時間:2022-12-10 08:35:57
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中圖分類號:U45 文獻標識碼: A
1 工程施工特點
1.1圍巖風化程度較高
淺埋及軟弱圍巖隧道圍巖多為強風化、全風化,全部或部分圍巖呈砂土狀、土夾石狀或泥夾石狀。
1.2自穩能力差
淺埋及軟弱圍巖隧道圍巖風化程度較高,當該圍巖受到輕微擾動時,往往就會失去自穩能力,出現掉塊、脫落,控制不當甚至會坍塌冒頂。
2 施工技術及控制要點
2.1暗洞進洞前施工準備
由于隧道洞口一般為淺埋段,施工時應采取一定的技術措施,確保洞口的穩定,為進洞做好準備。
邊仰坡開挖應避開雨季,開挖前應施作好截水天溝,邊仰坡應自上而下開挖,坡面可能滑塌的土及危石應全部清除,邊仰坡開挖完成后,應及時施作臨時防護措施。
2.2超前支護
超前支護主要劃分為超前管棚、超前小導管。超前管棚在前文已做了介紹,本節重點總結超前小導管施工技術。
超前小導管管體材料為無縫鋼管,需根據不同的圍巖級別選擇不同的直徑及壁厚,管身前端鉆設直徑為1.0cm的漿液擴散孔,尾端預留1.0~1.5m的止漿段。小導管長度為4.0~5.0m,外插角為10?~15?,小導管前端加工為錐形,便于插入,尾端與鋼架焊接形成完整的臨時支護體系。注漿時,漿液通過管身的漿液擴散孔滲入圍巖,起到固結加固圍巖的作用。
兩個循環的小導管應有1.0~1.5m的搭接,當下一循環的開挖時,應注意觀察驗證已施工完的超前小導管的施作質量,并作好記錄,指導后續施工。
圖3-1 使用風動鉆機送頂超前小導管
2.3開挖
軟弱圍巖隧道開挖應以“新奧法”的少擾動、短進尺、弱爆破、緊封閉為總體指導思想,同時,施工時嚴格依照原鐵道部【120號】文的規定的每循環開挖進尺及施工步距要求,即Ⅴ級圍巖上臺階每循環開挖控制在1榀鋼架間距,下臺階開挖為兩榀鋼架間距,仰拱至掌子面的距離不得大于35m,二襯至掌子面的距離不得大于70m。
開挖前應編制詳細的施工技術交底,對開挖工法、中線及高程、預留變形量、超欠挖等作出明確要求。
2.4初期支護
由于鋼架施工直接關系到凈空、二襯厚度、噴射混凝土平整度、初期支護施工質量等重要技術指標,個人認為鋼架施工是初期支護最重要的環節,因此本節重點介紹鋼架施工技術及控制要點。
2.4.1鋼架的加工制作
施工前應按設計尺寸繪制鋼架詳細尺寸圖,便于加工廠下料加工。鋼架尺寸應充分考慮施工誤差及預留變形量,施工前期應遵循寧大勿小的原則,施工過程中根據監控量測成果適當調整,此項將在3.10中做詳細總結。
考慮到受力及對拼裝的影響,鋼架連接板及連接角鋼必須采用鉆孔機鉆孔,不得使用氧氣乙炔燒焊。
第一榀鋼架加工完畢后應在平整的水泥地試拼,檢查拼裝后鋼架整體輪廓尺寸是否符合設計要求,對于格柵鋼架,還應檢查平面翹曲是否符合要求。鋼架在試拼無誤后,方可用于洞內施工。
2.4.2鋼架的安裝
鋼架加工完成后,宜盡早使用。在運往洞內時,應輕拿輕放,防止鋼架受損變形。
掌子面完成排險及斷面檢查后,測量放樣鋼架位置,放樣點用紅色噴漆及水泥釘標記于掌子面,鋼架應嚴格按照放樣點支立,鋼架必須落底于牢固的基礎上,兩節鋼架間螺栓必須使用專用扳手旋緊加固。相鄰兩榀鋼架間距誤差不得大于10cm,并且設置縱向連接。鋼架施工完成后應及時落底接長,封閉成環,改善其受力狀態。
2.4.2完善初期支護體系
鋼架支立完畢后,應打設系統錨桿,鋪掛鋼筋網片,并與鋼架焊接形成整體。
噴射混凝土施工為初期支護施工的最后一道程序,噴射時應控制風壓(R0.5Mpa)及角度(90?),減少回彈量并保證混凝土密實度,噴射混凝土應自下而上分層、分段進行,噴射面層時應重點控制平整度。若受噴面被鋼架、鋼筋網覆蓋時,可將噴嘴稍加傾斜,保證鋼架背后密實無空洞。
2.5臨時支護
臨時支護主要包括鎖腳鋼管及臨時鋼架,主要作用為控制鋼架沉降。鋼架固定好后,應打設鎖腳鋼管,鋼架與鎖腳鋼管間角度為45?,并采用Φ22“U”型鋼筋進行可靠焊接。鎖腳鋼管施作簡單易行,可有效的限制鋼架下沉,因此,軟弱圍巖及不良地質段可適當增加鎖腳鋼管數量(鋼架與鎖腳鋼管采用Φ22“U”型鋼筋焊接如下圖所示)。
圖3-2采用Φ22“U”型鋼筋焊接 圖3-3打設雙層鎖腳鋼管
2.6仰拱
3.6.1軟弱圍巖段仰拱施工注意事項
軟弱圍巖隧道仰拱應遵循開挖多少、封閉多少的原則,一次開挖長度不得超過3.0m。開挖標高、中線、輪廓應符合設計要求,基底不得有虛渣、積水。開挖完成后及時組織支立鋼架,噴射混凝土封閉。
圖3-4 采用4步CD法施工時,仰拱鋼架施工
2.7二次襯砌
3.7.1二次襯砌施作條件:
①二次襯砌施工應滿足施工步距要求,二次襯砌到掌子面距離:Ⅳ圍巖不得大于90m,Ⅴ級圍巖不得大于70m。
②二次襯砌應在初期支護基本穩定后方可施作。
③為確保二襯厚度,施作二次襯砌前應進行初支斷面掃描,有侵限的應處理合格后方可施作二次襯砌。
④初支面有股狀及大面積散狀滲漏水的,在敷設防水板前應進行引排處理,確保二襯混凝土施工質量。
⑤二次襯砌施工前,應檢查噴射混凝土的平整度,尤其是Ⅲ級圍巖光爆地段,如平整度不合格,在二襯混凝土澆筑完成后,拱頂防水板背后會有空洞產生。因此對于平整度不足部位需補噴混凝土。
⑥二次襯砌施工前,應清除初期支護表面的尖銳物、凸出物。需注意的是上臺階與下臺階連接鋼板的位置,由于噴射上臺階時,存在噴射混凝土堆積的現象,易造成該部位侵限,施工時應注意。
3.7.2二次襯砌防排水施工
二次襯砌防排水施工技術總結已在《高速鐵路隧道工程防排水施工技術控制要點及優化措施》中做了詳細介紹,本節不再累述。
證,以便準確的指導施工。
2.8監控量測
監控量測應作為關鍵工序納入施工組織設計。監控量測必須緊接開挖、支護作業,按照設計要求進行布點和監測,并根據現場情況及時調整量測的項目和內容。
監控量測應為施工管理提供一下信息:
1.圍巖和支護的穩定性,二襯可靠性的信息
2.二次襯砌合理的施作時間
3.為施工中調整圍巖級別,調整預留變形量,修改支護系統設計和變更施工方法提供依據。
監控量測的主要項目為,洞內、外觀察,拱頂下沉、凈空變化。
監控量測點必須及時埋設,開挖支護后2小時內讀取原始數據。監控量測點要設置標識牌,標識里程、設點時間等相關信息。
隧道拱頂下沉和凈空變化的量測斷面間距:Ⅳ級圍巖不得大于10m,Ⅴ級圍巖不得大于5m。隧道淺埋。隧道淺埋等地段,地表必須設置監控網點并實施監測,當拱頂下沉、水平收斂速率達5mm/d或位移累計達100mm時,應暫掘進,并及時分析原因,采取處理措施。
監控量測的頻率應隨著圍巖的沉降速率而調整。
2.9小結
中圖分類號:U455.6 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(b)-0068-02
1 工程概況
團寨隧道位于貴州省都勻市西郊,全長2013.93 m,最大埋深約300 m。設計為客專雙線隧道,設計時速250 km/h。隧道開挖斷面約140 m2,凈寬約12.8 m,凈高約8.7 m。全隧穿越的圍巖以較完整的灰巖、白云巖為主,其中有III級圍巖1039 m。下面就灰巖白云巖地質隧道的光面爆破施工技術做如下總結。
2 超欠挖影響
嚴重的超欠挖會浪費資源、增加成本、加大施工難度,主要表現在以下幾點。
(1)增加棄渣量,浪費機械和增加耗時。
(2)超挖部分回填,增加混凝土用量和加大工程量。
(3)欠挖直接影響襯砌結構厚度,處理費工、費時、耗材。
(4)超欠挖形成的褶皺面,既影響外觀質量,又不利混凝土噴射、防水板鋪掛,致使工序難以正常銜接,不利于施工組織。
(5)局部嚴重的超欠挖會產生應力集中,影響圍巖的穩定能力,巖體易崩落、掉塊,給施工造成安全隱患。
要盡量減小由于超欠挖帶來的不利影響,必須針對不同的圍巖地質,選取適宜的爆破參數。
3 光面爆破參數選擇
團寨隧道設計要求III級圍巖采用上下臺階法施工,III級圍巖段隧道主要以較完整的灰巖白云巖地質為主。在實際施工中,上臺階高度為7.63 m。
光面爆破的主要參數有:不耦合系數(k)、最小抵抗線(W)、周邊眼間距(E)、周邊眼密集系數(μ)、和裝藥集中度(γ)。
3.1 不耦合系數(k)
3.2 最小抵抗線(W)
最小抵抗線即光面層厚度,光爆效果的好壞,除受周邊眼間距的周邊裝藥結構參數的影響外,更主要受到最小抵抗線的影響,光面層厚度不僅影響周邊眼裂紋的形成,而且還影響著光面層的破碎和開挖后隧道圍巖的穩定,因此確定合理的光面層厚度對提高光面爆破效果有積極的作用。
3.3 周邊眼間距(E)
周邊眼原則上應布置于設計輪廓線上,施工中因受鑿巖機機型的限制,同時為方便施工,需向外偏斜3°~5°,使眼底落在輪廓線外10 cm處。
確定周邊眼間距E值,根據試驗,光爆周邊孔間距一般為E=(8~18)d(d為炮眼直徑)。團寨隧道炮眼直徑d=42 mm,根據軟巖和層理節理發育的巖層眼間距應小而最小抵抗線應大、堅硬穩定的巖層眼間距應大而最小抵抗線應小的原則,驗算確定E的取值范圍為10~13 d,再經現場爆破試驗最終確定周邊眼間距E取值為50 cm時,能有效控制爆破輪廓,減少超欠挖。
3.4 周邊眼密集系數(μ)
周邊眼密集系數是指孔距E與最小抵抗線W之比值,即μ=E/W。μ值的大小,對光面爆破效果影響最大,下面從三種不同情況進行說明。
(1)當μ=E/W≈2時,孔間距值E偏大,而W值偏小,爆破后形成兩個單獨的爆破漏斗。
(2)當μ=E/W≈1時,如果兩炮眼同時起爆,壓縮波到達自由面前,即可完成孔間裂隙的貫通,形成光面。如不同時起爆,另一炮眼起臨空面作用,也可達到光面爆破效果。
(3)當μ=E/W≈0.5時,不管是否同時起爆,壓縮波到達自由面時,首先到達相鄰炮孔,不僅產生裂縫,并使該孔巖石深度破壞,對巖體擾動大,也極易造成超挖,達不到光面爆破的效果。
實踐表明,當μ=0.7~1.0時,爆破后的光面效果較好,硬巖中取大值,軟巖中取小值。在團寨隧道施工的III級圍巖開挖時,μ取1.0時光爆效果最好。
3.5 裝藥集中度(γ)
裝藥集中度是指單位長度炮眼中裝藥量的多少(g/m)。為了控制裂隙的發育,保持新壁面的完整穩固,在保證沿炮眼連心線破裂的前提下,盡可能少裝藥。軟巖中一般可用70~120 g/m,中硬巖中為120~300 g/m,硬巖中為300~350 g/m。
4 炮眼數量及裝藥量參數設計
4.1 炮眼數量
4.2 每循環裝藥量
5 掏槽眼形式
由于開挖面積較大,施工中采用楔形掏槽。炮眼與開挖面間的夾角α、上下兩對炮眼的間距a、同一平面上一對掏槽眼眼底間距b,是影響掏槽效果的重要因素,施工中夾角α取75°,a值取50 cm,b值取65 cm。
結合上述方法,亦可計算出下臺階爆破參數。總結III級圍巖每一循環爆破參數見(表1)。
6 起爆網絡設計
爆破振動與同段起爆的炸藥量密切相關,采用非電毫秒雷管微差起爆技術,不但控制單段雷管的起爆藥量,又能有效地控制每段雷管間的起爆時間,使爆破振動波不疊加。這樣既能保證巖石破碎達到理想爆破效果,又能消除爆破振動的有害效應。隧道采用孔內同段、孔外微差的起爆網絡,在掏槽眼、輔助眼、底板眼及周邊眼中,起爆藥量較大段別雷管間隔時差不小于20 ms,起爆雷管采用國產系列非電毫秒雷管,這樣可以使爆破振動速度降低30%。使用非電毫秒延時雷管段別1、3、5、7、9、11、13、15,起爆順序為:掏槽眼—輔助眼—周邊眼—底板眼。
7 起爆效果
8 主要施工機械設備及人員配置
(1)YT-28氣腿式鑿巖機15臺,人員16人。
(2)電動空壓機20 m3的4臺。
(3)開挖臺架一個。
(4)火工品:乳化炸藥、毫秒雷管。
(5)ZL50裝載機2臺。
(6)15T自卸汽車4輛。
(7)卡特220型挖掘機。
9 施工注意事項
(1)測量人員嚴格按鉆爆設計圖進行測量放樣,準確定出炮眼(尤其是周邊眼)的位置。
(2)輔助眼及周邊眼孔底要盡可能保持在同一平面上,以獲得爆破后較平整的掌子面,方便下一循環施工。
Abstract: In this paper, in a highway tunnel on the highway tunnel excavation and construction technical solutions to be discussed with selected based on specific analysis of adverse geological conditions, the difficulty of construction of shallow bias highway tunnel projectis the tunnel hole, the bias of the balance, the shallow segment excavation program and controlled blasting technology and advanced geological prediction technology to prevent the collapse of roof fall. The article focuses on the two-into-hole surface construction technology program.
Key Words: highways; shallow bias tunnel; tunnel construction technology
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
隨著科學技術與經濟的發展,交通、水利和城市地下空間的開發利用,對隧道施工工程提出了更高的要求。目前國內隧道工程礦山法施工采用的施工技術主要還是新奧法;巖土中隧道施工主要采用鉆爆法掘進,同時也已經開始用掘進機施工,而城市地下等淺埋隧道明挖或蓋挖法施工中開始使用地下連續墻,暗挖時也開始采用盾構法和淺埋暗挖法等較高技術含量的施工法。淺埋偏壓公路隧道在隧道施工中是難度較大的一種隧道,為在淺埋偏壓隧道的施工中保證施工安全、施工質量及施工進度,本工程的淺埋偏壓隧道的施工方法進行了全面、細致的研究,總結出了淺埋偏壓公路隧道的綜合施工技術,本文將結合工程實際工程情況對該綜合施工技術進行探討分析。
1.工程概況
本文研究的某高速公路是是國家規劃的重點干線公路“泉州至南寧”橫線和“長春至深圳”縱線的重要組成部分,全長 284.5 公里。根據測量預算,該市境內的工程需要路基土石方 25699 千立方米,排水防護 1092 千立方米,途中還有特大橋、大橋、涵洞、隧洞、大小隧道以及互通立交橋和十處分離式立交橋,人行天橋和服務區。共需征地 13943 畝,拆遷房屋達 158150 平方米,“三桿”420 根,工程浩大。
文章研究的高速公路隧道,設計為80km/h 的高速公路雙向四車道分離式隧道,單洞凈寬10.714m,凈高 6.915m.。起訖里程為 ZK143+925~ZK145+066,YK143+925~YK145+055,進口段左右線分別位于半徑為 1560m、1600m 的平曲線上,兩洞軸線距離為 23~25m。左洞 ZK143+934~ZK143+005 段由于受地形影響,左側腹墻距地表最薄處只有2.6m,存在偏壓,近洞口段嚴重偏壓,ZK143+925~ZK143+955 為30m 半明洞,成面樁號為 ZK143+934 及 ZK143+955,ZK143+934~ZK144+005 平均埋深僅 9m,屬淺埋區。
隧道穿越近南北向的低山區,區內地形起伏較大,進口地勢較陡,進口段圍巖以殘坡積土和強風化粉砂巖為主,表層覆蓋薄層殘坡積土呈現粘性土狀松軟結構,厚約 3~5m。近洞口段主要為四級,主要是碎塊狀強風化硅質粉砂巖,近洞口段為坡積亞粘土、砂土狀強風化硅質粉砂巖,局部為微風化硅質粉砂巖,頂板厚度薄,裂隙發育,強度較低,Vp一般小于 2000m/s,[BQ]
2.淺埋偏壓隧道施工技術路線
淺埋偏壓公路隧道的施工難度主要在于隧道的進洞方案、偏壓的平衡、淺埋段預防坍塌冒頂的開挖方案和控制爆破技術以及超前地質預報技術等。目前國內對淺埋偏壓隧道的施工有較高的技術水平和較成熟的設計施工經驗,本文中隧道工程采用了國內先進的施工技術和超前地質預報技術,確保施工安全質量和進度。
A.淺埋偏壓隧道進洞難及平衡偏壓,本隧道應用了雙成洞面的施工方法配合半明半暗施工方法及斜交大管棚進洞施工方案:①第一個成洞面為隧道進口,第二個成洞面為半明洞終點,是暗洞隧道的進口;隧道邊坡及仰坡經中空注漿錨桿加固后,穩定了邊坡,確保雙成洞面成型;②半明半暗法即采用偏壓墻來平衡偏壓,采用套拱及其模板支架作為半明洞的洞頂支護,套拱頂回填后形成暗洞;③斜交大管棚施工方法與一般的大管棚不同的是其與隧道仰坡不是正交而是斜交,減少了仰坡開挖量。
B.隧道洞身采用改良的中隔壁法開挖施工技術及軟弱圍巖控制爆破技術,改良后的中隔壁法,利用中隔壁來平衡洞內偏壓、減少了開挖步驟及臨時支護數量從而降低造價和加快施工進度;
C.超前地質預報采用國內施工經驗成熟的預報技術,如地質素描、地質雷達探測、超前鉆孔等技術;雙成洞面配合半明半暗法及斜交大管棚超前支護進洞施工方案工程的施工工序復雜,但是限于文章篇幅本文僅重點介紹了雙成洞面施工技術方案。
3.雙成洞面施工技術方案分析
根據本文中隧道工程的節理發育、裂隙較多特點,施工要注意早進洞、少開挖和保護植被;短進尺、快支護和安全成洞的成洞原則。在正式施工中對于洞口邊坡開挖,根據洞口實際的情況,采用機械施工開挖洞口的邊坡。同時在洞口上方 2m 左右的邊坡上做好排水溝,防止山水倒灌進洞。洞臉開挖完后,對洞口邊坡防護,環向布設Ф25@600mm 中空注漿錨桿,間距 100×100cm 梅花布置,坡體表面采取 10cm 厚 C20噴射混凝土,并用φ6、20×20cm 鋼筋網進行處理。
洞口段及Ⅳ類圍巖段采用短臺階法施工,每循環進尺控制在75cm左右。洞口段錨噴掛網及工字鋼鋼拱架支護及時施工跟進,Ⅳ類圍巖段采用格柵鋼架與錨桿聯合支護,鋼拱架底座下臥到基巖面,挖不到基巖面的部位采用擴大基礎避免拱架下沉。因為存在淺埋、偏壓、地質差等因素,施工難度較大,為了保證施工安全,順利的進洞,施工中采用雙成洞面進洞及半明半暗施工半明洞。成洞面樁號為ZK143+934 及 ZK143+955。施工時先開挖明洞至成洞面 ZK143+934,并對邊坡及仰坡進行中空注漿錨桿的加固;開挖外側的耳墻及半明洞部位土體至 ZK143+955成洞面,并對邊坡及仰坡進行中空注漿錨桿的加固。雙成洞面開挖、防護完成后,隨后進行 ZK143+925~ZK143+957 段半明洞施工。
結語
通過本文高速公路的隧道施工,可以總結出雙成洞面配合半明半暗法及斜交大管棚超前支護進洞施工方案、重點介紹了雙成洞面施工技術方案。從本隧道的施工情況看,該綜合施工技術具有較高的技術經濟價值,施工技術水平處于國內領先水平,對淺埋偏壓公路隧道的施工做出了有益的嘗試,為今后類似工程的施工提供了有益的參考。
參考文獻
[1]趙學選.淺談隧道洞口淺埋偏壓段初期支護施工.科技信息.2010(11).
關鍵詞:
交通;隧道工程;關鍵技術;管理
0引言
近些年隨著我國經濟較快的發展,我國交通行業得到較大發展。隧道施工是交通行業重要的組成部分之一,隧道施工的質量直接決定著交通運輸中人們的生命以及財產安全。因此,加強隧道工程施工關鍵技術管理成為了現階段交通部門最關注的內容之一?,F階段的隧道施工長度逐漸增加,隧道工程的隱蔽性更強,施工環境也越來越差,這就在一定程度使得施工技術管理出現某些問題,這不但影響到工程建設質量,還會對人們的生命安全形成威脅。所以需要嚴格管理隧道工程的施工技術,確保工程的施工質量和人們的生命財產安全。
1施工技術管理在隧道工程施工中的作用
(1)能夠保證隧道工程的施工質量
在正式進行隧道工程施工前要制定相應的施工方案以及進行施工技術交底,要對隧道工程施工中所有的施工工序可能存在的安全隱患進行充分分析,同時采取必要措施進行預防,并且要制定較為完善的隧道工程施工應急預案。通過這些施工技術方面的管理措施能夠確保工程的施工質量。
(2)能夠良好的控制隧道工程管理成本
在隧道工程施工過程中進行項目成本控制,就是對于施工過程中可能出現的影響工程建設質量和安全的因素進行控制和管理。通過采取針對性措施對施工技術進行管理,能夠對隧道工程施工中的各種各樣資源消耗以及成本支出進行控制,確保資源消耗控制在成本計劃范圍內,避免出現較大的資源浪費。施工技術管理的水平直接影響著工程施工成本的控制水平。
(3)能夠有效控制工程施工進度
隧道工程進行施工進度控制就是在保證施工質量以及施工安全的前提下,最大程度上縮短施工工期。從現階段來看,隧道工程施工中影響施工進度的因素主要包括:施工技術問題、施工條件和環境的改變、突發事件等等。其中施工技術問題是影響施工進度最為嚴重的因素,若是施工技術不當會造成非常嚴重的影響。在實際施工過程中,常常會出現施工技術方面的管理與施工進度管理不符的情況。因此要增強施工技術管理,從而保證工程施工進度符合計劃要求,進而保證相應效益的實現。
2隧道工程施工技術管理中存在的問題
(1)施工技術管理過于粗放
從現階段的隧道工程施工技術管理來看,并沒有實行比較精細化的管理,更多的還是體現粗放式的管理方式。很多隧道工程在建設時并沒有進行較為詳盡的施工技術交底,相應作業指導書制定的也不夠詳盡,造成技術交底和作業指導書都沒有發揮應有的作用,所以工程所能達到的施工質量以及進度情況完全取決于施工隊伍的能力和經驗,并不是通過施工技術管理的水平來體現。同時此類工程的施工人員大多數為農民工,同時流動性也比較大,這就對技術管理造成了更大的困難,從而影響到工程的質量和工期。
(2)施工技術管理理念比較落后
現階段我國隧道工程施工技術管理的觀念還比較落后,并沒有將“管理”作為提升企業施工技術水平的關鍵措施看待。只是簡單的將施工技術作為企業發展競爭的手段,沒有認識到一流的企業要以管理取勝,管理水平的提升自然能帶動技術水平的提升,這就導致了施工技術始終處在一定的水平很難得到提高。
3加強隧道工程施工技術管理的相關措施
(1)建立起隧道施工現場制度管理以及規范
第一,建立并不斷完善隧道工程安全施工管理制度。建立起較為完善的施工安全保障制度,要明確施工中各個崗位中承當的安全管理職責。隧道施工工作人員在進入崗位之前一定要經過必要的安全意識以及專業技能培訓和教育,要對隧道施工中的關鍵內容以及安全點充分了解。與此同時,要對自身所施工的區域工作充分了解,并且要熟悉所有的相關操作內容,嚴格按照相關標準規范進行操作。一定要堅持安全第一、預防為主以及綜合治理的方針政策,要通過講座或專家授課等方式定期對相關施工人員進行安全方面的教育和培訓,按照實際工作的需求加強安全技術交底工作,最主要的就是要確保相關責任人將工作落實到位。第二,在隧道工程的施工現場配置完善的消防設施。在隧道施工過程中要在施工現場配置消防部門,要定期對消防人員進行消防知識以及安全意識方面的教育培訓,確保隧道工程現場的作業人員充分掌握相應的消防知識,熟悉消防設備的使用方式。要確保隧道工程施工現場的消防設備以及器材處于有效狀態,要具有符合國家標準的安全標志,同時要定期進行檢查。隧道工程施工現場的消防設備和器材一定要安排專門人員對其進行維護管理,也要進行定期的更新。同時要安排比較專業的安全管理人員進行各種類型危險源的識別以及控制。
(2)增強隧道施工技術管理工作力度
第一,要對隧道工程施工進行更加精細化的管理。從現階段來看,我國的隧道工程施工技術管理工作還處在比較粗放式的管理方式,還沒有進行精細化管理。這就造成了技術交底以及技術管理等工作并沒有充分發揮其應有的作用,使得施工現場的實際內容和施工設計內容有較大出入。為了有效控制并消除隧道工程施工中的不利因素,提升隧道工程的施工質量,進一步增強隧道工程施工內容的精細化,一定要增強對于隧道工程施工技術方面的管理,要通過更加精細化、規范化、標準化的管理來增強施工現場的技術管理。第二,提升隧道工程的施工技術內容。從現階段隧道工程施工建設中的人員組成來看,很多施工人員的素質相對較低,大多數都對施工技術管理以及施工技術提升的重要性沒有正確的認識,對于利用施工技術管理提升施工技術水平的意識不足,施工人員思想比較落后。第三,要形成比較超前的施工技術管理意識。隧道工程是綜合性工程,其施工技術以及施工工序都比較龐雜,并且會涉及到各個方面的問題,所以很難準確全面的預料到施工中可能發生的問題以及技術難點。因此在施工前要制定出較為完善的問題解決方案以及相應的預防措施,以便能夠及時、準確的發現施工中存在的問題,從而采取針對性的措施快速解決問題。只有這樣才能夠避免由于突發狀況所造成的手忙腳亂,甚至造成更大的損失。同時要保證隧道工程施工技術管理要滿足相關標準規范的要求,對于全部施工技術都要進行嚴格的監督,要重點關注細節方面的內容,要對發生的問題以及施工技術實施過程進行全方位監督管理。第四,增強隧道工程施工技術管理需要確保審查處于閉合狀態。在隧道工程的施工現場,一定要從整體的角度良好把握住負責施工的工段情況,并且要良好的了解全部工程的實際施工情況。施工人員以及技術管理人員要通過觀察以及檢測等各種方式,對于隧道的施工效果以及施工質量進行分析總結。隧道工程施工中重點內容就是要把握好細節方面的內容,要增強施工過程方面的控制。在施工完成之后要對各方面進行復核,確保整個工程的施工質量。
4.結束語
與其他工程施工一樣,隧道工程施工技術管理對于提升施工技術水平以及工程質量都具有非常重要的作用,同時能夠很好的保證工程的施工安全。所以要嚴格進行隧道工程施工技術管理,通過有效管理提升技術水平,保證高質量的工程建設。
參考文獻:
[1]張金鳳.加強隧道工程施工關鍵技術管理[J].城市建筑,2013(24):29-31
[2]朱寶權.隧道工程施工技術管理要點[J].門窗,2015(10):31-35
中圖分類號:U45文獻標識碼: A
0 前言
隧道指的是修建在地面以下或水下供車輛通行的建筑物,根據隧道修建的位置可分為城市隧道、山嶺隧道以及水下隧道,其中山嶺隧道是修建最多的隧道類型。隧道工程在進行施工建設過程中往往面臨的環境條件較為復雜,施工風險比較高,工期緊,任務重。隧道的建設施工需要投入大量的資金,在復雜的施工條件下如果做不好施工技術管理工作,常常會出現投資回報率不高甚至虧損現象的發生,尤其是長距離、高復雜性的隧道施工,工程技術管理難度的增大使得成本的回收面臨諸多變化因素。
1 現階段隧道施工技術管理存在的問題
目前我國隧道工程在進行施工建設過程中主要存在以下兩個方面的管理缺陷:一、施工技術管理理念滯后,不適應技術的發展;企業的管理是推動企業發展的重要環節,一流的企業賣管理,二流的企業賣服務,三流的企業賣技術,目前我國一些建設施工企業一味追求技術的提高,而對管理卻不下大工夫,導致工程項目的技術管理水平嚴重落后,完全不能適應企業的發展需要。針對這一現狀,企業可以采取加大對管理人員的培訓、借鑒國際先進技術管理模式的方法來進一步提升企業技術管理水準,以便更好地為項目建設服務。二、施工技術管理精細化程度遠遠不夠;現階段一些隧道施工建設企業在實際施工過程中,各項施工交底工作以及作業指導做得不夠詳細,管理工作還處于粗放型管理階段,沒能嚴格執行“橫向到邊,縱向到底”的原則,導致施工技術管理的作用無法發揮出來,也就使得整個施工質量、安全以及進度的控制處于一個隨意的狀態,僅依賴于施工企業經驗開展各項工作。
2 提高隧道施工技術管理水平的若干措施
要想提高隧道施工技術管理的水平,必須依靠科學的管理方法及高效運行的管理機制,采取有效的措施促進技術工作的開展,為隧道工程安全順利的施工提供保障。針對現階段隧道工程施工中存在的問題,可從以下方面著手解決施工技術管理中存在的問題。
2.1 推進隧道施工精細化管理
針對目前隧道施工過程中精細化管理程度不夠的問題,管理者要制定詳細的施工方案,制定詳細的作業指導書,細致地做好各項施工技術交底工作。施工過程中要將各項措施嚴格的落實到實際的操作中,并認真監督措施的落實情況。隧道施工條件非常復雜,施工企業要嚴格做好隧道超前地質預報及監控量測工作,通過切實落實各項制度、措施,提高施工技術管理水平,從而提升隧道施工質量、安全水平,將工程進度控制在一個合理范圍內。面對復雜的施工條件,施工企業要堅定推行精細化管理的決心,通過強化隧道施工技術管理,加強現場施工技術指導,不斷提高技術管理水平,以便完成高質量的隧洞施工。
2.2 樹立隧道施工技術管理的超前意識
隧道工程施工涉及到的專業問題比較多,并且施工工序很復雜,在施工之前要針對有可能發生的問題制定出相關的對策措施,以便在問題出現時及時解決而不會對工程施工產生較大影響。提前制定預防措施能夠提高工程施工效率,保障施工進度,比如在施工前進行詳細的地質情況調查,能夠為后續施工提供大量數據,以便于有效地指導施工;隧道工程施工建設中樹立技術管理工作的超前意識,對隧道進行超期地質預報及監控,保障隧道施工的安全進行。
2.3 隧道施工技術管理源于技術而高于技術
目前在隧道施工技術管理工作中,許多施工技術人員對技術管理工作的認識不到位,片面地認為技術管理工作只是管理層的職責,與自己的關系并不大,這就造成了一些管理措施在基層一線無法得到有效的落實。建設施工單位要加強對基層施工技術人員的培訓工作,提高他們對技術管理的認識水平,讓每一位施工技術人員不僅在專業領域上有所提升,而且在技術管理上也深刻意識到自身對整個工作展開的重要性。只有技術與管理兼備的現場施工技術人員,才能將施工技術有效地發揮出來,從而提升技術業務水平,提高隧道施工技術管理水準,實現整個施工項目管理水平的飛躍。
3 隧道施工技術管理的重要意義
隧道工程施工過程中,施工人員應按照施工方案展開各項施工工序,通過高質量的施工技術管理,促進隧道施工的順利進行。目前隨著市場競爭的日趨激烈,建設施工單位要想取得利潤,并在市場中站穩腳跟,必須對施工材料、設備以及人員等資源進行優化配置,高效、高質量、低能耗地完成工程項目施工建設。隧道施工技術管理的重要意義主要體現在施工成本控制、施工質量、施工安全以及施工進度等方面。
3.1 隧道施工技術管理有利于工程項目的成本控制
隧道工程在進行施工過程中,做好施工技術管理有利于將工程的成本控制在合理的范圍內。所謂工程項目成本控制指的是施工過程中加強對影響施工成本的各項因素的管理,采取有效的措施將施工成本控制在一個預定的成本范圍內,杜絕施工中不必要的浪費及花銷,將每一份資金都高效地用在工程施工的各個階段中。施工技術管理中,制度一個良好的施工方案,嚴格執行各項技術制度,有利于項目管理成本的控制,能夠在很大程度上降低施工不必要的資金損耗,提高勞動力的生產效率。
3.2 隧道施工技術管理有利于工程項目質量控制
工程項目的質量控制是整個項目管理的重中之重,隧道工程施工中施工人員要采取有效的措施保障工程質量達標。隧道工程的質量得到保證了,其施工安全必然能夠實現,隧道施工過程中的質量控制要做到一些幾點:一、施工工藝要科學合理;二、在進行現場施工中要保證各項措施落實到位;三、對完工的分項工程要進行嚴格的檢驗。由于隧道施工涉及到大量的隱蔽工程,這就要求施工管理人員及時發現施工中的問題,及時整改,避免對后續施工產生不良影響。所以,隧道施工過程中必須嚴格控制每一道施工工序,做好施工技術管理工作,實現工程項目質量管理目標。
3.3 隧道施工技術管理有利于保障工程項目施工安全
隧道施工技術管理措施在實際施工中的落實,能夠為整個工程項目的施工安全提供重要保障。在實際施工中通過制定嚴格的施工方案,做好各項技術交底工作,控制好施工過程中的每一道工序,針對有可能出現的危險危害因素,制定出有效的對策措施以及應急預案。隧道工程施工的條件往往非常復雜,由于技術的限制前期的勘察工作也許還不能發現一些問題,尤其是山嶺隧道施工,在施工過程中隨時會面臨塌方、涌水等突發狀況,因此在實際施工過程中一方面要充分利用現有的技術手段進行超前預報,及時發現一些安全隱患,另一方面通過長期的工程建設實踐,不斷總結經驗,采取有效措施保證施工的安全進行。總之,做好隧道施工技術管理工作才是解決各項施工安全問題的根本所在,保證整個工程項目安全順利地展開各項工作。
4 結語
隧道項目管理包括了很多個組成部分,隧道施工技術管理是其重要的一環,做好隧道施工技術管理工作能夠極大程度地提高整個工程項目安全、質量、成本控制水平,從而保障隧道工程的施工質量。隧道施工技術管理過程中,相關施工管理人員要盡心盡責地開展各項工作,施工前制定優秀的施工技術方案,施工過程中嚴格落實各項管理制度及技術措施,保障隧道施工按時、按質量的完成,提高施工企業的施工效率,提升企業的市場核心競爭力,使其在日趨激烈的市場競爭中占據一席之地。
參考文獻
[1] 蔣肅.大別山隧道快速施工技術及問題探討[J].鐵道工程學報,2009,09(11):52-53.
隧道工程項目是建筑項目中不可或缺的一部分,也是工程質量的關鍵點,該工程涉及范圍具有一定的廣泛性特點,相對的在施工過程中,對施工技術及操作工藝的要求普遍較高,并且隧道施工效率及質量還會受到外界因素直接影響,一旦控制不當,山體滑坡及坍塌等問題就很有可能會發生,而隧道施工就會被迫停止,隧道質量也會遭到直接破壞,特別是在大斷面隧道施工中,不良作用會進一步加劇。以此,為了進一步提高施工質量,確保隧道施工環境更加安全,就需要對施工技術進行優化選擇,使其施工效用能夠充分發揮。
一、大斷面隧道施工控制要點
1.提高大斷面隧道施工工藝水準
在開展任何施工項目前,都需要將前期工作準備妥當,尤其是在大斷面隧道施工中,施工方在推進施工項目前,需要對施工技術進行針對性選擇,并采取積極有效的措施優化施工結構,更新技術應用框架,使其更加符合隧道工程的技術應用指標,與此同時,還需要對引進并學習先進的施工技術,并將其熟練、高效的應用到隧道工程中。例如:從當前形勢來看,大斷面隧道施工中所應用的施工技術是以先拱后墻為主體,并且其側重點區域大多集中在地質結構復雜、斷層不夠完整的劣勢環境下。
這種方法明顯與現階段的隧道施工需求難以契合,因此,在現代技術水平不斷提升的現實作用下,先拱后墻的施工方法已經與大斷面的隧道需求之間呈現出了難以相符的不良特點,因此,在目前的隧道施工中該方法已經被其他方法所取代,相對的臺階施工方法由于具有一定的技術優勢,而被廣泛應用于施工項目中。在實際應用過程中,臺階施工方法能夠提升隧道施工的安全指標、強化施工結構的穩固性,使其與預期目標高度符合,這樣不僅能夠實現對施工項目的有效縮減,更能降低施工成本,提高工程經濟效益,提升隧道工程整體能效。
2.對施工圖紙進行嚴格審核
施工D紙是推進施工項目的首要條件及基礎動力,也就是說施工質量會受到圖紙直接影響,因此,一旦大斷面隧道施工圖紙不能精準反映施工實際情況,或者存在其他問題及缺陷,施工項目的順利推進就會受到直接阻礙,施工周期也會有所延長,這就需要大斷面隧道施工人員肩負起自身職責,在沒有進行施工前對圖紙進行嚴格審核,如果發現問題就需要將問題記錄下來,并通過相關人員及時將其修正。除此之外,在對施工圖紙整體內容及涵蓋項目進行研究及審核時,還要將施工環境及施工設備等必要因素納入重點考量范疇中,一旦發現其與現場施工存在差異的細節及問題,也需要在第一時間進行修改,確保施工圖紙與施工情況完全契合,只有這樣才能進行下一步施工。
3.嚴格監督大斷面隧道施工操作流程
大斷面隧道工程在整個施工過程中,易受很多因素所影響,如施工工藝、施工材料、施工技術或是其他因素等,因此,隧道施工單位施工人員在實施隧道施工的過程中,需嚴格監督施工操作流程,做好隧道工程項目施工管理及嚴格監督,特別對隧道施工材料,需要嚴加監管,針對一些易爆、易燃、易造成污染的材料,需嚴密監管,以保證隧道施工材料保存、運輸的安全性。而且在整個施工期間,可能會伴發一些危險因素,如果難以較好地避免,則會造成施工人員損傷嚴重。在此種情況下,需進一步貫徹及執行有關監管制度,以合理、科學地安排施工人員進行監督,從而制定較為詳細地施工方案,以便將大斷面隧道施工安全隱患降到最低。
二、大斷面隧道施工技術的有效運用
1.做好大斷面隧道突水防治工作
大斷面隧道施工技術應用過程中,需做好地質預報工作,經運用液壓鉆孔臺車超前鉆挖來預報隧道施工項目現場地質狀況,以充分明確大斷面隧道的開挖前方實際地質水文狀況。一般情況下,施工人員可將 6 m ~7.5 m 的距離當作開挖探水的長度,當開挖 5 m,可保留一個大約 2.5 m 的探水作業,避免隧道開挖時發生嚴重突水。若大斷面隧道工程施工時,隧道涌水量較大,且完全超出規定標準,需立即選用全斷面來進行堵水注漿。且注漿的材料一般選擇水泥―水玻璃漿液,在選擇水泥時,通常以 42.5號普通硅酸鹽水泥為首選,且凝膠時長需按照施工現場實際施工情況來確定,這樣有利于及時制止隧道涌水。
2.大斷面隧道錨桿施工技術的運用
大斷面隧道施工過程中,將錨桿施工技術運用于其中,可大大提升現場施工效率及施工質量,具體作用機制主要表現為:第一,在有效運用錨桿鉆孔施工技術開展各項工程施工時,需要先采用巖鑿機于整個隧道預設點做相應的施工操作,且在整個操作過程中,施工人員需要將預設點上各種鐵銹、雜質等完全清除干凈;第二,為了進一步防治施工時巖屑影響到錨桿施工技術的運用,施工前,施工人員應該將錨桿巖屑內的殘余污染物、孔洞等徹底清除干凈,認真檢查各個孔洞是否整潔,且保證清潔度和施工規定要求完全相符,而后將之前所配備好的藥包直接放置在錨桿孔洞內,需要注意的是,相關人員在放置藥包過程中,應該多加注意,需在保證可將藥包完全固定于錨桿孔內的同時,又要確保藥包沒有發生任何變形或是泄露;最后,施工人員將事先準備好的桿體直接插到巖石的孔道內,確保鋼筋和桿體網焊可完整連接。
3.大斷面隧道混凝土噴射施工技術的有效運用
大斷面隧道工程中的混凝土進行施工時,有效運用噴射施工技術,主要包括施工技術、濕噴施工技術兩種,其中,施工技術重點用于改善施工現場環境,經節省速凝劑運用量,以縮減大斷面隧道施工成本;而濕噴施工技術運用時,每次所噴射厚度保持在5cm~10cm間,其回彈力偏低,可大大提升混凝土噴射工程施工粘結性、支護能力。同時,施工人員應準確控制混凝土噴射各項施工指標,如厚度、噴射密度、強度等,重點查看所選規格應與項目施工標準相符,加大混合材料配比,縮減速凝劑運用量等,以進一步增強墻體粘合性。
4.大斷面隧道洞口、明洞施工技術的有效運用
針對目前大斷面隧道工程施工情況分析,需在洞口破土開展施工之前,綜合考慮不同施工現場周邊的施工環境,且對各個施工環境做仔細調研,調研內容包括:施工現場的天氣狀況、地質條件、地下水變換等,尤其要全面、細致地調研仰坡以及周邊環境,并立即查看施工附近有無懸石、危石等。
施工人員在開展大斷面隧道工程施工工作時,通過做好大斷面隧道施工控制關鍵點,并有效運用各種隧道施工技術,以在確保大斷面隧道工程得以安全、順利實施的同時,提升工程施工效率及施工質量。例如,施工人員需不斷完善及健全大斷面隧道工程組織設計,進一步優化工程項目各個施工環節,確保施工操作規范性的同時,使隧道施工技術運用后的效果充分發揮出來,以保證大斷面隧道施工質量。
地鐵為地下交通工程,面對的施工環境特殊性強,尤其是工程多位于城市繁華區域,已存的各類工程比較多,對施工作業產生較大干擾。并且面對不同的地質地形環境,所適應的施工技術不同,在進行地鐵隧道施工時,必須要基于實際情況進行分析,選擇最為合適的技術工藝,爭取在控制施工難易程度的同時,避免對已存工程的干擾。
1地鐵隧道施工分析
對地鐵工程來講,需要面對地下施工環境,并且還要避免對已存工程造成影響,必須要提前對施工環境進行全面勘察,確定地質地形特征外,還要判斷已存的各項工程,編制科學可行的施工方案,作為隧道施工的依據,最大程度上來避免各類問題的發生。就地鐵隧道工程施工現狀來看,滲漏為比較常見的質量問題,尤其是鋼筋支撐頭預埋件周圍部位,難以保證混凝土澆筑質量,密實度不達標,再加上預埋件出現銹蝕以及受振動松脫等原因,混凝土產生裂縫,最終出現滲漏問題[1]。并且,基于地鐵工程運行環境的特征進行分析,在施工后受地下水、雨水滲透等因素影響,也會造成地鐵滲漏,在進行隧道施工時,必須要重點做好主體結構裂縫、施工縫的重視,減少各類原因產生的滲漏問題。通過總結以往施工經驗,確定施工技術要點,有針對性的采取措施進行控制,爭取從根本上來提高工程施工質量。
2地鐵隧道施工要求
地鐵隧道工程均需要穿越城市繁華區域,面對繁多的地面工程以及地下管線項目,必須要對工程施工方案進行科學編制。尤其是新建隧道與既有路線比較近時,需要處理好新建隧道與既有工程結構之間的位置關系,重點分析可能會對既有結構產生的影響,并根據既有工程功能性與重要性,選擇合適的施工技術與工藝[2]。
3地鐵隧道施工技術要點
3.1錨桿施工
在針對連拱隧道段施工時,首先需要做好錨桿施工管理,確定各細節可以安全按照專業標準進行。其中,對拉錨桿施工,一般應選擇直徑為22mm的鋼筋藥卷錨桿,長度控制在0.8~2.0m之間,以0.6m×0.5m的間距設置施工。而加強錨桿則應選擇直徑為25mm、長3.0m的中空注漿錨桿,并以0.6m×0.8m的間距設置在中墻邊墻與兩側仰拱位置[3]。
3.2主體注漿
就地鐵隧道主體結構來講,受力最為薄弱的部分為中墻巖體,厚度比較小,更容易因外力作用出現質量問題。例如隧道開挖、爆破等環節會造成圍巖松動,降低結構穩定性與安全性,承載力不足出現問題的可能性增大。因此在針對此部分施工時,需要對中墻仰拱出、墻以及拱頂部分進行注漿加固,提高結構對外力作用的承載能力。要求注漿作業前,需要預先埋設直徑為42mm的鋼管,然后選擇1:1的水泥以及參數為30~45Be的水玻璃混合組成的雙液漿注漿,并控制注漿壓力為0.2~1.0MPa之間。
3.3爆破施工
爆破作業為地鐵隧道施工的控制要點,尤其是需要穿越建筑密集地區的部分,要保證爆破作業的規范性,以免因設計和控制不當而對已存工程造成損壞。應在預留光面層爆破前,精確計算可產生作用的范圍,并盡量選擇應用微差微震爆破技術,將對周邊環境的影響降到最低。其中,在遇到Ⅲ級或Ⅳ級的地層圍巖時,應選擇速乳化低震炸藥作業,控制循環進尺在0.6~0.8m左右,設置的炮眼則應至少保持0.4m的差距,嚴格按照計算結果來裝設炸藥,提高光面層爆破質量。另外,應選擇不對稱系統進行作業控制,利用非電毫秒雷管進行多段位起爆。并且,對于中墻開挖位置可以分為兩次施工,先在光面層預留1m,然后在與中墻距離較遠側布置掏槽眼,根據計算結果確定預留光面層空眼數量,控制好藥量,最后在此光面層二次爆破。在二次爆破時,可以更大程度上來削弱爆破帶來的振動,對中墻起到了良好的保護作用,同時也為后續施工作業的順利進行打好基礎。
3.4結構支護
為提高隧道結構支護施工效果,可以選擇應用ANSYS有限元軟件進行模擬分析,通過采取輔助支承的方法,來對小斷面隧道進行可靠加固,以免爆破對隧道結構帶來振動與沖擊產生的偏壓?;蛘呤菐r層開挖時,以免釋放負荷產生偏壓。常見的支護材料為120型鋼,在兩端格柵位置預埋鋼板,然后將120型鋼與鋼板進行有效焊接,最后利用高強螺栓進行加固。其中,支撐結構的布置,要合理控制間距,一般可設置為0.6m,且要將支撐設置到雙連拱隧道兩端1.2m位置。面對不同的現場環境,可以靈活的支撐設置方案進行調整,在提高支撐穩定性的同時,控制好作業難度。
4結束語
面對地鐵隧道工程施工作業進行分析,需要基于其施工環境特征以及作業要求,總結以往經驗,確定常見的各類問題,從專業角度出發,明確工程施工要求與目的,采取措施對每個施工環節進行有效控制,減少各類質量問題的發生,尤其是要避免對已存工程的干擾,爭取通過細節控制提高工程施工綜合效果。
參考文獻
[1]彭丹.新建地鐵隧道下穿既有地鐵施工技術研究[J].中國高新技術企業,2017(12):177~178.
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
在地鐵的修建過程中,地質條件有好有壞,所以對地鐵的修建技術要求越來越高。通常對于一些較復雜的地質條件,會根據實際情況所需,采取不同的施工技術來完成施工,如盾構法、淺埋暗挖法及混合法等施工技術,這些方法在復雜地質條件下的應用,從而完成地鐵施工的順利進行,同時也在一定程度上完善了我國在復雜地質條件下的施工技術水平。
1.復雜地質條件下地鐵工程建設概況
隨著我國在地鐵施工方面的不斷發展,已由初期的明挖法發展成為目前的明挖法、暗挖法、淺埋暗挖法、盾構法及礦山法等多種施工技術并存的地鐵施工技術體系。目前的地鐵修建已不局限于小范圍內的施工,而是隨著社會的快速發展,地鐵的修建范圍也在不斷的擴大,范圍的擴大就會在施工中遇到不同的地質條件,在復雜的地質條件下施工的可能性就會增加,一般情況下復雜的地質條件包括松散土質、較軟弱、斷面不變及富含流沙等區域。在這些復雜的地質條件下進行地鐵施工,屬于高難度的施工,會根據土質的特點采取不同的施工技術,通過多年的地鐵施工技術的研究和發展使我國在復雜地質條件下結合多種施工技術的特點,來完成復雜地質條件下的施工,不僅有利的推動了我國在復雜地質條件下的施工技術,還帶動了地鐵業的發展進程。
2.復雜地質條件下地鐵的施工技術
在復雜地質條件下進行地鐵施工,大致可分為地鐵隧道的施工技術、地鐵車站的施工技術以及地鐵修建過程中的其他輔助施工技術,其中地鐵隧道的施工和地鐵車站的施工技術方法相差不多。這幾種施工技術分別適用于不同的復雜地質條件下,都各有其獨特的地方,在適宜的地質條件下都能取得施工的順利進行及施工質量的保證。
2.1復雜地質條件下地鐵隧道的施工技術
在傳統的地鐵修建中,通常采用明挖法來進行施工,這種方法只適用無人無交通及管道線路少的地方,但在現在社會發展較快,在城市中很少有適宜明挖法的地方進行施工,目前我國的地鐵施工中通常采用淺埋暗挖法和盾構法二種方法來進行地鐵的施工,這二種方法不僅減少了對周圍環境及人群的影響,同時還能適應不同的復雜地質條件,因此這兩種方法在目前的地鐵施工中被廣泛的應用。
2.1.1淺埋暗挖施工技術
淺埋暗挖法適用于城市地鐵隧道修建時,松散土介質圍巖的施工環境下,隧道直徑大于等于隧道深埋的地質條件下,并且能夠在施工過程中靈活運用。由于在進行地鐵隧道修建時,利用土層在開挖過程中短時間的自穩能力,適時適當的對其采取支護措施,從而形成密貼型薄壁支護結構的不開槽施工技術方法,與此同時淺埋暗挖施工方法還建立了屬于自身的應力監測系統,并有效的將劈裂注漿法應用到施工過程中,從而在地鐵隧道施工中被廣泛應用。
2.1.2盾構施工技術
盾構施工是一種既能支撐地面土層壓力,又能實現在地層中推進的鋼筒結構。盾構施工方法適用于既有堅硬巖石又有軟弱土質、富含流沙或斷裂等復雜地質的地鐵隧道修建中。首先在進行盾構施工前,修建一座豎井,然后再豎井內安裝盾構機;其次是在盾構機地層中每推進一環距離,就立即的在盾尾的支護下安裝一環管片,同時向一環襯砌的空隙中壓注水泥砂漿;最后盾構的再次推進由一環襯砌來承擔土壓力,并將挖出的土體通過豎井運送出來。盾構施工技術也分為:
①土壓平衡盾構施工技術
土壓平衡盾構的前端設有一個全斷面大刀盤,切削刀盤后是密封艙,在密封艙的下部裝置長筒形螺旋輸送機,輸送機一頭設有出入口。所謂土壓平衡就是刀盤切削下來的土體和泥水充滿密封艙,具有適當壓力,與開挖面保持土體的相對平衡。在復雜地質下,此方法掘進速度較慢,但安全、穩定。
②泥水平衡盾構施工技術
泥水平衡盾構的特點是: 在盾構正面與支承環前面裝置隔板的密封艙中,由有適當壓力的泥漿來支撐開挖面,并由安裝在正面的大刀盤切削土體,進土與泥水混合成泥漿后,通過泥漿泵和管道輸送到隧道外的地面,由泥漿分離設備除掉土砂后, 再通過管道把合格的泥漿送到工作面。反復循環地切割地層、推進并安裝管片以形成隧道結構,這種開挖方式適用于多種復雜的地層,特別是地下水位較高的復雜地層。泥水盾構對地層擾動最小,地面沉降小,但盾構及與其配套的泥漿制造、分離設備造價高、占地面積大。
2.1.3鉆爆施工方法
鉆爆法主要適用于施工區域處于堅硬巖石地層的地質條件下,進行對地鐵隧道鉆爆開挖及噴錨支護的施工,鉆爆法首先可依據具體的施工環境,采取管棚、鋼架等支護手段,其次是對要修建隧道區域進行鉆爆,然后運出鉆爆的土石,進行噴錨支護、灌注襯砌的施工。
2.1.4混合施工方法
混合施工方法,即根據地鐵隧道修建的具體情況,在復雜地質條件下施工過程中采用兩種或兩種以上的施工技術方法。此種施工技術方法能夠有效靈活的應用在地鐵隧道的修建中,例如盾構法與暗挖法的有效結合、淺埋暗挖法與明挖法的有效結合等。
2.2復雜地質條件下地鐵車站的施工技術方法
在復雜的地質條件下,地鐵車站的施工通常采用人工挖孔樁護壁的施工技術。采用人工形式挖孔樁不但施工方便、不需要大型機械的進入,而且進行人工挖樁可直接明確的檢查樁的外形尺寸,并了解持力層的情況,從而保證樁受力性能的可靠度,進而保證整個地鐵施工的安全性和可靠性。
2.3復雜地質條件下地鐵修建的輔助施工技術方法
2.3.1降水施工技術
目前采用的降水方法主要有表面排水和井點降水,近來又發展了水平井降水。地下空間降水主要采取的降水施工技術有: 表面排水法、輕型井點法、噴射井點法、深井泵井點法、滲井井點法、電滲井點法及水平井降水法等。
2.3.2注漿技術
注漿主要用于結構止水或加固地層,注漿方式一般有軟土分層注漿、小導管注漿、帷幕注漿等。一般的注漿材料有普通水泥、超細水泥、水泥水玻璃、改性水玻璃、化學漿等。注漿作業可概括為充填或裂隙注漿、滲透注漿、壓密注漿和劈裂注漿四類。根據注漿材料的不同,又可分為單液注漿和雙液注漿。
2.3.3高壓旋噴注漿技術
高壓旋噴主要用于地層加固,如: 盾構法隧道的始發和到達端頭常用高壓旋噴注漿加固; 還有地鐵隧道的聯絡通道施工時也常用此法來加固地層。近年來,也開發了在隧道內施作的水平旋噴注漿加固技術。
結束語
隨著我國的地鐵建設的快速發展,傳統的施工技術已無法適應社會發展的需求,地鐵建設范圍的增加,對施工技術提出了更高的要求,特別是針對復雜地質條件下,應該在施工中不斷的總結經驗,并進行深入的研究,從而研發出更實用的施工技術,形成一套完整的地鐵施工技術體系,從而促進我國地鐵建設的快速發展。
參考文獻:
[1]洪三金.復雜地質條件下地鐵深基坑優化設計與施工技術[J].廣東土木與建筑,2010(08).
在市政工程中電力隧道的開挖所需要涉及的項目較多、范圍較廣、作業量大,再加上現今城市建筑、城市街道等都為其施工帶來一定的難度,通常在施工之前需要對周邊建設設施及地下管線分布情況進行詳細的調查,但是在實際施工中還是經常存有損傷建筑及地下管線的情況。而頂管施工技術的出現及使用則在極大程度上改善了這些固有的問題,降低了施工難度及工程量,同時對于頂管施工技術的使用仍需不斷的研究與改進來滿足現今市政工程對其更多的使用要求。
一、研究市政工程電力隧道頂管施工技術應用的重要性
在市政工程地下管線的使用中,其包括天然氣、給排水、通訊、電力管線等,這就造成了在電力隧道管線敷設中其需要面對更加復雜的施工環境,同時在施工中難免會出現交叉、重復施工的情況,同時在施工中其對周邊居民、建筑、道路使用等都產生了一定的影響,為此需要選用一種有效的施工技術來對地下管線進行合理布置,提高地下空間使用效率。頂管施工技術作為一種非開挖施工技術可以根據市政工程中對管線敷設的需要來對電力管線進行合理的設置,從而避免電力隧道地下管線工程在施工中出現交叉施工、重復施工的情況,使施工操作更具有精準度,進而提高施工效率,降低對周邊居民的影響。
二、市政工程中電力隧道頂管施工技術應用要點
電力隧道頂管施工技術作用于市政工程的質量應用要點在于:頂管材料質量的控制、頂管的施工過程控制以及頂管的糾錯控制。其中,頂管的質量控制,是指利用水準儀對穿越路基頂管的高程進行實時控制。在進行頂進施工的過程中,施工人員要控制好頂進管段的高程和中間方位,這是提高頂管施工質量的關鍵。對于頂管施工過程以及頂管糾錯控制,以某工程區段頂管后座位置出現中等風化頁巖為例,該工程頂管具有距離較短、管道總重較輕且直接采用15cm厚鋼板特點。由于頂管后座位置的填土為雜填土,為此,頂管施工技術人員應在其后座采用4m×3.5m×0.5m的鋼筋混凝土進行填筑,然后,再設置15cm厚的鋼板,以保證電力隧道頂管結構具有市政工程建設使用的穩定性。
三、市政工程中電力隧道頂管施工技術應用方法
1、頂管施工技術準備
(1)考察與技術準備。在進行施工之前需要安排專業的技術人員對施工現場的場地進行勘察工作,根據地質情況、管線布置、周邊建筑及施工條件等來確定土方開挖條件。這樣一來,頂管施工技術人員,就能確定管線鋪設的基本施工方案。此外,方案確定人員還要充分了解當地管線施工建設的資料和相關文件,以提高方案圖紙設計的有效性。對于一線施工操作人員的頂管施工準備,就是要充分掌握機械設備運行的機理以及維修方法,即通過制定出相應危機解決方案,來避免施工過程中可能出現的一些問題影響。
(2)基礎資料準備。電力隧道頂管施工技術應用的基礎資料準備工作,主要針對的是施工材料、施工方法的質量控制。在施工管材資料準備方面,相關人員要提供廠家生產產品的性能分析和技術統計資料。例如,對于方木和木板材料的選擇,其厚度和長寬比例要與施工技術應用要求相符,且禁止使用存在蟻蝕及蟲蛀問題嚴重的木材,這是確保頂管施工技術應用安全性的關鍵。此外,對于管道接口處護口鐵應符合一定的質量和規范要求,不得有缺棱掉角的情況出現;對于管材混凝土外表面施工效果,應以平整、無蜂窩無麻面的狀態,來保證其結構的回彈檢測強度;而電力隧道工程建設中的工字鋼,基礎材料準備人員將其劃分到頂管工作坑支護操作范疇。
(3)施工機械設備準備。對于頂管施工技術的器材準備工作,市政電力隧道工程建設人員應為機械設備的使用提供一個壓實平整的作業場地。對于作業場地的大小,頂管施工技術人員應根據電力隧道施工建設的實際情況進行確定。對于一些特殊作業場合,施工人員應采用圍擋設施,即通過與外界的隔離以提高機械設備作業的效率。值得注意的是,這里指的施工圍擋并不是全封閉的,要預留出便于管道施工材料進出施工現場的通道。就目前的市場環境來說,可供市政電力隧道管線頂管施工技術進行選擇的對象包括:油泵、千斤頂、與管材相應半徑護口鐵、水泥漿攪拌機、卷揚機、頂鐵、導軌、注漿機以及枕木等。同樣,相關建設人員應按工程建設的實際情況與設計要求,進行作業器材的優化選擇。
2、頂管施工技術的工藝類型及工作井施工技術
(1)工藝類型。近幾年,頂管施工技術逐漸成為市政電力隧道施工建設重點研究對象,這就使得技術應用效率日趨完善。發展愈加迅速,成為繼盾構施工之后成熟最快,工程建設最有效的一種地下作業技術。它的用途十分的廣泛,可以幫助鋪設電力管線、自來水管線、排污管線、通訊管線、煤氣管線等管道的施工。頂管施工技術不需要大量的作業,對工程建設周圍的環境破壞性小,并且作業簡單,易于操作,這種技術還能夠穿越各類建筑物、瀝青公路、跌路、河流溝渠等,是一種非開挖的敷設地下管道的新型施工技術。作業主要是地下管線的有效鋪設、調試、更迭保養和維修等,分為開放型和密閉型兩種作業類型。頂管施工技術作業分析。
(2)工作井的作業探究。電力隧道工作井可分為兩類,即頂進井和接收井兩種。工作坑是頂管施工技術應用主要的場所,人員要在其中布置導軌、千斤頂等作業器具。工作坑縱斷面形狀有直槽形、階梯形、平面有矩形、圓形不等。土質不穩定的工作坑壁應支設支撐,即松散或飽和土層。因此,施工技術人員應進行土方開挖施工操作時,應按照“先挖后頂,隨挖隨頂”的施工工藝原則,最大限度將土質不穩定性影響降到最低。此外,市政電力隧道頂管管道頂通后須作內接口處理,將管節間的膠合板(軟木襯墊)鑿2~3cm的深槽,用瀝青彈性嵌縫膏或水泥砂漿抹平。土方頂進工作井內部布置。
四、結語
目前在市政工程建設不斷完善的基礎上電力隧道頂管施工技術的應用越來越多,相應的為了保證施工質量需要對其各項技術內容進行完善,尤其是在現今市政工程功能及要求增多的影響下更要保證頂管施工技術的使用效果來維持其在施工中的應用優勢。并且在上文對此項技術的分析中指出了技術使用中需要注意的用要點,并提出了技術應用措施,其實際的應用效果還需要通過不斷的實踐來總結經驗,以此來推動電力隧道頂管施工技術的進一步發展。
參考文獻:
中圖分類號: U45 文獻標識碼: A 文章編號: 1009-8631(2012)04-0038-02
引言
小河溝隧道是太興鐵路線上第一長大特殊膨脹性土質隧道,其起止里程為DK73+754~DK75+557,全長1803m,隧道地質條件復雜,表層土體(由細膩的膠體顆粒組成)豎向節理和斜交剪切裂隙密集發育,斷口面光滑。施工初期膨脹土體多表現為強脹縮性、裂隙性、超固結性、強度衰減、遇水崩解、風化特性。隨雨季期強降水,致使膨脹土體吸水至充填土體裂隙,土體膨脹變形,襯砌結構失穩,尤其是洞口段拱腳處滲漏水嚴重。洞身膨脹土圍巖接近甚至超過塑限,部分土體呈硬塑狀,大部分呈軟塑狀,局部流塑狀,穩定性差,極易坍塌掉塊。針對這種圍巖變形大,施工難度高的膨脹土質隧道,施工過程稍有不慎,會嚴重危及施工安全。
本文以小河溝膨脹土隧道為工程背景,經過對其施工過程關鍵位置成功掘進與支護的經驗總結,得出一套適用于膨脹土隧道初期快速施工與支護的辦法。實踐證明,采取的施工技術措施是科學合理的,確保了隧道在安全有序的環境下施工,順利解決了膨脹土隧道關鍵位置施工難,支護處理難的問題。
1 關鍵段失穩特征概述
所謂關鍵段,就是指系統由一種狀態轉變或演化為另一種狀態所必須經歷的一個階段,在通過或接近這個階段過程中,某些變量從連續逐漸變化最終導致系統狀態的演化或轉變,即在關鍵段附近,控制參數或條件的改變將從根本上影響或改變系統的結構與功能性質的現象。依托于本次膨脹土隧道的施工過程與膨脹土圍巖的變形破壞特征,總結發現的關鍵段位置主要有洞口段、施工進洞75m與295m位置處。
1.1洞口段位置
小河溝隧道洞口于2010年6月24日進洞,進尺29米,掌子面施工至DK75+517時,由于2010年7月22日突遇季節性雨,土體增濕膨脹變形,于2010年7月23日誘發山體滑坡,洞口整體被掩埋。見圖1。
1.2 施工進洞75m位置
小河溝隧道施工至2010年11月18日,施工里程為DK75+482位置時,掌子面出水突然加大,圍巖整體向隧道凈空滑塌,襯砌結構嚴重失穩。施工現場對掌子面進行封閉,穩定后實測出水量達到0.534m3/h。圖2為破壞里程段襯砌結構裂紋圖。
1.3施工進洞295m位置
小河溝隧道施工至2011年7月31日凌晨,其出口里程DK75+193~DK75+262.7段山體發生大面積坍陷、滑移(如圖3、4)。塌陷滑移段位于黃土沖溝及淺埋偏壓地段。在DK75+100~DK75+265段隧道左側為黃土陡坡,高差約90m,其中DK75+248附近有沖溝一處。該段偏壓較嚴重,線路右側拱肩覆蓋層較薄。
小河溝隧道在以上三個關鍵段的施工過程中,沒有充分考慮到膨脹土地區施工的共性與場地土質的理化特性,按照設計施工方案(三臺階七步開挖法)施工,致使施工過程出現數次規模不等的塌方、冒頂和圍巖大變形等不良地質問題。因此,在后續施工中,針對場地土質的工程特性,采用了創新性的三洞五步開挖法施工工藝,取得了良好的實際效果,降低了施工作業中的工程風險。
2 關鍵段安全施工技術與支護
隧道安全快速施工的前提是保證其緊鄰圍巖的穩定,而圍巖的失穩破壞往往是由于圍巖應力和變形調整導致的結果,堅硬圍巖由于強度高、變形小、穩定性好,對施工的影響小,因此在堅硬圍巖隧道施工中更多考慮的是如何方便施工、如何高效的發揮機械的效能,在臺階高度、長度的選取等決策中主要考慮的是方便開挖、出渣和支護[1]。膨脹土隧道, 特別是地下水發育地區或季節性降水量較大區域的膨脹土隧道,應盡可能早的進行仰拱施工,使隧道襯砌盡早形成環向受力。隧道襯砌環向受力的形成是膨脹土隧道施工安全的重要保證[2-3]。而膨脹土圍巖由于節理密集、增濕脹縮變形大、遇水崩解、穩定性差,開挖過程極易出現塌方等失穩現象,要實現膨脹土圍巖隧道的安全快速施工,則必須更多地考慮施工過程中土體增濕圍巖受力的調整以及圍巖的變形規律,以確保圍巖穩定。因此,根據膨脹土圍巖變形的特征及其場地地質情況,合理選擇開挖分部和開挖進尺,適時安排開挖和支護的各個工序,是膨脹土圍巖隧道安全快速施工的理論基礎。
對于膨脹土隧道的施工,水是隧道產生膨脹病害的主要根源,施工中需加強引排水,及時施做噴錨支護,封閉暴露的圍巖,防止施工用水和水汽侵入巖土體,并切實按設計施做襯砌結構的防排水,防止地下水滲流對隧道結構造成破壞。加強施工用水管理,嚴禁積水浸泡軟化圍巖,造成圍巖失穩。因此,結合場地膨脹土圍巖的理化特性,采用了創新性的三洞五步開挖法施工工藝,輔以大鎖腳、大格柵、大管棚輔以小導管注漿等輔助工法,在隧道施工進洞過程中取得了良好的實際效果。具體施工流程如圖5。
其詳細施工順序為:
(1)上部弧形導坑①部開挖,在拱部超前支護后進行,環向開挖上部弧形導坑,預留核心土,核心土長度宜為3~5米,寬度宜為隧道開挖寬度的1/3~1/2。在拱部150°范圍內施做十環10米長Φ108mm大管棚,并輔以3.5mm的Φ42雙排小導管超前注漿,開挖循環進尺根據初期支護鋼架間距確定,開挖后立即初噴3~5cm混凝土。開挖后及時進行噴、錨、網系統支護,架設鋼架,鋼架縱向連接鋼筋增加一倍,間距為50cm,掛設雙層鋼筋網片,其主筋使用Φ32螺紋鋼,構造筋使用Φ16螺紋鋼,逐榀加設臨時仰拱、豎向支撐及斜向支撐,在鋼架拱腳以上30cm高度處,緊貼鋼架兩側邊沿向下傾角30°打設大鎖腳錨管并與鋼架焊接牢固,復噴混凝土至設計厚度。
(2)開挖核心土②,架設上臺階臨時仰拱I20a鋼架,噴22cm厚C40混凝土。
(3)開挖左側階③:開挖進尺應根據初期支護鋼架間距確定,最大不得超過1.0m,開挖后立即初噴3~5cm混凝土,及時進行噴、錨、網系統支護,接長鋼架,在鋼架拱腳以上30cm高度處,緊貼鋼架兩側邊沿向下傾角30°搭設大鎖腳錨管,鎖腳錨管和鋼架牢固焊接,并架立階豎壁鋼架,復噴混凝土至設計厚度。
(4)開挖左側下臺階④:在滯后左側階2~3m后開挖左側下臺階,開挖進尺應根據初期支護鋼架間距確定,最大不得超過1.0m,開挖后立即初噴3~5cm混凝土,及時進行噴、錨、網系統支護,接長鋼架,在鋼架拱腳以上30cm高度處,緊貼鋼架兩側邊沿按下傾角30°搭設鎖腳錨管,鎖腳錨管和鋼架牢固焊接,并架立下臺階豎壁鋼架及下臺階左半幅臨時仰拱,復噴混凝土至設計厚度。
(5)開挖右側中下臺階⑤⑥:按照開挖左側中、下臺階的方法進行開挖右側中、下臺階,開挖進尺應根據初期支護鋼架間距確定,最大不得超過1.5m,中、下臺階錯開2~3m,開挖后立即初噴3~5cm混凝土,及時進行噴、錨、網系統支護,接長鋼架,在鋼架拱腳以上30cm高度處,緊貼鋼架兩側邊沿向下傾角30°搭設鎖腳錨管,鎖腳錨管和鋼架牢固焊接,并架立下臺階右半幅臨時仰拱鋼架,復噴混凝土至設計厚度。
(6)開挖隧底⑦:每循環開挖進尺長度宜為2~3m,開挖后及時施作仰拱初期支護,并及時施作仰拱。
(7)施工中加大預留沉落量,拱部預留40cm沉落量,邊墻預留30cm沉落量。
通過對革新性三洞五步開挖法與傳統三臺階七步開挖法支護結構與參數改變下量測數據的對比(如圖7),終使膨脹土圍巖體積與應力的反復變化對襯砌結構的連續性破壞降到了最低(如圖6),亦說明了我們所采取的支護參數和創新性施工工藝是科學合理的。
3 安全施工與支護技術要點總結
3.1突出天然含水量的影響
膨脹土遇水膨脹的決定性本質因素是組成膨脹土的特殊的物質成分和結構特征,而水則是直接導致膨脹變形的重要因素。一旦土體增濕膨脹,即當土中原有的含水量與土體膨脹所需的含水量相差愈大時,則遇水后土體膨脹變形愈大,而失水后土體收縮愈小。如此反復,會對襯砌結構的穩定性造成不可預估的影響。
3.2注重基底及二襯的結構強度
針對以往隧道底部出現的超挖、欠挖等造成的不均勻沉降、高速列車運行過快對底部附加應力的增加,以及列車長期運行的振動作用,對膨脹土隧道基底及二襯要提前、及時施做。基底宜采用仰拱結構,噴射厚度要大于拱墻厚度;二次襯砌要減少大跨度混凝土結構造成的收縮裂縫。同時增大初次襯砌與二襯的結構厚度。
3.3調整圍巖預留變形
隧道內的預留變形量是指圍巖荷載引起的下沉量或變形量,也指比設計位置預先提高的量。預留變形量的大小,受地質、開挖方式、支護構造和材質、開挖之后到襯砌之前經過的時間等因素控制,所以宜結合實際情況,采用適合于現場條件的最小預留變形量。隧道總變形以預留變形量控制為主,同時加強肉眼觀測,確保洞內施工安全。
考慮到膨脹土體吸濕后其體積的變化與土體內部吸力的喪失、襯砌結構的受力變化,施工場地的預留變形量不能只是針對鋼支撐做保險計算,在襯砌施工時,為防備模板與襯砌結構的整體下沉或內擠,需要將預留量做適當放大。
3.4強化工序流程銜接
膨脹土隧道施工過程中, 應做好各工序間的有效銜接工作。開挖完成后宜及時組織鋼架、超前支護、鋼筋網、噴射混凝土、系統錨桿、鎖腳錨管施工,避免因膨脹土圍巖暴露時間過長或侵水膨脹而導致變形過大,增加治理的難度與費用。同時,考慮到膨脹土圍巖的變形是隨時間變化的一個過程,膨脹應力是這種變化的根本原因,施工過程宜加強工序的有效銜接,縮短土體增濕膨脹變形破壞所需時間,即要突出體現一個“快”字,規范施工管理,強化流程銜接。
3.5加強圍巖變形監控
監測量測是“新奧法”施工的核心技術之一,尤其是在軟弱圍巖及特殊性土施工地段,通過現場監控量測,監視圍巖變化狀態,了解初期支護受力情況,確保施工安全,同時掌握圍巖變形規律,確認或修改支護設計參數與施工順序,合理安排施工工藝。
結論
本文通過對太興鐵路小河溝膨脹土隧道施工實踐的總結,較詳細的闡述了關鍵段位置附近膨脹土隧道洞口端與洞內的快速施工技術與支護對策,總而言之,膨脹土為我國較特有的土質,工程中有著廣泛的地質災害[5]。隧道工程是目前控制交通路線緊張局面的有效方式,也是國家投資的重點項目。為了保證隧道結構的使用性能,在施工期間需要注意對“關鍵段位置”問題的處理,通過合理的施工技術與快速支護方案來增強隧道的使用性能。
參考文獻:
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[2] 郝中海,李文杰.膨脹土隧道施工技術要點[J].公路交通科技, 2002,19(6):102-104.
在整個城市軌道交通工程施工中,主要包含了車站和區間隧道施工,而這就要求施工企業必須切實掌握其施工技術要點,才能更好地強化工程質量。但是在車站和區間隧道施工中十分復雜,各施工技術要點較多,因而本文主要就城市軌道交通施工中最為重要的施工技術要點進行了簡單的介紹。
1.城市軌道交通施工中的車站施工技術要點
1.1樞紐站施工技術
在對樞紐站進行施工時,主要是掌握換乘樞紐共建技術。這就需要嚴格按照人本原則和換乘便捷的原則,加強對樞紐站的建設施工管理。在實際施工中,主要應結合樞紐站設計確定的施工方案進行施工,并在整個施工中緊密結合實際需要制定針對性的施工技術方案,在確保樞紐站施工質量到位的同時完全滿足其功能的發揮。對施工中出現的個別問題,進行針對性的處理,以保證施工安全進度質量。例如在某城市軌道交通工程的三號線車站的東側墻面由于需要大面積的鑿除,導致其結構整體的剛度被大幅度的降低,因而在實際施工中就需要采取先撐后鑿的技術措施對其進行施工作業,并在鑿除過程中采取化整為零的方式方法,做到隨鑿隨建,才能更好地確保其整體剛度,保證其整體穩定性。而在四號線車站進行開挖時,由于施工控制不當,導致基坑變形,該施工企業又采取化整為零的方式進行基坑開挖,并設置了四道墻壁用于封堵,有效的確保了施工的安全和質量。
1.2蓋挖施工技術
在城市軌道交通工程中,為了更好地解決施工現場和道路交通之間的矛盾,傳統的蓋挖施工技術已經難以滿足實際需要,而如果采取新型的蓋挖施工技術,其施工流程是通過蓋挖進行逆作一體化技術,并建立標準化和模數化的臨時路面體系,從而形成如下圖所示的蓋挖逆作一體化路面體系。
1.3深層地基的加固技術
在深層地基加固過程中,傳統的加固技術已經難以滿足實際需要,因而筆者以下列舉幾種新型的深層地基加固技術。一是雙高壓施工法,其加固深度和直徑最大可以達到50米和2.4米,不僅加固范圍較大,而且單樁能大直徑和大深度的加固土體,因而在諸多工程中得到了廣泛的應用。二是MJS高壓旋噴法,該技術主要是全方位的平衡壓力,進行高壓和旋噴的施工方法[1]。
2.區間隧道施工技術
2.1盾構始發接收施工工藝
該施工工藝包含了諸多流程,例如處理地基、拆除洞門、安裝止水裝置和拼裝負環、掘進盾構和封堵洞門等,且在這些施工環節中均包含了工程質量和安全的影響因素。尤其是在進行盾構隧道施工時,盾構始發接收事故發生率往往高達70%。而究其根源,主要就是因為施工的情況越來越復雜,影響施工安全的因素較多,所以傳統的盾構始發接收施工工藝已經難以滿足實際需要,加強新型技術的應用,這就需要應用上述的雙高壓旋噴和MJS施工技術,并在確定加固范圍的基礎上,緊密結合多種加固工藝的優點,對加固方案進行科學的確定。而在此基礎上,就應對盾構接收流程進行優化,采取多層進洞接收的工藝,才能更好地確保施工效果,在降低滲漏風險的同時確保隧道施工安全[2]。
2.2障礙物正面切削技術
當盾構需要從既有工作井穿越時,就應采取切削技術將障礙清除,但是施工人員必須在穿越盾構前進行地下墻的爆破,并確保其帶來的振動和破裂不會對現有的隧道結構帶來影響,且爆破之后的墻能及時的進行盾構切削,從而及時的將障礙物清除。
2.3盾構穿越技術
在實際施工中,由于某些軌道交通已經建成,而此時新建的隧道工程需要盾構穿越已經運行的軌道交通線路,這就需要應用盾構穿越技術,采取超大直徑的平衡盾構,并采取近距離的方式從運行中的軌道交通線路中穿越。但是為了避免對已經運行的軌道交通線路帶來影響,首先就應切實加強工程監測工作的開展,采取沉降自動檢測系統實時監控已經運行的軌道交通線路;其次就是在穿越區段劃分時,就應嚴格控制穿越時的推進速度,速度一般應控制在每分鐘20毫米左右,以確保整個盾構施工的均衡,從而盡可能的將對周邊土地帶來的擾動和影響降到最低;最后就是控制土體的卸載數量,同時還應進行結構同步施工,才能提高管片的整體強度。
2.4DOT雙圓盾構施工技術
該技術主要是在同一平面上配置雙圓形的刀盤兩個,并與泥土壓平衡盾構機同時施工,且與圓形斷面相切的位置進行連接,設置海鷗型的接頭管片,構筑雙圓形的隧道。采取這一技術能替代傳統的地鐵隧道和地下高速公路等采用的傳統技術,不僅能促進斷面形式的優化,還能將斷面面積減小,實現地下資源利用的最合理化。例如在某城市軌道交通工程中,通過采取這一技術,建筑物的最終變形最大沉降量僅為-4.07 mm,最大隆起量僅為4.63 mm。管線共同溝的最終變形最大沉降量僅為-7.80 mm,最大隆起量僅為0.75 mm。該工程中總結和運用的新技術代表了當前雙圓盾構隧道施工上的最高水平[3]。
3.結語
綜上所述,對城市軌道交通施工方法進行探討具有十分重要的意義。作為新時期背景下的軌道交通施工企業,必須充分意識到施工技術在整個施工安全和質量中的重要性,并在堅持安全的原則下,切實加強現代新型城市軌道交通施工技術的應用,才能更好地提高整個城市軌道交通工程的質量,才能更好地強化和完善城市軌道交通網絡,為人民的出行帶來便利的同時強化自身的核心競爭力。
參考文獻