□ 呂志攀
在高速公路螺旋隧道施工工程中,主要的施工內(nèi)容包括隧道的洞口開挖施工,支護(hù)施工處理,仰拱和隧道底部填充及隧道通風(fēng)等,相關(guān)施工單位需要嚴(yán)格把控各個(gè)施工環(huán)節(jié)的技術(shù)質(zhì)量,充分掌握各項(xiàng)施工工藝的關(guān)鍵要素,根據(jù)螺旋隧道的特殊性,合理控制施工作業(yè)方式,盡可能提高高速公路螺旋隧道施工質(zhì)量和水平。
高速公路螺旋隧道施工首先要開展洞口開挖作業(yè),在開挖之前,施工人員應(yīng)先對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行全面的檢查,將懸浮石和存在危險(xiǎn)隱患的巖石等進(jìn)行及時(shí)拆除,同時(shí)在施工過程中,需要進(jìn)行連續(xù)的施工監(jiān)測,采取有效的保護(hù)措施,避免發(fā)生洞口開挖事故。其次在開挖作業(yè)實(shí)施過程中,施工人員要做好施工測量和放樣工作,即在洞口施工放樣線位基礎(chǔ)上,對邊坡和仰坡進(jìn)行從上到下的開挖作業(yè),不得進(jìn)行大型爆破開挖,防止對施工現(xiàn)場的地層產(chǎn)生嚴(yán)重?cái)_動(dòng)。最后開挖后進(jìn)入隧洞開始施工,應(yīng)在隧洞拱部120o范圍內(nèi)、開挖輪廓線外40cm、外插角5o~10o的位置增加一個(gè)直徑為32cm的自進(jìn)式錨桿,其長度保持在6m、環(huán)向間距為0.4m,然后再進(jìn)行人工開挖進(jìn)洞[1]。
在對高速公路隧道明洞施工時(shí),相關(guān)人員需要按照實(shí)際的地形地質(zhì)條件以及邊坡和仰坡的穩(wěn)定性確定開挖方式。通常情況下,施工單位會(huì)應(yīng)用先墻后拱法技術(shù)工藝,即在邊坡松軟易坍塌的條件下,銜接明洞和暗洞時(shí),采用該種施工方法具有良好的效果。在仰坡相對穩(wěn)定的狀況下,施工人員需要從內(nèi)向外開展施工,而當(dāng)仰坡的穩(wěn)定性不足,容易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象時(shí),可以將明洞拱圈澆筑到仰坡腳,再從內(nèi)到外進(jìn)行洞內(nèi)拱圈作業(yè),提高仰坡穩(wěn)定性從而可以保障明洞與暗洞的銜接質(zhì)量。具體的施工技術(shù)則是在完成明洞開挖工作后,就地綁扎明洞鋼筋,并采用全斷面澆筑明洞混凝土方式進(jìn)行處理。利用拼裝式襯砌臺(tái)車處理明洞內(nèi)模,將拱部的外模采用鋼拱中架和組合式鋼模板。最后通過輸送泵將混凝土進(jìn)行入模,以插入式振搗器保障混凝土振搗的均勻性。
初期支護(hù)是保障高速公路螺旋隧道施工質(zhì)量和安全的重要基礎(chǔ)。在具體的施工技術(shù)中,相關(guān)人員需要在洞口外利用混凝土攪拌機(jī)制備配合比適當(dāng)?shù)幕炷?,通過輸送車將混凝土料運(yùn)輸?shù)蕉磧?nèi),采用空壓機(jī)供風(fēng)潮噴和濕噴相結(jié)合的方式。在圍巖相對較好的地段,所需噴射總量不大,對潮噴混凝土技術(shù)和材料性能要求較低,具有非常簡便的操作,但會(huì)產(chǎn)生較大的粉塵。而對于低圍巖破碎地段,需要噴射混凝土總量較多,同時(shí)施工人員還要保障混凝土的質(zhì)量較好、強(qiáng)度形成快。一般會(huì)采用臺(tái)車進(jìn)行打眼,采用潮噴和濕噴工藝,由洞外拌和供料,利用藥卷式錨桿開展施工處理,具有易操作、錨固質(zhì)量好、強(qiáng)度提高快等優(yōu)點(diǎn)。
在初期支護(hù)中安裝鋼筋網(wǎng)時(shí),首先應(yīng)嚴(yán)格遵循工程設(shè)計(jì)要求,即在施工之前,初噴3cm厚的混凝土,以便于形成良好的鋼筋保護(hù)層。此時(shí)為保障施工效果,還應(yīng)拉直鋼筋網(wǎng),并開展除銹和油污處理等。其次是要在孔外設(shè)計(jì)加工后,安裝鋼框架,并在初始噴混凝土工藝完成之后,在定位系統(tǒng)的焊接格柵鋼框架支架設(shè)置縱向連接桿。另外一方面,施工人員要將鋼框架固定在鋼架基礎(chǔ)上。當(dāng)鋼架與圍巖間的間隙較大時(shí),應(yīng)設(shè)置墊層并噴填混凝土。最后要科學(xué)合理地利用潮噴技術(shù),以盡量減少回彈,有效地改善洞內(nèi)工作環(huán)境,同時(shí)可以有效地節(jié)省速凝劑,降低施工成本。
對于高速公路螺旋隧道中圍巖條件較差的施工區(qū)域,施工人員要緊隨襯砌,及時(shí)修筑仰拱,以保障襯砌結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。因此在仰拱澆筑之前,需要對松散材料和積水進(jìn)行清理和排除,在澆筑混凝土的工程中,需從仰拱的中心位置逐漸向兩側(cè)施工,確保仰拱能夠與邊墻銜接位置的混凝土具有較好的密實(shí)度。除此之外,仰拱施工可以實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)和襯砌的平行作業(yè),即在仰拱工作面上搭建具有移動(dòng)功能的施工平臺(tái),以盡量節(jié)省施工時(shí)間。
對隧道底部進(jìn)行填充,主要是在混凝土施工之前,全面清理仰拱面上存在的粉塵或者碎渣,并將積水排除干凈。當(dāng)仰拱混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后,才可進(jìn)行混凝土在隧道底部的填充作業(yè)。
在高速公路螺旋隧道施工中,需要保障洞內(nèi)具備施工所需的最低空氣,因此應(yīng)當(dāng)開展良好的通風(fēng)和防塵工作。首先施工人員要在車輛廢氣排放位置安裝凈化裝置,以盡量降低有害氣體的濃度。在應(yīng)用濕噴混凝土技術(shù)的過程中,還要盡可能減少空氣中存在的灰塵,還要及時(shí)排查排氣管道,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)損壞現(xiàn)象,即要進(jìn)行修理和更換,保障洞內(nèi)通風(fēng)順暢良好。
高速公路螺旋隧道施工中,還會(huì)遇到很多的問題和難題。比如在施工初期和施工過程中,比較常見的問題有支護(hù)不及時(shí)、圍巖條件差地段封閉不及時(shí)、支護(hù)背后有空洞等。因此在開挖作業(yè)時(shí),需要檢測超挖和欠挖的軸線、標(biāo)高等。同時(shí)在對錨噴進(jìn)行支護(hù)時(shí),應(yīng)當(dāng)注重檢測噴射混凝土的厚度、強(qiáng)度和平整度。對于圍巖情況較差的區(qū)域,施工人員一般可以采用先立鋼拱架,實(shí)現(xiàn)一次性噴混凝土,為分部開挖提供良好的便利性,充分解決施工實(shí)際問題。
檢測工作主要為在襯砌試驗(yàn)項(xiàng)目中測試鋼拱、鋼格柵和鋼網(wǎng)、錨桿等,否則會(huì)導(dǎo)致間距不合理,影響施工質(zhì)量。為提高檢測工作水平,在實(shí)際的襯砌質(zhì)量檢測中,施工人員主要針對厚度、強(qiáng)度、空洞、混凝土配合比等進(jìn)行檢查,保障其符合工程設(shè)計(jì)要求,然后再開展立模和拆模作業(yè)。在對仰拱施工進(jìn)行檢測和檢查時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注隧道底部的質(zhì)量,如果在仰拱施工中沒有采用外模方式,則會(huì)導(dǎo)致混凝土的振搗密實(shí)程度不足,無法保障仰拱成型。
防水問題是高速公路螺旋隧道施工技術(shù)中必須要重視的問題,尤其是在復(fù)合襯砌中,一旦發(fā)生防水滲漏,則會(huì)導(dǎo)致隧道的運(yùn)行安全受到嚴(yán)重的影響。因此施工人員一方面需要注重防范南方地區(qū)施工的滲水腐蝕現(xiàn)象,防范北方地區(qū)的冰凍和懸冰等問題,盡量避免出現(xiàn)交通中斷或者交通事故。另外一方面,還需適當(dāng)掌握和控制防水板的松緊度,如果防水板過緊,就會(huì)致使其與壁面無法貼合,占用二次襯砌的空間;如果防水板過松,就會(huì)導(dǎo)致防水板出現(xiàn)不利的褶皺,造成二次襯砌的厚度不足。同時(shí)施工人員需要在二次襯砌施工中預(yù)留一定的止水條,在澆筑混凝土?xí)r要避免止水條發(fā)生位移,最大限度地保障隧道防水層堅(jiān)固可靠,性能良好。
綜上所述,高速公路螺旋隧道施工是一項(xiàng)具有復(fù)雜性、難度較大的工程建設(shè)項(xiàng)目,因此相關(guān)施工單位需要結(jié)合實(shí)地情況,從隧道洞口開挖、初期支護(hù)、仰拱和隧道底部填充以及通風(fēng)防塵等方面入手,開展合理的施工技術(shù)。并且施工人員需要嚴(yán)格遵循施工流程,把握施工問題關(guān)鍵點(diǎn),以提高高速公路螺旋隧道的施工質(zhì)量和水平。