繆騏羽
(舟山市公路與運(yùn)輸管理中心,浙江 舟山 316000)
公路隧道工程是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工程,在工程施工建設(shè)階段隧道的施工難度較大,對技術(shù)水平的要求較高,因此需要全面掌握技術(shù)要點(diǎn),提高隧道施工水平,為運(yùn)輸、物流等行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供良好的運(yùn)輸環(huán)節(jié)與條件。另外在施工建設(shè)階段需要加強(qiáng)對工程的質(zhì)量管控,進(jìn)一步保證工程質(zhì)量,減少其他因素對工程造成的影響,提高工程的穩(wěn)定性與安全性。
隧道1 座,為寺山隧道(K9+880~K10+880,總長1000m)。此隧道為單洞雙向隧道,采用二級公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)行車速度為60km/h。隧道洞口段穿越殘積、強(qiáng)~中風(fēng)化凝灰?guī)r,圍巖穩(wěn)定性差;洞身段穿越微風(fēng)化巖體,圍巖完整性、穩(wěn)定性較好,地下水以孔隙水與基巖裂隙水為主,水量較貧乏。本項(xiàng)目隧道工程比重大,主要工程量為長度1000m 的隧道,其余均為少量附屬工程,因此本次施工組織設(shè)計(jì)主要針對隧道施工進(jìn)行詳細(xì)優(yōu)化布置;隧道超寬,凈寬15m;進(jìn)出口圍巖差,Ⅳ、Ⅴ級圍巖長度分別為140m、120m;進(jìn)洞口偏壓嚴(yán)重,采用半明半暗進(jìn)洞方案,設(shè)偏壓擋墻。
洞口施工是公路隧道施工的主要組成部分,為了提高洞口施工質(zhì)量,需要把握洞口施工要點(diǎn)[1]。洞口施工需要盡量避開雨季,如果需要在雨季施工,工作人員需要根據(jù)實(shí)際情況制定施工方案并做好防護(hù)措施,全面監(jiān)測山坡的穩(wěn)定情況。對洞口土石方來說,需要結(jié)合地層穩(wěn)定性、施工季節(jié)并明確施工的時機(jī)和方法。因?yàn)槭┕きh(huán)境較為復(fù)雜,對洞口邊坡、仰坡土石方的開挖需要減少對巖、土體的影響,禁止使用大爆破方法;對于邊坡及仰坡上可能坍塌的表土、灌木及邊坡與仰坡上的浮石、危石需要及時清除,進(jìn)洞前需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案做好加固處理工作;對松軟地層進(jìn)行開挖邊、仰坡的過程中,開挖的過程需要做好支護(hù),隨時監(jiān)測了解山坡穩(wěn)定情況。如果洞口存在地層滑坡、崩塌等情況,要做好預(yù)防穩(wěn)定措施,為施工的安全提供保障。偏壓洞口需要做好支擋、反壓回填等工作;需要根據(jù)偏壓地形情況合理選擇開挖方法,避免受到其他因素影響導(dǎo)致偏壓嚴(yán)重。將明挖法應(yīng)用于邊坡與仰坡的施工過程中,結(jié)合從上至下的順序進(jìn)行針對性開挖。第一階段需要挖至設(shè)計(jì)臨時成洞面,同時結(jié)合圍巖情況及暗洞開挖方法預(yù)留進(jìn)洞臺階。第二階段需要對其余部分進(jìn)行開挖,產(chǎn)生永久性邊仰坡。如果存在弱風(fēng)化巖石,需要通過微震控制爆破處理。在雨季前建立邊仰坡排水系統(tǒng)。確保隧道與洞外排水系統(tǒng)的穩(wěn)定連接,不可對隧道與明洞基礎(chǔ)造成侵襲導(dǎo)致其軟化。開挖的土石方需要在進(jìn)洞前完成,廢棄土石方需要放置在指定地點(diǎn),不可堆積在邊坡、仰坡上方。如果洞口周圍有建筑物,需要使用弱爆破的方法。石方開挖的過程中,首先需要明確爆破方案,同時對炮位、炮孔深度及用藥量進(jìn)行合理計(jì)算。
公路隧道洞身開挖的施工量較大,施工斷面較大,施工過程易對洞身造成影響,為了滿足工程要求,在施工階段需要加強(qiáng)對施工質(zhì)量的控制[2]。洞身開挖需要結(jié)合隧道長度、結(jié)構(gòu)形式、斷面大小等條件,合理選擇開挖方案,為了最大程度利用圍巖的自承能力,需要使用有助于減少超挖、圍巖擾動的方法對洞身開挖。結(jié)合隧道圍巖情況、隧道形式及洞口的施工條件,該項(xiàng)目V 級圍巖區(qū)使用雙側(cè)壁導(dǎo)坑超短臺階法、拱部留核心土弧形開挖法進(jìn)行施工;Ⅳ級圍巖區(qū)使用拱部留核心土弧形開挖法進(jìn)行施工;Ⅲ級圍巖區(qū)使用臺階法開挖確保其貫通。V 級圍巖開挖需要使用挖掘機(jī)與人工配合的無爆破施工方法,避免對地層造成擾動。開挖需要做好監(jiān)控工作,了解圍巖與支護(hù)變形情況,及時調(diào)整支護(hù)參數(shù)。完成側(cè)壁導(dǎo)坑的開挖作業(yè)后,需要及時支護(hù)在早期形成封閉環(huán)。側(cè)壁導(dǎo)坑形狀與橢圓形斷面接近,導(dǎo)坑跨度為隧道跨度的1/3。對左側(cè)與右側(cè)導(dǎo)坑進(jìn)行施工時,需要嚴(yán)格控制前后拉開距離,確保其大于15cm,導(dǎo)坑和中間土地共同施工,導(dǎo)坑需要超前30-50m。Ⅳ級圍巖開挖需要將開挖面分為四個部分逐級掘進(jìn)施工,核心土面積需大于地面面積的一半。為了便于機(jī)械作業(yè),需要對上部開挖高度與中部開挖高度進(jìn)行合理控制,均為4.5m,下部臺階為3.5m。各臺階完成開挖后,需要噴射4cm 厚混凝土,封閉圍巖,采用鋼架與鎖腳錨桿,分層再次噴射至設(shè)計(jì)厚度,必要情況需要在各臺階臨時設(shè)置仰拱,強(qiáng)化支護(hù)。Ⅲ級圍巖開挖過程中臺階不需要分多層,上下臺階的距離需要符合設(shè)備正常作業(yè)要求。如果頂部圍巖存在破碎情況,需要適當(dāng)延遲臺階的長度。施工需要遵循先護(hù)后挖的原則,開挖過程中使用微震光面爆破技術(shù)。
支護(hù)是公路隧道施工的關(guān)鍵技術(shù),需要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)流程及標(biāo)準(zhǔn)件施工,初期支護(hù)的主要內(nèi)容為噴射混凝土與錨桿施工[3]。噴射混凝土大多需要應(yīng)用濕噴工藝,液體速凝劑采用環(huán)保無堿速凝劑,對濕噴混凝土的坍落度進(jìn)行合理控制,為80-120m。隧道開挖后便需要及時對巖面噴射混凝土,避免巖體松弛。噴射需要分段、分片按照順序進(jìn)行,遵循從上至下的順序,各作業(yè)區(qū)段的縱向長度需要控制在6m 內(nèi)。混凝土噴射需要緊跟開挖面,對下次爆破與混凝土噴射結(jié)束的間隔進(jìn)行合理控制,不可小于4h。一次混凝土噴射的厚度與位置需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求明確,初噴厚度需要大于4-6cm,復(fù)噴一次噴射厚度拱頂需要低于10cm,邊墻不可超過15cm。第二次噴射混凝土需要在錨桿、鋼架等安裝完成后,為了保證錨桿的穩(wěn)定性還要建立受力層,避免巖體及洞身變形。
錨桿施工過程中,鉆孔的深度不可低于錨桿桿體的長度,但是深度超長值不可高于100mm。采用直線鉆孔的方法使錨桿鉆孔的方向與開挖面處于垂直的狀態(tài)下,如果巖層面或者主要結(jié)構(gòu)面較為明顯,需要盡量形成較大交角,但是與開挖面的垂直偏差不可高于20°。水泥砂漿錨桿孔深的允許偏差為±50mm。完成錨桿的安裝后需要進(jìn)行拉力試驗(yàn),確保其強(qiáng)度滿足工程要求。
二次襯砌施工階段為了提高施工質(zhì)量,需要使用全液壓自動行走的整體襯砌臺車,臺車外設(shè)置高頻振搗設(shè)備,同時采用插入式振搗器將混合料振搗密實(shí)。另外,為了防止柔水性防水層受施工影響出現(xiàn)防水效果不佳的問題,需要采用低堿性膨脹水泥砼將襯砌制作為具備良好防水功能的結(jié)構(gòu)[4]。
首先,需要以項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人為主,加大管理系統(tǒng)的建設(shè)力度,組織施工人員、質(zhì)檢人員及其他工作人員在各分享工程開工前分析施工方案、工藝及技術(shù)措施等,并提出建議,為工程質(zhì)量提供技術(shù)保障。對于施工階段存在的薄弱環(huán)節(jié),需要安排工作人員進(jìn)行QC 公關(guān),在施工開展前,工程科分層次展開書面技術(shù)咨詢工作,為后續(xù)施工作業(yè)的順利進(jìn)行提供保障和規(guī)范。其次,需要通過質(zhì)檢科組織施工和試驗(yàn),并要求現(xiàn)場質(zhì)檢人員對確保各項(xiàng)施工工藝的有效實(shí)施提出解決措施,工程實(shí)施前向施工部門做好落實(shí)工作。在實(shí)際施工階段需要加強(qiáng)監(jiān)督,及時發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行改進(jìn),保證施工階段的工程質(zhì)量。另外需要建立專門的培訓(xùn)機(jī)制和獎懲機(jī)制,強(qiáng)化其專業(yè)素質(zhì)及職業(yè)道德素養(yǎng)。
對公路隧道施工來說,為了能夠有效保證工程質(zhì)量需要加強(qiáng)對原材料質(zhì)量的控制。隧道工程使用原材料類型較多,主要包括鋼筋、混凝土及防水板等,因此在進(jìn)行原材料選擇的過程中,需要確保其強(qiáng)度質(zhì)量符合施工要求。例如在噴射支護(hù)施工過程中,需要確保混凝土具有良好的強(qiáng)度。使用前需要對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)合格后方可應(yīng)用于施工。另外對鋼筋來說,需要保證其性能良好,表層沒有裂紋、鐵銹等問題,如果存在異常情況需要及時更換[5]。公路隧道的施工量較大、施工周期較長,使用原材料類型豐富,因此需要對其分類管理、合理存儲,對進(jìn)場、出場進(jìn)行詳細(xì)記錄,為工程的順利進(jìn)行提供保障。
施工階段需要建立完善的質(zhì)量檢查機(jī)制,施工班組需要定期進(jìn)行自檢,同時施工部門、質(zhì)檢部門等其他部門需要加大巡回檢查力度,進(jìn)行相應(yīng)工序的過程中進(jìn)行全面檢查,同時為下一道工序做好準(zhǔn)備,夯實(shí)基礎(chǔ)[6]。其次各班組需要互相監(jiān)督,及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。最后施工人員、質(zhì)檢人員需要對整個施工流程進(jìn)行巡回檢查,對于一些影響工程質(zhì)量較為明顯的問題制定科學(xué)合理的改進(jìn)措施,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對工程質(zhì)量的有效控制,確保工程整體質(zhì)量。
綜上所述,隧道施工是公路工程的重要組成部分,目前隧道工程建設(shè)階段仍存在一些問題,因此需要進(jìn)一步提高施工水平,把握施工技術(shù)要點(diǎn),采取有效的質(zhì)量控制措施,最大程度提高施工效率,保證工程質(zhì)量。