合理修建和布置供水与供电设施以及材料堆放场地与机械停放场。同时还要确保边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度能够一次整修到位, 对于边仰坡挂网喷锚防护则应该分层进行, 从而防止围岩的风化以及雨水渗透造成的坍塌。明洞拱、墙和洞内相邻的拱、墙衬砌时, 需要与施工相融合;洞门和洞口附近的排水与截水设施要和洞门施工相配合, 还要和洞外排水系统相连, 防止地表水对坡面的冲刷。在进洞前, 应该将洞门仰坡与边坡刷好, 坡度施工的偏差允许在5%;洞口土石方应该控制爆破施工, 不可采用集中药包进行爆破, 防止其对仰边坡的稳定性造成影响。
3.3 初期支护技术
首先是制管。本工程初期支护主要使用的是热轧无缝钢管, 管的长度为5m, 外径5cm, 壁厚0.5cm。将管子的一端制成锥头形状, 另一端要焊接钢箍, 钻孔需要沿着管壁的四周进行, 孔与孔之间的距离需确保在150mm, 并将此作为注浆孔。在开挖作业面支撑点最近处, 确定孔眼, 并依据中导洞3.2m, 左右洞2.5m的规格布置小导管的纵向间距。最后安装管道安装并进行注浆。采用高压风清理成孔, 安装完小导管之后, 使用牛角泵注浆, 注浆压力应控制在0.7~1.0MPa的范围内。
3.4 洞身开挖技术
洞身开挖主要包括中导洞和左右开挖洞, 具体表现在: (1) 中导洞。中导洞的开挖是在完成成洞面后进行的, 开挖过程中需要根据0.5~1.2m的距离实施循环进尺, 开挖成型后并且能够通过检查, 就要及时浇筑混凝土;然后定位锚杆孔, 实施钻孔施工, 清孔完成后, 注入水泥砂浆;之后使用U型钢筋插接, 加强对拱架的对接。本工程的中导洞采用的是两台阶的方式, 所以需要加强对上台阶的开挖和支护, 然后再实施下台阶的开挖。 (2) 左右洞开挖。当中墙混凝土浇筑完成后, 确保其强度能够保证在70%以上, 就能够实施左右洞的开挖, 施工过程中主要是使用两台阶分布平行的开挖方式。具体施工过程中, 上台阶需要先挖一个环形导坑, 再实施中核开挖, 而且中核和拱顶间的垂直距离需要控制在1.5~20m的范围内。
3.5 高速公路隧道施工中防排水技术
隧道施工的防排水工程具有综合性强与技术难度大的特点, 是隧道施工中不可忽视的重要方面。结构防水主要是按照水文地质条件、隧道结构特点以及施工方法与要求等来进行设计与施工的, 采用“防、排、堵相结合”的方法进行, 其中重中之重是要处理好施工缝、变形缝等薄弱环节, 加强整体防排水的施工, 保证隧道不会出现渗漏水现象。在隧道中设置中心深埋水沟, 主要是排泄地下水, 中心水沟的顶部标高位于冻结线以下, 充分利用地温, 从而避免水沟中的水流冻结。
4 结束语
总而言之, 随着交通运输业的发展, 使得高速公路得到了进一步的发展。而高速公路隧道施工具有其自身的特殊性, 施工过程比较复杂、难度比较大, 给施工技术提出了更高的要求。因此, 在具体的工程施工中, 要充分把握高速公路隧道施工技术要点, 从而为隧道施工质量提供有效保障。
摘要:近年来, 随着经济建设的不断进步和发展, 交通运输业也得到了进一步的发展, 其中高速公路工程的发展是不容忽视的, 尤其是科学技术的发展使得隧道工程有了更好的进步。本文主要就高速公路隧道施工技术及控制要点进行了分析研究。
关键词:高速公路工程,隧道施工技术,控制要点
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]彭熙建, 黄华龙.对当前高速公路隧道施工技术的分析与探究[J].城市道桥与防洪, 2013, 06:195-197.
关键词:高速公路;桥梁悬臂;浇筑施工技术
在经济技术的推动下,大跨度桥梁越来越多,预制梁不能满足施工、强度等要求。同时,市场竞争更为激烈诸多行业取得前所未有的发展,桥梁工程也进一步向大跨度、大型化迈进,由于工程跨度大,施工的难度也有所增加,悬壁浇筑法是与其较为适应的施工方法。该方法中,挂篮是必不可少的施工设备,它代替了支架以及一些运输机械等设备,节约了成本,而且施工更为方便,浇筑的质量也有所保证。
1 混凝土调配中存在的问题及解决对策
1.1 选 料
组成混凝土的材料有水泥、水、砂石、外加剂、粘合剂等,这些原材料的优劣直接影响着混凝土的整体性能,所以在购置选择时,必须保证原材料的质量均符合要求。如果材料选择的质量关把握不好,必会对接下来的施工带来很大困难。在运输到施工现场后,施工人员没有进行二次检查,而是直接投入使用,很容易出现质量问题。通常需要在施工检查再次进行检查,如水泥的型号,砂石的硬度等。
1.2 比 例
混凝土是多种原材料按照一定比例调配成的混合物,混合比例尤为关键,需依照相关规定,根据施工规模及要求选择最适宜的比例,过大或偏小都会影响到混凝土性能的发挥。比如,掺入的水分如果过多,在稀释作用下,很容易使混凝土的粘度有所下降。以至混凝土难以实现正常的凝固;如果砂和石的比例差异较大,将对混凝土的耐久性造成破坏。因此,必须根据建筑规模确定合适的比例。
1.3 搅 拌
混凝土的实际调配工作主要由搅拌机完成,因此需保证搅拌机的正常运作。调配要按照特定的顺序进行,且必须控制好搅拌的时间,否则会对混凝土的质量造成破坏。在桥梁工程工程中,搅拌时间通常由规程规模和材料用量决定,现场施工时,多数施工人员的时间意识比较薄弱,很容易错过混凝土的最佳凝固时间。
2 高速公路桥梁悬臂浇筑施工技术
2.1 准备阶段
在进行施工之前,首先应制定一套详细可行的方案递交监理单位,依据规范做合理安排;然后是施工现场的安全问题,提前做好交通管理工作,设置绕行标记,保证施工设备的各项功能均处于良好状态,为工作人员提供一个安全可靠的施工环境;熟悉施工图纸,牢记各个程序,保证交通的畅通,做好细节工作,如运水工具等物品应配置齐全。
2.2 施工阶段
2.2.1 挂篮的制作与安装
首先應对工程的具体情况和现场实际条件深入了解,按其特点用途做出规划,并画出初步的设计图。在设计时,挂篮的每一个组成部分都需按照设计图纸进行设计,其材料、尺寸大小以及设计精度都要严格符合标准,不得擅自更改。若需更改,应经过设计部门和其他部门同意,确定其可行之后,再做修改。加工工作结束后,应在生产厂家做组装试验。
关于现场拼装,需做好随机应变的准备,首先是找平铺枕,在完成某一梁段的张拉工作之后,需对其顶面的铺枕做找平处理,材料以砂浆和水泥最为常见;铺设钢枕,前支座处铺设3根,其间距离必须控制在50cm内;轨道的安装,两根2.5m长的钢轨从中心向两侧安装,轨道穿入竖向预应力筋,找平轨道顶面;轨道的中心距得以确定后,用螺母将轨道进行固定;支座的安装,按照顺序进行,先安装后支座,再安装前支座,安装前支座之前,需铺设不锈钢板,放一块四氟乙烯滑板在其上。
2.2.2 梁的合拢
关于连续梁的合拢,应主要考虑梁温的变化情况和挂篮结构,经过精确的力学计算后确定与其相适应的合拢方法。锁定合拢口时,一定要迅速,并保持其对称性,外刚性支撑的一端先与梁端预埋件进行连接,然后另一端迅速与梁相连,同时预应力也应有相适应的变化。合拢口的位置较为关键,作用十分突出,与梁体相比,此处混凝土的质量要更高一些,所以在选择时,微膨胀混凝土较适合,其配置比率应做特殊设计,浇筑过程中应做好振捣工作。为提高合拢口的可靠性和安全度,可以加重悬臂端的重量,和混凝土保持同样的数值。混凝土的强度达到规定标准后,先进行部分预应力束的张拉,劲性骨架解除后,再进行其余预应力束的张拉。
2.2.3 混凝土
混凝土悬臂采用最多的方式就是泵送方式,其塌落度受浇筑速度以及当时温度的影响,会有一定的变化,通常应控制在14~18cm。在灌注箱梁混凝土之前,应考虑很多因素,包括对挂篮中线、底模标高的检查,锚、钢筋等预埋件的所在位置,各种预应力束管道等。混凝土的浇筑应遵循一定的次序,通常从挂篮前端开始,如此能够尽可能地实现挂篮的微小变形,减小新旧混凝土间发生裂缝的几率。为保证压力下管道的安全,可提前在管道填入硬塑管,其定位钢筋尽量与箱梁钢筋网相连,并保持呈井字形。
2.3 竣工验收
浇筑工作结束后,需及时验收,超声波检测法最为普遍,在悬臂的均匀性、完整性等检测中发挥着重要作用。检测前,应对全孔进行扫描;检测时,发射电压及放大器增益均应保持一个固定的合适值,利用波幅、声时及视频率等参数进行数据分析。
2.4 后期养护
应做好日常的养护工作,如对桥面进行清理,保证泄水孔不被堵塞,使得桥梁处于正常状态。针对旧桥梁中易出现的裂缝、破损、脱落等情况,应及时进行维修处理,较危险处应及时加固。另外,如果空心板或箱梁的梁体发生渗漏,需在桥梁上打孔疏水,并疏通箱梁的通气孔,为其提供一个干燥通风的环境。
3 结束语
综上所述,公路桥梁建设事关国家发展,意义重大,为保证桥梁质量,应做好施工工作,针对出现的问题,应结合实际状况,采取各种有效的方法,从人力、设备和技术等方面加以解决,促进我国的公路桥梁事业进一步发展。应结合实际需求进行定期检查,尽量选择一些能力水平较高的单位负责。在检查中,全面分析桥梁病害,制定适宜的工作计划,合理安排工作,如有重大问题,及时向上级汇报。
参考文献
[1]雒岚.桥梁悬臂浇筑施工工艺及处理措施[J].科技与生活,2010,25(14):139~141.
[2]李叔阳.浅谈悬臂浇筑施工工艺及质量控制[J].科技与生活,2010,27(14):12~24.
[3]贾利珍,王淑君.高速公路桥梁悬臂施工技术[J].科海故事博览,2009,21(1):245~247.
[4]张水.浅谈桥梁悬臂灌注桩施工要点[J].中国科技博览,2010,22(27):130~131.
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