探讨隧道主体砼结构施工工艺论文_李佳成

广州市穗高工程监理有限公司

摘要:随着社会经济的不断发展,隧道工程建设也逐渐成为了国民经济发展中的重要命脉,大力发展公路运输业,就成为了交通发展的重要领域,由于我国地形地貌的限制,高山丘陵的林立,所以公路工程中隧道的建设也成为了公路工程建设施工的重要组成部分,如何在公路隧道施工过程中控制隧道施工质量达到最优化也成为了现今社会公路施工最主要的研究课题。本文根据笔者的工程实践,从施工的角度,对隧道工程施工中的施工工艺进行了分析,重点对质量控制方法、保障措施等做出了详细的阐述。

关键词:隧道工程;施工质量;控制方法;

0 工程概述

佛山市南海区海八路隧道工程位于千灯湖桥东侧(K0+620),终于佛山一环跨线桥西侧引道(K2+700),路线总长2080m,红线宽90m。主线双向八车道,部分拓宽至十车道以上,辅道双向六车道,两侧设非机动车道和人行道。其中主线隧道长1.5km, 桩号起止于K0+800~K2+300, 连续下穿锦园路北延线、桂澜路、宝翠北路、华翠北路后与佛山一环跨线桥引道相接。在隧道中段(桂澜路~宝翠北路)两侧,设置两座地下车库,车辆可经通过隧道直接进入车库,两座车库间设置横向联络通道互通。根据佛山市南海区规划意图,本工程的建设对缓解海八路桂澜路口的交通压力,并有效的改善海八路(桂澜路~佛山一环)交通状况,改善该区域投资环境。该项目的建成,符合珠江三角洲一小时城市圈核心的要求,充分发挥交通先行的引导作用,对促进珠三角经济一体化和广佛都市圈的经济发展,对南海区经济的发展、区域干路网的完善具有十分重要的作用。

本项目分三个标段进行实施,本标段为第Ⅰ标段,桩号为K0+620~K1+435,长815米,包括有隧道工程、道路工程、排水工程、预埋管道、人行通道工程等。

一、暗埋段隧道施工工艺流程

暗埋段施工工艺流程图

二 隧道主体结构砼浇筑顺序

1、分段原则

设计说明指出:施工缝的布置是确保工程质量的关键,原则上环向施工缝的纵向间距不超过20~30m,并与该段主体结构变形缝综合考虑。本工程结构按伸缩缝分段长度在20~30m范围,分段情况及分段长度相见下表:

分段情况及分段长度表

根据我司以往隧道工程施工经验并综合考虑各种因素,隧道主体结构纵向“跳段法”浇筑施工,施工段的划分的原则是:

(1)、隧道分段长度越长,相应混凝土收缩裂缝数量越多,为防止混凝土温度收缩裂纹,同时考虑施工进度要求,按以往经验每段浇筑段长度在25米之内,可较好控制混凝土结构裂缝的出现;

(2)、浇筑段的划分应首先考虑在伸缩缝处断面断开;

(3)、为方便模板的安置,在隧道结构变截面位置应考虑断开;

(3)、分段浇筑的两段主体结构间应增加防水构造措施,按施工缝要求设置止水钢板;

(4)、有抗拔桩的浇筑区段划分,应考虑避开抗拔桩位置。

2、结构分段情况

(1)、主线分段

本工程结构分段长度L控制在15≤L≤25m,即除Q21段纵向分为两个15m浇筑段外;其余浇筑段的划分与设计图纸中按伸缩缝分段相同,因此本工程纵向共划分为27个浇筑段。

3、各段的施工顺序

隧道节段采用“跳段法”施工,相邻段的时间间隔大于14天。

主线的施工顺序为:Q26、Q24→→Q22、Q20→→Q25、Q23→→Q21-1、Q20→→Q18、Q16 →→Q21-2、Q19→→Q17、Q15→→Q13、Q11→→Q14、Q12→→Q9、Q7→→Q8→→Q6、Q4→→Q5、Q2→→Q3、Q1。

三、竖向分层施工

隧道竖向分层施工浇筑次数的确定结合隧道支撑拆除及格构柱换撑等工序的进行,按敞开段和暗埋段分别规定。

1、敞开段结构竖向分层浇筑顺序(K0+800~K0+945段)

(1)、K0+800~K0+845段(Q1、Q2)

此段隧道基坑深度小于4m较浅,支护内支撑采用一排钢支撑,支撑标高位置位于圈梁中心位置+2.0m处。

隧道结构分两次浇筑,第一次浇筑底板砼及倒角以上50cm侧墙砼;待拆除钢支撑后,第二次浇筑剩余侧墙部分混凝土。

K0+800~K0+845段主体结构竖向浇筑顺序

(2)、K0+845~K0+920段(Q3、Q4、Q5)

此段隧道基坑深度4~7m较浅,支护内支撑采用一排混凝土支撑的形式,支撑标高位置位于圈梁中心位置+2.0m处。

隧道结构分两次浇筑,第一次浇筑底板砼及倒角以上50cm侧墙砼;待拆除混凝土支撑后,第二次浇筑剩余侧墙部分混凝土。

K0+845~K0+920段主体结构竖向浇筑顺序

(3)、K0+925~K0+945段(Q6)

此段隧道基坑深度平均约8m较深,支护内支撑采用一排混凝土支撑加一排钢支撑,第一排混凝土支撑标高位置位于圈梁中心位置+2.0m处,第二排钢支撑位于基坑底面以上约3.9m处。

隧道结构分三次浇筑,第一次浇筑底板砼及倒角以上50cm侧墙砼;待拆除钢支撑后,第二次浇筑中部侧墙混凝土至第一排混凝土支撑底面以下50cm;拆除混凝土支撑,第三次浇筑剩余顶部侧墙混凝土。

K0+920~K0+945段主体结构竖向浇筑顺序

2、暗埋段结构(含遮光段)竖向分层

(1)、K0+945~K0+970段(Q7、遮光段)

此段隧道基坑支护内支撑采用一排混凝土支撑加一排钢支撑,第一排混凝土支撑标高位置位于圈梁中心位置+2.0m处,第二排钢支撑位于基坑底面以上约3.8m处。

隧道结构分四次浇筑,第一次浇筑底板砼及倒角以上50cm侧墙砼;拆除第二排钢支撑后,进行第二次中墙混凝土浇筑;完成格构立柱换撑施工后(立柱移至隧道中墙位置,详见第八章 第二节 第八小节 立柱换撑施工),进行第三次中部侧墙及折型支撑梁混凝土浇筑;最后待第一排混凝土支撑拆除后,进行第四次剩余顶部侧墙混凝土浇筑;折型支撑梁顶部30cm厚遮光板混凝土浇筑可在第三、四次混凝土浇筑中间进行。

浇筑顺序:底板→中墙→中部侧墙、折型支撑梁→30cm厚遮光板→剩余顶部侧墙。

K0+945~K0+970段主体结构竖向浇筑顺序

(2)、K0+970~K1+435段(Q8~Q26)

此里程段隧道均为暗埋段,基坑支护内支撑共三排,第一排为混凝土支撑,二、三排为钢支撑。

暗埋段隧道结构分三次浇筑,第一次浇筑底板砼及倒角以上50cm侧墙砼;待底板混凝土达到设计强度后,拆除第二、三排钢支撑,进行第二次中墙混凝土浇筑;完成格构立柱换撑施工后,进行第三次侧墙及顶板混凝土浇筑。

隧道暗埋段结构竖向浇筑顺序基本原则为:底板→中墙→侧墙、顶板。

根据我司以往类似工程施工经验,隧道暗埋段(含遮光段)侧墙、顶板混凝土浇筑前先进行中墙混凝土浇筑对整个后续施工有较大益处。首先,中墙浇筑完毕后可进行格构立柱换撑施工(立柱换撑优点详见第八章 第二节 第八小节 立柱换撑施工);其次,隧道侧墙、顶板采用一次浇筑,浇筑过程中由于振动及左右浇筑不同步而产生的水平荷载,对支架抗水平荷载的要求较高,先进行中墙混凝土浇筑,待其达到一定强度后,可通过利用满堂红支架水平横杆支撑于中墙上,大大增加了整个支架体系的整体稳定性,同时,一定程度上可以节约支架斜杆数量。

K0+970~K1+435段主体结构竖向浇筑顺序

四 工程技术管理关乎隧道的施工安全

隧道施工质量是影响隧道工程运营的最关键因素,而隧道施工安全则是保证隧道工程质量的重要基础。影响隧道安全施工的因素有很多,如山体地质状况、径流、地下暗河、瓦斯等。隧道施工中,安全是十分关键的问题,在整个施工过程中,需要对每一个环节进行全面的检查,对所有的安全隐患进行排查,一旦发现问题要进行及时处理或整改,对于一些不容易发现的隐患问题,要做好相应的准备工作,一旦出现情况,要有立刻解决的措施。在当前的隧道勘察工作中,受到多方面因素的影响,勘察方式比较有限,这就从某种程度上决定了一些不可控的因素,在一些条件复杂的地区更为明显。例如,建设在山岭中的隧道在施工中经常会出现塌方、瓦斯以及突泥和涌水等现象。工程技术管理就是收集施工地点的环境信息资料,针对这些不安定因素进行分析,并制定出相应的应急预案以确保施工安全,保证工程质量。随着我国建筑业施工安全意识的不断提高,技术管理工作正在迈向一个新的台阶,这种相互促进进一步带动了施工企业的发展。保障隧道施工安全技术管理的措施有很多,诸如施工人员进场前的安全培训,上岗前的安全技术交底,施工区域设立安全警示标志,定期和不定期的例行安全检查,掘进前的物探、导洞,安全应急预案的编制等等,通过专业的综合型人才的使用以及施工过程中的有效预防,从而保证工程的施工安全。

4.1工程技术管理是质量目标实现的基础

做好隧道工程质量控制的原则是,从工程实际出发,以现有施工条件为基础,优选最佳方案。工程质量的控制首先要保证采用可行的施工工艺,各工序、环节的试验检测及时跟进。同时鉴于隧道施工的特殊性,很多工序属于隐蔽工程,施工过程中可通过雷达声波等先进的检测手段适时检验。总之,质量控制的目标很明确,就是完善各道工序、工艺使其达到良好契合的状态,确保隧道施工的整体性,从而达到工程质量目标的实现。

4.2工程技术管理对建设成本的控制

成本控制主要是对施工过程中影响成本的各个因素的管理,同样也属于工程技术管理的工作范畴,通过采取相应的措施,将施工过程中的消耗以及支出严格的控制在预算范围之内,尽可能的减少施工中不必要的损失以及浪费。由于存在地质情况变化的不可预知性,即使是些许的方案变动也会造成施工成本的增加。因此,工程技术管理人员应该在设计方案的编制过程中加强控制、审核,以最优最省为原则,并根据实际施工状况制定合理有效的施工组织设计,从而达到节约成本投入、避免资源浪费的目的。

总结

本文阐述了如何控制隧道工程施工技术质量,同时论述了控制隧道工程施工质量应采取的相应措施。但是隧道施工方面还有很多都有待进一步研究的,例如如何在保证施工安全以及工程质量的同时降低造价等问题都值得探讨。总之,影响公路隧道建设的因素有很多这就不断地要求设计者与施工单位不断的提高自身的技术水平,从而更高要求的完成施工作业,保证工程质量的优秀。这样才能取得令人满意的经济效益与社会效益。

参考文献

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[2]马艳,杨永国,王琥等.地质雷达在防渗墙检测中的应用[J].城市勘测,2011(3):147.

[3]蔡英利.隧道衬砌施工与维护技术[J]黑龙江科技信息,2011(16):198.

论文作者:李佳成

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/25

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