孟祥虎 (安徽省科興交通建設(shè)工程監(jiān)理有限公司,安徽 合肥 230000)
安徽某市MHTJ-4標段施工工程,現(xiàn)有國道下穿通過該項目部分區(qū)段,從而更有利于形成一個大60° 的交角。洞口的土地性質(zhì)屬于新式的黃土地形,較為陡峭,具有65°自然坡度。而車流量在國道中也非常大,由于該區(qū)段的特點為挖方段,加上邊坡沒有設(shè)置相應(yīng)的防護措施,在進行施工時,施工安全隱患非常大,如果采用的技術(shù)不對癥,就容易導致方案出現(xiàn)圍巖失衡,甚至會嚴重影響到國道的穩(wěn)定性。
這種新的黃土屬于一種比較典型的欠壓非飽型的土質(zhì),具有十分明顯的濕陷性質(zhì),黃土的孔非常大而且具有較多的垂直節(jié)理,當周圍環(huán)境的濕度非常自然的時候,與之相對應(yīng)的壓縮性能就比較差,具有較高的整體強度。但若水體受到一定影響時會大幅降低土體強度,加之覆土具有自重所影響,變形失穩(wěn)會逐步顯現(xiàn)出來,嚴重時甚至還會引發(fā)隧道塌方導致發(fā)生安全事故。在對隧道進行施工的時候,由于隧道本身具有垂直節(jié)理的性質(zhì),在時空效應(yīng)方面會表現(xiàn)的十分明顯,而且形成承載拱的所耗費的時間又相對較短。因此,要盡量以短時間完成初支結(jié)構(gòu)的設(shè)置,達到成環(huán)封閉的效果。由于對隧道臺階進行開挖的方法加之機械設(shè)備,就有力的保證了工程的施工質(zhì)量。
上部分、中部分、下部分作為微臺階法的具體臺階施工階段,需要在3~5m范圍內(nèi)控制好各自的預(yù)留長度,需要處理上臺階所預(yù)留的核心土,而下臺階在進行開挖施工時需兼顧展開仰拱,要把掌子面與仰拱初支之間的距離科學的控制,保持在至少需要達到15m的有效范圍。當對上中2個大臺階進行施工完成以后,對出洞的渣子坡道充分的利用,建立起一條運輸通道提供設(shè)備和材料,并做好鋼架。同時對下臺階施工與仰拱進行相應(yīng)的施工,將拱架結(jié)構(gòu)設(shè)置在工作面上,從而達到將鋼架進行封閉成環(huán)的目的。在對下臺階進行施工與仰拱施工的時候,為了使施工人員的作業(yè)不受到影響,需要對仰拱棧橋進行科學的設(shè)置。將濕噴機械手引入,混凝土澆筑到仰拱初支部分,對下臺階進行噴射,當檢測的混凝土達到終凝狀態(tài)以后,在仰拱和下臺階則需要進行回彈洞渣處理,完成后才能開展噴射施工。
將截水設(shè)施、排水設(shè)施進行科學的優(yōu)化,進行回填處理。由于右側(cè)設(shè)置了一道沖溝恰恰在隧道的進口處,因此,在施工過程中,應(yīng)充分的調(diào)查周圍的地形環(huán)境,保持與沖溝的距離。在洞口和仰坡施工的過程中,需要遵循的原則就是要先從上面進行施工再往下繼續(xù)推進,形成1:1的坡比,防護工作要隨著開挖一層一層做好防護,最大程度的預(yù)防邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)的情況。單層挖開的深度以1.5m為宜,以30cm作為邊坡處的預(yù)留長度,這樣能夠便于人工進行清理。以錨桿鋼筋網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)置臨時防護結(jié)構(gòu),并采取混凝土澆筑施工。
在洞口區(qū)域需要使用雙層鋼結(jié)構(gòu)為I20a鋼筋進行設(shè)置,具體來說,導向作用由上層鋼架來完成,并將超前長導管進行設(shè)置,鉆孔處理需要設(shè)置在120°鋼架拱部區(qū)域,間距40cm為宜。由下層鋼架通過初支的作用完成,并設(shè)置小導管,此時腹板已達到了150°的施工區(qū)域范圍的覆蓋,這個時候就應(yīng)該將彼此之間的距離進行縮短,具體需要縮短至20cm最為適合。在此過程中需要注意控制好上下層之間的鋼架距離,并且要保持達到100mm的距離,采用φ22的鋼筋進行連接處理,采用混凝土噴射對中空部分進行施工。鋼架的加工需要在指定的工廠內(nèi)完成,拼裝要在運輸?shù)绞┕^(qū)域后進行,在安裝拱架時垂直度應(yīng)達到一定的標準,將安裝精度盡可能的提升。
由于洞口段施工的時候相對較淺,因此,需要將地面的標高盡量的準確測量出來,可以使用較為成熟的軟件CAD來實現(xiàn)相應(yīng)圖形設(shè)計繪制工作,并設(shè)置小導管,小導管的外插角最好設(shè)置成角度為30°和14°。在施工的過程中要使用到氣腿式鑿巖機,需要達到50mm的孔徑,略大于實際深度設(shè)計值10~20cm。
導管安裝作業(yè)可以采取頂入法進行,首先對頂入實現(xiàn)鉆進,深度至少要達到5.4m,而對超前密排小導管應(yīng)達到至少3.6m,隨后要充分的利用到高壓風將泥土中殘留的雜物徹底清理干凈。焊接好固定導管與鋼架,導管前段需要采用的結(jié)構(gòu)為錐形結(jié)構(gòu),最后箍筋焊接處理要在尾部進行。對于配比水泥漿要給予足夠的重視,以水灰比相等為最佳配比,嚴格遵循兩側(cè)拱頂隔孔對稱原則進行相應(yīng)的施工,稍微稀一些前期漿液,表現(xiàn)出由小增大的注漿壓力趨勢。進行施工時要采取雙控法,當壓力達到后需要保持10m in這種狀態(tài)。如圖1所示。
以實際洞口的地形為基礎(chǔ),將襯砌類型等方面的因素充分考慮,超前支護的規(guī)格通過商討后作出決定,設(shè)置雙層長管棚結(jié)構(gòu)的長度達到86.75m。控制開挖預(yù)留量達到40cm的深度。在國道和洞內(nèi)設(shè)置好相應(yīng)的監(jiān)控點,從而能夠更好的實現(xiàn)監(jiān)測工程的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。如圖2所示,分析信息得出管棚具有159mm的外徑,7mm的壁厚,86.75m的長度,PG115型管棚鉆機需要應(yīng)用在施工中。頂管作業(yè)時,首先應(yīng)在鉆機設(shè)備上平穩(wěn)放置鋼管,然后對齊引導孔相,勻速狀態(tài)進行作業(yè),在1.8~2.0MPa區(qū)間保持穩(wěn)定的沖擊力。
在臨時仰拱施工時,為了提升施工效率,可以結(jié)合機械與人工的方法展開。對三大臺階預(yù)留出3~5m,在進行開挖上臺階時,在1榀間距以內(nèi)控制好單個循環(huán)開挖量,進行臨時中臺階仰拱施工時,初支施工需同時展開,此外還需同時進行下臺階與仰拱成環(huán)。將左右對稱作為開挖應(yīng)遵循的原則,防止出現(xiàn)沉降變形,加固處理應(yīng)采用套縮腳錨管對拱腳,將臨時支墊點入在鋼架底部,墊塊宜選取輕硬質(zhì)楔形材料。
在對整個隧道進行施工的過程中,特別重要的一部分就是隧道洞口,這個環(huán)節(jié)施工情況的順利與否直接影響到隧道施工的整體質(zhì)量。文章展開探討了隧道進洞施工技術(shù),在實際工程中應(yīng)用這項技術(shù)十分的可行,不僅保證了工程質(zhì)量,而且還將工程效率進行有效提升,為今后類似工程提供一定的借鑒。