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浅埋暗挖工艺在隧道施工中的应用概述

2020-09-08 来源:六九路网
交通世界TRANSPOWORLD浅埋暗挖工艺在隧道施工中的应用概述

张亚龙

(贵州省公路开发有限责任公司,贵州贵阳550081)

摘要:浅埋暗挖工艺具有拆迁范围小、造价低、占地少、区域影响程度小的特点。为此,以渝湘高速公路第五合同段钟山

寺隧道工程为例,从施工工艺、沉降控制、监测分析等方面对浅埋暗挖工艺在隧道施工中的应用进行了分析,可为相关施工提供参考。

关键词:浅埋暗挖工艺;隧道施工;防水施工中图分类号:U455.4文献标识码:B

0引言

在钟山寺隧道施工过程中,在隧洞明挖法、盾构法无法应用的前提下,可采用浅埋暗挖工艺。浅埋暗挖工艺具有拆迁范围小、造价低、占地少、区域影响程度小的特点。浅埋暗挖工艺主要是借鉴新奥法原理,在开挖阶段,充分考虑隧道围岩自我承重能力,在围岩开挖后采取多种围岩支护措施,进行支护施工,促使支护与围岩形成一个坚固的结构体系,有效保证支护结构稳定。因此,对浅埋暗挖工艺在隧道施工中的应用进行适当分析具有非常重要的意义。

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[2]。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[3];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

1工程概述

渝湘高速公路第五合同段钟山寺隧道长715m,隧道进口端45m主要采用浅埋暗挖工艺,隧道断面为马蹄形式,开挖宽度为10.25m,净高5m。隧道两侧、顶部均采用长管棚、小导管联合超前支护形式。其中长管棚长度为50m。而在隧道内及周边10.2m范围内均采用水泥、水玻璃双液浆深孔加固措施。初支撑厚度为26cm,20b工字钢间距60cm二衬拱墙厚度为50cm,钢筋混凝土,仰拱厚度为55cm,隧道底部填充混凝土厚度为55cm。

[1]

2浅埋暗挖工艺的应用

2.1施工工艺分析

钟山寺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

收稿日期:2019-01-14

作者简介:张亚龙(1962—),男,贵州人,高级工程师,主要从事高速公路施工管理工作。

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总503期

2019年第17期(6月中)

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。2.2沉降控制措施

为保证隧道浅埋暗挖施工阶段地层沉降在标准限度内,首先,优化施工组织设计,严格按照施工工艺施工,在浅埋暗挖工艺实施前期向全体施工人员进行安全技术交底。以此为依据构建完善的质量、安全保证体系,提高整体施工人员安全意识。

其次,在实际实施过程中,应遵循管超前、短进尺、强支护、勤量测、早封闭的原则,全方面分析隧道施工支护施工参数适用性,保证施工效果。依据浅埋暗挖施工设计方案,在通道内预留核心土。依据掌子面稳定情况,对隧道上、下台阶拉开距离进行调整。

再次,为保证钟山寺隧道面沉降差在标准限度内,在浅埋暗挖段施工时,依据设计要求,以预先开挖地层加固的方式,对拱顶、边墙等设置超前小导管注浆,最大限度降低隧道开挖后土体变形。同时加大初期支护质量控制力度,在保证喷射混凝土密实度及强度的基础上,进行喷射混凝土回填、压浆处理,保证初支护、围岩间隙无变形。

最后,在施工期间,浅埋暗挖施工人员应将监控量测作为主要手段,依据设计信息,明确管线材质、接头位置、埋置深度、接头形式等信息,确定合理的维护方案,保证现场施工作业顺利进行。如在钢架安装过程中,浅埋暗挖施工人员可依据设计要求,进行连接筋焊接,采用大块钢板支垫[4]。并对钢架拱脚采取闭锁锚管注浆措施,提高钢架拱脚支撑力,降低钢架整体下沉程度。2.3监测及结果分析

在暗挖隧道面施工完毕之后,采用第三方独立监测方式,对隧道暗挖面顶部变形及地面沉降进行了全面监测。其中隧道暗挖面拱顶沉降监测点主要位于导向拱平面内,沿从东向西的方向,在隧道轴线上进行7个监测断面的合理设置。最终检测数据如表1所示。

表1钟山寺隧道暗挖面顶部变形及地面沉降监测值监测点

K1-1K1-2+5.0-2.0K1-3+6.0-3.0K1-4-4.5-4.5K1-5-3.5-2.0K1-6-0.23+2.0K1-7+3.0-0.5暗挖顶部变形(mm)+10隧道地面沉降(mm)-0.25依据表1监测数据,可得出整体隧道浅埋暗挖施工过程中,隧道中心顶部地面沉降高于其他位置,变形累计量在18mm以下。同时隧道拱顶累计沉降值在8.0mm以下,表明曲线施工模式与钟山寺隧道工程地层变形规律相适应,隧道顶板承载能力较强[5]。

3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:

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[3]周骅,朱鹏飞,胡露骞.浅埋暗挖法在输水隧洞施工

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[4]宁文光,黄明利,朱孝笑.浅埋暗挖大断面隧道开挖

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[5]张亚涛.帷幕注浆超前预加固在浅埋暗挖大断面隧道

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(编辑:曹艳华)

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(编辑:曹艳华)

参考文献:

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