田嘉麟
摘 要:此次研究主要是針對年豐隧洞施工展開討論,在工程建設(shè)期間應(yīng)用回填灌漿施工技術(shù),優(yōu)化施工布置。深入探討分析施工總方案,技術(shù)要求和灌漿施工標(biāo)準(zhǔn)等問題,以此促進(jìn)工程項(xiàng)目的有效發(fā)展。
關(guān)鍵詞:年豐隧洞;回填灌漿;施工技術(shù)
隧道施工質(zhì)量問題會對周邊環(huán)境和構(gòu)筑物造成極大影響,因此隧道工程施工期間必須注重回填灌漿施工技術(shù)工藝的應(yīng)用。通過對該項(xiàng)技術(shù)的合理應(yīng)用,不僅能夠縮短施工建設(shè)時間,還能夠提升施工效率,全面維護(hù)工程建設(shè)質(zhì)量。因此在隧道工程施工期間,通過應(yīng)用回填灌漿施工技術(shù)能夠滿足整體施工要求,還能夠確保施工質(zhì)量,促進(jìn)整個工程的合理有效進(jìn)行。
1、工程概況
年豐隧洞位于深圳坪地街道年豐村,總長3286m,前后分別連接大壩河倒虹吸管和獺湖湖泵站。該工程于2003年6月竣工,已正常運(yùn)行多年。針對原已存在的工程地質(zhì)問題及可能在的混凝土內(nèi)部密實(shí)性問題和其它缺陷,2007年深圳市水務(wù)技術(shù)服務(wù)有限公司委托中國水利水電科學(xué)研究院。對本隧洞的地質(zhì)雷達(dá)無損檢測,檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)隧洞的缺陷較多;(2)隧洞拱項(xiàng)的缺陷特別嚴(yán)重,其次為右拱展;(3)嚴(yán)重危害缺陷多,各剖面上嚴(yán)重危害缺陷段長度均占剖面缺陷總長度的85%以上,右拱展、拱項(xiàng)大部分都是嚴(yán)重危害缺陷。隧道圍巖類別多為Ⅳ類和Ⅴ類??⒐ぶёo(hù)襯砌結(jié)構(gòu)的多為V類圍巖。
2、回填灌漿施工技術(shù)存在的問題及對策
2.1技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)
在回填灌漿施工過程中,施工人員的專業(yè)技術(shù)會對工程質(zhì)量造成極大影響,因此必須加強(qiáng)施工人員技術(shù)培訓(xùn)與教育。通過技能考核制度檢驗(yàn)培訓(xùn)教育質(zhì)量。施工企業(yè)還可以聘任專業(yè)的施工技術(shù)人員,注重施工過程的人員監(jiān)管力度。
2.2施工設(shè)備落后問題
在回填灌漿施工過程中施工設(shè)備也具有重要作用,當(dāng)設(shè)備先進(jìn)性不足時,將無法滿足技術(shù)應(yīng)用效果,也會影響工程施工先進(jìn)性。所以必須注重設(shè)備更新升級。對于施工企業(yè)來說,應(yīng)當(dāng)引入現(xiàn)代化施工設(shè)備,在具體施工期間注重維護(hù)和保養(yǎng)設(shè)備,以此延長設(shè)備使用壽命。
3、技術(shù)要求和措施
3.1水泥
對于質(zhì)量不過關(guān)且保質(zhì)期鄰近的水泥均不能應(yīng)用到施工中。主要選用普通硅酸鹽水泥。
3.2回填灌漿用砂
回填灌漿摻砂石為細(xì)砂,質(zhì)地堅(jiān)硬。在確保材料質(zhì)量合格之后才能夠應(yīng)用到工程建筑中,并且由監(jiān)理工程師明確回填灌漿用砂使用量和類別等。
3.3漿用水和外加劑
灌漿用水比較滿足施工技術(shù)規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。在制作漿液時水體溫度必須控制在30攝氏度以內(nèi)?;靥罟酀{施工期間如果需要應(yīng)用到外加劑,必須通過試驗(yàn)明確添加劑摻加量和品種,經(jīng)過監(jiān)理工程師批準(zhǔn)之后才能夠應(yīng)用到施工建設(shè)中。
4、灌漿施工技術(shù)分析
灌漿操作時需要將混凝土強(qiáng)度保證在70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度,之后進(jìn)行分段分序施工,長度控制在36m左右,區(qū)段端部必須嚴(yán)密封堵。鑒于隧洞原設(shè)計(jì)未設(shè)置堵頭分縫板,本次設(shè)計(jì)回填灌漿可按缺陷段自然分段,即將單個缺陷段作為一個灌漿區(qū)單獨(dú)施工。灌區(qū)分段灌漿前應(yīng)進(jìn)行灌區(qū)缺陷檢查,發(fā)現(xiàn)裂縫應(yīng)先進(jìn)行臨時性處理以防灌漿時漏漿,一般采取人工塞棉絮或沿縫抹砂漿的辦法,對于滲水較大的裂縫應(yīng)進(jìn)行化學(xué)灌漿處理或采用其他措施封堵。
4.1布設(shè)孔位
按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求,灌漿孔位由進(jìn)口至出口劃分為多個單元進(jìn)行布設(shè),且在需要進(jìn)行回填灌的洞段,根據(jù)地質(zhì)雷達(dá)成果,在測線附近單孔布置,孔排距約為2.0m,終孔孔徑為48mm;孔孔深均需穿透砼襯砌進(jìn)入圍巖空洞的鐵陷脫空區(qū)域、入脫空深度不小于平均缺陷深度。在同一缺陷區(qū)域內(nèi)、應(yīng)在護(hù)洞斷面上游高程點(diǎn)布置出氣孔,并作為出漿孔。
4.2灌漿材料選用
灌漿使用含5%膨潤土的普通硅酸鹽水泥砂業(yè),水泥強(qiáng)度等級不得低于42.5,且不應(yīng)低于原襯物砼標(biāo)號的1.5倍;水泥必須新鮮,且灌漿用水應(yīng)符合拌制水工登用水的要求,不含油污、淤泥等雜質(zhì),PH值及物質(zhì)含量等符合規(guī)定要求,拌漿水的溫度不得高于40℃。水泥砂漿必須采用質(zhì)地堅(jiān)硬的天然石或人工砂,砂子最大粒徑不宜大于2.5mm,細(xì)度模數(shù)不宜大于2.0,含泥量和有機(jī)物含量均不宜大于3%、摻砂量不得大于水泥重量的2倍。
4.3灌漿施工
(1)灌漿方法:停水檢修期對缺陷段段隧洞的回填灌漿處理,灌漿可采用“推趕灌漿法”施工技術(shù),在灌漿過程中必須隨時檢測襯砌混凝土的變形和裂縫情況;
(2)灌漿順序:灌漿施工時,需要按照較低一端向較高一端推進(jìn)方式。具體操作如下:在施工開始時,先鉆出第一次序孔,然后自低端孔向高處孔順次進(jìn)行灌漿。當(dāng)?shù)吞幙坠酀{時,高處孔會自然排出氣體和積水,之后排出灌漿液,當(dāng)排出漿液比較接近注入漿液濃度時,則封閉低處孔,在高處排孔繼續(xù)灌注,通過此種灌漿方式直至最后一孔。如某孔灌漿時,高處孔已不再排出漿液、則該孔應(yīng)灌注達(dá)到結(jié)束條件、然后再進(jìn)行下一孔的灌漿操作。
(3)灌漿壓力:對于脫空區(qū)較大的位置,且襯砌厚度相對較薄區(qū)域,應(yīng)適當(dāng)減小灌漿壓力,將其控制在0.05MPa至0.1MPa之間。對于脫空區(qū)不明顯的位置,則需要按照以往施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。確保素混凝土襯砌中孔口灌漿壓力在0.2MPa至0.3MPa。在滿足結(jié)構(gòu)安全性條件下選擇比較高的壓力實(shí)施灌漿。
(4)灌漿結(jié)束條件:對于無壓力回填灌漿孔的結(jié)束條件應(yīng)當(dāng)按照以下標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)?shù)吞幙坠酀{時,高處孔排出濃漿液時即停灌:對于有壓力的回填灌漿孔,在設(shè)計(jì)規(guī)定壓力下,灌漿孔停止吸漿后,持續(xù)灌注3min后即可結(jié)束。結(jié)束時必須先關(guān)閉孔口閥門再停機(jī),以防發(fā)生漿液倒流情況。
(5)封孔:灌漿結(jié)束后8-12h將灌漿塞取下,當(dāng)漿液為濃漿且在規(guī)定壓力結(jié)束的孔,可不掃孔至底,若只灌入稀漿的孔,發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)阻塞應(yīng)重新掃孔到底。封孔時采用干硬性水泥砂封填壓實(shí),孔口壓抹齊平,干硬性矽漿配比可取,水:灰:砂=0.35:1:1.5。施工結(jié)束之后需要使用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行再次檢測,確保合格后方可驗(yàn)收。
5、灌漿施工的特殊情況處理
在灌漿期間如果發(fā)生串孔問題,則需要灌注比較濃的漿液,在串孔排出濃漿之后再進(jìn)行封堵處理。對于穿孔問題來說,不需要進(jìn)行二次灌注,然而二序孔需要進(jìn)行掃孔重灌。且確?;靥罟酀{工程質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對于灌漿封孔來說,在完成灌漿施工之后,需要立即進(jìn)行封孔操作。應(yīng)用1:0.05比例的漿液將孔內(nèi)的稀漿進(jìn)行替換,等到孔內(nèi)泥漿凝固之后則需要使用硬性水泥砂漿實(shí)施人工搗實(shí)和封填處理。如果灌漿孔上剩余部分超過3.5m,則需要利用導(dǎo)管灌漿法實(shí)施補(bǔ)灌和封孔處理。
6、施工安全質(zhì)量控制措施
在整個工程施工期間必須嚴(yán)格按照相關(guān)制度規(guī)范實(shí)施操作,以此控制施工建設(shè)質(zhì)量。在施工期間,施工人員應(yīng)當(dāng)遵循監(jiān)理工程師的各項(xiàng)要求規(guī)范,詳細(xì)記錄鉆孔、灌漿、封孔及變形觀測等;還應(yīng)當(dāng)詳細(xì)記錄灌漿材料、密度、壓力和條件,做好封孔質(zhì)量檢查。其次,施工人員必須嚴(yán)格遵照安全操作規(guī)程的有關(guān)規(guī)定實(shí)施作業(yè),在使用施工機(jī)械和電力之前需要做好檢查工作。施工用電還應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)技術(shù)要求規(guī)范,確保電力合格之后才能夠投入到使用當(dāng)中。在施工周邊應(yīng)當(dāng)做好安全警示標(biāo)志,按照相關(guān)規(guī)定做好施工現(xiàn)場內(nèi)外協(xié)調(diào)工作。
7、結(jié)束語
綜上所述,在隧道工程施工建設(shè)期間應(yīng)用回填灌漿施工技術(shù),首先需要確保灌注效果和填充效果,通過吸漿和泵壓判斷充填效果。在施工操作過程中還應(yīng)當(dāng)對技術(shù)工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,以此滿足工程灌注要求。此次研究主要是通過實(shí)際工程那里分析回填灌漿施工技術(shù)的具體應(yīng)用,研究結(jié)果證實(shí)該項(xiàng)技術(shù)能夠滿足工程建設(shè)要求。
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