谈大断面隧道施工技术的有效运用论文_高启战,孙思遥,鲁波

谈大断面隧道施工技术的有效运用论文_高启战,孙思遥,鲁波

中交一公局总承包经营分公司 北京 100024

摘要:随着盾构法施工技术得到应用与普及,在大断面隧道工程施工管理上,盾构法施工技术同样发挥着至关重要的作用,所以必须高度重视大断面隧道工程盾构法施工技术管理,不断提升盾构法施工技术的应用水平,有效促进实现现代化、高效化的隧道施工技术发展。

关键词:大断面;隧道;施工技术;应用

1引言

随着我国国民经济的快速发展,地下空间的综合开发和利用也逐步得到各方的关注和重视,大断面暗挖隧道作为地下空间开发的一部分,近几年也得到了蓬勃发展,但因洞室加大、断面积增加,隧道施工的技术难度和安全风险也进一步增加,特别是一些繁华城市的市政地下工程,受施工环境和投资限制设计的浅埋大断面隧道,这种难度和风险表现得尤为突出,且工程施工工期也难以得到有效保障。目前,我国地下工程对浅埋大断面施工主要以“划整为零、分部施工、临时支撑、封闭成环”理念来组织施工。上述理念对软岩隧道而言,具有很强的现实指导意义,但在硬岩隧道施工中,这些理念凸显出不够完善的一面。

2大断面隧道施工技术要点

2.1保证工序间距合理

在大断面隧道施工过程中,施工人员需要结合实际的施工情况,合理的优化工序间距。在施工过程中,施工人员要严谨的依照优化后的工序进行施工,并且还要考虑钢筋承受能力,以提高支撑钢筋的安装效果。施工人员在安装横撑时,需要保证其距离地面约50cm,以避免中隔壁水平横撑受到下台阶开挖爆炸时的影响。

2.2确保支护稳定性

施工人员在开展拆除工作之前,要确保支护稳定性,在拆除过程中,要每隔2m进行分段,同时需要有效的观察仰拱情况。施工单位要监督施工人员的拆除工作,一旦发现支护存在质量问题,需要中断拆除工作,并且对支护进行质量维护工作,保证其稳定性。

2.3合理增设锁脚锚管

在大断面隧道施工工程中,为了加强支护变形的稳定性,施工人员在遵守设计原则的前提下,合理的增设锁脚锚管,一般情况下会增设2根,以此为施工质量提供保障。

3大断面隧道施工中存在的问题

大断面隧道施工难度较大,加上我国地质结构复杂,所以在大断面隧道施工过程中,会存在很多不合理的现象,主要表现在以下几个方面:

3.1施工过程不连续

在施工爆破时,需要其它断面的施工人员和施工机器撤离现场,中断施工工作。此外,由于大型操作机器的操作空间比较小,就会影响施工中的工作效率。

3.2施工过程机械使用率不高

在施工过程中,由于机械需要转场使用,严重的影响到机械的利用率。

3.3中隔壁的施工存在着安全隐患

在中隔壁的施工过程中,为了完成仰拱的施工过程,需要对其采取悬空的处理措施,且悬空时间较长,因此其施工的安全性得不到保障。此外,中隔壁的拆除工作,需要爆破工作加以辅助,从而使其它环节的工作受到影响。中隔壁水平支撑的安装过程中,也会影响到其它环节的工作,甚至路面的交通都会受到影响。

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4大断面隧道施工技术应用

4.1施工步骤

根据施工的实际情况,其施工步骤主要有:洞口防护工程、高压水平旋喷柱、洞口长管棚、左右下导洞分台阶开挖支护、下导洞基底处理、靴形拱脚混凝土浇筑、左右上导洞开挖支护、左右下导洞下部开挖支护、中上导洞上台阶开挖支护、中上导洞下台阶开挖、第二层初期支护、拆除临时钢架、中下导洞及仰拱开挖和支护、仰拱及填充浇筑、拱墙二次衬砌、附属工程。

4.2主要施工方法

4.2.1高压水平旋喷桩加固由于该工程所处地质是全风化花岗岩,所以需要利用水平旋喷桩对其进行加固处理,同时,如果拱部角度在120°之内,则需要采取双层水平旋喷柱的形式。

4.2.2洞口长管棚超前支护在洞口长管棚超前支护的施工中,需要在其中架设钢筋,以保证支护的稳定性。

4.2.3开挖大断面隧道的开挖要将人工开挖和机械开挖两者相结合,以保证开挖质量,对于位置偏僻,开挖难度大的地方,则采用松动爆破的方法。开挖过程中,施工人员要注意开挖的顺序,防止因为不合理的开挖,导致隧道出现崩塌的情况。一般情况下,需要先开挖底部较小的导洞,隧道顶部较小导洞要紧跟在底部导洞开挖工作之后,最后处理较大导洞的开挖工作。

4.3测导洞施工技术应用

对于底部两侧较小的导洞施工,需要采用大墙角复合双侧壁的施工技术,喷射混凝土为C30混凝土,靴型大边墙采用C35钢筋混凝土。而导洞超前支护选用材料是超前小导管,小导管采用热轧无缝钢化管,单根长4.5m,外径42mm,壁厚3.5m。小导管环向间距40cm,纵向搭接长度按1.5m在拱顶140°设置。外插脚需要保持在5~10℃,同时要保证注浆材料的水泥浆液水灰比为1:1。通常情况下,施工人员都会采用三台阶法进行两侧导洞的开挖工作,同时需要确保仰拱封闭成环。需要注意的一点是,三台阶法中每个台阶相距距离不得超过5m,仰拱距掌子面距离要保持在15m之内。施工人员在开挖的过程中,要保证开挖进尺在合理的范围之内,通常要求上台阶每循环进尺不超过1榀钢架距离,并且在中、下台阶的开挖过程中,要保证其开挖过程相互错开,并且每循环的开挖进尺在2榀钢架之内,保证仰拱处于闭合状态之中。在靴型拱脚大基础混凝土施工结束之后,需要在其上面安装拱部第一层初支型钢和第二层初支格栅钢架,为了能够顺利完成安装工程,需要采取错位安装的措施。施工人员在导洞暗挖段施工过程汇总,要确保每一榀钢架安装位置的精确性,同时需要保证左右侧导洞型钢和导洞内左右两边脚趾里程是一样的。对于两侧导洞的大拱脚基础混凝土拱部的施工中,施工人员需要在两榀型钢之间使用预埋简易木盒的措施,从而保证郑东支护钢架可以通过。此外,如果木盒的尺寸是60cm×60cm施工人员需要采用纵向连接钢筋措施,对其进行定位加固。

4.4靴型大边墙施工技术要点

靴型大边墙基础施工,需要结合使用方形木板、竹胶板、钢模板,对其进行模板安装的工作。施工人员需要使用弧形槽钢、轻型工字钢、方木对模板进行加固。靴型大边墙的施工,需要从小里程方向开始,逐步向大里程方向开始施工。同时,在混凝土的浇筑需要分成三次完成。大边墙环向施工缝与正洞二环向施工缝必须在同一里程上。在大边墙的施工过程中,需要利用铁丝将模板和槽钢绑扎成一体,并需要加固每一层模板,以防止混凝土浇筑时出现松动或变形现象。在进行大边墙基础钢筋绑扎或焊接工程时,需要保证从第一层到第三层的施工程序,且需要连接层与层之间的预留钢筋。

5结束语

综上所述,目前在隧道的施工过程中,大断面隧道的施工工程在其中占有比较大的比例,并且随着经济的发展和科技生产力的进步,给大断面隧道工程的施工提供了资金和技术的支持,因此,大断面隧道的施工工程的数量和规模都在不断的扩大。但是,如果大断面隧道的施工技术不规范或不合理,容易引起坍塌等情况,严重影响到工程的施工质量和使用价值。所以,在大断面隧道的施工过程中,施工人员要明确施工现场的情况,如:自然环境、地质结构等等,并严格按照设计图纸的要求,规范性的施工,以提高大断面隧道施工质量,从而促进经济的发展和社会的进步。

参考文献:

[1]李利平,李术才,赵勇,李树忱,王汉鹏,刘钦,赵岩,原小帅超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏过程三维地质力学模型试验研究[J]岩石力学与工程学报,2012,03:550-560

[2]姚海波.大断面隧道浅埋暗挖法下穿既有地铁构筑物施工技术研究[D]北京交通大学,2005

[3]张新亮.大断面隧道CD法施工围岩应力行为研究[D]西南交通大学,2008

论文作者:高启战,孙思遥,鲁波

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/8

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