曾寶忠
(貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550001)
公路隧道初期支護(hù)施工的探究
曾寶忠
(貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550001)
主要結(jié)合梭草坡隧道、拉海隧道以及虎頭山隧道初期支護(hù)的施工實(shí)踐,分析其施工技術(shù)控制措施,深入分析隧道初期支護(hù)施工中的藥卷錨桿、中空注漿錨桿、砂漿錨桿、噴射混凝土等各項(xiàng)施工流程。
隧道初期;支護(hù)施工;施工技術(shù);流程
1.1 隧道工程概況
本次主要研究梭草坡隧道、拉海隧道以及虎頭山隧道的預(yù)期支護(hù)施工。
1.2 工程特點(diǎn)
梭草坡隧道:此隧道屬于分離式的中隧道,主要位于S型的曲線上面,左幅的隧道作為下坡:縱坡控制在-0.4%,右幅隧道為上坡:縱坡為-0.4%。地質(zhì)構(gòu)造隧道位于都勻市沙寨鄉(xiāng)構(gòu)造盆地內(nèi),附屬于沙寨旋轉(zhuǎn)構(gòu)造體系,場地主要為單斜構(gòu)造場地內(nèi)巖體破碎。該隧道穿越地區(qū)屬中低山地貌,場地內(nèi)地形起伏大。隧道地區(qū)地表水系不發(fā)育,雨季流量較大,旱季甚微,且溪流低于隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高3~50m,對(duì)隧道施工及運(yùn)營影響很少。
拉海隧道:本隧道為分離式長隧道,左洞進(jìn)口樁號(hào)ZK12+515,出口ZK14+174,設(shè)計(jì)長度1 659m;右洞進(jìn)口樁號(hào)YK12+530,出口YK14+152,設(shè)計(jì)長度1 622m。左右洞的縱坡均為單項(xiàng)坡分別為-1.21%,-1.37%。此隧道穿越地區(qū)屬中低山地貌,場地內(nèi)地形起伏大,穿越一脊梁狀低山,進(jìn)口斷山坡自然坡度42°。隧道地區(qū)地表水系不發(fā)育,在隧道出口其右側(cè)500m有一條小溪,隨季節(jié)變化,但對(duì)隧道的施工和運(yùn)營無影響。
虎頭山隧道:該隧道為特長隧道,是整條線的控制性工程,隧道左洞進(jìn)口樁號(hào)ZK14+675,出口ZK18+520,設(shè)計(jì)長度3 845m;右洞進(jìn)口樁號(hào)YK14+655,出口YK18+505,設(shè)計(jì)長度3 850m。本隧道勘察區(qū)屬中低山地貌,隧道場地內(nèi)地形起伏大,切割深,洞口位于斜坡上,地形較陡,隧道軸線與洞口地形等高線約呈44°相交。隧道地區(qū)地表水系不發(fā)育,地表水豐富,均為季節(jié)性溪流,旱季甚微,對(duì)隧道施工及運(yùn)營影響很少。
2.1 藥卷錨桿
(1)施工方法
施工人員在進(jìn)行施工的時(shí)候,應(yīng)使用風(fēng)鉆的鉆錨桿孔,并配合人工進(jìn)行安裝。藥卷錨桿施工順序?yàn)椋恒@孔→清孔→灌藥卷→插入桿體→加設(shè)墊板。
(2)施工標(biāo)準(zhǔn)
第一,錨桿作業(yè)在初噴混凝土后及時(shí)進(jìn)行,桿體類型、規(guī)格、質(zhì)量及其性能必須與設(shè)計(jì)相符,錨桿鉆孔須圓而直,孔徑大于桿體直徑15mm,且錨桿外露長度不得大于10cm,錨桿孔位和孔深應(yīng)準(zhǔn)確無誤,和相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范相符,桿體使用之前,應(yīng)去除油污與鐵銹,確保錨桿施工質(zhì)量。第二,錨桿按照施工設(shè)計(jì)要求做完終凝之后,嚴(yán)格遵照相應(yīng)規(guī)范要求進(jìn)行抽樣錨桿抗拔試驗(yàn),錨桿和鋼筋網(wǎng)應(yīng)焊為一個(gè)整體。第三,藥包應(yīng)隨用隨泡,藥包在浸水之前,先在其端頭扎兩個(gè)透氣孔,豎直浸入水中大約1~2min,待不冒氣泡使,取出藥包,根據(jù)計(jì)算的數(shù)量逐個(gè)裝到孔中。
2.2 中空注漿錨桿
(1)施工方式
首先,按照原先的設(shè)計(jì)圖紙,在斷層的開挖面上,找出需要施工的錨桿孔位。鉆孔方法與砂漿錨桿相似;其次,查找導(dǎo)管孔是否完全達(dá)標(biāo)以后,設(shè)計(jì)錨桿應(yīng)按照事先的設(shè)計(jì)比例實(shí)行配漿,采用電動(dòng)的注漿機(jī)進(jìn)行注漿,且注漿壓力要和之前的設(shè)計(jì)施工要求一致。最后,一般按照單管所達(dá)到的規(guī)定要求,來設(shè)計(jì)需要注漿的量,并將其作為結(jié)束標(biāo)準(zhǔn),并在注漿的壓力與設(shè)計(jì)的終壓相符的情況下,且進(jìn)漿量還沒有達(dá)到注漿的終量時(shí)候,即可結(jié)束注漿,進(jìn)而保障錨桿孔的漿液完全注滿。
(2)施工工藝
中空注漿錨桿施工過程中,桿體主要是中空且厚壁全螺紋的桿體,能被任意地切割,方便安裝相關(guān)的配件。錨桿的原材料的長度、規(guī)格以及直徑等,均與設(shè)計(jì)要求相符,錨桿的桿體完全除銹。按照設(shè)計(jì)要求所規(guī)定的位置,確保錨孔完全順直,和巖面保持垂直狀態(tài)。桿體在插到錨桿孔的時(shí)候,保持插入的位置居中,砂漿需和設(shè)計(jì)要求一致,錨桿的桿體所露出的巖面長度應(yīng)小于噴層的厚度。
2.3 砂漿錨桿施工技術(shù)
(1)施工方法
風(fēng)鉆鉆眼,高壓風(fēng)吹孔,牛角泵或是注漿器注漿,實(shí)行人工插打。
(2)施工標(biāo)準(zhǔn)
第一,錨桿作業(yè)在初噴混凝土之后應(yīng)及時(shí)實(shí)施,桿體的規(guī)格、類型、質(zhì)量及性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。第二,孔深的偏差應(yīng)小于50mm,錨桿鉆孔必須圓且直,孔徑應(yīng)大于桿體的直徑15mm,錨桿砂漿的標(biāo)號(hào)不能小于200號(hào),錨桿外露的長度應(yīng)小于10cm。第三,錨桿安裝之后,每300根錨桿需隨機(jī)抽樣3根為一組,對(duì)其進(jìn)行抗拔試驗(yàn),所計(jì)算出抗拔力的平均值或是最低值需充分滿足設(shè)計(jì)要求。錨桿長度應(yīng)大于孔深5~10cm,各加工長度的誤差應(yīng)小于±1cm,縫長的誤差小于±5cm。
2.4 噴射混凝土施工技術(shù)
(1)混凝土施工材料
水泥主要選普硅水泥,且速凝劑所設(shè)計(jì)的初凝時(shí)間應(yīng)低于5min,終凝低于10min,使用機(jī)制砂,干凈無污染,使用用在隧道內(nèi)噴射混凝土。為提升噴射混凝土效果,噴射混凝土使用砼噴射機(jī)施噴。
(2)噴射方式
首先,在進(jìn)行噴射之前,開挖后要多檢查開挖的斷面凈空的尺寸大小,并在撬幫完成后,應(yīng)立即采用初噴來封閉整個(gè)圍巖。其次,在拌料的時(shí)候,要熟練掌握速凝劑的摻量,以及混凝土的最佳配比,所噴射的距離應(yīng)在0.5~1.0m左右,厚度控制在4cm左右。最后,在施噴的時(shí)候,需從上至上,并實(shí)施分段施工,應(yīng)用臺(tái)階法來挖中拱部分的噴混凝土的過程中,需先噴拱腳部分,之后噴拱頂部分,且各段的長度應(yīng)小于4m。如果巖面發(fā)生凹凸不平,需先把噴凹處全部找平,且噴嘴漸漸呈現(xiàn)出螺旋形后,慢慢移動(dòng),實(shí)行一圈壓制半圈,行與行之間應(yīng)該搭接15~25m,且后面一層噴射需要上層混凝土完全終凝后,方可進(jìn)行。
總之,經(jīng)過分析以上隧道初期支護(hù)施工措施,分別為采用藥卷錨桿、中空注漿錨桿、砂漿錨桿、噴射混凝土等施工技術(shù),通過實(shí)踐研究證實(shí),施工質(zhì)量完全合格, 且完全相關(guān)的設(shè)計(jì)要求,這樣能夠有效地保證隧道施工的安全性與可靠性。
[1] 黃卓英.淺析隧道初期支護(hù)更換拱架的施工[J].城市建設(shè)理論研究,2013,(34):20.
[2] 付文國.大斷面隧道襯砌施工前初期支護(hù)環(huán)向開裂的防治措施[J].2015,10(2):42.
[3] 郄英華.公路軟巖隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值分析[J].2013,10(6):13.
2016-04-11
曾寶忠(1985-),男,貴州遵義人,助理工程師,研究方向:公路橋梁。
U455.3+
C
1008-3383(2017)02-0137-02