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公路隧道施工方法范文1
近年来,我国高速公路建设得到了快速发展。尤其是在山区,公路隧道方式得到了广泛应用。在遇到一些山岭重丘区,穿过小垭口或埋深不大、小山鼻等情况时,选择双连拱隧道的施工方式比选择路堑或小间距分离式的隧道方案要合适的多。与分离式隧道相对比,连拱隧道对两端连接地形的要求不高,进而可节约
很大一部分占地面积,接线工程量相对较小,且接线线形较为顺畅;在遇到软弱围岩(Ⅱ、Ⅲ类)的情况时也能克服困难;若采用小间距分隔式隧道方式,其岩柱处理技术和施工工艺也较为复杂,所以采用连拱隧道较为可靠。
一、连拱隧道施工简介
在进行高速公路连拱隧道施工时,一般先对中导洞进行施工,然后是侧导洞和主导洞。在隧道衬砌设计上则以新奥法原理作为指导,采用复合式衬砌方式。目前,我国高速公路双连拱隧道在施工中多采用整体直中墙式与分片中墙式(又名曲中墙连拱式)。具体采用哪种施工方式还要针对具体的地形和地理环境而定。
二、连拱隧道施工过程及优化
(一)做好施工前的准备工作
连拱隧道施工所需设备与一般隧道施工基本相同,施工前必须要做好边仰坡的临时防护与排水工作,在洞口地表沉降观察点布设埋置完成后测量初始数据。因连拱隧道具有围岩差、埋深浅、跨度大、隧道短等特点,所以在施工中一定要做到环环相扣,每道工序紧跟,从而确保隧道的安全与质量。为确保施工过程的安全,在每步开挖后都要及时进行初期支护,每步工序要紧跟。两侧主洞开挖时,只有当一侧主洞二衬砼强度达到100% 时,另一侧主洞的开挖方可进行。
(二)中导洞施工
中导洞的超前施工,是连拱隧道施工的关键工序之一。其一是便于探明地质情况,以便做好记录,为确定主洞施工的方案提供依据;其二是通过初期支护和中隔墙施工,提前对导洞上部围岩进行支护,加强围岩的稳定性,以充分利用围岩自身的自承力,来抑制围岩在主洞开挖时所产生的过大变形。中导洞施工要采用全断面开挖的法法、从进口单向掘进施工,无轨运输,开挖后要及时按照设计实施临时支护。在开挖时需用手持的风钻打眼,掏槽方式则应用复式楔性的方式;在周边眼隔孔装药时,装药方式应采用不偶合的间隔装药,以控制单孔装药量,以减少对周边围岩的震动。
(三)隧道主洞施工
主洞部分的明洞施工与超前支护施工完成后,首先要进行主洞侧导坑的施工。在进行侧导坑的施工时,可依据现场实际而定,不能干扰中隔墙。在进行隧道主洞的施工时,洞身开挖施工的隧道主洞应采用上台阶、下台阶及仰拱这三步施工方式,隧道的出碴方式则采用无轨出碴,要配备挖掘机与侧翻装载机来进行装碴作业,重点要做好施工工序地合理安排与机械的合理调配。在这个过程别要做好隧道主洞初期的支护施工,其具体实施方法如下:
1、拱架支护的施工方法。 钢架加工:要按设计尺寸在平整地上按l:l大小放置,把整榀钢架按照不同开挖方法分成不同的单元和块别,焊好连接法兰。使用前将各单元编号进行预拼,保证无侧弯、扭曲、错台等缺陷。钢架架立:首先做到测量准确,架立后复核,钢架尽可能与围岩贴靠紧密,两侧底脚使用垫块支垫牢固。锁脚:每单元接头处施作锁脚锚杆,通过钢架或型钢钢架与锚杆的焊接,将钢架锁定到墙上。锚杆打设,与水平成约45。角倾斜向下,以改善受力状态。连接:用螺栓连接牢固,钢架与纵向锚杆焊牢,钢架与钢架之间用 22螺纹钢焊接连成整体,起到整体支护效果。纵向连接筋按八字型交错连接成桁架结构,结点呈不可活动绞形式。加楔:在钢架与围岩间空隙加混凝土预制楔块,保证围岩压力均匀传至钢架上。
2、中空注浆锚杆的施工方法。 中空锚杆一般由锚杆杆体、垫板、钢筋混凝土用钢筋、螺母、连接套、排气管、锚头和止浆塞等组成。锚杆需设置垫板,施工时锚杆垫板必须要与围岩密贴,锚杆要尽量垂直以与岩石层面和节理裂隙面施工。用凿岩机凿孔并清孔,将组合好的杆体插人锚孔的同时,安放好排气管;在锚孔的尾端套上止浆塞,并安装在锚孔内,用快装注浆接头把露在外端的中空注浆锚杆与注浆泵相连,排气管从注浆接头穿出;开动注浆泵,使砂浆充盈锚杆及杆体与孔壁空隙,如有需要压注浆改善围岩结构,必须待注浆的压力示值达到设计要求后再停止注浆。水泥砂浆粘结剂采用425号以上新鲜硅酸盐水泥,砂径不大于2.6mm,并掺0.6%~1.1%FDN早强减水剂,6%氧化镁膨胀剂。砂浆配合比为l:1,水灰比0.30~0.40。当地层较为破碎,成孔困难易坍塌时,可采用自进式中空注浆锚杆代替普通中空锚杆,自进式中空注浆锚杆配置一次性使用耐磨自进十字钻头,施工时钢筋网与锚杆交叉点采用焊接。
3、钢筋网施作方法。钢筋网铺挂以前必须进行除锈,铺设时搭接长度不得小于设计要求,并目保证网片与围岩见接触紧密,当岩面有明显凹凸时,要将网片压弯或采用钢筋敷条以保证密贴;钢筋网片须与钢架或锚杆焊接牢固以达到整体受力。
4、喷锚支护施工。操作顺序:初期支护中,根据围岩量测结果,分4~7层喷射混凝土。喷射时先开液态速凝剂泵,再开风,后送料,以凝结效果好、回弹量小、表面湿润光泽为准。喷射混凝土采用湿喷工艺。搅拌混合料采用强制式搅拌机,搅拌时间不小于2分钟。原材料的称量误差为:水泥、速凝剂±l%,砂石±3%;拌合好的混合料运输时间不得超过2小时;混合料应随拌随用;混凝土喷射机具性能良好,输送连续、均匀,技术性能满足喷射混凝土作业要求;喷射混凝土作业前,清洗受喷面并检查断面尺寸,保证尺寸符合设计要求。喷射混凝土在开挖面暴露后立即进行,分段分片作业;喷射作业自下而上,先喷钢架与拱壁间隙部分,后喷两钢架之间部分;喷射混凝土在终凝2小时后开始洒水养护,洒水次数以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度;养护时间不少于14天。喷射混凝土表面应密实、平整,无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象。表面不平整度允许偏差为±3cm爆破作业要做到精心设计精心施工,严禁放大炮。必须采用预裂爆破或光面爆破,使用毫秒延期留管,延期时差应不小于50ms,但也不易过大,以消除爆破的共振现象。
结语:
在进行高速公路连拱隧道施工时,中墙是施工的关键所在,在施工中应特别注意中墙支护的加强工作,当然其他各个程序也是非常重要的,都必须经过仔细分析研究方可实施。本文详细介绍了高速公路连拱隧道的施工方法及优化方案,希望能为此类施工提供参考。
参考文献:
[1] 罗永涛. 双连拱隧道中导洞施工浅析[J].科技资讯, 2010(19)
公路隧道施工方法范文2
关键词 小跨度隧道快速施工
中图分类号:TU74文献标识码: A
1 工程概况
1.1工程总体概况
解放碑地下停车场改造一期工程主要为地下暗挖隧道,部分改造既有人防洞室。其中,出入口一隧道作为施工通道,是整个项目的控制性工程。电力隧道与公路隧道(也称车行隧道)结构共生,位于公路隧道仰拱正下方,同期进行建设。
出入口一车行隧道全长382m,为直边墙圆拱顶单洞设计,净宽7m,采用原地貌暗挖进洞方式。隧道洞口紧邻交通繁忙的北区路,周围环境复杂,施工环境极差。车行隧道结构采用复合式衬砌,初期支护以喷射砼、锚杆、钢拱架、钢筋网为主要支护手段,二次衬砌采用C30防水钢筋混凝土。
1.2地质环境
1.2.1地层岩性
经地面地质调查和钻孔揭示,勘察区出露的地层由上而下依次为第四系全新统人工填土层(Q4ml)、残坡积层(Q4el+dl)及侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)(砂质泥岩、砂岩)沉积岩层。
1.2.2地质构造
拟建场地位于解放碑向斜西翼,场地及周围无断层通过。
2 总体施工组织
2.1工期目标
总工期18个月。工程的工期要求紧,如何充分利用时间空间,增加施工作业面,保证流水作业,缩短施工工期,是施工组织的目标之一。
2.2 总体施工安排
(1)车行隧道采用暗挖法施工,严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤测量”的暗挖方针。施工中严格遵循设计施工步序,由出入口一隧道小里程K0+009开始向大里程K0+382方向施工,在施工过程中逐渐打开工作面。
(2)电力隧道位于公路隧道正下方,利用车行隧道洞室进行洞内明挖。实际施工时,采取车行隧道超前,电力隧道跟进的施工方法。
3 具体施工组织
3.1 施工组织方式探讨
电力隧道与车行隧道结构共生。而由于车行隧道为单洞设计,断面较小(开挖宽度<9m,为小跨度隧道),洞内施工场地十分狭窄,加之爆破开挖、出渣、运料时间均受限,故电力隧道与顶部车行隧道同步开建后,工序间施工干扰非常大。若组织不当,则电力隧道施工后,顶部车行隧道将无法正常施工。
3.1.1组织方式一
车行隧道先行开挖贯通,再开挖、浇筑电力隧道,随后进行车行隧道仰拱浇筑及填充施工,最后进行车行隧道二次衬砌浇筑施工。经分析,无法满足18个月的施工工期要求。
3.1.2组织方式二
若车行隧道与电力隧道完全分开施工,即车行隧道开挖初支施工,仰拱施工,二衬浇筑完成后再开始进行电力隧道开挖初支,二衬浇筑施工。经分析,无法满足18个月的工期要求,且由于车行隧道与电力隧道完全分开建设,工程难度加大,造价大幅增加。
3.1.3组织方式三
在采取一定安全技术措施的前提下,车行隧道与电力隧道交叉施工。此种施工方式能够较好地控制工程造价,并将电力隧道与车行隧道共建产生的工期影响降至最低。故实际施工时,采用此种施工方案。
3.2 确定后的施工组织安排
结合工程特点、施工现状,在保证施工安全和结构安全的情况下,对本工程车行隧道与电力隧道同期共建各工序进行优化安排。
3.2.1可行性分析
(1)电力隧道隔段开挖施工,每开挖30m后跳段7m再进行下一段施工,中部7m未开挖施工区段起到车行隧道直墙底部横向支撑的作用,保证车行隧道稳定。
(2)电力隧道初支后,电力隧道二次衬砌施工前,使用I20(间距1m)工字钢横撑作为电力隧道两侧壁临时加固措施,进而保证车行隧道的稳定性。
(3)车行隧道直墙主要承受水平方向的侧向力。电力隧道未浇筑闭合前,石渣回填及增加临时工字钢横撑后,能够有效保证车行隧道直墙稳定性。
3.2.2进洞区段施工安排
车行隧道进洞段100m范围内及时完成车行隧道仰拱及二衬施工。即采用流水施工方式,尽早将车行隧道封闭成环。
车行隧道开挖初支施工电力隧道开挖初支施工车行隧道左、右侧仰拱及填充交替错距浇筑(至少错开10m)施工电力隧道二次衬砌浇筑施工(安装钢筋、支模、浇筑混凝土流水作业)车行隧道中部仰拱及填充浇筑施工(安装钢筋、支模、浇筑混凝土流水作业)车行隧道二次衬砌浇筑施工。详细施工工序,如图1所示。
图1洞口100m区段车行隧道、电力隧道各工序流水施工平面布置示意图
3.2.3洞内区段具体施工安排
(1)利用纵向栈桥,电力隧道开挖先行于车行隧道二次衬砌施工。防止因电力隧道开挖造成车行隧道应力重新分布,而出现车行隧道二次衬砌失稳的情况发生。在车行隧道二衬施工前需将电力隧道开挖完成,并对电力隧道已开挖区段加强监控量测,在确保车行隧道收敛变形稳定后,再开始车行隧道二次衬砌施工。
(2)电力隧道采取跳槽开挖方式。电力隧道开挖30m后预留7m长的岩柱暂不开挖,待相邻各段30m长的电力隧道二衬及车行隧道中部仰拱浇筑完成后,再施工之前预留的7m长区段范围内的电力隧道二衬结构及车行隧道中部仰拱。
(3)车行隧道仰拱采取分三幅施工的方式。在已开挖电力隧道的区段,电力隧道两侧(左、右侧)车行隧道仰拱先行施工,保证车行隧道二次衬砌能够进行作业。待电力隧道二次衬砌结构施工完成后,再将中间一幅车行隧道仰拱施工完成。
(4)电力隧道二次衬砌施工时,使用横向栈桥,保证洞内运输车辆能够通行。
(5)车行隧道二次衬砌与电力隧道二次衬砌、车行隧道中部仰拱及填充同时交叉施工。
(6)详细施工工序,如图2所示。
车行隧道开挖初支施工电力隧道跳段(每开挖30m,预留7m岩柱暂不开挖)开挖初支施工车行隧道左、右侧仰拱及填充交替错距浇筑(至少错开10m)施工电力隧道二次衬砌浇筑施工(安装钢筋、支模、浇筑混凝土流水作业)车行隧道中部仰拱及填充浇筑施工(安装钢筋、支模、浇筑混凝土流水作业)车行隧道二次衬砌在车行隧道左、右侧仰拱施工完成后,与电力隧道二次衬砌及车行隧道中部仰拱交叉施工。
图2洞内区段车行隧道、电力隧道各工序流水施工平面布置示意图)
3.2.4 施工栈桥型式
(1)纵向栈桥
纵向栈桥在电力隧道开挖施工时使用,通过沿隧道走向铺设纵向栈桥,使得上部车行隧道相关机械、车辆能够正常通行。
每幅仰拱栈桥由两片梁板组成,每片梁板由5根I32a工字钢焊接而成,宽1.25m,长12 m(两侧搭接1.5m),每两根I32a工字钢中间用I20工字钢焊接联接成一个整体。梁板上面满焊间距为10cm的Φ22钢筋。采用12mm厚钢板焊接进行加劲, 间隔1.5m。
(2)横向栈桥
横向栈桥在电力隧道二次衬砌浇筑、车行隧道中部仰拱及填充浇筑时使用,保证车行隧道掌子面出渣、运输等不因电力隧道施工而中断。混凝土浇注完毕后,进行洒水养护,达到行车强度后,移动栈桥进入下一节段电力隧道二次衬砌施工。
每片横向栈桥由10根I20b工字钢焊接而成,宽1.5m,长6m(两侧搭接1.4m),每两根I20b工字钢中间用I20b工字钢焊接联接成一个整体。梁板上面满焊间距为20cm的Φ25钢筋。
4 工期效果
工地地处繁华的重庆市解放碑,考虑施工期间放假、恶劣天气、混凝土供应延迟等影响,根据现场实际情况,得出使用快速施工方法后,隧道施工各工序每日施工进尺:
电力隧道开挖初支施工1m/天;电力隧道二次衬砌浇筑施工1m/天;车行隧道左、右侧仰拱及填充浇筑施工2m/天;车行隧道二次衬砌浇筑施工2m/天;车行隧道中部仰拱及填充浇筑施工2m/天。从而满足了本工程的总体工期要求。
5 结束语
独头小跨度隧道施工场地狭窄,工序交叉干扰严重,怎样安全、快速地打开工作面,建成关键线路上的施工通道,往往是实现总工期的关键。
城市地下独头小跨度隧道施工质量要求高、安全风险大。各工序交叉作业, 要做到快速施工,必须综合考虑施工的合理性和可行性,并做好以下几项工作:
(1)在充分保证工程结构和施工安全的前提下,合理进行施工组织安排,实现工序优化。完善车行隧道仰拱、二衬施作、电力隧道结构施作工序顺序安排。
(2)充分利用现有资源,保证工程质量、安全、环境目标及职业健康、消防等要求。
(3)确保车行隧道施工安全,电力隧道跳槽开挖,间距30m左右。
(4)应及时跟进车行隧道仰拱及二次衬砌的施工,仰拱分幅施工时间隔不得过长。
公路隧道施工方法范文3
关键词:公路隧道 改扩建 方案 施工工序
从1888年修建狮球岭隧道开始,到19世纪70年代我国已经修建了大量的隧道。但是由于当时的经济条件、施工技术等各方面的限制以及交通的需求量较小,已修建的铁路、公路隧道多以单线为主。
高速路的大量修建,为了满足线路技术指标、缩短路程和行车时间、减少病害,提高运营效益,隧道的优越性日益显著。为了适应当前的运输需要、提高运输能力以及满足安全行驶的需要,隧道由原来的单线隧道发展到双线或者多线,既有隧道的改扩建工程逐步提上日程。
隧道改扩建是指对技术标准不能满足运输要求的既有隧道进行技术改扩建,主要内容包括调整线路平、纵断面,扩大隧道净空,增设洞内建筑物或者对隧道局部损坏地段的补强与修复。对既有线进行技术改建而要求隧道改扩建的一般形式有:既有单线隧道改建,既有单线隧道改建为双线或多线隧道,以及既有单线隧道改建并增建复线隧道。
但在一些地区,由于受地质地形条件和施工条件限制,不能新建复线,只能在既有隧道的基础上进行扩挖,扩大隧道净空断面以增加行车车道,满通客流量增加的行车需求。
1.改扩建方案
由于既有公路隧道所处地形、地质、施工技术、交通量及其长度的不同,隧道改扩建的方案也不近相同,具体可分为如下几种形式
(1)单洞双向两车道隧道改建为双洞单向两车道隧道;这是隧道改扩建最为简单的一种形式,直接在原来隧道左边或者右边以一定的距离修一条新的隧道。
(2)双洞单向两车道隧道改建为双洞单向三车道隧道;这种改建方式比较复杂,需要在既有隧道上进行扩挖,扩挖的形式一般有以下三种:①原隧道左侧大部分扩挖(对于一个单洞来说);②原隧道右侧大部分扩挖;③原隧道处在扩挖断面的中部。
(3)双洞单向两车道隧道改建为8车道隧道;扩建形式有两种:①改建为双洞单向四车道隧道;②改建为四洞单向两车道隧道。
2.方案分析
(1)方案(1)最为重要的是修建新隧道尽量少扰动既有隧道,这就要求修建新隧道距原隧道中心满足一定的要求,尽量避免两个隧道为小净距隧道。
表1 分离式双洞的隧道最小净距
注:B指的是隧道开挖宽度。
(2)方案(2)扩挖形式有三种,分别针对不同的情况:
1)当既有两隧道中心距太小或者向中间扩挖形成小净距隧道,两隧道分别向两侧扩挖。优点:①隧道在扩建的过程中,能够有效减少对两隧道中间部分围岩的扰动;②扩挖在不拆除原有隧道支护上进行,不影响原有隧道车辆通行;③扩挖断面支护结束后,拆除原有隧道支护,交通管制时间段。缺点: ①开挖空间小,不利于大型机械开挖,施工进度慢;②需要施做临时支撑,降低施工速度。
2)当既有隧道中心距较大远或者向中间扩挖不能形成小净距隧道,两隧道向中间扩挖。优点:①隧道扩挖距离较近,有利于施工机械调配,现场许多设施可以共用。缺点:①隧道扩挖距离较近,开挖过程中,对中间的围岩扰动比较大,容易出现围岩坍塌;②隧道开挖断面近,两个洞施工干扰比较大,降低了施工进度。
3)当既有隧道中心较小且隧道向两边扩挖受限制(比如一侧埋深较浅、偏压),这样只能使原隧道处于扩挖断面的中部。优点:①开挖断面分布均匀,有利于在原隧道支护基础上进行全断面开挖,施工速度快,对上部围岩扰动次数少,有利于结构的稳定;②开挖空间大,施做临时支撑、加固围岩比较容易。缺点:①上部围岩若不能及时支护,容易塌方,造成施工事故;②需要施做临时支撑,减缓了施工速度,不利于施工进度的管理。③在施工过程中,需要对交通管制,干扰车辆的正常通行。
(3)方案(3)有两种扩挖形式,有如下特点:
1)当隧道围岩地质较好,适宜扩挖成大断面,就改建为双洞单向四车道的形式。优点:①断面大,有利于机械化施工,提高施工速度;缺点:①开挖断面大,初期支护的时间较长,围岩外露的时间较长,容易坍塌,造成工程事故;②需要拆除原隧道衬砌,耗时费力,增加成本。
2)当隧道围岩地质条件较差,又满足整条线路线形要求,就改为四洞单向两车道的形式;优点:①直接在原隧道附近修建两条新隧道,不影响原有隧道车辆通行,不必拆除原有隧道衬砌结构;②运用已经很成熟的开挖方法,便于大型机械化施工,施工速度快。缺点:①爆破震动影响原有隧道衬砌结构,局部衬砌结构会出现裂缝,新隧道修筑结束后,需要对原隧道进行加固处理。
3.方案选择原则
(1)根据既有隧道形式和交通量大小,选择隧道改扩建方案;
(2)根据既有隧道中心距的大小和所处地形,选择隧道改扩建方案;
(3)根据既有隧道工程地质条件,选择隧道的改扩建方案。
4.隧道改扩建方案的施工方法举例
在既有隧道改扩建实例当中,日本大藏隧道施工技术值得我国公路隧道改扩建工程借鉴。大藏隧道位于日本北九州岛国道高速4号线,因交通量增加的需求,须将其中长度170m的两车道隧道段扩挖为三车道隧道。在施工中,既有的两车道仍需通车。其施工程序如图1所示。大藏隧道的扩挖断面除建筑限界要求求之外,考虑扩挖中使用机具所占空间,拟定为可使用施工机具断面及可使用小型机具的最小断面。为维持施工中行驶车辆安全,车道净空在线设置门字型钢制防护板,避免敲除既有隧道的衬砌直接掉落,并可作为施工机具的工作平台。
图1大藏隧道扩挖施工工序
5.结论
本文就既有隧道改扩建方案做出归纳,分析了各个方案适用条件和优缺点,给出隧道改扩建方案的指导原则,为以后的隧道改扩建工程提供了一定的借鉴和参考意义。最后介绍了日本大藏隧道改扩建施工方法,对我们以后隧道改扩建施工技术有一定借鉴意义。
参考文献:
[1]李煜川.既有隧道扩建工程的施工力学行为研究[M].2008.
[2]武建强.公里隧道扩建开挖方案比选及施工力学行为研究[M].2009.
公路隧道施工方法范文4
关键词:公路隧道, 衬砌混凝土 ,施工检查
Abstract: this article from the engineering construction quality control management point of view, a brief description of the highway tunnel lining concrete during the period of construction quality inspection methods.
Keywords: highway tunnel, lining concrete, construction check
中图分类号:U459.2文献标识码: A 文章编号:
引言:
质量是工程的生命,试验检测是工程质量管理的重要手段。客观、准确、及时的试验检测数据,是工程实践的真实记录,是指导、控制和评定工程质量的科学依据。加强公路工程施工试验检测,充分发挥其在质量控制、评定中的重要作用,已经成为公路工程质量管理的重要手段。隧道混凝土衬砌质量的好坏对隧道的长期稳定、使用功能的正常发挥以及外观美均有很大影响。隧道混填衬砌常见的质量问题有混凝土开裂和内部缺陷、混凝土强度不够、衬砌厚度不足、钢筋锈蚀和背后存在空洞、衬砌侵入建筑限界等。因此,混凝土衬砌质量检测是控制衬砌混凝土施工质量的主要手段。本文笔者结合多年的隧道施工实践,遵循公路隧道施工规范和标准,简要阐述了公路隧道混凝土衬砌施工期间检查的基本方法。
一、混凝土衬砌检测形式和方法简介
混凝土衬砌质量检测的内容与衬砌结果的形式、施工方法直接相关。从结构形式上,隧道混凝衬砌可以分为:复合式衬砌结构中的喷射混凝土和模筑混凝土、整体式衬砌、明洞衬砌。按施工方法,可以分为:喷射混凝土、模筑现浇混凝土、预制拼装混凝土衬砌三钟。根据围岩条件和隧道结构特征的不同,部分衬砌需要设置仰拱,并根据衬砌受力特点,确定是否需要配筋及配筋率大小。
混凝土衬砌质量检测方法的选择取决于:①检测的目的及内容;②衬砌结构形式;③经济技术条件;④检测人员的素质和管理水平等。对于常用的检测方法,按照检测内容可以分为:衬砌混凝土强度、厚度、钢筋、混凝土缺陷和几何尺寸检测等。
二、混凝土衬砌施工检查
加强对衬砌混凝土各道施工工序的检查,是防止混凝土出现局部裂缝、内部缺陷、厚度和强度不足等质量问题的有效措施。通常情况下,混凝土衬砌质量的检测的内容与衬砌结构的形式、施工方法直接相关。依据《公路隧道技术施工技术规范》(JTG F60-2009)、《公路隧道施工技术细则》(JTG/T F60-2009)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004),衬砌混凝土施工期间的质量检查包括以下五方面(3.1-3.5)。
1 衬砌混凝土浇筑施工检查
1.1 模板
衬砌模板的质量在一定程度上决定着隧道的衬砌外观质量,并影响着隧道的内在质量,因此,在施工前和施工中都应进行严格的质量检查。
⑴隧道主洞模筑混凝土衬砌施工宜采用全断面衬砌模板台车。全断面衬砌模板台车就位应以隧道中线为准,按线路方向垂直架设。顶模设置通气孔、注浆管。全断面衬砌模板台车模板应留振捣窗,振捣窗间距不宜大于3m,纵向不宜大于2.5m,振捣窗不宜小于45cm×45cm。
⑵采用拼装模板施工时,应采用先墙后拱或全断面浇筑,不得采用先拱后墙浇筑。
⑶模板安装前应检查隧道中线、高程、断面和净空尺寸;检查防水板、排水盲沟管、预埋件等隐蔽工程,做好记录。
⑷浇筑筑模混凝土前应将模板内的杂物、积水和钢筋上的油污清除干净。钢模板应涂脱模剂,模板接缝不应漏浆。在刷模板隔离剂时,不得污染钢筋。
⑸模板安装施工质量应满足施工规范要求(表1)
1.2 钢筋
⑴钢筋加工与连接
钢筋加工一般采用冷加工,加工前应调直,表面污渍及锈迹应清除干净。钢筋加工后表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。当采用冷拉方法矫直钢筋时,钢筋的矫直伸长率应满足:HPB继钢筋不得超过2%,HRB级钢筋不得超过1%。
⑵钢筋绑扎、连接
衬砌钢筋连接应满足:横向筋与纵向筋的每个节点均必须进行绑扎或焊接;受力主筋的搭接应采用焊接;相邻主筋搭接位置应错开,错开距离应不小于1000mm,统一受力钢筋的两处搭接,距离应不小于1500mm;箍筋连接点应在纵横向筋的交叉连接处,必须进行绑扎或焊接,以保证两层主筋之间的间距。
钢筋的绑扎、间距、数量、位置必须满足设计和施工规范要求(表2)。
⑶钢筋保护层厚度
保护层的厚度应满足设计要求,偏差满足表2的要求。用于钢筋直径和位置检测的方法有电磁感应法、雷达波反射法等。
衬砌钢筋实测项目及要求 表2
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频次
1 主筋间距(mm) ±10 每20m检查5点
2 两层钢筋间距(mm) ±5 每20m检查5点
3 箍筋间距(mm) ±20 每20m检查5点
4 绑扎搭接长度 受拉 HPB级钢筋 30d 每20m检查3个接头
5 HRB级钢筋 35d
6 受压 HPB级钢筋 20d
7 HRB级钢筋 25d
8 钢筋加工 长度(mm) -10,0 每20m检查2根
9 钢筋保护层 厚度(mm) +10,-5 两端、中间各检查1处
1.3 衬砌混凝土材料
⑴混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,并根据测定结果调整材料用量,提出施工配合比。冬季施工的防水混凝土,应惨用加气剂降低原有的水胶比,并按冬季施工有关要求施工。调制混凝土拌合物时,水泥质量偏差不得超过±1%,集料质量偏差不得超过±2%,水及外加剂质量偏差质量偏差不得超过±1%。混凝土中碱含量(Na2O+0.658K2O)不得大于3㎏/m3。
衬砌混凝土用砂中有害物含量标准 表3
项目 规定值 项目 规定值
含泥量(按质量计,%)
其中泥块含量(按质量计,%)
云母含量(按质量计,%)
轻物质含量(按质量计,%)
⑵拌制混凝土用的水应采用饮用水或符合表4要求的其他水源。
拌制混凝土拌制用水标准 表4
项目 钢筋混凝土 素混凝土
PH值 ≥4.5 ≥4.5
不溶物含量(mg/L) ≤2000 ≤5000
可溶物含量(mg/L) ≤5000 ≤10000
氯离子含量(mg/L) ≤1000 ≤3500
硫酸盐含量(mg/L) ≤2000 ≤2700
公路隧道施工方法范文5
【关键词】施工安全;评价方法
1.山岭公路隧道施工风险的定义
“风险”一词,其英文为Risk,查询高级汉语大词典,风险的解释是:“危险;遭受损伤、伤害、不利或毁灭的可能性”。美国的CooperD.F和ChapmanC.B在《大项目风险分析》书中提到:风险是由于从事某项特定活动过程中存在的不确定而产生的经济或财务的损失、自然破坏或者损伤的可能性。
2.人员—机械—环境—管理
人员—机械—环境系统是系统科学理论与系统工程方法在风险管理中的一个重要的应用。此系统中的“人员”主要是指工作的主体(如施工人员、管理人员等),“机械”是指人所操纵的对象(如起重机、挖掘机、动力车等)的总称;“环境”是指人员、机械共同工作所处的工作条件(如气温、天气情况,噪音,有害气体等)[1-3]。人员—机械—环境三者之间是一个交互的相互影响的系统,他通过三者之间信息的传递、加工以及控制,形成一个相互关联的复杂的大的系统,并采用系统工程的方法,使其具有“安全、高效、经济”的综合效用。
在对山岭公路隧道施工风险评价研究中,人员因素主要指的是人的主观失误和客观失误,同时人的主观失误又是一个重要的影响因素,也是风险评价重点研究的对象。为了进一步完善山岭公路隧道风险评价的可行性,把人的客观因素定义为人为因素,而把人的主观因素定义为管理因素,单独作为独立于人员因素的第四大元素;在新形成的人员—机械—环境—管理系统中,管理因素虽然不能直接作用于事件本身,但是他可以间接作用于人员—机械—环境这一系统中,影响此系统中各个因素的不安全行为,这就是所谓的人员-机械-环境-管理系统[4]。
3.风险的分类
对风险进行分类是方便于对风险进行管理和评价。各种风险在形态成因以及损失状况上都表现出不同的特点;对风险进行分类不仅有利于对风险进行研究,更有利于制定应对策略。近几年来,国内的许多专家和学者也对风险的分类进行了大量的探讨和研究,可以总结为如下几种分类方式。
按照风险产生的原因不同可分为:自然风险、社会风险、经济风险。
按照风险产生的环境不同可分为静态风险和动态风险。
按照风险损失的范围不同可分为基本风险和特定风险。
而对于隧道工程中的风险分类,同济大学的陈龙把风险分为:经济风险、合同风险、财务风险、自然灾害风险、施工风险、运营风险以及环境影响风险等[4]。
4.风险的本质
大量的研究资料分析表明,风险分析的目的是寻求或者掌握某一个系统的某些状态,以便进行风险管理,以减小或者控制风险。因此,我们要对风险进行分析,首先必须能显示出系统事件的状态、时间、输入等要素之间的相互关系。概率估计是风险事件和发生的可能性之间的一种关系,这是一种不精确的概率问题。况且,两者之间是否存在这种关系也是一个问题。总之,风险分析的主要目的还是要寻求“一个不利后果产生的原因,为什么会产生”。基于此观点,我们可以认为:“风险本质是不利后果的动力学特性”[5]。
5.山岭公路隧道风险评价的一般过程
山岭公路隧道施工风险在进行评价之前,首先要制定评价计划,使其他各个步骤围绕着这个计划进行。计划的主要内容包括:评价对象的简要描述,评价的目标、评价的流程以及评价方法的选择等。
风险本身虽然具有很大的不确定性,但其是可以被认识的,我们可以通过一定的方法加以分析,并采取适当的方法对风险进行控制。一般来说,工程项目风险在进行评价研究时,通常有以下几个步骤:
风险识别风险估计风险评价与决策风险对策
5.1山岭公路隧道施工风险识别
风险识别是风险评价的开始,同时也是整个风险评价的基础。风险识别的主要任务是找出风险因素,并定性判别风险的性质、发生的可能性以及对工程项目的影响程度。对风险的认知是风险识别的关键,它是采用系统论的观点对整个工程项目进行全面和综合分析[6]。
5.2山岭公路隧道施工风险估计
风险估计是风险评价重要的中心环节,它主要是对已经识别的风险进行估计,估计其后果发生的可能性以及造成的可能性后果的严重程度,也就是后果发生可能性的估算和严重性的估算,从而能对各种潜在后果的相对重要性进行评价,并为风险评价提供数学依据。换句话说,风险估计就是采用某种尺度对已经识别的风险源进行量测,并给出风险发生的概率,用以分析风险发生的可能性以及风险发生后可能造成的后果,即在前期调查资料分析的基础上,采用概率论及数学统计的数学方法对风险事故进行发生概率和风险事故发生后可能造成的损失的严重程度的一种定性或定量的分析。
5.3山岭公路隧道施工风险管理绩效分析
在本文的研究中,山岭公路隧道施工风险评价不仅与风险发生概率和风险发生后果有关,而且与工程在施工过程中风险管理的模式或者说是风险管理绩效有一定的关系。在对山岭公路隧道进行施工过程风险评价时,应该考虑到风险管理模式对风险发生概率和风险发生后果有一定的影响作用。随着工程的不断进展,风险管理不断地对风险发生概率和风险发生后果的值产生影响,从而使得风险评价水平也产生动态的变化。总结起来来说,风险管理绩效分析就是在开展风险管理以后,对风险发生概率和风险发生后果组合值的一个动态的观察和分析过程[7]。
5.4山岭公路隧道施工风险评价与决策
(1)选取项目风险评价标准。项目风险评价标准是项目主体根据不同的项目风险特征,制定的可接受风险水平。一般来说,单个风险事件和项目主体风险采用的风险评价标准是不同的。
(2)分析确定项目风险发生水平。项目风险发生水平它包括单个风险发生水平和整体风险发生水平。因此,项目风险发生水平是综合考虑项目所有风险事件之后确定的。
(3)对比分析。对比分析是指将单个风险发生水平和整体风险发生水平分别与单个风险评价标准和整体风险评价标准进行比对,进而分别确定其风险发生等级是否在可接受范围之内,如果不在,考虑采取哪种措施进行应对。
5.5山岭公路隧道施工风险对策
在对山岭公路隧道项目风险识别、评价以后,要根据此项目风险控制的总体目标,制定出合理的风险管理对策,尽可能降低项目潜在的风险损失和提高项目的风险控制能力。根据以往的研究结果显示,风险对策有四种表现形式:风险规避、风险转移、风险自留和风险合理利用。
5.6山岭公路隧道施工风险评价模式
在前边三节中简要对山岭公路隧道施工风险定义、风险本质以及风险的评价过程进行了探讨和分析,而本节在前边研究成果的基础上,从人员—机械—环境—管理这个系统出发,开展对山岭公路隧道施工风险评价模式的设计研究。从山岭公路隧道施工风险的定义以及风险绩效分析得知,风险的发生水平受人员、机械、环境、管理四大因素的影响,而风险的量化值受风险的发生概率、风险的发生后果以及风险管理绩效三个因素共同影响。基于以上认识,本文在借鉴山岭铁路隧道施工风险评价模式的基础上,设计了适用于山(下转第356页)(上接第330页)岭公路隧道施工风险评价的模式。 [科]
【参考文献】
[1]徐志胜.人一机一环境系统可靠性研究[M].徐州:中国矿业大学出版社,1995.
[2]吴立云,杨玉中.综采工作面人——机——环境系统安全性分析[J].应用基础与工程科学学报,2008,16(3):436~445.
[3]许如亮.施工现场人、机、环境本质安全[J].安全与健康,2002(9):21~23.
[4]周峰.山岭隧道塌方风险模糊层次评价研究[硕士学位论文][D].长沙:中南大学,2008.
[5]JTGF60-2009.公路隧道施工技术规范[S].北京:中华人民共和国交通运输部,2009.
公路隧道施工方法范文6
关键词:建筑碎渣;施工;要求;压实;检测
Abstract: The construction of slag as a municipal solid waste has been affecting the city beautiful, but dealing with them would be quite troublesome. Through the construction of slag, the residue in the construction of municipal roads, combined with work experience in recent years to describe the compaction of construction slag layer quality testing methods and filling in detail, hoping to be beneficial to the development of the industry.
Key words: architecture slag; construction; requirements; compaction; detection
中图分类号:U41文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-0020-02
随着我国经济和城市结构、功能的快速发展,城市现代化和农村城市化进程已经越来越快,因此大量的拆迁工作和建筑物垃圾成为新的城市化衍生问题。建筑物碎渣、渣土的存在不仅因为随便向城市周边进行倾倒处理,对城市环境造成危害,影响城市美观,而且因为这些都是可以再次利用的原料,因此更是一种资源的浪费。通过对拆迁建筑物的碎块进行分析可知:建筑拆迁废弃物多是由混凝土块、砖、木头、砂浆、生活垃圾等杂物组成,这些混合物只要经过筛选、破碎、奋力等一系列程序就能够变成在道路软基上使用的填充物,近些年来这一做法已经得到广泛推广,而且运行效果良好。但是由于现行规范及设计中缺乏明确的、详尽的施工质量要求和检验方法,也给这项清洁工程带来了很多弊端。
1 建筑碎渣施工质量要求
1.1建筑碎渣材料
建筑物拆迁的碎渣一般都呈大体积块状,由于直径的限制,使得他们很难应用到道路施工中,因此需要用挖掘机或破碎锤对这些大块头进行简单破碎分解,使其粒径符合规范要求,并经过分选筛将杂草等生活垃圾去除掉以后,按照直径分类,按照大小掺配、总体均匀的原则分别堆放。
1.2建筑碎渣施工工艺
1)建筑碎渣的有效运输是碎渣得到使用的关键。宜采用大吨位运输车辆,车辆的顶部要增加覆盖和防尘装置,防止在运输过程中因风吹、颠簸等因素造成的扬尘、掉渣等对环境的污染。
2)二次破碎操作。在建筑碎石运到目的地后,对发现的由于第一次破碎不仔细而造成遗留的大直径碎石,首先用挖掘机将其平摊在地面上,然后对超粒径混凝土块、砖砌体进行二次破碎,对大料径集中处进行处理,为了达到最好的破碎效果,摊铺的厚度要小于40公分,同时对第一次分拣没有清理干净的生活垃圾等进行二次处理。
3)采用重型推土机粗平初压,将碎石渣层压实辗平,对于局部起伏较大的地方可人工用较细碎渣补平。
4)由于建筑碎渣之间没有粘聚力,它主要靠碎渣之间相互镶嵌、紧密咬合、达到足够大的摩阻力来抵抗路基变形,所以需用大吨位的振动压路机。在施工中先采用18T以上重型凸块式压路机碾压1~2遍,进一步对建筑碎渣进行破碎和嵌固;然后用18T以上振动压路机振压4~6遍,碾压时速度2.0km/h~4.0km/h,频率30Hz左右,最后18t以上三轮压路机静压1~2遍,消除轮迹、压实边角,稳固建筑碎渣顶面;对于有明显孔洞、孔隙的地方补充
细料,再行碾压密实。
5)建筑碎渣处理路基顶面与路床顶间宜做20cm~30cm素土式灰土封顶层。
2 建筑碎渣层质量检验方法
建筑碎渣层压实度的判定方法,目前无规范或设计规定,参照《城市道路路基工程施工及验收规范》CJJ44-97之规定,即当压实层顶面稳定,不再下沉、无明显轮迹时,轮迹深不大于5mm时,判定为密实状态,即压实度检测采用压实沉降差法。
1)由于建筑碎渣本身组成材质相差较大,各工程应先进行试验段施工,确定适宜的压实机具、松铺厚度、压实厚度、压实遍数、压实沉降差后,报建设、设计、监理单位批准。
2)压实密度的检测方法
(1)选择道路压实密度检测的样本点是第一步,在压实后的建筑碎渣路基上每隔10m~20m取一个布向点,横向的间距要根据工程现场的实际状况确定。
(2)其次就是仪器的布置、安装。在第一步中选取好的点位位置放置20cm×20cm×2cm的钢质垫块,用水平仪测量点位的高程。
(3)用18t振动压路机作碾压检测,辗压的速度为20km/h~40km/h,碾压次数2遍。合格的密度条件下,经过碾压后应无明显轮迹。在辗压完成后再次用水平仪测量各点高程,通过对比第一次的高程数据得出这两次之间的高程沉降差。
(4)对取得的各项数据进行分析,只有当符合以下标准时,才算是密度合格:一、压实沉降差平均值小于等于5mm;二沉降值的最大值小于等于10mm;三布点处沉降值的标准差小于等于3mm。
(5)如工程设计有弯沉测试要求,应按《城镇道路工程施工及验收规范》(CJJ1-2008)规定进行测试,测试车辆应采用BZZ-100标准车辆,采用3.6m标准弯沉仪,测试频率为每车道20m间距测试两点。、
3建筑碎渣在施工中应注意的问题
1)在施工中由于建筑碎渣来源复杂,材料强度也是参差不齐,压实度也不能完全按试验段所确定的遍数,而应根据实际情况适当灵活运用;
2)在进行建筑碎渣摊铺时,要根据碎渣的破碎程度直径确定压实的厚度,在需要进行多层压实时,要在上一层已压实检测合格的路基上打上方格网,由专门人员按照道路的设计按水平分层、先低后高、先两侧后中间的原则进行进行,最大程度的保证卸料均匀;
3)上下两层建筑碎渣压实层的施工横缝应至少错开10m以上。碾压时应注意边角压实情况的检查,防止遗漏,留下质量隐患。
3 建筑渣土作为路基填料性能
3.1建筑渣土作为市政路基填筑施工
建筑渣土经过适当技术处理可以作为优质市政路基填料,依据试验结果采取以下技术措施进行处理:
(1)进行拣除或破碎,消除超标颗粒;
(2)添加细粒成分,添加量控制在细料含量1倍左右,可以增大建筑渣土的干密度,提高建筑渣土性能;
(3)对于建筑物废料而言,长时间的使用已经使其逐渐失去了粘合性,因此采要添加水泥或石灰对其进行改性提高其强度;
(4)对于多雨和冬季易冻地区路面应设计防水和防冻层。由于之前的影响,建筑物碎渣在粘合、排水方面的性能可能会不如之前,因此大规模填筑前应进行试验段施工,以确定合理的施工方案和原料配比,在多雨和冬季易冻地区增加路基中的防水和防冻层厚度。
3.2施工质量的检测
建筑渣土填筑施工应严格按试验段确定的施工工艺参数组织施工,要保证每一层辗压结束后都要分别进行密度检测,检测的重点是压实度和弯沉。压实度检测宜采用灌砂法,即按规范要求挖试坑。
3.3主要结论与建议
(1)经分选破碎、适当填加细粒成分等简易技术处理后的建筑渣土是优质路基填料,具有强度高,水温稳定,易于碾压等特性,完全可以满足市政道路路基常用填料要求。
(2)建筑碎石土路基填筑应该与路基渣土填筑采用相同的工艺施工,考虑到碎石和碎渣常年干燥,物理性质欠缺的因素,施工中应增加原料的含水量。
(3)建筑渣土压实度检测宜采用灌砂法,根据实际的细料和粗料质量比分别计算每个试坑的最大干密度、实测干密度和压实度。
(4)可以在城市设置专门的建筑物碎渣、渣土处理中心,这样可以集中地进行外加改性成分和拌和等操作,不仅能够节约占地成本,而且又有利于保证碎石渣的质量。
(5)根据道路施工要求和相关的规范制定建筑渣土作为市政路基填料的质量标准,保证道路填充质量标准统一。
通过以上分析可以看出,建筑碎渣只 要经过筛选、分类、破碎等一系列相关操作就能在市政道路施工中应用,这不仅在很大程度上节省了道路施工的成本开支,而且也减少了城市垃圾,保护了环境,也对减少工程成本很有益处,是一项符合现今“节能减排、保护环境”非常有意义的施工方法,值得推广发扬。
参考文献
[1] 刘艳萍.秦善勇.建筑碎渣在市政道路工程中施工质量要求和检测方法[J].科技传播2010年17期
[2] 陈沛.刘春荣等.建筑渣土在市政道路路基工程中的应用研究[J].中国清洁.2011
[3] 王东权.建筑渣土在市政道路路基工程中的应用研究[J].环卫科技.2011-07