暗挖隧道下穿既有公路施工技术及工程管理问题探究
摘要:本文对隧道施工技术进行灵活应用,通过采取大管棚注浆技术,对交叉路段进行爆破控制,将振速控制在2cm/s,由此完成对项目的可靠施工。建议在同类暗挖隧道项目施工中,对技术方案进行改善,关注工程管理遇到的具体问题,通过采取围岩加固支护,及时做好排水施工,并做好沉降监测,使得项目施工更加安全且高效。
关键词:暗挖隧道;下穿既有公路;施工技术;工程管理
引言
近年来随着经济的飞速增长,为了满足人们快捷出行需求,缩短路程降低运送成本,我国公路隧道建设进入快速发展关键时期,我国各地区地形地貌不同,公路建设中穿越山区丘陵需要采用隧道工程施工。隧道施工中受到地质水文与气候环境等因素的影响,围岩出现失稳会威胁施工质量与安全。我国公路隧道建设起步较晚,硐室开挖断面大,附属设施多运营环境要求高。隧道结构隐蔽工程内在质量问题难以发现,隧道修建中有些地方盲目追求施工进度忽视质量控制,采用科学的施工技术加强施工质量控制尤为重要。传统施工技术工艺存在局
限性,需要根据新时期公路建设要求采用先进的施工技术加强质量控制,结合隧道实际情况编制可行性方案,确保各项工作有序推进。
1隧道开挖方法
在暗挖隧道项目施工中,以台阶法进行开挖,施工人员对上下台阶纵向间距进行严格控制,确保间距为3~5m之间,同时,在具体开挖过程中,将每次循环进尺的距离进行在1m以下,在开挖时做好初期支护,由此降低对现有公路造成扰动,提升工艺技术应用能力。为控制台阶法开挖施工质量,相关人员对项目重点部分,如拱部超挖、边墙宽度、仰拱、隧底超挖进行严格管理,落实技术交底工作,见表1。
表1隧道台阶法开挖施工技术交底
在暗挖隧道工程施工中,为确保围岩自稳能力达标,采取了超前支护措施,相关技术措施选取超前管棚与导管注浆。具体施工中,在隧道下穿公路段的拱部位置设计φ159大管棚,管棚长度为18m,分节长度为9m,搭接长度控制在3m。考虑到本隧道覆盖层较为薄弱,在具体施工中,对钻孔外插角进行严格控制,确保其角度保持在1°~3°之间,通过对上述技术措施的应用,可预防施工出现的穿顶问题,对降低施工作业风险意义重大。在具体施工中,为提升安全性,也在管棚钢管之间增加φ42的超前小导管,将其作为加强支护结构,并采取小导管注浆的方式对地层进行加固处理。小导管采用了φ42的钢管,其环向间距为3根/m,外插角度为5°~8°,在超前支护施工技术方案应用中,应尽量控制对土体造成的扰动,由此降低路基坍塌风险。
2完善管理体系
施工期间,完善管理体系是提升施工质量的重要措施,单位应检查管理人员和施工人员,健全施工队伍,并根据相关文件和规范,审核各项工程负责人是否到位。施工前,应根据施工情况制定科学的施工方案,根据地形、区域、气象等因素,对施工区域进行详尽调查,分析和记录可能影响施工质量的因素,施工时一旦发生质量问题,及时采取相应措施2022五一高速公路免费通行时间
处理,避免责任推诿。施工时,应提前公布施工信息,对施工过程中需要使用的机械设备和原材料实施严格安全生产管理,并对施工全过程制定科学的管理制度,由专人负责监督管理。另外,对试验检测人员、特殊作业人员、分包单位等,应核查其能力资质,保证路面施工质量。
3隧道监控量测
为确保既有高速公路通行安全,于隧道辐射范围内的高速公路路肩、坡脚、路面中央分隔带处设置沉降观测点,监测高速公路路面变化。隧道洞内每5m一个断面布设监测点。拱顶下沉、净空收敛监测采用非接触测量方法进行监测。
拱脚下沉、位移监测点采用不锈钢测量控制点预埋标芯,球头直径22mm,杆直径16mm,杆长100mm。②④号洞钢格栅安装完成后喷浆前立即施作。量测点预埋件入岩端头用Φ22mm螺纹钢,长度60cm,外露端焊接5cm×6cm钢板,钢板厚度为5mm,钢板与螺纹钢筋焊接牢固,表面打磨光滑,无污垢。预埋件外露长度不得大于3cm,纵向每个层面的布点位保持在一条线上,确保布点牢固无松动。每断面布设在两榀钢格栅之间同一断面上,要求各点位沿里程方向偏差在±10cm内;不同断面上的同一位置的埋点,要求在同一高度
上,监测点钢筋埋设在洞身开挖后尽快完成,埋设完成并包裹保护后进行初支混凝土喷射。
4监测既有隧道
(1)做好风险识别
为确保隧道安全、顺利施工,对影响隧道施工安全的风险进行识别,并做好工程安全管理。在暗挖隧道施工过程中,对既有隧道衬砌振速进行监测,要求振动速度不得超过2cm/s,并且在每个交叉位置设计了3个监测断面。在每次爆破作业中,对相关指标进行监测,将具体的监测位置选择在既有隧道断面,并且对监测点的数量进行控制,要求监测点不得少于3个。
考虑到项目中暗挖隧道需要穿过既有公路,在交会位置设计了7个监测断面。在项目隧道立交的影响段,当二次衬砌混凝土的强度等级未达到设计强度时,应做好监测频率合理安排,确保监测频率不得少于3次/d;当二次衬砌达到设计强度后,需要对既有隧道的衬砌变形进行监测,监测频率控制在每天1次。在监测过程中,也对该隧道断面出现的不均匀沉降进行分析。
在项目施工中,为提升施工风险控制能力,也科学选择监测技术方案,在左右隧道中线与新建隧道中线的交叉点或两侧对称布置监测点。确保单侧监测点由近到远的间距为20m、10m、10m、10m、10m、10m、20m,左右线共计设置29个监测断面,其位置选择在下穿中心线交叉点两侧各40m。
(2)测点的选择与布置
考虑到隧道附近交通压力较大,需要重点做好施工技术应用,对路面沉降、仰拱进行监测,并对拱顶沉降值与隧道洞口收敛数据进行掌握,采取自动化技术手段完成上述操作。在对既有公路隧道路面不均匀沉降的监测中,使用了全站仪机器人设备,并对隧道路面的不均匀沉降进行24h全自动化监测,提升下穿既有公路施工技术应用效果。在具体操作中,选取公路隧道路面中心作为振速监测的位置,并且在左右水沟盖板位置设计了3个布设测点。在相关测试技术的应用中,施工技术人员首先将传感器粘结固定在各量测断面的测点位置,并及时将爆破后产生的振动速度记录在测试仪上,通过计算机软件分析技术,对相关数据进行转化,并据此编制施工技术指导方案,对隧道施工现场进行管理。
结语
研究隧道项目,对施工风险与作业流程进行简述,在此基础上重点分析隧道项目施工技术方案,对工程管理的重点进行明确。通过对隧道开挖、支护、爆破、沉降监测技术的应用,使得项目施工具有安全性,同时确保施工进度与合同要求一致,为同类工程施工与管理积累经验。
参考文献
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