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施工技術管理的重要性,加強施工技術管理應提高“精細化管理、人性化管理”水平。
關鍵詞:高速公路;隧道施工;技術;分析;探究
中圖分類號:U238文獻標識碼: A
正文:
一、洞口施工及邊仰坡施工方法
根據不同的圍巖類別確定合理的開挖方法。以V 級圍巖開挖方法的確定為例,根據圍巖級別的界定,這類圍巖極度風化是松散體,局部存在巖石自穩性極差,也不具有力的有效傳遞效應。 在此類圍巖開挖時,只能采用短臺階進行開挖,每個臺階的高度以便于施工操作為原則,一般每個臺階的高度控制在 3m 左右為宜,長度以便于風槍操作得以有效展開為準則,一般控制在 5 米左右。在實施短臺階法開挖時,要注意幾個方面:(1)進尺不宜過大,視巖體整體性而定,一般在1m 左右。(2)上中下臺階應同步進行,原因是一來減少爆破次數以減少對巖體的擾動次數, 二來上中下臺階實行平行作業可提高效率,加快施工進度。(3)為防止開挖后上臺階支撐結構左右同時懸空而在巖體壓應力作用下掉落,開挖階時,左右馬口應錯開,不能同時開挖,且不開挖一側馬口應預留1m 左右的寬度,待下一循環施工時再開挖,其目的是增加和保護支護結構的支撐點。同時在開挖施工過程中要及時做好洞內排水系統,嚴禁洞內積水,排水溝不能沿邊墻設置,避免軟化邊墻基底圍巖,使其強度降低,造成隧道坍塌。
二、 施工前的測量
因為地質學是非常復雜的, 受地質運動及諸多環境因素的影響,很多隧道工程雖然按設計做施工方案,但仍存在著不穩定。為此,就需要人們通過量測數據、現象觀察來分析判定巖體穩定狀態。因此,監控量測是確保施工質量的重要措施之一。
其在質量控制中,具體要注重以下幾個方面:(1)制定較為詳細的施工測量計劃方案.包括測量準備、儀器適配、常實施測量的技術要求等等。(2)控制測量的精度應中誤差衡量,最大誤差(極限誤差)規定為中誤差(每一測量組中各誤差的平方之和的平均值再開方)的兩倍。(3)長隧道設置的精密三角網或精密導線網,應定期對基準點和水準點進行校核。(4)隧道測量,樁點必須穩定、可靠,且通視良好,水準點應設于不易損壞處,并加以妥善保護。測量儀器、工具在使用前應作檢校,保證儀器具的技術狀態符合使用要求。(5)在隧道開挖之前,要對施工控制網進行復測,復測結果應滿足規范要求,在施工過程中,洞內控制點應根據施工進度及時布設,并定期復測,對控制點進行偏離軸線值計算。利用計算結果對洞軸線進行糾偏,以確保隧道的貫通精度。
三、洞口與明洞
1、洞門與明洞砼結構施工
洞口段土石方開挖至上臺階標高時,立即開挖進入正洞施工,待正洞開挖完成一定距離后,再進行洞口段結構物的施工。其施工主要內容為:明洞段仰拱(包括C15片石砼回填)、洞門與明洞邊墻基礎、拱墻襯砌、防排水、拱背回填等。
明洞采用明拱暗墻法施工,仰拱及墻腳砼采用組合鋼模板人工立模澆注,邊墻及拱部砼施工采用襯砌模板臺車作內模,拱部外模采用組合鋼模板,洞門與明洞砼一起整體灌注。首先施工明洞仰拱(包括C15片石砼回填)、拱墻腳部鋼筋砼及洞門基礎,待砼達到規范要求強度后,拆模并進行施工縫鑿毛,然后施工上部邊墻及拱部鋼筋砼。砼由兩側對稱灌注。鋼筋在洞外加工場下料成型、現場綁扎,砼采用自動計量拌和站生產,由砼運輸車運輸,泵送入模,插入式振動器及附著式振搗器振搗密實,拱墻砼一次整體澆筑成型。
2、明洞外防水層施工
拱圈澆筑完成,待砼達到設計強度后,鋪設防水層。明洞外防水層設計為2.5mm的SBS改性瀝青防水卷材。施工時,先將砼表面的外露鋼筋頭等雜物清理干凈,然后將砼表面上的凹凸不平處修鑿平整,最后用水泥砂漿將襯砌外表涂抹平順,以免損壞防水層。為保證防水板接頭質量,先在平地上將SBS改性瀝青防水卷材逐幅連接起來,檢查接頭質量合格后再運到現場鋪設。SBS改性瀝青防水卷材用熱合焊接法進行連接,兩防水卷材之間搭接寬度為120mm,每條焊縫寬不小于15mm,中間有一空腔用于充氣檢查焊縫的嚴密性。如有缺陷應立即進行修補,直至達到質量要求為止。再鋪設3cm厚的水泥砂漿保護層。
3、明洞拱背回填施工
明洞襯砌和防水層施工完畢后,緊跟著進行拱背回填,從下至上,按設計對稱分層進行。拱背回填為夯填土石(石的粒徑不大于10cm)回填(其中洞頂粘土隔水層50cm厚),回填土石及粘土隔水層時采用人工分層夯實,其密實度≮85%,分層松鋪層厚≯30cm,用蛙式打夯機逐層夯實。施工過程中應嚴格保護防水層不被破壞。
開挖土石方邊坡自上而下按設計坡度分層開挖刷坡,并及時對邊坡進行覆蓋,避免邊坡受雨水沖刷,損壞邊坡。做好邊仰坡外的截水溝、洞口排水溝。加固好邊仰坡,確保其穩定。
當明洞回填完成后,要及時進行洞口及洞頂防護及綠化工作,避免雨水沖刷。
四、.隧道暗洞進洞措施
本合同段進口為砂巖強風化、弱風化層,埋置淺,地下水不發育,主要為基巖裂隙水,水量較貧乏,圍巖穩定性差。設置護拱,采用上半斷面進洞。其施工步驟為:測量放線洞口邊仰坡加固超前支護上部開挖立工字鋼架縱向聯結筋鋼筋網焊接立內外模噴灌混凝土養生下一循環。上部分左右側開挖,立18號工字鋼支架,焊縱向聯結拉桿。工字鋼架與超前支護焊接為一個整體,立模,噴灌混凝土,C25模注砼,在護拱的保護下,按核心法進行開挖。其具體措施如下:
①制定實施細則并進行技術交底。
②洞口段施工避開雨天進行。如確需在雨天施工采取以下措施:
A 對工地進行防洪檢查,完善排水設施,保持排水系統暢通。
B 指定專人巡視,發現積水或水溝阻塞的地方,及時疏通放水。
C 加強與氣象部門聯系,時刻注意氣候變化。
③在洞口低洼處設積水井及抽水機,準備一些沙袋等。
④為監控隧道下沉,在洞頂上方埋設地表量測樁。
⑤人員、機具、設備、材料等均已到位。
五.防水層施工的要點
1、鋪設前對初期支護背后注漿,直至無水漬時才鋪防水板,同時清理噴砼面,凸鑿凹補,使之平整,無鋼筋頭;
2、工程采用的PVC防水卷材,無紡布緩沖保護層材料必須符合設計要求,且完好;
3、鋪設做到平順,無吊空、起鼓及皺褶;
4、雙焊完好,搭接長度,寬度符合規范要求;
5、防水板鋪設完畢,作沖氣試驗進行質量檢查。
六.隧道施工排水
本段隧道出口端施工為上坡施工,施工排水方案采用自然排水,在隧道兩側挖排水溝。同時在掌子面設集水坑,用泥漿泵將掌子面的水抽入已施工完畢的水溝中。進口端為下坡施工,施工排水方案采用潛水泵抽水,在靠近掌子面的地段設置積水坑,及時抽出洞內積水。在隧道洞口外設置污水處理、沉淀池,施工廢水經污水處理達到有關標準后方可排放,以保證環境不被污染。
砼襯砌施工通常在初期噴錨支護進行后,通過量測,確定巖體穩定后進行;為了防止砼受爆破震動開裂,砼灌注施工面通常落后于爆破施工面20~30m。
1 、施工工序。仰拱仰拱回填預埋排水管道掛防水板二襯鋼筋施工模板臺車放樣、就位澆筑二襯砼。
2 、砼仰拱施工。有仰拱的地段在初期支護后及時施工仰拱。仰拱施工分左側、右側錯開開挖或采用仰拱大樣板施工。仰拱與邊墻銜接處振搗密實。仰拱砼達到設計強度的70%即可進行隧底填充。無仰拱地段進行砼鋪底。
3、 砼灌注。砼在洞外拌和站集中拌合,砼輸送泵灌注,插入式振動器和附著式振動器聯合振搗。鋼筋砼襯砌灌注前尚需做好鋼筋的布設工作,鋼筋角隅處要加強振搗,并按設計規定預留溝槽、管洞或預埋構件。砼從兩側模板窗口對稱灌注,左右高差不大于50cm,水平分層厚度不大于30cm。施工中嚴格按由下向上,對稱分層,先墻后拱的順序灌注。
七.洞內裝修工程
根據隧道照明墻面反射率要求、防火要求及為增強隧道壁面美觀,洞內技術裝飾設置采用下列方案:
1、側墻采用白色缸磚飾面:沿隧道全長設置,缸磚飾面高度為2.50m(檢修道平面算起),要求缸磚反射率≥70%。
2、防火涂料飾面:防火涂料飾面采用15mm厚的SD淺藍色隧道專用防火涂料。
3、檢驗方法按企業標準Q/20199135-7.1-1999
八.結語
我們施工技術管理應該轉變理念有人說“三流的企業賣技術、二流的企業賣服務、一流的企業賣管理”,我們施工技術管理不僅要提高施工技術水平,要通過施工技術管理水平提升施工水平。更重要的是,我們要輸出我們的施工技術管理及理念,輸出可以通過巡回講學、宣講團、參與項目管理等來實現。這是國際管理輸出比較流行的做法。
參考文獻:
【關鍵詞】隧道工程;超大直徑盾構;復雜地層;初步設計
1工程概況
春風隧道工程跨越深圳市福田區和羅湖區,隧道段西起濱河大道上步立交東側,起點為鹿丹村段,沿現狀濱河大道地下通行,陸續下穿、側穿城市主城區繁華地段,終于新秀立交西側(見圖1)。隧道全線為雙向四車道,采用上下疊層結構布置形式,主要采用明挖暗埋法和盾構法施工。隧道東西側各設1處工作井。自西向東,隧道分別由西側隧道敞開引道段、西側明挖暗埋段、西側工作井、盾構段、東側工作井、東側明挖暗埋段、東側隧道敞開引道段組成。線路全長5.078km,其中,隧道長4.82km,工程采用1臺直徑為15.8m的泥水平衡盾構機。工程地質條件復雜,巖性多樣,完整性差,呈現軟硬不均特性[1]。
2工程建設必要性
現狀濱海大道、濱河大道主路為雙向八車道,沿河南路主路僅為雙向六車道,而連接濱河大道與沿河南路的春風高架段為雙向四車道,成為整個南環快速路系統的交通瓶頸。目前,道路已不能滿足現有的交通量需求,成為整個快速系統最主要的交通擁堵點,對路網的運行造成極為不利的影響。在新的城市發展形勢下,羅湖片區過境交通需求也隨之增長,進一步增加了快速路系統的交通壓力。同時,過境交通長時間占用城市道路,帶來了嚴重的車輛尾氣和噪聲污染等城市環境問題。排隊車流及噪聲污染成為市民不斷投訴的熱點。春風隧道的建設將有效緩解項目所在區域的交通擁擠狀況,提升城市總體環境質量,保障和促進區域社會經濟的協調發展。
3總體設計方案
3.1隧道起、終點布設
根據現狀道路的條件,可作為隧道起點設置有上步南立交與紅嶺南立交之間或者華強南立交與上步南立交之間。華強南立交與紅嶺南立交距離上步南立交均在1km以內,3座立交間的路段交通組織及周邊條件基本相同,隧道起點設置在華強南立交與上步南立交之間,既增大了工程規模,又需遷改2條現狀雨水箱涵,且與沿一線規劃的進出口沖突。從節省工程造價、降低工程難度出發,將隧道起點設置在上步南立交與紅嶺南立交之間。由于新秀立交以北段為東部過境高速公路市政連接線配套工程的范圍,目前該工程正在實施,并且新秀立交地下為地鐵2號線及5號線不具備隧道下穿的條件。隧道終點應設置在沿河高架以東至新秀立交以南路段,與沿河南路銜接。
3.2隧道進出口與現狀道路銜接的位置關系
春風隧道與現狀道路系統共同構成羅湖區南部東西向復合通道后,主要承擔過境交通功能,不與地面道路輔道轉換,地面道路除了承擔過境交通,更多的是服務于周邊交通出行,與輔路交通轉換。為減少路面道路與輔路交通轉換的影響,將春風隧道進出口設置在地面道路主線的內側,較少對地面道路外緣現狀管線的改遷。
3.3隧道上下層進出地面的方式
隧道起點現狀道路為濱河大道,北側為濱河新村,南側為濱河污水處理廠,兩側建筑較密集。隧道進出口設置在路面道路主線內側,濱河大道需向兩側偏移,道路兩側擴寬的空間十分緊張。因此,起點段采用上下層進出地面的方式。首先考慮西往東方向道路設置在下層隧道,其隧道洞口比東西方向早入地,上層隧道U形槽段則頂到上步立南立交匝道出口位置,濱河大道向外偏移將占用原上步南立交匝道位置。因此,設計方案將東西向設置在下層,濱河大道在紅嶺南立交前完成偏移,上層隧道敞開段距離上步南立交匝道約170m,無須對上步南立交進行改造。隧道終點為現狀沿河南路,南側為沿河路高架橋,北側為新秀立交,東側為綠化帶及海關宿舍的建筑,西側主要為行知職業技術學校、三九酒店等建筑。兩側建筑較密集,道路用地較緊張。首先,考慮上下層隧道先后出地面,由于起點段隧道上層為西向東,終點段隧道上層也為西到東方向,西東方向的隧道敞開段距離新秀立交沿河路不到5m,不利于兩項目銜接及交通組織,需要拆除加油站及三九酒店地下停車場進口道。因此,隧道終點段出地面方式為上下層同時出地面,隧道通過東側盾構工作井后,上下層逐漸水平分離,上下層同時進出地面與新秀立交銜接。隧道敞開段與新秀立交距離有200m。由于隧道上下層同時出地面,需要將現狀沿河路同時往道路兩側偏移,并縣拆除行知職業技術學校2棟宿舍樓、加油站及三九酒店地下停車場進口道。此方案雖然占地較前者多,多了行知職業技術學校1棟宿舍樓的拆遷,但敞開段距新秀立交較遠,有利于地下道路與地面道路以及兩項目的交通組織,保障交通安全。
3.4隧道中間段設置進出口的論證
春風隧道建成后將與春風高架、沿河高架共同構成羅湖區南部東西向復合通道,沿線區域交通出行主要依靠春風高架、沿河高架實現,春風隧道主要承擔過境交通功能。將來沿一線在羅湖火車站附近設有進出口,羅湖南片區交通出行可由春風高架、沿河高架以及沿一線實現,隧道中間段無設置進出口必要性。此外,春風隧道中間段下穿地鐵,建筑物等受控因素較多,隧道埋深大,多位于地面以下30~40m,隧道中間地面建筑物密集,已沒有設置隧道進出口的條件。綜合上述原因,設計方案未在隧道中間段設置進出口。
3.5豎向設計
春風隧道工程豎向設計起于濱河大道上步立交東側與濱河大道銜接,先后下穿紅嶺立交、地鐵9號線鹿丹村站人行通道、布吉河、深圳海關辦公及宿舍樓、羅湖火車站、地鐵1號線、深圳邊檢辦公及宿舍樓、文錦渡口岸停車場等,終點接新秀立交。路線全長約5.08km。隧道內最大縱坡為4.9%。為保證隧道與建筑基礎底的安全間距,隧道平均埋深為35.50m,最深處為45.65m。地面道路豎向設計主要以現狀道路銜接標高為依據,同時,考慮道路防洪和排水的要求,最小縱坡不小于0.3%。
3.6盾構井始發位置比選
本工程隧道盾構工作井設置在東西兩側。西側工作井位于濱河污水處理廠北側,東側工作井位于沿河路與北斗路交叉口東側,本工程預計每天約產生6000~7000m3廢棄方,一般始發井盾構施工場地含集土坑、棄漿池、泥水處理系統、干料堆場、泥水儲存池、管片堆場等。采用陸路運輸渣土,需1.7×104m2以上的施工場地。3.6.1方案1:西側工作井為始發井西側工作井位于濱河污水處理廠北側,目前,濱河污水處理廠及鹿丹村舊改項目用地之間現有空地面積約1.3×104m2,施工場地除占用該空地外,另需臨時占用其他用地約4000m2。現狀空地西側為濱河處理廠廣場及籃球場,空地東側為鹿丹村舊改項目用地,可協調此處約4000m2作為隧道盾構始發井施工場地的部分用地。3.6.2方案2:東側工作井為始發井東側工作井位于沿河路與北斗路交叉口東側,始發井工作場地需要臨時占用車管所、交管大樓、運通大廈、龍園苑、鴻錦閣的用地,且需拆遷建筑,拆遷總面積為41180m2。3.6.3方案比選東、西工作井施工場地均處交通繁忙路段,廢棄泥漿及渣土通過陸運方式將對該地區交通產生較大影響。方案1(見圖2)始發井與渣土堆場及辦公區被濱河大道西向東車道隔開,施工與現狀交通存在矛盾。為了避免對交通的影響,建設聯絡通道及管線跨越濱河大道將施工泥漿運至施工場地堆料場。此外,深圳河西往東可通至布吉河匯流處,可通航300t運輸船,本方案可以通過河道運輸施工泥漿,對沿線道路交通影響較小。方案2(見圖3)無利用航道條件,泥漿僅能通過車輛進行運輸,泥漿運輸壓力較大,陸運對道路交通影響極大,并且此方案存在大量征地、還建,會對工期產生不利影響。通過綜合比較,設計方案將西側工作井作為始發井。
4結語
春風隧道是深圳市第一條采用單洞雙層形式的超大直徑盾構隧道,地處老城區,交通流量大、周邊環境復雜、施工場地狹窄,建構筑物、管線多,對工程的勘察、設計、施工帶來極大挑戰。本文就工程初步設計階段對工程隧道起終點布設、進出口與現狀道路銜接、隧道上下層進出地面方式、隧道中間段進出口設置、豎向設計、盾構始發井位置比選進行梳理分析,確定了隧道工程總體設計方案,為后續道路、隧道等設計細化提供支持,也為今后類似城市繁華地段大斷面地下公路隧道工程設計提供經驗和思路。
【參考文獻】
1.1 銅鑼山隧道施工圖紙和有關巖土勘查報告及說明。
1.2 隧道以往土體注漿加固的成功經驗及技術標準。
1.3 各種土體注漿加固參考文獻。
1.4 《土建注漿施工與效果檢測》。
1.5 《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-91)。
2 工程概況
重慶軌道交通六號線二期工程銅鑼山隧道工程位于重慶市南岸區,與軌道交通六號線一期工程起點相接。隧道采用復合式TBM+鉆爆法進行施工,隧道右線起點里程為YDK5+825,終點里程為YDK11+458.373,全長5633.373m,其中復合式TBM施工長度為2736m,鉆爆法施工長度為2897.373m;隧道左線起點里程為ZDK5+829,終點里程為ZDK11+458.373,全長5628.565m,其中復合式TBM施工長度為2692m,鉆爆法施工長度為2936.565m。隧道最大埋深371m,洞身線路先以28‰的下坡入洞,隨后是3‰的上坡及24.4‰的下坡。為了滿足隧道通風要求,于線路里程YDK6+370左線左側設計一處深21.613 m的通風豎井;于線路里程YDK8+900右線右側設計一斜井,長為621.83m,作為復合式TBM拆卸后運輸通道,于線路里程ZDK11+270左線左側設計2#斜井,全長364.983m,于右線隧道YDK6+261處北側設計一處永久泄水洞,長度551.438m,坡度-5‰,將洞內匯水通過泄水洞自然引排至洞外杭家彎河,另有19處聯絡通道。
3 工程地質及水文情況
銅鑼山隧道復合式TBM段沿線出露地層主要為第四系人工填土、殘坡積脊崩坡積土,以及侏羅系的自流井組、珍珠沖組地層。隨址區的巖層以砂、泥巖為主。復合式TBM區間Y(Z)DK6+312-Y(Z)DK6+359段頂板埋深約8m,上部為粉質粘土,下部為砂質泥巖,巖體無自穩能力,圍巖易坍塌,地下水狀態,干燥或濕潤,平季地下水涌水量628m3/d左右,雨期涌水量1256m3/d,圍巖為5級,YDK6+502-YDK6+542和ZDK6+498-ZDK6+538段范圍巖性以泥質砂巖不等厚互層為特性,頂板埋深約8m,地下水干燥或濕潤,平季地下水涌水量628m3/d左右,雨期涌水量1256m3/d,
4 注漿施工方案
土體注漿加Y(Z)DK6+312-Y(Z)DK6+359,YDK6+502-YDK6+542,ZDK6+498-ZDK6+538,共計4段。土體注漿加固由施工前準備、注漿孔布置、注漿材料的選擇及配制、注漿方式、注漿控制參數及結束標準等步驟組成。分述如下:
4.1 施工前準備
進場前和地方各部門協調好關系,修好施工便道及加固段的場地,落實好注漿設備、鉆孔設備、材料和施工人員情況,詳細制定各項安全質量、環保和文明施工措施,保證施工時的順利進行。
4.2 注漿孔的布置及范圍
根據現場實際勘察情況,加固范圍寬度為隧道寬度各向外2.5m為邊界,邊界之內范圍均要注漿。加固段地表進行垂直鉆孔注漿,垂直注漿成梅花形排列,排間距為1.3m,每排中鉆孔間距為2.6m,注漿時根據現場實際情況可適當的調整布孔間距.
4.3 注漿材料的選擇及配制
根據該加固段巖性(上部覆蓋層為殘破積層,為粉土及粉質粘土,為硬塑-半堅硬狀態為主、少量軟塑狀態;下部為砂質泥巖構成)的實際情況,同時考慮注漿材料的可灌性和加固處理成本因素,本段采用的水泥注漿材料如下:
注漿液:注漿配合比為水泥:粉煤灰:水=0.5:0.5:1,水泥采用32.5R普通硅酸鹽水泥,水為飲用水,粉煤灰為電廠生產合格的粉煤灰,配合比應根據實際情況進行調整。
4.4 注漿方式
注漿孔鉆好后插入注漿管,鉆機鉆桿直徑為6cm,鉆孔深度為鉆到巖石層為止,注漿管采用直徑3cm的PVC管,長度根據現場實際情況而定,管體下部設5m長花管,管子安裝后管口用水泥漿封好,等凝固后在開始注漿,注漿采取分路段,先注外排孔,后注內排孔,隔孔注漿方式,避免竄孔現場發生,注漿時采用少量多次反復的形式進行,以增加注漿效果。具體注漿量以現場實際注漿為準。
4.5 注漿控制參數、結束標準
根據鉆孔注漿特性和路基情況,注漿壓力范圍為0.5-1.2MPa,注漿結束標準為土體不再吃漿或地表達到起隆界限。
4.6 工藝要求
定孔位:根據設計要求,對準孔位,不同入射角度鉆進,要求孔位偏差不大于2cm,入射角度偏差不大于1°。
鉆機就位:鉆機按指定位置就位,并在技術人員指導下,調整鉆桿的垂直度。對準孔位后,鉆機不得移位,也不得隨意起降。
鉆進成孔:第一個孔施工時,要慢速運轉,掌握地層對鉆機的影響情況,以確定在該地層條件下的鉆進參數。密切觀察溢水出水情況,出現大量溢水出水時,應立即停鉆,分析原因后再進行施工。
提升鉆桿:嚴格控制提升幅度,每步不大于15cm,勻速上升,注意注漿參數變化。
漿液配比:采用經計量準確的計量工具,按照設計配方配料。
注漿:嚴格控制注漿壓力,同時密切關注注漿量,當壓力突然上升或從孔壁、地面溢漿時,應立即停止注漿,查明原因后采取調整注漿參數或移位等措施重新注漿。
4.7 注漿工藝流程圖
定孔位鉆孔安管配漿注漿(二次注漿)注漿結束移至新孔位。
5 注漿工程量
注漿里程分別為:YDK5+312-359、ZDK5+312-359、YDK5+502-542、ZDK5+498-538;注漿PVC管(m)分別為:1944m、1944m、1620m、1620m;注漿量(m3) 1861.2、1861.2、1584、1584。
注漿量均按土體的30%計算,實際注漿量由現場監理工程師簽字確認。
6 主要機械設備及人員配置
現場配備發電機1臺(型號200)、攪拌機2臺(型號SJY)、注漿泵4臺(型號SYB-60/60)、鉆機4臺(型號TXU―75A)、裝載機1臺(型號徐工50)、挖機1臺( 型號卡特220)。
現場安排8技術管理人員對施工過程進行管理。
7 工期安排
機械設備及人員已經滿足施工需要,復合式TBM區間左右線各有2段需要注漿加固,最多需要1個月。
8 工程質量保證體系
在本工程注漿施工中,應嚴格組織管理體系和科學嚴謹的質量體系來保證工程質量。
(1)質量控制:
1.1工程質量嚴格按照本工程制定,并經甲方和監理工程師認可的施工方案執行,嚴格按國家有關技術規范、規程、標準控制施工。
1.2根據施工程序,嚴把鉆孔深度、配料注漿壓力、注漿量關,每一道工序均安排專人負責,并記錄好每一道工序的原始數據。
(2)工程質量保證制度:
2.1成立工程項目經理為責任的質量管理小組,完善質量保證體系,嚴格按照質量體系中規定的責權要求運行。
2.2定期召開質量分析會議,組織質量教育,嚴格執行“三檢”制度,加強技術交底工作,強化工序控制,由責任心強經驗豐富的工程師擔任質量控制人員,實行監督檢查,保證工程質量。
2.3加強現場施工材料管理,嚴格執行進料檢驗制度,保證施工材料滿足設計和規范要求,不合格材料不得進場使用,確保工程質量。
2.4配備好施工機具和計量工具以滿足施工要求,建立健全各種資料、原始記錄、作為評價工程質量的重要依據。
2.5加強與甲方、監理的配合,認真接受指導和監督。
(3)工程質量保證措施:
3.1鉆孔施工:開鉆前,嚴格按照施工布置圖,布好孔位。鉆機定位要準確,開鉆前的鉆頭點位與布孔點之距相差不得大于2cm,鉆桿度不得大于1°。
3.2配料:采用準確的計量工具,嚴格按照設計配方配料施工。
3.3注漿:注漿一定要按程序施工,每段進漿要準確,注漿壓力一定要嚴格控制在0.5~1.2MPa,專人操作。當壓力突然上升或從孔壁溢漿,應立即停止注漿,每段注漿量應嚴格按設計進行,跑漿時,應采取措施確保注漿量滿足設計要求。
3.4注漿完成后,應采用措施保證注漿不溢漿跑漿。
3.5每道工序均要安排專人,負責每道工序的操作記錄。
9 安全保證措施
1、建立健全各種崗位責任制,嚴格執行現場交接制度。
2、鉆機注漿泵及高壓管路必須試運轉,確認機械性能和各種閥門
管路,壓力表完好后,方準施工。
3、每次注漿前,要認真檢查安全閥、壓力表的靈敏度,并調整到
規定注漿壓力位置。
4、安裝高壓管路和泵頭各部件時,各絲扣的聯接必須擰緊,確
保連接完好。
5、注漿過程中,禁止現場人員在注漿孔附近停留,防止密封膠
沖式閥門破裂傷人。
6、注漿時不得隨意停水停電,必要時必須事先通知,待注漿完
成并沖洗后方可停水停電。
7、注漿施工期間,必須有專門機電修理工,以便出現機械和電
器故障時能及時處理。
8、注漿現場操作人員必須佩戴安全帽、口罩和手套等勞保用品,方可進行注漿施工。
10 注漿施工組織管理系統
注漿施工階段建立由注漿施工項目經理和主任工程師中間控制的管理系統。
11 注漿效果檢測手段
(1)注漿施工結束后,通過注漿體內鉆孔,用壓水、注水或抽水等辦法測定地基的流量及滲透系數,不合格者需進行補充注漿。檢查孔的數目約為總注漿孔數的 5~10% ,布孔的重點是地質條件不好的地段以及注漿質量較差或有疑問的部位。
關鍵詞:地鐵隧道,防水注漿,技術應用
1案例地鐵隧道工程基本概況
某地鐵隧道長1697m,沿線地形起伏陡峭,線路高程4555m,埋深3-106m,所在區域年平均降水量220.9mm,周圍地質以三疊系板巖夾片巖為主,山坡廣泛分布洪積碎石土和坡積角礫土,因此工程施工時需考慮到板巖和片巖的節理、裂隙發育等,另外勘察資料顯示隧道周圍地表水來自附近溝床季節性流水和地面降水,而地下水來自于基巖裂隙水,水源非常豐富。在施工時發現隧道襯砌結構背后的圍巖具有良好滲透性,地表水和地下水滲透到襯砌結構后郁積其中,導致防水層的局部破壞,再加上其他因素的影響,最終出現嚴重滲漏水問題。為解決工程的滲漏水問題,本工程參照《地下工程防水技術規范》和《隧道排放水技術規范》的相關要求,采取“防、排、截、堵”相結合的施工方式,借助注漿、噴涂等方法,旨在減少圍巖變形和加強混凝土薄弱位置,保證地下水排放量達標。與此同時,本工程還參照《地下防水工程質量驗收標準》,將工程防水等級列為4級,驗收時檢查是否存在漏水點、流線和漏泥砂現象,而且需將工程平均漏水量控制在2L/?d之內,在隧道內任何位置100范圍內的防水面積,平均漏水量不得大于4L/?d。
2案例地鐵隧道工程防水注漿技術的應用方法
在了解案例地鐵隧道工程施工背景概況的基礎上,可以看出該地鐵隧道工程滲漏水問題解決的迫切性,而防水注漿技術,在相關工程當中表現出優良的適用性,在此分別對本隧道圍巖、結構縫、襯砌背后進行防水注漿施工:
2.1圍巖防水注漿方法
本隧道圍巖掌子面位置,涌水問題頗為嚴重,直接威脅開挖面的穩定性,需對該位置的防水注漿,具體施工方法如下:
(1)注漿準備。在注漿之前,將砼噴射于掌子面之上,在噴射厚度約15cm之后,檢查掌子面是否完全嵌入初支里面,目的是避免掌子面注漿期間出現泡漿現象,與此同時,于掌子面放線和標出注漿孔位置,依次擺放和調試鉆孔機具,對準標注好的孔位鉆孔。鉆孔期間,外插角必須調整,同時觀察地層變化狀況,以此判斷鉆孔位置是否準確和作為注漿效果分析依據。每鉆完一個注漿孔,立刻將注漿管插入其中,留出約10cm連接輸漿管,同時將速凝砂漿注入注漿管與注漿孔之間的縫隙。
(2)注漿施工。圍巖防水注漿所需的漿液,借助漩流式攪拌機均勻攪拌而成,期間同時放水和投入外摻劑,在攪拌溶解后,投入水泥攪拌約5min,然后將攪拌好的漿液,過濾后倒入儲漿桶。注漿時,壓水試驗管路密封性程度和注漿泵運轉情況,視情況控制注漿的高度、速度和水灰比,以及觀察注漿壓力、孔口、掌子面的情況,如果發現異常,譬如掌子面跑漿,需進行及時處理。每個孔注漿后2小時內,檢查各個孔的出水量,并與標準滲漏水設計量比對分析,如果大于該設計量,則需要重新掃孔、鉆孔、注漿,直至出水量合格,同時記錄好注漿期間流量、壓力等變化情況,作為判斷注漿成效的依據,并在注漿結束后,清洗干凈管路、設備等,以免殘留的漿液堵塞管路而影響設備正常使用。
2.2結構縫鉆孔化學注漿方法
結構縫需采用鉆孔化學注漿方式,即在確認裂縫位置后,標注孔位、鉆孔和利用壓力水沖洗裂縫,再進行化學注漿,其施工方法如下:
(1)裂縫位置確認。本地鐵隧道結構縫確認,需清除干凈襯砌表面,找準和標記好裂縫位置,然后圍繞裂縫,在其環向10cm的襯砌表面范圍內,利用雙快水泥封堵裂縫,并在裂縫位置預留檢查孔,其中檢查孔需與注漿孔保持約2倍的距離。
(2)孔位標注和鉆孔。縱向裂縫鉆孔位置的標注,必須位于裂縫之上,并且與裂縫保持30cm的縱向距離,而環向裂縫鉆孔位置以交錯的方式,于裂縫左右側布置,其中鉆孔的間距,結合裂縫寬度而定,裂縫寬度小于1mm時,鉆孔間距30cm;裂縫寬度在1mm-3mm之間時,鉆孔間距40cm;裂縫寬度不小于3mm時,鉆孔間距50cm。鉆孔時,選用規格φ12.6mm的鉆頭,同時借助坡度尺嚴格調節鉆孔的傾角,縱向裂縫與環向裂縫的鉆孔,孔深控制在32cm,孔口距離裂縫垂直距離為16cm,傾角為36.03°,鉆進時保持沖擊力度的均勻和孔洞的順直,盡可能減少對孔口混凝土的擾動。
(3)壓水沖洗裂縫。鉆孔后,將風管插入孔底,以高壓風將孔內的粉塵等清除干凈,然后插入注漿嘴代替風管,以2-13Mpa的水壓,通過注漿嘴往孔內壓入清水,目的是徹底清除裂縫中的灰塵和潤濕裂縫,達到標定估算流水量后,即可停止壓水,時間大約在0.5-1min之間,期間如果發現壓水時間太長,而且水壓回落速度緩慢,則說明鉆孔與裂縫沒有相交,應加深或者重新鉆孔,最后再利用高壓風將孔內積水吹干。
2.3襯砌背后回填注漿方法
襯砌背后采用回填注漿方式,需要在標注孔位的基礎上,進行鉆孔、清縫、封縫、安裝注漿管,然后進行回填注漿,其施工方法如下:
(1)標注孔位。分別在拱頂中心、拱頂兩側拱腳、拱腳距離水溝蓋板1.8m位置,標出孔位,然后對每個孔進行編號,其中除了拱頂中心的孔位保持3m間距,其他位置的孔位,均以2m為標準間距。所標注的孔位,與環向縫保持至少50cm的距離,以免鉆孔時加劇環向裂縫的開裂。
(2)鉆孔、清縫、封縫和安裝注漿管。根據標注的孔位編號,先鉆奇數編號孔,然后再鉆偶數編號孔。其中成孔直徑與注漿管大小一致,即40mm,孔深則需要超過兩層防水板。鉆孔后,按照結構縫鉆孔化學注漿的方式清孔和封孔,再將準備好的PVC材料注漿管插至孔底,固定好之后將注漿管閥門關閉。
(3)回填注漿。奇數編號孔選用普通硅酸鹽水泥漿液,其中摻入約水泥重量9%的抗裂膨脹劑,而偶數編號孔選用GRM水泥漿液。注漿時,先注漿奇數編號孔,按照從下而上的順序,分別注漿邊墻孔、拱腳孔、拱頂孔,注漿壓力控制在0.6-0.8MPa范圍內,每次在壓力達到設計值后,需要穩壓5分鐘左右,等到壓力下降,再繼續壓漿,直至結束注漿,而偶數編號孔注漿壓力控制在0.8MPa,其他注漿工藝一致。注漿期間,要密切觀察襯砌結構的變化情況,檢查是否存在漏漿、漿液滲出等問題,并及時采取措施解決。
3結束語
文章通過研究,基本明確了案例地鐵隧道工程圍巖防水注漿、結構縫鉆孔化學注漿、襯砌背后回填注漿技術應用的方法,考慮到其他地鐵隧道工程防水注漿施工要求和條件的差異性,以上方法在其他工程中應用時,還需要結合具體工程的施工情況,進行靈活參考借鑒。
參考文獻
[1]王清江,王悅.地鐵隧道襯砌背后注漿防水及裂縫滲水整治技術研究[J].國防交通工程與技術,2012,(1):72-74.
關鍵詞:隧道工程;地質災害;防治;對策
1隧道工程地質災害的特點
隧道工程施工質量直接影響公路、鐵路等工程整體質量,對后續運營安全產生直接的影響。在進行隧道工程施工過程中,應對其質量進行嚴格的控制,嚴防地質災害的發生,確保人民生命財產安全以及國家社會經濟發展。目前,我國隧道工程施工過程中,常見的地質災害主要呈現以下方面的特點:第一,隧道工程規劃不合理。與其他工程相比,地質條件對隧道工程施工產生影響較大。目前我國很多隧道工程施工前缺乏科學合理的規劃,盲目進行施工。前期勘察工作不夠全面,給后續施工帶來較大的隱患,嚴重影響隧道工程施工質量。第二,與自然災害相比,地質災害對隧道工程危險性更大,影響力更高。第三,從防止的角度出發,與自然災害相比,地質災害能夠提前預防與治理,而地質災害預防和治理的效果并不明顯。基于以上地質災害在隧道工程中呈現的特點,為有效防治隧道工程中地質災害對工程施工質量及安全的影響,施工單位應該根據具體的地質災害類型制定詳細的防止措施,從項目實際出發,制定具有針對性的措施對地質災害采取專項防治,從而提高隧道工程施工安全。施工單位應對項目所在位置的地質進行詳細的勘察,根據勘察報告有針對性地制定地質災害防治方案,同時對多種方案進行對比,對制定的方案進行可行性的研究。組織相應的專家團隊對防治方案進行討論。選用科學合理的施工方案,根據相應的施工工序、施工流程完成隧道工程施工。施工過程中應對施工各個環節采取精確的檢測,確保隧道工程施工的順利推進,降低地質災害對隧道工程施工質量的影響。
2隧道工程施工地質災害類型
巖爆、涌水、塌方是目前我國隧道工程施工中常見的地質災害。在隧道工程施工過程中這三類地質災害會對工程進度、安全、質量、成本都產生重大的影響,一旦發生將直接影響建設項目順利推進,對后續項目運營也存在較大的影響。隧道工程施工前,施工單位需要根據這三類常見的地質災害進行全面分析,根據項目實際情況制定相應防治措施。
2.1巖爆問題
巖爆,也稱沖擊地壓,是一種巖體中聚積的彈性變形勢能在一定條件下突然猛烈釋放,導致巖石爆裂并彈射出來的現象。隧道工程施工過程中因圍巖破壞引起巖爆是隧道工程中常見的地質災害之一。施工單位因施工技術水平、地質條件等因素引起圍巖整體或者局部變形,從而引起巖爆。巖爆問題直接影響隧道工程施工安全與施工質量,還會增加施工工期,提高工程成本。巖爆的主要原因是工程圍巖所在的地質結構層特性較為特殊,地應力集中在圍巖中,隧道工程開挖過程中圍巖內原有的平衡受到破壞。在應力應變的作用下,引起巖爆問題。巖爆分為劈裂、彈射、片幫三種類型,隧道工程施工過程中出現巖爆如果未能及時處理,有可能將引起地震災害,直接影響人們的生命財產安全。巖爆具有彈射性、時間延續性與集中性、部位集中性、突發性等特點。巖爆發生前并無明顯的跡象,很多情況下施工人員認為不會出現石塊掉落的部位,突然發生石塊滑落,出現爆裂響聲。巖爆一般情況下大多發生在新開挖面附件,大多集中在拱腰或者拱部位置。同時,大部分巖爆發生在巖層爆破后24小時內,持續1~2個月,部分巖爆可能持續1年以上。在巖爆發生的過程中,部分圍巖被彈射出較遠的距離,且成不規則的片狀,嚴重破壞施工工作面,對施工機械造成破壞,嚴重威脅施工人員生命。巖爆問題是目前全球巖石力學以及巖石地下工程領域重點亟需攻克的問題之一。
2.2涌水問題
涌水是指圍巖空隙中的地表水水源、地下水(巖溶水水源、裂隙水水源、孔隙水水源),因壓力作用使其涌出。涌水是目前我國隧道工程施工中常見的地質災害之一,同時也是隧道工程施工過程中發生概率最高的地質災害,對我國隧道工程施工造成較大的影響。例如,我國京廣鐵路大瑤山隧道,工程建設過程中遇到了大規模的喀斯特發育地段以及大斷層破碎地帶,使得隧道掘進過程中出現大量的含泥沙的涌水,同時因涌水攜帶大量的泥沙,導致巖體發生塌方,給工程項目順利推進帶來了較大的困難。根據涌水狀態的不同,隧道涌水分為股狀涌水、簾幕式涌水、線狀涌水(線流)、滲水、干燥五類。涌水對隧道工程產生多方面的影響,如地下水向隧道宣泄、大量攜帶泥沙的地表水,使得地表水位迅速下降;在沖蝕、真空吸蝕、自重應力的作用下,造成地面裂縫、地面陷穴或地面塌陷,這一現象會導致地面裂縫、地面陷穴或地面塌陷。隧道開挖揭開了與地表溶洞相通的隱伏溶洞和地表水和地下水相通的斷層,使地表水滲涌入隧道切斷了水源,降低了利用水的水位,這一現象會導致地表水干枯嚴重,影響生活、生產,使得濱海地帶海水侵入隧道。還有,地下水通過流砂層或膠結層的長石砂巖、斷層破碎帶、充填泥化黏土的大溶洞等時攜帶大量泥沙向隧道宣泄,造成淤積,這一現象會導致隧道被泥沙淤積或被泥石流淹沒。
2.3塌方問題
塌方是隧道工程施工過程中較為常見的地質災害之一,塌方事故的發生給隧道工程施工帶來較大的困難,不僅延誤工期,還需要增加大量的成本。隧道開挖過程中,引起塌方的因素主要有自然因素(包括地下水變化、受力狀態、地質狀態等)以及人為因素(包括不當的施工作業方法、不合適的設計等)。不良地質及水文地質條件,其原因體現:(1)薄層巖體的小曲褶、錯動發育地段或隧道穿過斷層及其破碎帶;在泥質充填物過多地段或軟弱結構面發育;通過各種堆積體。(2)水是造成塌方的重要原因之一。(3)隧道穿越地層覆蓋過薄地段。隧道設計考慮不周,其原因體現:(1)缺乏詳細的地質及水文地質資料,引起施工指導或施工方案的失誤;(2)隧道選定位置時,地質調查不細,未能作詳細的分析,或未能查明可能坍方的因素,沒有繞開可以繞避的不良地質地段。施工方法和措施不當,其原因體現:(1)對危石檢查不重視、不及時,處理危石措施不當,引起巖層坍塌。(2)圍巖爆破用藥量過多,因震動引起坍塌。(3)新奧法施工的隧道,沒有按規定進行量測,或信息反饋不及時,決策失誤、措施不力。(4)噴錨支護不及時,噴射混凝土的質量、厚度不符合要求。(5)地質條件發生變化,沒有及時改變施工方法。(6)施工方法與地質條件不相適應。(7)工序間距安排不當。(8)地層暴露過久,引起圍巖松動、風化、導致塌方。(9)施工支護不及時,支撐架立不合要求。(10)抽換不當“先拆后支”。
3隧道施工地質災害的防治措施
3.1巖爆災害防治措施
巖爆的基本處理原則是“先防后治”。事先采取有效的防治巖爆的措施,能夠有效降低發生的概率,降低巖爆帶來的危害。對重點部位加強管理,先進行預處理再進行施工,從而保證隧道工程的順利推進。目前,我國項目上常用的預防巖爆措施如下:(1)施工前釋放部分能量措施,例如打應力釋放孔、超前小導坑掘進法、超前鉆孔預爆法、松動爆破法等措施,能夠有效將原有的應力進行釋放。(2)加強人工及機械找頂。(3)開挖爆破后,采用高壓水對圍巖進行軟化處理,從而降低巖爆的強度。(4)利用光面爆破,避免應力集中,對爆破藥量進行嚴格的控制,從而降低其對圍巖穩定性的影響。
3.2涌水災害防治措施
隧道施工過程中涌水問題的防治主要遵循“預防為主、疏堵結合、注重保護環境”的原則,防治過程中主要采用井點降水、坑道排水、超前專控排水、開挖后補注漿堵水、超前圍巖預注漿堵水等措施。其中井點降水和超前鉆孔排水是最為常用的兩種方式。施工人員應在隧道工程施工前對現場的暗河、溶洞、巖層淤泥情況進行詳細的勘察,全面掌握,并制定科學的方式進行處理。施工人員應該根據施工現場情況,采取合理的堵水或者排水措施防治涌水。同時,需要對隧道進行動態監測,監測隧道涌水情況,建立健全預警機制,對重點部位進行防范。
3.3塌方災害防治措施
塌方是隧道工程施工過程中較為常見的災害。對塌方災害預防而言,施工人員需要在施工前,對施工區域地質特性、地質結構等方面進行詳細的勘察,收集有關方面的數據資料。根據隧道施工區域的地質資料進行施工方案的制定,判斷隧道掘進過程中容易塌方的部位,同時制定相應的預防措施以及應急預案,降低塌方事故發生概率,保證隧道工程施工的順利進行。另外,在掘進過程中根據現場實際情況合理選用錨桿支護或導管注漿技術,對隧道圍巖進行加固處理,從而提高圍巖穩定性。
關鍵字:隧道工程分類隧道工程防水工藝質量控制
近年來,隧道漏水事故時有發生。2005年,廣州珠江隧道出現史上第二次重大漏水事故。漏水事故引起的交通癱瘓給行車車輛造成重大影響。嚴重的促使車輛輪胎打滑,發生交通事故造成傷亡。作為隧道工程防水施工技術操作人員,筆者不禁深思:如何做到隧道質量過硬和安全無患?當然,隧道工程,就其施工工程本身而言是復雜的。在定義上,隧道是指修建在地下或水下并鋪設鐵路供機車動車輛通行的建筑物。根據其所在位置可分為山嶺隧道、水下隧道和城市隧道三大類。為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道;為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道;為適應鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。尤其定義而知,隧道是因地制宜的交通策略,由于受地質、氣象環境、居民分布等一系列主、客觀條件的制約。隧道施工并不可能完全保證是萬無一失的。在所有隧道工程的難題中,隧道及地下工程滲漏水是長期以來困擾專家們的一個頑固性問題,也是當前地下工程建筑中突出的質量頑疾和亟待解決的問課題。我國鐵路部工務部有數據統計:我國至2008年底,我國公路隧道總數已達1782座,總長度704公里,嚴重滲漏水隧道有490座,占總座數的28.4%,我國現在有鐵路隧道6876座,總長度為3670公里,嚴重漏水的隧道2100座,占總座數約30%。同時,我國北京、上海和廣州的城市地下鐵道中,滲漏水情況也已在30%左右。在地下工程較發達的日本,據調查滲漏水也達到40%以上。由此可見,隧道及地下工程滲漏水的情況十分嚴重。這些數據也都表明我國隧道建設所存在的問題。在探討隧道防水工藝之前,筆者將首先分析隧道漏水的原因影響因素以及所帶來的危害。隨著城市基礎建設的發展,地下工程建設項目在各大城市日趨增多,但混凝土結構的抗裂防水問題一直是困擾地下工程的難題之一。
隧道漏水的危害程度也不盡相同,筆者通過工作經驗總結而來以下幾種危害。
1、隧道工程漏水,一方面會使隧道周圍的土壤坍塌,形成空洞,危及輸水隧道的結構安全。另一方面很大程度上會溶失鋼筋混凝土內部存在的氫氧化鈣,并使混凝土的PH值變小,這樣一來便容易導致混凝土結構中的鋼筋因此而發生銹蝕,氫氧化鈣ph值還關系著結構混凝土的堿骨料的化學反應程度,從專業知識的角度來講,也就是說ph的值變小,會加快其反應。強烈的反應加速混凝土的使用壽命,更甚者在正常的使用年限中,也會危害到隧道工程的結構安全,縮短了工程的使用年限。在經濟和人身安全上,隧道防水必須得到十足的重視;
2、隧道工程滲漏水,會危害相關工作人員和交通過往人員。在這里以一個例子證明其危害性。如果工作人員長期在潮濕的隧道環境中工作或生活容易發生氡污染,因為在混凝土和很多建筑材料中的氡在潮濕環境下會受到腐蝕危害從而影響到人們的身體健康乃至喪失勞動能力;更明顯的危害,隧道漏水輕度而講,會淋濕路面,使路面積水或結冰。影響司機行駛安全。重則會是交通秩序紊亂,出現連串交通事故,引發火災,爆炸等重大事故。
3、隧道工程滲漏,為緩和漏水狀況,工程隊須常年采用機械排水和使用抽濕機或用吸濕劑除濕,再者會使輸水量流失,提高輸水成本。凡此種種均會造成能耗損失,成本飆升。這樣而言,不利于其在市場競爭日趨激烈的隧道工程領域占據有利的優勢。
4、在運營期間,地下水常從混凝土襯砌的施工縫、變形縫、裂縫甚至混凝土孔隙等通道滲漏進隧道中,造成洞內通訊、供電、照明等設備處于潮濕環境而發生銹蝕,使隧道公共設施失去其功能。
這些危害說明隧道防水意義重大。在這里,筆者從材料選擇、建筑設計方案、工程施工以及質量檢測管理這四個方面論述如何進行防水工程的優化。
1,在材料選擇方面要選擇經過工程實踐證明的成熟產品。尤其是其質量、規格和物理性能應符合國家建筑材料標準以及建筑法律規范的規定要求,另外,選定的初步材料要進行復測檢驗,多次質量檢測后才能確定材料。
2,建筑設計方案方面,在考察巖層,地下水,周邊建筑環境的實先下進行設計方案的制作。設計師和勘測人員應進行多方溝通、綜合各方意見再決定設計方案。尤其應該注意的是洞室的地面標高應略高于洞口外的地面標高,以便組織有效的排水系統。對于防水薄弱部位,如變形縫、穿墻管、溝坑等等應從建筑布置上為加強防水措施創造條件。同時也要考慮可能變化的土壤結構、地下水系統,從長遠的角度高瞻遠矚,達到隧道防水的萬無一失。
關鍵詞:公路橋梁;涵洞隧道;技術應用
0.引言
公路橋梁涵洞隧道工程的施工中,會涉及到諸多的應用技術,對這些技術科學的使用,保障工程施工的質量就顯得比較重要。工程中,涵洞和公路橋梁的作用是相同的,在施工中就要能從細節出發,在施工技術的應用方面加強重視,通過強化公路橋梁涵洞隧道的施工技術應用研究,對實際工程施工就有著積極意義。
1.公路橋梁涵洞隧道工程施工病害控制和注意事項
1.1公路橋梁涵洞隧道工程施工病害控制
公路橋梁涵洞隧道工程的施工中,會受到諸多層面的因素影響,在施工中存在諸多的質量問題,對此就要能結合實際的病害質量問題,加以針對性的解決。在對公路橋梁涵洞隧道的結構設計過程中,要結合水文資料進行詳細的計算,對涵洞的宣泄能力要加強,使得洪水的排泄正常進行。實際的工程施工設計過程中,在結構設計方面還存在著諸多的問題,結構設計沒有滿足實際的應用標準[1]。在結構設計中,就要按照經驗對孔徑和形式進行選擇,在縱向連接構造方面得以充分重視,不能產生錨口以及沉陷。可通過鋼筋混凝土板代替漿砌塊石。結合基礎抗滑動力作為控制數據,采用簡易有效的鋪砌方法進行防護。公路橋梁涵洞隧道工程病害控制方面中,對新材料和工藝的應用是比較重要的。可通過耐磨以及抗壓橡膠填塞管節接口的縫隙,對縫隙的密實度要能對保證。這是對工程施工中的裂縫病害控制的重要方法。或者是采用涂玻璃纖維布防水層和鋼纖維混凝土保護層這些新材料加以應用,在對這一方法的應用下延伸性能比較好,也有著良好的防水性,對裂縫質量病害也能得到有效控制。
1.2公路橋梁涵洞隧道工程施工注意事項
公路橋梁涵洞隧道工程的施工過程中,要充分注重幾個重要的事項,在對工程施工的設計方案審查方面要加強重視。具體的工程施工中,都要能夠和設計方案相結合,保障施工技術手段和設計方案的需求能得到緊密的結合,保障設計方案的有效落實,在對設計方案的審查工作方面要加強重視。設計方案要和實際的施工狀況緊密結合,能充分了解設計方案落實中的一些阻礙因素,針對性的進行解決,保障施工技術的應用效率。公路橋梁涵洞隧道工程施工中,對施工人員的審查工作要得以落實,施工中對各種施工技術手段的應用要加強[2]。在施工人員的審查控制等層面強化實施,保障施工技術人員的施工技術和實際工程的施工要求相契合,對施工技術手段的應用可靠性要能保證。在施工人員的入場方面加強資質審查的力度,對施工人員的高素質以及能力要能保證,避免存在不合格得人員進入到工程施工場地當中。另外,公路橋梁涵洞隧道的工程施工過程中,在施工質量驗收等工作環節要加強重視。為能有效保障施工技術的良好應用,發揮其積極作用,就要在施工后的質量驗收工作層面加強重視,對技術應用的效果能及時了解,發現質量問題及時的匯報以及解決,避免造成嚴重的問題影響。
2.公路橋梁涵洞隧道工程施工技術應用方法
第一,公路橋梁涵洞隧道測量放線技術應用。公路橋梁涵洞隧道工程的施工中,會應用到諸多的技術,其中測量放線技術就是比較基礎性的應用技術。公路橋梁涵洞隧道工程的施工中,保障前期測量放線的準確性,對施工質量才能得以保證。測量放線技術的應用,不只是要選擇合理測量設備加以應用,其中有全站儀和自動安平水準儀等測量設備儀器,在具體的測量放線工作中,選擇合適的技術加以應用,保障測量放線的準確性,把握好放線的要點內容,只有在這些基礎層面得到了加強,才能真正有助于工程施工的質量保障。第二,公路橋梁涵洞隧道鋼筋綁扎處理技術應用。實際的工程施工過程中,對鋼筋材料的應用是較為關鍵的,這也是施工的重點內容。鋼筋材料的應用要進行綁扎處理,對鋼筋材料的選擇也是比較重要的,保障鋼筋材料的性能,可通過相應的試驗檢測來保障鋼筋材料的質量。鋼筋的綁扎處理過程中,需要進行焊接,這就需要專業人員進行操作,對焊接的環境有效控制,最大化的降低對鋼筋焊接的缺陷幾率[3]。在對鋼筋綁扎的整體結構得到了有效提高后,就能進行下一步的實施。第三,公路橋梁涵洞隧道基礎施工技術應用。公路橋梁涵洞隧道工程的具體施工當中,在基礎施工技術的應用方面是比較重要的,這也是對整個工程質量有著直接影響的環節。所以在這一施工中,就要充分重視基礎的穩定性。在基礎施工中所涉及到的應用技術比較多,在基礎結構的開挖方面是施工要點,要保證開挖和實際設計的要求能緊密結合,對開挖的準確性和可靠性得意保證。施工中也要能在地基的結構方面充分重視其承載力,保障基礎的安全穩定性能滿足實際的工程施工需要。第四,公路橋梁涵洞隧道混凝土施工技術應用。公路橋梁涵洞隧道工程的施工過程中,對混凝土施工技術的應用是比較關鍵的,這也是工程施工中必要的應用技術。在混凝土施工中,對混凝土材料的質量控制,以及施工工序的控制等要充分重視,加強質量的審查力度。在對混凝土的澆筑施工方面,注重澆筑的連續性,避免對工程的結構安全穩定造成影響。混凝土施工的養護處理方面也要充分重視,對混凝土施工的養護周期合理控制,避免出現混凝土裂縫質量問題。第五,公路橋梁涵洞隧道模板施工技術應用。具體工程施工當中,在模板施工技術的應用層面也比較重要,要結合模板的材料加以處理,對其穩定性效果要能得意呈現。在模板施工技術中對腳手架和定型鋼模的實際應用要加強重視,做好質量審查的工作,對模板的材料和規格尺寸的把握要嚴格。在模板的安裝應用施工中,可通過合理技術手段實施,如模板吊車吊裝,在施工中對精確性要保證,如此就能提高模板施工的質量水平。公路橋梁涵洞隧道工程施工案例:某公路橋梁涵洞隧道工程施工中項目起點與某大道平交,終點樁號ZK15+886.095。全長約1.8km。設有圓管涵88m/4道、箱涵117m/2道、圓管涵倒虹吸62m/1道鋼筋混凝土箱涵,本箱涵為過水涵;洞與線路交角90°,涵洞墻身長69m,每隔7—10m設一道沉降縫,進出口形式均為一字進出口。洞身凈高3m。洞口采用C30混凝土,洞身墊層采用碎石墊層,洞身采用C30混凝土,基礎采用C20混凝土。洞口一字墻采用M7.5漿砌片石砌筑。如在進行混凝土的基礎施工過程中,采用商混凝土加以應用,用罐車進行運輸,并在途中不斷的攪動。在混凝土的澆筑中插入振動器振搗密實。在混凝土的強度達到了2.5MPa之后進行拆模。通過混凝土的基礎科學施工方法的應用,就能保障施工的質量。
3.結語
綜上所述,公路橋梁涵洞隧道的工程施工過程中,采用科學的方法加以應用,對每個施工環節的質量控制加強重視,就能提高工程施工的效率。通過加強對公路橋梁涵洞隧道工程的理論研究,希望能對實際的工程施工有一定啟示作用,從而促進實際施工質量的提升。
參考文獻
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[2]周金邦.高速公路瓦斯隧道的施工技術探析[J].交通建設與管理.2015(06)
關鍵詞:隧道程 卓越工程師計劃 課程整合 實踐學分 工程職業道德
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)06(b)-0000-00
1 引言
國家卓越工程師教育培養計劃(下文簡稱卓越計劃)是為貫徹黨十七大所提出的“走中國特色新型工業化道路、建設創新型國家、建設人力資源強國等戰略部署”,為落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》而實施的高等教育重大計劃[1]。卓越計劃的實施可促進促進工程教育改革和創新,提高我國工程教育人才培養質量。
作為國家卓越計劃的第二批試點院校,重慶交通大學土木建筑學院以2012級隧道與軌道工程兩個班為試點班級,采用卓越計劃培養模式的教學大綱。根據試點班級的教學效果,再對教學大綱進行修訂并進一步在其他專業推廣。《隧道工程》是隧道與軌道工程專業的主干專業課程,要求學生同時具有理論知識和現場工程實踐經驗,這剛好符合了卓越工程師的培養理念。因此基于“卓越工程師計劃”的培養模式和培養方案,對《隧道工程》課程進行改革十分必要。
2 《隧道工程》課程的現狀和不足
《隧道工程》的教學目的是使學生掌握有關山嶺隧道的勘察、構造、結構設計原理、結構計算、施工、監測、通風、照明的基本知識,對山嶺隧道有比較全面、深入的了解,從而具備從事隧道工程施工和管理的基本知識,具有解決復雜圍巖中隧道設計的能力。
按照傳統的培養方案,隧道與軌道工程專業的學生在大三下學期進行《隧道工程》(48學時理論,共3學分)的學習,在大四上學期進行《隧道結構電算》(24學時理論+16學時上機教學,共2學分)和《隧道通風與運營設施》(32學時理論教學,共2學分)。通過以上3門課程的學習,可以使學生系統的掌握隧道勘查、設計、施工和運營整個生命周期的理論基礎和工程特點,但該培養模式有以下兩方面的不足:
(1)在《隧道工程》課程中,已經簡略的介紹了有限元的基本原理和隧道通風設計和施工措施,而《隧道結構電算》對有限元的基本原理和軟件計算、《隧道通風與運營設施》對通風原理、設計和運營管理又進行了細化講授。這3門課程的教學內容有一定的重復、時間搭接不連貫。
(2)傳統的《隧道工程》課堂授課在現場實踐之前進行,雖然老師們花費了很大的精力搜集了大量的現場圖片和少量的施工錄像,但這對于整個隧道施工的生命過程而言顯得很單薄,并不能滿足學生對現場的求知欲和現場真實感。傳統的隧道現場實習安排在畢業實習中,此時課堂授課已經結束近1年。學生在現場實踐過程中往往會感慨:“原來是這樣啊”!實踐教學確實會加深學生對隧道理論學習的認識,但卻因為時間安排的原因,無法提高《隧道工程》課堂授課的效果。
3 基于“卓越工程師計劃”的《隧道工程》課程改革
3.1 相似課程的整合
針對目前《隧道工程》與其他課程的內容有重復的問題,依據卓越工程師培養計劃的指導思想,制定新的課程大綱,將《隧道工程》、《隧道結構電算》、《隧道通風與運營設施》三門課程進行打通講授。通過改革后《隧道工程》,不僅能使學生從整體上掌握公路隧道的勘察、設計理論,而且可掌握隧道結構設計的電算軟件,做到理論基礎與軟件操作的統一;同時可對隧道的防排水、照明、通風的設計和運營管理有系統的認識。并通過與之匹配的課程設計,使學生掌握隧道勘察、設計、施工和管理的整個過程。
整合后的《隧道工程》充分利用了每個課時,授課內容層層遞進,使學生全面掌握的隧道設計理論和軟件設計操作實踐。同時,在電算軟件學習過程中,發揮三維數值仿真軟件模型立體化、結果形象化的優勢,建立和演示隧道結構-圍巖相互作用的數值模型,不僅可輔助學生對知識點的理論,還可激發學生的科研激情。
3.2 課堂授課與隧道現場實踐的結合
針對課堂授課與隧道現場實踐時間安排不相匹配的問題,在《隧道工程》課程中專門設置0.5學分的現場實踐要求。利用合作企業所提供的隧道設計、施工現場基地,在工程現場搭建教學平臺。改變隧道現場時間的時間,做到課堂理論學習與現場實踐學習的同步推進。此外,擴展現場實踐的途徑,可充分發揮多媒體的優勢,通過錄制隧道勘查、施工、運營期間的錄像,生動、貼近實際的講授書本理論知識。通過隧道現場的實踐,學生可充分體會到隧道線路選擇、地質超前預報的重要性,直觀的建立隧道設計與施工的轉化關系,在理解中學習,避免陷入死記硬背的誤區。
3.3 工程職業道德教育
近期頻出的隧道施工事故,已經引起了廣大教育者的重視和警醒,目前的隧道工程教學忽視了對學生工程道德的教育。學校中的土木專業學生是工程中的卓越工程師,將承擔起建設國家重大工程項目、推動工程技術進步的重任。有技術而無道德的工程師,是最大的潛在隱患。為了國家工程建設的未來,必須將對學生的工程道德教育引入本科課堂。結合已建或者在建工程的事故案例,引導學生分析工程出現問題的原因,同時加強學生的技能教育和道德教育。
4 結語
依據國家“卓越工程師培養”的思路,結果本校《隧道工程》的特點,通過對課程內容、教學手段的改革,實現多角度、多層次的課程講授,必定會達到更好的教學效果。輔以工程職業道德教育,培養培養技術過硬、職業道德高尚的卓越工程師,為國家的建設添磚加瓦。
參考文獻
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[4] 宋玉香,賈曉云,劉勇. 強化科研 提升隧道工程教學品質[J]. 高等建筑教育,2010,19(4):96-98.
【關鍵詞】公路隧道;工程病害;措施
本文首先講解了公路隧道工程一些常見的質量問題,分析了公路隧道工程質量控制的關鍵性問題,只有認真做好質量控制工作,工程施工才能不斷提高質量,才能有效防止安全事故的發生。施工單位要認識到工程監理工作的重要性,要求監理人員應該對工作負責,要深入施工現場管理具體施工,檢查施工項目的質量情況,檢查施工人員是否依據操作規范進行,檢查施工設計方案是否優化,才能使公路隧道工程順利施工。
一、公路隧道工程常見的病害及原因
1、常見的病害
公路隧道存在二種:一種是巖石隧道,一種是土質隧道,其中巖石隧道存在的主要問題是受圍巖應力的作用,隧道結構會產生變形,土質隧道容易出現的問題是土質條件,操作不當可能會出現嚴重的裂縫,二種隧道都存在一定的安全問題。假如施工現場的土質松軟,那么地基就有可能發生沉降現象。筆者在調查中得到,公路隧道工程在質量方面容易出現的問題有六種,二次襯砌侵入設計輪廓線、滲水、襯砌厚度達不到要求、襯砌后面有空洞、襯砌開裂、施工縫錯臺太大等。
2、公路隧道出現病害的原因
第一,設計方面。公路隧道在施工前,首先要設計施工方案,要求設計人員必須具備較高的設計水平,有的設計人員年齡較小,工作經驗不夠,不能保證設計水平,因此設計方案存在一定的安全隱患。在設計前要勘察地質條件,要求設計人員深入施工現場判斷地質情況,假如判斷不準確,那么在實際施工過程中就可能出現塌方。在設計前要勘察地質情況,要使隧道圍巖和施工方案相適應,設計人員一定要認真閱讀地質資料,及時調整設計參數,利用高強支護技術,嚴格防止出現塌方。在設計公路隧道時,要使隧道與周圍的環境相適應,根據工程具體施工情況,還需利用專業的公式進行計算,才能使結構具有一定的受力能力。很多公路隧道工程結構過于簡單、受力不均衡等,因此會出現質量問題,假如圍巖的應力較大,隧道就容易出現變形。
第二,施工管理方面。在公路隧道工程施工過程中,施工單位的管理人員要認真對待管理工作,要依據嚴格的規范進行施工,施工人員要以設計方案為標準開展操作。很多公路隧道工程出現質量問題都和施工單位的管理水平有關,在襯砌過程中,管理工作不到位。有的施工單位模板臺車不能有效固定,施工放樣存在較大誤差等,那么隧道則會偏位現象嚴重,會產生施工縫錯臺,導致襯砌的早期強度不達標,非常容易出現裂縫。在襯砌過程中,有的混凝土配比不依據配方進行,導致強度不達標,在進行振搗時,振搗不實,則會使混凝土的強度受到影響,極易產生一定數量的蜂窩,形成襯砌不均勻的問題。
在公路隧道工程中,施工單位沒有認真對待放排水,有的施工單位因為防水板質量不達標,存在一定的缺點,很多鋼筋露在外面,這非常容易出現銹蝕現象,不認真連接排水管,導致管道經常發生堵塞,不利于正常排水,導致隧道內存在一定數量的滲漏水病害。在出現塌方現象后,有的施工單位不及時處理,不填補襯砌后面的空洞,在欠挖后不進行及時的修整,因此襯砌受力達不到實際要求。在施工過程中,有的施工單位隨意更改設計參數,不利于正常支護的進行。存在這些現狀的主要因素是有的施工人員為了節省材料,這同時也表明施工單位對此沒有進行認真管理,管理力度較小,不能及時處理與制止違規操作行為,導致質量控制水平較為低下。
二、公路隧道工程質量控制措施分析
對于上述公路隧道工程出現的質量問題,需要采取相應的措施,如加強地址勘察,改進隧道施工工藝和方法,不斷提高工程技術和質量,引入新的技術和設備,從而不斷提高公路隧道施工質量。
1、加強地質勘察
為了使公路隧道工程施工質量不受影響,施工單位的工作人員要認真勘察地質,一定要做好前期地質勘察工作,要認真研究隧道的地質條件,一旦出現不良地質,要采取措施進行繞避,隧道線路選擇要具有一定的合理性,工作人員在此過程中要閱讀大量的地質資料信息。在施工過程中,工作人員還需認真研究地質,在開挖過程中,要準確記錄地質信息和量測數據,要根據實際情況科學修改設計方案,使支護收到較好效果,保證施工的正常進行。只有認真對待地質勘察,才能不斷提高工程施工質量,如果遇到地質條件復雜的地段,則需首先做好加固和強化。再有,鉆爆人員需及時提供前方地質情況的信息,有利于及時修改施工方案,保證施工的順利進行。
2、改進施工方法和工藝
在實際施工過程中,施工單位要選擇最好的鉆爆設備,如全自動或半自動的液壓鉆孔臺車、二次襯砌采用泵送混凝土以及整體式模板臺車施工,這些設備都可以保護施工質量。假如隧道施工過程中得不到量測信息,那么則會出現圍巖松弛,由于塑性區出現擴展則不利于襯砌的進行。施工單位要依據新奧法,認真對待初期支護工作。有機結合圍巖和支護,必須依靠圍巖進行承載,利用支護才能保證加固和圍巖的穩定。總之,需要根據技術的不斷提升,引入新興技術,從而提高施工質量和水平。
3、采用新技術
當前,我們在檢測完工的公路隧道時,全部應用地質雷達等最先進的檢測方法,在工程竣工時有效保障了工程質量。但在二次襯砌施工前,探測初期支護情況,及時處理那些初期支護厚度不達標、背后存在空洞、回填不密實等問題,則會有效提高隧道施工質量。為了綜合評價隧道襯砌結構情況,不但要利用地質雷達進行探測,而且還應用超聲回彈綜合測強等無損檢測手段,檢測襯砌工作完成的隧道強度,可以有效保證襯砌工程質量。
4、加強公路隧道檢查
對公路隧道進行檢查是防治病害的有效手段之一,是掌握隧道狀況,以隨時掌握隧道安全狀況和功能是否健康運行。通過對收集的數據進行分析和整理,可以為隧道的養護和維修提供有效的數據支持,以防患于未然,確保隧道的安全暢通。公路隧道的檢查可以分為日常檢查,定期檢查和特別檢查及專項檢查,通過這些方面的、詳細的檢查,為確保公路隧道的安全暢通提供有效保障。在做好檢查的同時也需要對檢查資料進行必要的保管及數據處理,以更好的做好安全保障工作。
三、結論
總之,為了保證公路隧道工程施工質量,施工人員一定要認真對待質量控制工作,在施工前首先進行地質勘察,要掌握施工現場的地質構造,針對施工前遇到的各種問題及時制訂應對措施,認真治理病害,提高管理水平,嚴格管理施工現場,做好施工的科學、有序開展和運行。施工單位要具備完善的管理方案,制訂完善的規章制度,對施工人員存在違規操作行為的要給予一定的處罰。工作監理人員要認真監督工程的施工過程,防止施工單位出現偷工減料的現象,一旦出現質量問題或安全隱患,則馬上告知施工單位返工,這樣才能不斷提高公路隧道工程施工質量。
參考文獻:
[1]唐前松,韓偉威,陳S.高速公路隧道施工安全管理水平多級可拓評價研究[J].公路與汽運.2014(06)