高速公路隧道工程施工方法

高速公路隧道工程施工方法

摘要:主要对高速公路隧道工程施工施工办法进行研究,首先对工程概况进行阐述,之后对工程施工方法与相关施工技术进行研究。

关键词:高速公路;隧道;施工方法

高速公路作为我国社会经济中的重要组成部分,隧道超前小导管施工技术可以加强高速公路工程项目质量与稳定性,因此要加强工程施工各个细节、施工流程等方面的控制,才能将隧道超前小导管施工技术优势充分发挥。

1工程概况阐述

1.1工程概况

D隧道属于分离式双向六道高速公路隧道,其中左幅隧道长度为478m;右幅隧道长度为463m,隧道进出口均采用削竹式洞门作为隧道洞口。

1.2施工组织与安排

D隧道工程拥有一个施工专业团队,利用单向掘进、左右幅洞口共同施工的施工方式,依据设计及规范错开进洞。依据工程性质、岗位职能划分为隧道开挖、支护、小导管、仰拱、防水、衬砌等施工小组。

1.3地质、地貌情况

D隧道处于贵州高原东南斜坡之黔中高原及华南低山丘陵区,受溶蚀-剥蚀影响,属中等切割的侵蚀~溶蚀中低山地貌和溶蚀槽谷溶蚀峰丛相间地貌。隧道区植被发育,主要为从林。进口位于山体缓坡脊部位,出口位于地形稍缓的坡面上,轴线地表相对高差54m,隧道埋深0~48.5m。隧道进、出口附近均有一条乡村道路,乡村道路距隧道口约20~80m,交通条件相对较好。

1.4隧道围岩级别划分

D隧道的围岩为可塑状粉质粘土及强、中微风化灰岩、石英砂岩,节理发育,岩体破碎,呈碎状结构,基本无自稳能力;其围岩化分均为Ⅴ级围岩。围岩级别具体划分表。

2高速公路隧道超前小导管施工方法研究

在隧道中对洞口段采用了大管棚的支护方式,长度为30m;Ⅴ级围岩使用了规格为φ50×4mm的热轧无缝钢管。钢管环向之间的距离为35~40cm,10°~15°为外插角度范围,尾端固定在钢架上,各排小导管纵向搭接长度超过1.0m。

2.1D隧道超前小导管施工技术相关参数

2.2D隧道超前小导管施工质量控制关键点

(1)为了加强小导管支护质量,降低小导管外插角度,施工人员在型钢腹部进行穿孔,使小导管顺利通过,使用焊接固定方式处理钢管尾部与钢架。(2)安置小导管过程中,施工人员采用了钻孔打入施工方法,使孔径大于小导管外径3~5mm,之后在钢架中穿过小导管,使用钻机将其顶入其中,钻孔的插入深度控制在不低于小导管长度90%。最后使用高压风机吹净钢管中砂石。(3)安置完成小导管后,使用塑胶泥将孔口与周边缝隙封堵严实,之后将混凝土喷射在小导管周边与工作面中,避免发生工作面坍塌情况。(4)开挖D隧道过程中,将隧道长度控制在低于小导管注浆长度范围内,预留一定部分,为下个循环止浆墙施工奠定基础。

2.3D隧道超前小导管施工工艺流程

注浆施工质量检验标准为:首先,确保实际注浆量与设计内容相符即可完成注浆。其次,注浆时,对注浆压力计注浆泵排浆量变化仔细观察,对注浆情况合理分析,避免发生跑浆、漏浆等情况。之后对注浆施工完整记录,加强注浆效果的分析准确性。

2.4钢筋网施工方法与细节控制

D隧道使用了型号为φ8的双层钢筋网,规格为20×20cm。依据设计钢拱架距离,在洞外事先加工钢筋网片,加工过程中,应确保其调直,放置在专用胎具上进行加工,确保网眼之间距离合理。钢拱架加工完毕后开始铺装钢筋网作业,钢筋网应与初喷面紧密相贴,以下为主要技术关键点:钢筋应在施工前全面检验,合格后才能对其进行处理与加工,安装过程中的搭接长度控制在1~2个网孔左右,之后与锚杆、钢架进行绑架连接并固定。应将钢筋网设置在与岩面一侧邻近的部分。喷射混凝土过程中,依据喷面距离、风压对喷头进行调整,避免钢筋网出现过度振动,减少回弹。将钢筋网混凝土保护层厚度控制在超过3cm。

2.5型钢钢架施工方法与技术重点

(1)型钢施工办法

使用I22b、I20b工字钢进行支护。在洞外事先对各种钢架进行加工,洞内施工现场完成安装与联结。初喷混凝土后,在洞内安装钢架,焊接钢筋、定位钢筋。将钢架拱脚部分安装、固定在基础上,架立时与隧道中线垂直,应确保其与围岩紧密贴近,保护层厚度应超过4cm,还应在钢架与初喷混凝土之间放置混凝土垫块。从而加强钢架喷混凝土的密实性,通过将注浆管预埋其中,回填注浆应在挂防水板之前完成。

(2)钢架加工、制作技术关键点

在现场加工棚中集中制作钢架。依据设计图放大样过程中,将工艺需求作为基础,预留出焊接收缩部分、刨边加工余量部分。冷弯成形处理主筋、型钢,确保尺寸精确性,弧形的圆滑、平顺。焊接主筋、格栅钢筋与加强筋时,应沿钢架两边以对称式进行焊接,避免出现变形情况。另外,还要在加强焊前、焊缝的检查力度。

(3)架设钢架技术关键点

初喷混凝土后进行钢架架设,将其放置在稳固底层上并设置40cm×40cm的水泥垫块以扩大拱脚的受力面积,利用喷射混凝土回填超挖部分。安装过程中,应使用风镐,将个别突出位置彻底剔除,确保钢架位置准确性、受力可靠性。确保钢架、封闭混凝土之间的紧密性。钢架架设时,若钢架与初喷混凝土面之间缝隙较多啊,可使用垫块将其楔紧,若钢架的拱脚高度不合理,可利用钢板对其调整,确保拱脚的高度在上半断面底线的10cm位置。使用螺栓联接钢架每个单元之间距离,不能使用焊接。确保钢架纵向之间距离与设计要求相符,误差控制在±50mm。钢架架设完成后,要立刻制作并安装钢架锁脚锚管,数量不能低于两排,之后分层进行混凝土喷射;喷射混凝土达到止浆强度对锁脚锚管进行注浆。首先对钢架部分进行喷射,之后对钢架中间部分进行喷射,厚度达到需求后,利用肉眼观察、锤击等方式检查其稳固性。

2.6混凝土的喷射

(1)混凝土喷射技术施工流程

使用湿喷法进行混凝土喷射作业,洞外拌合站主要负责混凝土的拌料处理,依据工程实际情况加入聚酯纤维,之后使用运输车将混凝土运输到功施工现场。喷射作业进程中,喷射顺序为分段、分片、由下及上。将混凝土初喷厚度控制在3~5cm范围内,完成钢筋网、钢架、锚杆安装后进行复喷,直到与设计要求相符。混凝土在终凝之后,应立即开展相应的养护措施,从而加强混凝土整体强度。

(2)混凝土喷射过程中应注意事项

①要对施工材料进行准确计量,将杂质含量控制在合理范围内,将砂、石料等材料的计量误差控制在≯2%,速凝剂等外加剂计量误差控制在≯0.5%;②混凝土喷射施工之前要对危石进行有效处理,对开挖断面净空尺寸严格检查。如需必要,采用混凝土素喷处理将掌子面封闭,为作业安全提供保障。还应将混凝土厚度的控制标志环向设置在拱部与外墙部分;③拌制混凝土时,可使用强制式搅拌机;④使用高压水对受喷面进行冲洗;⑤喷射作业应分段、分片、分层进行,顺序为由下至上,每层喷射厚度控制为4~6cm内;应确保喷嘴与岩面保持垂直,与受喷面的距离为0.6~1.2m。

3结语

通过对D隧道超前小导管施工方法、施工技术、施工细节进行分析可以看出,只有加强施工细节的控制,才能为施工质量提供保障,从而增强高速公路隧道工程可靠性与施工效率。

参考文献:

[1]陈智峰.莲花山1号隧道快速转换开挖工艺的应用[J].广东建材,2015,31(2):56-59.

[2]《中国公路学报》编辑部.中国隧道工程学术研究综述•2015[J].中国公路学报,2015,28(5):1-65.

[3]袁骁.高速公路隧道超前支护技术实施探讨[J].交通建设与管理,2015,(8):234-236.

作者:雷登霖 单位:贵州桥梁建设集团有限责任公司