第一篇:铁路隧道施工技术常见问题及改进措施(共)
铁路隧道施工技术常见问题及改进措施
[摘 要]铁路是我国经济的主要命脉之一,其具有一定的优越性和灵活性。在铁路工程建设中,铁路隧道技术属于重要技术。随着我国铁路建设的发展,铁路隧道的规模不断扩大,对于复杂的地质隧道环境,选择合理的铁路隧道建设方案,不断提升铁路隧道建设水平,是铁路隧道建设的重点。
[关键词]铁路隧道;施工技术;问题
中图分类号:TM242 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)15-0394-01
铁路隧道工程的特点概述
1.1 施工环境较为恶劣
铁路隧道工程施工的环境大部分都较为艰苦,在具体施工过程中,极容易受到水文地质等因素的影响。同时铁路隧道工程施工需要使用众多大规格的机械设备,加之隧道内部空气不畅以及光线的不足,使得工程项目的整体施工难度较大。同时具体施工过程中,还需要对隧道的坍塌、地下水涌出以及瓦斯气体等恶劣环境等进行相应的防范,避免上述恶劣环境所带来的人员伤亡事故。
1.2 施工工序相对较为复杂
铁路隧道工程施工通常需要多个工种和工序的完美衔接配合,且其主要在狭窄的工作面上展开大规模的进料、出渣运输等活动,其施工难度非常大。因此,为确保铁路隧道工程的施工进度和施工质量,需要对工程项目进行全面且科学的规划。铁路隧道工程施工技术中的常见问题
2.1 隧道防水防漏技术有待提高
对铁路隧道施工项目而言,防水防渗漏是其重要施工内容之一,其施工质量直接关系到整个隧道工程的施工质量。然而目前,隧道施工渗漏水现象依然十分普遍,究其原因主要在于防水材料质量不达标以及防水施工技术不规范,例如,初支面平整度不达标导致土工布及防水板的铺设工作很难达到技术标准等。
2.2 爆破以及开挖技术的精度有待进一步控制
目前,在铁路隧道施工过程中,采用传统的普通爆破开挖技术已经难以满足现有工程项目的实际需求。目前爆破以及开挖技术所带来的问题已经严重制约了隧道工程的快速发展。尤其是缺乏对爆破和开挖精度的控制,使得隧道开挖断面人为地扩大,也就加大了初期支护厚度,导致材料浪费,施工成本增加,同时也加大了施工难度,使得安全隐患倍增。
2.3 仰拱以及掌子面的施工进度缺乏协调配合铁路隧道工程的仰拱属于初期支护和二次衬砌的衔接工序,其对于工程项目的施工质量以及施工进度等都有着十分重要的作用。根据目前的施工技术以及施工机械配置,通常选取增开工作面或者是增加仰拱一次施工长度的方法来满足安全布距的要求,这样就会导致在有限的施工范围内,施工的成本相对增加,同时不利于施工组织的展开,对于工程的施工质量和进度均产生一定的不良影响。
2.4 隧道结构的防腐技术有待提升
隧道衬砌施工技术作为隧道的主体建筑,其对于隧道的施工质量具有十分重要的影响。由于隧道的衬砌结构和土壤是直接接触的,这就使得衬砌结构极容易受到土壤中水分的腐蚀,进而导致衬砌结构的受力性能降低,并直接威胁隧道工程的施工安全。铁路隧道工程施工技术问题的改善措施
3.1 提高隧道防水防渗施工技术
提高工程的防渗漏技术主要包括四个方面:其一,保持基层表面的平整,做好基层的防渗漏工作;其二,严格遵守防水板的铺设工序,保证全部的防水板都能覆盖住周围的围岩部分;其三,对待隧道的防水薄弱地带,进行严格把关和科学处理;其四,在富水地带可以采取环向排水盲管等措施,从而加强隧道内的防渗漏措施。
3.2 采用新型的爆破技术以及开挖技术
提高隧道爆破技术,准确了解四周岩石的详细状况,为爆破施工提供前提。增强对隧道开挖的管理,大大提高隧道内所有岩石的安全性能和稳定性能,从而达到增强隧道质量综合水平的目的,进而保障了施工的顺利安全进行。
3.3 加强隧道仰拱施工技术控制力度
提高隧道仰拱施工技术,并配合领先的施工机械装置,保证仰拱技术施工和掘进技术施工能快速有效的共同开展,完成这两种技术之间的完整交接,从而也在一定程度上实现隧道施工人性化和标准化。仰拱技术的提高,能够保证水沟板自动自动归位,还能完成多次浇筑等,这样能有效科学的改进隧道施工的管理体制。
3.4 加强衬砌施工技术管控力度
衬砌结构在铁路隧道工程中占据着至关重要的位置,因为衬砌结构会对隧道工程的安全性和稳固性产生非常大的影响。所以增强衬砌结构技术是非常有必要的,同时也是未来铁路隧道工程发展的必然趋势。要注重衬砌结构的防腐功能的处理,找到相关的解决方案,提高其防腐性能;在进行衬砌结构施工时,会出现这样或者那样的问题,要及时找到原因并纠正,在必要时,选用注浆施工技术等措施,以达到解决衬砌结构问题的目的,从而全面提高其结构的稳固性以及强度;在进行二次衬砌结构施工时,必须要严格按照相关技术准则开展工作,保障工程的质量。
3.5 全面提升施工人员的技术水平
铁路隧道工程施工人员的综合素质和专业技术水平也直接影响着工程的质量好坏,人员在施工过程中起着最为关键性的作用。所以必须要全面提高施工人员的专业技能和素质水平,可以对所有员工进行相关的培训,培养人??的技术功底和专业知识,岗前培训至关重要,达到合格线之后才能进行实际的工作,重要施工岗位的人员还需要持证上岗,同时施工单位要在施工过程中定期开展安全质量培训工作。
3.6 使用通风和空气净化设备,结合喷水降尘
对于铁路隧道施工过程中污染比较严重的区域,采取通风等措施输送新鲜的空气,或者可以使用空气净化器等装置改善周围空气质量。并且要提高隧道内使用的空气净化装置和通风装置的功能,为施工人员提供一个良好的施工环境,并保证每个人的安全。
3.7 改进机制砂湿喷混凝土工艺和机制砂技术
根据目前的铁路隧道施工中使用的机制砂来看,其制作费用比较高,但是论其性能,则比不上天然砂,而且机制砂湿喷装置在使用方面也存在着一定的缺陷。所以,有关部门应该提高机制砂湿喷装置,以提高使用功效,这样既可以提高隧道施工的效率,还可以保障工程施工过程的安全性。
3.8 加强实时数据检测
在进行铁路隧道工程施工中,要提前了解实际的水文地质情况,写出相关的水文地质报告,进行仔细认真的分析和研究,实时根据数据制定科学施工方案,保证隧道围岩支护的稳固性能。并根据所得的数据情况,及时调整不合理的方案和施工技术。隧道施工是个复杂的工程,耗时、耗力,工作人员利用先进的设备,对隧道内的情况进行实时监测,并进行研讨,及时调整施工方案,巩固隧道施工的安全性。施工人员除了要检测和分析应力应变数据外,还需要检测和分析铁路隧道围岩的变形量,这样做的目的也是未来保证隧道施工过程的稳定性和安全性。结语
铁路隧道在我国交通运输业中处于非常重要的位置,其是相对落后地区与外界交流的主要交通通道,对促进经济协调发展有重要作用。因此,在施工过程中,相关工作人员要积极解决铁路隧道施工中出现的技术问题,采用恰当的措施来处理,以确保铁路施工安全和运营安全,为铁路运输业的发展创造更好的经济效益。
参考文献:
[1] 郑海强.铁路隧道施工中的若干技术问题分析[J].经营管理者,2014,02:323.[2] 孙莹玺.论述铁路隧道施工技术常见问题及改进措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2014,05:104.[3] 胡高磊.论述铁路隧道施工技术常见问题及改进措施[J].建筑知识,2016,03:68.[4] 龚彦峰,肖明清.我国高速铁路隧道技术要点与有关建议[J].铁道工程学报,2014,12:67-71.
第二篇:对铁路隧道施工技术及措施的分析
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对铁路隧道施工技术及措施的分析
对铁路隧道施工技术及措施的分析
【摘要】:随着我国国民经济的迅速发展,而铁路作为我国的经济动脉,铁路建设也将直接影响国民经济的发展。铁路隧道技术是铁路工程结构的重要组成结构之一,本文就铁路隧道施工技术及措施进行了阐述分析。
【关键词】:铁路隧道;施工;技术措施
中图分类号:U459.1文献标识码: A 文章编号:
引言
现代铁路隧道必须加强施工管理,强化资源配置,坚决贯彻“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的施工原则,统筹安排、科学施工。高度重视爆破方案与施工通风方案设计、加强支护、进行地质分析与监控量测工作,做好各项施工预案,正确选择施工方法,为安全、优质、快速施工创造条件。
一、铁路隧道施工常见问题
1、隧道渗漏水问题
隧道渗漏水是铁路隧道施工中比较常见的一种问题,它会使隧道衬砌混凝土加快碳化,大大缩短了隧道的使用期限。隧道渗漏的主要原因有以下几个方面:
(1)防水材料不合格
由于铁路建设工程数量的急剧增加,对于隧道防水材料的需求也越来越大,于是很多防水材料的生产企业应运而生,在这个庞大的市场当中,难免会有一些单位的产品质量不合乎要求,很多厂家为了追求高额的利润将一些废弃的材料再生制造,铁路施工单位采购人员由于疏忽购进了这些不合格的产品,直接导致隧道渗漏水问题。
(2)排水处理不当
基岩和围岩基面不平整,局部位置出现凹陷现象;表面渗水点没有处理,渗水随意蔓延;基面上的一些尖锐物没有经过处理直接把防水板和无纺布挂上去,导致防水板破裂;防水板铺设不够规范;没有
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对变形缝和施工缝做仔细的处理,使缝隙出现渗漏;隧道的基线没有得到妥善处理,留下渗水隐患。
2、衬砌开裂破损
隧道衬砌是隧道的主体建筑物,也是受力的关键,不仅承受地层的压力,还能够防止围岩出现变形以及塌落。一旦隧道衬砌出现开裂破损,就会直接破坏隧道整体结构的稳定性,大大降低了衬砌的可靠性和安全性,影响隧道的使用,严重的还会危害到行车的安全。衬砌开裂破损的主要危害是:
降低了衬砌结构的受力能力,容易出现变形;
在外力的作用下,衬砌会出现变形以及轻微的塌陷,减少了隧道的净空空间,使衬砌结构向隧道内倾斜,影响车辆通行;
拱形衬砌可能会出现掉块现象,影响火车通行;
由于衬砌破损,导致裂缝漏水,腐蚀隧道内设施
3、隧道结构被腐蚀
隧道结构腐蚀主要体现为衬砌腐蚀,因为衬砌结构直接接触土壤,土壤中含有大量水分,尤其是一些特殊地质还会含有腐蚀性环境水,这些水会通过衬砌的工作缝、毛细孔或者变形缝渗透到衬砌的内部,腐蚀构件。被腐蚀的衬砌在受力性能方面会大大降低,还会出现变形,这样不仅缩短了使用寿命,对行车安全也会造成巨大的威胁。隧道结构被腐蚀的原因主要有四个方面:存在一些腐蚀介质;存在比较容易腐蚀的物质;土质中含有大量地下水并且具有流动性;结构的缝隙没有处理好。
4、初期支护不稳定
隧道的初期支护是施工继续的基础,也是保证安全施工的关键,如果初期支护不稳定,就会使支护失去一定的稳定性,这样就可能导致衬砌变形,导致一系列的问题产生。
5、塌方现象
塌方是隧道施工中比较严重的问题之一,一般出现塌方的隧道围岩的完整性比较差,特别是隧道进口的地方暴露围岩部分是完全风化或者强风化的强烈岩体,呈破碎状或者散体状结构,没有自稳能力,在施工中受到爆破震动的干扰,导致塌方。
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二、铁路隧道施工技术措施
1、把好材料关
防水材料的好坏直接影响隧道工程的防水性能,所以在选择材料上一定要严格控制。最好以招标的形式,对不同规格的材料进行比较,结合具体施工需要,选择最佳的材料,以保证隧道质量。
2、做好防水排水措施
首先,要铺设好防水板,铺设的时候遵循先拱后墙的顺序,下面的防水板要压住上面的,控制松紧程度,保证防水板的所有面积都能抵到围岩上,两个防水板之间的搭接宽度要大于150毫米。
其次,要处理好施工缝和变形缝等防水比较薄弱的地方。
防止腐蚀
在选择材料的时候,最好采用耐腐蚀性的水泥;在混合料中加一些有效防止腐蚀的添加剂;提高衬砌结构的整体性和密实度,防止水及腐蚀性液体渗入;加强衬砌结构的排水能力;在衬砌的外层设置一层隔离层,防止和水接触;采用防腐蚀性能高的混凝土;使用和侵蚀性水不发生化学反应的石料做衬砌。
做好超前地质预报、进行地质分析
结合设计文件采用不同的探测方法,尤其对于不良地质地段,在开挖前必须采用地震波、地质雷达探测、超前地质钻、超前炮孔等方法做好超前地质预报,同时做好预加固、预支护等辅助施工措施。地震波探测长度为100m、地质雷达探测长度为30m、超前地质钻长度为50m、超前炮孔长度为5m。隧道施工地质技术是隧道施工中的关键工序和科学技术,配备地质专业技术人员,建立隧道施工信息平台。在隧道施工前认真做好现场勘查工作,仔细核对设计文件,施工过程中做必要的补测和验证。根据围岩类别采取长、中短程组合探测,根据超前地质预报的地质变化情况,结合地质素描、地表调绘、地表水监测情况、和设计已探明的地质资料,制定与现场地质相适应的施工方案与安全技术保证措施,预防坍塌事故的发生。
加强监控量测、预见事故和排除险情
在隧道施工过程中进行施工监控量测,使用专业量测仪表和工具对围岩变化情况和支护结构的工作状态进行量测、及时提供围岩稳定
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程度和支护结构可靠性的安全信息,预见事故和险情,作为调整和修改支护设计的依据,并在复合式衬砌中,依据量测结果确定二次衬砌施作的时间。监控量测的必测项目有4个:地质和支护状况观察;周边位移;拱顶下沉;锚杆或锚索内力及抗拔力。根据围岩条件及地表沉降要求有以下7个选测项目:地表下沉;围岩体内位移(洞内与地表设点);围岩压力及两层支护间压力;钢支撑内力及外力;支护与衬砌内应力;表面应力及裂缝量测;围岩弹性波测试。由专业技术人员进行监控量测工作,对监控量测数据做好记录,及时绘制各种相关曲线和图表,并进行相关量测数据的分析与处理:当位移-时间曲线趋于平缓时,应进行数据回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律;当位移-时间曲线出现反弯点时,则表明围岩和支护已呈现不稳定状态,此时应密切监视围岩动态,必要时停止开挖,并制定相应的支护补强措施,调整原支护参数或开挖方法,排除险情与安全隐患后,方可继续作业。
6、加大管理力度
首先,要从施工人员入手,强化他们的质量意识。施工人员是决定施工质量的第一因素,所以要培养施工人员自我检查的习惯,不能单纯的靠监督来保证工程质量。尤其是针对隐蔽工程等细微的操作,更需要施工人员有很强的责任心,才能确保质量。
其次,要加大监管力度,对施工过程制定严密的管理体系,清楚施工中的质量控制要点,做定期检查的同时对一些关键环节要全程监测,一旦发现问题及时上报并勒令修改,不能留下质量隐患。对施工进展做详细的记录,有规范的验收报告,按照相应的规章制度,确定合格之后才可以进入下一个施工环节。
结束语
铁路是交通事业的主体,也是经济发展的基础,是人们生活的必需品。所以铁路的建设是至关重要的,而隧道施工在铁路建设中一直是一个难点、重点。因为隧道施工存在很大的难度,施工空间小,工程量大,受到周围土质、天气、环境等多方面因素的影响,所以铁路的隧道施工中经常出现各种各样的问题,要保证铁路更好的服务于经济,就要解决这些问题。本文给出了一些措施,但更多的还需要专业
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人士去研究,以保证铁路建设事业的发展。
参考文献:
【1】王全富.对铁路隧道施工中问题的探析[J].城市建设理论研究.2011(32)
【2】邵国明.隧道施工技术浅谈[J].科技创新导报.2009
【3】柴颖鹏.浅谈隧道施工中的关键要素[J].山西建筑.2008
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第三篇:隧道施工技术
浅析隧道施工技术
摘要:Ⅱ类围岩、Ⅲ类围岩浅埋段及Ⅲ类围岩深埋段喷射25#混凝土厚度分别
为25cm、20cm、15cm,Ⅳ、Ⅴ类围岩喷12cm、8cm喷射混凝土采用干喷法,混合料采用拌合机搅拌均匀,且随拌随用。喷射混凝土施工时,要密切注意水、风开关的配合使用,严格控制水灰比,使喷层表面平整光滑,无干块或流淌现象。喷混凝土时,要使喷头与受喷面基本垂直,距离保持1米以下,喷射作业应分段、分片由下而上,并呈螺旋状施喷。每次喷射段长度控制在6米以内。每次喷层厚度不大于8厘米,超过时应分层喷射。下次爆破距喷射混凝土作业完成时间间隔不得少于4小时。
关键词:隧道施工支护防排水
前言
公路是国民经济的重要命脉,由于其特有的灵活和优越性,发挥着其他运输方式不可替代的作用。公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一,随着我国社会主义市场经济的发展,西部大开发战略的实施,高等级公路已从沿海地区向西南、西北山岭区延伸,公路隧道建筑规模也越来越大,原来的两车道隧道已远远不能满足日渐增长的行车要求,隧道规模越大技术也相应复杂,因此,与过去一般公路隧道在设计、施工和运营管理方面均有质的差别,这带给我们公路隧道建设者的是机遇也是挑战,是学习与提高的机会,同时它也挑战我们的观念、我们的技术和管理水平。面临这些挑战,中国工程技术人员在总结自己的经验,同时学习借鉴国外经验的基础上,也取得了很多成绩,即在勘察设计、施工控制以及运营管理方面的水平都有了不少成熟成果,现就隧道施工技术方面作出几点论述。
隧道施工方法
1、洞口段及洞门施工
1.1洞口边仰坡
首先完成山顶截水沟等防护排水系统,然后根据施工图纸进行边仰坡开挖,开挖以机械开挖为主,困难时辅以小型松动爆破。坡面边开挖边施做锚喷挂网支护,开挖至设计标高时,要及时完成所有坡面防护工作。
1.2明洞施工
明洞开挖应与仰坡开挖同步进行。明洞衬砌采用钢模台车作内模,脚手架固
定钢模板作外模,混凝土输送泵泵送砼。当拱圈混凝土达到设计强度的70%以上后,拆除内外支模。拱圈背部用砂浆找平,按要求施作甲种防水层,敷设多点复合EVA防水板并应粘贴紧密,相互错缝搭接良好,搭接长度不少于100mm,并向隧道内拱背延伸不少于500mm,伸入甲种防水层20cm,再涂抹水泥砂浆层。明洞回填采用两侧对称法,分层夯实,每层厚度不得大于0.3米,回填至拱顶齐平后,再分层满铺填筑至要求高度。拱背回填按设计要求做粘土隔水层,并与边仰坡搭接良好,防止地表水下渗影响回填体的稳定。1.3洞门施工
洞门基础开挖采用机械开挖为主,辅以松动爆破,人工配合清底。洞门端墙采用12.5#浆砌片石砌筑,12.5#砂浆勾缝。
2、隧道开挖掘进施工
洞身开挖采用上、下导坑开挖。挖一段,锚喷一段,Ⅱ类围岩开挖应严格遵守“短进尺,弱爆破”的原则,开挖进尺控制在0.5~0.8米,并及时施做钢拱架及喷锚支护;Ⅲ类围岩浅埋开挖进尺控制在1.5~2.5米;Ⅳ、Ⅴ类围开挖进尺控制在3.0~5.0米。上、下导坑间距控制在15米左右。洞身开挖要严格控制超欠挖,控制爆破振速以免扰动围岩。
3、初期支护
Ⅱ类围岩及Ⅲ类围岩浅埋段初期支护采用注浆小导管、20号工型钢拱架和格栅钢架,并喷25号混凝土;Ⅲ类围岩深埋段采用超前锚杆配合格栅钢架并喷25号混凝土作初期支护;Ⅳ、Ⅴ类围岩初期支护采用Φ25有压注浆锚杆,并喷 25号混凝土。除Ⅴ类围岩外,其他类别围岩初期支护设计均有1层Φ8-20×20cm钢筋网。
3.1超前小导管施工方法
首先沿隧道外轮廓线用凿岩机向外钻孔,倾角10°。然后顶入导管,顶入长度不小于管长的90%,安设止浆塞,用注浆泵压入水泥砂浆,注浆压力不小于2.0MPa,砂浆达到设计强度的70%以后方可开挖预支护下的围岩。超前小导管保持1.0m以上的搭接长度。注浆时以防压裂工作面,需控制注入量,当每根导管的注浆达到规定量时即可停止,当孔口压力达到规定但注入量不足时也应停止,检查注浆情况。拱部开挖时间根据浆液的凝固时间确定。导管尾部与钢拱腹部焊接牢固,使之形成一个整体,以增强共同支护作用。
3.2超前锚杆施工
锚杆钻孔采用风动式凿岩机钻孔,注浆采用水泥砂浆注浆泵,锚杆在洞口外加工制作,施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质。
3.3钢拱架架设
钢拱架应按设计位置架设,拱脚必须放在牢固的基础上,与围岩之间的间隙过大时应设楔块,楔块可使用钢板或混凝土块,每侧设置不得少于8点,钢
架在初喷3cm 混凝土后架设,且喷射混凝土必须充填密实,架设完毕后再喷混凝土,保护层不得小于2cm。钢拱架应垂直于隧道中线,上下、左右允许偏差±5cm,倾斜度不得大于2°。拱脚标高不足时,应设置钢板进行调整,必要时可用混凝土加固基底。
3.4喷混凝土、锚杆及钢筋网支护
1、喷混凝土
(1)Ⅱ类围岩、Ⅲ类围岩浅埋段及Ⅲ类围岩深埋段喷射25#混凝土厚度分别为25cm、20cm、15cm,Ⅳ、Ⅴ类围岩喷12cm、8cm。
(2)喷射混凝土采用干喷法,混合料采用拌合机搅拌均匀,且随拌随用。
(3)喷射混凝土施工时,要密切注意水、风开关的配合使用,严格控制水灰比,使喷层表面平整光滑,无干块或流淌现象。喷混凝土时,要使喷头与受喷面基本垂直,距离保持1米以下,喷射作业应分段、分片由下而上,并呈螺旋状施喷。每次喷射段长度控制在6米以内。每次喷层厚度不大于8厘米,超过时应分层喷射。下次爆破距喷射混凝土作业完成时间间隔不得少于4小时。
2、锚杆
本隧道系统锚杆设计为有压注浆锚杆,Ⅱ类围岩及Ⅲ类围岩浅埋地段锚杆长度分别为3.5m及3.0m,间距0.8×0.8m。Ⅳ、Ⅴ类围岩地段及Ⅲ类围岩深埋段锚杆单根长2.5m及2.0m,间距1.2×1.2m、1.0×1.0m。
锚杆钻孔采用风动式凿岩机钻孔,注浆采用砂浆注浆泵,锚杆在洞外加工制作,施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质。
3.5钢筋网
除Ⅴ类围岩外初期支护设计均有1层Φ8-20×20cm钢筋网。钢筋网的网格间距按设计施工,应随受喷面起伏铺设,钢筋网的混凝土保护层不少于20mm,并与锚杆联结牢固。
4、防排水
4.1施工防排水
隧道地处严寒地区,为保证隧道不出现冻害,衬砌背后不积水,必须做好隧道防排水,施工前根据工程地质、水文地质资料制定防排水方案。隧道开工前,首先要对洞顶上方及其附近的泉、积水池等水源进行全面检查,采取片石铺砌,水泥砂浆抹面,设置不透水管路沟槽,形成有效畅通的排水系统。
洞口边仰坡开挖前,必须先完成洞顶截水沟施工,洞内路面要整平,排除积水,施工过程中水应顺畅导入排水沟,以利施工,雨季施工过程中,要注意及时排除可能渗、进入隧道的地表水。
4.2结构防排水
隧道防水系统由多点EVA复合防水板加弹簧排水管、隧道施工缝、沉降缝中埋设新型专利防水材料HPZ-A橡胶止水带,沉降缝中填塞沥青马蹄脂。隧道排水系统由纵横向排水管、边沟、路面下埋花管盲沟等组成。
4.3纵横向排水管的施工
按图纸设计,计算出纵横向弹簧排水管的长度,采用射钉和φ4mm固定铁丝将排水管固定。
5、二次衬砌施工方法
二次衬砌混凝土采用C30防水混凝土,Fs型混凝土防水剂。混凝土二次衬砌施工时间根据现场监控量测结果确定,Ⅱ类围岩及Ⅲ类围岩浅埋段应尽快施作二次衬砌,且仰拱要先于二次衬砌施工,以保证初期支护安全。Ⅲ类围岩深埋段及Ⅳ、Ⅴ类围岩在初期支护基本稳定,围岩及初期支护变形速率趋于减缓时再进行隧道二次衬砌,并将衬砌工作面与开挖工作面拉开50~70m的距离,以减少两工作间的相互干扰。
二次衬砌施工时,首先要测量定位,通过轨道将台车移至衬砌部位,调好标高,按隧道衬砌内轮廓线尺寸调整好模板支撑杆臂,并将底部基坑内杂物和积水清除干净。
二次衬砌采用液压衬砌台车立模,混凝土在拌合站集中拌合,混凝土输送泵泵送混凝土入仓,插入式和附着式振动棒(器)捣固。二次衬砌每循环灌注12米,要分层连续对称一次灌注至拱顶,每层厚度控制在30厘米左右。拱顶衬砌中预埋一根塑料管,检查混凝土是否回填密实,如果不密实,采用压浆处理。
6、施工通风方法
头道沟隧道采用压入式通风,在隧道出口配备50kW的大功率风机一台,风管采用Φ100cm柔性软质通风管。通风机安装位置距洞口不小于20米处,主风管距掌子面40米为宜,新三队隧道采用1台37kW的轴流式通风机即可。
7、施工测量控制方法
开工前,首先复测设计中线,并布设三角控制网联系进出洞口方向,达到设计精度,进出口高程要进行复测闭合,采用统一高程。施工中,在洞内布设导线,建立中线与导线互控网络,经常将洞内点引出洞外与三角网系进行检测复核。
8、不良地质地段的施工方法
施工中若遇到不良地质地段,则采用超前注浆管棚(或注浆导管)、格栅支撑、锚杆、网喷混凝土等综合支护。总之,严格遵循“管超前、强支护、弱爆破、勤量测、紧衬砌”的原则,稳扎稳打,以顺利通过不良地质地段。
9、隧道内沟槽及路面施工方法
9.1沟槽施工
本合同段隧道内两侧边沟基础为现浇混凝土,边沟为钢筋混凝土预制管,两侧电缆沟采用现场立模浇筑,混凝土盖板采用预制安装方法进行。
9.2路面施工
1、路面混凝土施工
(1)本隧道路面下部设计除Ⅳ、Ⅴ类围岩外均设有C25砼仰拱,C10砼回填,路面由厚度为15cm的二灰碎石基层和24cm的水泥混凝土面层组成。施工时,首先清理地面虚碴,并进行C10砼回填,然后施工二灰碎石基层和水泥混凝土面层。
(2)二灰碎石采用拌合站集中拌合,自卸汽车运输,平地机摊铺,6~18T压路机碾压。混凝土采用拌合站拌合,混凝土运输采用混凝土输送车运输。摊铺采用人工摊铺,摊铺厚度应考虑振捣预留高度,严禁抛掷和耧耙,以防离析。
(3)混凝土路面采用单幅分块办法施工。用于路面混凝土的粗骨料应符合规范要求,质地坚硬,级配良好,最大粒径不超过40mm,配合比要经过试验确定,试配强度比设计强度要提高10~15%,并进行抗折试验。
(4)混凝土采用插入式振捣棒与平板振动器相结合的办法振捣,振捣时应辅以人工找平,严禁用砂浆找平,采用真空吸水,人工抹面拉毛,当混凝土强度达设计强度30%时,用切割机切缝。浇注中断30分钟以上时,应设置横向施工缝,施工缝宜与胀缝或缩缝相吻合。
2养护
混凝土路面应当洒水养护,到设计强度后,才可开放交通。
参考文献:
(1)《公路隧道施工技术规范》JTJ042—94.人民交通出版社,1995。
(2)关宝树《隧道工程施工要点集》.人民交通出版社,2003。
(3)王毅才.《隧道工程》.人民交通出版社,1993。
《地下建筑施工》结课论文
学院:土木工程学院
班级:土木十班
学号:07301035
姓名:王若谷
第四篇:高速公路隧道施工中常见问题及分析
高速公路隧道施工中常见问题及分析
作者:欧阳炽
摘要:
随着我国经济的飞速发展,公路建设也在不断加快速度,公路隧道日益增多,由于公路隧道的特殊性就要求公路隧道的建设难度更大,公路隧道建设施工是一个复杂的工程,在施工中仍旧存在一些不确定未知的因素,这将对公路隧道投入使用之后带来隐患,本文将就公路隧道建设施工中常见问题进行分析并提出解决方法。
关键字:高速公路、隧道、施工、问题、安全
一、隧道工程的特点
公路隧道是一种特殊的工程结构物,是在已有原始应力场的介质内构筑结构,隧道结构受力是不确定的,开挖方法、支护时间和支护结构的刚度对结构受力影响很大。设计是以工程类比为主,计算为辅,不可预见的因素多,实行动态设计。施工作业空间狭小,各工序干扰大。施工环境恶劣,能见度差、空气差、噪音大,影响工人的工作情绪和技能发挥。目前来说我国施工工人技术水平偏低。大部分是隐密工程,只有一个可视面,工程质量难以通过表面观察进行评价,工程隐患难以发现,表面显示出来的问题,难以判断问题的实质。各工序检查手段落后,有些还没有有效的检测手段。工程缺陷返工困难,危险性大,工期长。这些特点就需要我们对隧道工程提高重视,从设计到施工做好每一步保证质量。
二、隧道工程的常见问题及处理
1、地质灾害问题
在现代隧道建设中,发展趋势是隧道越建越长,穿越的地层地质条件越来越复杂,由于隧道工程的复杂性和不可预见性,隧道施工中各种不良地质灾害的预测和治理是复杂条件下山岭公路隧道施工中面临的最主要任务,尤其是隧道施工开挖工作面前方地质情况是一直以来的难题。由于隧道工程多处在地下,施工困难,一旦对地质勘探没有充足的准备,就容易造成洞口段洞顶出现偏压,洞口段山体为稳定性差的松散堆积物,且有地下水,施工中常发生滑坡坍塌,造成人员伤亡事故和财产损失。
这就需要:在分水及笔架山隧道施工过程中,运用赤平投影、地下洞室围岩块体稳定性分析程序对硬质岩中的不稳定块体进行检索,得出了不稳定块体与隧道的相对位置和不稳定块体的安全系数,从而对不稳定块体引起的坍塌进行了预测,在施工过程中加强了支护措施,避免了不稳定块体的坍塌。通过利用地质雷达和工程多波地震仪对分水及笔架山隧道的探测,探测结果与实际揭露的围岩情况基本吻合,在定性和定量预报上达到了很高准确性,为预防隧道可能的发生灾害性事故及时提供了可靠的信息。
利用有限元数值模拟计算出隧道围岩应力,预侧岩爆发生,综合运用了地下洞室围岩块体稳定性分析程序、地质雷达、多波工程地震仪、BP神经网络和数值模拟等多种预测手段,针对隧道不同地质灾害进行了系统的预测预报。进一步优化工人神经网络,使其能够更加准确的预测岩爆的发生。
2、施工过程瓦斯及粉尘的控制
隧道施中粉浓度高、有害气体超标,影响正常的安全生产及施工作业人员的人身健康;隧道掘进过程中,炮烟不能及时排走,延长了下道工序的衔接时间,影响了隧道施工进度。这就需要:
采用湿式凿岩法,可使岩粉湿润,减少扬尘;在隧道掘进过程中要经常喷雾洒水,可降低粉尘浓度、溶解少量的有害气体,降低洞内温度,使洞内空气清新;机械通风要经常化,以稀释空气中有害气体及粉尘浓度; 尽量使用先进的设备;洞内施工人员要戴防尘口罩进行作业,搞好个人防护。加强洞内喷雾洒水;提高机械通风的强度,使供应洞内每人每分钟的新鲜空气不小于 3M。以机械通风的方式,将空气强行压入洞内爆破地点,将炮烟快速赶到洞外。巷道式通风: 适用于有平行导坑的长隧道,目前在长隧道施工中,通风效果较好。风墙式通风: 当管道通风难以解决,又无法平行导坑可以利用时,可采用风墙式通风。
3、施工安全与现场管理
高速公路的良好建设关系着城市发展,高速公路隧道施工安全管理关系着整个高速公路的安全施工建造。目前来说我国的隧道工程施工建造存在滞后性,通常要先进行管道建设,而管道建设应该需要和桥梁假设这些基本工程建设一起操作,但是我国的管道假设基本上都是在主体工程结束以后才开始,因此工期明显缩短,这就导致了我国很多的隧道工程都出现面子工程,存在极大的质量隐患。
除此之外,实现绿色施工技术,对环境进行保护,这是对所有工程项目建设的考验。
这就需要:加强管理,做好对隧道施工建造设备的检查维护工作。做好施工现场的清理工作,保证施工项目的顺利进行;将设计图纸转化成施工图纸,并且进行及时的检测,做好施工人员的管理与部署,对于各个施工岗位的人员进行合理的安排,有利于工作的开展。一定要做好技术管理和人员编排。加强施工设备保养维修检查,因其设备一直处于运行中,设立维惨小组不定期对设备进行维修故障检查,以此减少其停运可能和减少时间的浪费,定期对设备进行维修护理,以增加其寿命和使用时长。加强施工运行过程中的管理,在隧道建造施工过程中,一定要做好其管理工作,保证运行过程的规范性和有效性,对于设备运行过程中的设备、施工人员等都要做好管理,奖罚分明,恩威并重。对于运行中的资料数据的收集和保管、施工人员的操作、技术问题等都要认真对待,发现问题及早解决。
做好安全防范措施,保障员工安全,人员安全至关重要,除了人员安全,也要保证施工项目的安全性,施工过程中一定要做到安全第一,员工之间应该形成良好的互帮互助关系,一旦遇到危险时,也可帮忙脱困解决。要做好安全防范措施,提高员工知识文化水平和素质,尽最大可能避免事故发生。
4、维护加固和检测
隧道病害最终反映到二次衬砌上,使二次衬砌发生裂损或破坏。衬砌裂损的维护指怎样防止未裂混凝土发生裂损;衬砌加固指怎样控制裂损部位的增加、范围的扩大及其危害程度的加剧。
这就需要及时进行加固:整治衬砌裂损病害首先要消灭己有衬砌裂损带来的对结构及运营的一切危害,并防止衬砌裂损的加大,其次采取稳固围岩为主,稳固围岩与加固衬砌相结合的综合治理措施。衬砌病害的加固方法有很多,但需要在不同阶段、不同隧道、不同地质条件、不同的病害形式、不同应力场采取的加固方法都是不同的。
在隧道病害治理中,喷混凝土和锚杆常常一起使用,以维护加固隧道。
锚杆加固对隧道壁面向净空侧的变形具有内压效果。采用锚杆加固能够控制因塑性地压和偏压造成的病害发展,在衬砌出现裂缝时也可防止衬砌掉块。在膨胀性围岩有很大地压的场合,可用灌浆锚索代替锚杆。采用锚杆加固之前要对围岩进行调查,主要应该调查调查隧道周边地质状况、涌水状况、限界富裕、衬砌状况、施工条件等。对于裂缝较多,但是裂缝深度较浅,裂缝发展缓慢的局部破损,可以采用喷射混凝土的方法对裂缝进行加固。增强了原有裂损衬砌的整体性,大幅度提高了裂损衬砌的承载能力,达到加固的目的。结语:
综上所述,公路隧道施工是一个长期的复杂的过程,从开始的勘测到最终验收都需要提高谨慎,除了上述问题之外,对于不同的工程还会有其他的问题存在,这就需要我们根据工程的具体情况采取有效的措施预防和处理,准备找到灾害可能发生的施工并及时进行完善和加固。在保障安全的同时提高质量,降低工程造价,提高企业效益。
第五篇:隧道施工技术总结
简述隧道施工技术
从2010年7月份开始在XXX项目部见习工作,主要参加过测量和隧道施工工作,主要负责隧道施工开挖和初支技术工作,现在对隧道工程做一个简要的介绍。
本项目是国高网厦成线龙长线高速公路与长深线永武高速公路之间的便捷联络路线。全线总长约36.132公里,全线设下道湖枢纽互通连接龙长高速,经白砂互通,共分四个标段。所在的A1标段总长9公里,其中隧道一座,采用分离式双洞布置,合计平均长度1087.5米,左线长1075米,最大埋深117米,右线长1100米,最大埋深117米。隧址区属构造-侵蚀剥蚀低山地貌,表层多为第四系残坡土,下伏燕山晚期花岗岩及其风化层,围岩级别为V级,洞顶及侧壁稳定性差,地下水主要为风化基岩中的孔隙-裂隙水及构造-裂隙水,对混凝土不具腐蚀性。隧址区有6条断裂层(F6、F6A、F8、F9、F10、F11)横穿隧道轴线,对隧道的稳定性和围岩级别有一定的影响。
参加过测量和隧道施工,总体来说对隧道施工有一些比较深的了解,所以在此对隧道施工做一个总体的评价。
1、施工方案:(1)、隧道结构按新奥法原理进行设计,采用普通钻爆法施工,洞口段地质条件较差的V级围岩地段,采用CD法开挖,施工支护采用复合支护,以锚杆、钢拱架、湿喷混凝土、钢筋网、钢架和锚杆联合支护,并辅以大管棚或小导管等超前支护。洞口浅埋段钢筋砼衬砌应及时施作。施工辅助措施须在开挖之前施工。
(2)、施工中左、右导坑掌子面之间在纵向须拉开不小于2D(D为开挖跨度),导坑上下台阶在纵向距离应小于5米,并须根据量测结果及时调整纵向距离,以确保隧道安全顺利施工。
(3)、临时侧壁拆除应在临时支护内力及围岩变形基本稳定后进行,每次拆除长度(纵向)不大于2倍的钢支撑间距,拆除过程中密切监控洞内变形等量测数据,如有突变立即停止拆除,必要时可采取措施对初期支护进行局部加强。(4)、在施工过程中加强相关监测和通风。
2、洞室开挖:(1)、隧道进出口成洞地质较差,隧道洞口宜选择在旱季施工。成洞时须选择合理的施工方法,要严格控制进洞顺序,严禁洞口大开挖大刷坡,应在完成套拱和超前大管棚后,立即进行明洞主体模筑衬砌施工,成洞面须及时防
护,进出口结合相关的施工辅助措施成洞。
(2)、V级围岩宜采用机械挖掘或控制爆破开挖,掌子面应及时必要的支护。实行钻爆作业时,钻爆前应定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓,标出炮眼位置,钻眼后进行检查记录,确保钻爆安全。实行掘进机开挖作业时,应根据围岩强度选择合适的机种,掘进机开挖时,要平整好场地,清除积水,创造良好的运转环境,开挖时,应密切注意开挖面的稳定,并尽量减少超挖。隧道施工放样应保证精度,施工时应根据各主要控制点的坐标计算隧道的长度和方向,并根据此实地放线。为保证隧道底部按设计图纸所示的纵坡开挖并满足衬砌的正确放样,洞内每隔50米应设置一个水准点。
(3)、每一个开挖循环长度不应大于钢支撑或锚杆间距的1.5倍。
(4)、隧道开挖必须严格控制欠挖,尽量减少超挖,必须采用机械开挖,针对采用光面爆破、微震爆破、预裂爆破等控制爆破技术。爆破时必须严格控制开挖进尺及装药量,并控制爆破波速,避免爆破震动对隧址区周围居民区房屋的不利影响。
3、初期支护施作:(1)、各级围岩爆破开挖后应及时施作初喷砼,封闭围岩外露面。
(2)、初喷的厚度不得小于4厘米,初喷后应立即安装钢拱架、钢筋网、锚杆等,紧接着砼喷至设计的初支厚度;仰拱应及时施作,尽快形成闭合环。
(3)、所有喷射混凝土均应采用湿喷技术,不得采用干喷,以确保喷射混凝土的质量。
(4)、在喷射混凝土前,应用水或高压风管将岩壁面的我粉尘和杂物冲洗干净。(5)、喷射作业应以适当厚度分层进行,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝间隔1小时以上且表面已蒙有灰尘时,应清除干净。岩面有较大凹洼时,应结合初喷以找平。
(6)、喷射混凝土终凝2小时后,应喷水养护,养护时间一般不小于7天。(7)、在开挖临时拱脚处应喷射饱满。
(8)、应根据中线、水平、坑道断面和预留沉落量等将件钢拱架设在中线方向的垂直面上,并力求整齐,与岩面应尽量密贴。钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实,当间隙过大时应及时用契形块顶紧(契形块环向间距不大于0.8米);
(9)、应根据地质条件采取防止支护下沉的措施,支护拱脚下虚渣必须清除,地层松软时应加设垫板或垫托梁,并施作锁脚锚杆。在开挖拱脚处应喷射饱满。
(10)、钢架之间应纵向连接牢固,构成整体。锚杆与垫板应保持垂直,并与喷射砼充分接触,螺母务必拧紧。
4、施工排水和结构防排水:(1)、隧道施工前应先按设计要求及时做好洞顶、洞口的地面排水系统,防止地表水的下渗和冲刷。
(2)、隧道施工前应清理洞口段地面,开沟疏导封闭积水洼地,不得积水。勘探用的坑洼、探坑等应回填粘土,并分层压实。
(3)、洞外路堑向隧道内为下坡时,路基边沟应做成反坡,向路堑外排水,并宜在洞口5米位置设置横向截水设施,来截地表水流入洞内。洞内反坡排水时必须采取机械排水。
(4)、结构防排水采用EVA防水板施工时,喷射混凝土表面应平整,凹凸不平的跨深比不大于1/6,对钢筋等尖锐的突出物要割除磨平,以免扎破防水层。EVA防水卷材之间搭接宽度为10厘米,并采用自动行走式热合机进行双缝焊接。每道焊缝均应进行气密性检查,充气压为0.15Mpa,并保持恒压时间不少于2分钟。焊缝强度不低于母体强度。
(5)、防排水结构物的断面形状、尺寸、位置和埋设深度、坡度应符合设计要求。排水管接头应密封牢固,不得出现松动。
(6)、施工时应保证侧式及纵横向排水管不被压碎和堵塞;浇筑侧沟顶混凝土时应采取隔离措施,防止水泥浆下渗造成排水沟堵塞,确保排水系统畅通。(7)、纵向施工缝采用遇水膨胀止水胶,应严格按产品说明和施工工艺要求进行施工。施工前应用钢丝刷除掉施工面的砂粒及混凝土渣,施工后确认混凝土和止水胶间有无缝隙,存在缝隙时用抹子抹平。止水胶止水材施工后至表面硬化需要约24小时,在止水胶表面硬化完全达到指触干燥后,才可以进行后期的混凝土续浇。施工要保护止水胶不要浸水。
5、二次衬砌
二次衬砌混凝土浇筑时应加强施工组织管理,选择干缩小的混凝土配合比,采用刚度足够的模板台车,以尽量减小二衬与初支间的间隙;当二次衬砌强度达到设计强度的90%时,方可拆模。
(1)混凝土浇注采用泵送浇注工艺,机械振捣密实。泵送前应采用按设计配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配制的混凝土润滑管道。砼由下至上分层、左右交替、对称灌注。每层灌筑高度、次序、方向应根据搅拌能力、运输距离、灌筑速度、洞内气温和振捣等因素确定。为防止浇注时两侧侧压力偏差过大造成台车移位,两侧砼灌注面高差宜控制在50cm以内,同时应合理控制砼浇注速度。
(2)砼输送管端部应设接软管控制管口与浇筑面的垂距,砼不得直冲防水板板面流至浇筑位置,垂距应控制在1.5m以内,以防砼离析。
(3)施工过程中,输送泵应连续运转,泵送连续灌筑,宜避免停歇造成“冷缝”,间歇时间超过规范要求时,按施工缝处理。
(4)当砼浇至作业窗下50cm,作业窗关闭前,应将窗口附近的砼浆液残渣及其它赃物清理干净,涂刷脱模剂,将其关紧,防止窗口部位砼表面出现凹凸不平的补丁甚至漏浆现象。
(5)隧道衬砌起拱线以下的反弧部位是砼浇注作业的难点部位,应对砼性能、坍落度及捣固方法进行有效控制,以减少反弧段气泡,有效改善衬砌砼表面质量。(6)封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐压注砼封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出,即标志封顶完成。(7)拆模
按施工规范采用最后一盘封顶砼试件达到的强度来控制。当不承受外荷载时,砼强度应达到5MPa或在拆模时混凝土表面和棱角不被损坏并能承受自重时拆模;当衬砌施作时间提前,承受有围岩压力时,按规范要求进行。(8)养生
拆模前用水冲洗模板外表面,拆模后用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热,养护期不少于14天。
本次隧道施工采用了新技术、新结构、新材料、新设备,V级围岩系统锚杆采用正反循环组合注浆工艺的中空锚杆,能很好的适应上仰和下倾杆体注浆;纵向施工缝采用遇水膨胀止水胶,为水膨胀单液型密封剂,硬化后变成复原性良好的橡胶弹性体,遇水体积膨胀,充填空隙,止水效果好,克服了现行止水带易老化、施工不便等缺陷。
以上是通过现场工作经验和理论相结合,对隧道施工技术简单阐述和总结,更加提倡对新技术、新工艺、新材料的应用,废除陈旧落后的施工技术,对施工进度和施工质量都有很大的提高。