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隧道洞口浅埋怎么施工(公路下方浅埋隧道施工技术分析)

隧道洞口浅埋怎么施工(公路下方浅埋隧道施工技术分析)(2)使用直径22mm的连接筋,将格栅与钢架,以焊接的方式连接到一起,连接筋的间距设置为30cm,以环向双层布设,按照单层布置临时中隔墙和临时仰拱。采用单面搭接焊将连接筋连接起来,要保证焊缝饱满,搭接长度在10d以上,无焊接质量缺陷[2]。(1)安装每1榀拱架前,通过测量的方法准确定出拱架的安装中线和标高,随后由人工并使用相应的机具,将格栅钢架支立就位,需要注意的是,必须将拱脚架设在坚固的基座上;通过纵向连接筋对每榀拱架以焊接的方式连接为整体。某公路改造项目,以隧道的形式下穿公路主干道,主路按照双向四车道设计,两侧有辅路。本次的主要工程量为下穿隧道施工,采用浅埋暗挖的方法,因隧道横穿的主干道车流量比较大,通道顶部的覆土厚度在3.0~5.0m左右,开挖作业过程中,需要对地表沉降严格控制。工程所在地的土层以人工填土和砾质黏性土为主,抗震设防烈度为7度,地下水位受到季节和降雨影响,变化幅度在1.

吕玉超中建路桥集团有限公司

摘 要:结合公路隧道工程项目实例,对公路下方浅埋隧道施工技术展开分析。分析结果表明,隧道下穿公路时,可采用浅埋暗挖的方法施工,隧道开挖后,要及时安装格栅支架,喷射混凝土并回填注浆,同时做好隧道防水,确保隧道的结构稳定性和耐久性,避免施工中出现坍塌或地表沉降问题。

关键词:浅埋隧道;喷射混凝土;回填注浆;

作者简介:吕玉超(1987—),男,工程师,从事公路、桥梁施工工作。;

隧道洞口浅埋怎么施工(公路下方浅埋隧道施工技术分析)(1)

0 引言

隧道下穿既有公路是缓解交通压力的有效途径之一,但由于隧道上部为公路,一旦发生沉降或是坍塌,则会引起交通安全事故。所以在公路下方建设隧道工程时,保证施工安全是重中之重。为实现这一目标,作业人员要对浅埋隧道施工技术加以了解和掌握,在保证隧道质量的前提下,提高施工安全性,避免重大安全事故的发生。

1 工程概况

某公路改造项目,以隧道的形式下穿公路主干道,主路按照双向四车道设计,两侧有辅路。本次的主要工程量为下穿隧道施工,采用浅埋暗挖的方法,因隧道横穿的主干道车流量比较大,通道顶部的覆土厚度在3.0~5.0m左右,开挖作业过程中,需要对地表沉降严格控制。工程所在地的土层以人工填土和砾质黏性土为主,抗震设防烈度为7度,地下水位受到季节和降雨影响,变化幅度在1.0~2.0m左右。本文重点对公路下方浅埋隧道施工技术展开分析。

2 公路下方浅埋隧道施工技术2.1 隧道开挖

本工程中,隧道采用复合衬砌,主要由以下两部分组成:初期支护及二次模筑衬砌,前者承受施工产生的基本荷载,后者的作用是提高结构安全性。隧道以浅埋暗挖的方法开挖,主通道的暗挖段开挖断面共有5个导洞,开挖时以人工配合,挖出的土方通过斗车运至隧洞口外,通过反铲装渣后运出场外;按照1榀钢架的间距控制隧道开挖循环进尺,每次进尺为50cm,在对每个部分开挖时,要预留出核心土,避免施工过程中隧道掌子面发生坍塌[1]。

2.2 安装格栅钢架2.2.1 制作钢架

在现场对格栅钢架制作加工,先平整场地,随后铺设钢板,制作成固定模具;经焊接成型的钢架质检合格后要试拼装,通过这种方法拼出通道轮廓各节拱架,看各个部位是否与实际情况吻合,确保拱架的加工误差在规范规定范围以内方可使用。

2.2.2 现场安装

(1)安装每1榀拱架前,通过测量的方法准确定出拱架的安装中线和标高,随后由人工并使用相应的机具,将格栅钢架支立就位,需要注意的是,必须将拱脚架设在坚固的基座上;通过纵向连接筋对每榀拱架以焊接的方式连接为整体。

(2)使用直径22mm的连接筋,将格栅与钢架,以焊接的方式连接到一起,连接筋的间距设置为30cm,以环向双层布设,按照单层布置临时中隔墙和临时仰拱。采用单面搭接焊将连接筋连接起来,要保证焊缝饱满,搭接长度在10d以上,无焊接质量缺陷[2]。

(3)根据设计要求,在钢筋加工场地将钢筋网加工成网片,运至现场后,以人工的方式安装,操作时采用点焊的方法,将网片焊接在格栅钢架上,相邻网片的搭接长度应控制在20cm以上。

2.3 喷射混凝土2.3.1 施工工艺

采用潮喷工艺,对混凝土现场喷射,根据实验室给出的配合比拌制混凝土,生产前,将砂石用清水润湿,随后加入水泥和速凝剂,通过搅拌机拌和。拌制好的混凝土送入喷射机的料斗中,加入压缩空气,使混凝土从喷嘴喷射到受喷面上[3]。

2.3.2 技术要点

(1)混凝土初喷要紧跟隧道掌子面,根据设计要求,在复喷前完成超前小导管支护、钢筋网及格栅拱的安装。采用分层的方式喷射混凝土,按喷射部位合理确定喷射厚度,其中拱部为5.0~6.0cm,边墙为7.0~10cm,前一层混凝土终凝后,方可喷射后一层混凝土,当前一层终凝时间超过1h,再次喷射混凝土时,要将受喷面清洗干净[4]。

(2)混凝土配合比由实验室负责提供和控制,喷射前先试喷,确认合格后,方可正式喷射,按规定要求喷射大板并制作检验试件。每次喷射混凝土后,要对厚度全面检查,厚度不足要及时补喷,不得将回弹料作为喷射料。

(3)喷射机安装调试完毕后,先注水和通风,将管道内的杂物清除干净,并将受喷面上松散的土体清理掉,随后调整喷射机的风压,保持在0.3~0.4MPa,控制喷嘴与受喷面之间的距离和角度,二者要相互垂直,有钢筋时角度以30°左右为宜,距离控制在1.0~1.2m左右,按照从下向上的顺序喷射,纵向按蛇形喷射,喷好后及时检测厚度[5]。

2.3.3 控制措施

(1)用于喷射混凝土的大料要存储在料棚内,防止淋雨及污染环境;施工中严格按照实验室给出的配合比称料拌和,对外加剂的掺量严格控制,使混凝土的强度达标。拌制过程中,不得改变速凝剂的用量并使用新鲜的水泥。

(2)按照分段、分片、分层的方式,从下向上喷射混凝土,受喷面有较大的凹洼时,要先填平然后再喷射。分层喷射混凝土的过程中,要保证每层厚度均匀,由专人负责喷水养护,降低水化热引起的开裂,提高混凝土喷射质量。

2.4 回填注浆

回填注浆的作用体现在如下方面:堵水、结构加固、改善受力条件、控制沉降等,本次回填注浆选用的是纯水泥浆液,埋置方式为钻孔,注浆泵注浆,压力为0.4~0.6MPa。施工技术要点如下:

2.4.1 布设注浆孔

注浆管为直径40mm、壁厚3.5mm的无缝钢管,按梅花形布设,孔位布设时,要避开换向施工缝。对注浆孔编号,先注奇数的孔,再注偶数的孔,由此能够使注浆达到互补,注浆效果显著提升[6]。

2.4.2 配制水泥浆

按照同类型工程的施工经验,用水泥浆液作为回填浆液的效果较好,采用1∶0.5~1∶1的水灰比,42.5普硅水泥,掺入适量的膨胀剂。

2.4.3 注浆施工

(1)注浆前,对注浆孔全面清理并检查注浆设备,包括泵和压力表,安好注浆管后,做压水试验,确保管路畅通。注浆要连续不间断作业,不得随意停泵,以免水泥浆液发生沉淀,造成管路堵塞,影响注浆效果[7]。

(2)注浆从低向高,向有水的位置压注,这样能够保证浆液充填密实,防止被水稀释后出现离析的现象。注浆过程中,若是漏水量较大,则可分段留设排水孔,避免高水压抵消注浆压力,影响注浆质量,注浆完毕后,对排水孔统一处理。注浆时,要控制好注浆压力,防止压力过大跑浆或是引起结构裂缝,当发现裂缝时,可以用快凝砂浆勾缝,如果冒浆比较严重,则必须停止注浆,间隔24~48h后,开展二次注浆。

(3)注浆压力稳定上升到设计压力后,持续10min左右,进浆量较少或是不进浆时,便可停止注浆并及时封孔。停注后要将孔口阀门关闭,拆下管路冲洗干净,浆液初凝后,拆卸注浆管,用水泥砂浆填满注浆孔。

2.5 隧道防水

防水是浅埋隧道施工的重点内容之一,本工程为二级防水,以防为主,防排结合。采用混凝土自防水,施工防水层,用止水钢板处理施工缝。在二次衬砌与初期支护间设置防水板和土工布,其中二次衬砌为防水混凝土,提高衬砌的防水能力,衬砌施工缝设置橡胶止水带,土工布与防水板的铺设要点如下:铺设前先对土工布和防水板全面检查,确认质量合格后,铺设在台架上,采用防水无钉孔法铺设,用电动熔焊器,将防水板焊接在衬垫上,并将防水板焊接为整体,上下循环的两幅防水板接头预留出10cm左右作为搭接幅面,双面焊的焊缝宽度控制在2.0cm[8]。

3 结语

公路下方浅埋隧道施工是一项较为复杂且系统的工作,为避免施工中引起地表沉降或坍塌,要掌握相关的施工技术及实施要点,并在实际工程中加以合理运用,确保浅埋隧道按质、按量、按时完成。

参考文献

[1] 杨亚孝.复杂地质隧道出口超浅埋段导洞法双向施工技术[J].安徽建筑,2021(5):36-37

[2] 董凌岳,杨克形,麻超,等.管棚支护下CRD法施工对浅埋隧道上覆地层的影响研究[J].北方交通,2021(5):79-83.

[3] 王伟,蔡玉洁.浅埋暗挖法施工技术在公路隧道施工中的运用分析[J].科学技术创新,2021(13):102-103.

[4] 李赞.紧邻建筑物大断面浅埋暗挖地铁隧道施工技术研究[J].智能城市,2021(7):43-44.

[5] 程争民,戴育昕,袁名旺,等.浅埋暗挖大断面连续变截面矩形隧道CRD法施工技术研究[J].四川建材,2021(4):97-98.

[6] 王景彪.浅埋暗挖电力隧道穿越砂卵石地层时地上建筑物沉降控制研究[J].建筑技术开发,2021(6):59-61.

[7] 田广积,储冬,刘翔超.浅埋暗挖大跨隧道下穿既有隧道的沉降控制措施研究[J].工程与建设,2021(1):93-94.

[8] 江帆.城区大断面浅埋小净距隧道全断面开挖条件下围岩力学特性分析[J].江西建材,2020(12):132-135.

隧道洞口浅埋怎么施工(公路下方浅埋隧道施工技术分析)(2)

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