富水隧道路面基層碎石盲溝機(jī)械刻槽施工技術(shù)

唐智華

摘 要：水是造成隧道路面耐久性、防滑性下降的重要影響因素之一，通常在富水隧道路面基層下設(shè)計(jì)碎石盲溝用于排水，開挖盲溝會(huì)影響洞內(nèi)交通，在路面基層預(yù)留溝槽則增加鋼板使用量，且會(huì)造成施工重型車輛（出碴車、混凝土運(yùn)輸車等）的顛簸嚴(yán)重，增加設(shè)備的損壞率，因此，一般在整平層施工完成后再對(duì)混凝土進(jìn)行刻槽，由于混凝土強(qiáng)度較高，傳統(tǒng)的人工風(fēng)鎬鑿槽效率低下，溝槽成型尺寸不規(guī)則，槽底面高低不平，需再次砂漿找平，而炮機(jī)鑿槽，雖然效率能提高，但是溝槽成型尺寸、對(duì)整平層混凝土結(jié)構(gòu)的破壞、槽底平整度與人工鑿槽無異。采用小型銑刨機(jī)改裝后進(jìn)行刻槽施工則可避免上述問題，具有一定推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：富水隧道;碎石盲溝;機(jī)械;刻槽

1 工程概況

大潮高速公路東溪山隧道為小凈距分離式雙向隧道，凈空尺寸11 m×5.0 m，單洞面積84.17 m2，左線長(zhǎng)1 800 m，右線長(zhǎng)1 810 m。洞內(nèi)設(shè)行人橫洞2個(gè)、行車橫洞1個(gè)。東溪山隧道是大潮高速公路的重難點(diǎn)及關(guān)鍵工程。大潮高速東溪山隧道裂隙水發(fā)育，設(shè)計(jì)在隧道整平層設(shè)縱向盲溝3道，橫向盲溝：洞口段3 m/道，洞身9 m/道，東溪山隧道共計(jì)盲溝長(zhǎng)度16 000延米。

2 機(jī)械刻槽工藝原理

對(duì)輪式小型銑刨機(jī)進(jìn)行改裝，安裝符合溝槽設(shè)計(jì)寬度的銑刨鼓，同時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)溝槽位置進(jìn)行標(biāo)記，先初步銑刻一定深度的溝槽，第二次再?gòu)?fù)銑到設(shè)計(jì)要求的深度，改裝后的小型銑刨機(jī)見下圖1，銑刨過程中，為減少揚(yáng)塵，邊銑邊對(duì)刀頭處噴水。溝槽銑刨到位后再按設(shè)計(jì)要求埋設(shè)盲管，之后再填筑碎石，覆蓋土工布并固定，最后再施工路面基層混凝土，使富水段地下水經(jīng)盲溝流出[1]。

3 機(jī)械刻槽工藝

3.1 工藝流程

隧道碎石盲溝機(jī)械刻槽工藝流程為：溝槽放樣→銑刨機(jī)改裝→銑刨機(jī)定位→初次銑刨→復(fù)銑→清洗溝槽→溝槽檢查→驗(yàn)收→安裝盲管→填筑碎石→覆蓋土工布并固定[2]。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 施工準(zhǔn)備

（1）溝槽按設(shè)計(jì)位置進(jìn)行放樣，以白線沿隧道標(biāo)記;

（2）隧道路基面清掃干浄，確保無雜物、雜料等阻擋銑刨機(jī)行進(jìn);

（3）對(duì)銑刨機(jī)油料、水、油路等進(jìn)行檢查，并攜帶備用刀頭以備更換。

3.2.2 銑刨機(jī)改裝

因隧道內(nèi)空間狹小，隧道內(nèi)基層混凝土硬度也遠(yuǎn)大于正常瀝青混凝土層及水穩(wěn)層，而且盲溝刻槽深度較大（6 cm），因此，銑刨刀盤采用一體式，刀頭必須加大、加密且錯(cuò)開排列[3]，同時(shí)在銑刨機(jī)刀盤上安裝了簡(jiǎn)易吸塵器與儲(chǔ)水桶，以抑制揚(yáng)塵及給刀頭降溫[4]。

3.2.3 銑刨機(jī)定位

刻槽位置放樣完成后，啟動(dòng)輪式銑刨機(jī)，銑刨機(jī)延一側(cè)就位，擺正位置，使機(jī)身及刀盤與槽位平行。

3.2.4 初次銑刨

（1）銑刨線路。因隧道為狹長(zhǎng)形狀，為保證縱向線型，一般采用“先縱后橫”或者“先橫后縱”的初刨線路，即在擬刻槽區(qū)域的縱、橫向溝槽全部初銑完成后再進(jìn)行復(fù)銑;

（2）銑刨。銑刨機(jī)就位后，啟動(dòng)銑刨機(jī)，操作手按要求調(diào)好深度，銑刨過程中，技術(shù)員緊跟銑刨機(jī)，觀察銑刨效果，如果出現(xiàn)銑刨深度不對(duì)或銑刨不徹底的情況，及時(shí)調(diào)整銑刨深度，如出現(xiàn)銑刨面不平整，或出現(xiàn)深槽情況，及時(shí)檢查銑刨刀頭是否損壞，如有損壞，及時(shí)更換以免影響銑刨效果。

3.2.5 復(fù)銑

（1）復(fù)銑線路。復(fù)銑線路與初銑一致，可直接使用初銑的位置、銑刨機(jī)刀具角度等參數(shù)，以便加快復(fù)銑進(jìn)度;

（2）復(fù)銑。初銑完成后，及時(shí)檢查現(xiàn)場(chǎng)刻槽情況，針對(duì)漏銑，銑刨深度不到位的部位進(jìn)行復(fù)銑，使溝槽基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.2.6 清洗溝槽

銑刨機(jī)銑刨一定距離后，清掃人員即開始對(duì)銑刨料進(jìn)行清理，廢料清理成堆，然后裝車運(yùn)到指定位置。銑刨料清理完成后，及時(shí)檢查銑刨質(zhì)量，如有不合格情況，作好標(biāo)記，及時(shí)復(fù)銑。待溝槽銑刨完成且達(dá)到要求后，用水再次沖洗溝槽。

3.2.7 安裝盲管

溝槽銑刻完成后，按設(shè)計(jì)要求安裝盲管。

3.2.8 填筑碎石

盲管安裝完成后，盲管兩側(cè)填筑20 mm～30 mm碎石，鋪設(shè)土工布并固定。

4 經(jīng)濟(jì)效益

傳統(tǒng)預(yù)留溝槽缺點(diǎn)：材料用量大，路面起伏嚴(yán)重，車輛損壞率高，碎石盲溝損毀嚴(yán)重，進(jìn)而會(huì)造成設(shè)備使用壽命降低，設(shè)備窩工，施工效率低下，方法不適用。

人工風(fēng)鎬鑿槽人員投入多，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工效率低下，溝槽成型質(zhì)量差。

炮機(jī)鑿槽施工效率低，溝槽成型質(zhì)量差，對(duì)路面基層破壞較嚴(yán)重，修補(bǔ)工程量大。

采用機(jī)械刻槽降低了溝槽損壞率，減少了設(shè)備窩工帶來的損失，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，降低了施工成本，機(jī)械刻槽工藝與傳統(tǒng)工藝經(jīng)濟(jì)分析（隧道每延米均攤成本/1 000 m）詳見下表1。

5 機(jī)械刻槽工藝特點(diǎn)

5.1 人員投入少

選用輪胎式刻槽機(jī)，機(jī)身靈活性及刻槽效率高，速度快，且每臺(tái)刻槽機(jī)的配合作業(yè)只需2人工。

5.2 位置精準(zhǔn)

該工法先利用刻槽機(jī)沿設(shè)計(jì)盲溝位置初次銑刻，之后進(jìn)一步銑刻到設(shè)計(jì)深度。

5.3 清渣效率高

全部溝槽銑刻完成后，對(duì)所有碎渣全部集中清理并拉運(yùn)至指定棄土場(chǎng)處理。

5.4 成槽質(zhì)量高

機(jī)械成槽結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn)，槽內(nèi)坡面光滑，排水順暢，施工質(zhì)量可靠，成槽結(jié)構(gòu)見下圖2。

6 注意事項(xiàng)

溝槽銑刨完成后，質(zhì)檢人員及時(shí)用3 m直尺進(jìn)行檢測(cè)，確定溝槽寬度及深度及平整度符合要求。

銑刨機(jī)按測(cè)量放線定位，定位后刀頭距設(shè)計(jì)位置偏差不超過2 cm。

溝槽洗刨完成后，溝底碎石及粉塵清理干凈。

定期銑刨機(jī)等施工設(shè)備進(jìn)行檢查，以保證無漏油現(xiàn)象發(fā)生，以免對(duì)溝槽混凝土壁及底造成污染。

現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備必須安裝安全警示標(biāo)示，同時(shí)加強(qiáng)銑刨機(jī)司機(jī)及輔助人員安全教育，禁止銑刨機(jī)駕駛?cè)藛T無證及酒后駕駛，銑刨機(jī)要求定位、定員，非專業(yè)人員不得操作，開機(jī)前認(rèn)真檢查各部位運(yùn)轉(zhuǎn)情況及保護(hù)裝置是否靈驗(yàn)。

隧道路面銑刨現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)作業(yè)人員穿勞保鞋和勞保長(zhǎng)褲，盲管及碎石鋪設(shè)過程中需專人統(tǒng)一指揮;銑刨機(jī)進(jìn)行作業(yè)前必須先處于行走狀態(tài)，然后銑銷刀頭旋轉(zhuǎn)并緩慢下降，漸漸進(jìn)入工作狀態(tài)，操作順序不能顛倒;洗刨機(jī)在使用前必須對(duì)各系統(tǒng)、裝置（特點(diǎn)是刀頭）及整機(jī)進(jìn)行空載試運(yùn)行[5]，確定正常后方可進(jìn)行作業(yè)。

7 結(jié)束語

東溪山隧道路面基層溝槽使用的小型銑刨機(jī)改裝完成即投入使用，歷時(shí)90 d完成了全隧道16 000 m溝槽施工，比預(yù)定工期計(jì)劃提前30 d，為盲管及碎石鋪設(shè)奠定了基礎(chǔ)，隧道盲溝采用改裝銑刨機(jī)刻槽施工技術(shù)的應(yīng)用減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)機(jī)械化程度，降低了施工成本，提高了施工效率，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保要求，具有較高的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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