张博
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摘要:高速公路隧道施工是国家高速公路工程发展的关键环节,它涉及多方面施工工艺技术,要求施工过程中技术控制严谨有效。本文就浅谈了当前我国高速公路隧道施工技术中的实际应用及控制要点,并加以例证。
关键词:高速公路隧道施工;技术应用;控制要点
高速公路隧道施工不同于普通公路施工,它的施工难度更大、工程内容更复杂且拥有更多隐蔽工程选项,如果不能合理控制施工技术及相关要点容易出现施工技术问题。为此高速公路隧道施工技术应用及相关要点控制应该做到深入严谨,保质保效。
一、高速公路隧道施工的基本特点
高速公路隧道施工难度偏大,这是因为它具备以下几点基本特点。
第一,它的不可预见因素多。隧道施工由于空间局限不开放,所以某些不可预见性因素隐蔽难以发现,若希望在施工前就全面掌握这些隐蔽内容具有一定难度。就比如说地下水、泥石流、围岩变化、瓦斯地层、溶洞等等这些问题都会随时爆发不良影响,不但增加隧道施工难度还会带来安全危害,导致隧道事故发生。
第二,它的施工风险大。如前文所述,隧道施工中地质变化情况实在难以准确预测,所以某些隧道出现塌方事故也在情理之中,这降低了隧道施工的安全系数。
第三,它的隐蔽工程多。根据隧道自身的结构特点与施工时效性,其工序需要做到环环相扣,只有这样才能保证某些隐蔽工序被合理解决。但某些隐蔽工序如果出现问题在检验过程中将难以发现,也缺乏解决方案,它容易延滞施工进度,导致隧道项目整体施工质量受到不利影响。
第四,它的施工时效性强,因为无论是围岩、地下水文地质条件等等都是存在复杂性动态变化的,当隧道开挖开始后,这些自然条件都在时刻发生变化,施工过程中必须做到及时的动态勘察,注意发现并第一时间解决问题,避免因自然条件导致施工进度延缓或出现任何安全事故。
第五,它的施工环境差。因为公路隧道施工中存在过多交叉作业,例如隧道开挖、支护、防排水、预埋件等等,大量作业交叉导致施工难度增大。同时某些隧道围岩条件较差的地段还会出现支护问题、防排水问题等等。
整体来看,高速公路隧道施工属于半封闭环境空间中的施工,它从开挖一开始就存在各种隐蔽问题,因此它就要求施工队伍能够合理运用技术工艺做到处处控制,保证整体施工过程绝对稳定且达到高质量标准[1]。
二、高速公路隧道施工技术控制要点
高速公路隧道施工复杂且环境相对封闭,在这里实施各种技术工艺都要做到谨小慎微,合理控制,以下简单谈几点施工中的技术控制要点。
(一)对明洞与边仰坡的开挖施工技术控制要点
高速公路隧道明洞与边仰坡开挖施工是整个工程的开端,所需要准备的工作内容很多,比如说测量放线。对明洞边坡以及边仰坡坡顶线的放线必须做到准确,在确定施作坡顶截水沟位置之后按照坡度设计自上而下的分层开挖方案,同时做好边仰坡防护工作,保证边仰坡的裸露时间尽量缩短。再者,就是要根据现场施工情况持续加强边坡防护,必要时还要增加边坡防护面积,全面提高支护强度。具体来讲就是有效调整锚杆间距位置、加密钢筋网并加厚喷砼厚度。
具体到开挖细节,施工中要利用到土方用挖掘机开挖,配合人工刷坡,其中所涉及到的开挖技术还包括了风钻打眼、小药量松动爆破开挖、自卸车出渣、边仰坡设置隧道沉降位移量测点等等。所以施工工艺的实施都是为了保证边仰坡高稳定性,提高隧道后期运营的整体安全系数。
(二)对洞身的开挖施工技术控制要点
高速公路隧道洞身开挖的施工技术要点也相对复杂,因为它包含了基于中导洞位置的左右洞身开挖。以中导洞为例,针对它的开挖应该在完成成洞开挖之后才进行,开挖过程中需要至少保持0.5m的距离实施循环进尺工艺操作,开挖成型后再进行检查分析,并根据检查结果选择浇筑混凝土用量,最后定位锚杆孔,为钻孔施工做准备。在钻孔清孔完毕后,还在孔洞内注入水泥砂浆,利用U型钢筋进行插接处理,目的是为了加强对洞身内拱架的有效对接。在左右洞开挖过程中,要在中墙混凝土浇筑完成并确定其已经达到70%强度后再进行,需要在左右洞上台阶位置首先挖一个环形导坑,然后再实施中核开挖,控制所开挖中核与拱顶之间具有2m~20m范围内的垂直距离。
(三)对隧道施工的防排水技术控制要点
对隧道施工中的防排水技术也要做到合理控制,因为排水工程本身综合技术性强且技术实施难度大,所以隧道施工中不容忽视这一重要环节。一般来说高速公路隧道防排水施工要结合隧道结构特点及施工方法展开,主要要采用到“防、排、堵”相结合的方法首先处理好施工缝和变形缝这些隧洞中的薄弱环节,然后再从局部到整体加强防排水施工,有效控制隧洞中不会出现水渗漏点。通常会在隧道的中心位置设置深埋水沟,主要用于应付排泄地下水部分。而中心水沟的顶部标高则要设置位于冻结线以下位置,合理利用地温有效避免水沟中出现水流冻结现象。
(四)对隧道施工的安全技术控制要点
高速公路隧道施工安全隐患多,所以在施工过程中始终要贯彻“安全第一”的基本原则,保证施工中安全技术有效控制。举例来说,像隧道通风控制就是隧道安全控制的关键,要结合高速公路隧道中施工人数进行计算。这里以最多人数计算方法计算出隧道中的正确通风量,它的计算公式应该为:
在计算公式中,代表高速公路隧洞中的通风量(),q代表隧道施工中每分钟每个人在呼吸时所需要的空气量。正常来讲应该以为基本标准值,而m则代表隧洞中同时施工的人员数量,k代表隧洞中的风量备用系数,k值的标准值应该取1.15[2]。
三、案例分析
(一)高速公路隧道施工项目工程基本概况
某高速公路隧道工程为南北走向,隧道进口明洞30m位置的土层存在1.5%的坡度下降,而且施工隧洞中围岩地质情况复杂,属于溶洞结构,为了综合考量施工质量,需要做好施工隧洞中的防排水工作,坚守“以排为主、防排结合、因地制宜、综合治理”的基本原则。
(二)项目工程的防排水施工技术控制要点
该高速公路项目工程的防排水施工应该结合洞口以及中隔墙顶防排水两点展开,下文将作出一一分析。
1隧道洞口的防排水施工技术控制要点
该项目施工首先要做好施工洞口的防排水工作,即为洞顶边仰坡位置设置截水天沟,再配合明洞顶设置浆砌排水沟,实现面向两侧的排水可能性。
在明洞施工过程中要铺满EVA防水板,配合明洞回填土在表层填大约20cm的厚粘土作为隔水层,再设置2%的单向排水坡,同时保证其横向排水沟向两侧延伸发展。另外该工程在面向某些滑坡或严重破碎地段采用了破碎带固结灌浆处理,也能起到防水效果。
2隧道中隔墙顶的防排水施工技术控制要点
该工程施工中针对中隔墙顶的防排水设计是关键环节,施工中采用到了抗渗混凝土,配合初期支护格栅钢架及型钢拱架与中隔墙相互连接,始终令其处于两垫板之间。而在穿破位置则采用了混凝土掺水玻璃配合抗渗剂进行综合封堵。再者,为有效避免中隔墙顶部位置出现渗漏水现象还采用到了三通接短管处理,在隧洞拱部防水板上侧位置设置环向塑料盲沟,将渗漏水引入到短管之中,也能做到有效防排水,保证隧道施工达到安全指标[3]。
图1某高速公路隧道工程隧洞中隔墙顶防排水示意图
四、总结
高速公路隧道施工难度大、安全性差、涉及技术控制要点多,所以在实际施工中一定要做到施工技术要求操作到位,思考周全,保证各项施工环节环环相扣,从根本上解决隧道施工质量保障问题。
参考文献:
[1]杨金翠.高速公路隧道施工技术及控制要点的探讨[J].信息记录材料,2017(9):65-66.
[2]聂雷.通化至丹东高速公路大川隧道施工工艺研究[D].吉林大学,2010.
[3]李鹏.高速公路复杂地层双联拱隧道施工工艺控制与优化——以湖北襄十高速公路襄武段双联拱隧道为例[D].中国地质大学(武汉);中国地质大学,2003.
论文作者:张博
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/17
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