道路隧道工程支护施工技术探讨

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道路隧道工程支护施工技术探讨

摘要:

分析了道路隧道施工中做好地质勘察工作的重要性,介绍了道路隧道工程中超前支护的施工工艺及技术要点,并阐述了超前支护施工技术在隧道洞口与洞身开挖中的应用,保证了道路隧道施工的顺利开展。

关键词:

隧道,超前支护,地质勘查,施工工艺

0引言

在道路施工中,隧道工程施工是较为常见的。中国的山区地带占国土面积的2/3以上,保证施工质量是提高交通运输效率的关键。在隧道工程施工中,要保证边坡的稳定性,就要采用超前支护设计,可以有效地避免滑坡的现象。但是,具体超前支护施工中,就需要采用相应的技术措施以保证支护结构与隧道结合成有机整体。支护施工中,影响施工质量的因素有很多,包括施工环境、地质状况、支护结构等等,都会对支护效果产生一定的影响。要提高隧道支护施工的质量,就要对工程技术予以改善,以使超前支护技术更好地发挥边坡稳定性的作用。

1道路隧道施工中要做好地质勘查工作

由于道路隧道施工的地理位置复杂,对施工的技术要求很高,就需要在施工之前做好地质勘察工作。如果隧道施工场地属于黄土质,且地质结构较为松散,就必然会存在边坡稳定性不足的问题。黄土的浅埋段长度超过1000m,断面相对宽大,开挖的面积超过100m2,就需要考虑采取超前支护施工技术。如果围岩的黄土类土在上部压力作用下受到水的浸湿,就会产生沉陷的现象,自由水被局部隔水层阻滞,逐渐下渗,围岩的稳定性就必然会受到影响[1]。进入到隧道的洞口施工环节,就需要使用超前支护技术,可以有效地避免洞口出现坍塌事故。道路隧道施工中要做好地质勘查工作的优点还在于,通过充分了解隧道施工场地的地质情况,就可以在施工之前做好各项准备工作。隧道的洞口施工要做好准备,以避免坍塌。明洞开挖的过程中,基于勘查工作所获得的资料,就可以选择相应的支护措施,还要结合管棚施工,以提高明洞的稳定性。在隧道掘进的过程中,根据勘查结果对洞身采用支护措施,通常使用草签就可以达到支护效果。进入到二次衬砌环节,要基于初次衬砌的基础上,确保二次衬砌不会有渗漏的现象,而且预留洞的线条美观,使衬砌形象良好,平整好隧道中的路面,确保岩层具有足够的稳定性。

2道路隧道工程中超前支护的施工工艺

2.1超前支护的施工准备

关于超前支护施工,要对施工的机械设备予以考虑。从开挖明洞到管棚位置,都要将开挖的部位预留出来作为施工操作平台。管棚施工中所使用的钢筋以及钢管都要符合力学性能,在材料进场之前都要做好检验工作。包括钢筋和钢管的抗拉度、屈服度以及延伸率等等都要进行检验,此外,还要对材料的工艺性能进行实验测试,以保证进入到施工场地的钢管和钢筋质量与设计要求相符合。

2.2超前支护的导向墙施工

道路隧道管棚的导向墙所采用的是混凝土护拱,规格通常为2.0m×0.7m。明洞衬砌外设置套拱,具体位置超出了轮廓线,与隧道洞口的仰坡面紧进粘贴。套拱的内侧设置有环向支撑,主要的材料是工字钢拱架,在钢架外缘的钢管规格为直径133mm,管壁的厚度为6mm[2]。将钢管焊接到拱架上,导向管对外插角可以起到控制的作用。对导向墙立模的顶模部位主要采用拼装的方法将木模板拼装起来,边模的模板和底模的模板都是对原层的有效利用。

2.3钻机施工作业平台的搭设

钻机施工作业平台的搭设是采用脚手管由上到下、从两边到中间的顺序完成的。脚手管的连接要牢固,以避免进行钻孔作业的时候产生钻机摆动,对钻孔的质量造成影响。

2.4钻孔

钻孔所采用的设备是潜孔钻机钻孔,为避免钻机在作业的过程中导致钻孔出现偏差,就要严格控制好钻机立轴所在位置,确保钻孔的位置准确。钻进的时候,要对钻进的角度进行测量,观察使用测斜仪的测量结果,如果发现有偏斜的现象,就要予以纠正。钻孔的直径120mm~127mm,钻孔的直径不可以超过50mm。

2.5钻孔的清理和检验

对钻孔进行清理和检验过程中,当钻孔的设计深度已经达到要求之后,就要对钻孔的质量进行检查,确定质量合格后就可以安装管棚了。

2.6制作管棚

关于管棚的制作,主要的材料为热轧无缝钢管,直径为108mm。在对管壁进行打孔的时候,要呈现出梅花形,钻孔的直径为12mm,钻孔之间的距离为150mm,在钻孔的尾端还要留出3.5m的位置不需要打孔,以发挥止住灌浆的作用[3]。

2.7顶入钢管

顶入钢管可以根据工作需要采用两种形式,即人工操作的方法和机械设备操作的方法。在钢管的接头处采用长度为15cm的丝扣连接。钢管的结构要尽量错开超过1m,要求处于同一断面钢管的接头总数不可以超过隧道纵向接头数的1/2。2.8注浆在注浆施工中,采用机械注浆法将配置好的水泥砂浆注入到钻孔中。在注浆之前,要进行注浆试验,注浆压力超过2MPa。

3超前支护施工技术的应用

3.1隧道洞口的施工

洞口施工是采用机械设备展开土方施工。洞口施工的过程中,要对排水工作予以高度重视,隧道洞口要开挖截水沟,以保证水能够顺利地排出去。在施工之前,要从科学的角度分析施工场地的地质结构,特别是围岩结构要重点分析,使用仪器设备探测围岩的结构,并制定出开挖方案,以获得开挖工作的参考数据。为了避免施工中受到地质环境以及水文环境的影响,在施工中还要采取相应的防御措施,以防止产生塌方事故[4]。对于洞口施工要做到全过程监督,做好各项测量工作。在对隧道的拱顶进行测量的过程中,如果产生下陷,就要控制好钢支撑。

3.2隧道洞身的开挖

隧道洞身的开挖中,要做好实施监测工作,并重视施工现场的技术指导,以使洞身稳定。隧道洞身的开挖是从围岩的核心部位开始的,主要是采用了微弱的方法,轻微的爆破即可,使爆破对象裂开。洞身开挖施工中,要按照管超前的施工原则提高支护的稳固度。管棚超前支护施工中,开挖时要对下部的支护予以强化。施工中所采用的锚杆为中空锚杆,长度4cm,直径25cm,呈现出梅花形。封闭围岩时,钢拱和挂网都发挥着重要的支撑作用。混凝土喷射要分层进行,每一层的喷射厚度都要符合设计厚度。喷涂混凝土施工中,也要分层展开,要求每一层的喷涂厚度为25cm,如此构建了岩层支护。隧道支护施工中,排水施工是重要的环节。隧道中的排水通过排水滤层就可以完成,引导水流入到盲沟中,使用横向排水管引入水,起到一定的排水作用。排水沟的外层即为盲沟,要固定在喷锚层上。衬砌层背面所设置防水卷材与衬砌层之间用土工布隔离,可以在排水的过程中起到一定的缓冲作用[5]。在进行二次衬砌施工中,主要的施工材料为混凝土,将混凝土输送泵之后,由泵将混凝土输送到模中。为了保证隧道中的道路畅通,所有的施工环节都要按照顺序展开。

4结语

道路隧道工程施工中,进行开挖边坡的时候很有可能会产生滑坡的问题。为了保证坡面稳定且有足够的支撑力,就要采用超前支护施工技术。施工难度是非常大的,严格按照施工工艺展开施工,并在施工中合理应用,就可以使超前施工技术合理应用,并确保道路隧道施工顺利展开。

作者:贺云仁 单位:山西路桥第二工程有限公司

参考文献:

[1]赵培.超前支护技术在隧道施工中的运用研究[J].黑龙江交通科技,2015(8):147-148.

[2]党荣.隧道大管棚超前支护施工技术研究[J].黑龙江交通科技,2015(8):66-67.

[3]贾兴利.道路桥梁隧道工程施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2015(8):544-545.

[4]景刚.道路桥梁隧道工程施工中的难点和技术研究[J].黑龙江科技信息,2016(6):259-260.

[5]姚永乐,蔺朝晖.桥梁隧道工程的施工技术分析[J].城市建设理论研究,2015(20):507-508