羅亞鋒
摘要:隧道施工在我國工程建設(shè)領(lǐng)域中較為常見,但由于隧道施工本身的特殊性及不可預(yù)見性,仍然是質(zhì)量和安全事故常發(fā)易發(fā)的集中點(diǎn),做為隧道施工管理人員,善于歸納總結(jié)、能知其然并知其所以然是我們必須具備的基本素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:隧道;明洞;開挖;支護(hù);防排水
一、洞口及明洞工程
洞口及明洞工程是隧道施工的第一步,但也存在施工作業(yè)易忽視點(diǎn):(1)作業(yè)順序易出現(xiàn)錯誤,常見的錯誤是將洞口段土方的開挖做為施工的第一步,正確的應(yīng)為在第一時間開挖截水溝并與地形條件相結(jié)合,保證排水的通暢,并宜避開雨季施工。(2)邊仰坡開挖工程中應(yīng)注意將坡面上存在的浮石、孤石清除干凈,坡面的錨噴宜結(jié)合開挖分層進(jìn)行施工,防止坡面因開挖時間過長而引起滑坡或坍塌等事故。(3)導(dǎo)向墻施工應(yīng)為明洞段最為重要的一個環(huán)節(jié),導(dǎo)向墻基礎(chǔ)開挖完成后應(yīng)及時通知實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行地基承載力試驗(yàn),符合要求后方能進(jìn)行下一步施工。安裝導(dǎo)向管應(yīng)注意位置和傾角,傾角是否安裝正確關(guān)系到后續(xù)大管棚的施工質(zhì)量,設(shè)計(jì)給出的角度為13度,但據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)(主要為自身的施工水平)常常因角度不足造成大管棚侵限初支位置,造成了很多施工不便,具體施工中可根據(jù)圍巖等級上調(diào)角度(建議58度)。(4)施工大管棚主要的機(jī)械為履帶式潛孔鉆,大管棚在我國為處理淺埋段的主要工法,管棚是否能發(fā)揮作用,注漿至關(guān)重要,注漿初始壓力為0.5MP,終止壓力為2MP,注漿壓力可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào),隧道施工中常出現(xiàn)洞口段坍塌,主要原因?yàn)樽{不飽滿,要堅(jiān)決杜絕此類事件的發(fā)生。
二、洞身開挖
開挖作業(yè)應(yīng)根據(jù)圍巖等級確定,(1)機(jī)械開挖主要用于極破碎的巖體,并輔以人工配合完成,主要存在問題為洞內(nèi)施工照明較差,人機(jī)配合過程中極易出現(xiàn)機(jī)械傷害等安全事故,針對這一情況,必須加強(qiáng)司機(jī)及工人的安全教育,工人必須穿戴反光背心,另開挖作業(yè)時必須專人指揮作業(yè),確保安全。(2)爆破開挖主要有兩種方法,光面爆破和預(yù)裂爆破。光面爆破主要用于圍巖條件較好的三、四及圍巖,兩種方法最主要的區(qū)別在于起爆順序的不同,預(yù)裂爆破的順序?yàn)椋褐苓呇邸⑻筒垩?、輔助眼,隧道管理人員因關(guān)注相應(yīng)的起爆順序,減少超欠挖。(3)采用爆破開挖的隧道,當(dāng)兩端接近開挖時應(yīng)加強(qiáng)聯(lián)系,兩端距離在1530米時應(yīng)改為單向開挖。對于小凈距隧道左右洞掌子面應(yīng)保證不小于30的距離。另外對于Ⅴ級圍巖,掌子面與仰拱的距離不大于45米,仰拱與二襯的距離不大于30米。以保證隧道施工安全。(4)隧道設(shè)計(jì)預(yù)留量Ⅴ級圍巖15cm,Ⅳ級圍巖12cm。隧道沉降的的預(yù)留應(yīng)堅(jiān)持實(shí)際沉降數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工,降低施工成本。
三、初期支護(hù)
初期支護(hù)常采用超前小導(dǎo)管與鋼拱架聯(lián)合支護(hù)的方法施工,超前小導(dǎo)管設(shè)計(jì)采用Ф42×4,長度4.5米的注漿小導(dǎo)管。(1)注漿小導(dǎo)管:注漿小導(dǎo)管體現(xiàn)了隧道設(shè)計(jì)中預(yù)支護(hù)的作用,利用小導(dǎo)管做為載體,將水泥漿液滲透到前方巖體裂隙中,將前方破碎的巖土進(jìn)行固結(jié),提高巖土的自穩(wěn)能力,為下一循環(huán)的施工贏得了時間,但施工過程中,個別隧道存在不注漿或注漿不飽滿的現(xiàn)象,給施工帶來隱患,并增加了沉降發(fā)生的可能。(2)鎖腳錨桿:鎖腳錨桿主要用在B、C接頭處,在隧道開挖中下導(dǎo)時,中下導(dǎo)的鋼拱架處于懸空狀態(tài),利用注漿將錨桿與巖體有效的連接并提供支撐反力,保證隧道安全施工,工程施工過程常對該部分進(jìn)行忽視,應(yīng)加強(qiáng)管控。(3)拱架連接:拱架單元之間靠螺栓進(jìn)行連接,螺栓的作用不僅要保證上單元鋼拱架力的傳遞,同時也抵抗側(cè)向的土壓力(理論該處剪力為零,但實(shí)際施工該處仍存在較大剪力)。(4)中下導(dǎo)錯開施工:在隧道施工中應(yīng)嚴(yán)格控制中導(dǎo)或下導(dǎo)在同一斷面上開挖施工,且錯開不小于3米,防止出現(xiàn)兩側(cè)同時懸空,特別在鎖腳施工質(zhì)量不佳的情況下,特別容易出現(xiàn)較大沉降,發(fā)生災(zāi)難性事故。
四、結(jié)構(gòu)防排水
我國公路隧道防排水施工的基本原則是“防、排、截、堵相結(jié)合,因地制宜,綜合治理”。隧道排水是一個系統(tǒng)的工程,任何一個環(huán)節(jié)順接不暢,都會引起隧道成型后的滴漏水現(xiàn)象,給洞內(nèi)的環(huán)境及行車安全帶來隱患,應(yīng)重視防排水的施工質(zhì)量。(1)在初支襯砌穩(wěn)定后及時進(jìn)行防排水施工,對于有集中出水點(diǎn)的應(yīng)采用DN50PVC管進(jìn)行引流,并與Ω型半圓排水管進(jìn)行連接,無集中出水點(diǎn)的部位采用DN75單壁打孔波紋管進(jìn)行環(huán)形布置,間距在812米之間,環(huán)向、橫向、縱向排水管采用三通管進(jìn)行連接,特別注意縱向排水管采用無紡布進(jìn)行包裹,主要作用為可以讓水快速的排入管內(nèi),防止出現(xiàn)局部積水現(xiàn)象。(2)在環(huán)向排水管施工完成后,應(yīng)進(jìn)行土工布的鋪設(shè),采用塑料墊片和射釘將土工布固定在巖面上,墊片的間距為拱部為50cm,拱腰70cm,邊墻100cm,土工布主要作用為引流水至縱向排水管,所以在施工時注意要將土工布將排水管反包,保證水流通暢。另外注意如巖面上有不平的凸起物應(yīng)進(jìn)行處理,防止刺破防水板,防水板施工完成后因進(jìn)行充氣試驗(yàn)確認(rèn)熱接質(zhì)量。
五、襯砌施工
襯砌施工分為仰拱襯砌和拱墻襯砌,襯砌的作用為一部分對圍巖提供支撐力,另一部分為美觀和改善通風(fēng),安裝相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備的功能(1)襯砌內(nèi)的鋼筋是主要的抗拉受力體,施工前應(yīng)認(rèn)真檢查,不僅要核對鋼筋的數(shù)量和規(guī)格,鋼筋的焊接是關(guān)注的重點(diǎn)。根據(jù)襯砌的保護(hù)層厚度,兩排鋼筋的間距應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)固定(建議采用焊接定位鋼筋),防止出現(xiàn)兩排鋼筋間距太小,甚至重疊,導(dǎo)致保護(hù)層過大而引起結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)改變等問題出現(xiàn),并應(yīng)在相應(yīng)的位置增加保護(hù)層墊塊。(2)仰拱注意要點(diǎn)為與回填混凝土應(yīng)分開澆筑(達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后),其一是防止不同強(qiáng)度混凝土混合,其二防止剛度過大,易產(chǎn)生應(yīng)力集中等情況。(3)拱墻二襯臺車進(jìn)場后應(yīng)檢查其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性,并向監(jiān)理報(bào)驗(yàn),在施工前應(yīng)進(jìn)行臺車打磨除銹,但嚴(yán)禁用廢機(jī)油作為脫模劑,影響二襯外觀,對隧道曲線半徑小于1200m的,應(yīng)采用不大于9米的臺車。在澆筑前應(yīng)注意預(yù)埋件的類型及里程,并應(yīng)定位牢固。(4)臺車就位后應(yīng)通知測量人員進(jìn)行二襯位置的符合,堵頭板在澆筑前確認(rèn)是否加固牢固,防止在澆筑過程中出現(xiàn)爆模等現(xiàn)象,建議放緩澆筑速度和降低坍落度。混凝土振搗采用平板振和插入式振動棒結(jié)合使用,振搗以混凝土不下落,不出現(xiàn)氣泡為準(zhǔn),混凝土澆筑應(yīng)左右對稱澆筑,左右高差不得大于1米。
參考文獻(xiàn):
[1]李樹忱.隧道施工百問.