高海拔地区公路隧道施工支护技术浅析论文_玉山江•伊布拉音

高海拔地区公路隧道施工支护技术浅析论文_玉山江•伊布拉音

(新疆维吾尔自治区交通建设管理局项目执行二处,830013)

【摘 要】社会经济的快速发展带动交通运输业的发展,作为我国主要交通线路的高速公路也得到快速发展,于是大量的公路隧道出现,而且逐渐向着高海拔高冷地区发展。但是高海拔高寒地区的气候直接影响隧道的正常施工,严重的甚至会出现质量安全隐患,对高速线路的正常使用造成不良的影响。基于此,笔者重点阐述高海拔地区公路隧道施工支护技术施工中需要注意的问题。

【关键词】高海拔高寒冷;初次支护;锚杆

引言

随着西部交通基础设施建设的发展,我国隧道工程已逐渐向高海拔严寒地区延伸,G314公路奥布段公格尔隧道就是在这样背景下产生的,高海拔高寒地区公路隧道施工过程中面临着严酷的自然环境。本文中笔者就重点阐述了公格尔隧道施工支护技术,介绍施工中需要注意的问题以及操作要点。

1 公格尔隧道工程施工概况

1.1工程概况

G314线是8条西出国际大通道之一,是交通部规划的西部开发公路大通道的组成部分,是贯穿南疆重要的经济带公路之一。本项目为G314线奥布段公路工程AB-2标段,线路全长9.1Km。本标段共计隧道1座,隧道全长2635m,为公格尔隧道建成优质工程,特成立专家委员会。

1.2气象水文

项目区域气候属暖温带干旱气候,光照充足,热量丰富,降雨稀少,蒸发强烈,气温昼夜相差大,冬季长而夏季短。

隧址区地下水主要分为基岩裂隙水、第四系松散层孔隙水。由于大气降水稀少,融雪水及高山冰川是本地地下水的主要补给来源,排泄方式主要为地下泄流和地表蒸发。隧址区地下水对混凝土结构有中等腐蚀性,对结构中的钢筋具有弱腐蚀性。

1.3地形与地质

公格尔隧道位于新疆维吾尔族自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县境内,隧址区属于侵蚀、剥蚀高山区,山体陡峭,隧道进口段为盖孜河二级阶地,出口段为小的洪积扇,隧址区地表有零星植物生长,山体表面风化严重;隧址区为高海拔、严寒地区,所处地区海拔2600-3000m,最大冻结深度为1.73m,隧址区地下水以及岩裂隙水为主,富水性较差。

2 公格尔隧道支护施工技术

2.1初期支护

(1)中空注浆锚杆施工

中空注浆锚杆直径25,长3.0m~4.0m,一般主要设在拱部范围,采用锚杆钻机钻孔,注浆泵注浆施工[1]。

a.锚杆位置、锚杆方向

根据锚杆的环向及纵向间距要求定出孔位,并作出标记,采用锚杆钻机钻孔,钻孔要注意方向与围岩壁面以及岩层的主要结构面垂直[2]。

b.钻孔及安装锚杆

成孔后及时检测孔深是否达到设计要求,孔深允许偏差为±50mm,杆体插入锚杆孔应保持居中位置,锚杆杆体露出岩面的长度应不大于喷层厚度。

c.水泥净浆液

杆体钢筋保护层厚度不小于8mm,注浆材料为水泥净浆液,水泥水灰比0.5:1~1:1,水泥为42.5普通硅酸盐水泥,注浆压力初压0.5MPa~1MPa,终压1.0MPa,注浆顺序自拱两边向拱顶[3]。

(2)锚杆施工

锚杆施工工艺:先钻孔→再清孔,并在孔中填入锚固剂→最后杆体插入。锚杆抗拔试验要待锚固剂终凝后,按规范要求抽样进行。

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(3)钢筋网加工与安装

为了防止钢筋网片锈蚀、污染,应在钢筋堆放现场搭建临时的遮雨棚,在堆放时钢筋下方应垫方木进行防潮;钢筋网的加工应严格按照设计要求的尺寸,将钢筋焊接成200mm×200mm的钢筋网片。网格尺寸应保证在允许误差范围之内;钢筋网的安装必须在系统锚杆施工质量验收合格后方可进行,安装时钢筋网与被支护岩面的间隙应控制在2cm左右,锚杆与钢筋网采用铁丝绑扎或点焊,以保证钢筋网在喷射混凝土的时候不晃动[4]。

(4)工字钢架施工

先按设计尺寸将工字钢架加工成型备用,初喷混凝土之后将加工好的工字钢架拉入洞内进行安装,安装时钢架与定位的钢筋要焊接牢固。在钢拱架间应设纵向连接筋,钢架间用混凝土填平。钢拱架应放置于稳固的地基上,当地基不达要求时应在钢拱架基脚处设置槽钢以增加基底的承载力。钢拱架架设应垂直于隧道中心线,上下左右偏差应控制在±5cm以内,钢拱架的倾斜度应小于±2°;回填应在拱脚标高符合要求后方可进行,为确保安全,钢拱架的安设应在开挖后2h内完成。

(5)喷射混凝土

若用高压水清洗会引起岩面软化时,只能用高压风清扫岩面杂物(视地质情况而定);喷锚支护分初喷和复喷两次进行。喷射混凝土需紧跟开挖面的时候,下一次爆破距喷射混凝土作业的完成时间间隔不应小于4h;喷射顺序一般采用先下后上,先墙后拱。先用高压水冲洗再进行,喷射混凝土终凝2h后,喷水养护不少于7d;喷嘴移动轨迹应因地制宜,横条、竖条、圆圈等应交替使用,移动速度要慢,使混凝土“堆”起来,有了一定厚度再移开,然后逐块扩大其喷射范围。

2.2洞身二次衬砌

(1)施工工艺流程

二次衬砌作业前,应检查围岩及初期支护的变形是否稳定,分析监控数据,直到位移率明显减缓、收敛值拱脚附近小于0.2mm/d和拱顶下沉小于0.1mm/d,位移值已达到总位移的80%时,方可进行二次混凝土衬砌;测量放样要在测量工程师和隧道工程师共同参与下进行;二次衬砌进行前,应先启动衬砌台车液压系统,使钢模准确定位,确保钢模衬砌台车的中线与隧道中心线一致后,方可进行衬砌施工;衬砌前应先清理基底杂物、浮碴和积水,按照设计要求安装好橡胶止水带,并对防水系统设置进行自检,合格后方可进行;灌注混凝土应在前道工序自检合格,并经监理工程师签字同意后方可进行;混凝土二次衬砌在强度达到设计强度的70%时,方可拆模。

(2)二次衬砌

二次衬砌采用自行式、全断面液压钢模衬砌台车进行泵送混凝土灌注,衬砌台车长度约9m。混凝土衬砌施工时,尽量采用两台输送泵对称灌注,这样既缩短衬砌时间,又能防止钢模台车跑偏。在衬砌混凝土接缝处必须进行凿毛处理。衬砌混凝土应由下至上、先墙后拱对称进行灌注,混凝土的自由倾落高度不超过2.0m。在混凝土浇筑过程中,技术人员应勤观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的位移等情况,发现有变形、移位时,应及时采取措施。

(3)仰拱施工

施工时应该及时进行混凝土仰拱施工以确保支护结构的稳定性,同时为了确保整体受力均匀则需要尽快闭合衬砌;混凝土仰拱施工中采用大模板由中间往两侧推进;为了保证施工质量要将与侧墙连接处捣固密实;仰拱施工长度不能过长,每次控制在5米左右即可,为了确保支护掌子面开挖正常进行,仰拱施工中应该采用过梁形式。

结束语

山区公路工程施工过程中的重要组成部分就是隧道,而隧道施工质量又受到支护施工技术的影响。所以在实际施工过程中,相关施工人员需要加强支护或及早进行衬砌施工,隧道掘进过程中边掘进边支护,而且随着隧道掘进程度的加深,施工人员需要及时做好衬砌及压浆工作,最后做好防水处理,确保隧道施工质量。

参考文献:

[1]王文义;范东方;夏才初;何佳;李志厚.寒区隧道不同类型冻土段排水系统失效原因及解决措施[J].公路交通科技(应用技术版).2013(08):87.

[2]范东方;夏才初;韩常领.寒区隧道工程中隔热保温层的作用分析[J].西部交通科技.2012(12):16-18.

[3]邓陈富.复杂地质下公路隧道施工问题及对策研究[J].珠江水运.2015(02):11.

[4]王军.公路隧道施工中存在的问题及策略[J].交通建设与管理.2014(24):98.

论文作者:玉山江•伊布拉音

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年2月供稿

论文发表时间:2016/5/26

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