公路隧道施工技术浅析


    公路隧道施工技术浅析
    摘:公路隧道公路工程结构重组成部分公路工程建设中起着关重作文总结公路隧道施工中常见技术措施结合笔者工作验提出解决隧道施工程中问题具体措施隧道施工提供相关参考提升整体建设质量
    关键词:公路隧道 施工 技术措施
    控制超欠挖技术措施 
    硬光面爆破参数必须进行现场设计动态调整级围岩试爆取技术参数作初步循环爆破作业验爆破工程师根循环爆破效果循环围岩特征进行适调整选择组佳技术参数取循环理想光爆效果循环循环预设计试爆破光面爆破前根钻爆设计图准确标出炮眼位置钻孔时设计求严格控制炮眼间距深度角度掏槽眼眼口间距深度允许偏差±5cm周边眼间距允许偏差±5cm外插角符合钻爆设计求眼底超出开挖断面轮廓线15cm 
    光爆钻孔时统指挥协调行动实行定定位定机定质定量五定岗位责制分区序钻孔避免相互烦扰碰撞拥挤固定钻孔班便熟练技术掌握规律提高钻孔速度爆破设计装药量装药联线 
    二保护隧道基底技术措施 
    隧道基底开挖高程应符合设计求开挖循环应水准仪监测基底46点激光动断面仪测量周边轮廓断面绘断面图设计断面核 
    基底承载力应符合设计求土质基底采动力触探击数标准试验确定设计定石质基底采现场目测鉴方法
     基底应完整损伤边墙底基底接应圆 基底面虚碴积水杂物 
    仰拱混凝土(初期支护)施工完毕采探雷达进行检测发现空洞时采取基底注浆措施进行回填
    三保证隧道快速施工技术措施 
    根隧道特点结合类似隧道工程组织快速施工实践验快速施工组织理点阐述: 
    建立现场生产指挥中心作业工班理单元施工工序控制象进行工序协调工序循环时间循环进度控制机突发事件处理
    注意协调工序间矛盾问题实行超前预报开挖出碴支护衬砌全机械化作业缩短工序时间工序时间工序行作业施工组织机械设备配置电保障等满足隧道工程快速掘进 实行专业化理施工作业通风系统采专业化队伍维护通风机专值守通风设专职员安装维修保证通风时掌子面作业环境良专业化求程度较高工序防水层铺设焊接等采专业队伍施做 
    软弱围岩严格新奥法原理组织施工软岩施工中严格遵循先预报超前短进尺弱爆破早支护快封闭勤量测原确保施工质量安全加快施工进度 
    实施信息化动态施工理施工中加强质超前预报建立质素描档案采接触法量测技术建立收敛变形预警机制实施信息化动态施工理时处理施工中出现种问题确保施工安全提高掘进进度 
    优化配置超前预报开挖出碴支护衬砌等机械化作业线针质情况制定机械设备配置方案程度发挥机械化作业效
     
    强化机械设备养修施工中认真分析研究种机械设备配套模式工作效率维修保养方法种机械设备养修均建立相应理体系保障措施制定专理明确性指标操作求杜绝违章操作机械设备空隙加强检修保养时刻保证完状态设备运转中出现障立启备设备规定时间修复 
    优化工序组合实行行作业隧道施工程度利限时间空间实行工序行流水作业实现道工序均衡施工达缩短工序循环时间总体进度稳推进目 
    建立循环时间循环进度卡死制度实现快速掘进首先突出时间概念制定适合工程奖罚机制设立节时奖达标奖求作业班组合理规定时间完成定工序达标基础时更少者予奖励 
    做洞疏排水尤团眼段防止积水浸泡拱墙脚造成支护失稳 
    切实解决运输仰拱施工干扰问题保证出碴进料运输仰拱施工行作业减少施工干扰保证衬砌结构整体性加快掌子面掘进速度采仰拱栈桥解决仰拱施工运输间相互干扰矛盾仰拱超前施工加快施工进度 
    四防止围岩失稳坍塌技术措施 
    (1)围岩坍方前兆 
    围岩变形破坏失稳坍方量变质变程量变程中围岩工程水文质特征岩石力学特性回反映出征兆根预测围岩稳定性进行质预报采取相应措施保证施工安全防止隧道坍方围岩变形破坏失稳坍方征兆: 
    水文质条件变化赶围岩突然出水水突然增涌水量增水质清变浊等发生坍方前兆 
    拱顶断掉石块甚较石块相继掉落预示着围岩发生坍方 
    围岩节理面裂缝逐步扩发生坍方 
    支护结构变形(钢架接头挤偏压劈喷混凝土出现明显裂纹剥落)甚发出声响坍塌 
    围岩支护结构拱脚附水收敛率02mmd拱顶沉量01mmd继续增时说明围岩发生变形处稳定状态出现失稳坍方出现加速收敛现象表明坍方已 
    (2)隧道坍方预防措施 
    (3)做超前质预报开挖面前方层进行探测预报判明层含水量情况超前支护止水提供时修改加强超前支护支护参数 
    加强施工监控量测实行信息化施工表沉降拱顶沉围岩收敛进行量测时数进行整理分析时反馈设计施工时优化设计参数施工方法量测数表明围岩收敛变形接控制标准警戒值时快采取加强措施进行加固抑制变形防止变形引起坍塌 
    质情况开挖方式采超前导预注浆加固层超前支护措施提高承力减少围岩松弛变形 
    严格控制开挖工序尤次开挖进尺杜绝种违章施工
    控制爆破装药量减软弱破碎围岩扰动 
    保证施工质量超前预注浆固结围岩钢架制作支护衬砌混凝土质量必须符合设计规范求
     
    施工期间洞口常备定数量抢险材料方木型钢钢架等备急 
    述现象发生时先撤出工作面施工员机械设备指定专观察进行加固处理确认险情排方恢复工作面施工: 围岩量测反映围岩变形速度急剧极加快围岩面断掉块剥落支护喷混凝土表面龟裂裂缝脱皮掉块钢架严重变形掌子面节理裂隙中渗水量水量明显加
    五确保光面爆破炮眼残留技术措施 
    根质条件开挖断面开挖方法掘进循环进尺钻眼机具爆破器材等进行光爆设计审定批准严格设计施工根爆破效果时修正关参数钻眼深度角度设计施工钻孔偏斜度1°开挖周边孔断面轮廓开孔外发散外张量20cm周边眼采光面爆破技术 
    提高装药质量杜绝意性防止雷混装提高画线钻眼精度尤周边眼精度直接影响超欠挖素认真测画中线高程准确画出开挖轮廓线 
    保持合理分布开挖断面部间距开挖轮廓圆减少出现应力集中现象时施作符合质量求初期支护早闭合控制围岩变形缩短围岩暴露时间加强围岩量测监控 
    五级防水标准施工技术措施 
    (1)技术措施 
    隧道中保证衬砌混凝土渗漏达级防水标准采防排截堵结合制宜综合治理原具体措施: 
    隧道水发育段采取开挖径注浆堵水二次衬砌间铺设柔性防水层防水层初期支护间拱墙环设50mm软式透水盲沟间距隔8m道防水卷材端泄水孔标高处设置100mm软式透水盲沟盲沟两端环盲沟端采圆弯接入隧道侧沟全隧道拱墙施工缝涂界面剂防水拱墙环施工缝设止水带防水50mm波纹外包土工布排水仰拱环设置中埋式止水带防水变形缝处设置钢板腻子止水带聚硫密封防水设置排水暗槽排水混凝土采防水混凝土抗渗等级低P8二次衬砌拱部混凝土施工前预留注浆衬砌完成达定强度进行衬砌背回填注浆 
    监控量测表明支护变形已基趋稳定净空满足二次衬砌厚度支护表面整质雷达检测初期支护背密实满足质量求方铺设防水板防水层铺设作业区进行爆破防止爆破产生飞石损坏防水层结构衬砌台车位前防水层进行全面检查铺设程中接缝进行充气检查防水层施工二次衬砌混凝土制间相距20m左右宜长
    (2)质量保证技术措施 
    专业防水作业队施做防水层施工员专门培训考核合格岗 
    建立防水施工质保体系严格工序关施工程常检查防水施工质量发现问题时纠正 
    种原材料符合国家现行行业标准规定符合设计求前监理工程师报质量证明文件试验资料意施工施工程中常进行检验试验 
    防水混凝土混合料配成分配制方法保证符合设计求关技术标准通试验确定 
    防水层施工程中道工序相邻工程时施工时已完成部分加强防护防止破坏
     
    现场焊接衬砌钢筋时钢筋接头防水层间移动保护板隔开防止焊接火花防水层烧坏 
    衬砌钢筋安装完成次防水层进行检查发现问题时处理确保混凝土灌注前防水层施工质量 
    防水工程施工工艺严格遵守现行国家行业规范符合设计规范求 
    (3)快速堵水技术措施 
    掌子面发生涌水早期控制涌水量水压力掌子面附配备足够堵漏材料快凝早强水泥钢钎木楔等岩石裂隙道涌水量时直接采麻丝胶泥封堵涌水量时采锤头入缠麻丝胶泥木楔钢钎封堵降低涌水速度距离掌子面定距离1020m砌筑砂袋墙加快泥砂淤积减少出水口涌水量砂袋墙宽度般超5m 
    (4)隧道防渗防漏施工技术措施 
    隧道工程防水等级高隧道施工重点控制工序水段处理原般堵截排引辅堵水效果达90堵截办法两种种富水段隧道开挖轮廓线外进行深孔帷幕注浆形成止水帷幕加固松散岩体种少水段采浅孔注浆导注浆等进行注浆止水防止减水进入开挖工作面 
    隧道衬砌防水标准防水层质量衬砌结构防水质量两方面保证根工程设计情况施工中采取技术措施: 
    ①隧道防水板材料选信誉质量保证企业采购优质防水材料防水材料足够强度定柔性前检测质量断裂变形空洞等缺陷安装防水板前隧道喷层表面凹凸部位找切外露钢筋头砂浆涂抹防水板铺设采射钉吊带悬挂法防水板铺设定松弛度拉紧防水板搭接采双焊缝保证焊缝质量防水层铺设认真检查合格模板台车位进行二次衬砌
     
    ②混凝土施工缝安装止水带专负责定岗定责确保安装质量 
    ③加强水泥砂石料等原材料进货检验进货关材料存放均标识记录清楚确保合格材料投入工程实体中追塑性 
    ④优化混凝土原材料选抗水性**性水化热低具定抗侵蚀力质量稳定硅酸盐水泥选级配良砂石等集料拟采细度模数2830中砂碎石粒径40mm 
    ⑤混凝土外加剂试验选定优质品牌确定佳掺量
    ⑥隧道混凝土施工前混凝土配合设计应满足设计混凝土抗渗技术指标求规范选混凝土材料混凝土水泥外加剂砂石骨料级配优选确定次试配类配制出满足混凝土强度项技术性提高康渗漏力求施工 
    ⑦混凝土水灰混凝土水泥量混凝土外加剂掺量控制严格述抗裂措施中求施工 
    ⑧降低混凝土入模温度炎热季节施工应量安排气温较低时间段进行混凝土浇筑时降低砂石拌合水温度方法控制混凝土入模温度 
    ⑨混凝土运输程应断加搅拌确保进入施工现场混凝土质量 
    ⑩混凝土产生采动计量拌合站集中生产尤混凝土外加剂采动计量严格控制搅拌时间确保混凝土质量
    七混凝土施工技术措施
    喷射混凝土堆料储放储料棚避免露天堆放淋雨环境污染倒运材料引起泥污染集料引起堵强度降低等现象 喷射前先开风送料开速凝剂阀门易粘结回弹表面湿润**准严禁意增加速凝剂防水剂掺量量新鲜水泥存放较长时间水泥会影响喷射混凝土凝结时间 喷射机工作风压严格控制0305MPa范围严格控制喷嘴受喷面距离角度喷嘴受喷坡面垂直钢筋时角度适放偏30°左右喷嘴受喷坡面距离控制1012m范围喷射序料束呈旋转轨迹运动圈压半圈蛇形状移动喷射 
    喷射混凝土专喷水养护减少水化热引起开裂发现裂纹红油漆作标识进行观察监测确定否继续发展找出原进行处理发展裂纹采取附加设土钉加喷层混凝土处理办法处理策安全 
    预埋钢筋标尺法测设喷射混凝土厚度够设计厚度重新加喷补够 
    八铺设技术措施 
    防水板铺设松紧适度紧贴喷射混凝土表面致紧撕裂松纺布防水板褶皱堆积形成蓄水点 防止电热加焊器防水板烧穿衬隔热纸 防水板次铺设长度根混凝土循环浇筑长度确定领先衬砌施工23循环
    富水段防水处理:富水段光面爆破效果差环排水安设困难喷射混凝土效果差防水板易铺设拟采取方法进行处理确保防水板铺设质量:
     
    (1)成股外涌水段采取喷射高粘度混凝土必时根水流量采取埋设根直径塑料取代软式透水采取模喷混凝土代喷锚支护 
    (2)淋水段防水板湿焊缝质量难保证喷射混凝土前预埋层橡塑排水板然设计铺设防水板
     九注浆措施 
    防止孔口漏浆花尾端麻绳胶泥封堵孔缝隙 注浆花采活接头联结保证快速装拆 注浆次序两侧称中间进行逐孔注浆 拆活接头快速封堵花口防止未凝浆液外流 注浆程中专记录完成检验注浆效果合格者进行补注注浆达设计强度方进行开挖作业 
    停止注浆时间超30分钟时注浆泵停止前应吸入40升清水路浆液换出避免浆液凝结造成堵泵
    十衬砌施工技术 
    (1)混凝土浇筑时拌合物充满整模型外应注意拌合物入模均匀性保证离析拌合物落高度控制2m超时采φ150mm软接长料软3m布置道施工程中严禁水渗透正浇灌混凝土中
    (2)采插入式振动棒捣固必须符合列规定: 
    振点捣固延续时间应混凝土表面呈现浮浆沉落 振动棒移动间距振捣器作半径15倍 
    振捣棒模板距离作半径05倍避免碰撞钢筋模板预埋件等 
    (3)振捣棒插入层混凝土深度50mm 
    (4)试验室规定求灌注混凝土现场做试验详细填写施工记录 
    (5)泵送混凝土碎石粒径输送径1:3通0315mm筛孔砂15水泥量300kgm3坍落度180220mm 
    (6)道线安装求直转弯缓灌注点先远泵送混凝土施工先序:泵水湿润道—泵水泥砂浆—泵混凝土—泵砂浆—泵水洗泵水湿润道时先变径水泥袋卷成筒封堵严密保证泵水程中水够充分湿润壁泵水量宜1m3左右宜防止砂浆道离析造成堵砂浆细砂拌制换时先湿润接驳泵送程严禁加水空泵开泵意外情况中途停歇洗时防止洗水灾压力作进入混凝土造成混凝土离析堵洗前先泵两斗1:1水泥砂浆水砂浆2海绵球1水泥袋卷1橡胶活塞隔开 
    (7)钢结构全断面衬砌台车保证尺寸准确二次衬砌混凝土高压混凝土输送泵(HBT60型)浇灌混凝土确保拱顶部位压满混凝土加强混凝土振捣漏振
    十衬砌拱顶填充密实措施 
    严格控制水灰水泥量含砂率保证混凝土中砂浆质量降低孔隙率量减水灰水灰06砂率3545灰砂1:201:25确保水泥砂子石子水外加剂质量求施工中严格配合准确计量计量允许偏差:水泥水外加剂±1砂石±2 
    严格控制混凝土坍落度结构防水混凝土入模坍落度控制1114cm 
    模板台车预留观察(注浆)孔间距45m观察孔φ50mm锥形螺栓紧密堵塞混凝土初凝拧开螺栓探测拱顶否回填密实果空洞混凝土具定强度模板拆前压浆回填 
    果混凝土浇筑程中拱顶回填满应采取二次插浇筑方法首先挡头板位置预留排气孔然挡头板方压灌混凝土 
    挡头板处拱腰线预埋注浆间距3m果发现空洞混凝土具定强度模板拆前压浆回填 
    十二隧道衬砌防开裂技术措施 
    (1)混凝土耐久性抗渗性关耐抗渗性抗裂性关解决混凝土抗裂性提高耐久性技术关键选择合理配合选高质量材料严格控制施工工艺起防止避免施工程中混凝土收缩裂缝(干缩合冷缩裂缝)
    (2)选择低水化热耐腐蚀耐久性原材料防止混凝土开裂基础施工中必须原材料抓起严格控制 
    (3)选高效减水剂减少水泥量控制水灰降低水化热防止混凝土开裂效措施 
    (4)选合理配合包括水泥量水灰外加剂掺量粉煤灰掺量砂细度模数混凝土坍落度早期强度混凝土体中心温度等通调整混凝土配合降低水化热控制水灰提高混凝土质量防止混凝土开裂 
    (5)采取保湿措施求混凝土表面失水始终保持混凝土表面湿润防止产生干缩裂纹隧道混凝土施工完成立进行养护空气湿度进行监测空气湿度满足养生求时必须进行喷洒水雾保证混凝土表面始终保持湿润 
    (6)控制拆模时间根隧道衬砌进度安排节衬砌拆模时间安排5天混凝土强度达设计70洞口段承受围岩压力较时混凝土强度达100设计强度控制拆模两指标混凝土强度满足设计规范求混凝土温度控制满足两条件混凝土中心温度混凝土表面温度差<20℃混凝土表面温度气环境温度差<20℃两指标必须时满足 
    (7)隧道混凝土施工完成立进行养护空气湿度机型监测空气湿度满足养生求时必须进行喷水养护 
    (8)控制衬砌混凝土开挖面距离洞身开挖放炮时间衬砌混凝土量错开防止混凝土受爆破震动开裂 
    (9)严格控制衬砌混凝土施作时间搜浅埋段采整体衬砌开挖时进行控制围岩变形复合式衬砌须初期支护变形基稳定进行二次衬砌混凝土强度达25MPa拆模确保衬砌结构质量防止开裂 
    十三超前质预测预报良质控制技术措施   
    (1)超前质预测预报 
    针标段隧道工程质情况复杂特点成立专业超前质预测预报组该项工作纳入施工工序理实现信息施工提前掌握开挖层特性确定合理支护参数施工方法制定施工中出现种问题处理预案确保工程质量施工安全预设计质资料基础采面预报洞超前预报相结合模式洞超前预报未开挖段进行质预测分析采集种水文质变形应变等信息时进行信息反馈确定合理支护参数制定合理施工方法洞超前预报通全断面质素描TSP203质超前预报系统超前钻孔等手段进行 
    施工中积极协调配合设计单位做综合质超前预报工作 质预报项目:
     
    面预报:施工程中根设计提供质勘探资料重点段表开展控源音频电磁法综合物探隧道轴线绘制剖面图时进行表补充质测绘 
    洞预报:施工中加强断裂破碎带溶洞涌水超前质预报工作采开挖面掌子面质素描超前钻孔辅TSP203等物探手段进行综合预测软岩塑性变形进行超前预报根超前预报关监测结果时变更施工方案 
    (2)超前质探测预报方法工艺 
    根标段隧道工程质条件结合投标施工中超前质探测预报方面积累验拟采TSP203质预报系统超前钻探法全断面素描等进行质预报预测开挖工作面前方定范围围岩工程质水文质条件初步确定标段采方法进行超前质探测预报 
    ①TSP203超前质预报系统 
    TSP203超前质预报系统利震波均匀质中产生反射波特性预报隧道掘进面前方周围区域质状况掌子面方边墙定范围布置排爆破点进行微弱爆破产生震波信号隧道周围岩体传播岩石强度发生变化断层岩层变化时会造成部分信号返回界面两侧岩石强度差越反射回信号返回时间方通专数处理软件处理岩体强度变化界面信号越强返回信号特殊设计接收器接收转化成信号进行放根信号返回时间方通专数处理软件处理岩体强度变化界面位置方位 
    TSP203质预报系统实际操作中特点:适范围广适极软岩极硬岩质情况距离长预测掌子面前方100m200m范围质状况围岩越硬越完整预报长度越施工干扰施工间隙进行专门安排时间时左右提交资料时现场采集数第二天提交正式成果报告采专处理软件复杂解波形分析转换直观单解波形量分析图隧道顶部底部波形量分析图分析确定出断层破碎带软弱夹层良质相隧道空间位置计算机动绘出弹形波速度差异质界面相隧道轴线质面图断面图存预报准确性预报精度方面问题需采预报手段补充完善
     
    ②超前钻孔探测 
    物探先行钻探验证超前钻探种传统工程质探测方法针标段隧道围岩特点拟采超前钻探方法进行探测超前水岩芯钻探辅浅孔钻探 
    超前水岩芯钻探根需探测解隧道开挖前方米十米百米范围围岩工程质情况通钻孔解释放影响隧道掘进施工水通岩芯观察分析隧道开挖前方稳定岩层断层破碎带进行准确定位直接采取岩芯样进行种抗压强度试验获取岩石物理力学性质参数 
    节约施工时间减少费质情况稳定岩性坚硬完整变化段酌情减少超前水岩芯钻探工作量钻进程中避免钻头偏移导致探测结果发生误差根岩石坚硬程度调整钻机转速钻压坚硬岩石采较低钻压采RPD150C质钻机进行超前深孔钻探 
    超前钻探方法钻进程中钻进时间速度压力洗液颜色成分卡钻跳钻等岩性构造性质水等情况掌握质条件综合位置钻孔钻进时间变化曲线致确定断层规模产状
     
     
     
    参考文献 
    中华民国交通部颁发现行<<公路工程技术标准>><<公路隧道施工技术规范>><<公路工程质量检验评定标准>>等规范规程手册


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