高速公路隧道施工技术及控制要点研究

(整期优先)网络出版时间:2020-10-12
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高速公路隧道施工技术及控制要点研究

侯拔亮

青海威远路桥有限责任公司 青海 海东 810500

摘要:21世纪我国正在以迅雷不及掩耳的速度迅猛发展,推动了城镇化进程的稳步前进,交通项目的建设数量也在日益上涨。在人们生活与生产过程中,高速公路建设带来了较大的便利性,特别是其隧道工程,不仅促进了我国交通事业的可持续发展,还在一定程度上对公路线路、堵塞的现象予以了明显的减轻。但在实际工程建设中,由于隧道工程具有较大的危险性,属于一项难度较高的项目,所以我国建设单位必须加强对高速公路隧道施工技术的重视程度,通过对其不断的分析与探讨,充分满足高速公路隧道修建中对施工技术的高要求。基于此,本文将针对高速公路隧道施工技术及其相关控制要点予以更深层次地研究,以期能为相关业界人士提供一些有价值的参考,从而推动我国交通事业的长足发展。

关键词:高速公路;隧道施工;技术;控制;要点

前言:作为高速公路建设中的重点工程,隧道施工具有专业技术人员缺乏、施工条件苛刻以及施工环境复杂的特点,必须采取较为成熟的施工技术,遵循科学规范的施工方案,才能为施工的顺利进行保驾护航。随着时代的快速革新,我国高速公路在建设方面取得的成绩也愈来愈显著,很多大型隧道工程在建设中对一直存在于世界的难题予以了有效克服,取得的成果令人咋舌。但在我国社会日新月异发展下,仍需进一步提升隧道施工技术,这样才能符合我国现代化高速公路的发展需求。因此,重视研究高速公路隧道施工技术及其控制要点是非常有必要的,从而为我国高速公路隧道工程施工的顺利进行贡献绵薄之力。

1高速公路隧道施工的特点

1.1具有很强的时效性

高速公路隧道施工的时效性,重点体现在隧道施工通常会遇到一些非常复杂的情况,特别是水文地质条件变化,比如在隧道施工过程中,就会经常遇上围岩的变化。因此,在高速公路隧道工程完成后,务必在最短时间做出相关的处理措施,这样才能使得高速公路隧道施工的有效性得到一步一步增强。

1.2施工环境变化恶劣

在目前技术条件下,施工环境下的地质变化不能及时掌控,就会在施工过程中存在着很大安全隐患,最容易发生塌方事故,另一方面由于在施工过程中还有很多交叉作业,作业空间过分窄小,工序步骤较多,因此增加了很多施工难度。

1.3施工中的风险比较大

高速公路的隧道工程施工是一种专业性、复杂性和综合性都比较强的地下工程,而且在整个隧道工程施工时,由于地质的变化趋势与围岩实际的状况都无法得到预先的准确判断,所以在具体施工时随时都会出现不可预测的围岩失稳状况,形成掉块和坍塌事件,再加上地层围岩中有时会蕴藏着一些有毒有害还有易燃的气体以及可能形成突水突泥的孔洞空间,这样就造成了高速公路隧道工程在施工过程中安全隐患比较多,施工风险比较大。

1.4施工影响的因素比较多

高速公路的隧道工程具体施工时工期比较长,并且用到的建筑材料和施工机械设备以及专业化施工队伍都比较多。同时国家的政策以及市场的发展情况,还有气候等一些自然因素的调整与变化,特别是地质条件的变化都会对高速公路的隧道施工造成一定的影响。同时这些影响因素严重时还会导致工程停工或者降低工效甚至返工。

2高速公路隧道施工的技术及质量控制的意义

2.1安全保障

在高速公路隧道工程施工过程中,如果无法将科学的技术合理到位的应用,那么将会对整个工程施工质量带来极大的影响。因此技术是关键,也是贯穿整个工程施工前后的纽带。为保障我国经济、政治、社会稳定等的不断向前发展,路桥施工中,施工技术一定要严格落实、严格实施,才能进一步保障路桥的真正安全问题,减少不必要的安全事故。

2.2延长使用周期

高速公路在实际的使用过程中,隧道的质量直接关乎交通、运输等安全保障,而从根本上而言,保证隧道质量的前提在于施工技术的不断提高。特别是有我国有一些高速公路隧道工程施工竣工后,即使做好维护工作,但仍然无法弥补存在的大问题,维修效果也不理想;反之,如果在施工阶段,能够引进先进的技术,并配有相应的技术人员,将其合理运用,施工质量将会得到保障,再经过后期不断及时地维护、保养,可延长高速公路隧道的使用寿命。

2.3提升企业效益

高速公路隧道工程施工阶段,如果没有引进先进的技术,也没能合理的将其应用,将会导致整个工程质量不过关,对整个工程带来极大的安全隐患。在此背景下,无论花费多少人力物力,都是一种极大的浪费。所以,必须合理、有效地借助先进、科学的技术,对其进行有效把控,做好质量前提保障工作,而不是盲目地在人力物力上做文章。

3高速公路隧道施工技术

3.1换填碎石土施工

高速公路隧道的基坑开挖施工完成后,应及时进行基底的检查,并确保基底的施工质量后,在进行相关后续施工。对于软土地基的隧道工程而言,在基坑开挖施工后,为了确保施工质量,还应进行不应的加固基底施工,一般常用的加固法即换填土法。换填土法即采用碎石换填原有基底的软土,换填施工过程中,应确保换填施工后的基底宽度超出边结构物的100cm,基坑的放坡比例应该为1:1.例如,当涵洞回填工程需要回填3000m3的碎石土时,则需要进行分段施工,并在施工后的每隔30cm处进行一次压实施工,压实度不得低于90%。

3.2隧道洞口施工技术

在进行隧道洞口施工之前,必须对工程现场环境进行综合勘察,比如地质、水文条件等,尤其是仰坡情况的勘察,然后结合勘察数据准确预测洞口施工过程中可能会发生的问题,并提前制定有效的预防措施。若是在雨季时施工,则要制定相应的防护措施,防止隧道周围的坡体因为在雨水的冲刷下而发生崩塌问题,同时在隧道洞口位置合理建立排水渠道。针对隧道外墙施工,必须科学选择开挖方法,一般选择的是明挖法,若是在内部进行施工,则应该选择暗挖法。在隧道洞口施工结束之后,为了提高洞口韧性与张力,需要选择钢筋绑扎洞口,选择全断面形式完成混凝土浇筑施工。如果高速公路隧道现场条件比较恶劣,在洞口开挖时应该选择预留核心土方式。

3.3混凝土喷射技术

主要采用混凝土喷射机对隧道围岩进行潮喷、湿喷或干喷,以此来为围岩形成支护结构。潮喷技术可有效改善隧道施工时的工作环境,利用混凝土泵将拌和材料送到喷嘴处,此时拌和材料与喷嘴处的速凝剂混合喷射,一般喷射压为0.6-0.7MPa,此法可有效提高混凝土喷射的粘结性和支护性能,且粉尘回弹较少,能有效改善施工现场环境;干喷技术是将搅拌后的干材料借助压缩空气技术将材料送至喷嘴处,并通过高压水进行混合,在喷射压力为0.6-0.7MPa情况下使混合物喷射到岩壁上,干喷技术流程简便施工过程中,只需要一台拌和机和干喷机,即可完成工作。

3.4钻爆施工

手持式风动岩石钻孔机与钻孔架是光面钻爆过程中最为常见的使用工具。在施工过程中,需要合理控制施工工序,从而有效确保钻爆效果。在引爆之后,需要对其状态进行实时观察,根据岩石情况对钻爆方案予以调整,以此来有效确保钻爆效果。钻爆施工对施工作业的专业性提出了一定的要求,需要专业人员负责装药、引爆以及孔道堵塞的控制工作。施工过程中,还应该对每一项数据进行准确核对,对钻爆区域的具体情况实际进行测量,保障线路的合理性。测量过程中一旦发现施工现场存在问题,就需要及时调整施工路线。开眼的时候需要严格按照爆破图纸的内容进行,控制好开眼间距以及开眼位置,不然就会对爆破精准性产生影响。对开眼的位置进行复核过后,需要控制好钻孔,特别是要对钻孔的深度进行合理把控。孔深会对炸药的效果产生直接影响,为了确保效果应该及时对孔道中的杂质进行清理,之后在炮孔中装药。施工过程中,需要选择逐一的装药方法,以此来有效保障装药质量。此外,还需要确保泡泥的干燥性,强化封堵效果。抵抗线和眼间距的设置应该按照岩石的特性进行,特别是在运用光面爆破的时候,需要合理把控抵抗线和眼间距,使二者之间的数据降低。增加眼数量和眼密度能够很好地起到降低周边眼以及抵抗线的目的。

3.5锚杆施工技术

对于锚杆施工技术而言,需要对钻孔点位进行合理设计,选择适当的凿岩机完成钻孔,并及时清除孔洞内部的杂物,保证孔洞清洁。在锚杆钻孔施工结束之后,要对锚孔进行彻底清理。首先平稳、安全地放入药包,并对药包顶入力度进行严格控制,以免出现泄漏或者是变形。其次,平稳地将杆体插入到孔道内,同时用钢筋进行焊接处理,增加牢固性。

4高速公路隧道施工技术控制要点

4.1隧道开挖技术控制

在隧道开挖时选用合适的爆破方式,在局部围岩开挖时,可采用钻爆法,使应力集中,避免影响开挖面,在软岩开挖时,预裂爆破,在硬岩开挖时,光面爆破。在断面的开挖时,要合理使用炸药量,尽量避免超挖,也要检查开挖轮廓,避免出现欠挖。开挖的过程一般都不是一次成型,需要根据设计和现场情况及时调整,减小误差。

4.2施工工艺技术控制

在实际公路隧道施工时,先拱后墙的方法应用十分广泛,尤其是在破碎带、中断层等复杂地带,但效果并不理想,为了更好的实现隧道开挖,提高技术水平,台阶法被逐渐引用进来,更好的服务于隧道施工。由于高速公路隧道施工很复杂,极易发生危险,对施工工艺的改进尤为紧迫,利用机械代替人力可以在一定程度上减少安全事故,同时处理好高速公路隧道的通风问题也尤为重要。

4.3支护施工技术控制

在高速公路隧道开挖达到设计要求后,应及时做好支护。如果发生围岩变形情况,应采用喷大板法检验,在施工时,从支护上凿取混凝土,并将喷射大板法制取的混凝土进行粘结强度检测。在对锚杆检查时一般采用劈裂方式,根据围岩强度等情况,选择型钢支撑或钢格栅进行支撑,然后凿孔,但具体还要根据现场实际施工情况,确保支护工作顺利进行。

4.4防水层施工技术控制

防水层施工中最常用的就是防水卷材,所以对防水卷材的质量、施工方法、检验方法都有严格的要求。根据防水卷材的特点,确定合适的粘结方法,并对防水卷材间的搭接方式、搭接长度、粘结情况进行检查,确保符合规范要求,处理好接头部位,达到不皱、不空、无气泡的要求。对铺设合格的防水卷材,可以使用混凝土射钉进行固定,然后用合适大小的防水卷材密封住钢钉。在其他作业施工时,要注意保护铺设好的防水卷材,防止出现破损。

结语:

一言以避之,作为我国高速公路建设中的关键部分,隧道工程施工具有较大的复杂性。但在我国一带一路战略与西部大开发政策的推动下,做好隧道工程施工建设愈来愈重要。因此,为了全面提升建设水平,就必须顺应时代的潮流趋势,深入分析隧道工程的施工技术,并采取有效的控制措施,为高速公路隧道的施工质量提供保障。

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