摘要:在隧道施工建設(shè)過(guò)程中,解決好開(kāi)挖和初期支護(hù)問(wèn)題,是確保隧道工程質(zhì)量、保證順利貫通的重要環(huán)節(jié),而選擇好開(kāi)挖和初期支護(hù)的時(shí)間和方式是成功的關(guān)鍵,本文就此進(jìn)行論述。
1.施工測(cè)量
(1)按《公路勘測(cè)規(guī)范》關(guān)于洞外控制測(cè)量的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行一切必要的測(cè)量和計(jì)算工作,并應(yīng)將施測(cè)采用的方法和精度報(bào)監(jiān)理工作師批準(zhǔn)。
(2)隧道洞外控制采用三角測(cè)量,每個(gè)洞口設(shè)置三個(gè)平面控制點(diǎn),且將控制點(diǎn)設(shè)在能相互通視,穩(wěn)固不動(dòng),而且便于引測(cè)進(jìn)洞,能與開(kāi)挖后的洞口通視之處,盡可能避免干擾,且不會(huì)被棄碴掩埋。
(3)在放線中除公里樁、平曲線基本樁外,應(yīng)設(shè)置必要加樁;在工程實(shí)施中隧道中樁最大間距直線上不得大于10m,曲線上不得大于5m,并明確標(biāo)出用地界樁、路面和排水溝中心樁、輔助基準(zhǔn)點(diǎn)以及其他為控制正確放線的水平和垂直標(biāo)樁。
(4)保護(hù)好一切基準(zhǔn)點(diǎn)和測(cè)樁,并予以固定;如遇損壞、遺失、位移等情況,應(yīng)立即報(bào)告監(jiān)理人。
(5)隧道洞口應(yīng)設(shè)立中線樁及兩個(gè)以上的后視點(diǎn)樁和兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),并進(jìn)行聯(lián)測(cè),核對(duì)其是否達(dá)到精度要求。
(6)進(jìn)洞的支水準(zhǔn)點(diǎn)及導(dǎo)線點(diǎn)要及時(shí)跟進(jìn),埋設(shè)支水準(zhǔn)點(diǎn)及導(dǎo)線點(diǎn)要考慮通視、穩(wěn)定、遺失等情況,并按照精度要求,做好計(jì)算報(bào)監(jiān)理審批。(二)、隧道的開(kāi)挖
2.隧道開(kāi)挖:
隧道ⅰ、ⅱ、ⅲ級(jí)圍巖采用全斷面開(kāi)挖法;ⅳ級(jí)圍巖根據(jù)圍巖的整體性程度采用短臺(tái)階法施工,臺(tái)階的長(zhǎng)度為10-15m;ⅴ級(jí)圍巖采用超短臺(tái)階法施工,臺(tái)階的長(zhǎng)度為5-10m。ⅰ、ⅱ、ⅲ級(jí)圍巖全斷面爆破采用中空眼直眼掏槽,ⅳ、ⅴ級(jí)圍巖開(kāi)挖采用斜眼楔形掏槽。ⅰ、ⅱ、ⅲ圍巖全斷面開(kāi)挖光面爆破。ⅳ、ⅴ級(jí)圍巖臺(tái)階法開(kāi)挖預(yù)裂爆破,在施工中一定要控制好臺(tái)階長(zhǎng)度和爆破的方式,盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng),控制圍巖的變形。
隧道ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ級(jí)圍巖級(jí)圍巖地段,初期支護(hù)(即系統(tǒng)錨桿裝設(shè)、網(wǎng)片的掛設(shè)、c20混凝土噴射等)完成后,再進(jìn)行下一循環(huán)開(kāi)挖,初期支護(hù)與開(kāi)挖掌子面間距在巖石較好地段5~10m,圍巖較差地段初期支護(hù)與掌子面緊跟,兩道工序平行作業(yè)。為減輕爆破時(shí)對(duì)圍巖的擾動(dòng),周邊眼采用φ32光爆藥卷,并采用導(dǎo)爆索藥串裝藥結(jié)構(gòu),孔口堵塞長(zhǎng)度不小于40cm。ⅰ、ⅱ、ⅲ級(jí)圍巖周邊眼間距e=40cm,最小抵抗線w=55cm,相對(duì)距離e/w=0.72,周邊眼裝藥集中度0.27kg/m。ⅳ、ⅴ級(jí)圍巖周邊間距e=30cm,最小抵抗線w=40cm,相對(duì)距離e/w=0.75,周邊眼裝藥集中度0.09kg/m。鉆爆作業(yè)時(shí),根據(jù)地質(zhì)條件及時(shí)修正爆破參數(shù),以期達(dá)到最佳爆破效果。鉆孔均采用自制鉆孔臺(tái)架配yt-28手持式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔,人工裝藥起爆。鉆爆作業(yè)按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆眼、裝藥、接線和引爆。如圍巖出現(xiàn)變化需要變更爆破設(shè)計(jì)時(shí),由隧道工程師確定,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師簽認(rèn)。炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的連接及啞炮和盲炮的處理,均由考核合格的爆破員負(fù)責(zé)。
3.超欠挖控制
鉆爆法開(kāi)挖控制開(kāi)挖質(zhì)量,關(guān)鍵是控制好超欠挖,鉆爆施工中將采取如下措施:(1)根據(jù)不同地質(zhì)情況,選擇合理的鉆爆參數(shù),選配多種爆破器材,完善爆破工藝,提高爆破效果。(2)提高畫(huà)線、鉆眼精度,尤其是周邊眼的精度,是直接影響超欠挖的主要因素,因此要認(rèn)真測(cè)畫(huà)中線高程,準(zhǔn)確畫(huà)出開(kāi)挖輪廓線。(3)提高裝藥質(zhì)量,杜絕隨意性,防止雷管混裝。(4)斷面輪廓檢查及信息反饋:了解開(kāi)挖后斷面各點(diǎn)的超欠挖情況,分析超欠挖原因,及時(shí)更改爆破設(shè)計(jì),調(diào)整爆破參數(shù),減少誤差,配專職測(cè)量工用斷面儀檢查開(kāi)挖斷面。(5)建立嚴(yán)格的施工管理:在解決好超欠挖技術(shù)問(wèn)題的同時(shí),必須有一套嚴(yán)格的施工管理制度來(lái)保證技術(shù)的實(shí)施,為此,從進(jìn)洞前,制定嚴(yán)格的獎(jiǎng)罰制度。
斷面過(guò)渡處的開(kāi)挖隧道不同開(kāi)挖斷面及襯砌斷面變化處采用以下方法開(kāi)挖:當(dāng)大斷面變成小斷面時(shí)分界點(diǎn)留錯(cuò)臺(tái)按照小斷面直接開(kāi)挖,小斷面變成大斷面時(shí)在達(dá)到變斷面分界點(diǎn)開(kāi)始4~6m范圍逐漸向外擴(kuò)大,至設(shè)計(jì)斷面時(shí),過(guò)渡段的欠部位采用補(bǔ)炮處理,緊急停車帶建筑限界凈寬比隧道建筑限界凈寬超出部分按設(shè)計(jì)斷面開(kāi)挖及支護(hù)。(三)、隧道初期支護(hù)初期支護(hù)主要有錨桿(系統(tǒng)藥卷錨桿和中空注漿錨桿)、超前支護(hù)、工字鋼或格柵鋼架、掛網(wǎng)、噴射混凝土五種形式。4.錨桿的施工
(1)普通藥卷錨桿采用螺紋鋼筋現(xiàn)場(chǎng)制作,即20mnsiφ22藥卷錨桿。長(zhǎng)度根據(jù)圍巖狀況及設(shè)計(jì)確定,間距不大于桿長(zhǎng)的二分之一,手持鑿巖機(jī)鉆孔,使用高壓風(fēng)吹凈鉆孔,把藥卷裝入孔中,藥卷裝入長(zhǎng)度為錨桿的三分之二,此時(shí)把錨桿裝入。
(2)中空注漿錨桿采用yt-28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)推進(jìn),鉆孔前根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位,鉆孔保持直線并與所在部位巖層結(jié)構(gòu)面盡量垂直。水泥漿拌合均勻,隨拌隨用,灌漿時(shí)導(dǎo)管伸入孔底,邊灌漿邊抽撥導(dǎo)管,要求錨孔內(nèi)水泥漿飽滿,灌漿工作連繼不中斷,保證錨桿、水泥漿、圍巖間的粘結(jié)力。
4.超前支護(hù)
4.1超前錨桿
超前r25中空注漿錨桿r25中空注漿錨桿采用yt-28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)推進(jìn),鉆孔前根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位,鉆孔保持直線并與所在部位巖層結(jié)構(gòu)面盡量垂直。水泥漿拌合均勻,隨拌隨用,灌漿時(shí)導(dǎo)管伸入孔底,邊灌漿邊抽撥導(dǎo)管,要求錨孔內(nèi)水泥漿飽滿,灌漿工作連繼不中斷,保證錨桿、水泥漿、圍巖間的粘結(jié)力。在有水地段,可在附近另行鉆孔安裝錨桿或改為早強(qiáng)速凝藥包式錨桿。
4.2超前小導(dǎo)管
超前小導(dǎo)管設(shè)置在隧道進(jìn)出口段無(wú)長(zhǎng)管棚支護(hù)的ⅳ級(jí)圍巖地段,ⅳ級(jí)圍巖淺埋地段和ⅴ級(jí)圍巖地段,采用外徑42㎜,壁厚3.5㎜的熱扎無(wú)縫鋼花管,在鋼管距尾端1米范圍外鉆φ6㎜壓漿孔。鋼管環(huán)向間距按照設(shè)計(jì)要求布置,外插角控制在規(guī)范范圍內(nèi),尾端支撐與鋼架上,控制每排小導(dǎo)管縱向設(shè)置間距及長(zhǎng)度。超前小導(dǎo)管注漿采用水泥漿液,注漿參數(shù)可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)適當(dāng)調(diào)整。3、工字鋼鋼架和格柵鋼支撐的施工根據(jù)設(shè)計(jì)要求,工字鋼鋼架和格柵鋼支撐在洞外加工廠利用臺(tái)架按設(shè)計(jì)加工制作成型,洞內(nèi)安裝在初噴混凝土之后進(jìn)行,與定位鋼筋焊接。鋼拱架間縱向用鋼筋連接為一體,鋼架間以混凝土噴平。鋼架拱腳必須放在牢固的基礎(chǔ)上,架立時(shí)垂直隧道中線,架設(shè)時(shí)中線、高程和垂直度由測(cè)量技術(shù)人員嚴(yán)格控制,并將系統(tǒng)藥卷或中空錨桿與鋼架焊接連為一體。
4.3掛鋼筋網(wǎng)片
(1)鋼筋網(wǎng)片采取現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一制作,所用材料的質(zhì)量和規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
(2)采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí),第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)被混凝土覆蓋后鋪設(shè)。
(3)要嚴(yán)格控制網(wǎng)格尺寸、鋼筋保護(hù)層厚度、與受噴面的間隙等。
(4)鋼筋網(wǎng)與錨桿或其他固定裝置連接牢固,噴射混凝土?xí)r不得晃動(dòng)。5、濕噴混凝土(1)采用濕噴法施工,分初噴、復(fù)噴和終噴(保護(hù)層)三階段進(jìn)行,噴射機(jī)選用濕噴機(jī),所用材料需先自檢并經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)認(rèn)可后方可使用。(2)砂選用顆粒堅(jiān)硬、干凈的中、粗砂。
(5)速凝劑、減水劑、粘稠劑等外加劑均選擇質(zhì)優(yōu)、性能優(yōu)良的產(chǎn)品。速凝劑在使用前,做與水泥的相容性試驗(yàn)及水泥凈漿凝結(jié)效果試驗(yàn)。
(6)施工配合比按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整確定。
5.結(jié)束語(yǔ)
在隧道施工建設(shè)過(guò)程中,解決好開(kāi)挖和初期支護(hù)問(wèn)題,是確保隧道工程質(zhì)量、保證順利貫通的重要環(huán)節(jié),而選擇好開(kāi)挖和初期支護(hù)的時(shí)間和方式是成功的關(guān)鍵。因此,對(duì)隧道開(kāi)挖及支護(hù)進(jìn)行研究和探討具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
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