摘要:以某隧道工程项目实例为研究背景。对新奥法施工技术在该项隧道工程的应用要点进行研究。先是论述后新奥法施工技术的应用机理,其次在分析新奥法施工技术方案选择内容的基础上,对新奥法在公路隧道工程的操作步骤进行总结分析,同时针对公路隧道工程施工质量把握要点进行论述,希望相关探讨后,可以给此类工程提供帮助,以促进公路隧道工程项目的持续发展。
关键词:新奥法施工技术;公路隧道;工程应用
0引言
新奥法施工是一种比较先进的施工技术,其主要的作用就是全面的提高巷道围岩强度和承载性能,保证隧道工程的实施达到安全性的要求。在施工阶段,应该综合分析围岩力学、支护结构体系,然后开展工程的设计,还要加强各个环节的监控与管理。按照新奥法施工原则,在工程中应该选择最佳的处理方式以消除其变形的问题,可以更好的避免岩层存在松动的现象,进而可以提高工程的质量水平,产生更高的效益。
1新奥法机理
新奥法最初是由奥地利学者拉布思维兹所提出的,这是一种非常先进的施工方式,所以被工程界命名新奥法。该施工方式在工程中,需要应用设备进行混凝土结构的喷锚施工,然后就能够组合成为稳定的支护结构,可以大大提升结构的承载性能,消除围岩变形问题,满足工程的施工安全性要求。新奥法技术的应用主要是以喷锚技术作为施工技术,和传统木支撑施工方式有着较大的差异,不仅施工方式不同,施工理念也是不同的,是人类开展隧道工程实施的进一步研发和应用。锚喷技术的合理化应用,可以更好的满足现代化工程的施工需要,为隧道工程项目的顺利实施提供良好的基础条件[1]。
2高速公路隧道工程案例分析
某隧道项目左、右幅长度分别为457m,479m。整个隧道都处于山区地带中,地质条件为硬质岩石。根据工程地质勘查结果分析可以确定,围岩以向南、向西的方向倾斜,倾斜角度为70°。在隧道项目的入口位置上,存在有小型滑坡或者堆积碎石的情况,同时还含有厚度为5m~10m的风化层,且风化较为严重。隧道出口部分处在冲沟地带中,底部主要是碎石土地质条件,且洞口的位置上有着比较大的坡度。
3高速公路隧道新奥法施工的技术方案
3.1断面布置的监控量测
综合分析当前该隧道项目的地质条件和围岩等级,本次隧道工程中选择使用收敛两侧断面形式,将该观测的断面布置到整个区域的薄弱岩层结构中,在整个施工环节必须要严密的观察岩层变形问题和稳定性变化等方面,以保证工程实施的安全性和质量合格,不会产生严重的事故问题。
3.2开挖施工作业
1)明洞与洞口段的土石方施工。在隧道工程施工的整个过程中,要选择使用开挖施工机械来实施土壤开挖施工,而石方则采用的是非电控制爆破施工方式,在结束之后,采用装载机把爆炸所产生的石渣运输到规定的位置上,一般是自卸汽车。明洞开挖方式是明挖施工,通过专业的设备来进行分层开挖施工。本次隧道工程,洞口石质的条件相对较差,因此,开挖施工的过程中要采用上下断面同时进行的方式。按照工程的具体技术要求,上断面开挖应该保证其高度不会超过4m,并且需要确保开挖洞口和正洞拱顶间隔20cm~30cm的距离,从而可以保证工程实施环节的排水性能合格,不会导致严重的安全事故问题。
2)洞口锚喷支护。洞口边仰坡支护是目前的暗洞进洞之前的主要操作方式,在项目开展的过程中,要采用人工方式来进行打眼架设锚杆施工,然后通过注浆机进行施工位置上的注浆,并人工固定锚杆。在施工环节应该注意,要在现场进行钢筋网的铺设施工,制作完成后要进行焊接与安装施工。钢筋网安装之后,就可以开始混凝土材料的喷射施工,必须要严格执行设计方案,确保喷射施工厚度达到技术标准[2]。
3)明洞的施工作业。该部分的开挖深度处于60m~100m之间的情况下,就要组织进行明洞与暗洞的二次衬砌施工,此时需要严格执行施工工艺标准。
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3.3洞身开挖施工
暗洞开挖施工前,工程人员应该按照设计方案进行洞口套拱处理,在上部结构位置上需要设置土带或片石材料,从而可以使得坡脚部分的结构稳定性达到标准的要求。但是应该注意,套拱施工应该确保在暗洞超前支护前结束。此时,在该部分的施工环节要严格执行设计方案,主要是采用直径为89mm的钢管进行超前支护施工,然后在导管与注浆结构部分上进行断面开挖施工。本次隧道工程项目,上台阶环形导坑的施工采用的是人工风镐处理方式,而下台阶则采用的是人工与挖掘机同时开展的方式。环形导坑施工完成后,就能够进行锚喷支护施工,在保证结构稳定性合格的基础之下,就能够实施核心土的开挖施工。下半断面实施环节,可以进行左右部分同时施工,并且要确保两个断面间隔距离达到7m~10m。首先应该进行右半部分开始施工,结束之后才能进行左半部分施工。在施工阶段,可以通过人工风镐的操作方式开展钻眼施工,然后进行弱爆破施工,将施工所产生的石渣通过自卸车运输到施工之外的地带中。这种施工方式,每次开挖深度为1m~1.5m,比如要开挖到格栅钢构结构部分的情况才能安装到规定位置上,然后按照设计方案来进行锚喷之后施工。如果施工区域上的地质条件相对较好,则可以开始进行全断面的开挖施工,每次循环开挖的深度为3m左右。
3.4超前支护与初期支护
1)锚杆施工作业。中空注浆锚杆在具体的实施环节,要按照设计标准开展。一般情况下,锚杆的安装施工深度应该保证其处于岩体锚杆的50cm以下,并且在钻进施工到设计标准要求的位置上之后,要使用压缩空气将钻眼部分清理干净,避免在后续施工阶段导致堵塞的问题存在。在清理阶段,压缩空气的压力为2MPa以下,连续清理4min。注浆施工压力按照设计方案来进行,同时也需要综合分析现场的具体情况。
2)钢筋网的挂设。工程实施阶段,要按照设计方案将钢筋制作成为钢筋网,然后组织人员现场的安装。钢筋网规格为2.0m×2.0m。在安装阶段,可以通过焊接方式来进行,保证结构稳定性、牢固性达标,以达到工程设计和技术标准为最终要求[3]。
3)加工并安装钢支撑。对于Ⅴ级围岩结构来说,需要采用型钢作为主要的支撑施工材料,而对于Ⅳ级围岩来说,则要使用22的锚杆与6的钢筋网组成的结构形式,其网格的间距尺寸为20cm×20cm,并且要使用全环的结构形式。
4)混凝土喷射施工。在喷射初期阶段,要根据工程的施工工艺标准来确定搅拌方式,严格执行设计方案和技术标准,确保混凝土材料的质量合格之后才能开始进行喷射施工。隧道开挖全部完成后,就能够开展混凝土喷射施工,避免其结构存在松弛的问题。在喷射施工后,立即开始混凝土结构的养护施工,避免出现结构缺陷问题。
3.5二次衬砌施工作业
该隧道工程在工程实施的过程中,主要采用的是二次衬砌施工方式,必须要按照新奥法技术标准来实施。对于不同的围岩结构,需要选择不同施工方式,最终的目的就是要保证其稳定性达标,不能存在影响工程质量的情况。
4结语
新奥法是目前最为先进的隧道施工方式,其主要的作用就是提升隧道工程实施的安全性和质量水平,有着非常高的价值,所以应该不断的扩大应用范围,以更好的促进我国隧道工程建设领域的长远发展。
参考文献
[1]安巍.公路隧道工程中新奥法施工技术的应用[J].新商务周刊,2017, (21)
[2]李卓.监控量测在隧道新奥法施工中的应用[J].智能城市,2016,0(4).
[3]邓会鹏,徐晖.新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用[J].交通世界(上旬刊),2017,(10)
[4]鞠天祥.新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用[J].交通建设与管理,2014,(4)
[5]惠波.新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用[J].工程技术研究,2018,(4)
论文作者:陈家宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签:隧道论文; 工程论文; 新奥论文; 方式论文; 围岩论文; 结构论文; 断面论文; 《基层建设》2019年第28期论文;