涂繼宏
摘 要:本次研究主要針對(duì)連拱隧道工程的導(dǎo)洞施工相關(guān)問題展開分析,簡(jiǎn)述在導(dǎo)洞施工過程所選擇采用的具體施工方法,針對(duì)傳統(tǒng)施工方法中存在的不利因素進(jìn)行探討,并提出針對(duì)性的暗挖法施工工藝,發(fā)現(xiàn)此種工藝方法可以保證導(dǎo)洞的施工質(zhì)量,分析了在施工過程中所應(yīng)當(dāng)注意的關(guān)鍵性問題。
關(guān)鍵詞:連拱隧道;導(dǎo)洞施工;施工技術(shù)
中圖分類號(hào):U455 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 引言
連拱公路隧道通常采用施工方法是三導(dǎo)洞超前或者中導(dǎo)洞超前的施工方法,但是在施工的過程中整體的施工工序相對(duì)較多,臨時(shí)支護(hù)量需求較高,且施工防水效果不好,浪費(fèi)較多的時(shí)間、投入資金過高,且對(duì)連拱隧道的使用造成影響。由此本文以廈門至成都公路貴州境畢節(jié)至生機(jī)(黔川界)段高速公路工程為例,針對(duì)連拱隧道工程中的導(dǎo)洞施工展開分析。
1 工程施工概況
廈門至成都公路貴州境畢節(jié)至生機(jī)(黔川界)段高速公路工程第八合同段起訖樁號(hào)為K75+530~K80+215,路線全長(zhǎng)4.685km。本合同段起點(diǎn)位于畢節(jié)市團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)法都噶村與青林村二等坪交界一帶,與第七合同段終點(diǎn)相接,經(jīng)法朗溝、橫石梁、磨刀溝、張家包、鐮刀灣、終點(diǎn)于畢節(jié)市生機(jī)鎮(zhèn)鐮刀灣村樂戈,與第九合同段相接。
本次工程主要為隧道、路基、橋梁、防護(hù)及排水等工程。主工程數(shù)量有:雙連拱隧道1座312m;路基利用土石填方620984m3,路基挖方984480m3;特大橋1座,687m;大橋3座,513.56m;中橋1座,101.68m;人行天橋1座,50m,共有橋梁樁基138根,共3458m;預(yù)制梁501片,現(xiàn)澆連續(xù)鋼構(gòu)梁475m;箱型拱橋120m;通道10座,共388m;蓋板涵3座,共195.96m。根據(jù)總體工期要求及該標(biāo)段施工計(jì)劃,確定該標(biāo)段的控制性工程為:法朗溝特大橋、橫石梁連拱隧道及磨刀溝大橋。
2 隧道工程施工方法
2.1 傳統(tǒng)施工及其不利因素
在傳統(tǒng)的隧道導(dǎo)洞工程施工過程中,存在較多的施工不利性影響因素:其一就是在施工中,中隔墻與中導(dǎo)洞的頂部襯并不緊貼,兩者間隔較大,完成中隔墻的施工,通常是在中導(dǎo)洞的應(yīng)力已經(jīng)完全得以釋放的情況下施工,從而導(dǎo)致整體的松散土地范圍相對(duì)較大。此種松散土體往往在襯砌過程中,所起到的作用力都是由于自身所具備的負(fù)載作用,無法有效發(fā)揮本身的自穩(wěn)定能力,最終對(duì)隧道的整體受力情況造成影響;其二就是完成一側(cè)主洞的施工開挖過程中,土體缺失夯力,致使主動(dòng)密實(shí)度不足,使得木楔也無法牢固緊塞,在主洞形成一定的拱架作用力后,通常會(huì)致使中隔墻相對(duì)較不穩(wěn)定。由此在完成鋼管的緊塞以及夯填土石的過程中,無法有效確保整體的施工質(zhì)量;其三就是中隔墻的頂部以及中導(dǎo)洞,在完成施工中無法有效地達(dá)到回填密實(shí)度的相關(guān)要求。如果在施工過程中無法對(duì)相應(yīng)的位置土體,針對(duì)性地采用有效控制措施,那么通常就會(huì)導(dǎo)致在后期的運(yùn)營(yíng)過程中,發(fā)生較為嚴(yán)重的漏水情況;其四就是在施工的過程中往往需要臨時(shí)支護(hù),在該方面耗費(fèi)了較高的資金投入,尤其是針對(duì)中導(dǎo)洞完成修建支護(hù)后,往往需要拆除臨時(shí)支護(hù)施工,由此出現(xiàn)較為嚴(yán)重的浪費(fèi)情況。針對(duì)以上傳統(tǒng)施工所存在的不利因素,本次工程中所采用的施工工藝優(yōu)化方案如下:
2.2 暗挖法施工工藝方案優(yōu)化
首先在完成本次導(dǎo)洞的隧道洞口以及明洞施工過程中,通過借助分層開挖的方法,主要采用挖掘機(jī)以及推土機(jī)將洞口的土體壓平后,根據(jù)洞口的具體施工需要合理的布置相關(guān)設(shè)備,自上而下隨開挖隨防護(hù)。在完成明洞襯砌過程中,達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)高階段后,及時(shí)完成基底清理,然后將基底的地質(zhì)及主要承載力情況進(jìn)行檢驗(yàn),完成地基處理后,利用密集緊貼方法完成防水板鋪設(shè),然后涂抹水泥砂漿層。在最后就是完成明洞回填工序,通過使用人工分層夯實(shí)后,將回填土體填至拱頂?shù)凝R平部位,完成分層鋪滿至相應(yīng)的高度。
其次在完成導(dǎo)洞施工超前支護(hù)過程中,通過在進(jìn)洞前,借助超前大管棚完成超前支護(hù)工序,在管棚入土后結(jié)合具體的地質(zhì)條件和地理情況,將管棚置于襯砌的拱部,依照隧道的中線與其平行布置,在施工過程中,要求管棚的施工設(shè)計(jì)位置應(yīng)當(dāng)盡可能地減少施工誤差,在20cm以內(nèi),確保鉆孔的方向及距離誤差度在合理范圍內(nèi)。在完成鉆進(jìn)的過程中,應(yīng)當(dāng)及時(shí)地使用測(cè)斜設(shè)備將管棚偏斜度進(jìn)行測(cè)量,從而避免對(duì)開挖支護(hù)工序造成影響。然后針對(duì)工程中的無管棚支護(hù)地段,使用超前小導(dǎo)管完成超前支護(hù),分別在管棚以及小導(dǎo)管內(nèi)注入水泥漿,使用液壓式注漿機(jī)完成壓注,適量地調(diào)整注漿比值。最后在完成深孔周邊預(yù)注漿工序中,劃分具體的加固范圍分為3段,分別為15m、27m以及40m,具體的注漿里程應(yīng)當(dāng)依照具體的情況完成確定。當(dāng)單孔的注漿壓力在已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)終壓,然后繼續(xù)10min以上的注漿,單孔注漿量與設(shè)計(jì)注漿量大致相等,注漿即可結(jié)束。
2.3 施工關(guān)鍵問題
在完成連拱隧道工程導(dǎo)洞施工過程中,筆者認(rèn)為還應(yīng)當(dāng)注意如下施工關(guān)鍵問題:(1)必須完成施工全過程的最初設(shè)計(jì)—具體施工—地質(zhì)情況的調(diào)查匯報(bào)—測(cè)量施工情況完成反饋以及最終將整體設(shè)計(jì)進(jìn)行修正的一體化施工管理方案;(2)完成連拱隧道的單洞施工后,此種情況下中隔墻所處狀態(tài)是最不利于受力的狀態(tài),由此應(yīng)當(dāng)采用針對(duì)性的安全保障措施;(3)連拱隧道完成導(dǎo)洞施工中,應(yīng)當(dāng)盡可能地利用無開挖進(jìn)洞,從而有效地減少刷坡的工程量,然后盡可能地保持原地形的坡度;(4)應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)洞施工中先超前支護(hù)之后開挖,確保整體的施工質(zhì)量及施工安全;(5)針對(duì)偏壓連拱隧道,完成主洞施工應(yīng)當(dāng)先開挖埋深較深一側(cè),從而減小中隔墻的受力狀態(tài)。
結(jié)語
總而言之,在完成連拱隧道工程的導(dǎo)洞施工中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的施工情況,采用針對(duì)性的施工方法,設(shè)計(jì)合理的施工方案,依照當(dāng)?shù)氐木唧w施工地質(zhì)情況、埋深以及斷面的主要尺寸及相應(yīng)的形狀,通過考慮諸多因素,從而確定相應(yīng)的施工方法,確保整體施工質(zhì)量,達(dá)到美觀新穎的導(dǎo)洞施工成效。
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