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隧道工程施工技術措施范文1
關鍵詞:城市隧道、交通建設、盾構工法
Abstract: with the rapid development of China's national economy and the acceleration of urbanization construction process, development of urban rail transit construction is also more and more quickly. In urban rail transit construction, in order to ease traffic congestion and covers an area of big problems, and tunnel project is becoming more and more common, so the city through a tunnel construction building the focus of attention. In order to make the rail traffic can with the fastest speed and form a network and the desired size effect, the pace of urban rail transit construction also accelerated. Along with the development of the city planning and construction, especially with the increase of the subway construction lines, traffic engineering construction need to face peripheral environment has become more and more complex, close range has been built through the building or through the obstacles more and more. Traffic construction engineering construction in the process of not only need to protect both buildings, it also ensures that project safety and the progress itself well, so, in view of the different case, take effective measures to deal with technology is very necessary. This paper is to some practical engineering examples, respectiely on through the tunnel, both through key cultural relic protection and construction problems of the bottom of the river to analysis.
Key words: the city tunnel, traffic construction and shield process
中圖分類號:U455文獻標識碼:A文章編號:
近幾年,隨著經濟的發展,交通變得越來越擁擠,為了緩解交通的擁擠問題,地下交通工程建設越來越多,于是盾構施工技術逐漸成熟,在城市地下軌道交通工程建設中顯示出其特有的優越性。但是,針對近距離通過已經存在的建筑物或者是穿越障礙物的施工,盾構施工技術還缺少一定的經驗。近些年,我國的城市軌道交通建設得到了迅速的發展,但是,在周邊環境越來越復雜、施工條件比較差的情況下,研究并制定相應的施工技術以及應對措施是非常必要的。
為了能夠使城市軌道交通以最快的速度形成網絡以達到預想中的規模效應,城市軌道交通建設的速度也在加速。隨著初期階段單條線的建成,后期線路的建設難度變得越來越大。與此同時,伴隨著城市的規劃建設,地鐵建設工程沿線開發量的增加,城市軌道工程建設所需要面臨的周邊環境也變得復雜,穿越障礙物的情況越來越多。在工程施工中,不僅需要對已經存在的建筑物加以保護,還要保證工程自身的安全性以及進展的順利,所以針對不同的情況采取有效的應對技術是十分必要的。接下來,本文就針對一些具體的工程實例對具體城市隧道穿越建筑物施工的技術措施做作分析介紹。
一、下穿既有隧道
(一)工程實例
某地鐵工程先期建造成的隧道在該路段采用了明挖順做法施工,圍護的結構是SMW樁,主體結構在和地鐵隧道相交路段采用的是鋼筋混凝土框架結構,主體結構底板是900毫米厚的鋼筋混凝土,墊層為200毫米厚的素混凝土。
(二) 風險分析
本工程隧道與盾構隧道間的最小凈距為1.0米,隧道對盾構隧道影響的長度近28米,此種情況在國內的盾構施工中較少,其次,隧道施工的結束時間和地鐵隧道穿越的時間僅相隔不到一個月,而且隧道還未穩定,施工過程中可能會對原有隧道造成破壞,帶來運營的隱患,甚至可能會引起結構安全問題。
(三)應對技術
1、把隧道抗拔樁間的距離調大,避開盾構隧道,另外為了保證既有隧道的盾構隧道的受力要求以及抗浮要求,應加密在盾構隧道方向的抗拔樁。
2、由于盾構施工會不可避免的引起地面沉降,為保證隧道的安全,應將該段的底板加厚100毫米。
3、隧道底部的地質條件呈流塑性的粉質粘土與淤泥質粉質粘土,盾構隧道上半部分為淤泥質粉質粘土,而下半部分為粉質粘土,為減少地層損失,應通過盾構隧道進行全斷面加固的處理。
4、在盾構機通過既有隧道之前,將隧道回填到地面的標準高度。
5、為了盾構機在通過既有隧道時,不形成太大的隆起與沉降,盾構土壓的設定稍大于盾構正面土壓。將土壓力盒埋設在隧道底部,當盾構掘進時,對壓力盒實時監測,用來指導盾構掘進的控制。
6、隧道的主體結構和抗拔樁形成門架式結構,在盾構機通過既有隧道時掘進速度不應太快,通??刂圃?0~40mm/min,使盾構機能夠平穩的穿過該隧道。
7、由于盾構隧道斷面經加固處理之后,使土體強度明顯加強,掘進時加大了泡沫劑的使用量,來改良碴土的性能以及減少刀具的磨損。
8、嚴格控制盾構機的操作,以避免盾構機抬頭。
9、加強盾構機和其配套設備的維護與保養,盡可能的避免非正常停機,力爭做到連續并安全的通過既有隧道。
10、掘進時采取同步注漿的方式,及時填充管片和開挖面的間隙,并通過對注漿量以及注漿壓力“雙控”控制注漿效果,來減少地層的損失,從而降低地表的沉降,以避免既有開裂。
11、盾構機通過之后,根據測量數據對地層進行二次補強注漿,補強注漿壓力(出口壓力)應控制在0.03~0.05MPa。
12、施工過程中,要加強監控量測和信息反饋的監管,當盾構通過后,對既有隧道的跟蹤測量直到既有隧道的沉降穩定為止。
二、 下穿重點文物保護地段
(一)工程情況
文物是國家的重要文化遺產,是重點保護的對象,所以在實際施工中如果要在重點文物保護段穿過的時候要特別注意,不能破壞環境以及建筑。
(二) 應對技術
1、在施工中,分段計算隧道開挖處土體壓力,并結合文物本身的結構特點。當進入文物包換地段影響的范圍時(盾構機到達前15米)逐漸加大土倉的壓力,而出文物保護段影響范圍時,逐漸降低土倉的壓力,以避免由于盾構推力不均衡而引起較大的地表隆起與沉降。
2、掘進時要緩、穩,并盡量減少刀盤切削木樁基的時候對墻體的擾動。
3、施工過程中加強對量測的監控,利用同步注漿以及二次補壓漿填充盾尾和管片間的縫隙,以減少地層的損失。
4、在盾構通過之后的一段時間內繼續監測,并進行二次補充注漿,注漿按“量少次多”原則,持續到監測顯示城墻穩定為止。
三、下穿河底施工
(一)應對技術
1、提高盾構掘進的控制水平,并及時調整土倉壓力,以確保土壓平衡,保證開挖面土體的穩定。
2、在發生突水情況和涌砂時應及時關閉螺旋機,把水堵在盾構外,同時向土倉中加入膨潤土或者泡沫劑,使碴土有較好的流塑性,一方面達到堵水的作用,另一方面有利于對碴土的排放。
3、由于巖土的分界線起伏偏大,地層不均勻,所以掘進過程中應控制掘進的速度,并嚴格操作各分區推進油缸,嚴防盾構掘進方向出現較大的偏離。
4、拼裝管片時,防止盾構機后退,確保正面土體的穩定。
5、利用同步注漿填充環形間隙,使管片襯砌更早支承地層,有效的控制地層沉陷。
6、在盾構掘進過程中,不斷的對盾尾密封鋼絲刷注入油脂,避免破壞盾尾密封。盾尾發生滲漏的現象時應采取用初凝時間較短(30s以內)的水泥-水玻璃漿液進行注漿的措施,壓漿范圍在盾尾5~10米,主要針對滲漏部位集中進行壓注盾尾油脂,并利用雙快水泥、木楔和棉紗等堵塞材料進行封堵。
7、掘進過程中要做好出碴量的記錄,保證出碴量和掘進速度一致,避免出碴量遠遠超于掘進量而引起的“冒頂”事故。
結束語:盾構施工在穿越已有建筑物或者其它障礙物的時候,在施工之前首先要進行調查,充分的了解工程邊界的具體條件,這樣才能做好準確的風險性分析;其次,要做好監控測量工作,監控測量是工程施工的重要環節,因為沉降以及變形監測具有一定的滯后性,所以,對于一些特別重要的建筑物,例如:保護要求較高、距離近等,要采用鋼筋應力計等監測手段;最后要作好設備檢查保養工作,在穿越障礙物之前對盾構機作一次檢查保養,保證盾構機使用過程中設備能夠正常運轉。
參考文獻:
1、李瑞英,城市隧道穿越建筑物施工的技術措施,安全,2011年12期;
隧道工程施工技術措施范文2
關鍵詞:公路隧道施工技術 管理措施
0引言
隨著社會的發展,我國許多公路也不斷崛起。然而在公路工程施工中,隧道施工尤為重要,隧道施工的好壞決定了公路系統的命脈?,F階段我國公路隧道工程主要采用了“新奧法” 、“掘進機法” 、 “淺埋暗挖法” 、 “淺埋蓋挖法”、“地下連續墻法” 等施工方法,并繼而轉向主要采用 “盾構法” 施工;地鐵車站則有由 “淺埋明挖法” 施工轉為采用 “淺埋蓋挖法” 施工的趨勢。 現代圍巖承載理論是對傳統松弛荷載理論的繼承和發展。同樣地,現代隧道工程施工方法、 施工技術等也是對傳統方法、 技術的繼承和發展。所以,筆者結合多年的工作經驗和只是對公路隧道工程施工技術及管理進行以下探討,希望能給予相關專業讀者借鑒。
1 公路隧道主要施工技術
隧道施工技術是指在各種建筑環境條件下隧道施工過程中所需的各項技術措施。 如開挖技術、 掘進技術、出渣運輸技術;初期支護(錨桿、 噴射混凝土、鋼拱架)技術、 洞內模筑襯砌技術;隧道施工測量技術、 圍巖動態量測與監控技術;基坑圍護技術;防水技術、 供水排水技術、 供電用電技術;地質勘探與超前地質預報技術;機械配套和聯合作業技術;勞動力組織和各工種的協調技術;材料采購和質量檢驗技術、 成品質量檢驗和控制技術;施工場地和生活設施規劃技術;廢水處理技術、 防塵排煙技術、 隔音降噪技術等環境保護技術;施工安全和職業安全技術等;塌方處理技術;隧道穿越膨脹土、 黃土、 軟土、 流砂、巖溶、 涌水、 瓦斯、 高地溫、 高應力地層等特殊地質地段時所需的特殊技術。 如在軟弱地層中的注漿加固技術(超前小導管或長管棚帷幕注漿加固圍巖和堵水);在承壓水地層中的防突水技術;在含瓦斯地層中的防突瓦斯和防爆技術;在高地溫地層中的降溫技術;在高應力地層中的應力釋放技術等。
建筑工程施工方法是按照建筑物的結構組成將其建造過程分解為一系列工序,然后將這些工序按照時間、 空間、功能和技術關系進行適當的組合,使各項作業按照一定的程序完成,繼而完成工程建筑的方法。 隧道施工方法是開挖和支護等工序的組合,或者定義為:為達到規定的使用目的、 規定的設計要求、 規定的技術標準,使用一定的人員、 材料、 機械、 資金,運用一定的技術措施和管理措施,遵循一定的作業程序,修建隧道及地下洞室建筑物的方法。 隧道施工方法主要研究在不同地下建筑環境條件下,修建不同建筑形式的隧道時,對建造過程的施工工序的劃分、作業程序的設計、 施工技術的選擇,以及對人員、 材料、 機械、 資金的綜合調配與應用。常用的施工方法有:傳統礦山法(日本稱為背板法)、 新奧法(NATM)、 明挖法、蓋挖法、 盾構法(Shield)、 掘進機法、 沉埋法。在隧道施工技術方面,由于爆破控制技術、盾構掘進技術、 深基坑圍護技術、 管段浮運技術、 管段沉埋技術、 水下地基加固技術、量測監控技術的應用,以及(系統錨桿、 超前錨桿)錨桿加固技術、 (素噴或加鋼筋網、鋼纖維)噴射混凝土加固技術、 管棚超前支護技術、 (超前小導管或長鋼管)預注漿加固技術、 電滲固結技術、 冷凍固結技術等新支護技術及加固技術的應用,導致了新奧法、淺埋暗挖法、 蓋挖法、 地下連續墻法、 掘進機法、 盾構法、 沉埋法等先進施工方法的提出和完善。 這些技術和方法為在各種地質條件和建筑環境條件下修建不同功能和用途的隧道及地下工程提供了有效的技術保證,無論是穿越山嶺地層還是穿越水底地層,無論是水中穿越江河還是穿越海灣,無論是穿越軟土地層還是穿越堅硬地層或是凍土地層,無論是穿越地下管線和建筑基礎密布的城市地層還是穿越瓦斯和溶洞地層,無論隧道埋置是深還是淺、 斷面是大還是小、 長度是長還是短、 形狀是曲還是直,無論隧道是單孔還是連拱或多跨,無論是平面分岔還是上下疊置或多層。
2 公路隧道施工材料
在隧道施工機械和建筑材料方面,由于盾構保護技術、 機械破巖技術、 土壓平衡技術、 泥水加壓技術和快速襯砌技術的成功應用,使得隧道盾構掘進機能夠完成從堅硬石質地層到含水軟弱土質地層等多數地質條件下的隧道施工任務。 盾構的適應性、 可靠性、 安全性、 高速度、 耐久性及機動性,使其在隧道工程施工中得到日益廣泛的應用。 由于新型高強合金鋼柱齒刃沖擊鉆頭、 液壓鑿巖機、 全液壓鑿巖臺車的應用,以及高性能炸藥、 非電導爆管等新型爆破器材的應用,從而提高了爆破質量和掘進速度。 由于軌道走行和輪臺走行的大功率裝渣、 運渣機械的應用,從而提高了出渣運輸速度。 由于注錨機、 混凝土噴射機,以及早強劑、 早強錨桿、 早強噴射混凝土、鋼筋網、 型鋼拱架或格柵鋼架(花鋼拱架)的應用,可以快速獲得有效支護和保證施工安全。 由于水泥、 水玻璃等巖體膠結材料、以及深孔鉆機和注漿機的應用,可以從根本上改變圍巖破碎、 松散、 軟弱性狀,增強圍巖的穩定性,能進一步保證施工安全。 由于整體模板臺車、 混凝土輸送泵、 早強模筑混凝土的應用,使得混凝土襯砌結構施工速度大大提高。 由于大功率軸流式通風機和大直徑膠布通風管的應用,以及高性能供電系統的應用,極大地改善了隧道內的工作環境條件。 由于抗滲混凝土、 塑料防水板、 無紡滲濾布、 彈簧排水盲溝的應用,極大地提高了隧道及地下工程的防水條件。
3 公路隧道施工管理
隧道施工管理是以按期完成合同為目的,研究隧道施工管理體系的建立、 運行和改進,以及過程的計劃、 實施、 檢查、 改進(PDCA)的方法和程序。 施工過程中的工作一般包括:施工方案選擇、 施工方法選擇、施工技術選擇;施工進度控制、 施工質量控制、 施工成本控制;施工場地布置;施工人員聘用和培訓、 工程材料和能源采購和供應、 施工機械購置和配備;環境保護、 職業健康與安全保護等項。 按照管理的對象可以將隧道施工管理分為:人事管理、 材料管理、 機械管理、 技術管理、 質量管理、 經濟管理、 安全管理等方面。 有道是管理出效益。好的管理可最大限度地發揮出人的勞動積極性和創造力,好的管理可最大限度地發揮出機械的工作效能,好的管理可最大限度地體現出建筑材料的價值,好的管理可最大限度地降低資源消耗,好的管理可有效地保證工程質量、 職業健康、 施工安全、施工環境,好的管理可最大限度地降低成本和增加收益。
4 結束語
總之, 隧道工程要在保證施工安全、工程質量的基礎上,優化資源配置, 采用計算機運用網絡計劃技術對工期實行動態管理, 合理安排工序, 緊緊抓住關鍵線路上的工序不放, 正確處理各工序之間的矛盾, 做到環環相扣, 井然有序。充分發揮企業綜合優勢, 確保隧道工程的施工質量。
參考文獻
隧道工程施工技術措施范文3
【關鍵詞】:監控測量技術隧道工程施工應用分析
社會經濟的運行,推動了當前公路隧道工程的發展。新奧法施工技術的推廣,促進了工程建設的快捷化?,F場監控量測,作為新奧法設計與施工的重要組成部分,通過對隧道施工現場相關工況進行及時的監控量測,預測圍巖變化,優化施工過程,確保隧道的施工安全與質量,具有指導意義。本文針對監控測量技術在隧道施工中的應用進行了分析。
一隧道施工中應用監控測量技術的重要性分析
相對來說,地下隧道工程較為復雜,從地質巖體力學角度看,隧道工程與圍巖相互作用,處于復雜的地質結構體系中,受周圍地質環境的影響巨大;隧道工程的成形過程,從隧道開挖起,圍巖內部結構、支護襯砌的應力和外形一直處于不斷的變動在狀態。
隧道圍巖的穩定性,是隧道建設施工中影響施工安全性能的重要保障。隧道圍巖變形量測是新奧法現場量測的首要內容,是支護參數設計和判別圍巖穩定性能的主要依據,是保證隧道施工安全的一項重要措施。
施工過程中,監理人員通過按照相關要求進行嚴格拱頂下沉及凈空量測,及時與預先設計的要求進行量測數據和分析比較,動態的掌握地表沉陷、圍巖支護狀態,分析明確圍巖穩定性,確定或調整支護結構、支護參數和支護時間;有利于確保工程的施工安全和隧道圍巖的穩定。
監控量測環節中的選測項目,是著重對承載結構內部各種作用機理可以量化的部分得出相關數據,為以后理論研究提供原始數據,同時為評價承載結構受力狀況提供參考。必測項目的量測數據,可以直接指導隧道工程進行施工,通過利用類比的方法判斷甄別承載結構的穩定性。
周邊位移是隧道圍巖應力狀態變化的最直觀反映,量測周邊位移可為判斷隧道空間的穩定性提供可靠的信息,而且還可以根據變位速率判斷隧道圍巖的穩定程度,為二次襯砌提供合理的支護時機。
通過對相關隧道的拱頂下沉、水平收斂、地表沉降、結構應力等多項涉及圍巖穩定性及支護參數合理性進行跟蹤量測, 能夠科學實時的確定二次襯砌施工時間,能夠有效避免隧道施工中重大安全事故的發生。
二隧道施工的監控量測內容
根據功能的不同,隧道施工的監控量測,通常分為必測項目以及選測項目兩部分內容,分別用來指導工程施工或進行科學研究。
1 隧道監控量測的必測項目
隧道圍巖量測的必測項目,是為保障隧道開挖及二次襯砌而進行的監控量測,主要包括巖性、巖層結構、溶洞、斷面描述、支護結構裂縫等地質及支護狀況觀察;用來監視拱頂下沉、了解斷面變形狀態、判斷隧道拱頂穩定性的拱頂下沉量測;根據地表下沉位移量判定隧道開挖狀況用以確定隧道支護結構的地表下沉。量測隧道周邊位移、收斂狀況、斷面變形狀態,判斷穩定性的周邊收斂量測。
2 隧道監控量測的選測項目
隧道圍巖量測的選測項目,主要包括針對圍巖內部位移、圍巖壓力、錨桿軸力、襯砌應力、支護應力以及彈性波測試等量測。襯砌應力量測是根據量測二次襯砌內應力、噴射混凝土層內軸向應力,了解支護襯砌內的受力情況;根據圍巖壓力及層間支護壓力,判斷復合襯砌中圍巖荷載大小,判斷初期支護與二次襯砌各自分擔圍巖壓力情況;錨桿軸力量測是根據錨桿所承受的拉力,判斷錨桿布置是否合理;圍巖內部位移量測是了解隧道圍巖的松弛區、位移量及圍巖應力分布,為準確判斷圍巖的變形發展提供數據。
三監控量測技術在隧道施工中的應用
地下隧道工程施工,科學的運用監控量測技術,及時的監控施工環節的質量與安全性能,有助于優化工程建設。
1觀察地質支護工況
隧道爆破開挖施工過程中,有效檢測隧道工程施工面的巖層性狀、裂隙、溶洞、地下水分布等圍巖地質情況以及及支護效果,科學評價隧道圍巖的穩定性,對開挖斷面附近的初期支護狀態進行觀察和描述,是直接判斷圍巖、隧道穩定性和支護結構參數合理性的重要手段。
2量測基準值的確定
監控量測技術中,各種觀測儀器的計算必須具備基準值。基準值的確定是監控量測的重要環節?;鶞手荡_定的適當與否直接影響以后資料分析的正確性,量測所得的初讀數是判斷施工安全的基準點。初讀數的取得往往需要經過數次波動之后才能趨于穩定,測讀時必須保障初讀數的準確性。
3隧道拱頂下沉量測
隧道拱頂的位移量測,是預防隧道圍巖塌方的有效措施。通常情況下,淺埋隧道的拱頂下沉會向上傳至地表,隧道拱頂的位移情況具有較強的代表性,通過對隧道拱部下沉的絕對值量測,了解斷面變形情況、判斷拱頂的穩定性,加強拱頂位移的監測。
4圍巖周邊收斂量測
周邊位移是隧道圍巖應力狀態變化的直觀反映,量測周邊位移可為判斷隧道空間的穩定性提供可靠的信息,隧道周邊收斂是隧道周邊相對方向兩個固定點連線上的相對位移值,它是隧道開挖所引起圍巖變形的表現,隧道開挖爆破后應盡早在隧道兩側邊墻、拱腰水平方向埋設測桿或球頭測樁,采用收斂計進行量測。
5錨桿軸力結構量測
錨桿軸力量測,通常是在隧道錨桿孔內埋入測力錨桿,測量隧道圍巖內部不同深度錨桿的受力,通過錨桿抗拔力檢測,測定錨桿的錨固力是否達到設計要求,采用快速量測法,使用設備為ML型錨桿拉力計,判斷所使用的錨桿長度是否適合施工需求,同時反饋錨桿的設置的穩定性。
6地表下沉態勢量測
圍巖結構覆蓋層厚度小于40M的隧道,往往需要進行地表沉降量測。施工過程中在隧道淺埋的地表測試范圍內按普通水準基點埋設沉降觀測點,用精密水準儀量測觀測點的絕對下沉量,地表下沉樁的布置寬度應根據圍巖類別、隧道埋置深度和隧道開挖寬度而定。
7圍巖內部位移量測
隧道圍巖內部位移量測,是通過鉆孔位移計量測孔壁巖體不同深度的軸向位移程度。圍巖內部位移量測的主要目的是為了解隧道圍巖的徑向位移分布和松弛范圍,優化錨桿參數,指導施工。圍巖內位移的量測多在軟弱、破碎或具有較大地質結構面的圍巖內進行,采用在隧道錨桿內埋入多點位移計進行量測。
8圍巖支護應力量測
隧道工程施工技術措施范文4
分析了道路隧道施工中做好地質勘察工作的重要性,介紹了道路隧道工程中超前支護的施工工藝及技術要點,并闡述了超前支護施工技術在隧道洞口與洞身開挖中的應用,保證了道路隧道施工的順利開展。
關鍵詞:
隧道,超前支護,地質勘查,施工工藝
0引言
在道路施工中,隧道工程施工是較為常見的。中國的山區地帶占國土面積的2/3以上,保證施工質量是提高交通運輸效率的關鍵。在隧道工程施工中,要保證邊坡的穩定性,就要采用超前支護設計,可以有效地避免滑坡的現象。但是,具體超前支護施工中,就需要采用相應的技術措施以保證支護結構與隧道結合成有機整體。支護施工中,影響施工質量的因素有很多,包括施工環境、地質狀況、支護結構等等,都會對支護效果產生一定的影響。要提高隧道支護施工的質量,就要對工程技術予以改善,以使超前支護技術更好地發揮邊坡穩定性的作用。
1道路隧道施工中要做好地質勘查工作
由于道路隧道施工的地理位置復雜,對施工的技術要求很高,就需要在施工之前做好地質勘察工作。如果隧道施工場地屬于黃土質,且地質結構較為松散,就必然會存在邊坡穩定性不足的問題。黃土的淺埋段長度超過1000m,斷面相對寬大,開挖的面積超過100m2,就需要考慮采取超前支護施工技術。如果圍巖的黃土類土在上部壓力作用下受到水的浸濕,就會產生沉陷的現象,自由水被局部隔水層阻滯,逐漸下滲,圍巖的穩定性就必然會受到影響[1]。進入到隧道的洞口施工環節,就需要使用超前支護技術,可以有效地避免洞口出現坍塌事故。道路隧道施工中要做好地質勘查工作的優點還在于,通過充分了解隧道施工場地的地質情況,就可以在施工之前做好各項準備工作。隧道的洞口施工要做好準備,以避免坍塌。明洞開挖的過程中,基于勘查工作所獲得的資料,就可以選擇相應的支護措施,還要結合管棚施工,以提高明洞的穩定性。在隧道掘進的過程中,根據勘查結果對洞身采用支護措施,通常使用草簽就可以達到支護效果。進入到二次襯砌環節,要基于初次襯砌的基礎上,確保二次襯砌不會有滲漏的現象,而且預留洞的線條美觀,使襯砌形象良好,平整好隧道中的路面,確保巖層具有足夠的穩定性。
2道路隧道工程中超前支護的施工工藝
2.1超前支護的施工準備
關于超前支護施工,要對施工的機械設備予以考慮。從開挖明洞到管棚位置,都要將開挖的部位預留出來作為施工操作平臺。管棚施工中所使用的鋼筋以及鋼管都要符合力學性能,在材料進場之前都要做好檢驗工作。包括鋼筋和鋼管的抗拉度、屈服度以及延伸率等等都要進行檢驗,此外,還要對材料的工藝性能進行實驗測試,以保證進入到施工場地的鋼管和鋼筋質量與設計要求相符合。
2.2超前支護的導向墻施工
道路隧道管棚的導向墻所采用的是混凝土護拱,規格通常為2.0m×0.7m。明洞襯砌外設置套拱,具置超出了輪廓線,與隧道洞口的仰坡面緊進粘貼。套拱的內側設置有環向支撐,主要的材料是工字鋼拱架,在鋼架外緣的鋼管規格為直徑133mm,管壁的厚度為6mm[2]。將鋼管焊接到拱架上,導向管對外插角可以起到控制的作用。對導向墻立模的頂模部位主要采用拼裝的方法將木模板拼裝起來,邊模的模板和底模的模板都是對原層的有效利用。
2.3鉆機施工作業平臺的搭設
鉆機施工作業平臺的搭設是采用腳手管由上到下、從兩邊到中間的順序完成的。腳手管的連接要牢固,以避免進行鉆孔作業的時候產生鉆機擺動,對鉆孔的質量造成影響。
2.4鉆孔
鉆孔所采用的設備是潛孔鉆機鉆孔,為避免鉆機在作業的過程中導致鉆孔出現偏差,就要嚴格控制好鉆機立軸所在位置,確保鉆孔的位置準確。鉆進的時候,要對鉆進的角度進行測量,觀察使用測斜儀的測量結果,如果發現有偏斜的現象,就要予以糾正。鉆孔的直徑120mm~127mm,鉆孔的直徑不可以超過50mm。
2.5鉆孔的清理和檢驗
對鉆孔進行清理和檢驗過程中,當鉆孔的設計深度已經達到要求之后,就要對鉆孔的質量進行檢查,確定質量合格后就可以安裝管棚了。
2.6制作管棚
關于管棚的制作,主要的材料為熱軋無縫鋼管,直徑為108mm。在對管壁進行打孔的時候,要呈現出梅花形,鉆孔的直徑為12mm,鉆孔之間的距離為150mm,在鉆孔的尾端還要留出3.5m的位置不需要打孔,以發揮止住灌漿的作用[3]。
2.7頂入鋼管
頂入鋼管可以根據工作需要采用兩種形式,即人工操作的方法和機械設備操作的方法。在鋼管的接頭處采用長度為15cm的絲扣連接。鋼管的結構要盡量錯開超過1m,要求處于同一斷面鋼管的接頭總數不可以超過隧道縱向接頭數的1/2。2.8注漿在注漿施工中,采用機械注漿法將配置好的水泥砂漿注入到鉆孔中。在注漿之前,要進行注漿試驗,注漿壓力超過2MPa。
3超前支護施工技術的應用
3.1隧道洞口的施工
洞口施工是采用機械設備展開土方施工。洞口施工的過程中,要對排水工作予以高度重視,隧道洞口要開挖截水溝,以保證水能夠順利地排出去。在施工之前,要從科學的角度分析施工場地的地質結構,特別是圍巖結構要重點分析,使用儀器設備探測圍巖的結構,并制定出開挖方案,以獲得開挖工作的參考數據。為了避免施工中受到地質環境以及水文環境的影響,在施工中還要采取相應的防御措施,以防止產生塌方事故[4]。對于洞口施工要做到全過程監督,做好各項測量工作。在對隧道的拱頂進行測量的過程中,如果產生下陷,就要控制好鋼支撐。
3.2隧道洞身的開挖
隧道洞身的開挖中,要做好實施監測工作,并重視施工現場的技術指導,以使洞身穩定。隧道洞身的開挖是從圍巖的核心部位開始的,主要是采用了微弱的方法,輕微的爆破即可,使爆破對象裂開。洞身開挖施工中,要按照管超前的施工原則提高支護的穩固度。管棚超前支護施工中,開挖時要對下部的支護予以強化。施工中所采用的錨桿為中空錨桿,長度4cm,直徑25cm,呈現出梅花形。封閉圍巖時,鋼拱和掛網都發揮著重要的支撐作用。混凝土噴射要分層進行,每一層的噴射厚度都要符合設計厚度。噴涂混凝土施工中,也要分層展開,要求每一層的噴涂厚度為25cm,如此構建了巖層支護。隧道支護施工中,排水施工是重要的環節。隧道中的排水通過排水濾層就可以完成,引導水流入到盲溝中,使用橫向排水管引入水,起到一定的排水作用。排水溝的外層即為盲溝,要固定在噴錨層上。襯砌層背面所設置防水卷材與襯砌層之間用土工布隔離,可以在排水的過程中起到一定的緩沖作用[5]。在進行二次襯砌施工中,主要的施工材料為混凝土,將混凝土輸送泵之后,由泵將混凝土輸送到模中。為了保證隧道中的道路暢通,所有的施工環節都要按照順序展開。
4結語
道路隧道工程施工中,進行開挖邊坡的時候很有可能會產生滑坡的問題。為了保證坡面穩定且有足夠的支撐力,就要采用超前支護施工技術。施工難度是非常大的,嚴格按照施工工藝展開施工,并在施工中合理應用,就可以使超前施工技術合理應用,并確保道路隧道施工順利展開。
作者:賀云仁 單位:山西路橋第二工程有限公司
參考文獻:
[1]趙培.超前支護技術在隧道施工中的運用研究[J].黑龍江交通科技,2015(8):147-148.
[2]黨榮.隧道大管棚超前支護施工技術研究[J].黑龍江交通科技,2015(8):66-67.
[3]賈興利.道路橋梁隧道工程施工技術研究[J].城市建設理論研究(電子版),2015(8):544-545.
隧道工程施工技術措施范文5
關鍵詞:長大隧道;快速施工;二次襯砌
中圖分類號:U45文獻標識碼: A
1.工程概況
浙江省杭州市紫之隧道(紫金港路-之江路)工程I標段,為全線最長的隧道,設計為兩座單線隧道。本標段為該隧道進口段, 其左線隧道起迄里程為DK120+143~DK125+156, 全長約5km; 右線隧道起迄里程為YDK120+147~YDK125+425,全長約5km。主要工程項目還包括3 座斜井的施工建設任務。
2.隧道快速施工總體方案設計
根據圍巖級別劃分并結合現場實際地質情況, 綜合采用全斷面法、臺階法、短臺階法等方法開挖; 采用ITC312-H3 隧道挖裝機或CAT320 挖掘機裝渣,VOLVO 和北方奔馳自卸汽車出碴; 采用RPJ-Z混凝土噴射機械手濕式噴射混凝土;采用全斷面液壓鋼模整體襯砌臺車襯砌;混凝土采用自動計量拌合站生產,混凝土輸送車運輸,混凝土輸送泵澆筑;通風采用大功率通風機壓入與分段反向設置射流風機相結合的方式。結合本單位在類似公路長大隧道工程組織快速施工的實踐經驗,本標段設2個工區,由項目經理部統一組織施工,實施一級管理,該隧道快速施工技術措施要點闡述如下:
2.1 軟弱圍巖嚴格按“新奧法”原理組織施工。軟巖遵循“先預報、管超前、短進尺、控爆破、早支護、快封閉、勤量測”的原則,確保快速施工。
2.2 實施信息化動態施工管理。加強預報,建立預警機制,實施信息化動態施工管理,及時處理施工中出現的各種問題,確保施工安全,提高掘進進度。
2.3 實行專業化管理和施工作業。各工序、工種、生產線實施按專業“定人、定職、定隊伍、定方法、定制度”的五定原則,提高專業化施工水平。
2.4 注重協調各工序間的矛盾和問題。隧道按多工序、多工種、多作業線立體交叉組織施工,及時解決各種矛盾。
2.5 采用大型運輸機械,提高運輸能力。
2.6 優化配置超前預報、開挖出碴、支護襯砌等機械化作業線,并針對不同地質情況,制訂不同的機械設備配置方案,最大程度發揮機械化作業效能。
2.7 強化機械設備的管、用、養、修。通過掌握機械性能、操作維修要點和強化控制管理,確保機械設備生產線運行正常。
2.8 優化工序組合,實行平行作業。最大程度利用時間空間,平行均衡作業,達到縮短工序循環時間,總體進度平穩推進的目的。
2.9 建立循環時間、循環進度的“卡死”制度。突出時間概念,制定獎罰機制,最大限度的調動人的主觀能動性,確保快速施工。
2.10 建立洞內外有效的通訊系統。洞內外通訊聯絡采用有線通訊與無線通訊相結合,實施內外監控,使施工始終處于受控狀態。
2.11 做好洞內疏排水,尤其是軟巖地段,防止積水浸泡拱、墻腳,造成支護失穩。
2.12 切實解決好運輸與仰拱施工干擾問題。合理應用仰拱棧橋確保平行作業,加快施工進度。
3.隧道二次襯砌快速施工技術應用
3.1 施工方案概述
洞身襯砌采用穿行式液壓整體鋼模臺車。為滿足襯砌臺車液壓伸降的需要,分曲邊墻腳和拱墻兩步施工;曲邊墻腳頂面標高控制在電纜槽蓋板底面,左洞和右洞各配穿行式液壓臺架一個,整體鋼模兩套,整體鋼模長12.2m,分節跳倉灌注,每節襯砌長12m。
3.2 施工方法
3.2.1 曲邊墻腳襯砌
曲邊墻腳襯砌采用專制組合鋼模,外撐支模。混凝土拌合站集中拌和,攪拌運輸,鋼制滑槽入模,φ40 插入式振搗棒搗固。施工工藝流程: 基面清理防水板鋪設排水管安裝鋼筋綁扎立模澆筑混凝土養生。
3.2.2 拱墻襯砌
采用穿行式液壓整體鋼模襯砌臺車, 混凝土拌合站集中拌合,攪拌運輸車運輸,混凝土輸送泵泵送入模,附著式振搗器振搗。施工工藝流程:鋪設防水板安裝綁扎鋼筋臺車就位模板定位安裝擋頭模自控檢驗澆筑混凝土養生臺架與鋼模分離臺車架移位至下一襯砌段。
3.2.3 拱墻襯砌循環時間
洞身襯砌曲邊墻腳、防水板鋪設、鋼筋安設綁扎均提前施工,并形成流水作業線,因而,曲邊墻腳、防水板鋪設、鋼筋安設綁扎不占用直線時間。
3.3 防水板鋪設
隧道防水采用EVA 塑料防水板,內設一層土工布作為緩沖層。施工工藝流程:基面處理鋪設土工布鋪設EVA 防水板檢查。
3.3.1 基面處理
(1)對平整度要求:隧道拱部平整度D / L<1 / 8,邊墻平整度為D /L<1 / 6。
(2)基面不得有鋼筋及凸出的管件等尖銳突出物,否則要進行割除,并在割除部位用砂漿抹成圓曲面,以免防水板被扎破。
(3)防水層施工時基面不得有明水,如有明水則用堵漏劑堵水或注漿引排。
3.3.2 土工布鋪設
土工布、防水板均在自制鋪設臺架上進行。土工布在材料場下料,鋪設時自拱頂中心處向兩側用射釘固定。射釘尾部加一φ50mm 的CDPE 圓形焊片,做為焊接固定EVA 防水板使用,布置成梅花形,拱部間距50×50cm,拱腰以下間距80×80cm。土工布搭接焊片長度10cm。
3.3.3EVA防水板鋪設
(1)EVA 防水板運至現場后,在托架上將EVA 展開,升起旋轉絲桿,使防水板緊貼隧道頂部;
(2) 用專用焊機將EVA 塑料防水板自上而下, 一幅接一幅與LDPE 焊片焊接固定,EVA 預留一定伸縮量。
(3)在EVA 塑料板與LDPE 焊片焊接處用φ60mm 的EVA 塑料板加強焊接,確保焊接處不漏水。
3.4 襯砌施工工藝要點探討
3.4.1 立模
(1)模板拱頂標高:+10mm、-10mm;
(2)模板的中線與線路中線偏移誤差:10mm;
(3)凈空各尺寸誤差:+20mm、-10mm。
3.4.2 混凝土輸送
(1)混凝土泵應連續運轉;
(2)輸送管道宜順直,接頭應嚴密;
(3)輸送泵在使用前必須進行檢修、保養,輸送司機必須相對固定;
(4)泵送前應管道,時采用按設計配合比拌制的水泥砂漿或骨料減半配制的混凝土進行。
3.4.3 混凝土灌筑
(1)混凝土由下至上分層灌筑,每層灌筑的高度、次序和方向應跟據運輸距離、灌筑速度、洞內氣溫和振搗等因素確定;
(2)混凝土必須采用兩側對稱灌筑,兩側高差不大于0.5m;
(3)混凝土應連續灌筑,不得不間歇時,其間歇時間不應小于表16 的規定;
(4) 如確因特殊原因導致兩層混凝土間歇灌筑時間超過表16 的規定時,其間歇層則應按施工縫處理;
(5)混凝土必須振搗密實,振搗時應注意振搗器不得觸及防水層;
(6)混凝土灌筑過程中應始終有技術人員和有經驗的技術工人現場值班,特別應注意混凝土泵送滿后的停泵時機,嚴禁強行泵送,以防壓跨模板。
3.4.4 混凝土養護
(1)拆模后混凝土應立即進行養護;
(2)采用硅酸鹽水泥拌制的混凝土,其養護時間不得少于7d;摻有外加劑的混凝土不得少于14d;
(3)養護用水的溫度應與環境溫度基本相同。
3.4.5 混凝土拆模
隧道的二次襯砌是在周圍地層和初期支護基本穩定后施作的,因此,二次模筑襯砌的早期可以認為是不承重結構。根據相關技術規范要求,二次襯砌若為不承重結構,當混凝土強度達到2.5MPa 時即可拆模。
4.結語
要實現隧道特別是大長隧道的快速施工, 要有優化的技術方案,要有高效有序的組織管理, 還要對機械設備進行合理的選型配套,各個環節要綜合考慮,將施工過程形成一個統一的有機體。在正洞的快速施工中,輔助坑道發揮著舉足輕重的作用,斜井的快速施工和有效運作是正洞及整個工程快速施工的有力保障。
【參考文獻】
[1]秦培文.東秦嶺特長隧道工程施工技術要點綜述.鐵道標準設計,2002.
[2]才.隧道工程.北京:人民交通出版社,2000.
隧道工程施工技術措施范文6
關鍵詞:復雜地質條件;軟弱圍巖;施工技術措施;控制要點
一、簡述
隨著社會的不斷發展進步,對鐵路、公路、引水工程等基礎設施的建設提出了更高的要求,其施工技術水平也隨之不斷發展,特別是具有復雜、危險、困難、高風險的隧道工程修建技術取得了長足的進步,大量的錨噴支護工程實踐和巖石力學的迅速發展,形成了比較完備的現代支護理論,即便如此,在復雜地質條件下淺埋軟弱土層隧道的施工難度依然很大,甚至無法掌控風險。
二、施工難點概況
在建贛龍鐵路中復隧道施工中,出口段340米均為淺埋殘坡積土層,以粉質粘土為主,半固結狀態,潮濕~飽和,部分夾雜碎石或大塊孤石,局部溶洞發育,地下水以基巖裂隙水和巖溶水為主,雨季地表水下滲嚴重,浸泡甚至洗空初支背后土體,使土體自身承載力大大降低,原設計支護措施不能有效控制沉降、滑塌掉塊、涌水滲水等安全隱患,涌水突泥、坍方冒頂等不可控風險隨時可能發生,被業主建設指揮部定為高風險隧道,所以在施工過程中必須采取加強支護措施,以保證施工安全。
三、施工技術措施
原設計支護參數:設計圍巖級別為V級,采用三臺階法開挖,上臺階設臨時仰拱,開挖預留變形量為10~15cm,按Vb襯砌斷面支護參數進行施工,C35砼,厚度45cm,主筋采用φ22@20cm,φ14@25cm,初期支護采用I20a型鋼鋼架,間距60cm/榀,掛網錨噴支護,C30噴射砼,厚度25cm,拱部設φ22組合中空錨桿,邊墻φ22砂漿錨桿,錨桿長度為4m/根,上導及中導拱腳各設2根φ42鎖腳錨管,長度4m,并設φ89洞身大管棚超前支護。
從洞口DK189+460開始至DK189+346段,開挖后土體相對較穩定,無明顯滲水或涌水現象,考慮軟弱圍巖變形量較大的情況,實際施工時將初支拱架半徑比原設計加大了18cm,防止初支侵入二襯的現象發生。
從DK189+346開始有滲水現象,正趕上雨季來臨,地表水下滲,由原來的一處滲水點發展為多處,滲水量越來越大,出水孔也越來越大,后發展為多處涌水,且渾濁帶泥,單日涌水量超過5000m3,曾一度淹沒填充面達50cm,且隧道為反坡排水,積水不能順排,采用堵水辦法明顯行不通,特增加兩臺超50KW大功率水泵抽排才勉強控制住涌水量。
由于地表水下滲浸泡土體,使土體自身承載力迅速降低,初支所承受壓力迅速增加,雖有洞身大管棚超前支護,但在仰拱未閉合情況下沉降量也迅速加大,單日最大沉降量超過80mm,靠近仰拱頭出現了不均勻沉降,初支有大面積拉裂現象,隨時都有塌方的危險,同時掌子面開挖后極不穩定,滑塌掉快嚴重,再加上多處大量涌水導致施工進度極其緩慢,日進尺只能達到0.5米到1米,仰拱遲遲不能閉合,也無法有效控制沉降。
為控制沉降,必須盡快閉合仰拱,加強支護措施,在周圍土體嚴重失穩的情況下緊急采取增設中下導臨時仰拱的辦法,掌子面開挖一循環不超過1榀,仰拱開挖一次不超過2米,初支完成后再拆除臨時仰拱2米,進行下一次仰拱開挖,保證拱腳懸空一次不超過4榀,且仰拱施工緊跟掌子面,距離不超過20米,同時進行邊墻徑向注漿止水,有效固結周圍土體,減少出水量,仰拱施工時豎向預埋125PVC鉆孔注漿管,填充施工完成后進行地質雷達掃描溶洞進行隧底注漿加固,并加大圍巖監控量測頻率(6~8h/次),增加圍巖量測斷面,隨時掌握初支沉降收斂情況,為后續施工提供依據,由圍巖觀測數據可以看出,臨時仰拱施工完后沉降速率大幅度降低,仰拱閉合后,初支基本趨于穩定,沉降收斂無明顯變化,說明臨時仰拱起到了關鍵的臨時控制沉降收斂的作用。
除此之外,為保證掌子面安全,對初支拱架半徑進行了加大處理,預留變形量按40cm進行加工,間距由原來的60cm/榀調整為50cm/榀,上導和下導各增加4根鎖腳錨桿,φ89洞身大管棚調整為φ108洞身大管棚加設φ50超前小導管,并加強了掌子面土體固結措施,掌子面沿隧道縱向打設φ22玻璃纖維錨桿,有效防止了掌子面土體滑塌。
四、各工序控制要點
1、臨時仰拱
臨時仰拱應隨初期支護鋼架一起施作,與初支鋼架焊接牢固,且必須使臨時仰拱鋼架立于原始硬土或穩固地基上面,起到臨時閉合初支,減少圍巖收斂變形的作用。仰拱開挖時邊拆邊立,防止拱腳懸空過多帶來的安全隱患。
2、邊墻注漿止水
采用鋼花管,止水范圍為初支背后1米范圍內,注漿時應密切注意注漿壓力變化情況,如注漿壓力超過半個小時或更長時間不上升,則應停止注漿,1~2小時后進行第二次注漿,如遇漿液隨地下水稀釋流失嚴重時,應采取注雙液漿的辦法,盡可能縮短初凝時間,以達到止水的效果。
3、開挖
開挖應盡量較少爆破對周邊土體的擾動,一般采用挖掘機開挖,人工輔助休整斷面,個別大塊孤石采用松動爆破形式后由挖掘機開挖,在滲水或涌水情況下特別注意預先開挖一條從上臺階一直到下臺階的排水通道,防止積水浸泡拱腳而使拱腳土體承載力降低,形成安全隱患,開挖后及時進行初噴封閉掌子面。
4、鋼架安裝及噴砼
鋼架安裝垂直度誤差控制在1°以內,間距誤差不大于5cm,連接板螺栓必須上緊,不得遺漏,拱腳不得懸空且立于穩固地基之上,與相鄰鋼架之間連接筋必須焊接牢固,焊縫必須飽滿,無虛焊,漏焊,與鎖腳錨桿連接牢固。
在本隧道施工中,采用了U型和L型鋼筋用來輔助連接鋼架與鎖腳錨桿,使得鋼架與錨桿都能與輔助鋼筋形成超過10cm的有效焊縫,有效防止了因點焊不牢而發生的鋼架與鎖腳脫離的現象,為增大拱腳受力面積,在拱腳處加設鋼板或槽鋼形成托梁形式,在下導拱腳處設斜腿支撐,仰拱開挖時直接連接仰拱。
噴砼采用濕噴工藝,由下至上分層分段噴射,保證拱架背后飽滿密實無空洞。
5、洞身超前大管棚
洞身超前大管棚施工時,鉆孔仰角控制在1°~3°,裝管時接頭應錯開3~5米,使得接頭不在同一截面,接頭采用內絲口連接,裝管順序為由下往上裝,防止相鄰孔內坍塌堵孔影響裝管,管棚注漿采用隔孔注漿的辦法,先單后雙或先雙后單,待注漿壓力達到設計值1~2分鐘后停止注漿。
6、掌子面玻璃纖維錨桿
玻璃纖維錨桿具有強度高,韌性好,耐腐蝕等特點,能起到臨時錨固土體的作用,開挖時會隨固結砂漿一起斷裂,不影響后續施工,采用普通砂漿錨桿形式安裝,先鉆孔,后灌漿,再插入錨桿,錨桿安裝長度不宜小于6米,錨桿間距80cm~120cm,鉆孔時方向應斜向外延伸,并向下傾斜5°左右,以利于灌漿。
五、施工質量與效果評定
施工中通過以上加強支護措施,有效控制了圍巖沉降收斂速度,掌子面未出現大量土體滑塌及突水突泥等事故,保證了施工安全質量。
六、結束語
在軟弱圍巖隧道施工中,應嚴格遵循“弱爆破,短進尺,強支護,早封閉,勤量測”的施工原則,并及時進行超前地質預報或超前探孔,隨時掌握掌子面前方圍巖變化情況,及時調整支護措施,達到運籌帷幄,防范于未然的目的。