随着社会经济的不断前进,交通行业也随之蓬勃发展。城市与城市之间距离被不断的拉紧。高速公路作为拉紧城市的纽带起到了非常重要的作用。然而在修建高速公路时往往会遇到山路的阻拦,这就要求我们来进行隧道的挖建。高速公路修建的过程中隧道的施工是重点也是难点,目前我国有很多专业的相关人士也正在致力于研究如何做好高速公路隧道工程的工作。文中主要针对高速公路隧道工程的施工技术问题进行探讨。
近年来,随着交通事业的不断发展,各个地方对于修建高速公路越来越为重视。高速公路中隧道部分的修建在整个工程项目当中应该说是一个难点。我们首先对高速公路隧道工程的施工技术方案的确定过程进行分析,然后对隧道工程中主要工序的施工方法进行探讨。
工程施工之前技术方案的确定在工程项目施工之前首先要对施工的作业线进行安排。
根据高速公路隧道的设计结构和当地的地质情况,一般在施工作业中应采取中导洞先行的方法。当中导洞挖掘到了40m~50m的时候,就可以开始浇注中墙。而当种墙的混凝土强度达到70%以上的时候,再进左洞。而右洞是按掌子面落后于左洞10m来进行控制的。接下来便要通过监控来进行测量,对围岩变形的情况来进行测量,等到它稳定了以后,才可以开始同时施作左右洞的二次模筑衬砌。而当围岩变形的情况没有趋于稳定,而是并行过大之时,就会导致初期的支护力不够充足,这个时候一方面需要及时对初期的支护进行增加,另一方面还可以对二次衬砌设计参数进行修改,然后采取提前施作模筑混凝土的方式。在整个施工作业线的安排过程中,要注意到的是将左右洞二次衬砌与掌子面间距控制在25m~35m之间。在进口和出口各自建立了中导洞、中墙、左洞、右洞开挖、二次模筑衬砌五道并行的作业流水线。
这样来设计施工的作业线可以拓展施工的作业面,也更有助于加快隧道工程的施工进度。
下图为施工全断面法开挖的示意图,以及初期支护和二次初砌的位置。
图1全断面法开挖示意图二、隧道施工过程中有关风、水和电作业的技术方案我们在做施工技术方案的第二步,就是要确定风、水和电作业的相关情况。
解决施工当中的通风问题。我们可以在随口的进出口分别设置一座空气压缩机站。在普通的情况下,安装一台10m3/min和两台20m3/min的空气压缩机就可以保证施工过程中隧道通风的正常运转。
在隧道施工过程中用水问题也是一个重点问题。我们可以在距离隧道拱顶30m以上的山顶各自修建一座100m3的高山水池。而在隧道出口右侧的山脚下挖一个集水池,并将水源设在这里。无论是雨水、还是山里的泉水、亦或是从山顶水池抽的水都将存贮在这个水池中,以便施工过程中正常的用水。
隧道施工过程中电的正常应用。施工要利用到当地附近的电网供电。但是由于一般的电网供电所供应的是家庭用电,也就是220V的电,并不能满足使施工的需要。所以我们需要再隧道的进出口各安装一台315KVA的变压器,同时为了防止突然停电的状况,还要准备一台功率为220KV的发电机,以备不时之需。而在施工过程中所需要的普通照明设备就可以采用220V的家庭用电,不需要通过变压器进行转换。在整个施工过程中,为了保证用电的安全,所有的线路都必须安装漏电保护开关,以免由于一些特殊原因使得电路失火,造成不必要的损失。
施工过程中排水作业的技术方案在隧道施工的过程中,可能会有涌入隧道的地下水和施工中产生的废水,这就要求我们进行及时的排水工作。在一般的情况下,我们会在隧道的出口和进入之间修葺一个1.54%的上坡。如果隧道的进口方向的施工是反坡施工,用这样的一种施工方法时,排水可以采取在开挖的地段挖一个水坑,使得水都汇集在这个坑中,然后再用抽水机把水抽出来。如果隧道的出口方向是顺坡施工,这个时候排水就显得容易很多,我们只要利用自然的坡度连接所料管直接应用虹吸的现象把水引到洞外就可以了。
在隧道施工中,主要工序的施工技术方法隧道工程的主要施工的工序分为三个部分,即初期支护施工,洞身开挖和二次衬砌。整个隧道挖掘的详细步骤1.初期支护施工中,我们首先进行的应该是超前小导管的施工。一般的超前小导管采用外径为50mm,壁管厚度为5mm的热轧无缝钢管,将它加工成长500cm的一根长管。
并将钢箍焊在这个钢管的一段,而另一端则加热锻成锥头。
紧接下来就是要钻孔和注浆安全导管。我们应该根据设计环向的间距以紧靠开挖面的钢支撑为支点来确定钻孔的位置。
在确定完钻孔位置以后,用外插角从钢支撑外侧开始钻孔,孔的深度要控制在500cm左右,因为这么长的距离恰恰是小导管的纵向间距。钻孔完成以后,我们需要用高压风来进行清理小孔,使得小孔不被堵塞。然后就要安装小导管,安装以后,需要用牛角泵压注三十号水泥浆。在这里,灌注水泥浆也是要讲究方法的。我们一般需要将压力控制在0.7Mpa~1.0MPa之间,压力如果过小水泥浆灌注的不够结实,而压力如果过大,水泥浆容易将小导管撑爆。所以这个压力一定要控制好。当压力达到以后便可以开始灌注水泥浆了,这个时间需要维持十五秒。
紧接着我们就要开始进行洞身的挖掘工作。这个工序包括中导洞和左右洞的开挖。在成洞前,也就是支护完成以后,我们就可以按照中导洞开挖轮廓线来进行挖槽。中导洞的开挖过程要循环进尺,尺度大概维持在0.5m~1.2m之间。
而当中导洞开挖成型以后,我们需要进行中线和水平检查,只有符合设计要求了以后才能够进行后续的施工工作。
紧接着我们要进行的工作是初喷5cm厚的20号素砼。而对于左右洞而言,要等到中墙砼达到设计强度的70%以后才能对左右洞进行开挖,并且采取两台阶分布平行进行开挖,包括整个拱部要一并进行挖掘。同时应该注意的是,左右洞的开挖过程中,不易操之过急,每一次开挖的深度不应该大于1米,同样应该是先从左洞进行挖掘施工,挖好以后再按照右洞原来的开挖面落后左洞十米的位置来进行并且控制右洞的施工挖掘。
挖掘过程中最后一项就是二次初砌。在整个隧道挖掘开通以后,要对中隔墙进行施工。在这里需要采用外拉内顶的方法进行模板的加固。然后对于每一段的隔墙应该采用泵送砼的方法进行一次的浇注。在隧道的顶部和中导洞之间所搭建的临时支护,所有基础的位置都必须要填充密实。而左右洞的二次模注衬砌施工必须要等到围岩变形基本稳定以后才可以进行。
目前在我国越来越的高速公路被修建而成,高速公路中的隧道工程的施工在目前来讲还属于一个比较难的项目,而且其挖掘起来也比较复杂,所以这就要求我们在施工的过程中更应该多多总结经验,尽量规避一些容易出现的问题。当然,随着我国隧道挖掘技术的不断攀升,更多的优秀学者一定会研究出更为先进和科学的隧道工程施工的技术。本文只是根据自己的一些看法进行了一番探讨,希望可以对我国隧道工程施工技术方面有所帮助,同时也期待我国高速公路的隧道工程施工技术方面取到更辉煌的成绩,朝着国际领先的水平更上一层楼。
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