隧道工程施工技术措施范例6篇

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隧道工程施工技术措施

隧道工程施工技术措施范文1

关键词:城市隧道、交通建设、盾构工法

Abstract: with the rapid development of China's national economy and the acceleration of urbanization construction process, development of urban rail transit construction is also more and more quickly. In urban rail transit construction, in order to ease traffic congestion and covers an area of big problems, and tunnel project is becoming more and more common, so the city through a tunnel construction building the focus of attention. In order to make the rail traffic can with the fastest speed and form a network and the desired size effect, the pace of urban rail transit construction also accelerated. Along with the development of the city planning and construction, especially with the increase of the subway construction lines, traffic engineering construction need to face peripheral environment has become more and more complex, close range has been built through the building or through the obstacles more and more. Traffic construction engineering construction in the process of not only need to protect both buildings, it also ensures that project safety and the progress itself well, so, in view of the different case, take effective measures to deal with technology is very necessary. This paper is to some practical engineering examples, respectiely on through the tunnel, both through key cultural relic protection and construction problems of the bottom of the river to analysis.

Key words: the city tunnel, traffic construction and shield process

中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:

近几年,随着经济的发展,交通变得越来越拥挤,为了缓解交通的拥挤问题,地下交通工程建设越来越多,于是盾构施工技术逐渐成熟,在城市地下轨道交通工程建设中显示出其特有的优越性。但是,针对近距离通过已经存在的建筑物或者是穿越障碍物的施工,盾构施工技术还缺少一定的经验。近些年,我国的城市轨道交通建设得到了迅速的发展,但是,在周边环境越来越复杂、施工条件比较差的情况下,研究并制定相应的施工技术以及应对措施是非常必要的。

为了能够使城市轨道交通以最快的速度形成网络以达到预想中的规模效应,城市轨道交通建设的速度也在加速。随着初期阶段单条线的建成,后期线路的建设难度变得越来越大。与此同时,伴随着城市的规划建设,地铁建设工程沿线开发量的增加,城市轨道工程建设所需要面临的周边环境也变得复杂,穿越障碍物的情况越来越多。在工程施工中,不仅需要对已经存在的建筑物加以保护,还要保证工程自身的安全性以及进展的顺利,所以针对不同的情况采取有效的应对技术是十分必要的。接下来,本文就针对一些具体的工程实例对具体城市隧道穿越建筑物施工的技术措施做作分析介绍。

一、下穿既有隧道

(一)工程实例

某地铁工程先期建造成的隧道在该路段采用了明挖顺做法施工,围护的结构是SMW桩,主体结构在和地铁隧道相交路段采用的是钢筋混凝土框架结构,主体结构底板是900毫米厚的钢筋混凝土,垫层为200毫米厚的素混凝土。

(二) 风险分析

本工程隧道与盾构隧道间的最小净距为1.0米,隧道对盾构隧道影响的长度近28米,此种情况在国内的盾构施工中较少,其次,隧道施工的结束时间和地铁隧道穿越的时间仅相隔不到一个月,而且隧道还未稳定,施工过程中可能会对原有隧道造成破坏,带来运营的隐患,甚至可能会引起结构安全问题。

(三)应对技术

1、把隧道抗拔桩间的距离调大,避开盾构隧道,另外为了保证既有隧道的盾构隧道的受力要求以及抗浮要求,应加密在盾构隧道方向的抗拔桩。

2、由于盾构施工会不可避免的引起地面沉降,为保证隧道的安全,应将该段的底板加厚100毫米。

3、隧道底部的地质条件呈流塑性的粉质粘土与淤泥质粉质粘土,盾构隧道上半部分为淤泥质粉质粘土,而下半部分为粉质粘土,为减少地层损失,应通过盾构隧道进行全断面加固的处理。

4、在盾构机通过既有隧道之前,将隧道回填到地面的标准高度。

5、为了盾构机在通过既有隧道时,不形成太大的隆起与沉降,盾构土压的设定稍大于盾构正面土压。将土压力盒埋设在隧道底部,当盾构掘进时,对压力盒实时监测,用来指导盾构掘进的控制。

6、隧道的主体结构和抗拔桩形成门架式结构,在盾构机通过既有隧道时掘进速度不应太快,通常控制在30~40mm/min,使盾构机能够平稳的穿过该隧道。

7、由于盾构隧道断面经加固处理之后,使土体强度明显加强,掘进时加大了泡沫剂的使用量,来改良碴土的性能以及减少刀具的磨损。

8、严格控制盾构机的操作,以避免盾构机抬头。

9、加强盾构机和其配套设备的维护与保养,尽可能的避免非正常停机,力争做到连续并安全的通过既有隧道。

10、掘进时采取同步注浆的方式,及时填充管片和开挖面的间隙,并通过对注浆量以及注浆压力“双控”控制注浆效果,来减少地层的损失,从而降低地表的沉降,以避免既有开裂。

11、盾构机通过之后,根据测量数据对地层进行二次补强注浆,补强注浆压力(出口压力)应控制在0.03~0.05MPa。

12、施工过程中,要加强监控量测和信息反馈的监管,当盾构通过后,对既有隧道的跟踪测量直到既有隧道的沉降稳定为止。

二、 下穿重点文物保护地段

(一)工程情况

文物是国家的重要文化遗产,是重点保护的对象,所以在实际施工中如果要在重点文物保护段穿过的时候要特别注意,不能破坏环境以及建筑。

(二) 应对技术

1、在施工中,分段计算隧道开挖处土体压力,并结合文物本身的结构特点。当进入文物包换地段影响的范围时(盾构机到达前15米)逐渐加大土仓的压力,而出文物保护段影响范围时,逐渐降低土仓的压力,以避免由于盾构推力不均衡而引起较大的地表隆起与沉降。

2、掘进时要缓、稳,并尽量减少刀盘切削木桩基的时候对墙体的扰动。

3、施工过程中加强对量测的监控,利用同步注浆以及二次补压浆填充盾尾和管片间的缝隙,以减少地层的损失。

4、在盾构通过之后的一段时间内继续监测,并进行二次补充注浆,注浆按“量少次多”原则,持续到监测显示城墙稳定为止。

三、下穿河底施工

(一)应对技术

1、提高盾构掘进的控制水平,并及时调整土仓压力,以确保土压平衡,保证开挖面土体的稳定。

2、在发生突水情况和涌砂时应及时关闭螺旋机,把水堵在盾构外,同时向土仓中加入膨润土或者泡沫剂,使碴土有较好的流塑性,一方面达到堵水的作用,另一方面有利于对碴土的排放。

3、由于岩土的分界线起伏偏大,地层不均匀,所以掘进过程中应控制掘进的速度,并严格操作各分区推进油缸,严防盾构掘进方向出现较大的偏离。

4、拼装管片时,防止盾构机后退,确保正面土体的稳定。

5、利用同步注浆填充环形间隙,使管片衬砌更早支承地层,有效的控制地层沉陷。

6、在盾构掘进过程中,不断的对盾尾密封钢丝刷注入油脂,避免破坏盾尾密封。盾尾发生渗漏的现象时应采取用初凝时间较短(30s以内)的水泥-水玻璃浆液进行注浆的措施,压浆范围在盾尾5~10米,主要针对渗漏部位集中进行压注盾尾油脂,并利用双快水泥、木楔和棉纱等堵塞材料进行封堵。

7、掘进过程中要做好出碴量的记录,保证出碴量和掘进速度一致,避免出碴量远远超于掘进量而引起的“冒顶”事故。

结束语:盾构施工在穿越已有建筑物或者其它障碍物的时候,在施工之前首先要进行调查,充分的了解工程边界的具体条件,这样才能做好准确的风险性分析;其次,要做好监控测量工作,监控测量是工程施工的重要环节,因为沉降以及变形监测具有一定的滞后性,所以,对于一些特别重要的建筑物,例如:保护要求较高、距离近等,要采用钢筋应力计等监测手段;最后要作好设备检查保养工作,在穿越障碍物之前对盾构机作一次检查保养,保证盾构机使用过程中设备能够正常运转。

参考文献:

1、李瑞英,城市隧道穿越建筑物施工的技术措施,安全,2011年12期;

隧道工程施工技术措施范文2

关键词:公路隧道施工技术 管理措施

0引言

随着社会的发展,我国许多公路也不断崛起。然而在公路工程施工中,隧道施工尤为重要,隧道施工的好坏决定了公路系统的命脉。现阶段我国公路隧道工程主要采用了“新奥法” 、“掘进机法” 、 “浅埋暗挖法” 、 “浅埋盖挖法”、“地下连续墙法” 等施工方法,并继而转向主要采用 “盾构法” 施工;地铁车站则有由 “浅埋明挖法” 施工转为采用 “浅埋盖挖法” 施工的趋势。 现代围岩承载理论是对传统松弛荷载理论的继承和发展。同样地,现代隧道工程施工方法、 施工技术等也是对传统方法、 技术的继承和发展。所以,笔者结合多年的工作经验和只是对公路隧道工程施工技术及管理进行以下探讨,希望能给予相关专业读者借鉴。

1 公路隧道主要施工技术

隧道施工技术是指在各种建筑环境条件下隧道施工过程中所需的各项技术措施。 如开挖技术、 掘进技术、出渣运输技术;初期支护(锚杆、 喷射混凝土、钢拱架)技术、 洞内模筑衬砌技术;隧道施工测量技术、 围岩动态量测与监控技术;基坑围护技术;防水技术、 供水排水技术、 供电用电技术;地质勘探与超前地质预报技术;机械配套和联合作业技术;劳动力组织和各工种的协调技术;材料采购和质量检验技术、 成品质量检验和控制技术;施工场地和生活设施规划技术;废水处理技术、 防尘排烟技术、 隔音降噪技术等环境保护技术;施工安全和职业安全技术等;塌方处理技术;隧道穿越膨胀土、 黄土、 软土、 流砂、岩溶、 涌水、 瓦斯、 高地温、 高应力地层等特殊地质地段时所需的特殊技术。 如在软弱地层中的注浆加固技术(超前小导管或长管棚帷幕注浆加固围岩和堵水);在承压水地层中的防突水技术;在含瓦斯地层中的防突瓦斯和防爆技术;在高地温地层中的降温技术;在高应力地层中的应力释放技术等。

建筑工程施工方法是按照建筑物的结构组成将其建造过程分解为一系列工序,然后将这些工序按照时间、 空间、功能和技术关系进行适当的组合,使各项作业按照一定的程序完成,继而完成工程建筑的方法。 隧道施工方法是开挖和支护等工序的组合,或者定义为:为达到规定的使用目的、 规定的设计要求、 规定的技术标准,使用一定的人员、 材料、 机械、 资金,运用一定的技术措施和管理措施,遵循一定的作业程序,修建隧道及地下洞室建筑物的方法。 隧道施工方法主要研究在不同地下建筑环境条件下,修建不同建筑形式的隧道时,对建造过程的施工工序的划分、作业程序的设计、 施工技术的选择,以及对人员、 材料、 机械、 资金的综合调配与应用。常用的施工方法有:传统矿山法(日本称为背板法)、 新奥法(NATM)、 明挖法、盖挖法、 盾构法(Shield)、 掘进机法、 沉埋法。在隧道施工技术方面,由于爆破控制技术、盾构掘进技术、 深基坑围护技术、 管段浮运技术、 管段沉埋技术、 水下地基加固技术、量测监控技术的应用,以及(系统锚杆、 超前锚杆)锚杆加固技术、 (素喷或加钢筋网、钢纤维)喷射混凝土加固技术、 管棚超前支护技术、 (超前小导管或长钢管)预注浆加固技术、 电渗固结技术、 冷冻固结技术等新支护技术及加固技术的应用,导致了新奥法、浅埋暗挖法、 盖挖法、 地下连续墙法、 掘进机法、 盾构法、 沉埋法等先进施工方法的提出和完善。 这些技术和方法为在各种地质条件和建筑环境条件下修建不同功能和用途的隧道及地下工程提供了有效的技术保证,无论是穿越山岭地层还是穿越水底地层,无论是水中穿越江河还是穿越海湾,无论是穿越软土地层还是穿越坚硬地层或是冻土地层,无论是穿越地下管线和建筑基础密布的城市地层还是穿越瓦斯和溶洞地层,无论隧道埋置是深还是浅、 断面是大还是小、 长度是长还是短、 形状是曲还是直,无论隧道是单孔还是连拱或多跨,无论是平面分岔还是上下叠置或多层。

2 公路隧道施工材料

在隧道施工机械和建筑材料方面,由于盾构保护技术、 机械破岩技术、 土压平衡技术、 泥水加压技术和快速衬砌技术的成功应用,使得隧道盾构掘进机能够完成从坚硬石质地层到含水软弱土质地层等多数地质条件下的隧道施工任务。 盾构的适应性、 可靠性、 安全性、 高速度、 耐久性及机动性,使其在隧道工程施工中得到日益广泛的应用。 由于新型高强合金钢柱齿刃冲击钻头、 液压凿岩机、 全液压凿岩台车的应用,以及高性能炸药、 非电导爆管等新型爆破器材的应用,从而提高了爆破质量和掘进速度。 由于轨道走行和轮台走行的大功率装渣、 运渣机械的应用,从而提高了出渣运输速度。 由于注锚机、 混凝土喷射机,以及早强剂、 早强锚杆、 早强喷射混凝土、钢筋网、 型钢拱架或格栅钢架(花钢拱架)的应用,可以快速获得有效支护和保证施工安全。 由于水泥、 水玻璃等岩体胶结材料、以及深孔钻机和注浆机的应用,可以从根本上改变围岩破碎、 松散、 软弱性状,增强围岩的稳定性,能进一步保证施工安全。 由于整体模板台车、 混凝土输送泵、 早强模筑混凝土的应用,使得混凝土衬砌结构施工速度大大提高。 由于大功率轴流式通风机和大直径胶布通风管的应用,以及高性能供电系统的应用,极大地改善了隧道内的工作环境条件。 由于抗渗混凝土、 塑料防水板、 无纺渗滤布、 弹簧排水盲沟的应用,极大地提高了隧道及地下工程的防水条件。

3 公路隧道施工管理

隧道施工管理是以按期完成合同为目的,研究隧道施工管理体系的建立、 运行和改进,以及过程的计划、 实施、 检查、 改进(PDCA)的方法和程序。 施工过程中的工作一般包括:施工方案选择、 施工方法选择、施工技术选择;施工进度控制、 施工质量控制、 施工成本控制;施工场地布置;施工人员聘用和培训、 工程材料和能源采购和供应、 施工机械购置和配备;环境保护、 职业健康与安全保护等项。 按照管理的对象可以将隧道施工管理分为:人事管理、 材料管理、 机械管理、 技术管理、 质量管理、 经济管理、 安全管理等方面。 有道是管理出效益。好的管理可最大限度地发挥出人的劳动积极性和创造力,好的管理可最大限度地发挥出机械的工作效能,好的管理可最大限度地体现出建筑材料的价值,好的管理可最大限度地降低资源消耗,好的管理可有效地保证工程质量、 职业健康、 施工安全、施工环境,好的管理可最大限度地降低成本和增加收益。

4 结束语

总之, 隧道工程要在保证施工安全、工程质量的基础上,优化资源配置, 采用计算机运用网络计划技术对工期实行动态管理, 合理安排工序, 紧紧抓住关键线路上的工序不放, 正确处理各工序之间的矛盾, 做到环环相扣, 井然有序。充分发挥企业综合优势, 确保隧道工程的施工质量。

参考文献

隧道工程施工技术措施范文3

【关键词】:监控测量技术隧道工程施工应用分析

社会经济的运行,推动了当前公路隧道工程的发展。新奥法施工技术的推广,促进了工程建设的快捷化。现场监控量测,作为新奥法设计与施工的重要组成部分,通过对隧道施工现场相关工况进行及时的监控量测,预测围岩变化,优化施工过程,确保隧道的施工安全与质量,具有指导意义。本文针对监控测量技术在隧道施工中的应用进行了分析。

一隧道施工中应用监控测量技术的重要性分析

相对来说,地下隧道工程较为复杂,从地质岩体力学角度看,隧道工程与围岩相互作用,处于复杂的地质结构体系中,受周围地质环境的影响巨大;隧道工程的成形过程,从隧道开挖起,围岩内部结构、支护衬砌的应力和外形一直处于不断的变动在状态。

隧道围岩的稳定性,是隧道建设施工中影响施工安全性能的重要保障。隧道围岩变形量测是新奥法现场量测的首要内容,是支护参数设计和判别围岩稳定性能的主要依据,是保证隧道施工安全的一项重要措施。

施工过程中,监理人员通过按照相关要求进行严格拱顶下沉及净空量测,及时与预先设计的要求进行量测数据和分析比较,动态的掌握地表沉陷、围岩支护状态,分析明确围岩稳定性,确定或调整支护结构、支护参数和支护时间;有利于确保工程的施工安全和隧道围岩的稳定。

监控量测环节中的选测项目,是着重对承载结构内部各种作用机理可以量化的部分得出相关数据,为以后理论研究提供原始数据,同时为评价承载结构受力状况提供参考。必测项目的量测数据,可以直接指导隧道工程进行施工,通过利用类比的方法判断甄别承载结构的稳定性。

周边位移是隧道围岩应力状态变化的最直观反映,量测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息,而且还可以根据变位速率判断隧道围岩的稳定程度,为二次衬砌提供合理的支护时机。

通过对相关隧道的拱顶下沉、水平收敛、地表沉降、结构应力等多项涉及围岩稳定性及支护参数合理性进行跟踪量测, 能够科学实时的确定二次衬砌施工时间,能够有效避免隧道施工中重大安全事故的发生。

二隧道施工的监控量测内容

根据功能的不同,隧道施工的监控量测,通常分为必测项目以及选测项目两部分内容,分别用来指导工程施工或进行科学研究。

1 隧道监控量测的必测项目

隧道围岩量测的必测项目,是为保障隧道开挖及二次衬砌而进行的监控量测,主要包括岩性、岩层结构、溶洞、断面描述、支护结构裂缝等地质及支护状况观察;用来监视拱顶下沉、了解断面变形状态、判断隧道拱顶稳定性的拱顶下沉量测;根据地表下沉位移量判定隧道开挖状况用以确定隧道支护结构的地表下沉。量测隧道周边位移、收敛状况、断面变形状态,判断稳定性的周边收敛量测。

2 隧道监控量测的选测项目

隧道围岩量测的选测项目,主要包括针对围岩内部位移、围岩压力、锚杆轴力、衬砌应力、支护应力以及弹性波测试等量测。衬砌应力量测是根据量测二次衬砌内应力、喷射混凝土层内轴向应力,了解支护衬砌内的受力情况;根据围岩压力及层间支护压力,判断复合衬砌中围岩荷载大小,判断初期支护与二次衬砌各自分担围岩压力情况;锚杆轴力量测是根据锚杆所承受的拉力,判断锚杆布置是否合理;围岩内部位移量测是了解隧道围岩的松弛区、位移量及围岩应力分布,为准确判断围岩的变形发展提供数据。

三监控量测技术在隧道施工中的应用

地下隧道工程施工,科学的运用监控量测技术,及时的监控施工环节的质量与安全性能,有助于优化工程建设。

1观察地质支护工况

隧道爆破开挖施工过程中,有效检测隧道工程施工面的岩层性状、裂隙、溶洞、地下水分布等围岩地质情况以及及支护效果,科学评价隧道围岩的稳定性,对开挖断面附近的初期支护状态进行观察和描述,是直接判断围岩、隧道稳定性和支护结构参数合理性的重要手段。

2量测基准值的确定

监控量测技术中,各种观测仪器的计算必须具备基准值。基准值的确定是监控量测的重要环节。基准值确定的适当与否直接影响以后资料分析的正确性,量测所得的初读数是判断施工安全的基准点。初读数的取得往往需要经过数次波动之后才能趋于稳定,测读时必须保障初读数的准确性。

3隧道拱顶下沉量测

隧道拱顶的位移量测,是预防隧道围岩塌方的有效措施。通常情况下,浅埋隧道的拱顶下沉会向上传至地表,隧道拱顶的位移情况具有较强的代表性,通过对隧道拱部下沉的绝对值量测,了解断面变形情况、判断拱顶的稳定性,加强拱顶位移的监测。

4围岩周边收敛量测

周边位移是隧道围岩应力状态变化的直观反映,量测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息,隧道周边收敛是隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值,它是隧道开挖所引起围岩变形的表现,隧道开挖爆破后应尽早在隧道两侧边墙、拱腰水平方向埋设测杆或球头测桩,采用收敛计进行量测。

5锚杆轴力结构量测

锚杆轴力量测,通常是在隧道锚杆孔内埋入测力锚杆,测量隧道围岩内部不同深度锚杆的受力,通过锚杆抗拔力检测,测定锚杆的锚固力是否达到设计要求,采用快速量测法,使用设备为ML型锚杆拉力计,判断所使用的锚杆长度是否适合施工需求,同时反馈锚杆的设置的稳定性。

6地表下沉态势量测

围岩结构覆盖层厚度小于40M的隧道,往往需要进行地表沉降量测。施工过程中在隧道浅埋的地表测试范围内按普通水准基点埋设沉降观测点,用精密水准仪量测观测点的绝对下沉量,地表下沉桩的布置宽度应根据围岩类别、隧道埋置深度和隧道开挖宽度而定。

7围岩内部位移量测

隧道围岩内部位移量测,是通过钻孔位移计量测孔壁岩体不同深度的轴向位移程度。围岩内部位移量测的主要目的是为了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围,优化锚杆参数,指导施工。围岩内位移的量测多在软弱、破碎或具有较大地质结构面的围岩内进行,采用在隧道锚杆内埋入多点位移计进行量测。

8围岩支护应力量测

隧道工程施工技术措施范文4

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.

隧道工程施工技术措施范文5

关键词:长大隧道;快速施工;二次衬砌

中图分类号:U45文献标识码: A

1.工程概况

浙江省杭州市紫之隧道(紫金港路-之江路)工程I标段,为全线最长的隧道,设计为两座单线隧道。本标段为该隧道进口段, 其左线隧道起迄里程为DK120+143~DK125+156, 全长约5km; 右线隧道起迄里程为YDK120+147~YDK125+425,全长约5km。主要工程项目还包括3 座斜井的施工建设任务。

2.隧道快速施工总体方案设计

根据围岩级别划分并结合现场实际地质情况, 综合采用全断面法、台阶法、短台阶法等方法开挖; 采用ITC312-H3 隧道挖装机或CAT320 挖掘机装渣,VOLVO 和北方奔驰自卸汽车出碴; 采用RPJ-Z混凝土喷射机械手湿式喷射混凝土;采用全断面液压钢模整体衬砌台车衬砌;混凝土采用自动计量拌合站生产,混凝土输送车运输,混凝土输送泵浇筑;通风采用大功率通风机压入与分段反向设置射流风机相结合的方式。结合本单位在类似公路长大隧道工程组织快速施工的实践经验,本标段设2个工区,由项目经理部统一组织施工,实施一级管理,该隧道快速施工技术措施要点阐述如下:

2.1 软弱围岩严格按“新奥法”原理组织施工。软岩遵循“先预报、管超前、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则,确保快速施工。

2.2 实施信息化动态施工管理。加强预报,建立预警机制,实施信息化动态施工管理,及时处理施工中出现的各种问题,确保施工安全,提高掘进进度。

2.3 实行专业化管理和施工作业。各工序、工种、生产线实施按专业“定人、定职、定队伍、定方法、定制度”的五定原则,提高专业化施工水平。

2.4 注重协调各工序间的矛盾和问题。隧道按多工序、多工种、多作业线立体交叉组织施工,及时解决各种矛盾。

2.5 采用大型运输机械,提高运输能力。

2.6 优化配置超前预报、开挖出碴、支护衬砌等机械化作业线,并针对不同地质情况,制订不同的机械设备配置方案,最大程度发挥机械化作业效能。

2.7 强化机械设备的管、用、养、修。通过掌握机械性能、操作维修要点和强化控制管理,确保机械设备生产线运行正常。

2.8 优化工序组合,实行平行作业。最大程度利用时间空间,平行均衡作业,达到缩短工序循环时间,总体进度平稳推进的目的。

2.9 建立循环时间、循环进度的“卡死”制度。突出时间概念,制定奖罚机制,最大限度的调动人的主观能动性,确保快速施工。

2.10 建立洞内外有效的通讯系统。洞内外通讯联络采用有线通讯与无线通讯相结合,实施内外监控,使施工始终处于受控状态。

2.11 做好洞内疏排水,尤其是软岩地段,防止积水浸泡拱、墙脚,造成支护失稳。

2.12 切实解决好运输与仰拱施工干扰问题。合理应用仰拱栈桥确保平行作业,加快施工进度。

3.隧道二次衬砌快速施工技术应用

3.1 施工方案概述

洞身衬砌采用穿行式液压整体钢模台车。为满足衬砌台车液压伸降的需要,分曲边墙脚和拱墙两步施工;曲边墙脚顶面标高控制在电缆槽盖板底面,左洞和右洞各配穿行式液压台架一个,整体钢模两套,整体钢模长12.2m,分节跳仓灌注,每节衬砌长12m。

3.2 施工方法

3.2.1 曲边墙脚衬砌

曲边墙脚衬砌采用专制组合钢模,外撑支模。混凝土拌合站集中拌和,搅拌运输,钢制滑槽入模,φ40 插入式振捣棒捣固。施工工艺流程: 基面清理防水板铺设排水管安装钢筋绑扎立模浇筑混凝土养生。

3.2.2 拱墙衬砌

采用穿行式液压整体钢模衬砌台车, 混凝土拌合站集中拌合,搅拌运输车运输,混凝土输送泵泵送入模,附着式振捣器振捣。施工工艺流程:铺设防水板安装绑扎钢筋台车就位模板定位安装挡头模自控检验浇筑混凝土养生台架与钢模分离台车架移位至下一衬砌段。

3.2.3 拱墙衬砌循环时间

洞身衬砌曲边墙脚、防水板铺设、钢筋安设绑扎均提前施工,并形成流水作业线,因而,曲边墙脚、防水板铺设、钢筋安设绑扎不占用直线时间。

3.3 防水板铺设

隧道防水采用EVA 塑料防水板,内设一层土工布作为缓冲层。施工工艺流程:基面处理铺设土工布铺设EVA 防水板检查。

3.3.1 基面处理

(1)对平整度要求:隧道拱部平整度D / L<1 / 8,边墙平整度为D /L<1 / 6。

(2)基面不得有钢筋及凸出的管件等尖锐突出物,否则要进行割除,并在割除部位用砂浆抹成圆曲面,以免防水板被扎破。

(3)防水层施工时基面不得有明水,如有明水则用堵漏剂堵水或注浆引排。

3.3.2 土工布铺设

土工布、防水板均在自制铺设台架上进行。土工布在材料场下料,铺设时自拱顶中心处向两侧用射钉固定。射钉尾部加一φ50mm 的CDPE 圆形焊片,做为焊接固定EVA 防水板使用,布置成梅花形,拱部间距50×50cm,拱腰以下间距80×80cm。土工布搭接焊片长度10cm。

3.3.3EVA防水板铺设

(1)EVA 防水板运至现场后,在托架上将EVA 展开,升起旋转丝杆,使防水板紧贴隧道顶部;

(2) 用专用焊机将EVA 塑料防水板自上而下, 一幅接一幅与LDPE 焊片焊接固定,EVA 预留一定伸缩量。

(3)在EVA 塑料板与LDPE 焊片焊接处用φ60mm 的EVA 塑料板加强焊接,确保焊接处不漏水。

3.4 衬砌施工工艺要点探讨

3.4.1 立模

(1)模板拱顶标高:+10mm、-10mm;

(2)模板的中线与线路中线偏移误差:10mm;

(3)净空各尺寸误差:+20mm、-10mm。

3.4.2 混凝土输送

(1)混凝土泵应连续运转;

(2)输送管道宜顺直,接头应严密;

(3)输送泵在使用前必须进行检修、保养,输送司机必须相对固定;

(4)泵送前应管道,时采用按设计配合比拌制的水泥砂浆或骨料减半配制的混凝土进行。

3.4.3 混凝土灌筑

(1)混凝土由下至上分层灌筑,每层灌筑的高度、次序和方向应跟据运输距离、灌筑速度、洞内气温和振捣等因素确定;

(2)混凝土必须采用两侧对称灌筑,两侧高差不大于0.5m;

(3)混凝土应连续灌筑,不得不间歇时,其间歇时间不应小于表16 的规定;

(4) 如确因特殊原因导致两层混凝土间歇灌筑时间超过表16 的规定时,其间歇层则应按施工缝处理;

(5)混凝土必须振捣密实,振捣时应注意振捣器不得触及防水层;

(6)混凝土灌筑过程中应始终有技术人员和有经验的技术工人现场值班,特别应注意混凝土泵送满后的停泵时机,严禁强行泵送,以防压跨模板。

3.4.4 混凝土养护

(1)拆模后混凝土应立即进行养护;

(2)采用硅酸盐水泥拌制的混凝土,其养护时间不得少于7d;掺有外加剂的混凝土不得少于14d;

(3)养护用水的温度应与环境温度基本相同。

3.4.5 混凝土拆模

隧道的二次衬砌是在周围地层和初期支护基本稳定后施作的,因此,二次模筑衬砌的早期可以认为是不承重结构。根据相关技术规范要求,二次衬砌若为不承重结构,当混凝土强度达到2.5MPa 时即可拆模。

4.结语

要实现隧道特别是大长隧道的快速施工, 要有优化的技术方案,要有高效有序的组织管理, 还要对机械设备进行合理的选型配套,各个环节要综合考虑,将施工过程形成一个统一的有机体。在正洞的快速施工中,辅助坑道发挥着举足轻重的作用,斜井的快速施工和有效运作是正洞及整个工程快速施工的有力保障。

【参考文献】

[1]秦培文.东秦岭特长隧道工程施工技术要点综述.铁道标准设计,2002.

[2]才.隧道工程.北京:人民交通出版社,2000.

隧道工程施工技术措施范文6

关键词:复杂地质条件;软弱围岩;施工技术措施;控制要点

一、简述

随着社会的不断发展进步,对铁路、公路、引水工程等基础设施的建设提出了更高的要求,其施工技术水平也随之不断发展,特别是具有复杂、危险、困难、高风险的隧道工程修建技术取得了长足的进步,大量的锚喷支护工程实践和岩石力学的迅速发展,形成了比较完备的现代支护理论,即便如此,在复杂地质条件下浅埋软弱土层隧道的施工难度依然很大,甚至无法掌控风险。

二、施工难点概况

在建赣龙铁路中复隧道施工中,出口段340米均为浅埋残坡积土层,以粉质粘土为主,半固结状态,潮湿~饱和,部分夹杂碎石或大块孤石,局部溶洞发育,地下水以基岩裂隙水和岩溶水为主,雨季地表水下渗严重,浸泡甚至洗空初支背后土体,使土体自身承载力大大降低,原设计支护措施不能有效控制沉降、滑塌掉块、涌水渗水等安全隐患,涌水突泥、坍方冒顶等不可控风险随时可能发生,被业主建设指挥部定为高风险隧道,所以在施工过程中必须采取加强支护措施,以保证施工安全。

三、施工技术措施

原设计支护参数:设计围岩级别为V级,采用三台阶法开挖,上台阶设临时仰拱,开挖预留变形量为10~15cm,按Vb衬砌断面支护参数进行施工,C35砼,厚度45cm,主筋采用φ22@20cm,φ14@25cm,初期支护采用I20a型钢钢架,间距60cm/榀,挂网锚喷支护,C30喷射砼,厚度25cm,拱部设φ22组合中空锚杆,边墙φ22砂浆锚杆,锚杆长度为4m/根,上导及中导拱脚各设2根φ42锁脚锚管,长度4m,并设φ89洞身大管棚超前支护。

从洞口DK189+460开始至DK189+346段,开挖后土体相对较稳定,无明显渗水或涌水现象,考虑软弱围岩变形量较大的情况,实际施工时将初支拱架半径比原设计加大了18cm,防止初支侵入二衬的现象发生。

从DK189+346开始有渗水现象,正赶上雨季来临,地表水下渗,由原来的一处渗水点发展为多处,渗水量越来越大,出水孔也越来越大,后发展为多处涌水,且浑浊带泥,单日涌水量超过5000m3,曾一度淹没填充面达50cm,且隧道为反坡排水,积水不能顺排,采用堵水办法明显行不通,特增加两台超50KW大功率水泵抽排才勉强控制住涌水量。

由于地表水下渗浸泡土体,使土体自身承载力迅速降低,初支所承受压力迅速增加,虽有洞身大管棚超前支护,但在仰拱未闭合情况下沉降量也迅速加大,单日最大沉降量超过80mm,靠近仰拱头出现了不均匀沉降,初支有大面积拉裂现象,随时都有塌方的危险,同时掌子面开挖后极不稳定,滑塌掉快严重,再加上多处大量涌水导致施工进度极其缓慢,日进尺只能达到0.5米到1米,仰拱迟迟不能闭合,也无法有效控制沉降。

为控制沉降,必须尽快闭合仰拱,加强支护措施,在周围土体严重失稳的情况下紧急采取增设中下导临时仰拱的办法,掌子面开挖一循环不超过1榀,仰拱开挖一次不超过2米,初支完成后再拆除临时仰拱2米,进行下一次仰拱开挖,保证拱脚悬空一次不超过4榀,且仰拱施工紧跟掌子面,距离不超过20米,同时进行边墙径向注浆止水,有效固结周围土体,减少出水量,仰拱施工时竖向预埋125PVC钻孔注浆管,填充施工完成后进行地质雷达扫描溶洞进行隧底注浆加固,并加大围岩监控量测频率(6~8h/次),增加围岩量测断面,随时掌握初支沉降收敛情况,为后续施工提供依据,由围岩观测数据可以看出,临时仰拱施工完后沉降速率大幅度降低,仰拱闭合后,初支基本趋于稳定,沉降收敛无明显变化,说明临时仰拱起到了关键的临时控制沉降收敛的作用。

除此之外,为保证掌子面安全,对初支拱架半径进行了加大处理,预留变形量按40cm进行加工,间距由原来的60cm/榀调整为50cm/榀,上导和下导各增加4根锁脚锚杆,φ89洞身大管棚调整为φ108洞身大管棚加设φ50超前小导管,并加强了掌子面土体固结措施,掌子面沿隧道纵向打设φ22玻璃纤维锚杆,有效防止了掌子面土体滑塌。

四、各工序控制要点

1、临时仰拱

临时仰拱应随初期支护钢架一起施作,与初支钢架焊接牢固,且必须使临时仰拱钢架立于原始硬土或稳固地基上面,起到临时闭合初支,减少围岩收敛变形的作用。仰拱开挖时边拆边立,防止拱脚悬空过多带来的安全隐患。

2、边墙注浆止水

采用钢花管,止水范围为初支背后1米范围内,注浆时应密切注意注浆压力变化情况,如注浆压力超过半个小时或更长时间不上升,则应停止注浆,1~2小时后进行第二次注浆,如遇浆液随地下水稀释流失严重时,应采取注双液浆的办法,尽可能缩短初凝时间,以达到止水的效果。

3、开挖

开挖应尽量较少爆破对周边土体的扰动,一般采用挖掘机开挖,人工辅助休整断面,个别大块孤石采用松动爆破形式后由挖掘机开挖,在渗水或涌水情况下特别注意预先开挖一条从上台阶一直到下台阶的排水通道,防止积水浸泡拱脚而使拱脚土体承载力降低,形成安全隐患,开挖后及时进行初喷封闭掌子面。

4、钢架安装及喷砼

钢架安装垂直度误差控制在1°以内,间距误差不大于5cm,连接板螺栓必须上紧,不得遗漏,拱脚不得悬空且立于稳固地基之上,与相邻钢架之间连接筋必须焊接牢固,焊缝必须饱满,无虚焊,漏焊,与锁脚锚杆连接牢固。

在本隧道施工中,采用了U型和L型钢筋用来辅助连接钢架与锁脚锚杆,使得钢架与锚杆都能与辅助钢筋形成超过10cm的有效焊缝,有效防止了因点焊不牢而发生的钢架与锁脚脱离的现象,为增大拱脚受力面积,在拱脚处加设钢板或槽钢形成托梁形式,在下导拱脚处设斜腿支撑,仰拱开挖时直接连接仰拱。

喷砼采用湿喷工艺,由下至上分层分段喷射,保证拱架背后饱满密实无空洞。

5、洞身超前大管棚

洞身超前大管棚施工时,钻孔仰角控制在1°~3°,装管时接头应错开3~5米,使得接头不在同一截面,接头采用内丝口连接,装管顺序为由下往上装,防止相邻孔内坍塌堵孔影响装管,管棚注浆采用隔孔注浆的办法,先单后双或先双后单,待注浆压力达到设计值1~2分钟后停止注浆。

6、掌子面玻璃纤维锚杆

玻璃纤维锚杆具有强度高,韧性好,耐腐蚀等特点,能起到临时锚固土体的作用,开挖时会随固结砂浆一起断裂,不影响后续施工,采用普通砂浆锚杆形式安装,先钻孔,后灌浆,再插入锚杆,锚杆安装长度不宜小于6米,锚杆间距80cm~120cm,钻孔时方向应斜向外延伸,并向下倾斜5°左右,以利于灌浆。

五、施工质量与效果评定

施工中通过以上加强支护措施,有效控制了围岩沉降收敛速度,掌子面未出现大量土体滑塌及突水突泥等事故,保证了施工安全质量。

六、结束语

在软弱围岩隧道施工中,应严格遵循“弱爆破,短进尺,强支护,早封闭,勤量测”的施工原则,并及时进行超前地质预报或超前探孔,随时掌握掌子面前方围岩变化情况,及时调整支护措施,达到运筹帷幄,防范于未然的目的。