探究高速公路连拱隧道施工综合技术的运用及实践论文_张朝永

德宏州陇川县城子镇腾陇高速公路项目经理部 云南德宏 678701

摘要:近年来,随着我国社会经济的快速的发展,我国高速公路施工行业逐渐取得了可观的成绩,但是在连拱隧道的施工工程中仍存在着些许不足,因而为了进一步提高其连拱隧道施工工程的顺利性、安全性与保障其质量性,深入、全面地分析其连拱隧道施工的技术尤为关键且重要;本文通过综合性地分析,进一步正视高速公路连拱隧道施工工艺,力图为今后的高速公路连拱隧道施工工程的技术发展提供些许可参考性的意见。

关键词:连拱隧道;高速公路

前言

正所谓“要致富先修路”,尤其是对于山区、偏远地方的人们而言,高速公路的隧道施工建设具有非常重要的意义。而据相关的资料表明,大多数山区地方的路况、地质均较为特殊且复杂,大多呈陡坡、断层等状,具有地势不一、高度落差悬殊;岩层多为花岗岩、石英砂岩、千枚岩等;内断裂结构较多;地表水发育多等特点,因而往往对修路施工的技术有相当高的要求;因此如何能积极地面对、解决这些问题,成为公路施工行业不可避免的问题之一[1]。连拱隧道的施工技术虽然随着社会经济的发展而逐步提高,但是为了进一步有效确保其施工的顺利性与质量的保障性,同时达到减少对环境破坏的要求,还要对其技术有更为严谨的要求。

1.连拱隧道的施工方案与设计

为了适应隧道结构的特殊性,高速公路连拱隧道设计一般采用中隔墙的修建方式,所谓中隔墙,主要是采用两侧修建的方式,每一侧的连拱部分都是一种类型,分别为直墙、曲墙,进而极大程度上保持其不对称性中的对称性,从而使其周围岩层等结构达到较为稳定的状态。在工程开展时,其连拱隧道的隔墙中间部分应与其两侧的隧道二次衬砌、以及剩余部分一起进行,进而使整个施工呈一个贯通的状态,而后再在中隔墙的洞内外、混凝土加强等工序加强,进而使其工程良好的错开进行,从而满足工程顺利性、安全性等要求。

2.隧道施工的技术与运用

2.1 中导洞的施工

2.1.1中导洞的开挖

在完成隧道中导洞的一系列支护后,施工人员应根据其中导洞的开挖轮廓以及边缘线进行进一步的挖槽,从而确保其中导洞开挖的顺利性。中导洞的施工步骤为:洞口处超前支护——中导洞开挖工作——中导洞初期支护——中隔墙施工——正洞上断面开挖——正洞上断面衬砌支护——正洞下断面开挖——正洞下断面初期支护——正洞仰拱施工——正洞仰拱充填——正洞砼衬砌。

中导洞开挖时,可选用挖机或者是风镐进行开挖,采用上下台阶环形留核心土法施工。在进行施工时,应该确保顶板的稳定,以免顶板岩石受到中导洞开挖的多次爆破扰动。因此应该注意以下几点:①搞好光面爆破,少装药,浅孔爆破,尽量避免初次炮震的影响,减少围岩松动范围。②应该加强顶板支护,确保支护的质量。③施工正洞时应该做好中隔墙的接顶。

2.1.2 中隔墙的施工

中隔墙是整个连拱隧道的重要工序,因而为了保障其工程的质量性,其每一施工的细节都不可马虎。中隔墙施工过程中的主要方法包括抗剪锚杆的施工,采用3根Φ22砂浆锚杆,锚杆长3.0m,锚杆横向间距600mm,Ⅱ、Ⅲ级围岩纵向间距为1000mm,Ⅳ级围岩纵向间距为800mm,锚杆外漏长度为1000mm。锚杆安装完之后,再将中导洞的基底清理干净,若出现超挖的现象,可采用C20素混凝土回填,并压实整平,使基底处于稳定状态。然后再进行混凝土的加工和安装,在混凝土浇筑之前,可先洒水润湿,采用C25商品混凝土进行垫层,厚度为100mm,宽度为5890mm,两侧各超出结构线350mm,以方便模板台车支设和移动。之后再依次进行钢筋的加工和安装、钢板的预埋、中隔墙模板的安装、混凝土的浇筑和养护等。

2.2 主洞施工

2.2.1长管棚施工

在长管棚施工的环节中,混凝土的护拱部分可作为其重要的导向墙,因而在其护拱内部,可采用埋设钢筋的方式作为重要支撑;因此在钢筋埋设的环节中,钢筋与管橱的孔口管应相互连成一个整体。在洞口的加强段,可采用φ108×6mm热轧无缝钢管超前长管棚注浆预支护,初期支护采用I20a型钢钢架加强,长管棚长度可定为入岩30m,导向墙截面厚为0.55米,深度为2米。导向墙内应设4榀I16工字钢架,同时,钢架外缘设应该设置φ133×4mm导向钢管,从而确保长管棚施工精度。洞口长管棚可由汽车运输到工作面,并在在现场加工制作。长管的跟进与安装应该1次完成。

2.2.2主洞的开挖

主洞的开挖是形成拱形隧道的重要步骤,而对于围岩v级的侧壁导洞,应根据其实际的地形情况对某一侧侧壁导坑采取优先开挖的处理,在先行开挖的这一侧导洞,开挖深度至25m后,再开始行后侧侧壁导坑地开挖。一般情况下,其开挖的方法是采用台阶法,指的是将开挖洞形设计为外侧与正洞轮廓重合的状态,因而使其侧壁开挖的方法大致相同,从而减少技术的过多冲突。对于其中段部分的开挖,要等到中隔墙的强度达到80%及以上才可进行,由于其开挖的跨度较大、岩层易塌,因而在开挖时必须要采用浆砌片回填的方式进行,从而避免因中隔墙受力不平衡而出现施工安全受影响等现象。

2.3 系统抛锚施工

作为高速公路连拱隧道常用的施工技术——锚杆施工技术,主要可分两种情况,分别是中导洞、砂浆锚杆(型号是HRB335Ф22);其作用分别:首先,中导洞。在连拱隧道施工时,首先开挖的的是中导洞,其次再是中隔墙,最后才是左右导洞,因而中导洞的开挖主要是为中隔墙的修建奠定基础;由于隧道洞口两侧的地质条件较差,因而在中导洞进口处的一段距离可增设超前小导管,小导管每根应长为6cm,环向间距应为40cm,配合着挖掘机、小炮等进行,每进尺应控制在0.75-1.0m范围内。其次,砂浆锚杆技术;先在围岩开挖以及初喷混凝后打设,然后采用“先注浆,后安装锚杆”的程序进行,待风动凿岩机将外倾角以十至十五度的方向打入拱内后,再用高压风将周边的碴屑清除,接着往浆,之后再将砂浆锚杆插入锚杆内,并完成锚杆的安装,配比试验选定,待水泥浆的强度至10MPa后安装锚垫板。

2.3.1钢拱架施工

钢拱架在进行施工时应该要现场加工并且要集中堆放,先垫一层枕木,再放钢拱架,以免钢拱架在存放过程中出现生锈的现象。用连接筋焊接两个榀拱架,连接筋之间之间的间距应该不超过1厘米,并于钢架支护的内外边缘进行交错布置,直至拱架稳定。焊接长度应视实际情况而定。拱架在待用状态下应用布蓬覆盖,以防生锈。钢拱架安装时应该由人工与装载机配合进行安装。

2.3.2二衬施工

二衬施工主要采用的是衬砌台车整体施工,以及钢筋混凝土加固。首先,二次衬砌均为全断面施工,其采用的液压长应为9cm,而混凝土主要采用的是泵送的方式;一般情况下,其工艺内容主要包括基面的处理,土工布、EVA防水板以及HDPE板的铺设、模板的就位、安装以及钢筋的制安、混凝土的浇筑、二衬背后回填灌浆以及聚硫密封胶施工等。工艺流程如图1所示。

2.4 中隔墙顶部的预排水技术

连拱隧道的防水体系应遵守“防、排、堵、截”相结合的原理进行,主要包括洞顶截水、中隔墙位置排水、二衬防排水以及预留洞室防排水等。洞顶截水主要通过在洞口上部两侧设置截水沟,将地表水引至路基边沟,避免水分进入洞内或者是在洞顶浸泡,导致中隔墙出现渗水现象;中隔墙位置排水是指在二衬施工之前,从墙隔两侧设置塑料盲沟,并将中隔墙的渗水从纵向坡度排入排水管中,并采用纵向波纹管将水引入中心排水沟;二衬防排水是指通过设置复合土工防水板并对其进行焊接来达到防水效果的;预留洞室防排水是指通过在洞口外廓设置止水条,并放置塑料盲沟,从而将水引到排水管,从而达到预防渗漏的效果。

3.结语

高速公路连拱隧道施工技术虽然不断在优化,但是还有待进一步提高,因而才能使其工程、行业进一步满足人们对质量、安全等各方面的需求,同时也可见进一步推动我国社会经济的发展。

参考文献:

[1]杜建国.高速公路连拱隧道施工技术研究[J].交通世界:建养,2013(15):180-181.

[2]张文.探讨高速公路连拱隧道施工综合技术[J].世界华商经济年鉴•城乡建设,2012,19(6):244-244.

[3]姚智勇.浅析某高速公路连拱隧道施工及施工工艺的应用[J].建材与装饰,2012(2):236-238.

[4]邓惠珠,林利安.浅谈高速公路隧道施工技术的工程应用[J].建筑•建材•装饰,2014(21)47-48.

论文作者:张朝永

论文发表刊物:《基层建设》2017年5期

论文发表时间:2017/6/21

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