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摘要:高速公路隧道施工中的支护技术极其关键和重要,为了形成整体受力支护结构,要加强对高速公路隧道施工的超前支护施工和衬砌施工,要采用随挖随支护的方式,跟随隧道开挖工作开展支护施工作业,并使施工作业的强度指标、稳定性符合规定的要求,确保高速公路隧道施工的支撑力,对关键施工作业环节加强管控,确保高速公路隧道工程作业的安全。
关键词:支护技术;高速公路隧道;应用
1高速公路隧道施工中的危险
1.1隧道施工存在的主要危险。
1.1.1土质的特性,在复杂的地质环境下,隧道施工的危险是现实存在的。
1.1.2由于数据资料的收集、整理的有限,设计理论不能进行的更好,以及在施工中不可避免地会遇到一些突然发生的事件等成因,所以在隧道实际建设中危险的发生多了很多机会。
1.1.3在隧道实际施工的过程中,由于试验的一些数据的分散性较大,勘察报告提供的场地性质拥有局限性,对于地面以下的情况不可预知,因而,在施工中的危险的变异性更加突出。
1.1.4由于隧道的建设干扰了周围居民生活,对于现场周围建筑设施和环境也带来了相应的影响。探究其中的原因,发现除了技术本身的影响外,外部环境的改变也会对隧道建设产生影响。因此,隧道施工风险既有内部因素的多重性,也有不同的层次结构。
1.2公路隧道穿越岩溶地带
在灰岩地域,岩溶是高速公路建设工程中不能忽视的、占据大片江山的、话题。岩溶地表水和地下水对可溶性层岩在化学过程和机械破坏的情况下形成了各种地表和地下侵蚀现象。
2高速公路隧道施工中的初期支护技术应用
2.1中空注浆锚杆施工
在高速公路隧道施工的初期支护技术应用中,中空注浆锚杆的直径为25,长度约为3m~4m左右,通常将其置于拱部区域,采用锚杆钻机钻孔、注浆泵注浆施工方式。具体流程和步骤主要包括:(1)锚杆位置及方向的合理布设。要以中空注浆锚杆的环向、纵向间距为依据,合理地确定中空注浆锚杆的位置及方向,加以明确的标记,再运用锚杆钻机钻孔,并使之与围岩壁面、岩层相垂直。(2)钻孔及中空注浆锚杆的安装。当锚杆钻机钻孔完毕之后,要对孔深进行检测,并使之偏差范围在50mm左右,杆体要居于锚杆的中间位置,并且外露的长度在喷层厚度之内。(3)水泥净浆液。要使用水泥净浆液作为注浆材料,采用42.5普通硅酸盐水泥,水灰比为0.5:1~1:1,并注重注浆压力的合理控制,使之在0.5MPa~1MPa之间,并依照由拱两边向拱顶注浆的顺序施工。
2.2φ20加筋砂浆锚杆施工
这种支护施工方法要以设计要求为前提,用凿岩机钻凿孔眼,并对孔内的碎屑加以清理,向孔眼中注入锚固剂,加以锚固施工,最后插入杆体,焊接并确保锚杆与钢筋网的整体性。同时,还要待锚固剂终凝之后,对其进行锚杆抗拔试验,采用抽样试验的方式实施。
2.3钢筋网加工与安装施工
(1)要在钢筋堆放处搭设临时雨棚,下垫方木,防止钢筋网片的潮湿、锈蚀和污染。(2)严格按照钢筋网的加工设计尺寸施工,使之焊接形成钢筋网片,焊接尺寸为200mm×200mm,并在允许的误差范围之内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)对于钢筋网的安装施工,要以锚杆施工质量验收合格为前提,并在安装的过程中确保钢筋网与支护岩面的间隙为2cm,对于锚杆与钢筋的连接主要是采用铁丝绑扎或点焊的方式施工,确保钢筋网的稳定性。
2.4工字钢架施工
预先加工一定设计尺寸的工字钢架,在初喷混凝土施工之后对其进行安装,确保工字钢架与钢筋的焊接稳固性,并在钢拱架之间设置纵向连接筋,并用混凝土填实。具体操作细节包括:(1)预先制作工字钢架。依照一定的设计尺寸要求,先做好加工场地的硬化准备工作,再进行工字钢架的加工制作,确保工字钢架冷弯尺寸准确、弧形圆滑顺直,并预留焊接收缩余量和加工余量,进行试拼装。(2)钢拱架施工。首先要确保地基的稳固性,再将钢拱架置于其上,并与隧道中心线相垂直,偏差范围应当在5cm左右,倾斜度应当在±2°之内,回填施工要以拱脚标高符合要求为前提,并在开挖施工后两个小时之内完成钢拱架的安设。在安设钢拱架的施工中,要采用钢筋纵向连接的方式,充分利用锚杆定位进行钢拱架的安设,对于没有锚杆的部位要加设定位系筋,与钢拱架焊接并用砂浆锚固,随后马上喷射混凝土,使钢拱架达到规定的受力要求。
3高速公路隧道施工中的超前支护技术应用
3.1明洞进暗洞部位设套拱作业
在这个施工作业之中,采用工字钢架构的套拱,保持纵向距离为50cm,并用φ22钢筋连接。管棚纵向的长度为2m,厚度为70cm,用C30混凝土浇筑施工,套拱内预埋φ127×4的导向管,预留变形量控制在10~15cm的范围之内,并保持管棚外插角为1°~3°,管棚末端与超前小导管相互搭接,并使之长度超过2m。
3.2洞身超前支护作业
其支护作业的材料为φ50×4的超前小导管或φ25的超前砂浆锚杆,超前支护作业前要全面检查机械设备运行状态、管路连接状况。为了使超前小导管能够插入到围岩之中,要将钢管的前端做成尖锥状,尾端焊接箍筋,并保持15cm的间距,在对角线的位置钻注浆孔,直径为8mm。在向超前小导管注浆的作业中,要沿着开挖的外轮廓线,以一定的角度向前打入管壁,并在0.5MPa~1.0MPa的压力作用下注入浆液,使之胶结并硬化,促使岩体达到预加固的效果。并且通常是采用一次升压法实现注浆作业,以达到较好的支护效果。
4高速公路隧道施工中的洞身二次衬砌应用
4.1施工工艺步骤
(1)前期准备。全面检查围岩及初期支护稳定性状况,监控位移率变化情况,当位移值达到总位移的80%时,才能进入洞身二次衬砌施工环节。
(2)先启动衬砌台车液压系统,准确定位钢模,并使其中心线与隧道的中心线相一致。另外,还要清理基底的浮碴、杂物、积水,使之整洁无渗漏现象。
(3)灌注混凝土实施二次衬砌,当其强度达到设计强度的70%时,才能够拆模,如果二次衬砌受到一定的荷载压力,则需达到设计强度的100%,才能够拆模。
4.2二次衬砌作业
采用两台自行式、全断面液压钢模衬砌台车,以两台泵对称灌注的方式进行由下至上、先墙后拱的二次衬砌施工,并对接缝部位实施凿毛处理。并在二次衬砌作业中辅以插入式振动棒捣固,使混凝土的强度超过8MPa之后方可拆模并养护。
4.3混凝土仰拱施工
为了使衬砌尽早闭合,要及时实施混凝土抑拱施工,采用大模板由中间向两边对称施工,确保整体受力,并对连接部位要捣固密实。在采用过梁形式的混凝土抑拱施工作业中,将一次施工的长度控制在5m左右。
结束语
我国的高速公路隧道建设施工领域普遍采用了新奥法,根据不同的隧道工程的水文地质条件,从初期支护、超前支护、洞身二次衬砌等方面入手,科学合理地采用高速公路隧道工程施工的支护技术,关注支护技术在高速公路隧道施工中的应用关键点,为高速公路隧道施工建设提供有益的参考。
参考文献
[1]朱浩,牟勇.高速公路隧道施工中的支护技术分析[J].中国水运(下半月),2016,1602:222-223.
[2]刘海奇.公路隧道工程中软弱围岩施工技术[J].交通世界,2016,02:70-71.(2016-03-28)
[3]董鹤.公路隧道围岩与支护结构稳定性研究[J].公路隧道,2016,01:15-18.
[4]王奇山.岩溶公路隧道施工关键技术研究[J].北方交通,2016,10:51-55.
论文作者:孙维,梅健宇
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第12期
论文发表时间:2017/12/13
标签:隧道论文; 作业论文; 高速公路论文; 钢筋论文; 锚杆论文; 超前论文; 注浆论文; 《建筑科技》2017年第12期论文;