(中鐵十一局集團第五工程有限公司,重慶 400037)
某高速公路隧道工程,開挖洞口處的地形地勢較為復雜,且有明顯的傾斜度,周邊水域面積較大,隧道建設的空間受限。隨著隧道施工的推進,待深度達到30 m時,所在區(qū)域存在15°的坡度,不利于施工作業(yè)的正常開展。對此,施工單位應準確匯總現(xiàn)場情況,與設計人員展開探討,經(jīng)技術可行性論證后,決定從隧道的兩個端點同步推進。
(1)不可預見因素多。隧道施工現(xiàn)場的地質、水文等方面的條件均較特殊,前期勘察揭露的信息相對有限,在溶洞、泥石流等不良地質的預測工作中存在難度大、結果準確性不足、信息不全面的問題,施工期間易遇到諸多不可預見的因素,加大隧道施工難度。
(2)風險隱患多。在信息掌握不全面、質量控制措施未落實到位的情況下,易誘發(fā)塌方事故,影響施工質量,威脅人員的安全。
(3)隱蔽工程多。隧道施工的各環(huán)節(jié)緊密相連,期間存在諸多隱蔽工程,由于缺乏可預見性,因此,難以及時采取應對措施,導致隧道的施工質量難以滿足設計要求。
(4)對工程質量要求高。不同于常規(guī)地段的高速公路建設工作,隧道建設期間受地質、水文等條件的干擾較大,隧道開挖的擾動性影響,易出現(xiàn)安全或質量層面的問題,須精準把控施工技術,充分發(fā)揮技術的推動作用。
(5)工序交叉問題突出。隧道工程以地下施工的方式為主,且作業(yè)場所相對有限,在狹窄的空間內組織建設工作時,存在明顯的工序交叉問題,增加施工難度。
公路隧道施工應遵循因地制宜的原則,以實際建設條件為立足點,合理規(guī)劃施工作業(yè)線。以設計圖紙為準,合理組織建設工作,左孔與右孔的距離應在10 m內,二襯與隧道的距離以26~30 m為宜。根據(jù)施工需求,配備達標的施工材料、機械設備,組建專業(yè)素質較高的施工隊伍,合理應用施工物資,沿施工線推進,高效完成隧道的相關工作。
(1)測量放線。明洞與邊仰坡開挖施工的過程中,測量放線為基礎工作,應以設計圖紙為準,由專員測量并放出控制線,為明洞和邊仰坡的施工創(chuàng)設良好的條件,避免積水問題,應明確截水溝的位置。隧道施工流程如圖1所示。
圖1 隧道施工流程圖
(2)分層開挖。按自上而下的順序完成開挖作業(yè),施工期間應嚴格控制開挖的坡度,確保實際施工結果與設計要求相符。邊仰坡防護采取分層的方法,逐層施工并檢驗,避免邊仰坡長時間暴露于外界的情況。施工人員應加大對邊仰坡的防護力度,適度擴大防護面積,提高支護強度。施工期間調整錨桿的距離,對鋼筋網(wǎng)采取加密措施,并增加噴混凝土的厚度。
縱觀現(xiàn)階段的高速公路隧道建設狀況,開挖作業(yè)可選方法較多,包含中隔壁法、全斷面開挖法等。中隔壁法常被應用于大跨度軟弱圍巖隧道工程中,首先對隧道的一側組織開挖作業(yè),若無誤則轉向另一側進行開挖。隧道存在較多老黃土或Ⅳ級圍巖深埋硬質巖地段時,通過中隔壁法的應用,可在安全的環(huán)境中完成開挖作業(yè),可充分發(fā)揮橫隔板、中隔壁的應用優(yōu)勢,避免安全問題或質量問題。
全斷面開挖法具有較佳的應用效果,其采取的是一次爆破成形的方法,爆破為關鍵的工作內容,需要精準控制爆破方法,以免出現(xiàn)爆破后輪廓不合理的情況。根據(jù)本工程的實際特點,采取以機械為主、人工為輔的模式,施工期間遇軟石時,可采取打眼處理,具體以風鉆較為合適。施工期間加強監(jiān)測,以便根據(jù)監(jiān)測結果反饋施工情況,若沉降量或位移量超出合理范圍,應及時加強防護。
(1)遵循分層施工的原則,按自上而下的順序依次完成邊仰坡的開挖作業(yè)。期間以挖掘機為主要設備,人工輔助作業(yè),無須采取爆破措施,可減小施工的擾動性影響,確保原地層可維持穩(wěn)定。
(2)推土機和裝載機聯(lián)合作業(yè),將壓實和整平工作落實到位,保證洞口處具有穩(wěn)定性。施工期間遇堅硬巖石時,常規(guī)開挖方法的可行性不足,應采取爆破措施,以人工鉆眼爆破的方式為宜,產(chǎn)生的碎石、土方等物質由自卸車運輸,及時轉至棄碴場。
(3)洞口段開挖的安全隱患較多,施工工作量較大,應充分考慮隧道施工需求,合理配備材料、設備,規(guī)劃材料存放區(qū)及作業(yè)區(qū),配套水、電等基礎設施,為洞口段的開挖創(chuàng)設良好的條件。
(4)在邊仰坡開挖期間,采取掛網(wǎng)噴錨的防護方法,加強防護,以免出現(xiàn)雨水滲漏或圍巖風化等問題。
(5)截水、排水等設置需置于洞門和洞口的周邊區(qū)域,避免地表水沖刷的情況。
(6)進洞前做足準備工作,對洞口仰坡和邊坡進行刷坡處理。在洞口土石方施工中,應根據(jù)實際情況采取控制措施,須保證爆破施工質量,避免對周邊的巖體及結構造成不良影響,且不可采用集中藥包,原因在于其破壞性較強,不利于邊仰坡的穩(wěn)定性。
(1)制管。以熱軋無縫鋼管為原材料,按照外徑5 cm、壁厚0.5 cm、長5 m的標準制作適量的管節(jié);管兩端宜加工成錐頭形狀,焊接鋼箍。
(2)鉆孔。以設計要求為準,確定具體的孔眼位置,各孔間距宜在150 mm內。
(3)管道安裝及注漿。在鉆孔成型且滿足質量要求后(孔徑、深度、孔位、孔內沉渣均為重點考慮對象),方可將前期制作的注漿管置入其中;按要求制備漿液,用于灌漿施工,隨著漿液的逐步凝固,構成穩(wěn)定的整體。
二次襯砌為隧道施工中的關鍵裝置,可起到支撐圍巖的作用,二襯的施工質量會影響隧道的外觀,提高其施工質量較為重要。若初期支護施工階段出現(xiàn)圍巖變形現(xiàn)象,且該變化具有持續(xù)發(fā)生的趨勢,會影響初期支護的穩(wěn)定性,應及時采取臨時支護措施,彌補初期支護的不足。
初期支護異常時,將影響二次襯砌施工,應及時調整支護的類型,優(yōu)化施工參數(shù)抑制變形,以防塌方。在二次襯砌施工過程中,使用臺車應具有表面平整、接縫嚴密的特點,較為合適的是整體式模板臺車,并兼顧剛度要求,確保成型后的襯砌具有完整性、平整性與穩(wěn)定性。此外,還需根據(jù)實際情況采取防排水措施,以免出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象[1]。
材料是組成工程實體的關鍵要素,材料的質量會影響公路隧道的施工質量。在公路隧道工程施工期間,應根據(jù)需求合理選擇材料,嚴格把控材料質量,做好進場檢驗和入場后的管理工作,發(fā)揮材料的性能優(yōu)勢,建設質量可靠的公路隧道,避免失穩(wěn)、滲漏等問題,為車輛的通行提供良好的條件。在選擇材料時,應保證其具有足夠耐久性、穩(wěn)定性,不可在外部環(huán)境發(fā)生變化時出現(xiàn)質量下降或快速老化的情況。
溶洞是公路隧道施工中的重難點內容,其具有諸多潛在因素,在不同時間段的實際表現(xiàn)具有變動性,應采取有效的措施,解決溶洞施工中存在的問題。若采取鋼筋混凝土梁跨越的方法,會存在成本大幅度增加的局限性,影響項目的經(jīng)濟效益。若采用干溶洞的方法,應兼顧現(xiàn)場地質、水文等多方面的條件,采取針對性的處理措施。因此,應以溶洞的實際情況為準,制定相應的處理措施。
積水會影響公路隧道的服務品質,在施工前應進行全面檢查,掌握現(xiàn)場作業(yè)情況后,采取處理措施[2]。例如,需要考慮防水臺及背面的排水問題,確保其能夠高效排水,為隧道的施工營造良好的環(huán)境。
綜上所述,公路隧洞為隱蔽工程,隨著施工作業(yè)的持續(xù)開展,會遇到諸多不確定因素,若缺乏合適的施工技術或未將相關工作落實到位,易引發(fā)質量問題及安全事故。工程人員需要密切關注實際情況,識別重難點內容,合理應用技術,高效開展隧道的建設工作。