曹格濤
(中交第四公路工程局有限公司,北京 100022)
黃土具有特殊的性質(zhì),無論是其強度還是承載力都相對較低,一旦遇到水,就會出現(xiàn)濕陷或坍塌的問題。而且黃土還會出現(xiàn)不可逆性的變形情況,給隧道工程施工帶來極大的難度,提高了工程施工的風險性。因此,為了保障公路隧道工程施工的安全性,確保人身財產(chǎn)安全,就要強化黃土隧道施工技術(shù),加強安全防控措施,利于更好地促進我國公路隧道工程長遠、健康的發(fā)展。
(1)一般選擇在洞頂?shù)奈恢瞄_展截排水溝的工作。在洞頂水系進行調(diào)查,根據(jù)分析結(jié)果及時找到水流的主要走向以及水流量的總數(shù)據(jù)。為了更好地對地表水聚集和滲入情況進行控制,要合理布置截排水溝,同時還要對山體地表中的沖溝、陷穴等情況按照合理、正確的比例用灰土進行回填。將陷穴采用石灰或水泥改良土填充陷穴,用小型機具層層夯實,同時填充石灰或水泥改良土應(yīng)略高于周圍土體,防止積水下滲。
(2)加強對坡面的防護。在開展該項工作的過程中,仰坡完成開挖之后,利用錨噴的方式對其加強防護,利于更好的保障施工方式的穩(wěn)定性和堅實性。在開展錨噴作業(yè)的過程中,混凝土材料的厚度采用15cm,可以保障施工的安全性,錨噴作業(yè)需要3 次完成。選擇長2.5m、直徑為22mm 的錨桿,按照1.0m×1.0m 的間距布置成一個梅花的形狀。鋼筋網(wǎng)的大小為20cm×20cm、直徑參數(shù)為8mm,每個相鄰之間的鋼筋網(wǎng)在搭接的過程中不可以超過10cm,采用焊接的方式將鋼筋網(wǎng)片固定在錨桿的最低端。
(3)明挖段作業(yè)。為了減少明洞以及洞口在施工過程中對管棚作業(yè)造成的影響,需要在開工之前,將施工超前管棚的作業(yè)范圍開挖出來。
(1)V 級圍巖段上臺階作業(yè)。施工工作進入到洞口之后,要嚴格按照短開挖、少擾動的原則,對施工過程中的各項程序進行合理優(yōu)化,采用精細化的組織方法來配合隧道施工作業(yè)順利開展。對于洞口的淺埋地段、偏壓地段,要對超前管棚進行合理化的使用,不斷強化整個施工土體的強度,并在此基礎(chǔ)上對圍巖應(yīng)力的限制因素進行重新分布。在開展作業(yè)的過程中,相關(guān)施工人員要對鋼拱架支護進行加密,確保每個環(huán)節(jié)上的循環(huán)開挖進尺可以達到0.5m。在超前支護作業(yè)已經(jīng)逐漸完成預(yù)期的效果之后,隧道拱部要采用環(huán)形的開挖方式進行開挖。對于隧道的掌子面在預(yù)留的核心土上,為了更好地保障開挖作業(yè)的效果,將長度控制在5m,與兩邊的開挖輪廓要有一定的距離即2m,拱部設(shè)置為1.9m。穿越淺埋段后,要采用循環(huán)的方式進行進尺,嚴格按照設(shè)計的標準對鋼拱架的間距情況進行全面的把控,確保間距合理性。隧道開挖作業(yè)完成之后,要積極組織相關(guān)的施工人員對鋼拱架進行安裝,將支護體系的安裝工作及混凝土的封閉支護作業(yè)合理、順利完成。
(2)噴錨支護作業(yè)。在混凝土進行噴射過程中,一定要確保水泥與材料之間的質(zhì)量,保障兩者之間的配比。在本次工作的過程中要選擇較為普通的硅酸鹽水泥、中粗砂,其中粗砂的細度模數(shù)一定在2.5mm 以上,另外還要對粗砂的材料進行檢測,確保其含水量可以達到6%。料級配主要選擇的是連續(xù)性的級配,所采用的速凝劑,一般時間規(guī)定在5min 以內(nèi),且終凝的時間要控制在10min,切記不可超出10min。合理配置施工過程中水泥和砂石的比例,最佳配比為1 ∶4。在開展該項工作的過程中,如果一旦發(fā)現(xiàn)存在失穩(wěn)的現(xiàn)象,就要立即采用噴射混凝土封閉的方法進行處理。研究表明,采用合理設(shè)置錨桿的方法進行處理,其完成效果也非常顯著。
(3)初期支護作業(yè)。為了有效避免出現(xiàn)初期支護所產(chǎn)生出的下沉量超過實際預(yù)留的情況,要積極地做好相關(guān)的預(yù)防措施,具體措施如下:①在上半斷面初期支護較為穩(wěn)定的情況下,要對上臺階的鋼拱架、拱腳的位置上增加一個鎖腳錨桿,就可以在很大程度上避免拱架、圍巖出現(xiàn)任何變形的問題,甚至還可以有效降低下沉現(xiàn)象的發(fā)生率。鉆進工作開展之后,要積極做好注漿作業(yè),在兩側(cè)按照相等的距離加設(shè)5 根錨桿。②開展上臺階開挖工作之后,如果遇到坍塌的路段,需及時選擇附近的鋼拱架,在相應(yīng)的部分增加縱向的連接托梁,3 道即可。這樣可以在很大程度上確保榀架的承受程度及此工程施工的安全性,降低風險事件的發(fā)生率。③V 級圍巖下臺階在實際執(zhí)行的過程中,一定要嚴格按照錯開的開挖作業(yè)順序執(zhí)行,將間距控制在5m 以內(nèi),在這個過程中一定要注意兩側(cè)的邊墻不可以采用對開的方式進行作業(yè)。④鋼拱架接腿這個環(huán)節(jié)在整個施工的過程中,一定要對正連接,這不僅能避免出現(xiàn)空隙的現(xiàn)象,而且能在很大程度上保障拱腳的穩(wěn)定和牢固性。
(1)嚴格對管棚角度的質(zhì)量進行控制。緊抓噴射砼工藝,對制作的砼料的配比進行嚴格的控制,唯有材料配比合理,才可以保障該項工程的安全性和穩(wěn)定性;結(jié)合實際情況加入適量的外加劑,并正確采用分層噴射的方法進行作業(yè),這種方法可以有效保障作業(yè)的質(zhì)量。在安裝拱架的時候一定要注意兩個方面:①螺栓的松緊度;②焊接連接筋的質(zhì)量。
(2)在施工的過程中要對錨桿的質(zhì)量進行控制。鉆孔角度要與錨桿的長度相吻合,鋼筋網(wǎng)和圍巖兩者之間要進行緊密的貼合。在施工的過程中要將鋼筋網(wǎng)連接起來,達到牢固、嚴絲合縫的效果,以免影響到下一個工序的開展,例如在噴射砼的時候會對鋼筋網(wǎng)產(chǎn)生震動,進而降低噴射砼的整體質(zhì)量。
(3)將拱腳的積水、淤泥等雜質(zhì)全部清除,通過打拱腳錨桿或者是擴大拱腳可以對拱腳進行加固,并加強對其進行縱向的連接。
(4)對圍巖的測量工作進行及時檢測,拱頂、拱腳的情況進行全面的觀察。根據(jù)實際觀察情況對初期的支護以及施工過程中所依據(jù)的參數(shù)進行合理化的調(diào)整,同時還要對反控圖的情況進行實時檢測。
為了更好地保障施工技術(shù)的應(yīng)用效果,降低安全事故發(fā)生的概率,要積極做好各項安全教育工作、檢查工作。在施工之前對施工人員的技術(shù)水平和專業(yè)知識進行培訓(xùn)和指導(dǎo),同時還要加強安全防范措施和技術(shù)操作的實踐考核,構(gòu)建完善的安全管理體系。(1)構(gòu)建隧道人員定位系統(tǒng)。隧道人員定位系統(tǒng)是集隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)、施工人員考勤、區(qū)域定位、安全預(yù)警、災(zāi)后急救、日常管理等功能于一體,也是國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先、運行穩(wěn)定、設(shè)計專業(yè)化的隧道施工現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)。其能使管理人員隨時掌握施工現(xiàn)場人員、設(shè)備的分布狀況和每個人員和設(shè)備的運動軌跡,便于進行更加合理的調(diào)度管理以及安全監(jiān)控管理,利于確保隧道作業(yè)順利的開展。(2)完善隧道門禁系統(tǒng)。第一,人行通道門禁。在隧道口設(shè)置人行通道閘機,閘機的兩側(cè)設(shè)置兩臺人臉識別系統(tǒng)。當施工人員需要進洞時,首先需要進行人臉識別成功后,方可刷卡進入隧道。第二,車行通道門禁。在隧道安裝車行通道閘機,兩側(cè)安裝遠程藍牙傳感器,當車輛進洞時藍牙傳感器掃描到安裝在車里的藍牙卡,發(fā)出開閘的指令,閘機就會自動開啟,車輛順利通過后閘機就會自動落下。系統(tǒng)自帶遙控控制,當網(wǎng)絡(luò)出了問題后,可通過遙控控制進行拾桿。
安全管理體系利于更好地保障隧道工程施工作業(yè)的安全行。在開展隧道作業(yè)的時候一定要對該工程的情況和性質(zhì)進行深入行的調(diào)查,包括施工單位情況、安全監(jiān)理單位情況等。對各個管理單位的情況進行分析和調(diào)查,并結(jié)合工程施工的情況,對所存在的安全隱患和風險性進行預(yù)測,并制定相應(yīng)的防護措施,做到防患于未然。
綜上所述,近些年來,我國公路隧道工程行業(yè)的不斷發(fā)展促使我國公路隧道施工建設(shè)有了進一步的推進,其中黃土隧道施工技術(shù)在公路隧道工程整體建設(shè)進程中取得了優(yōu)異的成績和突破性的進展。公路隧道工程單位為了確保施工可以順利開展,提高黃土隧道施工的質(zhì)量和安全性,不影響施工的進度,施工人員就要對黃土隧道施工技術(shù)要點進行嚴格的把控,加強安全管理措施,嚴格按照工程的規(guī)章制度執(zhí)行,以有效提高黃土隧道的質(zhì)量和安全,推動高速鐵路企業(yè)的發(fā)展。