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研究公路隧道施工技术要点及控制措施

2021-12-16缪骐羽

科海故事博览·上旬刊 2021年12期
关键词:公路隧道控制措施施工技术

缪骐羽

摘 要 现如今我国公路建设工程取得了明显的成效,公路作为一项基础设施,对于促进社会经济的发展具有重要意义,因此需要加强对公路工程的重视。其中隧道施工是公路工程施工的主要组成部分,对于工程质量有重要影响,具有施工难度大的特点,不仅需要实施有效的质量控制措施,同时还要掌握施工技术要点。基于此,本研究以某工程为实例,对隧道施工技术的应用要点及控制对策展开分析。

关键词 公路隧道 施工技术 控制措施

中图分类号:U433 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2021)12-0019-02

公路隧道工程是一项基础性工程,在工程施工建设阶段隧道的施工难度较大,对技术水平的要求较高,因此需要全面掌握技术要点,提高隧道施工水平,为运输、物流等行业的稳定发展提供良好的运输环节与条件。另外在施工建设阶段需要加强对工程的质量管控,进一步保证工程质量,减少其他因素对工程造成的影响,提高工程的稳定性与安全性。

1 工程概况

隧道1座,为寺山隧道(K9+880~K10+880,总长1000m)。

此隧道为单洞双向隧道,采用二级公路标准设计,设计行车速度为60km/h。隧道洞口段穿越残积、强~中风化凝灰岩,围岩稳定性差;洞身段穿越微风化岩体,围岩完整性、稳定性较好,地下水以孔隙水与基岩裂隙水为主,水量较贫乏。本项目隧道工程比重大,主要工程量为长度1000m的隧道,其余均为少量附属工程,因此本次施工组织设计主要针对隧道施工进行详细优化布置;隧道超宽,净宽15m;进出口围岩差,Ⅳ、Ⅴ级围岩长度分别为140m、120m;进洞口偏压严重,采用半明半暗进洞方案,设偏压挡墙。

2 公路隧道施工技术要点

2.1 隧道洞口土石方开挖施工技术要点

洞口施工是公路隧道施工的主要组成部分,为了提高洞口施工质量,需要把握洞口施工要点[1]。洞口施工需要尽量避开雨季,如果需要在雨季施工,工作人员需要根据实际情况制定施工方案并做好防护措施,全面监测山坡的稳定情况。对洞口土石方来说,需要结合地层稳定性、施工季节并明确施工的时机和方法。因为施工环境较为复杂,对洞口边坡、仰坡土石方的开挖需要减少对岩、土体的影响,禁止使用大爆破方法;对于边坡及仰坡上可能坍塌的表土、灌木及边坡与仰坡上的浮石、危石需要及时清除,进洞前需要根据设计方案做好加固处理工作;对松软地层进行开挖边、仰坡的过程中,开挖的过程需要做好支护,随时监测了解山坡稳定情况。如果洞口存在地层滑坡、崩塌等情况,要做好预防稳定措施,为施工的安全提供保障。偏压洞口需要做好支挡、反压回填等工作;需要根据偏压地形情况合理选择开挖方法,避免受到其他因素影响导致偏压严重。将明挖法应用于边坡与仰坡的施工过程中,结合从上至下的顺序进行针对性开挖。第一阶段需要挖至设计临时成洞面,同时结合围岩情况及暗洞开挖方法预留进洞台阶。第二阶段需要对其余部分进行开挖,产生永久性边仰坡。如果存在弱风化岩石,需要通过微震控制爆破处理。在雨季前建立边仰坡排水系统。确保隧道与洞外排水系统的稳定连接,不可对隧道与明洞基础造成侵袭导致其软化。开挖的土石方需要在进洞前完成,废弃土石方需要放置在指定地点,不可堆积在边坡、仰坡上方。如果洞口周围有建筑物,需要使用弱爆破的方法。石方开挖的过程中,首先需要明确爆破方案,同时对炮位、炮孔深度及用药量进行合理计算。

2.2 洞身开挖施工技术要点

公路隧道洞身开挖的施工量较大,施工断面较大,施工过程易对洞身造成影响,为了满足工程要求,在施工阶段需要加强对施工质量的控制[2]。洞身开挖需要结合隧道长度、结构形式、断面大小等条件,合理选择开挖方案,为了最大程度利用围岩的自承能力,需要使用有助于减少超挖、围岩扰动的方法对洞身开挖。结合隧道围岩情况、隧道形式及洞口的施工条件,该项目V级围岩区使用双侧壁导坑超短台阶法、拱部留核心土弧形开挖法进行施工;Ⅳ级围岩区使用拱部留核心土弧形开挖法进行施工;Ⅲ级围岩区使用台阶法开挖确保其贯通。V级围岩开挖需要使用挖掘机与人工配合的无爆破施工方法,避免对地层造成扰动。开挖需要做好监控工作,了解围岩与支护变形情况,及时调整支护参数。完成侧壁导坑的开挖作业后,需要及时支护在早期形成封闭环。侧壁导坑形状与椭圆形断面接近,导坑跨度为隧道跨度的1/3。对左侧与右侧导坑进行施工时,需要严格控制前后拉开距离,确保其大于15cm,导坑和中间土地共同施工,导坑需要超前30-50m。Ⅳ级围岩开挖需要将开挖面分为四个部分逐级掘进施工,核心土面积需大于地面面积的一半。为了便于机械作业,需要对上部开挖高度与中部开挖高度进行合理控制,均为4.5m,下部台阶为3.5m。各台阶完成开挖后,需要喷射4cm厚混凝土,封闭围岩,采用钢架与锁脚锚杆,分层再次喷射至设计厚度,必要情况需要在各台阶临时设置仰拱,强化支护。Ⅲ级围岩开挖过程中台阶不需要分多层,上下台阶的距离需要符合设备正常作业要求。如果顶部围岩存在破碎情况,需要适當延迟台阶的长度。施工需要遵循先护后挖的原则,开挖过程中使用微震光面爆破技术。

2.3 初期支护施工技术要点

支护是公路隧道施工的关键技术,需要严格根据相关流程及标准件施工,初期支护的主要内容为喷射混凝土与锚杆施工[3]。喷射混凝土大多需要应用湿喷工艺,液体速凝剂采用环保无碱速凝剂,对湿喷混凝土的坍落度进行合理控制,为80-120m。隧道开挖后便需要及时对岩面喷射混凝土,避免岩体松弛。喷射需要分段、分片按照顺序进行,遵循从上至下的顺序,各作业区段的纵向长度需要控制在6m内。混凝土喷射需要紧跟开挖面,对下次爆破与混凝土喷射结束的间隔进行合理控制,不可小于4h。一次混凝土喷射的厚度与位置需要根据设计要求明确,初喷厚度需要大于4-6cm,复喷一次喷射厚度拱顶需要低于10cm,边墙不可超过15cm。第二次喷射混凝土需要在锚杆、钢架等安装完成后,为了保证锚杆的稳定性还要建立受力层,避免岩体及洞身变形。

锚杆施工过程中,钻孔的深度不可低于锚杆杆体的长度,但是深度超长值不可高于100mm。采用直线钻孔的方法使锚杆钻孔的方向与开挖面处于垂直的状态下,如果岩层面或者主要结构面较为明显,需要尽量形成较大交角,但是与开挖面的垂直偏差不可高于20°。水泥砂浆锚杆孔深的允许偏差为±50mm。完成锚杆的安装后需要进行拉力试验,确保其强度满足工程要求。

2.4 二次衬砌施工技术要点

二次衬砌施工阶段为了提高施工质量,需要使用全液压自动行走的整体衬砌台车,台车外设置高频振捣设备,同时采用插入式振捣器将混合料振捣密实。另外,为了防止柔水性防水层受施工影响出现防水效果不佳的问题,需要采用低碱性膨胀水泥砼将衬砌制作为具备良好防水功能的结构[4]。

3 质量控制措施

3.1 建立完善的质量控制体系

首先,需要以项目技术负责人为主,加大管理系统的建设力度,组织施工人员、质检人员及其他工作人员在各分享工程开工前分析施工方案、工艺及技术措施等,并提出建议,为工程质量提供技术保障。对于施工阶段存在的薄弱环节,需要安排工作人员进行QC公关,在施工开展前,工程科分层次展开书面技术咨询工作,为后续施工作业的顺利进行提供保障和规范。其次,需要通过质检科组织施工和试验,并要求现场质检人员对确保各项施工工艺的有效实施提出解决措施,工程实施前向施工部门做好落实工作。在实际施工阶段需要加强监督,及时发现问题进行改进,保证施工阶段的工程质量。另外需要建立专门的培训机制和奖惩机制,强化其专业素质及职业道德素养。

3.2 提高原材料的质量控制水平

对公路隧道施工来说,为了能够有效保证工程质量需要加强对原材料质量的控制。隧道工程使用原材料类型较多,主要包括钢筋、混凝土及防水板等,因此在进行原材料选择的过程中,需要确保其强度质量符合施工要求。例如在喷射支护施工过程中,需要确保混凝土具有良好的强度。使用前需要对混凝土强度进行试验,试验合格后方可应用于施工。另外对钢筋来说,需要保证其性能良好,表层没有裂纹、铁锈等问题,如果存在异常情况需要及时更换[5]。公路隧道的施工量较大、施工周期较长,使用原材料类型丰富,因此需要对其分类管理、合理存储,对进场、出场进行详细记录,为工程的顺利进行提供保障。

3.3 建立完善的质量检查机制

施工阶段需要建立完善的质量检查机制,施工班组需要定期进行自检,同时施工部门、质检部门等其他部门需要加大巡回检查力度,进行相应工序的过程中进行全面检查,同时为下一道工序做好准备,夯实基础[6]。其次各班组需要互相监督,及时发现和处理问题。最后施工人员、质检人员需要对整个施工流程进行巡回检查,对于一些影响工程质量较为明显的问题制定科学合理的改进措施,进而实现对工程质量的有效控制,确保工程整体质量。

4 结语

综上所述,隧道施工是公路工程的重要组成部分,目前隧道工程建设阶段仍存在一些问题,因此需要进一步提高施工水平,把握施工技术要点,采取有效的质量控制措施,最大程度提高施工效率,保证工程质量。

参考文献:

[1] 卿勇.高速公路隧道施工技术及控制要点探讨[J].价值工程,2020,39(02):41-42.

[2] 张建克.高速公路隧道浅埋段地表深层注浆施工技术与质量控制[J].交通世界(下旬刊),2020(07):96-97.

[3] 焦昭.高速公路隧道施工技術与质量控制研究[J].工程技术研究,2020,05(18):172-173.

[4] 文志荣.高速公路隧道光面爆破施工技术及质量控制探讨[J].西部交通科技,2020(03):89-91.

[5] 肖权伟.浅析高速公路隧道施工技术与质量控制措施[J].建筑·建材·装饰,2020(23):69-70,90.

[6] 黄遵明.高速公路隧道施工技术及质量控制要点分析[J].工程技术研究,2019,04(13):140-141.

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