時間:2022-11-20 22:54:17
序論:在您撰寫隧道施工論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
洞口施工原則及所采取的措施
(1)隧道洞口施工必須堅持18字方針(2)必須堅持采用弱爆破或人工、機械等開挖的方式,減少對圍巖的擾動。保護圍巖的完整,充分利用圍巖的自承能力。(3)洞口施工前應做好各項施工輔助措施:做好洞口修建前的地形、地質條件調查,提前采取措施應對不良地質災害;提前做好防排水系統,尤其是含水量大的地區以及雨季施工的時候;盡量少開挖邊仰坡土石方保護好既有的植被,生態環境;提前編制進洞專項施工技術方案。(4)要高度重視洞口超前支護和超前預加固處理措施:超前支護主要包括管棚加固法、超前小導管加固法、超前錨桿法、掌子面噴射混凝土封閉法、抗滑樁等;超前預加固中主要指的是超前預注漿,包括地表注漿和洞內超前鉆孔注漿。
進洞前施工準備工作
(1)清表和清除危石:進洞施工前應將洞頂地表范圍植被清除,特別是清除洞口上方有可能滑塌的表土、灌木及山坡的危石。(2)做好截水溝施工:部分洞口地表地勢較平緩,大部分又處于溝谷,雨水經常匯集洞口,故進洞前應認真施作截水溝,以及時截除地表水。盡早完成洞口排水系統。(3)按照設計要求進行邊坡、仰坡的放線刷坡,自上而下的開挖,不得掏底開挖或上下重疊開挖。開挖中對地層動態應進行監控量測。(4)盡早施工洞門端墻,防止邊仰坡滑塌,避免落石對施工人員和機械傷害,損壞,確保施工機械、人員的安全。(5)地表加固:根據洞口地表表層巖石風化破碎情況,為了確保隧道進洞施工安全,在進洞施工前,應采取如下措施進行地表加固。
單向進洞法
以往僅對技術和管理進行了研究,監測類別、內容和要素內容也單一,形成的監控技術體系不夠完善,監控系統無法將地質超前預報、監控量測及預警、毒害氣體監測、水文監測等技術手段與施工人員管理、安全防護設施管理等手段進行實時、有效的關聯,不能真正達到保障安全、優化設計、指導施工、減少災害后人員財產損失的真正目的,也無法實現真正意義上的隧道施工安全遠程智能監控。本文基于以上分析及目的,經公路隧道施工與監控現場調研和分析,并結合公路隧道設計施工技術規范要求[7-8],將隧道監控內容及要素列出,見表1。
監控系統實施流程
隧道施工安全遠程監控系統除需要建立并完善監控內容和要素,還應該建立完善的系統實施工作流程。監測信息的管理、預警、處治流程既是決定能否對不良地質災害、異常圍巖變形與結構荷載、異常施工環境信息等預警信息及時響應,確保施工安全監控預警信息得到及時、妥善處理的前提,也是施工安全監控系統起到應有作用的基礎,所以明確隧道施工安全智能遠程監控管理實施流程非常必要。根據我國公路隧道施工監控技術現狀、管理要求及相關技術規范和標準,提出監控系統的工作內容及對應的工作流程,如圖1所示。
監控系統討論
隧道施工安全遠程智能監測設備的研發涉及到掌子面數字化監控與重建、監控指標的智能化預警方法、系統的模塊設計、硬件功能的設計與規劃、監控信息指標體系、傳感器類型、傳輸技術、設置位置等技術方案的規劃和實施,也包括監控設備的使用要求、管理要求和實施方法的建立,如監測時間、頻率、數據管理和存儲等諸多管理問題的建立和完善,屬多學科系統性工程,需進一步開展研究并完善相關技術和管理技術,在此基礎上方可進一步完善安全監管,真正提高隧道施工安全水平。
以施工人員信息監控為例,隧道建設過程中,建立隧道危險源監控系統,及時、動態掌握隧道施工危險源信息,有效預警,防止隧道災害發生;災害發生后,通過洞內人員信息準確、有效的記錄,可反映隧道內施工人員數量和位置,以便及時施救,最大程度地減少隧道施工人員傷亡。因此,對施工人員的安全管理和監控始終是智能監控設備關注的重點。了解隧道內工程技術人員的進出情況、具體數量和位置,尤其是掌握隧道危險區域內的施工人員情況,對確保施工安全及災后救援十分重要。目前隧道實際施工管理過程中,施工人員進出隧道遵守掛牌等級制度,其統計時效性差,準確度不高。
從技術角度看,在隧道洞口、2次襯砌、掌子面、仰拱工作面等重要作業區域安裝無線數據接收器,現場施工人員進出隧道時,隨身攜帶唯一的數據識別標識卡,人員識別標簽不斷或定時發射載有目標識別碼的無線電射頻信號,施工人員進入接收器讀取范圍內,接收器接收到施工人員識別標簽發來的載波信號,經接收器接收處理后,將信號進行分析、處理,并發送到洞口通信接口裝置,再轉換成信號送給洞口服務器,以實現目標的管理自動化。施工管理方應確保施工人員正確攜帶標識卡,確保接收器及傳輸線路、洞內及洞口終端顯示設備的完善,并進行定期檢查。
①由于每個地區的具體環境都不相同,所以公路隧道的建設也都需要結合當地的實際情況加以更改,所以在隧道工程開工以前,首先要對施工環境進行考察,做好現場調查研究工作。
②核對設計文件和編制施工組織設計,預測隧道施工可能對地下已設結構物的影響。
③積極了解施工現場的天氣、施工材料和運輸情況,對施工現場可能會出現的用電問題、水量問題(雨水沖刷)以及材料供應等作好準備。
④對交通運輸條件和施工運輸便道進行方案比選,合理安排施工工具,現場核對隧道平面、縱面設計等。
⑤對施工地周圍的生活供應、醫療條件以及電力通信、勞動力等做好勘察,并測試周圍的水源、水質,擬定供水方案。
⑥按照公路隧道施工方案或技術的不同,工程實施前需要預先準備好施工所需要的一系列材料,比如砂石、水泥和鋼筋等,還有一些特殊的防水材料或鋼材。這些原材料在投入工程使用前都必須經過嚴格的質量檢查和篩選,堅決杜絕使用劣質材料,而符合國家規定的材料也要進行合理堆放,避免施工人員由于材料亂堆放而導致其他事故的發生。
2公路隧道工程施工中的難點和技術
2.1公路隧道建設環節的相關技術
公路隧道在施工時除了要按照隧道施工的技術規范行事以外,還需要對材料的質量進行嚴格的檢測,并圍繞新奧法原理來按照“緊封閉、勤測量”的原則來對各種復雜的施工技術問題進行處理。隨著科技的進步,隧道施工方法也比較多,比如我國常用的新奧法人工鉆爆施工等(臺車鉆爆和人工鉆爆),下面我們就人工鉆爆技術進行分析。
2.1.1洞口施工
公路隧道由于地勢原因,在洞口施工時很容易出現山體滑坡、失穩等現象,這就要求施工人員在施工時及時勘察地勢,并結合實際情況提出合理的進洞位置和加固方案,這樣才能在出現滑坡現象時及時采取措施進行防治,避免一些可能對施工人員造成的安全隱患。還有在洞口開挖之前,要及時進行邊仰坡的排水工作,檢查周邊的排水系統是否完好,避免出現水流倒灌的問題。另外,要及時清除基坑中的廢物雜物,洞口之上的仰坡坡腳如果有損壞,要及時修補,在監理工程師驗收合格之后才能夠進行下一步的施工。
2.1.2洞身的施工
完成了洞口開挖之后,先要進行超前支護,才能再進行洞身施工。洞身的施工方法有很多種,比如全段面法、臺階法、眼鏡工法和超前支護法等,而如何選擇具體的施工方案則要根據具體的圍巖情況。
2.1.3初期支護
初期支護是為了加強隧道圍巖的自承力,從而形成一個完整的支護體系,是復合式襯砌的重要組成之一,屬于早期支護。進行支護時,一定要嚴格按照規范來施工。在公路隧道建設中,部分圍巖的自穩能力極差,根據新奧法原則,需要在軟弱破碎的圍巖地段及時進行支護,控制圍巖的變形和松弛,施工過程中可以通過合理的機械和勞力組織,三臺階開挖和初期支護同時開始,同時完成,形成一個循環的兩大步驟。
2.1.4監控測量
監控測量是工程實施過程中的重要內容,細致的監控測量能為施工提供科學、可靠的監測信息,通過信息來反饋具體實際的施工情況,并進一步確保施工質量和施工安全。在這個信息化的時代,具體的數據資料在工程建設中能起到許多重要作用。
2.1.5二次襯砌
二次襯砌不僅對圍巖起支護作用,而且還美化了隧道外觀,所以襯砌質量必須要達到內實外光的效果,以保證隧道的美觀。如果初期支護的圍巖變形,且變形速率無減緩跡象,嚴重超過規范要求,初期支護多處開裂時,必須及時采用臨時應急支頂措施,如果因此影響到二次襯砌的質量,就必須對支護類型和參數進行及時調整,做到既能有效控制變形,避免塌方發生,又能保證工程質量。另外,在挑選二次襯砌所用的臺車時,要盡量挑選表面平整、接縫嚴實的大模板或整體式模板臺車,必須要滿足設計的要求,選擇合適的剛度,減少模板變形等問題,這樣才能保證襯砌表面的光滑平整,還有就是做好防排水措施,避免滲漏水。
2.2新奧法施工技術
新奧法施工是世界通用的國際工法,在隧道施工時可以根據地段的不同來選擇性采用鉆爆法施工,實施光面爆破。在具體操作中,要以維護和利用圍巖的自承能力作為出發點,盡量減少對圍巖的擾動,可以考慮采用“中洞超前,預留光爆層,光爆擴邊”的復式開挖法。首先開挖導洞,根據隧道斷面尺寸來確定導洞斷面大小,鉆孔前測量中線和水平線,按畫好的炮眼位置和順序鉆孔,裝藥和填炮泥與一般隧道爆破相類似;然后再二次開挖,根據隧道情況的不同來確定導洞挖掘的深度;最后開挖光爆層,通過復式開挖法讓光面爆破痕留存率達到90%以上,使隧道開挖輪廓與設計輪廓更加吻合,降低圍巖的擾動,能夠很好地體現出新奧法的施工優點。
2.3施工過程中的難點管理
2.3.1施工進度問題
由于公路隧道工程的復雜性,很容易出現一些突發的危險問題,所以為了能夠確保工程能夠在工期內完成,必須做好相應的管理工作。在施工過程中,必須嚴格按照執行公司所制定的各種管理制度,將責任落實到個人頭上,在設計工程方案時,要對工期做好科學合理的安排,對施工團隊和現場的管理人員做好相應的專業培訓工作。
2.3.2對工程質量的檢查
如果將劣質的材料投入工程使用,會造成非常大的安全隱患,因此必須要加強對施工整個過程的質量監督和管理,需要監督部門建立和完善質量監督管理體系,將責任落實到個人頭上,嚴格按照質量驗收制度的規范來對工程質量進行監督和檢測,發現問題,必須要嚴查,這樣才能大大減少工程質量問題。
3結束語
為規范隧道標準化施工工藝,提高隧道施工質量,在隧道施工中推行隧道仰拱端模、背模、仰拱鋼邊止水帶固定、仰拱鋼筋預彎安裝以及“五線”(鋼筋搭接上層線、鋼筋搭接下層線、縱向盲管線、環向盲管線、仰拱澆筑面)上墻等標準化施工工藝。把定制仰拱端模、背模、仰拱鋼邊止水帶固定夾具、仰拱鋼筋預彎安裝工藝在云桂二標中全面推廣使用。
2隧道仰拱標準化施工工藝
在仰拱施工中,推行仰拱端模、背模、仰拱鋼邊止水帶固定夾具、仰拱鋼筋預彎安裝標準化施工工藝,以控制鋼筋間距、排距、鋼筋保護層厚度、施工縫防水(止水帶及止水條安裝)和仰拱底板混凝土的澆筑質量。
2.1仰拱鋼筋加工及安裝施工工藝
①下料:仰拱鋼筋加工采用自制鋼筋彎筋機進行加工,自制彎筋各分部可自行設計制作,要求操作方便,安全可行。按照設計圖紙對鋼筋進行下料。注意需確保同一區段內的鋼筋接頭數量滿足驗標要求:綁扎接頭在構件的受拉區不得大于25%。
②預彎:鋼筋預彎加工首先按設計圖確定預彎半徑進行鋼筋預彎加工,然后根據驗標要求:受拉熱軋帶肋鋼筋的末端應采用直角形彎鉤,其彎曲直徑不得小于鋼筋直徑的5倍(HRB335)或7倍(HRB400),鉤端應留有不小于鋼筋直徑3倍(HRB335)或5倍(HRB400)的直線段,直角形彎鉤的方向應徑向對彎,垂直于軸線。鋼筋預彎加工時現場技術員需跟班作業,檢查鋼筋預彎的弧長、半徑以及直角形彎鉤是否符合設計和驗標要求。
③測量定位放線:按照“五線”上墻標準化作業要求,把鋼筋搭接上層線、鋼筋搭接下層線測量定位后,用紅油漆標識到墻上。
④綁扎安裝:鋼筋安裝控制要點:鋼筋排距和間距(特別是邊墻露出部分)、邊墻露出部分鋼筋直角形彎鉤的方向應是否與隧道軸線平行、鋼筋保護層厚度。根據鋼筋安裝控制要點進行鋼筋安裝定位放樣,內層鋼筋及外層鋼筋位置設置控制點和鋼筋定位架:縱向上在仰拱兩側端頭處各設置一個;環向上于隧道中線、施工仰拱填充頂面處及兩半徑變化處設置。以鋼筋定位架控制鋼筋的排距和間距。安裝完成后,現場技術員檢查每組鋼筋起彎點位置是否在設計位置處,尺量排距、保護層厚度,檢查鋼筋預留長度及綁扎接頭是否符合設計,確保鋼筋安裝質量。
2.2環縱向止水帶安裝和止水條預留槽施工工藝
仰拱縱向中埋式鋼邊止水帶的安裝控制要點:保證其安裝位置準確、順直、不扭曲。
①測量放線:按照“五線”上墻標準化作業要求,把仰拱澆筑面標高用紅油漆標識到墻上,仰拱澆筑面標高應比實際施工仰拱填充面高出10cm。鋼邊止水帶定位應露出仰拱澆筑面一半。
②鋼邊止水帶固定:采用方鋼條(4cm×6cm×6m)和自制“U”型夾具將鋼邊止水帶露出部分夾緊后,固定到定位鋼筋上,以防止澆筑砼時上浮跑位。
③施作止水條預留槽:在仰拱混凝土初凝前,用4cm×6cm方鋼條進行止水條壓槽,壓槽位置設置于內層鋼筋靠鋼邊止水帶側10cm處,約1h后取出方鋼條,以免時間過長不易取出。
2.3仰拱端模、仰拱環向中埋式和背貼式橡膠止水帶的施工工藝
①仰拱端模加工:仰拱端模可采用3mm厚的鋼板和8#角鋼加工成“L”“U”形的上下兩塊,根據隧道仰拱弧形按尺寸分別制作上下各7塊端模?!癠”塊的尺寸為20cm×20cm,中間豎邊每隔25cm刻一條寬16mm長10cm的槽;“L”塊的尺寸為25×20cm,豎邊每隔25cm刻一條寬16mm長10cm的槽。
②仰拱端模和環向止水帶安裝:先把背貼式橡膠止水帶平鋪在仰拱初支面上,將仰拱下半部端模壓在其上面固定,然后把中埋式橡膠止水帶鋪設在仰拱下半部端模托板上,放置仰拱上半部端模,把仰拱上下部分端模固定加固,防止中埋式橡膠止水帶移位。
2.4仰拱背模板施工工藝
①仰拱弧形背模加工:仰拱弧形背模采用3mm厚的鋼板和6#角鋼按隧道仰拱弧形尺寸加工成1m或1.5m一塊,每塊模板弧長1.68m。模板之間用Φ12螺栓進行拼裝連接。
②仰拱弧形背模安裝:根據仰拱頂面標高定位架放置弧形背模,縱向用螺栓連接好,背模加固采用拉桿(Φ22鋼筋)焊接到預埋于仰拱初支中的豎向定位鋼筋上固定。拉桿縱向間距1m,同一斷面上在背模底面和頂面處設置,背模與端模用螺栓固定。
2.5仰拱和仰拱填充混凝土澆筑
仰拱澆筑砼時應從中間向兩側分別進行。澆筑邊墻砼時,注意澆筑砼數量,避免掩埋鋼邊止水帶。加強振搗,確保仰拱砼密實,完成后及時收面。仰拱填充混凝土不得與仰拱混凝土同時澆筑,待仰拱混凝土強度達到5MPa后才能進行填充混凝土澆筑,仰拱填充混凝土澆筑前應清除仰拱表面的雜物和積水。仰拱堵頭模板采用4mm厚的鋼板和8#角鐵進行加工,模板之間用Φ16螺栓連接。中心水溝采用倒梯形整體模板,采用4mm鋼板和10#角鐵加工成1.0m或1.5m一節,模板之間用Φ16螺栓連接。仰拱填充的高程和橫向坡度應符合設計要求,表面應平順,確保流水暢通、不積水。
3結語
準備階段的監理也可以被稱作事前控制,對于發現隧道建設過程中存在的質量、安全隱患及時發現效果較好,能夠幫助工程施工減少不必要損失。在這一階段,監理需從以下幾個方面展開:
1.技術交底
監理部門應組織現場施工隊伍與隧道工程設計方進行技術交底,交底工作最好選在工程建設位置進行。交底需要將重點放在控制點的測量與水準點的測定方面,對相關資料二次確認,以免施工過程中出現問題需要返工。
2.圖紙審核
對施工圖紙進行技術審核,找出設計中存在的不合理之處,一般而言,隧道工程的設計需要耗費較長時間,設計人員在進行實地考察之后當地環境可能會發生小變動,例如周邊住民建設了小型建筑或開挖溝渠等,造成現場施工受到阻礙。特長隧道工程的圖紙必須嚴格審核,并將審核后的圖紙上交到總監理處。對圖紙的審核包含許多方面,例如施工環境的審核以及施工技術是否適應于圖紙設計要求。
3.施工材料
隧道工程施工涉及到的材料以及施工設備較多,材料采購應確保質量,避免出現使用時材料缺失問題。施工單位在進行采購時,應對已經采購在施工現場的原材料以及相關配件嚴格檢驗,并測試材料使用效力。材料檢驗合格后,應將材料進購單、檢驗單等一同向上級監理部門遞交,并展開見證實驗。實驗數量約保持在原實驗五分之一,沒有通過檢測的材料嚴禁在隧道施工中使用。
二、施工過程中的監理要點
1.“零進洞”施工的監理
目前,在隧道施工過程中更加注重環保理念的灌輸,由此產生了“零進洞”概念。零進洞施工的監理首先要確保施工已經對原有地面做出了復測,并將復測結果結合設計要求,之后確定進洞方案。為了保障鉆孔的方向正確,讓之后鋼管的延伸能夠順利達到原地面,在洞口開挖時不能使用仰坡施工,而應該確保套拱離地面有一定空隙。在施工監理過程中,應分開兩次展開施工,隧道剛開始的兩米套拱需要當次完工,即全斷面施工。剩余套管的施工能夠起到防護與穩定導向作用,位置選擇只需根據原本設定的地面線落到實處即可。在洞門施工時,應將時間設定在雨季之前,避免施工時雨水對水泥等材料產生質量影響,影響混凝土所受應力,造成日后隧道在使用時產生裂紋。洞門外部襯砌應該與內襯采用相同材料,以整體灌注方式展開施工。若隧道洞口設計在較淺路段、洞口部位土質較為酥松或存在偏壓現象,應在施工中盡可能少地進行仰坡與外邊工作。具體施工上,可以先開設一個臨時洞口,待二層施工完成一段時間后再對臨時洞口進行防護修坡。
2.掘進施工的監理
掘進是特長隧道施工中的重要環節,對這一施工項目的監理需要嚴格進行。具體而言,對掘進的監理需要從以下幾個方面展開:(1)導線監理檢查隧道中導線設置是否符合要求,包括導線路線以及測量的準確性。若在監理過程中使用中線法時發現其延伸長度達到導線原設計邊長的兩倍以上,還需要對導線展開引伸測量。(2)圍巖監理監理掘進開挖是否符合設計圖紙要求,并檢測隧道中圍巖類型。圍巖的差異性會影響到施工掘進進度,可能在開挖時造成危險,因此需要確保圍巖與設計的一致性,對施工起到預防事故產生的效果。(3)爆破監理對于隧道工程而言,爆破技術的運用是加快施工進度、縮短工程周期的有力舉措,但爆破若沒有進行嚴格檢測可能會對隧道洞口造成較大影響。因此對爆破的監理需要將重點放在爆破技術與爆破用藥量方面。同時,還需確保隧道在正式爆破前已經進行了預裂爆破或是光面爆破。
3.防水板焊接監理
傳統施工中,防水板的焊接都是通過電烙鐵或是熱風機來完成,即使采用了雙焊縫方式,也不能保障隧道在使用過程中不會因為雨水的侵蝕造成焊縫滲漏,因此在質量方面無法保障。由此可見,對防水板焊接的監理應將重點放在焊接方式上,避免施工人員延續傳統焊接方法。目前,隧道工程的焊接已經要求使用爬焊機,雙焊縫是自動形成的,因此質量較傳統方式更優。研究發現,采用爬焊機來對防水板進行焊接能夠在充氣實驗中達到標準。因此,監理應確保施工采用的是現代化焊接技術,保障隧道工程質量。
4.初期支護的監理
初期支護包含項目較多,有格柵拱架的監理、C20噴射混凝土的監理、砂漿錨桿的監理以及鋼筋網片的監理。在開挖面施工時,應確保支護施工的跟隨性,盡可能縮短圍巖在空氣中的暴露時間,避免圍巖位置發生改變,以免圍巖在施工過程中發生脫落,造成安全事故。另外,支護的建立還應注重鋼筋網片的施工質量,并確保噴射混凝土施工的平整。在初期支護項目完工后,可以根據工程設計圖紙檢查施工地段的排水板管安裝,使用ф160PVC對波紋管進行打孔。設備的安裝地點選在邊墻部位,使用防水布將其包裹。包裹完成后,需在上部使用大小在4厘米左右碎石,清洗干凈后填充。在隧道兩側需要設立通道,讓隧道存在排水溝,以免日后雨水淤積在隧道內。
三、監理重點環節
1.放線
高程控制點與放樣的位置在距離上一般為5米,只需保障線性平順、位置精準即可。在施工完成后,應對已鋪設點看進行復測,保障電纜鋪設的有效性,便于日后施工順利進行。
2.找平
找平主要是基底方面,在放線過程中,將基底所需標高標注出來,并且使用標號相同的混凝土找平。找平的監理目的在于基地表面的施工控制,若基底不能保持平滑狀態,之后的支模施工會受到影響。
3.鑿毛
鑿毛工作應設定于電纜溝槽的施工前段時間。具體而言,鑿毛需要使用風鎬,將溝槽結合面與邊墻的結合面鑿毛。對于溝槽較薄弱部位,可采用電鉆在溝槽上鉆孔,將直徑較小的鋼筋安置其中,確保強度達到要求。這一環節的監理需要注意,鋼筋安置深度至少應在0.1米,否則無法起到固定作用。
4.清理
在鑿毛之后,應仔細檢查溝槽內存在的淤泥、石塊等雜質。清理工作的有效程度直接關系到基底使用質量。試想,若在鑿毛后沒有對溝槽中的雜物進行清除,淤泥或松碴可能會對電纜外表皮產生摩擦,影響電纜使用安全,縮短使用壽命。
5.襯砌
無論襯砌屬于何種類型,都需要確保其范圍在隧道界限之外。同時,襯砌的重點應該放在二襯上,主要監理內容為二襯的設備、原材料以及混凝土配比方面。另外,還應對二襯臺車的穩定性與施工強度進行檢測,查看拼裝之后以及結構尺寸是否滿足施工設計要求。
四、結語
關鍵詞:公路隧道施工技術
0引言
隨著公路隧道建筑規模的擴大,兩車道隧道已遠不能滿足日漸增長的行車要求,三車道隧道已在實踐中得到大規模運用。隧道規模越大技術也相應復雜,因此,與過去一般公路隧道在設計、施工和運營管理方面均有質的差別,這帶給公路隧道建設者的是機遇更是挑戰。
1施工技術簡介
隧道質量取決于工藝質量,工藝質量取決于開挖、初期支護及防排水質量等,初期支護和防排水質量等比較好控制可以加強監管,那么重點就是開挖質量,開挖質量又取決于鉆爆質量,就是說理論上沒有了超欠挖后續的初支質量就有了保證,因此說隧道質量的好壞很大程度上取決于鉆爆的質量,首先確定鉆爆的方案預裂爆破還是光面爆破首先我們從理論上來分析,由于v級圍巖巖體松散、裂隙較發育無法采用或實現光面爆破技術,那么必須熟練掌握預裂爆破技術及特點。
2預裂爆破
進行石方開挖時,在主爆區爆破之前沿設計輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫,以緩沖、反射開挖爆破的振動波,控制其對保留巖體的破壞影響,使之獲得較平整的開挖輪廓,此種爆破技術為預裂爆破。預裂爆破不僅在垂直、傾斜開挖壁面上得到廣泛應用;在規則的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用預裂爆破。預裂爆破要求:①預裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對于中等堅硬巖石,縫寬不宜小于1.0cm;堅硬巖石縫寬應達到0.5cm左右;但在松軟巖石上縫寬達到1.0cm以上時,減振作用并未顯著提高,應多做些現場試驗,以利總結經驗。②預裂面開挖后的不平整度不宜大于15cm。③預裂面上的炮孔痕跡保留率應不低于80%,且炮孔附近巖石不出現嚴重的爆破裂隙。
根據預裂爆破的特性、要求經過試驗和反復研究對鉆爆設計做了適宜的改動做到動態控制,主要技術措施、指標最后確定如下:炮孔直徑一般為50~200mm,對深孔宜采圍較大的孔徑。炮孔間距宜為孔徑的8~12倍,堅硬巖石取小值。不耦合系數(炮孔直徑d與藥卷直徑d0的比值)建議取2~4,堅硬巖石取小值。線裝藥密度一般取250~400g/m。分散藥卷的相鄰間距不宜大于50cm和不大于藥卷的殉爆距離??紤]到孔底的夾制作用較大,底部藥包應加強,約為線裝藥密度的2~5倍。裝藥時距孔口1m左右的深度內不要裝藥,可用粗砂填塞,不必搗實。填塞段過短,容易形成漏斗,過長則不能出現裂縫。一般情況來說開挖應盡量采用大斷面或較大的斷面開挖,以減少對圍巖的擾動,根據圍巖特征經過反復研究、現場考察、論證和試驗洞的開挖,由于斷面大開挖方法最后確定為雙、單側壁導坑開挖法,鉆爆方案確定為V級圍巖預裂爆破設計,IV級圍巖實踐光面爆破,實踐證明這兩種爆破方案均符合轄區隧道IV、V圍巖實際,按照此方案實施爆破,爆破效果較好。但要解決的問題是雙、單側壁導坑法二次擾動比較大,加之圍巖比較松散極易出現塌方,特別是淺埋段甚至會出現冒頂,方案是可行的,問題是要怎么去解決二次擾動問題,經過實踐和多次試驗證明二次擾動對圍巖、初支影響非常大,初支表面加上爆破震動效應的影響靠近掌子面處基本上都會出現開裂、變形,拱架接頭有的會應力扭曲,甚至出現掉拱,某種程度上來講雙、單側壁拱架是起到了簡支梁在中部給一個支點的反作用力的作用,是破壞整體受力的作用,如何加之利用導坑開挖優勢,取長補短又要確保質量安全呢,首先我們經過理論分析圍巖受力情況,單、雙側壁是分部開挖、分階段受力(持續受力)、整體持續收斂的一個過程,經過反復試驗發現二次擾動其實如果控制在圍巖變化(拱頂下沉、周邊收斂、位移)在一定的范圍內時,擾動是對圍巖、初支影響最小,在這區段進行下部接腿、成環或導坑中部接拱最為可行也是最安全的,對初支的影響可以忽略不計,其次就是必須要嚴格開挖步序,必須是兩內側壁先行,后續工序跟進循序漸進的工藝,遇到比較軟弱圍巖時(如流沙、斷裂層)側壁導坑也須遵循“短進尺,弱爆破,強支護,早封閉”的原則。
3明洞施工及洞門施工
洞口邊、仰坡和明洞開挖與支護應自上而下分層開挖,而且要洞外、臨防、排水要先行,使地表水通暢,避免地表水沖刷坡面。必要是采取人工修坡,防止超挖,減少對洞口相鄰地段的擾動;開挖暴露的邊坡及時施作設計的防護,降低圍巖暴露而風4洞口V級圍巖淺埋、破碎段的開挖與支護進洞方式:洞口段覆蓋層薄、地質條件差,當開挖深度至起拱線時,先施作進洞導向墻及大管棚,待明洞襯砌完成后,接長管棚尾端,搭接于明洞上,使管棚尾端形成一個固定支撐,在大管棚的保護下開口進內側壁,兩內側壁導坑的進尺也要錯開前后(5~10m)。如果是小間距還必須設置預應力對拉錨桿。V級圍巖破碎帶開挖與支護:上斷面內側壁導坑先進,進尺0.7m,立即對圍巖面初噴,順圍巖安設第一層Φ8的鋼筋網片,并連接成整體,架設主動及臨時支護的型鋼拱架,并用Φ25鋼筋將拱架與上一榀連接成整體,打孔送入Φ25中空錨桿并壓注漿,安設第二層鋼筋網片,分層噴護至設計輪廓線,注意每榀拱架背面的密實情況,進尺約5~10m后,下斷面的導坑開挖支護,同時外側壁導坑也可開挖,當下斷面成環進尺約20~35m后,核心土上部弧形導坑開挖支護接拱,進尺3m~5m后可開挖中部及支護,最后下部隧底與先前的左右導坑的下斷面完全結合封閉成環,共分七部開挖支護,所有工序必須嚴格遵循開挖支護步序,必須是兩內側壁先行,后續工序跟進循序漸進的工藝。同時必須要有監控量測的數據為基礎,應力的重新分配或轉換,將增加支護與地層的位移、沉降、變形,拆除前后應加強洞身變形及支護受力的監控量測,5IV級圍巖段的開挖與支護本區段IV級圍巖根據圍巖的節理發育、走向和圍巖的風化脆弱程度情況我們將其區分為兩種情況對待,一種為IV級一種為IV級加強段,為了節約成本和發揮最大的時間效應,開挖方法也有所調整準IV級為上下臺階留核心土開挖法-正臺階開挖,IV級加強段為CD工法工序開挖-單側壁開挖法;鉆爆開挖均采用實踐光面爆破,為了進一步搞好光面爆破,提高爆破效率,實現安全快速開挖,提前實現獨頭施工貫通,施工與監理單位共同成立了一個光面爆破技術專題小組,在認真總結Ⅲ級圍巖爆破實踐的基礎上,研究探討IV圍巖全斷面光爆技術,施工過程中效果甚好,特別是上下臺階法施工,炮眼殘痕率達95%,特殊地段拱部釬痕率達85%,邊墻達80%,局部最大超挖量為10㎝,欠挖量為8㎝,IV級圍巖實踐采用光面爆破取得的有關技術參數及效果,爆破專題組通過多次爆破實踐,反復修正爆破參數,最終確定IV類圍巖的鉆爆方案。6Ⅲ級圍巖段的開挖與支護隧道Ⅲ級圍巖因巖性較IV、V級圍巖更穩定,施工相對更易于完成。通常Ⅲ級圍巖均采用臺階法開挖,利用多功能作業臺架,人工鉆爆開挖,采用光面爆破,每循環進尺3~3.5m,應注意:臺階長度不宜超過隧道開挖寬度的1.5倍,臺階不宜多分層;上臺階施工時,應采取有效措施控制其下沉和變形;下臺階應在上臺階噴射混凝土強度達到設計強度70%后開挖。當機械化程度較高,各隧道施工工序能及時完成時,也可采用全斷面施工,施工過程中必須確保系統錨桿的施工質量。根據Ⅲ級圍巖的巖性,通常鉆爆開挖均采用實踐光面爆破,要求殘留炮孔痕跡,應在開挖輪廓面上均用分布。炮孔痕跡保留率:硬巖不少于80%,中硬巖不少于70%。相鄰兩孔之間的巖面平整,孔壁不應有明顯的爆破裂隙,相鄰兩孔之間出現的臺階形誤差不得大于150mm。具體炮眼的深度、角度和間距應按具體爆破設計要求確定,應符合具體爆破精度規定。施工支護緊隨開挖面及時施作,支護采用錨桿、錨桿掛網、噴射混凝土或錨噴聯合支護的方式。超級秘書網:
參考文獻:
關鍵詞:隧道建設;安全;管理措施
太佳高速公路呂梁段,全長119.55km,共有隧道18座(其中:石質隧道2座、土質隧道16座),單洞長45133m,占總里程的19.24%,寶塔山、架梁山、臨縣3號隧道為特長隧道,難度最大,且為全線的控制性工程。由于本項目地處山區,地形地貌地質非常復雜,建設工期又短,因此,如何安全組織管理好全線隧道工程建設顯得尤為重要。
1加強培訓,落實責任
加強安全宣傳、教育和培訓,建設符合工程實際的安全生產文化;提高安全生產認識,認真做好技術培訓工作,包括光面爆破技術、濕噴混凝土施工技術、黃土隧道分部開挖法、隧道施工技術培訓等。不斷提高管理人員、操作人員的技術水平和安全生產知識。建管處根據有關安全生產的法律法規和規章制度,多次通過會議、文件及現場督導等多種方式,促使各施工、監理單位建立健全了安全管理組織機構和安全生產保障體系,落實各項安全生產措施,做好了隧道塌方、涌水、瓦斯、交通事故等各類事故應急救援預案,配備應急救援人員、器材、設備,應急救援預案按規定報監理單位批準并報建設單位核實,并進行了多次預演;各施工單位組織管理人員和作業人員進行了隧道開挖、噴錨支護、二次襯砌施工的崗前技術、安全培訓,建管處組織進行考試,考試合格后方可上崗;特種作業人員必須持證上崗。同時。將地質超前預報、洞內通風、鉆爆設計和爆破器材的管理、圍巖變形監控量測及初期支護、二次襯砌、防水堵漏、臨電管理等工作作為主要控制點,通過巡檢、專檢、旁站、指令、專題會議等手段進行監控;對預防坍塌、漏水、突泥、瓦斯爆炸事故措施的落實以及應急預案的審查和演練情況進行監控。
2強化組織,規范現場
嚴格施工現場安全管理,強化安全管理隧道施工組織設計,把安全生產、危險源識別、評價與控制、應急救援預案等作為主要內容。對穿越斷層破碎帶、軟巖變形、膨脹土、富水黃土等不良地質地段編制專項施工方案。由項目經理、技術負責人和安全負責人共同組織編制,經監理部審核、建管處審查以及專家評審論證后實施,并由施工員、專職安全員進行現場監督。嚴格按照安全生產的相關法律法規、規章制度和現行隧道施工技術規范,對隧道的開挖、錨桿施工、鋼筋網加工及安裝、鋼支撐的加工及安裝、噴射混凝土、仰拱全幅施工、二次襯砌、隧道防排水以及隧道輔助措施等各分項工程進行了逐級交底工作。施工中,嚴格工序管理,規范作業流程,加強對進入隧道人員的管理,建立出入隧道登記制度。嚴格按照相關法律法規和規章制度對火工品進行管理,火工品專庫存放專人管理,雷管、炸藥、導爆索分庫存放,嚴格執行火工品的出入庫登記和使用登記制度。對納入合同的安全生產費用,必須保證足額投入,絕不允許挪作他用。
3超前預報,實時監測
對隧道施工中可能出現的不良地質現象,結合隧道工程地質條件和指導性施工組織設計編制超前地質預報方案,明確隧道超前地質預報的方法、預報的內容、預報頻次、實施計劃,配備符合信息判斷、數據采集與處理、預報成果報告編制等技術要求的先進儀器和能夠勝任超前地質預報工作的技術人員。同時,將超前地質預報工作納入工序管理,嚴格按超前地質預報方案實施。超前地質預報顯示地質條件異常時,應及時采取措施,防止事故發生。
在上述前提下,將監控量測納入施工工序,制定詳細的監控量測方案。配備監控量測專業人員,并根據地質情況及時進行調整;建立最大日變形量和累計變形量的風險預警機制;嚴格按照規范要求布點量測,確保監控量測數據真實、準確、完整,及時對量測數據進行分析,根據分析結果調整支護參數。并及時反饋量測數據和分析結果,設計驗證后及時根據量測數據調整設計參數,隨時調整開挖輪廓、支護參數,根據量測數據指導施工生產。
4嚴細程序,穩妥進洞
隧道進洞前,由建管處組織設計單位、技術專家組、監理單位和施工單位的相關人員參加,詳細調查洞口地質、地形特點,對洞口段100m范圍內每2m實測橫斷面,對洞頂沖溝發育情況進行掌握,并查看地質資料,做到心中有數。同時,結合隧道洞口的實際情況。每一個隧道洞口均進行了大管棚超前支護,短進尺、強支護、預留核心土、三臺階開挖支護的進洞方案。進洞施工專人負責監控量測,逐榀開挖,及時支護,進洞15m后仰拱封閉成環,并且在進洞前襯砌臺車進場,對洞口段盡快施工襯砌,確保了安全進洞。
5嚴格工序,均衡推進
隧道施工既不能盲目追求單工序的超前,也不能單單把開挖進尺作為隧道進度的考核指標,而是應科學組織、嚴格工序。均衡推進。我們一是做好了開挖支護斷面上中下分部施工之間的工序銜接及質量控制,確保在各臺階分部轉換時隧道沉降、收斂變形受控,保證開挖支護安全順利進行;二是堅持以新奧法指導施工,開挖后立即初噴混凝土封閉,及時進行初期支護施工,縮短巖面暴露時間,充分發揮圍巖自穩能力,保證洞身穩定;三是堅持“仰拱超前,襯砌緊跟”,V級洞口段仰拱距掌子面不大于30m,二襯距掌子面不大于40m,不留隱患。