1、公路施工中隧道的施工技术摘要:公路隧道施工有着其特点,需要在工作中完善的隧道施工技术,以达到缩短工期、提高施工效率,也能间接节约成本的目的。 关键词:公路隧道工程;特点;施工技术; 中图分类号:U45 文献标识码: A 前言 公路工程结构的重要组成部分之一是公路隧道,该项工程对我国经济的发展起巨大的推动作用,关系着公路运输的发展,公路隧道施工不同于一般路桥施工,由于其施工具有复杂性,一定要重视施工技术。 一、公路隧道施工的特点 隧道工程是高速公路的重要组成部分之一,由于隧道本身的特殊性,使其施工难度和复杂程度相对较高。地质条件的不可预见性是隧道施工最为显著的特点之一。通常情况下,在隧道施工之前
2、很难准确掌握全部的地质情况,同时对地下水、泥石流、围岩变化、溶洞、瓦斯地层等不良的地质状况也都无法预见,这给隧道施工增添了一定难度; 由于隧道本身属于地下工程,加之隧道结构的特点和工程的时效性,使得隧道施工中后一道工序都是在前一道工序完成的基础上立即进行,这样一来就造成了隐蔽工序较多,一旦这些工序存在质量问题,在检验时往往很难发现,也无法采取有效的措施进行及时补救,从而对整个隧道工程的质量造成影响。施工具有明显的时效性。在隧道施工的过程中,围岩常常会发生各种变化,并且水文地质条件也十分复杂,为此,在开挖之后,需要立即进行相应的处理,致使整个施工过程的时效性相对较强;其五,施工环境恶劣,各工种交
3、叉作业多。隧道施工一般都是在一个相对较为狭小的空间内进行各种作业,并且由于隧道施工工序较多,如开挖、支护、防排水、预埋件等等,使得各工种常常会在一起交叉作业,这无形中增大了施工难度,特别是在隧道围岩条件比较差的地段,这种情况更为突出。 二、公路施工隧道施工技术 1、如何安排施工作业线 通常情况下,公路交通隧道是利用导洞先行方式,浇筑中墙深度一般是掘进 45 米,这种方式的依据是公路隧道设计的结构以及工程施工现场的地质情况,在这里值得强调的是,在中墙的混凝土必须要大于百分之七十的时候才能够进入左洞,而对于右洞来说,它的掘进面必须要晚于左洞十米才可以。我们必须要在周围的岩石变形已经基本稳定后在进行
4、左洞或右洞的第二次模筑衬砌,一旦出现早期我们的支撑强度小或者是周围岩层变化过大时,则我们必须要首先增强早期的支撑强度,而且还要对二次衬砌设计的参数进行修改。我们一般把掘进面和左洞及右洞的间距控制在 25m35m 范围内 2、供水、供电、供风 (1)施工供电隧道工程施工时,为了减少电能损耗,方便安装、检修与管理,应尽可能减少维护工作量。除了采用外电源供正常用电,可在变电站内安置柴油发电机组,对于应急照明、监控设备、排烟风机等重要的一级负荷,需安置 UPS 与 EPS,确保不间断供电。施工时,为了保证工程施工安全,应遵循公路隧道施工技术规范中的相关准则进行规范操作,合理设置隧道沿线用电设施位置与数
5、量,并以供电安全、可靠为原则,建立专用供电系统。 (2)施工供水 承包人在实施和维修本工程期间,应按国家规定的施工和生活饮用水的有关标准,确保施工和生活用水设施的提供、安装、保养及供水满足施工及生活需要。寻找水源,按施工需要的供水压力(水压不小于 0.3MPa) ,合理选址修建高位水池,安装上、下水管路。对于修建高位水池困难的隧道,宜采用变频高压供水装置满足施工需要。供水管道前端至开挖面一般不超过 20m。 (3)通风 a 独头通风 独头通风方式是目前采用的主要通风方式,独头通风又分为压出式通风和压入式通风。压出式通风(抽出式):通风机安装在洞口,爆破后废气从通风管抽出洞外,新鲜空气流经全洞,
6、效果理想,不论从施工进度或经济效益方面都能取得满意的效果,仅因通风时间的缩短而节约的电费和软质通风管的费用即可满足购置硬质通风管,同时硬质通风管也有其不便的因素,即制作及安装较困难。压入式通风:是隧道施工中常用的方式,优点是掌子面空气新鲜,有利于施工人员工作,其关键是计算好通风量及风管、设备等。 b 巷道通风 利用平行导坑作主要回风道。巷道式通风的最大优点是在最短的时间内使正洞空气清新,采用这种方式通风应注意两个问题:横通道应随导坑的前进及时封闭,一般保留不超过 3 个。平行导坑口应设两道风门,横通道设一道风门,风门应保持密封,尽量做到不漏风。渝怀铁路枳城隧道出口采用巷道式通风,效果比较理想。
7、 3、对公路隧道采用洞身开挖的方法进行加固 我们知速公路隧道洞身对于隧道的安全是非常重要的。特别是在软弱围岩浅埋地段的隧道建设就更加应该注重洞身的加固。对洞身的开挖应该讲究一定的方法,并不是随便开挖就可以的,要知道这里毕竟是软弱围岩浅埋地段的隧道。对于洞身的开挖,我们首先应该对洞身的上半断面进行开挖,应为上半面对于隧道的加固具有重要影响,其次就要对洞身的下半断面中槽位置进行开挖,再次就要对洞身的下半断面马口进行跳挖,最后就要对洞身微仰拱进行开挖。 开挖的方法也是有技术讲究的,开挖采取弱爆破、短进尺的方法进行。在隧道衬砌轮廓线以外的周边,按开挖循环所需长度,将小导管打入围岩,利用注浆机的泵压使浆
8、液通过小导管管体的注浆孔渗透、扩散到围岩孔隙中,封闭地层中的缝隙、填充地穴,从而使围岩的物理特性更加的明显,对于加固地表以及隧道具有重要作用。 4、特殊地质条件的技术处理 (1)塌方的处理 治理隧道塌方时,应坚持防治结合的方针,预防为主,及时的预报施工现场的地质情况,施工时严格的按照设计规范要求进行施工,确保各道工序的施工质量,应根据围岩的实际情况,控制各道工序间的步序拉开长度,对于地质条件不佳的边仰坡地段,必须及时的进行量测监控并采取相应的防护措施 (2)涌水和渗水的处理 洞内治水最重要的原则应是防水和排水相结合。首相应将涌出的水排除处洞外,但是不能影响正常的施工环境,一般反坡的排水方式主要
9、是采用挖积水以及排水泵等机械排水管路排水的方式,而顺坡的排水方式则是采用挖临时排水沟自然排水的方式,其中围岩处涌水和渗水的治理应是最关键的治理步骤。 (3)溶洞地段施工作业 对于溶洞地段应做好施工前调查工作,充分了解该地段性质、状态、规模、地下水等情况,严格制定施工工序。可利用红外探水、地质超前钻孔等方式,预测地质情况。为保证隧道安全,应因地制宜,采用回填压实、支丁加固等方式,加强溶洞地段施工。 (4)突泥地段施工作业 对于突泥地段,应以“巩固后方,注浆加固,分部成环,支护加固”等为原则进行施工,该地段的注浆材料主要是水泥水玻璃双浆液,其配比主要通过现场试验确定。注浆前期应采用单孔控制注浆量,
10、当量达设计标准时,可换孔继续注浆。注浆后期应注意控制终压,当达设计标准后,继续 2030min 再结束注浆。 5、初期支护 施工支护应配合开挖及时施作,确保施工安全。施工程序初喷(4-6)锚杆安装钢筋网片辅助钢拱格栅下喷。 锚杆施工时,钻孔方向他应尽量与岩层主要结构面垂直。 安装前检查锚杆材料,如类型、规格、质量、以及性能是否与设计相符。 锚杆需按设计要求安装,且必须安装垫板。 小导管注浆超前加固围岩的施工段,必须严格按小导管设计的数量、长度、注浆要求施作。如因围岩发生变化,应及时向监理、业主提出变更设计申请,严禁偷工减料。 6、采用对地表注浆的施工方法来加固地面 对于软弱围岩浅埋地段的隧道建
11、设,特别要注意对该地段的地表进行加固。对于该地段地表的加固,我们通常采用的是对地表进行注浆的方法来加固。这个浆就是混凝土,这是目前处理地质不稳定地区工程建设的最先进的方法。对地表进行加固,首先要在该地段的地表上深挖多个大坑,每个大坑的距离不要太远,然后将已经搅拌好的混凝土砂浆浇筑到已挖好的大坑里,然后就等着大坑的混凝土自动凝固。 对于地表大坑的注浆不是一次注浆就能完成的,要进行多次注浆,并且每次注浆应当间隔一定的时间,以保证注浆的效果更加的好。同时,我们在对地表注浆的时候,我们还应该加大对注浆质量的检查,如果发现注浆不够完善,特别发现大坑不够稳固的时候,我们应该及时报告,停止后续的施工,对有问
12、题的大坑进行重新注浆,并重复前面的动作和程序。采用这种方法可以有效的在侵蚀性地表上进行施工隧道的建设,并且可以有效的保证软弱围岩浅埋段的隧道安全。 7、排水问题 这里的排水主要是指我们的施工中的废水排放和施工中地下水的排放。通常我们所说的上坡是指从隧道出口到隧道进口为1.54%处,隧道进口的建设通常是指反坡施工,因此,速到进口处的排水必须利用在开挖地段挖集水坑的办法,我们可以利用抽水机来排水;相反,隧道出口的建设通常是指顺坡施工,所以隧道出口处的建设排水必须利用在自然坡的地方利用管道将水排除出洞外的办法。 8、二次衬砌施工 该环节也分为两个部分,一部分是中隔墙施工,另一部分是左右洞施工。 (1
13、)中隔墙二次衬砌施工 中隔墙作为整个隧道施工的基础,并在左右洞分别预埋钢支撑接头钢板。同时采用大块钢模进行立模和模板加工,应当确保正洞台车与模板之间的尺寸相一致;可以采用外拉内项的施工方法对模板进行加固处理;每一段的隔墙都需要采用泵送混凝土进行浇筑,为了确保浇筑质量,浇筑过程要尽可能一次完成。 (2)左右洞二次衬砌施工 首先,应当保证表面的平整度,并确定没有明显渗漏水的情况之后,方可进行排水设施的铺设工作;其次,应当将各种管、线、件全部预埋在钢筋房之内,同时将钢筋绑扎成型,以上工作完成后便可以进行混凝土浇筑。浇筑混凝土可以采用泵送的方式,每一次泵送都必须完成一个阶段的混凝土灌注。当混凝土浇筑完成后,需要使用振捣棒进行均匀振捣,振捣时不可漏振或是过振;最后,当混凝土的强度达到 2.5MPa 时,便可进行拆模,并进行养护,根据规范规定养护时间不得低于 14d。 结束语 作为交通建设的一部分,公路隧道有着缩短距离、减少行车时间等诸多作用,把握施工各个环节的施工技术,严格按照标准的施工步骤进行作业,只有这样才能保证整个公路隧道施工的顺利进行。 参考文献 1 王磊.公路隧道技术分析要点分析J.科技咨询,2009,(26). 2 程吉,章璋.公路隧道施工技术浅析J.科技与企业,2013(06):222. 3 彭敦视.分析我国公路隧道施工中存在的问题及解决措施J.中国科技财富,2011