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摘要:本文通过工程实例,针对高速公路隧道施工中相关要点进行了深入地探讨,主要从施工准备、初期支护施工、洞身开挖、二次衬砌等几个部分进行了详细的论述,旨在为类似的工程提供参考。
关键词:高速公路;隧道工程;初期支护施工;二次衬砌
1 工程概况
某高速公路二标段,合同段位于江口县内,起点桩号K7+525,终点桩点K16+100(按与二分部均分荒竹山隧道划分),路线长度8.575公里。主要工程有隧道8275m/4座,大桥200m/1座,中桥100m/2座。本项目由隧道、桥梁工程组成,具体由4035米特长隧道,接3-20m装配式预应力砼连续T梁,接1140米长隧道,接2-20m装配式预应力砼连续T梁,接1130m的长隧道,接5-40m装配式预应力砼连续T梁,接3940m的特长隧道组成。
2 项目重点、难点分析
(1)本项目地形起伏大,沟壑丛生,纵向便道无法贯通,开设横向便道难度大,改、扩、新建便道长达约28公里,需修筑2处跨河钢便桥,新建便道弃渣处理难度大,征地、修建、维护费用高,前期工作开展十分困难;
(2)进场便道宽度窄,坡陡,不能满足大型设备及主要材料进场条件,便道改、扩建及维护成本高,便道改造的交通导行(限时通行),便道的弃渣(每1-3KM找一处弃渣场),弃渣的运输存在重大安全隐患。
(3)本项目显著的特点是桥隧相连,且隧道洞口均处于陡坡上,打开工作面非常困难。栏杆村隧道与菜花坪隧道之间为一座2-20米长的预制T梁桥,施工空间非常狭小。3个作业面交叉施工,施工难度大,安全隐患大。
(4)岩隧道爆破作业后暴露面迅速风化,强度降低,稳定性差,遇水软化、崩解及快、拱部、边墙掉块严重,有弱膨胀性、承载能力低,导致支护沉降过大、具有易扰动性,易出现拱顶岩爆、崩塌等地质事故。
3 施工前准备
3.1 场地布置
根据施工总工期要求和现场地形条件,本着满足施工,节约投资的原则,在隧道洞口处设置施工平台,并修筑4.5米宽施工便道至主便道到拌合站、钢筋加工场,以方便材料、机具的运输以及出渣。
3.2 拌合站设置
根据隧道出口端现场地形,在隧道出口左侧,主线桩号K18+500线路左侧设置3#砼拌合站,距小北山隧道出口200m。在主线K10+600处设置1#拌合站 ,距隧道进口3.2km。
3.3 风、水、电作业准备
在施工前,就是要确定风、水和电作业的相关情况,以解决施工当中的通风、用水、供电问题。
(1)施工通风采用压入式通风方式,在进洞隧道口各配置一台110KW 的轴流式通风机,通风管采用直径φ800PVC高强、柔性风管,以满足洞内风量要求。
(2)在洞口附近山上偏隧道中线50m左右设一座高位水池,水池容量为50m3,采用增压泵增加水压力,保证隧道施工正常用水。以满足施工用水及开挖掌子面水压的需要。
(3)施工要利用到当地附近的电网供电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是由于一般的电网供电所供应的是家庭用电,也就是220V的电,并不能满足使施工的需要。所以我们需要在隧道进出口各设置两台800KVA变压器。
4 高速公路隧道施工技术要点
本桥梁隧道工程的主要施工工序分初期支护施工,洞身开挖和二次衬砌等几个部分。
(1)初期支护施工。初期支护施工中,我们首先进行的应该是超前小导管的施工。一般的超前小导管采用外径为50mm,壁管厚度为5mm的热轧无缝钢管,将它加工成长 500cm的一根长管。并将钢箍焊在这个钢管的一段,而另一端则加热锻成锥头。随后进行钻孔和注浆安全导管。在确定完钻孔位置以后,用外插角从钢支撑外侧开始钻孔,孔的深度要控制在 500cm左右,因为这么长的距离恰恰是小导管的纵向间距。钻孔完成以后,我们需要用高压风来进行清理小孔,使得小孔不被堵塞。
(2)洞身挖掘。这个工序包括中导洞和左右洞的开挖。在成洞前,也就是支护完成以后,我们就可以按照中导洞开挖轮廓线来进行挖槽。中导洞的开挖过程要循环进尺,尺度大概维持在 0.5m~1.2m之间。而当中导洞开挖成型以后,我们需要进行中线和水平检查,只有符合设计要求了以后才能够进行后续的施工工作。随后进行的工作是初喷5cm厚的20号素砼。
(3)二次初砌。在整个隧道挖掘开通以后,要对中隔墙进行施工。在这里需要采用外拉内顶的方法进行模板的加固。然后对于每一段的隔墙应该采用泵送砼的方法进行一次的浇注。在隧道的顶部和中导洞之间所搭建的临时支护,所有基础的位置都必须要填充密实。而左右洞的二次模注衬砌施工必须要等到围岩变形基本稳定以后才可以进行。
3 高速公路隧道施工技术要点
3.1 隧道初期施工技术
(1)注重超前小导管在施工中的具体应用。在隧道中应用超前小导管是非常必要的。不过要对尺寸和使用范围有深入了解才行。通常在制管过程中我们要求小导管的外径为42.5mm,管厚3.5mm,而且留有400mm作为止浆段,重要的是要保证各排的孔位要相互交错,只有这样才能达到止浆的效果。同时在钻孔时孔眼位置的确定是非常必要的,通常我们会以环向间距作为基准点,以靠紧开挖面的钢支撑点作为支点来衡量孔眼的位置。
(2)对于系统锚杆的要求。在高速公路施工技术中,系统锚杆的要求也是很重要的。通常我们在施工中采用的锚杆有两种。Ⅳ级围岩用22mm螺纹钢砂浆锚杆,Ⅴ级围岩用25mm中空注浆锚杆。锚杆按设计长度加丝口长,下料后用套丝机套出12cm长螺纹。在初喷砼后用红漆按设计间距梅花形布置,点出锚杆孔位。用风动凿岩机垂直岩面钻孔。成孔后用高压风清除孔内碴屑,砂浆锚杆在注浆后插入锚杆,安装垫板、螺栓;中空锚杆是安装锚杆后注浆,锚杆安装后三天内不准敲击锚杆头,也不准悬挂重物。
3.2 洞身开挖技术控制
(1)主洞采取两台阶分步平行开挖,上台阶从拱脚至拱顶,含整个拱部。为站人施工方便,上台阶分两步开挖:先挖环形导坑,后挖中核,中核至拱顶高度1.6m至2.Om。台阶长5m至1Om,上台阶开挖的土方用人工翻至下台阶再用装载机配合汽车运弃。下台阶采用半幅开挖,一次开挖进尺不宜大于2m。左右半幅前后至少拉开8~10m。仰拱开挖连成一衬砌节段长度应及时浇筑仰拱,加强对围岩的支撑。
(2)光面爆破技术:根据不同的围岩选取相应的技术参数,再合理布置炮眼间距及角度,严格按照设计图确定的药量自上而下进行装药,采用毫秒雷管进行微差爆破,已达到最理想的光面爆破效果。
3.3 二次衬砌施工技术控制
(1)隧道二次衬砌的施作,根据国家标准《锚杆喷射混凝土支护技术规定》(GB50086-2001)规定,应在围岩和锚喷支护变形基本稳定后进行。
(2)隧道初期支护与二次衬砌之间设计有EVA复合防水板及无纺布。二次衬砌各施工缝设有环向遇水膨胀止水条。
(3)隧道模筑衬砌混凝土灌注采用全断面液压钢模衬砌台车,一次施工长度12m。混凝土在洞外混凝土拌合站拌合,混凝土搅拌运输车送运往洞内,混凝土输送泵灌注,插入式混凝土振捣棒加衬砌台车附着式振捣器振捣,灌注前必须按图纸规定预留沟、槽、管洞或预埋构件。混凝土自模板窗口灌入,由下向上,对称分层,先墙后拱灌筑,倾落自由高度不超过1.2m。在混凝土浇注过程中,观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况,当发现有变形、移位时,及时采取措施进行处理,因意外混凝土灌注作业、受阻不得超过2小时,否则按接缝处理。
(4)浇筑完成前,要注意保证顶部临时支护在接触时的密实性,同时注意过量压送混凝土形成端头爆模。
4 结语
综上所述,在桥梁隧道施工过程中,将会受到各种因素的影响,从而给隧道施工增加了不少难度,加上其挖掘较为复杂,因此,在施工中需要掌握好以上施工中各个环节的施工技术,严格按照标准的施工步骤进行作业,这样才能确保桥梁工程的施工质量,确保整个隧道施工的顺利进行。
参考文献
[1] 王坤.高速公路隧道路面调查研究[J].科技创新导报,2010,(10).
[2] 贾宝林.论高速公路隧道工程施工技术探讨[J].科技创新导报,2011,(27).
论文作者:付丛志
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/24
标签:隧道论文; 便道论文; 混凝土论文; 围岩论文; 锚杆论文; 导管论文; 高速公路论文; 《防护工程》2017年第17期论文;