徐超兵

【摘要】 南寧鐵路樞紐花油山隧道采用三臺(tái)階七步法+臨時(shí)仰拱施工，通過(guò)合理的施工安排及質(zhì)量控制，最終保證了花油山隧道安全超前貫通。DK29+130～DK29+200段圍巖差且富水較大，為確保隧道安全快速施工采用了大管棚的施作，在管棚的施工過(guò)程中從控制成本跟加快施工進(jìn)度的角度出發(fā)對(duì)管棚定位方式進(jìn)行了改進(jìn)，并在實(shí)際施工過(guò)程中取得了十分有效的成果。

【關(guān)鍵字】 隧道 管棚施工 定位 改進(jìn)

1.工程概況

1.1 地質(zhì)情況

南寧鐵路樞紐花油山隧道屬剝蝕構(gòu)造低山丘陵地貌， 上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層（Q4dl+el）粉質(zhì)黏土；下伏地層為下第三系（E）含礫砂巖、泥質(zhì)砂巖、泥巖夾砂礫巖，弱至中等泥質(zhì)膠結(jié)，成巖程度低，泥巖具膨脹性，洞身的穩(wěn)定性差，洞身右側(cè)存在順層偏壓，視傾角13～15°，層間綜合內(nèi)摩擦角10°。地下水水質(zhì)對(duì)砼具酸性侵蝕性，侵蝕等級(jí)為H1。

其中DK29+130處掌子面開(kāi)挖揭示巖性為下第三系（E）強(qiáng)風(fēng)化含礫砂巖，成巖性差；穩(wěn)定性較差，掌子面含水量增大，掌子面開(kāi)挖后易溜坍，左右側(cè)拱腳附近局部出現(xiàn)股狀水。

2.難點(diǎn)分析及對(duì)策

2.1 施工難點(diǎn)分析

（1）施工工期緊張，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，施工進(jìn)度跟不上。

（2）潛孔鉆采用FU300，不具備導(dǎo)向探頭監(jiān)測(cè)功能，采用傳統(tǒng)定位及糾偏方式對(duì)時(shí)間及勞動(dòng)力的消耗較大且定位精確度較低。

2.2 施工對(duì)策

為確保隧道施工順利、按期貫通的目標(biāo)，提出了“合理布置鉆孔，優(yōu)化定位方式”的主導(dǎo)思想。在試驗(yàn)孔中驗(yàn)證優(yōu)化定位方式的準(zhǔn)確性、

3.定位方式

3.1 傳統(tǒng)定位方式

全站儀測(cè)量鉆桿在同一軸線上的兩點(diǎn)A、B，通過(guò)對(duì)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算可以得出A、B的方向以及A、B的外插角，通過(guò)計(jì)算的結(jié)果對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)整并重新測(cè)量計(jì)算并根據(jù)結(jié)果調(diào)整，直至鉆桿滿足設(shè)計(jì)所需的方向以及外插角。此方法繁瑣，調(diào)整起來(lái)耗時(shí)耗力，且在施工現(xiàn)場(chǎng)也無(wú)法提供良好的測(cè)量環(huán)境，在測(cè)量方面的時(shí)間浪費(fèi)比較大，且測(cè)量人員也需要隨時(shí)檢測(cè)鉆桿是否發(fā)生偏移，對(duì)測(cè)量人員的人數(shù)要求高。

采用水平儀及水平尺進(jìn)行定位，先用全站儀畫(huà)出鉆孔的方向，然后采用鉆桿兩端高差來(lái)定位，孔口離鉆機(jī)間的鉆桿長(zhǎng)度不能太短。此種方式比全站儀測(cè)量較方便簡(jiǎn)潔，但測(cè)量起來(lái)還是較復(fù)雜，需要2～3人相互配合，對(duì)人工要求較大。

水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與鉆桿在同一方向上，量取鉆桿上一點(diǎn)A，并從鉆桿上B點(diǎn)垂直吊一根線，用水準(zhǔn)儀測(cè)得線上與A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，并量取AC的距離以及BC的距離，計(jì)算去鉆桿的外插角。

3.2 優(yōu)化定位方式

優(yōu)化的定位方式是對(duì)現(xiàn)有的水準(zhǔn)尺進(jìn)行改進(jìn)，在水準(zhǔn)尺端頭增加一根垂直于水準(zhǔn)尺的鋼筋，根據(jù)需要調(diào)整的外插角來(lái)調(diào)整鋼筋的長(zhǎng)度，如外插角為2°時(shí)，外露鋼筋的長(zhǎng)度為3.5cm，arctan（0.035）=2°

在現(xiàn)場(chǎng)的施工過(guò)程中，先使用羅盤儀對(duì)鉆機(jī)鉆桿進(jìn)行定向，待鉆桿就位后采用改良水準(zhǔn)尺直接考在鉆桿上并觀察水準(zhǔn)尺上的水準(zhǔn)氣泡對(duì)鉆桿外插角進(jìn)行調(diào)節(jié)直至水準(zhǔn)氣泡居中，該種測(cè)量定位的方式仍可以隨時(shí)對(duì)鉆桿狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆桿是否發(fā)生了偏移。

4.施工成果

優(yōu)化定位方式經(jīng)過(guò)復(fù)核檢測(cè)無(wú)誤后，在以后的施工過(guò)程中作為主要的控制手段使用，其簡(jiǎn)便程度使得定位以及檢測(cè)工作只需要一個(gè)值班人員就能完成，其技術(shù)要求水平不高，不是專業(yè)的技術(shù)人員也很很好的完成這項(xiàng)任務(wù)，減輕了在人力方面的部分壓力。

通過(guò)后期開(kāi)挖出來(lái)的結(jié)果看，這種方式因?yàn)樵龃罅藦?fù)查的頻率，所以其管棚的施工準(zhǔn)確度比傳統(tǒng)定位方式要高，完全滿足管棚施工精度要求。在巨大的工期壓力下節(jié)省了大量的測(cè)量定位時(shí)間，也為提前貫通打下了基礎(chǔ)。

5.結(jié)語(yǔ)

在南寧樞紐花油山隧道運(yùn)用的優(yōu)化管棚定位方式，使得管棚施工在質(zhì)量得到保證的前提下提高了使用效率，加快了施工進(jìn)度，確保了工期。

在具體的施工情況下，應(yīng)積極對(duì)施工組織、施工方式進(jìn)行調(diào)整及優(yōu)化，一些好的優(yōu)化及調(diào)整能為整個(gè)工程帶來(lái)巨大的收益。