深营路隧道洞身和防排水施工施工质量控制
作者:屈浩
来源:《科学与财富》2013年第06期
摘要:在隧道的施工过程中,关键是洞身施工质量控制和防排水施工。本文深营路隧道(东洞)工程洞身施工和防排水施工质量控制进行了探讨。 关键词:隧道 施工 质量 控制
深营路隧道(东洞)工程本工程位于鞍山市东部地区,地处高科技开发区、营城子住宅新区之间。穿越铁架山西脉的山梁,呈北东至西南向布置。隧道穿过的山梁属于高新开发区与营城子间的分水岭。 一、地形地貌
深营路隧道(东洞)工程场地属于丘陵地形,隧道所通的山体(岭)最高处为212M,隧道进出口处为最低。通过的山岭宽度有1000M,呈东北--西南向展布。隧道地貌单元属于低山丘陵,山地植被很好,树木密集,地表岩石裸露很少。 二、工程施工要点
深营路隧道为复合式衬砌设计,采用新奥法施工。如果满足施工条件,本次工程将分别由南、北两侧向中间同时掘进。我公司会利用以往隧道施工中积累的经验,并找出不足,制定更加完善的施工方案,严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤测量、早封闭”的原则,施工过程中采用超前预报系统进行长隧短打,加快施工进度,提前贯通中间里程。主体工程采用“出入口同时全断面稳进,分部开挖作业,平行交错跟进,衬砌完善配套”多种工作面推进的施工方案。总体实施掘进(钻爆、无轨运输出碴)支护(管棚、拌、运、锚、喷)衬砌(拌、运、灌、振捣)三条机械化作业线。 (一)、防排水
隧道防排水坚持“以排为主、堵排结合”的综合治理原则,隧道建成后,应达到隧道内不渗不漏的要求,以保证结构和设备的正常使用和行车安全。
(1)防水工程:包括衬砌柔性防水工程及衬砌漏水、防水工程。 A:衬砌柔性防水工程:
在二次衬砌与喷射砼之间设置土工布及ECB复合防水卷材作为柔
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性防水设施。通常这种材料只设在拱部及侧墙,如果在涌水、渗水严重的地方仰拱也可以考虑设置。明洞顶部除柔性防水设施外,在浆砌片石弃石后夯填50㎝粘土隔水层防水。 B:衬砌漏水防水工程:
衬砌结构自身做成防水砼结构(抗渗标号不低于S6),添加防渗防裂BR-3型砼膨胀剂,BR-3型:425号水泥的添加比例应根据现场实验来确定。
工作缝采用如下方式排水:沉降缝和施工缝采用BW4(300×8×Φ22)止水带防水;为保证现浇砼的质量,必须采用泵送砼衬砌。 (2)排水工程: A:衬砌背面排水工程:
在开挖岩石面与喷砼之间环向设置Φ5㎝第三代软式水管,使水能沿环向管排到衬砌脚处,在墙脚处有纵向Φ10㎝第三代软式透水管,再用引水管交纵将管里的水引到隧道西端的排水系统内。
B:路面排水工程:
根据隧道长度用其内部道路纵坡,采用路面自然排水至隧道西端后引入西端的排水系统内。
C:洞顶截水工程:
在隧道洞口适当位置设置截水沟,使大气降水或地表溪海避免流入隧道,构造与洞门一并设计,详见相关图纸。 (3)止水工程:
围岩开挖过程中,随时详细调查地下水的动态和水量大小及动向,若出现涌水情况,采用从隧道洞内进行压浆止水。压注材料可采用单液水泥浆式或水泥----水玻璃混合液。压注方法、压注范围、压注压力、流量、压注孔布置可根据现场实际情况,通过试验确定。并且随地质情况变化,随时进行调整。压注后,开挖围岩时,掌子面至止浆墙留有1.5米左右的距离时,开始下一段注浆。 (二) 洞身施工
根据我公司形成的隧道施工对策和办法及隧道出口位置的具体情况,经过经济性、安全性、可行性综合分析比较后,决定进洞前先完成地表排水系统,采取分层开挖,分层支护,自
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上而下边挖边护的洞口处理方法:洞口仰坡、明洞边坡采用锚、网喷凝土加固技术,明洞挖方在满足机械开挖的条件下,使用挖掘机开挖,装载机配合自卸汽车装运弃碴,人工辅助修坡。不能直接用机械开挖的次坚石采用定向弱爆破,人工辅助机械装运弃方。进洞采用先施作超前小导管,短进尺,弱爆破,快循环,早封闭的施工方案。
洞身开挖将根据围岩情况采用不同的施工方法,S5、S5’型支护段采用台阶法施工或双侧壁导坑法;S4型支护段采用环形开挖台阶法施工;S3型支护段采用台阶法施工,S2采用全断面开挖法施工。
1)、双侧壁导坑法施工 A、施工工艺
根据围岩地质超前预报以及对掌子面围岩观察分析,首先进行必要的超前支护,然后即可进行双侧壁导坑法施工,其施工顺序为:先开挖左侧洞室,做好初期支护,再开挖右侧洞室做好初期支护,形成整体主要承载结构,再施作防排水措施和浇筑仰拱及回填,拆除中隔墙铺设防水层,整体式浇筑二次衬砌。 B、开挖方法
根据围岩情况,采用以挖掘机开挖为主,辅以人力风镐对轮廓线进行整修的施工方案,当遇上大块骨石时,采用预裂控制爆破技术进行松动清除。施工中,先行导坑的距离将视地质条件(围岩情况、涌水情况)而定,一般在7~10m左右,当围岩基础承载力较低,侧压力较大时,可调整到3~5m左右。以便尽早闭合成环形成整体受力。 C、注意事项
施工中严格控制各开挖分部循环进尺,开挖和支护工序必须衔接紧密,以减少围岩变形。 各部的开挖必须在邻近作业面的初期支护达到一定强度后进行。 拆除中壁时,脚手架一定要牢固,施工人员通过拆除点时要注意联系。
加强对围岩和支护的动态监测,根据量测数据及时判断围岩和支护的稳定情况,如有异常及时处理。
充分利用围岩变化情况,分析、预报前方地质情况。 2)台阶法
采用台阶法施工应注意下列事项:
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a:台阶数不宜过多,台阶长度适当,一般以一个垂直台阶开挖到底,保持平台长2.5~3M为好,易于掌握炮眼深度和减少翻渣工作量,装渣机应紧跟开挖面,减少扒渣距离以提高装渣运输效率。应根据两个条件来确定台阶长度:一是初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩稳定性愈差,闭合时间要求愈短;二是上半部断面施工时开挖、支护、出渣等机械设备所需要空间大小的要求。
b:个别破碎地段可配合喷锚支护和挂钢丝网施工。如遇到局部地段石质变坏、围岩稳定性较差时,应及时架设临时支护或考虑变换施工方法,留好拱脚平台,采用先拱后墙法施工,以防止落石和崩塌。
c:应重视解决上下部半断面作业的相互干扰问题。
d:采用钻爆法开挖隧道,应该采用光面爆破或预裂爆破技术,尽量减少扰动围岩的稳定性。
三、结束语
隧道的施工过程中, 防、排相结合是洞内治水的原则,隧道的地下水处理是关系到以后运营安全的一道重要工序之一;洞身施工质量关系到工程结构安全。在施工过程中,要结合实际情况,科学合理的组织施工,创造优良工程。
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