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摘要:当前交通运输不管在资源还是空间方面都提出了新的要求,现在公路相互交叉、公路铁路相互交叉、城市道路建设很多都采用了立体交叉形式,这种形式能够节省交通用地,但是增加了施工技术的难度。在地质条件复杂的施工环境中需要既能保证高速公路安全正常运行又要严格控制路面沉降,是现代铁路、公路修建中碰到的难点。
关键词:浅埋隧道;高速公路;施工技术
一、浅埋暗挖施工技术
1、浅埋暗挖施工技术
1.1浅埋暗挖施工技术适用范围
对于浅埋暗挖技术,是指在距地表距离不远的地下,进行不同类型地下硐室的暗挖施工。在以下这些环境中,比较适合进行浅埋暗挖施工:(1)地层岩性较差,存在地下水的情况;(2)周围施工环境较为复杂,在施工过程中需要考虑多方面的因素;(3)在明挖法和盾构法都不适合的情况下。随着对浅埋暗挖施工技术的不断探索和研究,其应用范围也在逐渐扩大,适合的地质环境也越来越广。
计算机技术的发展是浅埋暗挖施工技术很重要辅助工具,同时,浅埋暗挖技术可以很好的与其他技术进行结合。目前,在实际的施工中,浅埋暗挖技术可以在提高施工质量和施工速度的基础之上,保证安全施工,最大程度的降低施工风险,同时可以减少由于地层损失所导致的地表移动变形等一系列的问题。浅埋暗挖的施工模式,对于城市地下工程设计而言,是一种优良的设计施工模式,在铁路隧道下穿高速公路施工中也有着重要的意义。
1.2浅埋暗挖施工技术施工步骤
(1)地层加固:在使用浅埋暗挖施工技术时,最基本的条件是保证开挖面土体的稳定性。因此,为了避免路面沉降或者塌方现象的出现,首先需要进行的步骤既是地层加固。具体的步骤是在地层中打入钢管,然后在其中注入水泥或者其他化学浆液,实现加固地层的目的。在底层加固之后,短进尺的进行开挖,在0.5~1.0m左右循环。
(2)超前支护
超前大管棚支护:在隧道洞口设置大管棚,这样可以最大程度的防止地面的过度沉降和建筑物发生严重的倾斜。对于大管棚的支护施工技术,其施工较为复杂,且造价相对较高,施工进度较慢,超前大管棚经常和钢拱架一起使用,避免隧道拱部坍塌,同时控制高速公路的地表沉降。
小导管超前支护:在较少的情况下,施工单位会选择在施工洞内设置小导管,代替大管棚。通过这种方法,可以通过在隧道的周围形成加固圈,提高岩石的自我稳定的能力,有效地饿避免坍塌。小导管超前支护工艺简单,且成效快,很多工程都会选择使用小导管超前支护。
在部分工程施工中,会选择综合使用超前大管棚支护和小导管超前支护,以此提高隧道的稳定性。
(3)开挖过程
在开挖之前,首先需要进行实地的考察,了解施工的环境和周围的地质状况,这样可以保证施工的安全性和质量的可靠性。需要测量围岩的变形,如果围岩的稳定性在设计的允许范围内,则可以在混凝土浇筑之前,拆除中间支护系统,实际拆除的长度需要根据仰拱浇筑的长度决定。
(4)初期支护
在初期支护系统,需要保证支护体系的支撑强度,初期支护系统包括工字钢架支撑、喷射混凝土、钢筋网等等,支护的参数需要比其他隧道同等级围岩的参数要高。
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二、明挖段施工技术
1、明挖法的优势
明挖是铁路隧道施工常用的施工方法。指在一定支护体系的保护下开挖基坑,然后在基坑内施作地下工程主体结构的施工方法。能够快速组织人员、设备、材料、机械等进行施工,便于控制、保证施工安全质量和施工速度,具有适应性强、施工期段、经济性强的优点。因明挖法的施工工序和作业面能够进行直观观察,所以可以边施工边检查,能够及时察觉安全隐患,根据施工动态定制安全措施。还能及时控制施工质量和进度,随时调整。
2、明挖段施工技术步骤
2.1开挖高速公路路基
隧道圆心下方1.5m左右的位置可以设置为灌注桩顶面标高,从桩顶面的位置实施开挖,即垂直隧道轴线的方向,开挖宽度一般设置为18.67m。在开挖边线设置方面,埋深在高速公路路基需要根据1:0.5坡比放出适当的开挖边线。具体开挖实施中,为了便于后期护拱的挂模施工操作,需要预留一定的核心土,其还能够作为护拱混凝土浇筑过程中的临时支撑点,开挖的进度需要控制在每次7m左右。
2.2设置临时施工平台
临时施工平台作为施工中的需要设施,其在修筑结束后,即可以实施后续的各项工作,包括桩基施工、压顶梁施工等,因此其自然沉降的时间较短,需要保障其压实度。在本工程中,是利用挖掘机实施盘料、平料及碾压等,采用密排碾压的方式,单点碾压次数均超过20次,分层厚度为30cm左右,保障压实度,防止平台出现显著的不规则沉降。一般建筑单位没有专业的压实设备,压实有一定的限制,均会出现沉降现象,因此填筑平台的顶面需要预留一定的沉降量,一般为11cm左右。
2.3桩基施工
为了防止各种因素影响桩基扩孔、偏孔现象的出现,在施工前最好对桩位进行准确测量。桩位在测量时要结合适当增大到隧道轴线的距离,桩长度需要结合桩顶标高及原地面标高,注桩的稳定性确定需要结合入原状土的深度。钢筋搭接和损耗要求钢筋用料的充分性,主筋之前保持20cm的距离,箍筋之间保持30cm的距离,并且预留钢筋搭接长度,保证焊接质量。
2.4压顶梁
压顶梁是隧道初期支护的重要组成部分,一般采用混凝土或者钢筋混凝土来增强砌体整体稳定性或者钢筋构件的稳定性。压顶梁首先要测量放线,浇筑混凝土垫层,再使用钢筋进行绑扎,并且设立相应的模板,最后浇筑成混凝土砌体。
2.5设置护拱
设置护拱的过程包括以下几个部分:①拱架施工。先将122a工字钢一次弯曲成型,并保持弯曲内径为7.25m,适当选择拱架长度。利用核心土操作台将拱架进行安装,压顶梁连接的有两节拱架,需要先将其进行简单固定,再利用螺栓将其与中间节拱架连接起来,两片连接板间加入橡胶垫片,该三节拱架及完成连接,再适当调整拱架的位置和角度,使两拱脚顺利的接触到压顶梁预埋钢板,最后把预埋钢板与拱架连接板采用满焊的方式进行连接;②拱架之间拼接。拱架之间先利用钢筋纵向连接,连接筋环向间距一般为50cm。并于两榀拱架中间设置布垂适当规格的环向钢筋,从而构成大格钢筋网,再敷挂钢筋网片,网片间搭接长度应超过网格的两倍距离。③护拱施工。该施工一般选择木模板。先利用钢拱架较为稳定的性质,使用钢筋、扎线等,把模板固定于拱架上。拱架内侧及拱架外侧均需从压顶梁向上延伸至l/3弧长的位置,且内外模的间距超过60cm。如果安设模板时出现较大的缝隙,应使用锚固剂或水泥砂浆将其封堵;④浇筑混凝土。在进行混凝土浇筑前,需要进行钢管支撑,将其设置于拱圈内侧,提高拱架的稳定性。混凝土强度一般为C30。所使用的混凝土,水灰比及塌落度需要控制在输送混凝土临界点的12cm左右,并强化振捣。
结束语
现代经济技术的不断进步和发展,使得人们对于生活中方方面面的要求都越来越高,对于公路建设的要求也越来越多,不仅要求其建造的质量需求,安全标准,同时对其公路建设的规划美感要求也在不断提高。现如今的生活像一张密布的大网,公路建设的布局也像一张大网一样横穿其中,铁包路,路包铁,铁穿路,路穿铁,如一个网状模型,公路建设将城市包揽其中。现如今的网状交叉已经成为道路建设的必然趋势。隧道近距离下穿高速公路是隧道浅埋暗挖施工中的技术难题,因施工措施不当等原因引起路面大量沉降甚至坍塌,造成交通中断的工程事故时有发生,这将直接导致巨大的经济损失和不良的社会影响。浅埋下穿隧道是近距离隧道施工中最为重点关注的问题。
参考文献:
[1]胡永耀.公路施工中长管棚支护技术的运用[J];科技传播;2012年12期
[2]吴发展;秦召.马家山隧道出口洞口施工技术[J];内蒙古科技与经济;2011年18期
论文作者:朱江帆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/18
标签:隧道论文; 施工技术论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 超前论文; 地层论文; 高速公路论文; 《基层建设》2017年第26期论文;