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黄土隧道开挖与支护施工的监理要点

添加时间:2019-02-28 10:45 来源:山东工业技术 作者:刘政全 李春红
  摘要:现阶段, 我国隧道工程的开挖方法根据地质条件、断面大小等具体条件分为全断面开挖法、台阶法、分部开挖法等类型, 工程技术人员对隧道围岩和支护作用的认识逐步深入, 各类施工方法得到了系统的研究和应用。而对黄土隧道的研究相对滞后, 黄土地质属于不良地质, 其在天然状态下处于非压密状态, 在受到外界的扰动后易变形、坍塌, 且遇水产生湿陷性等特点。随着对黄土特点的认识以及支护技术的掌握, 对黄土隧道的开挖和支护方法取得了一定的成就。本文结合延志吴高速公路的黄土隧道实践经验, 对黄土隧道开挖与支护施工要点作详细阐述, 以期指导黄土隧道施工。
 
  关键词:黄土隧道; 开挖; 支护; 质量控制;
 
 
  1 施工控制要点
 
  1.1 黄土隧道开挖施工控制要点
 
  (1) 台阶法开挖施工工艺流程。施工人员要对施工控制工序予以监督和管理, 尤其是在超前小导管施工过程结束后, 要保证对上半断面进行开挖, 在挖深达到1~1.5倍洞径时有效进行下半断面的处理, 一般要错开3m到5m的距离。另外, 确保能在全断面开挖工作已经距离掌子面40m到50m范围后开展具体的浇筑仰拱处理工序, 从而实现封闭成环。先行隧道初期支护变形稳定并施做完仰拱的条件下方可进行后行隧道的开挖。
 
  (2) 施工工序说明。第一步:开挖[1]部要结合实际施工要求, 对上台阶进行常规化修边处理, 并且要对其进行工序的约束和监督, 合理性完善控制工作, 初喷4cm厚的砼结构后完成具体的封闭操作。与此同时, 施工人员要保证钢架架设效果和锚杆处理过程都能满足质量标准, 确保相应工序都能符合设计厚度, 一定程度上完善承载拱的整体质量, 提升其安全性和稳定性。
 
  第二步:结合实际施工要求, 完成滞后[1]部控制工作, 要在1倍到1.5倍洞径的具体施工范围内践行系统化处理机制, 并且完善[2]部和 (3) 部的开挖控制, 确保断面初期支护工作也能满足质量标准。
 
  第三步:施工人员要按照工序要求完成滞后[1]部40m到50m范围的仰拱处理工作, 确保浇筑过程的合理性和完整性, 从而实现封闭成环的目标。
 
  第四步:施工人员要对黄土隧道开挖施工的围岩进行集中量测, 结合具体数据判定二次衬砌的应用与否。
 
  (3) 黄土隧道开挖施工注意事项:
 
  A、开挖方法根据围岩条件选择, 减少对围岩的扰动。
 
  B、在钢拱架安设前要定出中线、高程控制点, 并用红油漆标注。
 
  C、开挖时严格控制超欠挖, 拱脚以上1米范围内严禁欠挖, 先用机械大范围开挖, 在接近开挖轮廓时, 应用人工开挖、修边, 减少对围岩的扰动。
 
  D、在实际操作过程中, 要对核心土予以预留管理, 一般而言, 预留面积要在上半断面开挖面积的一半以上, 长度则要约束在4m到6m的范围内。
 
  E、在施工项目的左右两侧, 施工队伍要保证交错施工的距离能被控制在3m到5m之间, 保证进尺处理的时效性, 避免长距离开挖对工程质量造成的影响。
 
  F、仰拱距掌子面最大距离, Ⅳ级围岩不超过50m, Ⅴ级围岩不超过30m。
 
  G、施工人员在开挖结束后, 要敷设钢筋网并且紧贴岩面, 主要是借助钢管和方木完成处理工作, 超挖较大的部位要分层挂网, 喷射同级混凝土。
 
  H、在隧道处理工序中, 要结合开挖过程对具体问题和具体情况进行观察分析, 并且有效描述岩裂隙结构状况等, 从而合理性分析判定设计情况, 提升稳定性。
 
  I、开挖工作完成后, 施工部门要结合实际设计要求对具体情况进行多元化测定, 确保信息量反馈工作的完整程度。
 
  J、在黄土隧道开挖施工项目结束后, 相关人员要积极建立更加系统化的围岩支护封闭处理, 从根本上规避围岩暴露时间。
 
  1.2 黄土隧道开挖锚杆施工控制要点
 
  (1) 锚杆施工前的准备:
 
  A、施工人员要对锚杆类型和基础尺寸规格进行集中校对检查, 对其质量和性能予以分析, 保证相关参数和设计要求相匹配。
 
  B、施工人员要依据具体类型和要求配置对应的钻孔机具。
 
  (2) 钻孔控制要点。为了保证黄土隧道开挖工作的合理性, 要积极建立健全完整的控制规划, 目前主要采取的是ZM-12T型煤电钻成孔处理方式, 能在有效解决土质隧道围岩遇水软化现象的基础上, 提升应用质量, 避免冲击钻操作过程不能有效成孔, 为成孔操作速度和安全性的全面进步奠定基础。
 
  在锚杆钻孔工作开展的过程中, 要依据科学设计规划进行布孔处理, 有效完成垂直结构面或者是初喷砼表面分析控制效果, 锚杆孔比杆径大15mm左右, 而整体的误差深度也要控制在±50mm以下。
 
  (3) 砂浆锚杆注浆及安装。为了提升锚杆注浆安装处理工序的合理性和安全性, 就要对项目应用材料进行集中准备, 其中, 主要的注浆材料是硅酸盐或普通硅酸盐42.5水泥, 要对其实际规格和质量进行监督, 粒径要在2.5mm以下, 主要是中砂, 相关人员要利用过筛处理基础材质, 并且将胶骨比控制在1:0.5到1:1之间, 而实际的水灰比则要控制在0.38到0.45之间。
 
  在砂浆锚杆作业工作开展过程中要确保能按照先注浆后放锚杆的处理工序, 操作流程如下:1) 牛角泵注水, 加入砂浆少量, 完成初压水和稀浆湿润管路工作。2) 泵中导入砂浆, 并且要将浆管直接放在锚杆的最低端密封准备。3) 打开阀门开始注浆, 注意动作要轻缓, 在气压作用下就能完成处理工作, 且此时要缓慢移除注浆管, 将其深度保持在埋在砂浆内, 与此同时, 要用木楔堵塞眼口, 提升处理工序的合理性。
 
  1.3 钢筋网片施工
 
  (1) 钢筋网加工。操作人员要对Ⅰ级φ8钢筋进行焊接处理, 有效维护加工工作的基本水平, 利用钢筋调直机完成基础的调直处理, 并且形成钢筋条, 要结合搭接长度判定钢筋网片尺寸。
 
  (2) 成品的存放。为了从根本上提高设备的管理效果, 要结合实际需求和安全管控标准强化具体操作流程, 要轻拿轻放, 规避变形。并且, 要将相应的物品放置在指定的位置上, 减少锈蚀问题、污染问题以及变形问题。
 
  (3) 挂网。施工人员在操作过程中要结合施工图纸有效开展具体工作, 确保能按图纸标定的位置挂设钢筋网片, 实际的网片搭接长度尽量控制在1个网格到2个网格之间, 从而提升整体挂网处理工作的基本效果。
 
  2 黄土隧道开挖与支护质量控制措施
 
  第一, 为了从根本上提高质量管理水平, 要在施工管理体系内践行管超前、短进尺的管控基础, 并且要尽量提升支护水平, 有效完成回填处理, 按照工序实现封闭控制。
 
  第二, 要在墙脚和拱脚处理时预留30cm以实现人工开挖。而在的过程中, 要尽量结合差异化岩石级别完成处理工作的优化, 一般要控制在0.5m到1.5m之间。
 
  第三, 在对实际施工环境进行分析和判定后, 针对湿陷性黄土隧道基底要落实更加精细化的处理工序, 主要是采用灰土挤密桩以及注浆法完成处理。
 
  第四, 为了从根本上提高施工流程的完整性, 就要针对施工存在的隐患问题调整施工方案, 确保临时支护项目也能发挥其实际价值。
 
  第五, 在坑道顶部时, 极易产生“塌顶”;如果位于侧壁, 则极易出现侧壁掉土、片帮, 若处理不当, 常会引起较大的坍塌。在施工中要特别注意观察垂直节理, 必要时应采取工程措施, 防止坍方事故的发生。
 
  第六, 当喷射混凝土压力大时, 混凝土喷射料会黏附土块一起掉下来。在结束开挖工作后, 施工人员要进行及时性的封闭处理, 尽量在喷射混凝土中添加相应的合成纤维, 利用锚杆、钢筋网及钢支撑等进行统筹控制和处理, 从根本上维护其应用效果。除此之外, 在对洞身黄土含水量较大的位置进行处理的过程中, 施工人员要结合具体操作工序完善处理路径, 确保能尽量避免操作监管不力造成的问题, 为了提升处理效果, 一般会采用煤矿螺旋钻, 而对应的锚杆结构就是药包式锚杆亦或是早强砂浆式锚杆。
 
  3 黄土隧道开挖与支护安全及环保措施
 
  (1) 为了从根本上提高防排水系统的合理性, 要对陷穴、裂缝等进行统筹处理, 避免土体坍塌造成的安全问题。
 
  (2) 施工人员也要对地下水位以下的黄土层施工过程予以关注, 尽量在洞内外排水沟完成铺砌处理工序, 结合井点降水完成操作控制, 尽量规避水压的迅速增长, 维护施工质量。
 
  (3) 为了保证施工基本朔评, 施工过程要对拱脚与墙脚处断面进行集中的质量校对和核查, 利用浆砌片石回填处理完善操作工序, 这对土体承载力不足的问题进行加设锚杆加固处理。
 
  (4) 为了一定程度上能避免边墙向内位移, 施工人员要结合施工进度有效加设横梁, 针对任何不安全的因素都要进行临时性支护, 从根本上提高施工质量水平。
 
  (5) 在应用喷射机时, 压强要在0.2Mpa以下。
 
  4 结语
 
  公路隧道的建造是百年大计, 而保证工程质量是业主的基本要求。从可持续发展战略出发, 隧道工程质量, 包括工程质量的控制和检测技术, 将成为我国隧道工程技术发展的重点之一。本文作者结合工作实际, 阐述了公路黄土隧道开挖与支护的质量控制方法, 仅此与公路建设同行共同探讨。
 
  参考文献
 
  [1]中华人民共和国交通运发布.中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术规范》[S].JTG F60-2009.
  [2] 中华人民共和国交通运输部发布.中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》[S].JTG F80-2004.
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