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摘要:结合济邵高速公路新林隧道工程实践,本文从施工角度分析了隧道工程施工中的施工方案、施工工艺、质量控制方法、保障措施等具体做法
伴随着21世纪的到来,我国的公路隧道建设也突飞猛进地发展着,为国民经济做出了重要贡献。公路隧道是国家基础建设的重要部分,因而必须加强公路隧道现场施工中的工程质量管理。本文以济邵高速公路新林隧道工程实践,从施工角度分析了在软弱破碎围岩地段隧道施工中的施工工艺、质量控制方法以及保障措施等具体做法。
一、工程概况
济(源)邵(原)高速公路第八合同段新林隧道桩号范围为:ZK37+490～ZK37+850、YK37+470～YK37+780,左线隧道长360m,右线隧道长310m。项目区处于中朝准地台的山西隆起区的南缘,二级单元属于山西中隆起的西南边缘和豫西褶皱带的北端,地质构造特点是各时代以高角度正断层为主,其它为元古代短轴褶皱中生带的平缓开阔褶皱构造,总的构造线方向为北西～南东方向和近东西方向。沿线出露的地层主要为第四系全新统冲洪积层和上更新统风积层等。区域内主要不良地质为湿陷性黄土、水流冲刷不良地质情况。隧道洞身段主要为弱风化砂岩和泥质粉砂岩互层,两端洞口附近为强风化砂岩和泥质粉砂岩,且埋深较浅。总体而言,隧道围岩强度较低,遇水易软化,节理裂隙发育,自稳能力差。根据设计文件提供的围岩分类情况,除洞口地段定为V级围岩外,其余都为IV级围岩。
二、隧道软弱破碎围岩段施工
针对新林隧道的实际情况,在软弱破碎围岩段,采用以下施工原则及施工方法:
施工原则:早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、步步为营,以防为主,稳步前进。
加强超前预报工作,开挖前切实掌握软弱破碎带段围岩的情况,包括宽度、填充物及地下水等地质特性,以便采取相应措施。
施工方法:针对软弱围岩可能发生大变形,采用增大预留变形量和喷射混凝土、锚杆、钢筋网和可缩性的U型钢拱架复合式衬砌手段,采用分部开挖方法,初期支护及时封闭,喷射混凝土分2～3次施工,加强监控量测,利用反馈信息指导施工。
通过软弱破碎带段富水段时,先治水,采用排堵结合等治理措施。开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班,及时监控地质变化情况,指导现场施工。
加强监控量测,当初期支护变形异常且无收敛趋势时,调整支护参数,必要时施做二次衬砌。在二次衬砌中,采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。
三.隧道防渗漏、防坍塌技术措施
(一)防渗漏技术措施
隧道二次衬砌中掺加抗裂防水砼膨胀剂,以提高混凝土的抗渗性能,以防复合防水板局部破裂等原因而造成的渗水。
严格按设计布设盲沟,根据水量适当增加盲沟数量,以利于排水。
防水板施工时,要严格检查焊缝,防止漏焊;铺设时避免刺破。
施工缝、变形缝,严格按设计施作,确保不渗不漏。
(二)防坍塌技术措施
坍方是隧洞施工中的大害。防止坍方是确保隧道施工顺利进行及保证工程质量的关键所在,防坍措施如下:
认真做好地质超前预报和地质描述以及监控量测工作,预测地层变化情况,根据探测情况制定相应施工方案。
选用合理的施工方法。在不同地质条件下选用合理的施工方法是防坍的重要手段。
采用减震爆破,尽量减少对围岩的扰动。开挖成型后及时施作喷砼等初期支护,使围岩尽早达到稳定状态。
对围岩自稳能力较差地段,采用超前支护或超前加固前方围岩,坚持先护顶后开挖的原则组织施工。当初期支护变形出现异常现象且无收敛趋势时,采取初期支护加强(如增打锚杆、增设钢支撑、补喷混凝土等)措施,并提前施做二次衬砌。在二次衬砌中,采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。
四、隧道辅助施工措施
(一)管棚施工工艺
概述:新林隧道V级围岩SA5a衬砌段超前支护设计为Φ108(壁厚6mm)热扎无缝钢管,倾角与平行于线路纵坡,方向与线路中线一致。管节长3m,6m,环向间距40cm,在拱部124.44度范围内布置,方向与线路中线平行,洞口段一次顶入长度不少于30m。
施工方法
施工顺序:施作砼套拱→钻机就位→钻孔→扫孔→插入钢管→孔口密封处理→喷砼封闭→管棚钢管注浆→开挖及支护→进入开挖支护循环
主要技术措施
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