浅埋暗挖工艺在隧道施工中的应用概述

浅埋暗挖工艺在隧道施工中的应用概述

年东良

河南省交通高级技工学校河南驻马店463000

摘要:在我国快速发展的过程中,浅埋暗挖技术因具备多项优势而在隧道工程中广泛应用,为此深入分析了浅埋暗挖施工技术在隧道施工中的技术要点,分别从隧道工程浅埋暗挖法施工要求、工艺流程与施工质量管控等内容对该技术进行研究,目的在于全面提升施工技术水平,切实保证工程质量。

关键词:浅埋暗挖;工艺;隧道

引言

随着我国经济的不断发展,城市化建设进程也在不断加快,隧道施工规模也在不断扩大。为了在不断扩大隧道施工规模的同时保证隧道施工的质量,需要在施工技术方面进行努力,找到适合我国隧道施工的技术,并且了解技术的实施过程。目前,在我国隧道施工中广泛应用的是浅埋暗挖法,浅埋暗挖法主要的应用部位是离地表很近的地下层,这样在进行隧道施工时,可以对地表层有更强的支持。但目前在应用这项技术时,还存在着一些问题。比如在进行浅埋暗挖法时需要注意隧道的围岩情况以及地表沉降的情况等。在应用浅埋暗挖法时,需要在内部施工时进行支持,并在初期打牢基础。本人根据浅埋暗挖法在我国实际施工中的应用情况进行了更深一步的分析。

1浅埋暗挖法概述

隧道施工过程中,浅埋暗挖法发挥了重要的作用,特别是在城镇软弱围岩地层中具有较好的适用性。浅埋暗挖法实施过程中,以地质条件优化为前提,并重视地表沉降控制,将喷锚与格栅作为支护手段,以此进行施工。从本质原理来看,浅埋暗挖法可看作是新奥法的衍生方法,与其基本原理相近。初期支护时以承担全部基础荷载进行初步设计,并通过二次模筑衬砌进行安全储备。特殊荷载由初期支护与二次模筑共同担负。与此同时,还会根据实际施工情况配合辅助施工方法,对围岩进行加固、调动等,并构建出联合支护体系,为隧道开挖提供保障。为保证浅埋暗挖法充分发挥作用,可同时应用实时监控技术、信息反馈技术,做到安全施工、效率施工。综合来看,浅埋暗挖法具有拆迁少、造价低、灵活性高的特征,对地面交通及施工周边环境不会产生太大影响,具有广泛的适用性。

2浅埋暗挖工艺在隧道施工中的应用

2.1隧道开挖

在选择浅埋暗挖法进行施工时,应该充分考虑工程特点和围岩的基本特性,同时还需考虑到对周边建筑物的影响,并结合施工单位的具体情况制订最佳的开挖施工方案。如果施工单位对路段施工要求非常高,需要进行试验施工,以保证施工方案的有效性。通常情况下,山岭隧道一般都使用正台阶法进行施工,而城市内部的隧道则多采用短台阶法或上台阶法来进行开挖施工。施工的各个阶段都要尽量避免对周边岩石结构造成严重的影响。

2.2施工工艺分析

隧道浅埋暗挖段施工工艺主要包括隧道土方开挖、导向拱施工、马头门施工、初支衬砌施工、型钢拱架及防水施工、二次衬砌底板钢筋绑扎、立模及现浇混凝土排水沟、检查井施工等几个模块。隧道管棚钢管采用Φ108×6mm热轧无缝钢管,环向间距40cm,接头用长15cm的丝扣直接对口连接。钢管设置于衬砌拱部,管心与衬砌设计外轮廓线间距大于30cm,平行路面中线布置。要求钢管偏离设计位置的施工误差不大于20cm,为避免大管棚侵入隧道开挖线内,施工人员需在大管棚高度偏差1.2m位置进行导向管的预先制作。即以隧道起拱线为入手点,进行环向间距3.2m、长2.2m钢管的焊接。同时将带有钢管的三榀拱架安装距隧道终孔轮廓线1.1m内。保证管线间呈水平状态。需要注意的是,施工人员需控制导向拱端口平齐,以保证立模阶段管口与模板距离在设计限度内。在导向拱施工完毕后,浅埋暗挖施工人员应依据“快速支护、分段破除、快速喷混、全面监控”的原则,依据先后顺序进行导向拱施工。在初衬砌施工阶段,由于钟山寺隧道为复合式衬砌结构,依据混凝土初次喷射—立型钢钢架—钢架网支护—混凝土复喷的流程,进行初次衬砌施工。在具体施工阶段,为避免隧道土体坍塌,浅埋暗挖施工人员可沿隧道拱部范围内施加φ33超前小导管,经首榀拱架腹部,依据围岩情况进行钻孔注浆。在型钢钢架支立施工过程中,施工人员可在浅埋松散地层,以型钢钢架、网喷混凝土联合支护的形式,在土体开挖面进行钢架支立。钢架支立施工需与每一根超前钢架紧密接触。同时利用焊接的方式,促使超前钢管、土体开挖面紧密结合,形成稳固的棚架结构。隧道防水施工体系主要为初衬砌喷射防水混凝土、聚乙烯丙纶复合防水、二衬C30S6抗渗混凝土自防水。以聚乙烯丙纶复合防水施工为例,在钟山寺隧道暗挖段,施工中采用聚乙烯丙纶复合防水卷材,在隧道初衬砌施工完毕后,利用满粘法,在水泥聚合物灰浆涂抹的基础上,进行聚乙烯丙纶防水卷材粘贴;并在卷材粘贴之后进行排气密实作业。随后进行底板防水层施工,避免二衬钢筋绑扎作业对防水层的危害。最后,在二衬施工阶段,施工人员可在中线、高程、断面尺寸核对完毕之后,在隧道断面过渡段设置沉降缝。随后在隧道衬砌底板、侧墙筋、拱部依次进行钢筋绑扎作业。而在钢筋绑扎完毕之后,施工人员可利用预制组合钢模板,依次进行隧道底板混凝土、侧墙、拱顶混凝土浇筑作业。在混凝土二衬浇筑完毕后,施工人员可进入导向拱对施工质量进行全面检测,保证施工效果。

2.3喷射混凝土施工

喷射混凝土施工是在安装完钢筋格栅后进行的。在进行喷射混凝土施工之前,需要将其所用到的原材料和用量进行整合和规范。喷射混凝土施工的原材料中,除了常见的水泥和砂土之外,还有一些外掺料和添加剂等物质,对于这些物质的用量要进行严格的把控,严格按照标准的配制比例来进行配制。另外,在进行喷射混凝土施工之前需要对相关的设备进行检查,在喷射过程中,为了防止出现流淌等现象,要对喷射过程中机器的喷头进行垂直处理,使喷头与被喷面保持垂直关系,同时还要控制喷头的出水量。喷射混凝土施工要反复几次进行,需要注意的是,在进行下一次喷射时,需要等上一次喷射完全凝固后进行。

2.4加强对施工现场的监测控制

对施工现场实施监测与控制是保证施工质量与安全的必要手段,在进行现场检测与控制时,需要注意以下几点:首先,在开挖前应先做好准备工作,预先对施工现场进行地质勘查,了解施工现场的土质和周围环境,可以通过地面注浆的方法来进行加固;其次,开挖方法应符合工程需要,如果条件允许,则最好边开挖边支护,这样能够使土层保持稳定。开挖基本成形以后,要进行初期支护,加强各个工作环节之间的衔接。一旦发现初期支护的结构发生变形,且进行再次支护处理不合适时,要对隧道周围的岩石进行注浆,改善支护的受力条件,防止出现变形过大的情况。

2.5施工监测

隧道施工中,由于隧道并不是单一方向的,而是一个环形或多方向的网络,因此在施工过程中,需要通过远程监控系统来实时了解隧道的强度及沉降量等参数,一旦发现数据异常,就应该及时采取措施进行处理。浅埋暗挖法施工中,需要及时对所有的参数进行测量和记录,以充分了解隧道的强度以及沉降量等参数,为后续施工提供依据。

结语

综上所述,现阶段浅埋暗挖工艺是高速公路隧道施工的主要工艺。因此,根据高速公路隧道浅埋暗挖施工特点,相关施工人员应依据前期设计方案,逐步进行隧道土方开挖、导向拱施工、初衬衬砌施工、钢架支立及防水施工、二次衬砌底板钢筋绑扎、立模及现浇混凝土中心排水沟、检查井等施工作业。结合监测结果,全过程控制隧道地表及管线沉降,保证隧道施工作业正常开展。

参考文献:

[1]张瀚中,曹炜.浅埋暗挖工艺在隧道施工中的应用分析[J].现代工业经济和信息化,2017,7(9):71-72.

[2]苏明.城市软流塑地层超浅埋暗挖隧道施工优化与应用[J].施工技术,2016(s1):515-517.

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