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1、进洞前防排水系统的完善
进洞前要做好洞口排水系统的必要性:(1)从文明施工和水土保持的角度出发保持洞口施工环境及防止水土流失。(2)从安全的角度出发,防止雨水冲刷及渗水破坏边仰坡土体的稳定性造成的土体坍塌确保施工安全。(3)从确保工程质量角度出发,按照隧道施工技术规范做好洞口排水系统,可以减少土体的不稳定因素,防止后期土体不稳定对明洞衬砌的破坏。主要从以下几个方面做好洞口防排水。
1.1洞顶截水沟
根据地形,提前在开挖线5m以外砌筑洞顶截水沟,并将水引排至自然排水沟或与路基排水系统连接,防止水流入施工范围。
1.2边仰坡土体封闭
按照设计要求采用喷射混凝土对坡面及时封闭,渗水量大时埋入排水管进行引排。
1.3提前做好洞内水外排系统
开挖至洞口时应着手做好洞内水外排方案,如果洞口向外为下坡,可采用道路两侧设置排水沟(或埋设水管)排水;如果洞口向外为上坡,可以在洞口一侧设置集水井采用水泵抽水外排。注意集水井设置安全防护(最好采用井盖封闭),确保安全。
2、隧道防排水施工要点
通过“引、截、排、堵”相结合在初期支护时作好的第一道防排水屏障。开挖前特别是浅埋断作好超前防水措施,在浅埋段可在隧道外部设置地表锚杆,用钢筋网连接并浇筑混凝土使之成为一个整体,这样做既能稳固岩体又起到了阻截外界水入侵浅埋段的作用。为堵截岩缝中的水,在岩体较发育的围岩段可通过设置了超前注浆小导管,超前注浆能够效的稳固岩体和堵截岩缝中的裂隙水入侵洞身。开挖时认真观察围岩的实际渗水情况,对渗水的区域作好详细记录,并制定相应的引、排措施。当涌水较集中时,喷锚前可先设置水管连接到涌水孔处排水,边排水边喷射。喷锚完成后,开挖岩石面与喷射混凝土之间形成排水用的汇水孔,再用一根引水管连接汇水孔处,使围岩涌水、渗漏水通过设置的汇水孔集中流向顺隧道墙身设置的引水管中,引水管留出接头,以便以后补接引水管。初期支护完成后通过引水导管的引导及喷射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水设施。经过这样的处理,使围岩的大部分地下水与侵入水通过排水设施排出洞外。
3、防排水施工
3.1防水层安装与控制
(1)防水层进场时检查。除按必要的工作程序进行取样检查外,还应检查防水板表面是否存在变色、皱纹(厚薄不均)、斑点、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在质量缺陷时,应及时处理。
(2)防水层铺设前对初期支护的检查和处理。防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应头齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。
(3)防水层铺设好后检查和处理。防水层铺挂结束,监理工程师应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。其检查方法有:①用手托起防水板,看防水板铺设是否松紧适度并有富余量。②看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象。③看焊接或粘结宽度(焊接时,搭接宽度为10cm,两侧焊缝宽度应不小于2.5cm;粘结时,搭接宽度为10cm,粘结宽度不小于5cm)是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象。④拱部及拱墙壁露的锚固点(钉子)是否有塑料片覆盖。⑤每铺设20延长米-30延长米,剪开焊缝2处-3处,每处0.5m。看是否有假焊、漏焊现象。⑥进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。
3.2初砌柔性防水和背面排水工程的设置
3.2.1防水层铺设
前对初期支护的检查和处理防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行断面量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。在铺挂前,还应检查衬砌背后的排水设施,如盲沟、引水管和排水暗沟是否相互连接嵌入及接头是否连接密封牢固,盲沟、引水管和排水暗沟是否加设反滤层;严寒地区保温排水设施是否有防潮措施;修筑的深埋渗水沟,回填材料除应满足保温、透水性好的要求外,水沟四周是否有防泥砂渗入且回填密实的材料。
3.2.2防水层铺设好后的检查和处理
防水层铺挂结束,应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查:1)用手托起防水板,看其是否能与喷射混凝土密贴;2)看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象;3)看焊接或粘结宽度是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象;4)进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即进行修补或返工处理。
3.2.3止水带安装与控制防水
混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的,对于施工缝的防排水处理,在复合式衬砌中,一般采用塑料止水带或橡胶止水带。在浇筑二次衬砌混凝土前,可用钢丝刷将上层混凝土刷毛,或在衬砌混凝土浇筑完后4 h-12 h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净,并检查止水带接头是否完好,止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破,止水带是否发生偏移。如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水功能。检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目,做好详细检查记录,如存在问题时,应立即进行修补或返工处理。
4、结语
根据施工经验要做好隧道防排水,必须从隧道施工过程的每一道工序做起,超前小导管预注浆、初期支护、排水盲管和防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的一点疏忽可能造成渗漏水隐患。因此,每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能使隧道防排水工程质量有保证。
参考文献:
[1]黄成光.公路隧道施工[M].北京:人民交通出版社,2001.
关键词:隧道施工;防排水;止水带;控制
Abstract: through the elaboration highway tunnel design code for the relevant provisions of the waterproof and drainage, summarized from several aspects the highway tunnel waterproof and drainage construction control points, so as to ensure that the quality of waterproof and drainage engineering, eliminate fundamentally the tunnel damages and extend tunnel life.
Keywords: tunnel construction; Waterproof and drainage; Water stops; control
中图分类号:U459.2 文献标识码:A 文章编号:
1进洞前防排水系统的完善
进洞前要做好洞口排水系统的必要性:(1)从文明施工和水土保持的角度出发保持洞口施工环境及防止水土流失。(2)从安全的角度出发,防止雨水冲刷及渗水破坏边仰坡土体的稳定性造成的土体坍塌确保施工安全。(3)从确保工程质量角度出发,按照隧道施工技术规范做好洞口排水系统,可以减少土体的不稳定因素,防止后期土体不稳定对明洞衬砌的破坏。主要从以下几个方面做好洞口防排水。
1.1洞顶截水沟
根据地形,提前在开挖线5m以外砌筑洞顶截水沟,并将水引排至自然排水沟或与路基排水系统连接,防止水流入施工范围。
1.2边仰坡土体封闭
按照设计要求采用喷射混凝土对坡面及时封闭,渗水量大时埋入排水管进行引排。
1.3提前做好洞内水外排系统
开挖至洞口时应着手做好洞内水外排方案,如果洞口向外为下坡,可采用道路两侧设置排水沟(或埋设水管)排水;如果洞口向外为上坡,可以在洞口一侧设置集水井采用水泵抽水外排。注意集水井设置安全防护(最好采用井盖封闭),确保安全。
2隧道防排水施工要点
通过“引、截、排、堵”相结合在初期支护时作好的第一道防排水屏障。开挖前特别是浅埋断作好超前防水措施,在浅埋段可在隧道外部设置地表锚杆,用钢筋网连接并浇筑混凝土使之成为一个整体,这样做既能稳固岩体又起到了阻截外界水入侵浅埋段的作用。为堵截岩缝中的水,在岩体较发育的围岩段可通过设置了超前注浆小导管,超前注浆能够效的稳固岩体和堵截岩缝中的裂隙水入侵洞身。开挖时认真观察围岩的实际渗水情况,对渗水的区域作好详细记录,并制定相应的引、排措施。当涌水较集中时,喷锚前可先设置水管连接到涌水孔处排水,边排水边喷射。初期支护完成后通过引水导管的引导及喷射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水设施。经过这样的处理,使围岩的大部分地下水与侵入水通过排水设施排出洞外。
3防排水施工
3.1防水层安装与控制
(1)防水层进场时检查。除按必要的工作程序进行取样检查外,还应检查防水板表面是否存在变色、皱纹(厚薄不均)、斑点、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在质量缺陷时,应及时处理。
(2)防水层铺设前对初期支护的检查和处理。防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应头齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。
(3)防水层铺设好后检查和处理。防水层铺挂结束,监理工程师应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。检查方法有:①用手托起防水板,看防水板铺设是否松紧适度并有富余量。②看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象。③看焊接或粘结宽度(焊接时,搭接宽度为10cm,两侧焊缝宽度应不小于2.5cm;粘结时,搭接宽度为10cm,粘结宽度不小于5cm)是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象。④拱部及拱墙壁露的锚固点(钉子)是否有塑料片覆盖。⑤每铺设20延长米-30延长米,剪开焊缝2处-3处,每处0.5m。看是否有假焊、漏焊现象。⑥进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。
3.2初砌柔性防水和背面排水工程的设置
3.2.1防水层铺设
前对初期支护的检查和处理防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行断面量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。在铺挂前,还应检查衬砌背后的排水设施,如盲沟、引水管和排水暗沟是否相互连接嵌入及接头是否连接密封牢固,盲沟、引水管和排水暗沟是否加设反滤层。
3.2.2防水层铺设好后的检查和处理
防水层铺挂结束,应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查:1)用手托起防水板,看其是否能与喷射混凝土密贴;2)看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象;3)看焊接或粘结宽度是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象;4)进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即进行修补或返工处理。
3.2.3止水带安装与控制防水
混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的,对于施工缝的防排水处理,在复合式衬砌中,一般采用塑料止水带或橡胶止水带。在浇筑二次衬砌混凝土前,可用钢丝刷将上层混凝土刷毛,或在衬砌混凝土浇筑完后4 h-12 h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净,并检查止水带接头是否完好,止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破,止水带是否发生偏移。如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水功能。做好详细检查记录,如存在问题时,应立即进行修补或返工处理。
4结语
根据施工经验要做好隧道防排水,必须从隧道施工过程的每一道工序做起,超前小导管预注浆、初期支护、排水盲管和防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的一点疏忽可能造成渗漏水隐患。因此,每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能使隧道防排水工程质量有保证。
参考文献:
[1]黄成光.公路隧道施工[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]段升坪.三线大跨溪涌隧道防排水施工技术[J].隧道建设,2003,(4)
【关键词】公路隧道施工监理要点
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:
隧道是人类利用地下空间的一种形式。在土地资源减少和人口增长的双重压力下,大力开发和利用地下空间成为人类发展的必然选择和重要出路。我国是个多山的国家,山地、丘陵和高原等山区面积约占全国面积的2 /3。“逢山开道,遇水架桥”,在铁路、公路建设中,需要建造大量隧道,以克服平面或高程的障碍,提高线路标准,增强运输能力,降低运营成本。而且近几年,随着交通需求量的急剧增加,高速公路及铁路隧道的建设规模也越来越大,出现了大量大段面和特大断面交通隧道。我国已成为世界上隧道和地下工程最多、最复杂、发展最快的国家。因此,有必要在施工技术和监理控制方面进入深入的探讨,以便为今后的隧道建设提供参考,保证施工的顺利进行。
隧道施工的特点
隐蔽性大,受力有别于地面工程
隧道竣工后,只能见其外观,而内部围岩的超欠挖,空洞,初期支护的喷砼、锚杆、钢格栅、钢拱架、防排水的环向水管、防水板、中心水管、二衬厚度等质量问题全部被隐蔽。其各个部位受力不同于地面工程。因此,隧道工程的质量其本质就是“内实”,也就是说,要把隐蔽工程的质量做到实处,不留后患。
工序复杂
在有限的空间内要完成钻孔、装药、爆破、出渣; 初期支护的喷砼、钢拱架安装,锚杆施作( 钻孔,安设锚杆) ,超前支护;防排水的环向水管安设。中心水管的开挖、安设,防水板悬挂、边沟施作,二衬的钢筋绑扎、矮边墙施作……等工序交叉作业并造成工序之间的相互制约。
工序的循环性
从开挖: 钻眼- 装药- 爆破- 通风- 出渣; 初期支护: 初喷砼- 钻锚杆孔- 安设锚杆- 复喷砼; 二衬台车定位- 浇筑砼……各工序的周而复始的施工,形成了隧道施工的循环性。
地质条件的影响
山岭隧道施工过程中,都是受到地质条件的约束,经常遇到褶皱、断层、节理等地质构造现象。此外浅埋偏压,地下水,岩溶,断层、节理等都是影响岩体稳定的重要因素,也是评价隧道围岩类别的主要依据;而且相当多的不良地质,施工中的地质灾害的发生均与地质构造密切相关。
公路隧道施工监理要点
质量监理
前期隧道洞身和辅助洞室开挖时,要严格审批钻爆方案及安全措施,亲自复核施工放样测量资料。对于有瓦斯的隧道,还要重点关注上岗人员资质及安全培训考核、施工通风设计及瓦斯监控手段和方案等。
开挖过程中,要重点抽查开挖断面的中线、高程测量以及超欠挖记录,确保隧道净轮廓。检查开挖施工记录和开挖面地质素描;加强巡视检查,督促施工单位开挖后及时支护;检查光面爆破炮眼痕迹保存率、边墙基础高程、隧底轮廓; 对边墙基础、仰拱及隧底进行隐蔽工程检查,基底内应无积水虚渣,断面规整;对隧底初支按设计及有关规定进行检查验收。
对初期支护的质量要作为确保安全、确保质量的一个极其关键的环节,据有关部门统计,隧道坍塌的原因,60% 以上都是因为初期支护不实所致。要审批支护施工方案,重点是对Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级软弱围岩地段的支护加强措施与安全措施; 对钢拱架( 格栅钢拱架、型钢钢拱架) 要注重首榀钢架的试拼,确保符合设计要求,检查钢架安装位置、接头连接、纵向拉杆及立柱埋入底板深度; 要抽查钢架安装偏差,钢架安装允许偏差: 间距为± 5cm,垂直度为± 2°,保护层严格按设计施工;对喷射混凝土要检查控制喷层厚度标志埋设数量、标定长度及安装质量,施工中要严格控制确保与围岩密贴,坚决不允许挂模施工,围岩后存在空洞; 检查钢筋网片铺设质量及搭接长度,搭接长度应为1 ~ 2 个网格。
防水和排水方面,要审批施工单位防水和排水施工方案,重点检查排水沟的断面尺寸,确保其宽度和深度不小于设计值,水沟靠道床侧墙体应每隔100 ~ 300cm,预留孔径4 ~ 10cm 的泄水孔,在电缆槽底面紧靠水沟侧,在水沟边墙上预留泄水槽;要检查止水带、止水条,防水板及土工布,涂料防水层所用材料,注浆材料,盲管( 沟) 材料等原材料产品合格证、试验报告,对实物观察检查并见证外委取样检测;对洞外、洞口防排水纵横向排水沟,检查井也要重点关注,确保排水畅通。
2、进度监理
高速公路隧道施工空间较大,易于采用机械化施工,对工程进度采取主动、动态的监理控制方法,在保证投资、质量和安全的前提下,实现施工合同约定的工期目标。
项目监理部监督工程进度主要方法有:跟踪检查施工进展实际情况;要求承包单位按期书面报告实际完成工程进度;定期召开施工进度协调会,分析研究施工中影响工程进度的各种因素,检查中如发现实际进度偏离计划进度,签发监理通知要求承包单位及时采取措施,使其在合理的状态下进行施工;要求承包单位及时报分阶段工、料、机动态表、计划进度表、实际进度表,很好地实现了工期目标。
关键施工技术的监理
(1)反偏压挡墙施工的监理
①为保证施工质量和安全施工,并实现隧道的稳步掘进,要求施工单位分段进行反偏压挡墙施工,基础开挖做到“随挖随支”,保证基坑开挖后边坡的稳定。②监理基坑内支护锚杆施工预留长度,按照设计要求与基础混凝土紧紧相连并且与基坑岩体形成统一受力体。③按照设计使挡墙基础与隧道型钢混凝土护拱连接,使间距符合要求并与护拱牢牢嵌入基础中。④监督检查型钢钢板双面是否满焊,连接壁厚不小于12 mm,且工字钢接头在同一截面上不得超过50%。⑤施工过程观测边坡位移,根据收敛情况,动态进行支护施工的监理。
(2)大管棚加小导管注浆预加固的监理
①长管棚、小导管施工,测量定位、施钻准确,控制好导向是关键。②预注浆加固,注浆采用水泥浆液,水灰比1:( 0.5 ~1.0) ,注浆压力控制在0.6 MPa ~ 1.0 MPa。③预加固顺序自上而下,由外向内,监督注浆过程是否有浆液通过裂隙外泄,如有应采取封堵措施。④注浆效果的监理:预加固完成后,在地表上打设检查孔,看对检查孔是否注浆,根据注浆的数量、注浆压力来综合判断注浆效果。
施工安全监理
开挖环节,要注意对钻眼人员进行严格的班前安全教育,并首先检查工作面是否处于安全状态,如支护、顶板及两帮是否牢固,如有松动的岩石应即加以支护或清除。对风钻及电钻,要按规定全面检查,不合要求者立即修理或更换。使用带支架的风钻钻眼时,必须将支架安置稳妥。站在碴堆上钻眼时,应注意石碴的稳定,防止操作中坍滑伤人。洞内爆破作业,必须统一指挥。进行爆破时,所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的地点,其安全距离为:独头坑道内不小于200m、相邻的上下坑道内不少于100m、双线上半断面开挖时不少于400m。
支护环节,宜用小型机具进行吊装;发现已锚区段的围岩有较大变形或锚杆失效时,应立即在该区段增设加强锚杆,其长度不小于原锚杆长度的1. 5 倍;当喷射砼尚未达到一定强度即趋失稳的围岩,或喷锚后变形量超过设计容许值以及发生突变的围岩,宜用钢架支撑进行支护;对开挖后自稳程度很差的围岩,应采用超前锚杆和挂网喷砼的办法进行临时支护;当发现量测数据有突变或异变时,应于量测后一小时内通知现场负责人,并立即采取应急措施或通知施工人员暂时撤离危险地段待避。
总结
新的施工方法,使隧道更加安全、舒适、美观地服务于人类,这也将对施工监理的水平提出了更高的要求。现场施工质量的好坏与监理工程师是否规范、严格监理密不可分,监理工作是建设单位建设管理在现场的具体实施,是建设单位现场管理工作的延伸,必须充分发挥监理单位在工程建设主体中的重要作用,才能保证建设工程质量管理的有序可控。
参考文献
[1] 杨雨达。公路隧道施工要点的掌握与控制[J]. 科技信息. 2009(10)
关键词:隧道工程;盾构施工;掘进技术要点
中图分类号:U45文献标识码: A
前言:盾构是隧道工程施工的专用技术方法,由于掘进开挖面和盾壳土压力的不均衡、隧道线形变化、复合地层软硬不均等方面的影响,盾构的实际推进轴线无法与理论轴线保持一致,结合形象盾构掘进的因素,主要分析了盾构施工的掘进技术要点。
一、影响盾构掘进的因素
(一)地质水文
盾构掘进施工中受到不同地层物理性质的制约及影响,如果切口环出现强度变化较大的地层,松软地层侧的千斤顶推力未及时调整,盾构就会呈现出向松软地层陷入的趋势;地下水含量丰富时,易造成土体松软,盾构往往偏向松软地层或地下水丰富的一侧。
(二)设计线路
为了设计线路的优化,隧道工程常常会出现线路转弯半径小、坡度变化大的情况,这样就增加了施工难度,盾构在施工过程中易于出现偏差过大的现象。
(三)操作手
盾构操作手是最先了解盾构姿态和走势的人,其操作水平和经验直接影响盾构姿态的好坏,这就要求操作手必须要时刻注意盾构姿态走势。
(四)土压
土压是根据覆土厚度、土体内摩擦角及容重来设定的,一般在纠偏时,土压力的设定值比较大,这有助于土体对机头的反作用力将机头托起或横移。
(五)始发
盾构始发时,始发基座的水平、高程位置及牢固稳定等情况决定了盾构始发阶段的盾构姿态,曲线始发时更为重要。
(六)推进速度
盾构推进速度过快时,姿态不易控制,调整姿态时,推进速度应控制在20mm/min以内,施工中途停止时,若遇上地层比较松软,易造成盾构偏移,也将影响盾构掘进姿态。
(七)刀盘正反转
盾构刀盘的正反转不均匀会导致盾构滚动角过大,同时会带动管片旋转影响管片的拼装质量。
(八)管片
盾构在曲线上掘进时,通过使用楔形管片调整相临管环之间的转角可以拟合出一条光滑曲线,尽量使其与盾构掘进半径相同,保证必要的盾尾间隙量,否则管片与盾尾相制约增大摩擦阻力,不利于盾构姿态的控制。
(九)注浆
注浆包括同步注浆和二次注浆,同步注浆是盾构掘进时同步进行的注浆施工,二次注浆是管片拼装完成后的注浆施工。在注浆施工过程中,控制合适的注浆压力,对盾构管片稳定有一定作用,从而有利于盾构姿态的调整。
(十)测量误差
测量过程中,由于管片的位移、人的操作及环境影响等问题易引起测量误差,主要是控制点误差、设备系统误差和测量环境引起的误差,施工人员应时刻结合测量数据进行分析判定。
二、盾构掘进施工流程
(一)盾构初始掘进
盾构初期掘进必须完成的准备工作有:洞门范围内的车站围护结构墙已被凿除;洞门橡胶密封圈安装到位;反力架安装到位;临时管片准备就绪;渣土运输准备工作就绪;盾构已准确定位;地面监测点已布设完毕并获得初始成果;盾尾密封刷已涂满密封油脂。
(二)盾构正常推进
1、准备
在完成初始掘进及试验长度段,根据试验回馈参数,将对始发设备进行调整,为其后的正常掘进准备条件,调整工作包括:拆除临时管片、始发托架和反力架;移动后续台车;在车站内铺设双线轨道;其它各种管线的延伸和连接。
2、掘进
盾构掘进由操作司机在中央控制室内进行,由工地技术人员经计算初设正面土压力值。土压力值根据隧道埋深、土层性质和地面超载计算。设定值约为计算值的1.05~1.1 倍。开始施工时,在盾构机的正面及盾构体的上下方设置土、水压传感器监控平衡系统。打开出渣闸门,依次开出渣管道机械,螺旋机和大刀盘,推进千斤顶,调整好各千斤顶工作油压。此时大刀盘切削土体,盾构前进。
3、出渣 、进料运输
进入正常掘进后,出渣、进料的运输将直接影响着掘进的速度。采用泥水平衡盾构,出渣及进料都采用管道运输,必须保证管道的畅通及配套设备的正常运转,同时要保证相关配件的贮备齐全。隧道的掘进中,同步注浆的浆液拌制泵送均在工作井地面上,浆液的输送采用管道泵送,在掘进的过程中,每前进40m 左右接一次输送管,始终保证注浆工作顺序进行。
4、测量、掘进中的方向控制和纠偏
以业主给定的坐标点,每个区间组成地面坐标和基准点建立独立控制网,根据平面控制网点投影到工作井下,尽可能利用盾构工作井或车站度,设较远二个精度高的控制点,再向隧道内引设导线点。导线点设于隧道中的吊蓝上,高程控制点传递至隧道内,隧道上部吊蓝每隔30~60m 设置一个。根据导线点来测量盾构机及隧道衬砌与设计轴线相对偏差。
5、注浆
盾构机掘进过程中形成的管片与土体之间的空隙将采用浆液回填,浆液是通过设在后续台车上的注浆泵,经由盾构机尾部的四个注浆孔注入空隙的,注浆与掘进保持同步,更好地防止地面沉降并在管片周围形成稳定的防水层和保护层。
6、防水施工
管片上的弹性密封垫要粘贴牢固,并且材料的种类和位置符合设计要求,尤其要注意管片角部的材料粘接要闭合牢固。在管片吊运过程中要避免触碰密封垫,发现脱落时要及时粘贴上去,在管片安装前,要安排一道检查程序。盾构机操作要均衡(尤其在转弯处)。避免盾构机方向变化中角度较大导致管片出现较大的错台,从而影响密封垫搭接和密贴。要及时对管片背后的孔隙进行回填注浆,出现接缝渗水时要及时进行二次注浆。在紧固管片螺栓时,要确认止水垫圈的完好性。
三、地铁隧道盾构掘进技术及要点
(一)盾构的初始掘进阶段
盾构的初始掘进是地铁隧道工程施工的关键环节,并且伴随隧道埋深、尺寸的加大以及周围施工环境的日趋严峻,对于盾构工程始发和初始掘进的技术的要求也越来越高,通常需要结合实际情况采用多种技术措施保证开挖面地层的自稳性,利用土墙和水泥加固土墙作为构筑物防止开挖面崩塌在不良地质路段必须对地基进行改良确保开挖面稳定后再进行施工。为确保施工可靠和安全在洞口初始掘进后濡对初始掘进段开挖面加压并采用水泥浆封闭隧道壁使隧道洞口尽早稳定。在具体施工程施工中,为减少盾构推进阻力胎发前需在基座轨道上涂抹油膏并在刀头和密封装置上涂抹油脂 减少刀盘上刀头对洞门的破坏。此外还需严格控制始发基座导轨的标高、间距及中心轴线,防止盾构旋转、上飘并通过加强监测来及时调整盾构掘进参数保证盾构的掘进姿态。在盾构初始掘进阶段需要通过试验段掘进获得盾构掘进 的各项参数并通过地表隆陷、地层位移规律的监控量测来对盾构掘 进参数进行调整。
(二)盾构正常推进阶段
依据盾构始发及初始掘进阶段确定的盾构掘进各项参数,盾构机就可以进入正常掘进阶段。为使盾构机获得理想的掘进效果在保证刀盘与刀具的适应性、碴土 的流动性和止水性的基础上还需根据线路沿线的不同地质条件选择不同的掘进模式 通常有土压平衡模式、半敞开式和敞开式掘进三种 掘进模式。当盾构通过不同的地层时应及时改变盾构的掘进工况并合理设置各种参数,以保证盾构机能够适应地层的变化要求在保证土体结构稳定的同时提高掘进施工效率。在具体工程施工中必须在施工前采用钻探设备对沿线地质情况和土层变化进行测试,以方便盾构机及时调整掘进模式 并保证盾构机在切换到不同地层掘进模式时有以上的工况过渡段。此外还需对螺旋输送机的排土速度、盾构机的掘进姿态及地基变形情况进行检测确保地铁隧道盾构掘进施工的顺利进行。在坡度段施工时,还应严格控制开挖土量、注浆材料的稳 定性、隧道 内排水情况等,并在上坡时加大盾构千斤顶推力和稳固后方台车。
(三)盾构到达掘进阶段
盾构机到达掘进是完成正常掘进后接近到达端头竖并时改变掘进姿态,在采取多种保护地铁隧道土体稳定措施后,胺所定路线将盾构机推进竖并的过程。通常 盾构到达掘进施工可以采用盾构机到达后拆除档土墙再推进和盾构机到达前拆除档土墙再到达两种方法,前者具有工种少、施工性好的优点艘广泛用于地层稳定性好的中小断面盾构工程中而盾构机到达前拆除档土墙再到达的方法需要对地基进行高强度的改良加固河以提高洞口防渗性和防止地基坍塌,有利于地层稳定主要用于大断面盾构工程中。在具体工程施工中,为确保盾构机能够准确到达端头竖并,需在离端头和时采用自动导向与人工测量相结合的方法及时调整盾构姿态和纠偏,并逐渐降低掘进速度、减少掘进推力胆此过程中由于盾构推力的减少会造成管片反力的降低使得管片的接缝出容易产生漏水现象濡在每环管片安装四个固定板。
结语:在日益繁忙的城市交通中,地铁建设大大的缓解了城市交通压力。在地铁施工中,而盾构施工技术由于其安全、高效也成为了地铁施工的主要施工工法。但在大多数的盾构施工中,由于各地的地质及水文条件不同导致隧道盾构施工中往往出现质量事故,因此就要求工程技术人员必须严格按照施工掘进的技术要点控制盾构机的掘进状态,结合上述方法,希望能够有效解决盾构施工掘进施工的部分问题。
参考文献
[1]刘伟立.隧道盾构推进段施工的难点和对策分析[J].城市建筑,2014,(2).
关键词:黄土隧道;施工要点;技术控制
中图分类号:U45 文献标识码: A
一、施工方案的确定
黄土隧道施工一般多采用三台阶预留核心土七步开挖工法,上台阶采用预留核心土开挖初期支护紧跟,阶左右侧依次开挖支护,下台阶左右侧与阶错开依次开挖支护,仰拱紧跟下台阶施工,防排水、二次衬砌及时跟紧。
二、黄土隧道施工要点技术控制
1、洞口工程及防护排水工程施工
1.1减少对洞口山体挖方,及时做好坡面临时防护
在开挖边仰坡前先施工截排水沟,截水沟距仰坡坡口的距离一般5m~10m,截水沟采用C25钢筋混凝土。为防止泥沙淤积,截水沟沟底纵坡不宜小于3‰,根据地形与冲沟相接。
1.2在进洞前做好洞口防护排水,按设计要求进行边坡、仰坡放线,自上而下逐段开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖;清除洞口上方有可能滑塌的表土,灌木及山坡危石等;开挖中应随时检查边仰坡,如有滑动,开裂等现象,应适当放缓坡度,保证边仰坡的稳定和施工安全;水沟位置根据现场地形确定,水沟流向顺山势由高向低,引流至路基排水系统。
2、套拱、超前支护施工
2.1套拱施工
(1)采用C20混凝土套拱作为长管棚的导向墙,套拱在明洞外廓线以外施作,套拱必须落在稳定的基础上。导向管支撑稳固后,进行模板安装、混凝土的浇筑。
(2)孔口管位置及角度应设置准确。
2.2超前大管棚施工
每循环管棚施工前,应开挖管棚工作室,管棚施工前,在长管棚设计位置安放至少三榀工字钢组拼的管棚导向拱架,导向拱架内设置孔口管作为长管棚的导向管。
3、洞身开挖
3.1开挖要求
洞身开挖采用三台阶预留核心土七步开挖工法施工。
(1)施工时及时采用物探技术对围岩地质情况进行超前探测,坚持“喷锚紧跟、监控量测、及时反馈和修正”的原则。积极应用隧道施工的新技术、新工艺,机械设备配套施工,形成开挖、出碴、喷锚支护与混凝土衬砌相配合的流水作业。坚持“短进尺、弱扰动、强支护、勤量测、紧衬砌、快封闭”的原则。
(2)开挖过程中不允许欠挖,超挖不得大于10cm。
(3)同一台阶两侧开挖必须错开2m以上,杜绝同一台阶开挖时两侧拱脚同时悬空。
(4)严格控制各个台阶的循环进尺,三台阶施工台阶长度应控制在5m以内。
(5)围岩监控量测点应布置在两榀拱架之间,不得焊接在拱架上,并伸入围岩30cm。
3.2超前支护
采用小导管作为超前支护。小导管安设首先采用风动凿岩机钻孔。把小导管插入孔内,带好丝扣保护帽,专用顶头顶入到要求的深度,使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧。然后再用CS胶泥填充孔口。注浆管的外露长度为30cm。以便连接孔口阀门和管路。顶管时注意保护钢管尾部不被损坏,以便与高压注浆管连接。小导管安设完成后对开挖工作面进行喷射混凝土封闭。
3.3三台阶预留核心土七步开挖工法施工工序
三台阶预留核心土七步开挖工法施工工序见下图1
注:1―上台阶开挖支护;2―阶左侧开挖支护;3―阶右侧开挖支护;4―下台阶左侧开挖支护;5―阶右侧开挖支护;6-1、6-2、6-3―上、中、下台阶核心土开挖;7―仰拱开挖张支护
图1三台阶预留核心土七步开挖工法施工工序图
4、初期支护
初期支护采用黄土五级加强复合式衬砌,即Φ22砂浆锚杆+φ8钢筋网+Ⅰ25a型钢钢架+35cm厚C25喷射混凝土。在断面开挖完成,尺寸检查合格后及时进行初期支护。
4.1喷射混凝土施工工艺
(1)喷射混凝土材料进场必须进行检验,应根据现场实际情况,优先采用湿喷工艺,由喷射机械手施工。采用湿喷工艺可以减小回弹量及粉尘,减少环境污染。某些特定条件下采用干喷工艺时,均应符合相关规定要求。喷射作业应连续进行。
(2)喷射前首先要对岩面进行修整,清除松动岩块,对个别欠挖凸出部分进行凿除、对个别超挖部分用C25喷射混凝土补平;用高压水将岩面冲洗干净,对遇水易潮解的岩层,则用高压风清扫岩面;检查喷射机工作是否正常;要进行喷射试验,一切正常后可进行混凝土喷射工作。
(3)为保证喷射混凝土的厚度和质量,喷射混凝土分两次完成,即初喷和复喷。初喷在刷帮、找顶后进行,喷射混凝土厚度4cm,及早快速封闭围岩,开挖后由人工在碴堆上喷护。复喷是在初喷混凝土层及加固后的围岩保护下,完成立拱架、挂网、锚杆工序的作业后进行的。
(4)喷射混凝土的要求:a.初期支护表面应平整,无空鼓,裂缝,蜂窝麻面等不良现象。b.平均厚度大于设计厚度;检查点数的80%及以上大于设计厚度。c.喷射混凝土终凝2h后,应喷水进行养护,时间不得少于14d,气温低于5℃时不得进行喷水养护。d.喷射混凝土应分段、分片、分层进行,由下向上,从无水、少水向有水、多水地段集中,多水处安放导管将水排出。施喷时喷头与受喷面基本垂直,距离保持1.5m~2.0m。设钢架时,钢架与岩面之间的间隙用喷射混凝土充填密实,喷射顺序先下后上对称进行,先喷钢架与围岩之间空隙,后喷钢架之间空隙,钢架应被喷射混凝土所覆盖,保护层不得小于4cm。
4.2锚杆施工工艺
锚杆施工应在初喷混凝土后进行,以保证锚杆垫板有较平整的基面,锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。
4.3钢筋网施工工艺
钢筋网需要调直除锈,按规定长度下料,加工成方格网片,纵横钢筋连接采用焊接。钢筋网一般在初喷混凝土、锚杆完工之后安设,施工时运至工作面进行敷设,网片要紧贴初喷面,混凝土保护层厚度必须满足设计要求。网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。
4.4钢拱架施工工艺
(1)钢拱架加工: 钢架应在加工场内集中加工,利用型钢冷弯加工、连接钢板焊接成型,单元间用螺栓连接,接头处应严格按照钢结构的有关规定进行,出场使用前需进行试拼装。
(2)钢架安装:a.先准确测量中线、水平点及里程;b.钢架的安装应在初喷4cm混凝土后进行,将钢架架设在坚实的基础上;钢架间用连接钢筋连接内外交错布置;c.打设锁脚锚杆,钢架与锚杆钢筋网焊接牢固,钢架与初喷层的间隙用喷射混凝土回填密实;d.钢架安装一定要符合设计要求。
(3)钢架施工要求:a.钢架拱脚应安放在牢固的基础上。b.钢架应尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固,钢架间用连接钢筋焊接牢固。c.钢架不得入侵二次衬砌断面。d.喷射混凝土应将钢架与围岩间间隙填充密实。
5、仰拱施工
采用曲墙带仰拱结构形式,仰拱由仰拱铺底、仰拱衬砌、仰拱填充组成,各部仰拱应分开施作保持与掌子面35m以内安全步距。
5.1仰拱铺底施工
施工前,应将隧底虚渣、杂物、泥浆、积水等清除干净,并用高压风将隧底吹干净,超挖部分应采用同级混凝土回填。
5.2仰拱衬砌施工
仰拱浇筑应采用栈桥等架空设施,以保证作业空间和新浇筑混凝土结构不受损坏,且应整体浇筑、一次成型。
5.3仰拱填充
仰拱和仰拱填充分开浇筑,采用浮放模板,可在仰拱混凝土达到一定强度后拆除浮放模板继续施工填充混凝土。
6、防排水施工
6.1防水板施工要超前衬砌1~2组衬砌台车,错开施工缝1m~2m,一方面便于与下一循环的防水板相接,另一方面有利于防止混凝土施工缝渗漏水。
6.2环向排水盲管纵向设置间距应符合设计要求,纵向排水管安装坡度应符合设计要求。
6.3环向施工缝防水采用中埋式橡胶止水带+背贴式止水带;纵向水平施工缝防水采用中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水条。
6.4变形缝在软弱围岩分界处、断面变化处、明暗分界处设置,宽2cm,防水措施采用中埋式橡胶止水带+遇水膨胀橡胶止水条+聚硫橡胶填缝。
6.5分别在衬砌拱顶和两边拱肩设置注浆管。
结束语
黄土隧道施工单位要严格把控施工中的重点技术,加强施工的安全管理,提高施工质量,保证施工项目完工之后能够发挥良好的通行作用。
参考文献
[1]尤英.公路黄土隧道施工技术[J].甘肃科技.2009,25(05)