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隧道施工的控制主要從準(zhǔn)備工作、隧道洞口工程、洞身開(kāi)挖。錨噴支護(hù)、混凝土襯砌、防排水、洞內(nèi)路面鋪筑及安全等幾方面進(jìn)行,結(jié)合本人監(jiān)理施工實(shí)踐,現(xiàn)介紹如下各工序的施工監(jiān)理要點(diǎn)。
施工準(zhǔn)備階段控制
與承包商共同學(xué)習(xí)熟悉圖紙、設(shè)計(jì)文件、技術(shù)規(guī)范要求等,通過(guò)調(diào)查掌握和了解隧道地形、地貌、水文、地質(zhì)等資料情況。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,編制切實(shí)可行的施工組織和技術(shù)方案,主要包括:洞身土石方開(kāi)挖、爆破技術(shù)、錨噴支護(hù)、混凝土襯砌。防排水工程及路面工程的施工方法、計(jì)劃、方案措施等。監(jiān)理工程師應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真審核,并批準(zhǔn)。
做好施工前的測(cè)量控制
與承包商共同對(duì)圖紙?zhí)峁┑乃淼揽刂泣c(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、中線、高程與進(jìn)口路線、中線、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè),并引測(cè)和補(bǔ)加施工用的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)和控制點(diǎn)樁。監(jiān)理應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真的復(fù)核。隧道施工中的測(cè)量監(jiān)控十分重要,尤其是雙向掘進(jìn),應(yīng)控制好貫通精度,必須把好測(cè)量監(jiān)控工作環(huán)節(jié),主要是開(kāi)挖和二次襯砌的測(cè)量控制。
組織搞好圖紙會(huì)審與交底工作,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)代表介紹隧道設(shè)計(jì)意圖、施工工藝要求和技術(shù)措施、重要工程施工注意的問(wèn)題等。解答承包商、監(jiān)理提出的問(wèn)題疑點(diǎn),解決有關(guān)技術(shù)難題,補(bǔ)充改正圖紙中的遺漏、差錯(cuò)和設(shè)計(jì)不足等問(wèn)題。
對(duì)承包商進(jìn)場(chǎng)人員嚴(yán)格審查,檢查承包商是否按投標(biāo)承諾配備施工技術(shù)人員和質(zhì)量保證體系建立情況,進(jìn)場(chǎng)人員素質(zhì)、技術(shù)水平,特別是主要管理人員、關(guān)鍵特殊工序操作人員滿足施工要求情況。
對(duì)于原材料、機(jī)電設(shè)備控制要從采購(gòu)、加工進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)控制,特別要把好原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)關(guān)。凡進(jìn)場(chǎng)材料都必須有出廠合格和檢驗(yàn)報(bào)告,監(jiān)理進(jìn)行復(fù)檢、試驗(yàn)合格后方可進(jìn)場(chǎng);對(duì)于施工所用的機(jī)械、儀器要按施工計(jì)劃要求數(shù)量、型號(hào)進(jìn)場(chǎng),檢查機(jī)械性能、規(guī)格、狀態(tài)。以保證施工要求。
隧道洞口工程控制
隧道洞口工程要合理安排施工。洞口工程的監(jiān)理要點(diǎn)是:結(jié)合洞口地形、地貌、工程地質(zhì)和水文條件,重點(diǎn)考慮邊坡、仰坡的穩(wěn)定性,本著“早進(jìn)晚出”“少開(kāi)挖”的原則,采取相應(yīng)的施工方法安全進(jìn)洞,同時(shí)洞頂截水溝、排水溝在雨季前必須施工完畢,避免雨季邊坡、仰坡滑坍。洞口開(kāi)挖宜采用分部開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、必要時(shí)采用超前錨桿加固、超前管棚注漿加固等措施以穩(wěn)定圍巖;對(duì)于地下水滲水嚴(yán)重的區(qū)段,應(yīng)視實(shí)際情況探明地下水情況,并采取措施將其引流排出并穩(wěn)定地層。洞口開(kāi)挖宜采用小型和光面爆破方式,避免對(duì)原地層結(jié)構(gòu)擾動(dòng)。造成洞口的不穩(wěn)定和進(jìn)洞施工困難。洞口開(kāi)挖完成后,要做好洞口坡面防護(hù)處理,為隧道洞身施工創(chuàng)造良好條件。對(duì)洞口混凝土和砌體工程,要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙、規(guī)范要求精心進(jìn)行施工,做到表面美觀,順適平整,與周?chē)匀痪坝^協(xié)調(diào)一致。
洞身開(kāi)挖控制
洞身開(kāi)挖采用新奧法施工時(shí),根據(jù)圍巖情況,分別采用“管棚注漿”超前支護(hù)、雙側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖法,人工開(kāi)挖或弱爆破開(kāi)挖,環(huán)狀留核心開(kāi)挖法,臺(tái)階開(kāi)挖;應(yīng)采用多臂鉆打眼、關(guān)面爆破、裝載機(jī)裝渣、汽車(chē)無(wú)軌運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化作業(yè)。在施工中采取動(dòng)控制管理辦法,施工監(jiān)理要對(duì)圍巖類(lèi)別、巖層構(gòu)造。巖性、地下水情況隨時(shí)進(jìn)行觀察、記錄并及時(shí)匯報(bào);監(jiān)理工程師根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定圍巖類(lèi)別,要求承包商調(diào)整開(kāi)挖尺寸和開(kāi)挖方法,對(duì)圍巖類(lèi)比較低、穩(wěn)定性差的地段,應(yīng)按照“管超前,嚴(yán)注漿,短進(jìn)尺,弱爆破,強(qiáng)支護(hù),勤測(cè)量,快封閉”的原則進(jìn)行施工控制。
隧道施工中應(yīng)認(rèn)真做好監(jiān)控量測(cè)。為了充分掌握施工中圍巖穩(wěn)定程度,支護(hù)受力、變形的力學(xué)動(dòng)態(tài)或信息,并及時(shí)反饋,科學(xué)判斷設(shè)計(jì)、施工的安全性、經(jīng)濟(jì)性,做到及時(shí)修改支護(hù)系數(shù)設(shè)計(jì)、科學(xué)指導(dǎo)施工作業(yè),在隧道的施工作業(yè)中必須要求承包商有組織有計(jì)劃地進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。承包商應(yīng)成立隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)專門(mén)小組,并根據(jù)隧道的圍巖條件、布局條件。支護(hù)類(lèi)型和參數(shù)、施工方法以及所確定的量測(cè)工作。監(jiān)控 方案內(nèi)容應(yīng)包括:觀測(cè)項(xiàng)目和目的、選測(cè)項(xiàng)目:地表下沉、圍巖體內(nèi)位移(洞內(nèi)設(shè)點(diǎn))、圍巖體內(nèi)位移(地表設(shè)點(diǎn))、圍巖壓力及兩層支護(hù)間壓力、鋼支內(nèi)力及外力、支護(hù)襯砌內(nèi)應(yīng)力、表面應(yīng)力及裂縫量測(cè)、圍巖彈性波測(cè)試。監(jiān)控量測(cè)小組應(yīng)及時(shí)將觀察量測(cè)的資料反饋給設(shè)計(jì)、監(jiān)理部門(mén),通過(guò)觀察、量測(cè)掌握隧道走位山體因隧道施工而引起的變化、支撐效果及施工對(duì)周?chē)鷺?gòu)造物得影響,確認(rèn)隧道構(gòu)造的穩(wěn)定性,以確保工程的安全性,并對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)、施工方法進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,以達(dá)到即安全又經(jīng)濟(jì)的目的。
洞身開(kāi)挖應(yīng)選用擾動(dòng)圍巖最小的鑿巖機(jī)械和爆破技術(shù),合理布置鉆孔排列分段布點(diǎn)、孔距,合理確定鉆孔深度、斜度、裝藥量和爆破方式。洞身周邊應(yīng)按預(yù)裂、光面爆破技術(shù)施工,應(yīng)力求控制洞身開(kāi)挖斷面尺寸準(zhǔn)確,不欠挖、少超挖,保證開(kāi)挖壁面光滑,盡量不破壞圍巖原有強(qiáng)度,以防止圍巖松弛。應(yīng)盡可能避免圍巖單軸式或二軸應(yīng)力狀態(tài)。爭(zhēng)取使用較先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,使相互作業(yè)干擾減小。開(kāi)挖過(guò)程中要加強(qiáng)圍巖量測(cè)工作,據(jù)以對(duì)原設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)進(jìn)行分析,通過(guò)設(shè)計(jì)方明確是否有必要調(diào)整,用以指導(dǎo)施工,體現(xiàn)新奧法的科學(xué)性。
錨噴支護(hù)控制
錨噴支護(hù)要按照動(dòng)態(tài)控制確定的圍巖條件、斷面尺寸等情況、分別采用不同的支護(hù)形式,針對(duì)不同功能的錨桿控制好錨桿的深度、數(shù)量、間距,對(duì)中空注漿錨桿應(yīng)旁站注漿情況并做好記錄。對(duì)于錨噴支護(hù),要求錨桿牢固,,掛網(wǎng)布置合理,鋼支護(hù)支撐間距適當(dāng),錨噴混凝土配合比、施工方法符合要求。監(jiān)理工程師應(yīng)經(jīng)常對(duì)這些工程項(xiàng)目進(jìn)行檢查觀察,噴射混凝土的厚度、密實(shí)性和平整性重點(diǎn)監(jiān)控,有問(wèn)題隨時(shí)指出糾正。錨噴支護(hù)要配合開(kāi)挖及時(shí)進(jìn)行,以確保施工安全。
對(duì)于開(kāi)挖中出現(xiàn)的不良地質(zhì)地段,要及時(shí)與設(shè)計(jì)方聯(lián)系,采取有效的技術(shù)措施,必要時(shí)采取打設(shè)超前錨桿、管棚支護(hù)等措施或超前圍巖預(yù)注漿,以防止崩坍事故,確保施工與工程的安全。
襯砌混凝土控制
隧道混凝土是保證隧道適用性以及襯砌結(jié)構(gòu)、路面、設(shè)備耐久性和良好運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵,為此,把好襯砌質(zhì)量關(guān)極為重要。一般隧道工程采用新奧法錨噴支護(hù)復(fù)合襯砌。洞身襯砌混凝土施工的模板應(yīng)采用移動(dòng)式整體鋼模板臺(tái)車(chē),并配備強(qiáng)制式混凝土拌合設(shè)備、混凝土運(yùn)輸車(chē)與混凝土泵澆筑混凝土,要求模板臺(tái)車(chē)移動(dòng)就位方便,表面光滑,接縫嚴(yán)密,有足夠的剛度和穩(wěn)定性。進(jìn)行澆筑完畢后;待強(qiáng)度達(dá)到后再澆筑襯砌混凝土等需要的工序。
防排水施工控制
關(guān)鍵詞:鐵路施工;監(jiān)理;安全管理
Abstract: the railway tunnel construction difficulty, control difficulties, in order to strengthen the quality of the construction, supervision work is very important. This is mainly introduced the improve safety notion; Strengthening the field management, strict quality two aspects, the tunnel construction safety supervision to provide the reference.
Keywords: railway construction; Supervision; Safety management
中圖分類(lèi)號(hào):TU714文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
在“九五”期間,我國(guó)的鐵路建設(shè)快速發(fā)展。鐵路建設(shè)的特點(diǎn)主要是:工程線長(zhǎng)、點(diǎn)多;工期長(zhǎng)、投資大。尤其鐵路隧道施工,地質(zhì)情況復(fù)雜、自然條件惡劣、施工難度大,工程質(zhì)量、安全、投資和進(jìn)度的控制更加困難。近年來(lái),在鐵路建設(shè)管理體制中的建設(shè)監(jiān)理制度已經(jīng)發(fā)生重大改革,并且已經(jīng)在鐵路隧道建設(shè)項(xiàng)目中得到了普遍推廣。眾所周知,監(jiān)理在鐵路隧道施工階段起到關(guān)鍵作用。在鐵路隧道施工階段,影響因素多、工作量大, 為確保工程質(zhì)量,施工單位要在監(jiān)理過(guò)程中提高認(rèn)識(shí),轉(zhuǎn)變觀念,強(qiáng)化隊(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理,履行職責(zé),做好監(jiān)理工作。
一、提高安全認(rèn)識(shí),轉(zhuǎn)變觀念
鐵路施工過(guò)程中,隧道施工是一項(xiàng)控制性工程,是鐵路施工過(guò)程中的重難工程。在隧道施工過(guò)程中,監(jiān)理工作更加艱巨。為了確保工程順利進(jìn)行,就要求監(jiān)理樹(shù)立全新建設(shè)理念。
1.1由單純的質(zhì)量控制轉(zhuǎn)變?yōu)槿婵刂?/p>
前幾年,監(jiān)理工作只是注重控制質(zhì)量。針對(duì)隧道施工特點(diǎn)以及我國(guó)目前建設(shè)單位對(duì)監(jiān)理單位提出的要求,不僅要嚴(yán)格控制質(zhì)量,同時(shí)要控制好環(huán)保水保、文檔信息管理、進(jìn)度控制、安全控制、投資控制、合同管理、協(xié)調(diào)管理都等。
1.2由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)
在監(jiān)理過(guò)程中,要徹底改變先前的施工的狀況超前于監(jiān)理行為的現(xiàn)象,這種改變需要靠施工單位、建設(shè)單位和監(jiān)理單位共同努力。比如:監(jiān)理工作的初期,要及時(shí)督促并且檢查施工準(zhǔn)備情況,同時(shí)要著手編寫(xiě)監(jiān)理細(xì)則及監(jiān)理規(guī)劃,積極主動(dòng)開(kāi)展監(jiān)理工作,為鐵路工程的全面施工贏取更多時(shí)間。在監(jiān)理過(guò)程中,必須做到主動(dòng)監(jiān)理、預(yù)防為主。針對(duì)鐵路隧道施工特點(diǎn),采用全天跟班監(jiān)理,能夠隨時(shí)掌握最新施工進(jìn)展情況,積極配合施工單位和設(shè)計(jì)單位做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)工作。
1.3兌現(xiàn)投標(biāo)承諾,配備充足的設(shè)備和監(jiān)理人員
根據(jù)先前的隧道監(jiān)理工作得出的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),監(jiān)理單位要嚴(yán)格按照投標(biāo)承諾來(lái)做,配備充足的設(shè)備和監(jiān)理人員,并且監(jiān)理人員必須具有豐富的工程管理經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、健康的身體以及好的職業(yè)道德,為鐵路隧道施工監(jiān)理工作提供保障。當(dāng)然監(jiān)理工作的好壞和總監(jiān)的水平及能力也有重要關(guān)系,所以,必須嚴(yán)格按投標(biāo)書(shū)來(lái)配備總監(jiān)。
1.4設(shè)立駐地監(jiān)理機(jī)構(gòu)
由于鐵路隧道施工有著其獨(dú)特的特點(diǎn),要根據(jù)具體情況,改變施工方法,所以,在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立駐地監(jiān)理機(jī)構(gòu),以方便監(jiān)理及時(shí)掌握工程的進(jìn)度和工程的質(zhì)量等情況,這會(huì)使施工能夠處于受控狀態(tài)。
1.5建立并完善工作制度,明確職責(zé)
經(jīng)常組織工作人員學(xué)習(xí)和培訓(xùn),提高他們的素質(zhì),并明確其責(zé)任。鐵路隧道施工監(jiān)理工作,對(duì)我們每一個(gè)人來(lái)說(shuō),都是一個(gè)學(xué)習(xí)知識(shí)、提高自身素質(zhì)的過(guò)程。因此,監(jiān)理單位需要定期組織監(jiān)理人員學(xué)習(xí)、培訓(xùn),尤其在一下四個(gè)方面:技術(shù)方面,主要學(xué)習(xí)有關(guān)隧道施工的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)思想、工程控制的重點(diǎn)、施工方法等,使每個(gè)監(jiān)理人員都能夠掌握隧道施工的基本原理及控制要點(diǎn);工作程序方面,監(jiān)理要認(rèn)真學(xué)習(xí)并貫徹有關(guān)鐵路施工監(jiān)理規(guī)范及監(jiān)理管理辦法等,明確自己的責(zé)任;定期學(xué)習(xí)職業(yè)道德規(guī)范及黨風(fēng)廉政方面的知識(shí),規(guī)范每個(gè)監(jiān)理的行為;定期召開(kāi)例會(huì),傳達(dá)并貫徹落實(shí)國(guó)家及鐵道部所下達(dá)的文件和要求。
二、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)
為了使鐵路隧道施工的安全及工程進(jìn)度、質(zhì)量得到保障,必須把嚴(yán)字放在第一位。
⑴嚴(yán)把安全關(guān)
在鐵路隧道施工過(guò)程中,安全是工作順利進(jìn)行的保障。在監(jiān)理過(guò)程中,要按照要求配備安全監(jiān)理工程師,并讓其負(fù)責(zé)安全監(jiān)督和管理工作,核對(duì)安全措施是否合理;審查安全管理體系;監(jiān)督施工單位是否按照鐵道部下發(fā)的安全施工管理?xiàng)l例來(lái)執(zhí)行。尤其對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全和施工設(shè)備的使用,監(jiān)控爆破器材、圍巖失穩(wěn)、技術(shù)安全提升系統(tǒng)、隧道內(nèi)有害物質(zhì)濃度、高處作業(yè)等。
⑵嚴(yán)格審核圖紙
監(jiān)理機(jī)構(gòu)要嚴(yán)格要求監(jiān)理人員仔細(xì)審圖,并且要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)及優(yōu)化。如果存在疑問(wèn),應(yīng)該組織專家會(huì)審,在圖紙會(huì)審時(shí)提出所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。只有這樣,工程的質(zhì)量和進(jìn)度就可以得到有效預(yù)控。
⑶嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量
由于原材料的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量,所以,在監(jiān)理過(guò)程中要嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量。像鋼筋、水泥、沙子等主材料進(jìn)入工地時(shí),原始人員要提品的合格證書(shū)以及出廠檢測(cè)報(bào)告給駐地監(jiān)理工程師;對(duì)于第一次進(jìn)入工地的材料,還要有生產(chǎn)許可證。
⑷嚴(yán)格按照規(guī)范做試驗(yàn)
由于在工地建立試驗(yàn)室的快慢會(huì)直接影響到施工的進(jìn)度,所以監(jiān)理機(jī)構(gòu)在一開(kāi)始就應(yīng)該督促施工單位在工地建立一個(gè)試驗(yàn)室。在試驗(yàn)人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前,要對(duì)其專業(yè)知識(shí)和上崗持證等情況進(jìn)行檢查,對(duì)于不合格的人員,堅(jiān)決不能讓其進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。在工作中,要檢測(cè)水、摻合劑、外加劑水泥、砂石等的堿含量。盡可能采用低堿水泥,防止混凝土發(fā)生堿骨裂現(xiàn)象。
⑸嚴(yán)格控制冬雨季節(jié)施工
監(jiān)理機(jī)構(gòu)要隨時(shí)關(guān)注氣象和水文等情況,審查施工單位編制的關(guān)于冬雨季節(jié)施工及應(yīng)急方案能否可行,并督促該方案認(rèn)真落實(shí)執(zhí)行。這將大大提高鐵路隧道施工的進(jìn)度、質(zhì)量、安全。
⑹嚴(yán)格控制施工質(zhì)量
鐵路隧道施工質(zhì)量目標(biāo)為:不裂、不漏、不滲、內(nèi)實(shí)外美。尤其是在進(jìn)度緊張的情況之下,一點(diǎn)小小的質(zhì)量事故也有可能?chē)?yán)重影響到工程的進(jìn)度及質(zhì)量,甚至還有可能給工程留下安全隱患。所以,必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,并且嚴(yán)格按照鐵路隧道施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)理。將控制質(zhì)量的重點(diǎn)階段放在施工過(guò)程,防患于未然。
總結(jié)
大量實(shí)踐證明,施工監(jiān)理要想做好鐵路的隧道施工,必須做到兩方面:充分領(lǐng)會(huì)到鐵道部所提出來(lái)的加強(qiáng)工程管理、提升工程質(zhì)量、強(qiáng)化監(jiān)理工作、系統(tǒng)優(yōu)化和強(qiáng)本簡(jiǎn)末,擁有跨越式理念;在監(jiān)理過(guò)程中,必須嚴(yán)格按照鐵路建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范執(zhí)行,才能夠?yàn)槲覈?guó)的鐵路發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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Abstract:For the construction of shield tunnel segment assembly risk, the corresponding supervision and control measures are proposed.
關(guān)鍵詞:風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);管片拼裝風(fēng)險(xiǎn)分析;監(jiān)理控制措施
Key words:risk evaluation criteria;risk analysis segment assembly;supervision controls
中圖分類(lèi)號(hào):TU712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)06-0170-01
1項(xiàng)目概述
上海南路隧道起自南路―中山南路交叉口,至博文路―云蓮路交叉口,線路總長(zhǎng)約2.67km。線路沿南路向南,穿越江南造船廠、龍華東路、沿濱州路穿越浦明路、雪野路至浦東南路、博文路。
2管片拼裝階段風(fēng)險(xiǎn)分析
2.1 風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)
本工程建設(shè)規(guī)模為雙向四車(chē)道,設(shè)計(jì)方案采用隧道外徑?準(zhǔn)11.00m,內(nèi)徑?準(zhǔn)10.00m、管片厚度0.50m、環(huán)寬1.50m、采用錯(cuò)縫拼裝的單層鋼筋混凝土裝配式襯砌,側(cè)向凈寬取0.50m(路緣帶寬度0.25m,余寬0.25m)。拼裝階段的風(fēng)險(xiǎn)主要包括管片設(shè)計(jì)與制作風(fēng)險(xiǎn)、管片運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)和管片拼裝風(fēng)險(xiǎn)三部分。
2.2 風(fēng)險(xiǎn)分析
2.2.1 管片設(shè)計(jì)與制作風(fēng)險(xiǎn)。在管片設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中,可能由于一些參數(shù)選取錯(cuò)誤、材料質(zhì)量問(wèn)題或者制作過(guò)程操作失誤等造成的一些風(fēng)險(xiǎn)事故有:①設(shè)計(jì)失誤。②生產(chǎn)強(qiáng)度不夠,管片質(zhì)量存在問(wèn)題。③生產(chǎn)進(jìn)度慢,施工受阻。④防水、抗?jié)B不滿足要求。⑤螺栓強(qiáng)度不夠或制作誤差大。⑥鋼模制作、吊裝傷人。
2.2.2 管片運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)。管片運(yùn)輸包括垂直吊運(yùn)、水平運(yùn)輸和管片堆放三大塊,可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)有:①管片垂直吊運(yùn)事故。由于違規(guī)操作、操作失誤或警惕性不高引起管片摔壞或傷人事故;②電瓶車(chē)運(yùn)輸損壞。由于電瓶車(chē)出軌或管片安放不穩(wěn)引起這一事故;③現(xiàn)場(chǎng)堆放損壞。由于管片堆放不穩(wěn)或碰撞導(dǎo)致管片損壞。
2.2.3 管片拼裝風(fēng)險(xiǎn)。①整圓器失效。由于操作不當(dāng)可能導(dǎo)致整圓器失效;②管片破損。由于吊裝碰撞或拼裝操作失誤引起管片破損;③管片就位不準(zhǔn)。由于管片拼裝時(shí)安放位置不準(zhǔn),或管片生產(chǎn)質(zhì)量不符合要求造成這一風(fēng)險(xiǎn)。④結(jié)構(gòu)損壞。由于吸盤(pán)吸力不夠或漏氣導(dǎo)致觀片墜落砸損結(jié)構(gòu),或者不按規(guī)范施工操作可能引起結(jié)構(gòu)損壞。
2.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
根據(jù)對(duì)以上管片中可能存在的各種風(fēng)險(xiǎn)事故進(jìn)行綜合匯總分析、計(jì)算,并采用風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則對(duì)其等級(jí)進(jìn)行評(píng)定,具體結(jié)論如下:管片設(shè)計(jì)與制作風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率不大,但是由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤不可估量,定為三級(jí);由于規(guī)模很大,致使管片拼裝事故有較大的概率和損失,定為三級(jí)。
3監(jiān)理控制措施
3.1 管片拼裝事前控制
3.1.1 對(duì)進(jìn)場(chǎng)的每塊管片的外觀質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真自檢,發(fā)現(xiàn)影響質(zhì)量的管片不得進(jìn)入隧道內(nèi)拼裝,嚴(yán)重?fù)p壞的管片作出標(biāo)記,作報(bào)廢處理。
3.1.2 管片運(yùn)輸、吊運(yùn)、堆放過(guò)程中,應(yīng)采取適當(dāng)措施,管片不允許異常沖撞,嚴(yán)防缺角、缺邊,發(fā)現(xiàn)有損壞應(yīng)及時(shí)加以修補(bǔ)。
3.1.3 管片上設(shè)置的止水橡膠彈性密封墊、緩沖墊、傳力襯墊及自粘橡膠等粘結(jié)質(zhì)量,要求可靠、完整、位置正確、無(wú)脫落和斷裂,傳力襯墊的邊角和螺孔處應(yīng)無(wú)礙管片拼裝。
3.1.4 督促施工單位對(duì)用于底塊的粘貼止水橡膠條需涂二層緩膨脹劑;遇雨天要求施工單位采取有效措施對(duì)已粘帖的止水橡膠部位加罩防雨水濺上或涂二層緩膨脹劑,防止止水橡膠預(yù)膨脹。
3.1.5 經(jīng)地面檢查后管片按序吊入井內(nèi),井下和拼裝人員也應(yīng)負(fù)責(zé)檢查,嚴(yán)防管片型號(hào)搞錯(cuò),避免質(zhì)量事故。
3.1.6 管片拼裝前對(duì)前一環(huán)襯砌端面平整度進(jìn)行認(rèn)真檢查,必要時(shí)用墊片加以調(diào)整。
3.1.7 管片拼裝前應(yīng)對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)、前一環(huán)襯砌端面方位進(jìn)行測(cè)量,若偏差較大時(shí),要求按實(shí)際工況用軟木襯墊,在即將安裝的襯砌環(huán)上組成階梯進(jìn)行糾偏或采用錯(cuò)縫拼裝工藝,用轉(zhuǎn)彎管片進(jìn)行隧道軸線糾偏。
3.1.8 管片拼裝前應(yīng)采取措施將盾構(gòu)底部泥水抽干,泥砂清除干凈,防止環(huán)面夾泥砂,造成隧道濕漬。
3.1.9 管片拼裝人員必須經(jīng)過(guò)資質(zhì)培訓(xùn),持證上崗。
3.2管片拼裝過(guò)程中監(jiān)理
3.2.1 隧道襯砌拼裝成環(huán)應(yīng)按施工組織設(shè)計(jì)要求自下而上逐塊安裝,對(duì)底塊的旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)有明確指令或圖表。
3.2.2 管片拼裝過(guò)程中,重點(diǎn)防止止水橡膠脫膠發(fā)生移位,應(yīng)采取有效措施加以防范,正確就位,必須執(zhí)行止水條不在位不拼裝要求。
3.2.3 督促管片拼裝操作人員嚴(yán)格控制相應(yīng)的千斤頂伸縮,其它千斤頂不能隨意變動(dòng),以確保盾構(gòu)姿態(tài)和切口泥水壓力穩(wěn)定。
3.2.4 管片拼裝過(guò)程中,若切口泥水壓力下降過(guò)大,要求施工單位應(yīng)找出原因,并采取有效措施加以防范,避免盾構(gòu)倒退和發(fā)生地面大的沉降。
3.2.5 管片安裝中,縱環(huán)向螺栓必須100%穿入,不允許遺漏,并要求執(zhí)行三次擰緊螺栓工藝。
3.2.6 縱環(huán)向螺栓頭應(yīng)二端均勻伸出螺母。螺母、墊圈和管片平面應(yīng)密貼,若大部分螺栓不能“密貼”,應(yīng)考慮調(diào)整彎螺栓半徑與實(shí)際工況相吻。
3.2.7 管片拼裝中,必須擰緊注漿孔上“悶頭”,以避免發(fā)生意外噴泥水事故。
3.2.8 縱環(huán)向螺栓與管片螺拴孔之間必須安裝止水橡膠圈,不能遺忘。
3.3 襯砌拼裝成環(huán)后的監(jiān)控
3.3.1 襯砌拼裝后,盾構(gòu)初推進(jìn)階段,重點(diǎn)督促施工人員觀察管片有無(wú)貫穿裂縫發(fā)生,如有應(yīng)立即停止掘進(jìn),采取措施調(diào)換損壞管片,并找出造成縱向貫穿裂縫的主要原因,從而采取必要措施加以防范。
3.3.2 襯砌脫出盾尾,受周?chē)馏w擠壓后要進(jìn)一步檢查環(huán)向螺栓是否松動(dòng),通常環(huán)向螺栓松動(dòng)處與所處角度有關(guān)。故在管片拼裝中應(yīng)加強(qiáng)該部位螺栓上的緊度。
關(guān)鍵詞:隧道工程 施工成本 造價(jià)管理 成本控制系統(tǒng)
一、當(dāng)前隧道施工企業(yè)成本控制面臨的主要困難
首先,隧道施工需要在有限的空間完成各項(xiàng)復(fù)雜的工序,施工難度大、安全措施要求高(特別是遇到滲水、溶洞、滑坡帶)。其次,同行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)激烈,同等資質(zhì)的施工企業(yè)眾多,通過(guò)壓低價(jià)格的方式進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),使一些小的施工企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中逐漸沒(méi)落。再次,發(fā)包方總是希望用最短的時(shí)間獲取最優(yōu)質(zhì)的工程,這也進(jìn)一步加劇了隧道施工企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)。面對(duì)這些困境,工程施工企業(yè)必須在競(jìng)爭(zhēng)中不斷完善自我,提高競(jìng)爭(zhēng)力。因此,隧道工程施工企業(yè)必須加強(qiáng)成本控制和造價(jià)管理工作,才能獲得更好的收益。
二、影響隧道施工企業(yè)成本的主要因素
(一)施工合同
施工合同是施工過(guò)程中造價(jià)管理的重要依據(jù)。很多施工企業(yè)在合同簽訂時(shí)并不嚴(yán)謹(jǐn),致使企業(yè)在施工過(guò)程中成本難以控制。比如在合同簽訂時(shí)對(duì)所包含的工作內(nèi)容不全,隧道中的型鋼支護(hù)和格柵支護(hù)中的連接鋼筋等數(shù)量較大,但一般此數(shù)量含在單價(jià)中不單獨(dú)計(jì)量。
(二)機(jī)械設(shè)備和原材料
機(jī)械設(shè)備是隧道施工必不可少的,很多機(jī)械都是專用的,如二襯臺(tái)車(chē)屬專用設(shè)備,技術(shù)含量很高,購(gòu)置或者自行加工投入均較大,施工過(guò)程中損壞對(duì)施工產(chǎn)生影響較大,給施工企業(yè)帶來(lái)重大損失。原材料價(jià)格的隨著市場(chǎng)需求不斷變動(dòng),這種波動(dòng)是施工企業(yè)難以控制的。要嚴(yán)格按照施工合同的要求,對(duì)原料的用量進(jìn)行采購(gòu),對(duì)原材料市場(chǎng)的價(jià)格波動(dòng)做出預(yù)期,掌握其規(guī)律,為企業(yè)節(jié)省成本。
(三)工程變更
在施工過(guò)程中,因隧道工程屬于隱蔽工程,地質(zhì)原因在前期勘查中會(huì)或多或少存在出入,施工中需同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè),一旦圍巖級(jí)別與圖紙不同,需要及時(shí)聯(lián)系設(shè)計(jì)院進(jìn)行圍巖級(jí)別變更,這就要求企業(yè)要嚴(yán)把變更關(guān),嚴(yán)謹(jǐn)通過(guò)各種理由對(duì)工程進(jìn)行變更。比如在實(shí)踐中為了提高工程的標(biāo)準(zhǔn)而對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行變更,導(dǎo)致施工企業(yè)在施工過(guò)程中增加成本。
(四)質(zhì)量成本
即是施工企業(yè)為保證工程質(zhì)量而花費(fèi)的必要成本,或者是因工程未達(dá)標(biāo)而遭受的經(jīng)濟(jì)損失。有的企業(yè)過(guò)于追求質(zhì)量,致使工程成本驟然增加,而另一些企業(yè)過(guò)于追求經(jīng)濟(jì)效益,導(dǎo)致工程不能達(dá)標(biāo),影響企業(yè)形象。
三、如何控制好施工成本和造價(jià)
(一)重視施工合同的簽訂
在工程施工合同簽訂時(shí),嚴(yán)格審查,力求全面具體。對(duì)各項(xiàng)條款進(jìn)行逐一審查,認(rèn)真協(xié)商。標(biāo)的、價(jià)款、工期等主要條款要嚴(yán)格注意,其他一些次要條款亦應(yīng)做到全面。另外對(duì)所在地山區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行查看并征求有經(jīng)驗(yàn)施工者的介紹或山脈滑坡走向。只有這樣,才可以在施工過(guò)程中不使施工成本增加。在實(shí)踐中,企業(yè)通常要聘請(qǐng)專門(mén)的法律顧問(wèn),負(fù)責(zé)企業(yè)合同的審核,一些糾紛的處理等事務(wù),對(duì)合同進(jìn)行審查,使合同專業(yè)化、合理化。
(二)減少原材料的開(kāi)銷(xiāo)
對(duì)于在隧道施工過(guò)程中的原材料以及機(jī)械設(shè)備,要盡量減少其花銷(xiāo)。對(duì)于一些原材料,直接到生產(chǎn)廠家進(jìn)行采購(gòu),減少在流通中增加的成本,施工過(guò)程中嚴(yán)格對(duì)炸藥的保管和領(lǐng)用。對(duì)于隧道施工過(guò)程中的一些專業(yè)挖掘設(shè)備,由于其造價(jià)較高,定期對(duì)其進(jìn)行維護(hù),保證其可以長(zhǎng)期使用。杜絕浪費(fèi),將原材料物盡其用。例如建立完善的原料采購(gòu)、機(jī)械維護(hù)、員工守則等相關(guān)制度,一起達(dá)到降低成本的目標(biāo)。
(三)嚴(yán)格控制工程變更
對(duì)于工程變更,施工企業(yè)應(yīng)該嚴(yán)格控制。在實(shí)踐中,一些必須進(jìn)行的設(shè)計(jì)變更,一定要設(shè)計(jì)單位人員、建設(shè)單位現(xiàn)場(chǎng)人員、監(jiān)理工程師共同簽字放可進(jìn)行。同時(shí),變更必須是提前完成的,這樣做可以最大限度地減少工程施工方的損失。同時(shí)做好變更后通過(guò)協(xié)商、法律等途徑解決問(wèn)題的預(yù)案,使企業(yè)盡可能減少損失。
(四)平衡質(zhì)量成本
在注重工程質(zhì)量的同時(shí),不能忽視企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,二者必須維持平衡,統(tǒng)一協(xié)調(diào)。一方面,工程質(zhì)量達(dá)標(biāo),即可以為施工企業(yè)帶來(lái)良好的口碑了,提升施工企業(yè)形象;另一方面,企業(yè)就是以盈利為目的的,不能忽視施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,這樣企業(yè)才可以長(zhǎng)久地生存下去。在實(shí)踐中,就是要做好隧道工程施工的預(yù)算,將一些因素都包括在預(yù)算之中,在保證工程質(zhì)量的情況下,也促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)。
(五)聘請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)隧道施工的成本進(jìn)行管理和控制
人才是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵,隧道施工企業(yè)亦是如此,不僅應(yīng)該到一些建筑類(lèi)大學(xué)引進(jìn)工程施工人才,也要到管理學(xué)院校招聘管理人才。優(yōu)秀的管理同樣可以帶來(lái)良好的企業(yè)效益。將這些優(yōu)秀的管理人才對(duì)隧道施工的成本進(jìn)行管理和控制,從而達(dá)到提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。
(六)建立科學(xué)的造價(jià)管理和成本控制系統(tǒng)
隧道工程造價(jià)管理和成本的控制在施工中處于極其重要的地位,需要施工企業(yè)各個(gè)部門(mén)相互配合,團(tuán)結(jié)協(xié)作。工程變更等一些資料都應(yīng)遞交到造價(jià)管理部門(mén)。現(xiàn)代企業(yè)都采取電腦網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng),對(duì)工程造價(jià)、成本進(jìn)行評(píng)估、預(yù)算等,從而是造價(jià)管理和成本控制更加簡(jiǎn)潔、迅速。
對(duì)于隧道施工企業(yè)來(lái)說(shuō),一個(gè)工程的成敗,不僅在于工程是否如期完成,是否質(zhì)量達(dá)標(biāo),更在于此項(xiàng)工程是否給施工企業(yè)帶來(lái)利潤(rùn)。如果一個(gè)工程完工后,企業(yè)沒(méi)有獲得利潤(rùn),那么這個(gè)工程即使質(zhì)量再完美,對(duì)于施工企業(yè)來(lái)說(shuō),都是失敗的。要做到使企業(yè)在工程施工中獲得利潤(rùn),其中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是在施工中做好成本控制。在工程招標(biāo)、合同簽訂、物資采購(gòu)、工程施工、設(shè)備維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)做好成本控制,對(duì)工程造價(jià)有清醒的認(rèn)識(shí),才可以使企業(yè)在工程施工中獲得良好的利潤(rùn),在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中越戰(zhàn)越勇。
參考文獻(xiàn):
[1]張友生.淺析隧道工程施工成本控制[J].山西科技,2010年02期
關(guān)鍵詞:隧道施工;中空注漿錨桿;質(zhì)量控制
中圖分類(lèi)號(hào):TU986.4+7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 前言
錨桿是隧道施工地程中維護(hù)圍巖穩(wěn)定,保證施工安全的重要支護(hù)手段之一。施工完成后,在一定程度上它還可以作為永久支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分發(fā)揮作用。因此,在施工中,如何保證和檢查錨桿的施工質(zhì)量,加強(qiáng)質(zhì)量控制和管理是極為重要的。但從目前的施工狀況來(lái)看,錨桿打設(shè)角度不對(duì),長(zhǎng)度不足,不配置錨墊板、布置不合理、注漿充填不密實(shí)、不注漿、不放少放藥卷,甚至“長(zhǎng)錨短打”的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
造成這種現(xiàn)象的原因雖然是多方面的,但主要還是對(duì)錨桿在隧道施工中的作用認(rèn)識(shí)不足,不能完全按照要求施工,而且缺乏行之有效的質(zhì)量控制管理和檢測(cè)手段。
2 中空注漿錨桿的施工工藝
中空注漿錨桿采用中空設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了注漿的功能,注漿飽滿,并可實(shí)現(xiàn)壓力注漿。中空注漿桿體的居中性好,砂漿可以將錨桿體全長(zhǎng)包裹 ,避免了銹蝕的可能性,達(dá)到長(zhǎng)期支護(hù)的目的。中空注漿安裝方便,不需現(xiàn)場(chǎng)加工螺紋,就可方便的安裝墊板、螺母。中空注漿采用向上排氣錨頭,徹底解決了水平線以上中空注漿錨桿排氣問(wèn)題。
2.1 準(zhǔn)備工作。中空注漿錨桿施工時(shí),應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作:
進(jìn)行注漿密實(shí)度實(shí)驗(yàn):選取與現(xiàn)場(chǎng)錨桿的錨桿直徑和長(zhǎng)度、錨孔孔徑和傾斜度相同的錨桿和塑料管(或鋼管),采用與現(xiàn)場(chǎng)注漿相同配合比拌制的水泥漿,并按現(xiàn)場(chǎng)施工相同的注漿工藝進(jìn)行注漿,養(yǎng)護(hù)7天后剖管檢查其密實(shí)度。不同長(zhǎng)度的錨桿均需進(jìn)行試驗(yàn),以此檢驗(yàn)注漿效果。
在鉆孔前應(yīng)對(duì)隧道周?chē)罢谱用媲胺降牡刭|(zhì)情況進(jìn)行探測(cè),清理掌子面上的松動(dòng)危石,確保作業(yè)人員的安全。
中空注漿錨桿應(yīng)包括(硬質(zhì)塑料)錨頭、止?jié){塞、墊板、螺母等配件,其質(zhì)量證明文件應(yīng)齊全,應(yīng)采用廠家制造的成套成品。
錨桿材料必須按規(guī)定逐批進(jìn)行檢驗(yàn)。每批次進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)一次,每檢驗(yàn)批代表數(shù)量不超過(guò)300根,每批在三根錨桿上各取一個(gè)試樣,試樣長(zhǎng)度420mm。母材按Ⅱ級(jí)鋼筋驗(yàn)收辦法執(zhí)行。
施工前應(yīng)做好相應(yīng)機(jī)械設(shè)備的配套。一般要求每個(gè)隧道作業(yè)面配備:型材切割機(jī)1臺(tái)、長(zhǎng)、短型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)4臺(tái)(備用 2臺(tái))、注漿泵2臺(tái)、空壓機(jī)1臺(tái)等。
應(yīng)優(yōu)先使用普通硅酸鹽水泥。注漿材料宜采用純水泥漿,水灰比宜為0.4~0.5。
2.2工藝流程。中空注漿錨桿施工工藝流程如圖1所示。
2.3 施工要點(diǎn)
2.3.1 孔位測(cè)量放樣
根據(jù)不同圍巖情況及設(shè)計(jì)圖紙,按照設(shè)計(jì)間距布孔,注意兩排錨孔應(yīng)采用梅花形布點(diǎn),并做出標(biāo)記,以利于準(zhǔn)確確定位置。
2.3.2 錨桿就位鉆孔
石質(zhì)隧道錨桿可采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)成孔。錨桿鉆孔可利用開(kāi)挖臺(tái)車(chē)施鉆,鉆孔方向應(yīng)垂直于開(kāi)挖輪廓線(或巖石面)。錨桿孔深度必須滿足設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求,鉆孔時(shí)錨桿孔直徑應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,一般應(yīng)比桿徑大15mm。
2.3.3 成孔檢查及清孔
安裝錨桿前,應(yīng)用高壓風(fēng)對(duì)鉆孔清洗。清孔一定要徹底。
2.3.4 錨桿安裝
安裝前,應(yīng)檢查錨桿體中空孔及錨頭是否暢通,若有異物堵塞,應(yīng)及時(shí)清理。
錨桿體裝入到設(shè)計(jì)深度后,應(yīng)用空氣清孔,直至孔口返氣。錨桿應(yīng)順鉆孔順利插入孔內(nèi),桿體插入孔內(nèi)長(zhǎng)度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)規(guī)定的95%,外露10~15cm(需預(yù)留做拉拔試驗(yàn)和監(jiān)控?zé)o破損檢測(cè)的錨桿除外,預(yù)留總數(shù)應(yīng)為3%錨桿數(shù)),以便連接注漿管。應(yīng)將止?jié){塞通過(guò)錨桿外露端打入孔內(nèi)約3cm,并安裝墊板和螺母,螺母只要受力就可。
錨桿長(zhǎng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,按錨桿數(shù)的3%進(jìn)行檢查,并且不少于3根。
2.3.5 錨桿注漿
宜采用42.5普通硅酸鹽水泥單液漿,水灰比0.4~0.5。相應(yīng)水泥漿的稠度應(yīng)該是28~30秒,需要試驗(yàn)確定。
檢查注漿設(shè)備,連接注漿管,按照設(shè)計(jì)配合比配置漿液,開(kāi)動(dòng)注漿泵,直至漿液從止?jié){塞周邊擠出。關(guān)閉注漿泵,等待壓力減弱到安全值后,拆除注漿管并用錨固劑或木塞堵塞注漿孔。
注漿壓力:中空注漿錨桿的注漿壓力在設(shè)計(jì)圖紙和國(guó)家強(qiáng)制性規(guī)范均沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定。一般為地下水靜水壓的2~3倍,同時(shí)應(yīng)考慮巖層的裂隙阻力,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況試驗(yàn)后確定。但瞬間最高壓力值不應(yīng)超過(guò)0.5MPa。
注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn):達(dá)到下述兩種情況之一者即可停止單孔注漿施工。――注漿壓力達(dá)到0.30Mpa;――單孔灌注量達(dá)1000kg。
2.3.6安裝墊板擰緊螺母
錨桿墊板安裝時(shí),其凹面應(yīng)向巖面,應(yīng)緊貼圍巖。巖面不平時(shí),用M10砂漿填平。漿液初凝后,應(yīng)用扳手?jǐn)Q緊螺母。
3中空錨管施工常見(jiàn)的質(zhì)量通病
配合比不正確,水泥用量不足。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員和監(jiān)理人員要經(jīng)常量測(cè)水泥漿的稠度,在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)時(shí)可以壓漿,否則要查明原因,多半是用少水泥,或是水泥結(jié)塊,攪拌不均勻。
錨桿打設(shè)角度顯水平狀。由于目前錨桿打設(shè)多數(shù)采用開(kāi)挖鉆孔臺(tái)車(chē),采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)(風(fēng)槍)成孔。而臺(tái)車(chē)上下高度方向不能調(diào)整,一般的鑿巖機(jī)偏長(zhǎng),豎不直,常常頂?shù)脚_(tái)車(chē)頂面平臺(tái),這樣對(duì)拱肩以上位置的錨桿就容易打成水平角度,無(wú)法打設(shè)成與開(kāi)挖輪廓線垂直,拱頂部位漏頂?shù)默F(xiàn)角非常普遍。
錨桿定位偏差較大,成孔深度不足。施工員貪圖省事,未按規(guī)定親自動(dòng)手放線、標(biāo)記、定點(diǎn),而是由工人憑直覺(jué)打眼,造成孔位偏差較大。而孔深不足,則是技術(shù)交底不清楚或工人偷懶導(dǎo)致。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)隨機(jī)抽檢,頻率不少于10%的錨桿根數(shù)。
錨桿根數(shù)不足,多是故意偷工減料。應(yīng)在錨桿壓漿前清點(diǎn)一次,全部壓漿完成后再清點(diǎn)一次。最后,還應(yīng)在初噴前再清點(diǎn)一次?,F(xiàn)場(chǎng)管理人員必須熟悉設(shè)計(jì)圖紙,熟悉每一循環(huán)需打設(shè)的錨桿根數(shù)。錨桿根數(shù)是否足夠的問(wèn)題,完全是現(xiàn)場(chǎng)管理人員責(zé)任心的問(wèn)題,因?yàn)榍妩c(diǎn)錨桿根數(shù)的機(jī)會(huì)很多,時(shí)間也很充足。
不壓漿、假壓漿或者壓漿不飽滿。不壓漿、假壓漿是嚴(yán)重的故意偷工減料的行為。主要表現(xiàn)在故意在錨桿注漿口用錨固劑塞緊,造成假壓漿的現(xiàn)象。檢查時(shí)要查看孔口的止?jié){塞周?chē)欠裼幸鐫{,也可以用敲擊錨桿聽(tīng)聲音的方法來(lái)判斷是否已壓漿。壓漿不飽滿主要是止?jié){塞塞得不緊,造成孔隙過(guò)大,壓力不足,或終止壓漿后,未及時(shí)堵塞錨桿口,造成水泥漿倒流?,F(xiàn)場(chǎng)管理人員在壓漿時(shí)必須全過(guò)程旁站。
4質(zhì)量控制與管理
人員配備:為保證隧道中空注漿錨桿施工質(zhì)量,施工時(shí)應(yīng)在每個(gè)洞口至少配備兩名施工員和一名試驗(yàn)員,分兩班對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的孔位定位、打孔角度、間排距、打孔深度、錨桿插入和注漿配合比和注漿情況進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控。
原材料檢驗(yàn):材料進(jìn)場(chǎng)后,應(yīng)做好臺(tái)賬登記,將試驗(yàn)和檢驗(yàn)狀態(tài)標(biāo)定為待檢,懸掛材料標(biāo)示牌,以防誤用。工地試驗(yàn)室應(yīng)及時(shí)對(duì)材料抽檢,根據(jù)抽檢結(jié)果確定是否可以使用到工程實(shí)體中。在施工過(guò)程中,試驗(yàn)員還應(yīng)繼續(xù)跟蹤每批材料的使用樁號(hào)及部位,為可追溯積累原始數(shù)據(jù)。
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備:現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)配備有LED充電式探照燈、鋼卷尺、水平尺、地質(zhì)羅盤(pán)、數(shù)碼相機(jī)、稠度儀、試模等設(shè)備,圖紙要隨身攜帶,隨時(shí)備查。
工序檢查要求:
水泥漿度稠度的檢查:水灰比0.4~0.5時(shí)水泥漿的稠度應(yīng)該是28~30秒(需要試驗(yàn)確定),施工過(guò)程中,試驗(yàn)員要經(jīng)常對(duì)漿液稠度檢測(cè),發(fā)現(xiàn)不符合要求,立即查明原因,現(xiàn)場(chǎng)糾正。
鉆機(jī)機(jī)械的檢查。當(dāng)錨桿鉆孔采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)(風(fēng)槍)成孔時(shí),一定要求配備YSP45型向上式高頻鑿巖機(jī)鉆孔,采用短、長(zhǎng)鉆桿套用方法克服臺(tái)車(chē)空間限制,即先用短的鉆桿開(kāi)孔鉆孔,再用長(zhǎng)鉆桿鉆孔,直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度要求。
錨桿孔位置檢查:要求在布孔完成后檢查。錨桿的孔位、孔徑、孔深及布置形式等,均要符合設(shè)計(jì)圖紙要求,實(shí)際抽檢采用尺量,檢查錨桿數(shù)的10%。如果不符合要求,立即要求重新布孔,再次檢查。成孔的孔位偏差±50mm,深度誤差不得大于±50mm。檢查錨桿數(shù)的10%。
清孔情況的檢查:注漿開(kāi)始前,應(yīng)用高壓風(fēng)管清掃孔內(nèi)積水、雜物和鉆渣,保證漿液擴(kuò)散和孔壁、錨桿有限粘結(jié),未經(jīng)掃孔,不得進(jìn)行注漿作業(yè)。
錨桿安裝的檢查:錨桿安裝過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)錨桿長(zhǎng)度、規(guī)格和外觀不符合要求、配件不齊全,應(yīng)要求立即更換,對(duì)錨頭、止?jié){塞安裝情況重點(diǎn)逐根檢查,發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、脫空和距孔口距離過(guò)大或過(guò)小,立即更正。
注漿過(guò)程的檢查:注漿的壓力宜保持在0.3MPa。注漿過(guò)程應(yīng)重點(diǎn)觀察孔口,應(yīng)有濃漿流出。當(dāng)注漿泵關(guān)閉后,止?jié){塞和圍巖間的擠漿現(xiàn)象應(yīng)短時(shí)間內(nèi)停止,不再漏漿,否則證明止?jié){塞止?jié){效果不滿足要求,需要求重新就位和注漿。如果還是達(dá)不到要求,證明孔口孔壁不規(guī)整,可以使用錨固劑代替止?jié){塞封閉孔口。具體方法是卸下止?jié){塞,人工手工配合鋼筋頭將錨固劑壓進(jìn)孔內(nèi),再安裝止?jié){塞,使用強(qiáng)力將止?jié){塞和錨固劑打入規(guī)定深度,再次注漿,直至達(dá)到要求為止。
注漿完成后的檢查:錨桿施工完成及強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求,及時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)度、注漿飽滿度和拉拔檢測(cè),發(fā)現(xiàn)不合格的視為失效錨桿,立即補(bǔ)打和補(bǔ)注漿,補(bǔ)打錨桿的長(zhǎng)度應(yīng)為原錨桿長(zhǎng)度的1.5倍,根數(shù)同失效錨桿。
拉拔試驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定:按作業(yè)分區(qū)在每300根(或按設(shè)計(jì)要求)錨桿中,抽查不少于一組(3根)進(jìn)行拉拔力試驗(yàn),拉拔值不小于設(shè)計(jì)值。
5安全要求
5.1施工期間,應(yīng)對(duì)支護(hù)的工作狀態(tài)進(jìn)行定期和不定期檢查。在不良地質(zhì)地段,應(yīng)由專人每班檢查。
5.2暫停施工時(shí),應(yīng)將支護(hù)直抵開(kāi)挖面。并將開(kāi)挖面噴射砼封閉。
5.3錨桿施工臺(tái)車(chē)安置應(yīng)穩(wěn)妥。
5.4作業(yè)中如發(fā)生風(fēng)、水、輸料管路堵塞或爆裂時(shí),必須依次停止風(fēng)、水、料的輸送。
5.5對(duì)錨桿支護(hù)體系的監(jiān)控量測(cè)中發(fā)現(xiàn)支護(hù)體系變形、開(kāi)裂等險(xiǎn)情時(shí),應(yīng)采取補(bǔ)救措施。當(dāng)險(xiǎn)情危急時(shí),應(yīng)將人員撤出危險(xiǎn)區(qū)。
5.6若已錨地段有較大變形或錨桿失效,立即在該地段增設(shè)加強(qiáng)錨桿,長(zhǎng)度不小于原錨桿長(zhǎng)度的1.5倍。
結(jié)束語(yǔ)
錨桿是隧道施工地程中維護(hù)圍巖穩(wěn)定,保證施工安全的重要支護(hù)手段之一。中空錨桿的使用在隧道施工中使用量越來(lái)越大,本文結(jié)合隧道施工實(shí)際,就中空注漿錨桿施工工藝、常見(jiàn)質(zhì)量通病及質(zhì)量控制管理進(jìn)行了探討,對(duì)規(guī)范隧道中空注漿錨桿施工作業(yè),消減錨桿施工過(guò)程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病具有一定的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:小間距隧道;低預(yù)應(yīng)力錨桿;施工
一、工程概況
瓜峪溝隧道位于陜西省商洛市商州區(qū)核桃園村附近,左右洞間距6m,為小間距隧道。左線起訖樁號(hào)為ZK19+332-ZK19+789,全長(zhǎng)457m;右線起訖樁號(hào)為YK19+332.5-YK19+793,全長(zhǎng)460.5m。隧道左線底板最大埋深118.123m;底板最小埋深約7.265m;右線底板最大埋深116.429m,底板最小埋深約5.548m。隧道圍巖以III級(jí)圍巖為主,隧道進(jìn)出口分布有較短距離的IV級(jí)、V級(jí)圍巖。設(shè)計(jì)橫斷面尺寸如下:
隧道襯砌為復(fù)合式襯砌,初期支護(hù)V級(jí)圍巖采用徑向系統(tǒng)錨桿、超前小導(dǎo)管注漿、鋼拱支撐配合噴射混凝土、洞頂?shù)乇碜{加固形成整體;IV級(jí)圍巖采用徑向系統(tǒng)錨桿、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿,鋼拱支撐配合噴射混凝土形成整體;Ⅲ級(jí)圍巖采用拱腰以上徑向系統(tǒng)錨桿、掛網(wǎng)噴射混凝土形成整體。由于隧道左右洞間距為6m較小,隧道左、右洞巖柱均設(shè)計(jì)有L- 6~6.62m,@=100×50(縱向)cm Φ25低預(yù)應(yīng)力注漿錨桿,以及IV級(jí)、V級(jí)圍巖巖柱部位設(shè)計(jì)有L-3.5m φ42×4mm梅花型加固小導(dǎo)管,III級(jí)圍巖巖柱部位設(shè)計(jì)有L-3.5mφ22mm梅花型砂漿錨桿。通過(guò)監(jiān)控量測(cè),最終在初期支護(hù)相對(duì)穩(wěn)定的條件下,全斷面模筑二次混凝土襯砌。
預(yù)應(yīng)力錨桿的工藝原理:錨桿從隧道左洞向右洞打眼,打穿隧道巖柱,一端與鋼板焊接固定牢固,并用噴射混凝土封閉孔口;另一端為張拉端,從張拉端用注漿機(jī)沿桿體向孔內(nèi)注漿,注漿后安裝錨桿拉拔儀立即張拉至預(yù)應(yīng)力,用扭矩扳手雙螺母鎖定。割除多余端,用噴射混凝土封閉孔口,形成錨固體系,主動(dòng)控制巖體變形,調(diào)整巖體應(yīng)力狀態(tài),有利于巖體的穩(wěn)定性。
2、施工步驟
2.1施工準(zhǔn)備
施工前編制專項(xiàng)施工方案,進(jìn)行技術(shù)交底。根據(jù)預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計(jì)要求、巖層條件和環(huán)境條件。合理選擇施工設(shè)備、器具和工藝方法,搭設(shè)施工工作平臺(tái)。
2.2 鉆孔
(1)在鉆機(jī)安放前,按照施工設(shè)計(jì)圖采用全站儀進(jìn)行測(cè)量放樣確定孔位以及錨孔方位角,為防止鉆機(jī)在鉆進(jìn)過(guò)程中鉆到初期支護(hù)的工字鋼,可將孔位進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整并做出標(biāo)記。鉆機(jī)就位后應(yīng)保持平穩(wěn),導(dǎo)桿或立軸與鉆桿在同一軸線上。
(2)根據(jù)本隧道巖層主要以III級(jí)圍巖為主,選擇采用潛孔鉆成孔,從左洞向右洞打眼,鉆頭直徑為60mm,鉆進(jìn)時(shí)要注意不斷供水沖洗,始終保持孔口水位,并根據(jù)地質(zhì)條件控制鉆進(jìn)速度,一般以20~30mm/min為宜,每節(jié)鉆桿鉆進(jìn)后在接長(zhǎng)鉆桿前,應(yīng)反復(fù)沖洗,直至溢出清水。在鉆進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)注意速度、壓力及鉆進(jìn)平直,直至鉆穿隧道之間的巖柱。鉆穿后用高壓風(fēng)或清水把孔內(nèi)沉渣沖洗干凈。
2.3 預(yù)應(yīng)力錨桿制作及安裝
(1)錨桿制作。
①預(yù)應(yīng)力錨桿采用Ф25鋼筋制作,錨桿制作前對(duì)鉆孔清理的孔位實(shí)際深度進(jìn)行測(cè)量,并按孔號(hào)對(duì)錨桿進(jìn)行下料。
②剪裁錨桿應(yīng)使用砂輪機(jī)切割,不得采用氧割或電焊。自由端長(zhǎng)度應(yīng)考慮張拉端張拉時(shí)所需要的工作長(zhǎng)度(≥50cm)用套絲機(jī)進(jìn)行套絲。錨桿制作完成后,進(jìn)行外觀檢驗(yàn),按錨桿長(zhǎng)度、規(guī)格對(duì)應(yīng)孔號(hào)進(jìn)行編號(hào)。
③ 錨桿制作完成后盡早使用避免長(zhǎng)期存放。錨桿應(yīng)存放在干燥、清潔的地方,錨桿體部分應(yīng)涂刷水泥漿進(jìn)行防銹處理,不得受到機(jī)械損壞。
(2)錨桿安裝。
①錨桿安裝前對(duì)鉆孔重新進(jìn)行檢查,對(duì)塌孔、掉塊進(jìn)行清理或處理。對(duì)錨桿體進(jìn)行詳細(xì)檢查,對(duì)損壞的防護(hù)層、配件、螺紋進(jìn)行修復(fù)。
②推送錨桿時(shí)用力要均勻一致,防止在推送過(guò)程中損傷錨桿,并注意在推送過(guò)程中不得使錨桿體轉(zhuǎn)動(dòng),應(yīng)確保將錨桿體推送至預(yù)定的深度。
③ 推送困難時(shí)將錨桿抽出,對(duì)抽出的錨桿仔細(xì)進(jìn)行檢查,并對(duì)錨桿的損壞程度、孔的清潔度進(jìn)行觀察,必要時(shí)對(duì)鉆孔重新進(jìn)行清理。
2.4 注漿
注漿之前將桿體和注漿管一同送入鉆好的孔內(nèi),將帶絲端置于左洞一側(cè),另一端置于右洞,用帶孔的尺寸為150×150×10mm鋼板焊在右洞一側(cè)的錨桿端部然后開(kāi)始注漿,注漿采用活塞式注漿機(jī),漿液水灰比為0.40的純水泥漿,注漿壓力一般為0.4MPa左右。隨著水泥漿的灌入,應(yīng)逐步將注漿管向外拔出自至孔口。在拔管過(guò)程中應(yīng)保證管口始終埋在漿液里面。注漿時(shí)壓力不宜過(guò)大,以見(jiàn)免吹散漿液。當(dāng)孔中存有積水時(shí),一定要使積水全部排出,待溢出漿液的稠度與注入的漿液的稠度一樣后再抽出注漿管。注漿管抽出之后及時(shí)使用土工布將管口堵塞,防止?jié){液流散。
2.5 支墊鋼板及千斤頂安裝
注漿工序完成以后,將自制的∏型鋼墊板固定在圍巖上。鋼墊板安裝時(shí)應(yīng)注意放置位置,確保墊板大面平整與錨桿體垂直且錨桿處于墊板中心位置(見(jiàn)下圖)。墊板固定之后將扭矩扳手穿過(guò)錨桿套在螺帽上,然后安放錨桿拉拔儀油頂,固定錨頭墊板及螺帽。
2.6預(yù)應(yīng)力張拉
油頂固定完以后使用XH/ZY-20T錨桿拉拔儀預(yù)加應(yīng)力至設(shè)計(jì)的100kN后保持10min。然后進(jìn)行鎖定作業(yè),即將錨頭根部的鋼板螺帽用扭矩扳手上緊,扭緊力矩≥120N?m。拆卸錨頭鋼板、拉拔儀油頂,取出扭矩扳手,割除多余錨頭,完成錨桿施工。
2.7 封錨
張拉、注漿后用砂輪切割機(jī)切掉張拉端多余的錨桿,錨桿在張拉端固定螺母的外露長(zhǎng)度不小于30mm,多余的錨桿全部割除掉之后掛φ6鋼筋網(wǎng)片,噴C25早強(qiáng)混凝土至設(shè)計(jì)厚度。
三、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞 小跨度隧道快速施工
中圖分類(lèi)號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 工程概況
1.1工程總體概況
解放碑地下停車(chē)場(chǎng)改造一期工程主要為地下暗挖隧道,部分改造既有人防洞室。其中,出入口一隧道作為施工通道,是整個(gè)項(xiàng)目的控制性工程。電力隧道與公路隧道(也稱車(chē)行隧道)結(jié)構(gòu)共生,位于公路隧道仰拱正下方,同期進(jìn)行建設(shè)。
出入口一車(chē)行隧道全長(zhǎng)382m,為直邊墻圓拱頂單洞設(shè)計(jì),凈寬7m,采用原地貌暗挖進(jìn)洞方式。隧道洞口緊鄰交通繁忙的北區(qū)路,周?chē)h(huán)境復(fù)雜,施工環(huán)境極差。車(chē)行隧道結(jié)構(gòu)采用復(fù)合式襯砌,初期支護(hù)以噴射砼、錨桿、鋼拱架、鋼筋網(wǎng)為主要支護(hù)手段,二次襯砌采用C30防水鋼筋混凝土。
1.2地質(zhì)環(huán)境
1.2.1地層巖性
經(jīng)地面地質(zhì)調(diào)查和鉆孔揭示,勘察區(qū)出露的地層由上而下依次為第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml)、殘坡積層(Q4el+dl)及侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組(J2s)(砂質(zhì)泥巖、砂巖)沉積巖層。
1.2.2地質(zhì)構(gòu)造
擬建場(chǎng)地位于解放碑向斜西翼,場(chǎng)地及周?chē)鸁o(wú)斷層通過(guò)。
2 總體施工組織
2.1工期目標(biāo)
總工期18個(gè)月。工程的工期要求緊,如何充分利用時(shí)間空間,增加施工作業(yè)面,保證流水作業(yè),縮短施工工期,是施工組織的目標(biāo)之一。
2.2 總體施工安排
(1)車(chē)行隧道采用暗挖法施工,嚴(yán)格按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤測(cè)量”的暗挖方針。施工中嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)施工步序,由出入口一隧道小里程K0+009開(kāi)始向大里程K0+382方向施工,在施工過(guò)程中逐漸打開(kāi)工作面。
(2)電力隧道位于公路隧道正下方,利用車(chē)行隧道洞室進(jìn)行洞內(nèi)明挖。實(shí)際施工時(shí),采取車(chē)行隧道超前,電力隧道跟進(jìn)的施工方法。
3 具體施工組織
3.1 施工組織方式探討
電力隧道與車(chē)行隧道結(jié)構(gòu)共生。而由于車(chē)行隧道為單洞設(shè)計(jì),斷面較?。ㄩ_(kāi)挖寬度<9m,為小跨度隧道),洞內(nèi)施工場(chǎng)地十分狹窄,加之爆破開(kāi)挖、出渣、運(yùn)料時(shí)間均受限,故電力隧道與頂部車(chē)行隧道同步開(kāi)建后,工序間施工干擾非常大。若組織不當(dāng),則電力隧道施工后,頂部車(chē)行隧道將無(wú)法正常施工。
3.1.1組織方式一
車(chē)行隧道先行開(kāi)挖貫通,再開(kāi)挖、澆筑電力隧道,隨后進(jìn)行車(chē)行隧道仰拱澆筑及填充施工,最后進(jìn)行車(chē)行隧道二次襯砌澆筑施工。經(jīng)分析,無(wú)法滿足18個(gè)月的施工工期要求。
3.1.2組織方式二
若車(chē)行隧道與電力隧道完全分開(kāi)施工,即車(chē)行隧道開(kāi)挖初支施工,仰拱施工,二襯澆筑完成后再開(kāi)始進(jìn)行電力隧道開(kāi)挖初支,二襯澆筑施工。經(jīng)分析,無(wú)法滿足18個(gè)月的工期要求,且由于車(chē)行隧道與電力隧道完全分開(kāi)建設(shè),工程難度加大,造價(jià)大幅增加。
3.1.3組織方式三
在采取一定安全技術(shù)措施的前提下,車(chē)行隧道與電力隧道交叉施工。此種施工方式能夠較好地控制工程造價(jià),并將電力隧道與車(chē)行隧道共建產(chǎn)生的工期影響降至最低。故實(shí)際施工時(shí),采用此種施工方案。
3.2 確定后的施工組織安排
結(jié)合工程特點(diǎn)、施工現(xiàn)狀,在保證施工安全和結(jié)構(gòu)安全的情況下,對(duì)本工程車(chē)行隧道與電力隧道同期共建各工序進(jìn)行優(yōu)化安排。
3.2.1可行性分析
(1)電力隧道隔段開(kāi)挖施工,每開(kāi)挖30m后跳段7m再進(jìn)行下一段施工,中部7m未開(kāi)挖施工區(qū)段起到車(chē)行隧道直墻底部橫向支撐的作用,保證車(chē)行隧道穩(wěn)定。
(2)電力隧道初支后,電力隧道二次襯砌施工前,使用I20(間距1m)工字鋼橫撐作為電力隧道兩側(cè)壁臨時(shí)加固措施,進(jìn)而保證車(chē)行隧道的穩(wěn)定性。
(3)車(chē)行隧道直墻主要承受水平方向的側(cè)向力。電力隧道未澆筑閉合前,石渣回填及增加臨時(shí)工字鋼橫撐后,能夠有效保證車(chē)行隧道直墻穩(wěn)定性。
3.2.2進(jìn)洞區(qū)段施工安排
車(chē)行隧道進(jìn)洞段100m范圍內(nèi)及時(shí)完成車(chē)行隧道仰拱及二襯施工。即采用流水施工方式,盡早將車(chē)行隧道封閉成環(huán)。
車(chē)行隧道開(kāi)挖初支施工電力隧道開(kāi)挖初支施工車(chē)行隧道左、右側(cè)仰拱及填充交替錯(cuò)距澆筑(至少錯(cuò)開(kāi)10m)施工電力隧道二次襯砌澆筑施工(安裝鋼筋、支模、澆筑混凝土流水作業(yè))車(chē)行隧道中部仰拱及填充澆筑施工(安裝鋼筋、支模、澆筑混凝土流水作業(yè))車(chē)行隧道二次襯砌澆筑施工。詳細(xì)施工工序,如圖1所示。
圖1洞口100m區(qū)段車(chē)行隧道、電力隧道各工序流水施工平面布置示意圖
3.2.3洞內(nèi)區(qū)段具體施工安排
(1)利用縱向棧橋,電力隧道開(kāi)挖先行于車(chē)行隧道二次襯砌施工。防止因電力隧道開(kāi)挖造成車(chē)行隧道應(yīng)力重新分布,而出現(xiàn)車(chē)行隧道二次襯砌失穩(wěn)的情況發(fā)生。在車(chē)行隧道二襯施工前需將電力隧道開(kāi)挖完成,并對(duì)電力隧道已開(kāi)挖區(qū)段加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè),在確保車(chē)行隧道收斂變形穩(wěn)定后,再開(kāi)始車(chē)行隧道二次襯砌施工。
(2)電力隧道采取跳槽開(kāi)挖方式。電力隧道開(kāi)挖30m后預(yù)留7m長(zhǎng)的巖柱暫不開(kāi)挖,待相鄰各段30m長(zhǎng)的電力隧道二襯及車(chē)行隧道中部仰拱澆筑完成后,再施工之前預(yù)留的7m長(zhǎng)區(qū)段范圍內(nèi)的電力隧道二襯結(jié)構(gòu)及車(chē)行隧道中部仰拱。
(3)車(chē)行隧道仰拱采取分三幅施工的方式。在已開(kāi)挖電力隧道的區(qū)段,電力隧道兩側(cè)(左、右側(cè))車(chē)行隧道仰拱先行施工,保證車(chē)行隧道二次襯砌能夠進(jìn)行作業(yè)。待電力隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)施工完成后,再將中間一幅車(chē)行隧道仰拱施工完成。
(4)電力隧道二次襯砌施工時(shí),使用橫向棧橋,保證洞內(nèi)運(yùn)輸車(chē)輛能夠通行。
(5)車(chē)行隧道二次襯砌與電力隧道二次襯砌、車(chē)行隧道中部仰拱及填充同時(shí)交叉施工。
(6)詳細(xì)施工工序,如圖2所示。
車(chē)行隧道開(kāi)挖初支施工電力隧道跳段(每開(kāi)挖30m,預(yù)留7m巖柱暫不開(kāi)挖)開(kāi)挖初支施工車(chē)行隧道左、右側(cè)仰拱及填充交替錯(cuò)距澆筑(至少錯(cuò)開(kāi)10m)施工電力隧道二次襯砌澆筑施工(安裝鋼筋、支模、澆筑混凝土流水作業(yè))車(chē)行隧道中部仰拱及填充澆筑施工(安裝鋼筋、支模、澆筑混凝土流水作業(yè))車(chē)行隧道二次襯砌在車(chē)行隧道左、右側(cè)仰拱施工完成后,與電力隧道二次襯砌及車(chē)行隧道中部仰拱交叉施工。
圖2洞內(nèi)區(qū)段車(chē)行隧道、電力隧道各工序流水施工平面布置示意圖)
3.2.4 施工棧橋型式
(1)縱向棧橋
縱向棧橋在電力隧道開(kāi)挖施工時(shí)使用,通過(guò)沿隧道走向鋪設(shè)縱向棧橋,使得上部車(chē)行隧道相關(guān)機(jī)械、車(chē)輛能夠正常通行。
每幅仰拱棧橋由兩片梁板組成,每片梁板由5根I32a工字鋼焊接而成,寬1.25m,長(zhǎng)12 m(兩側(cè)搭接1.5m),每?jī)筛鵌32a工字鋼中間用I20工字鋼焊接聯(lián)接成一個(gè)整體。梁板上面滿焊間距為10cm的Φ22鋼筋。采用12mm厚鋼板焊接進(jìn)行加勁, 間隔1.5m。
(2)橫向棧橋
橫向棧橋在電力隧道二次襯砌澆筑、車(chē)行隧道中部仰拱及填充澆筑時(shí)使用,保證車(chē)行隧道掌子面出渣、運(yùn)輸?shù)炔灰螂娏λ淼朗┕ざ袛唷;炷翝沧⑼戤吅螅M(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),達(dá)到行車(chē)強(qiáng)度后,移動(dòng)棧橋進(jìn)入下一節(jié)段電力隧道二次襯砌施工。
每片橫向棧橋由10根I20b工字鋼焊接而成,寬1.5m,長(zhǎng)6m(兩側(cè)搭接1.4m),每?jī)筛鵌20b工字鋼中間用I20b工字鋼焊接聯(lián)接成一個(gè)整體。梁板上面滿焊間距為20cm的Φ25鋼筋。
4 工期效果
工地地處繁華的重慶市解放碑,考慮施工期間放假、惡劣天氣、混凝土供應(yīng)延遲等影響,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,得出使用快速施工方法后,隧道施工各工序每日施工進(jìn)尺:
電力隧道開(kāi)挖初支施工1m/天;電力隧道二次襯砌澆筑施工1m/天;車(chē)行隧道左、右側(cè)仰拱及填充澆筑施工2m/天;車(chē)行隧道二次襯砌澆筑施工2m/天;車(chē)行隧道中部仰拱及填充澆筑施工2m/天。從而滿足了本工程的總體工期要求。
5 結(jié)束語(yǔ)
獨(dú)頭小跨度隧道施工場(chǎng)地狹窄,工序交叉干擾嚴(yán)重,怎樣安全、快速地打開(kāi)工作面,建成關(guān)鍵線路上的施工通道,往往是實(shí)現(xiàn)總工期的關(guān)鍵。
城市地下獨(dú)頭小跨度隧道施工質(zhì)量要求高、安全風(fēng)險(xiǎn)大。各工序交叉作業(yè), 要做到快速施工,必須綜合考慮施工的合理性和可行性,并做好以下幾項(xiàng)工作:
(1)在充分保證工程結(jié)構(gòu)和施工安全的前提下,合理進(jìn)行施工組織安排,實(shí)現(xiàn)工序優(yōu)化。完善車(chē)行隧道仰拱、二襯施作、電力隧道結(jié)構(gòu)施作工序順序安排。
(2)充分利用現(xiàn)有資源,保證工程質(zhì)量、安全、環(huán)境目標(biāo)及職業(yè)健康、消防等要求。
(3)確保車(chē)行隧道施工安全,電力隧道跳槽開(kāi)挖,間距30m左右。
(4)應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)車(chē)行隧道仰拱及二次襯砌的施工,仰拱分幅施工時(shí)間隔不得過(guò)長(zhǎng)。
關(guān)鍵詞:高速公路隧道;應(yīng)急管理;應(yīng)急預(yù)案
一、高速公路突發(fā)事件應(yīng)急管理中存在的問(wèn)題
1、應(yīng)急預(yù)案體系建立不夠完善
盡管目前在大部分國(guó)家和地區(qū)當(dāng)中,對(duì)高速公路中突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案體系已經(jīng)做出了明確的規(guī)劃,但是在以隧道為主的交通管理中,專項(xiàng)的應(yīng)急預(yù)案還存在大量的空白有待填補(bǔ)。無(wú)論是國(guó)家還是地區(qū)中,對(duì)公路突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案主要應(yīng)對(duì)方向都是在道路方向的,或以水害、地質(zhì)災(zāi)害以及氣象方向的災(zāi)害為主要應(yīng)對(duì)內(nèi)容。高速公路中的隧道雖然屬于高速公路特殊運(yùn)營(yíng)設(shè)施,但是由于其結(jié)構(gòu)、建設(shè)方式、危害方式以及應(yīng)急救援等方面,與其他方向上的災(zāi)害應(yīng)對(duì)工作有著明顯不同,因此在隧道突發(fā)事件的應(yīng)急管理方面因?yàn)橹匾暢潭鹊牟蛔愦嬖谝欢ǖ娜笔?。在突發(fā)事件應(yīng)對(duì)機(jī)構(gòu)的管理系統(tǒng)上,目前實(shí)施的應(yīng)急管理措施大多仍停留在不完善階段或趨于表面,因此一旦發(fā)生突發(fā)事件,需要多部門(mén)協(xié)同時(shí),這些機(jī)構(gòu)缺少了相應(yīng)的協(xié)調(diào)權(quán)限,也會(huì)不利于突發(fā)事件應(yīng)對(duì)的及時(shí)性。
2、缺少專業(yè)的救援應(yīng)急系統(tǒng)支持
在高速公路隧道中發(fā)生事故時(shí),由于隧道的特殊屬性,進(jìn)行救援工作往往具有較強(qiáng)的專業(yè)性,而且這種救援工作還具有一定的危險(xiǎn)性,一般要有當(dāng)?shù)氐南啦块T(mén)或者公安系統(tǒng)來(lái)協(xié)助完成。而管理的單位極少有擁有此類(lèi)應(yīng)急能力,因此,在發(fā)生事故的第一時(shí)間,需要溝通相關(guān)部門(mén)進(jìn)行,有時(shí)會(huì)錯(cuò)過(guò)進(jìn)行救援的最佳時(shí)間。盡管一些交通運(yùn)輸單位同樣配備了相應(yīng)的應(yīng)急救援人員系統(tǒng)作為救援支持,但是這些人員無(wú)論是行動(dòng)能力、響應(yīng)效率還是應(yīng)急速度等方面,與滿足隧道應(yīng)急救援的條件還存在著很大差距,更多時(shí)候只能給后續(xù)專業(yè)的救援隊(duì)伍提供一定的協(xié)作幫助。
3、隧道中受運(yùn)營(yíng)車(chē)輛影響和隱患較大
隧道的運(yùn)營(yíng)管理中,目前進(jìn)行的隧道建設(shè)還無(wú)法對(duì)特殊車(chē)輛進(jìn)行有效甄別,在國(guó)內(nèi)能源尤其是以石油資源為主的運(yùn)輸工作中,發(fā)生交通事故的概率較大,這類(lèi)交通事故由于運(yùn)載物質(zhì)的特殊,也會(huì)帶來(lái)較大的影響,而這種影響在隧道中會(huì)因?yàn)樗淼纼?nèi)部的結(jié)構(gòu)和環(huán)境造成更大的危害。除了隧道特殊屬性的因素外,此類(lèi)車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中也存在很多需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題,一般像這類(lèi)危險(xiǎn)品的運(yùn)輸工作是需要有專業(yè)人員進(jìn)行運(yùn)送,而實(shí)際行車(chē)過(guò)程中,由于人員成本等問(wèn)題,恰恰缺少這種押運(yùn)人員作為安全的保障,這也導(dǎo)致了一些隱患問(wèn)題存在,給應(yīng)急管理工作造成阻礙。
4、超載現(xiàn)象頻繁,問(wèn)題治理困難
超限超載一直是道路運(yùn)營(yíng)中壓力打擊的違規(guī)行為,但是目前的運(yùn)輸市場(chǎng)行情導(dǎo)致了一些運(yùn)輸人員在進(jìn)行運(yùn)輸工作時(shí),為了利益方面的考慮,超限超載地進(jìn)行運(yùn)輸,造成了在隧道中發(fā)生問(wèn)題更加不可控制,這樣的情況在全國(guó)范圍內(nèi)都較為常見(jiàn),也是引起隧道內(nèi)交通事故的主要原因之一。
5、隧道內(nèi)安全設(shè)施的管理難度較大
隧道中一些基礎(chǔ)系統(tǒng)的建設(shè)必然離不開(kāi)能源的支持,以電能為主的能源在隧道運(yùn)營(yíng)以及應(yīng)急系統(tǒng)安全管理上有著十分重要的意義。但是在一些隧道位置較為偏僻的電力系統(tǒng)中,仍主要依靠農(nóng)業(yè)電力來(lái)供應(yīng),這也就造成在隧道供電系統(tǒng)不能全面進(jìn)行,部分地區(qū)還存在著間歇供電等問(wèn)題。電路供應(yīng)不足,相應(yīng)的設(shè)備也缺乏主要的保障,由于隧道中設(shè)備的不斷增多,進(jìn)而在現(xiàn)代隧道建設(shè)中,需要進(jìn)行維護(hù)的機(jī)電設(shè)備,在種類(lèi)、數(shù)量、結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面已經(jīng)越來(lái)越復(fù)雜而龐大,需要的維護(hù)人員也在數(shù)量和素質(zhì)上被提出了更高的要求,而這也正是當(dāng)前在隧道運(yùn)營(yíng)公司出現(xiàn)的一個(gè)主要問(wèn)題。
二、高速公路突發(fā)事件應(yīng)急管理工作的對(duì)策
1、在應(yīng)急管理機(jī)制上進(jìn)行有效健全
統(tǒng)一的應(yīng)急機(jī)構(gòu)是各部門(mén)在應(yīng)急工作中發(fā)揮出作用的一個(gè)重要保證,因此對(duì)于相似的隧道交通層面應(yīng)急救援工作中,地方政府應(yīng)當(dāng)在日常工作里建立起能夠?qū)仍ぷ魉婕安块T(mén)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮工作,在機(jī)構(gòu)和運(yùn)行的機(jī)制方面保證應(yīng)急救援工作統(tǒng)一調(diào)動(dòng)與指揮。從行政單位開(kāi)始,聯(lián)合公安消防、醫(yī)療部門(mén)以及行業(yè)的管理單位等多個(gè)部門(mén)相互協(xié)調(diào),在對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急工作管理時(shí),做到統(tǒng)一指揮統(tǒng)一調(diào)動(dòng),確保工作的合理、高效_展。
2、對(duì)應(yīng)急管理制度和預(yù)案的建立
隧道應(yīng)急預(yù)案應(yīng)當(dāng)加入到隧道的日常管理工作當(dāng)中,并將此類(lèi)工作作為行業(yè)中的指導(dǎo)文件對(duì)各個(gè)地區(qū)進(jìn)行傳達(dá)。自地區(qū)高層機(jī)構(gòu)開(kāi)始每一層級(jí)應(yīng)設(shè)立專門(mén)的隧道突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案作為應(yīng)對(duì),預(yù)案應(yīng)當(dāng)按照可行、具體、專項(xiàng)的原則進(jìn)行制定,將應(yīng)急工作的各個(gè)流程進(jìn)行細(xì)化,保證能夠在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)發(fā)揮出應(yīng)有的作用。
另外在管理上也要制定相應(yīng)的管理制度作為保障,由主管領(lǐng)導(dǎo)帶頭,嚴(yán)格執(zhí)行值班制度,對(duì)一線保障工作進(jìn)行重點(diǎn)巡查,確保每個(gè)崗位都有相應(yīng)的工作人員進(jìn)行全天候值班工作,在值班工作中,各部門(mén)之間也要保證信息交流的通暢,一旦某一部門(mén)發(fā)生特殊狀況,立即啟動(dòng)應(yīng)急機(jī)制,協(xié)同其他部門(mén)進(jìn)行事故的排查處理。
3、應(yīng)急隊(duì)伍的建立
綜合性應(yīng)急隊(duì)伍一直是我國(guó)應(yīng)急管理工作里的短板,在近年來(lái)我國(guó)對(duì)應(yīng)急管理工作的逐漸重視,對(duì)綜合性應(yīng)急救援隊(duì)伍的建立也逐漸成為工作中一個(gè)發(fā)展的重要方向,此類(lèi)隊(duì)伍應(yīng)當(dāng)具備成熟的救援體系、救援設(shè)備與技術(shù),并在現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)療救助、現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地規(guī)劃、解救被困者方面具備優(yōu)勢(shì)資源和力量。而這類(lèi)隊(duì)伍的建立,除了隧道所在的主管單位外,還要立案和上級(jí)政府的公安消防以及醫(yī)療系統(tǒng),并配合、武警部隊(duì)作為突擊力量,建設(shè)處能夠快速反應(yīng),正確處理應(yīng)急工作的綜合性應(yīng)急救援隊(duì)伍,確保應(yīng)急工作順利地開(kāi)展。
4、對(duì)車(chē)輛管理及隧道安全管控的強(qiáng)化
交警部門(mén)要加強(qiáng)駕駛員隧道行車(chē)安全意識(shí)的宣傳教育,提高隧道行車(chē)安全意識(shí)。交警要治理超速、違停、占道行駛等不文明駕駛行為,同時(shí)要嚴(yán)厲打擊損壞、盜竊高速公路沿線設(shè)施的違法行為,加強(qiáng)特長(zhǎng)隧道交通違法行為的查處力度。運(yùn)管部門(mén)要加大對(duì)違法改裝、加長(zhǎng)、加寬大貨車(chē)的監(jiān)管力度。按照我國(guó)相關(guān)法律規(guī)定,危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車(chē)輛由公安機(jī)關(guān)依法履行管理職責(zé)。作為高速公路運(yùn)營(yíng)管理部門(mén),為最大限度預(yù)防和減少危險(xiǎn)化學(xué)品道路交通事故,應(yīng)積極配合公安部門(mén),采取多項(xiàng)措施,強(qiáng)化運(yùn)營(yíng)路段危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車(chē)輛管理,保障所轄段高速公路的安全暢通。
參考文獻(xiàn):
[1] 歐陽(yáng)娜.高速公路運(yùn)營(yíng)隧道安全現(xiàn)狀與對(duì)策分析[J].公路交通科技:應(yīng)用技術(shù)版,2016(11).
關(guān)鍵詞:安全評(píng)估;數(shù)值模擬;檢測(cè)
Abstract: Through the tunnel lining defects during the shutdown, section profile, lining thickness and wall is not dense belt detection, combining with FLAC numerical simulation, the safety evaluation of the tunnel. The results show that the tunnel has been completed, the initial support to meet the basic requirements of stability, but there are still some shortcomings, such as water leakage, behind the lining not dense and the existence of stress concentration zone and uneven stress region, these influences on the tunnel safety during the suspension of a certain degree. Based on the detection and analysis, the tunnel during shutdown maintenance management proposals.
Key words: safety evaluation; numerical simulation; detection
中圖分類(lèi)號(hào):U415.6
1 工程概況
1.1 隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
北京某檢測(cè)的隧道全長(zhǎng)713m。隧道建筑限界:凈寬9.0m(0.75m+0.25m+3.50×2m+0.25m+0.75m),限高5.0 m。場(chǎng)地地形起伏比較大,周?chē)鸁o(wú)明顯河流、無(wú)地下水,隧道內(nèi)可能有溶洞及瓦斯,該隧道為公路中隧道。檢測(cè)前已完成上臺(tái)階開(kāi)挖支護(hù)至K6+800(累計(jì)160m);完成下臺(tái)階仰拱累計(jì)142m。
1.2 隧道工程地質(zhì)條件情況
隧道圍巖分級(jí)中,Ⅳ級(jí)圍巖總長(zhǎng)498m,占隧道總長(zhǎng)的69.8%;Ⅴ級(jí)圍巖總長(zhǎng)215m,占隧道總長(zhǎng)的30.2%。
隧道進(jìn)口段(K6+640~K6+705)與地形近于直交,無(wú)偏壓荷載,圍巖級(jí)別為Ⅴ級(jí),洞身及洞身以上2 倍洞徑范圍內(nèi)的巖性主要為可塑~硬塑亞黏土、強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r和中等風(fēng)化灰?guī)r,巖體風(fēng)化破碎,裂隙發(fā)育,開(kāi)挖后易坍塌,穩(wěn)定性差。
隧道洞身(K6+705~K7+203)圍巖級(jí)別為Ⅳ級(jí),洞身及洞身以上 2 倍洞徑范圍內(nèi)的巖性主要為微風(fēng)化灰?guī)r,節(jié)理裂隙發(fā)育,開(kāi)挖后支護(hù)不當(dāng)易坍塌、冒頂,穩(wěn)定性較差。
隧道出口段(K7+203~K7+353)與地形近于直交,無(wú)偏壓荷載,圍巖級(jí)別為Ⅴ級(jí),洞身及洞身以上2 倍洞徑范圍內(nèi)的巖性主要為可塑~硬塑亞黏土、強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r或砂巖、強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖。巖體風(fēng)化破碎,裂隙發(fā)育,開(kāi)挖后易坍塌,穩(wěn)定性差 。
2 隧道檢測(cè)
2.1 檢測(cè)項(xiàng)目和方法
(1 )襯砌缺陷和滲漏水檢查
檢查采用步行方式,配備必要的檢查工具或設(shè)備,進(jìn)行目測(cè)或量測(cè)檢查。主要采用目測(cè)配合鋼卷尺、皮尺和寬度觀測(cè)儀等量測(cè)設(shè)備,對(duì)洞口、襯砌等進(jìn)行外觀檢查,包含襯砌裂縫形態(tài)和分布、混凝土外觀缺陷、滲漏水分布及程度等。
(2)隧道斷面內(nèi)輪廓檢查
使用瑞士徠卡TPS1200 隧道斷面儀,斷面檢測(cè)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,每20m測(cè)量一個(gè)斷面,對(duì)于病害嚴(yán)重部位酌情加密,通過(guò)對(duì)已完成二襯和初襯部分隧道斷面進(jìn)行量測(cè),判定其是否滿足設(shè)計(jì)斷面輪廓要求。
(3 )襯砌厚度、空洞及不密實(shí)帶檢查
采用瑞典 M A L A 公司生產(chǎn)的RAMAC 型地質(zhì)雷達(dá),根據(jù)場(chǎng)地的具體情況以及隧道各部分在結(jié)構(gòu)受力方面的重要性,原則上在每個(gè)隧道應(yīng)分別在拱頂及左右拱腰各布置一條測(cè)線,但由于檢測(cè)施工條件的限制,在隧道樁號(hào)K6+790~K6+798布置了拱頂及左右拱腰測(cè)線,并在已建成部分全長(zhǎng)范圍左右邊墻布置長(zhǎng)測(cè)線。同時(shí)在測(cè)線上選取典型位置鉆孔取樣,并對(duì)鉆孔取芯襯砌厚度與設(shè)計(jì)襯砌厚度以及用雷達(dá)分析的厚度進(jìn)行對(duì)比,分析實(shí)際襯砌厚度是否滿足設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性要求,同時(shí)檢測(cè)初襯壁后空洞與密實(shí)狀態(tài)。
2.2 檢測(cè)結(jié)果及分析
(1 )襯砌外觀檢查結(jié)果及分析通過(guò)檢查,在已做好的初期支護(hù)中,存在2處滲水,分別位于K6+640整個(gè)拱圈內(nèi)和K6+658左拱腰至左墻腳范圍內(nèi),且滲水面積均大于5m2,并且整個(gè)洞身存在噴漿不均勻現(xiàn)象。原因在于隧道開(kāi)挖中產(chǎn)生松弛地壓,圍巖不能承受自重,而作為荷載作用在襯砌上,當(dāng)承載力不足時(shí)在局部有張開(kāi)性開(kāi)裂趨勢(shì),并且由于施工的不合理超挖,襯砌背后產(chǎn)生空洞,空洞不僅使圍巖松弛程度和地壓增加,也阻礙了被動(dòng)土壓力的產(chǎn)生,由此導(dǎo)致了局部漏水現(xiàn)象。由于本隧道的排水系統(tǒng)還不完整,地下水位會(huì)上升產(chǎn)生水壓使圍巖和襯砌劣化。
(2 )斷面內(nèi)輪廓檢查結(jié)果分析
根據(jù)本次檢測(cè)的斷面情況,發(fā)現(xiàn)黎園嶺隧道斷面拱頂部位普遍超挖,其具體情況如表1,其中最小為44.9cm,最大可達(dá)68.2cm。判斷為施工安裝鋼拱架的需要及噴漿不足所致。邊墻斷面基本上沒(méi)有較大的侵限和變形,其他各點(diǎn)基本都能與設(shè)計(jì)斷面吻合。
(3)襯砌背后檢測(cè)結(jié)果分析
經(jīng)過(guò)對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,隧道的檢測(cè)結(jié)果如下:初襯厚度相對(duì)比較均勻,厚度一般在22~23cm之間,且右測(cè)線的初襯厚度比左測(cè)線的厚度大,左腰線上K6+778~掌子面,初襯厚度相對(duì)較小,一般在19~21cm 之間。在樁號(hào)K6+795~K6+798范圍拱頂深度范圍0.7~1.0m內(nèi)出現(xiàn)30cm寬的松動(dòng)帶。結(jié)果顯示,襯砌背后松動(dòng)帶與漏水處位置基本吻合,松動(dòng)或空洞上部的巖體可能與圍巖分離而掉落,因此會(huì)對(duì)襯砌產(chǎn)生沖擊,在襯砌強(qiáng)度不足時(shí),尤其是在二襯尚未施做時(shí),會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂甚至突然崩塌。
綜上所述,該隧道所檢測(cè)的缺陷主要由于圍巖級(jí)別較低、施工超挖和結(jié)構(gòu)不完全所致。從隧道的滲漏水、輪廓檢測(cè)和襯砌背后空洞不密實(shí)帶情況上看,該已建隧道情況基本良好,短期內(nèi)不會(huì)影響隧道的整體穩(wěn)定性,但是對(duì)其存在的局部漏水、噴漿不均和背后不密實(shí)現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)處理,防止外因和內(nèi)因組合,造成綜合型破壞,以保證停工期間的安全和完成工后隧道運(yùn)營(yíng)期間的長(zhǎng)期穩(wěn)定。
3 隧道受力變形數(shù)值模擬分析
本文計(jì)算采FLAC2D軟件對(duì)已建成隧道部分進(jìn)行模擬,然后根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行復(fù)核。在不同圍巖條件和支護(hù)結(jié)構(gòu)條件下,分別對(duì)隧道結(jié)構(gòu)未完全建成時(shí)進(jìn)行位移分析和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。
3.1 模型建立
模型建立時(shí)對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行了部分簡(jiǎn)化,根據(jù)巷道開(kāi)挖的影響范圍一般是 5D(D 是巷道跨度或巷道直徑)。這里巷道跨度大約為76m,巷道開(kāi)挖的影響范圍是3 8 m。因此模型的上方取至山頂,左右方各取 38m,下方 12m,模型尺寸為寬×高=76m ×70m。模型邊界采用齊次邊界條件,上部邊界取為自由面,下部邊界取為固定邊界,左右邊界巖體沿著X方向的位移被約束。工型鋼支架采用梁?jiǎn)卧M,混凝土噴層采用 l i n e r 單元模擬 。
3.2 基本假定和相關(guān)參數(shù)選取
采用地層- 結(jié)構(gòu)模型,按照平面應(yīng)變問(wèn)題處理,以下假定:
(1) 對(duì)巖層材料采用理想彈塑性模型和Mohr-Coulomb 屈服準(zhǔn)則,大應(yīng)變變形模式,結(jié)構(gòu)材料均采用線彈性本構(gòu)模型 ;
(2) 根據(jù)地質(zhì)資料,假定地表面和各土層均呈勻質(zhì)水平層狀分布;
(3) 不考慮巖體的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng),只考慮自重應(yīng)力場(chǎng);
(4) 鋼架各節(jié)點(diǎn)均為剛性節(jié)點(diǎn),不考慮支架的節(jié)間搭接部分;
(5) 圍巖應(yīng)力采用兩次進(jìn)行釋放,根據(jù)工程類(lèi)比與理論估算,第一次釋放率設(shè)為 20%。圍巖和單元結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 2、表 3 所示 :
3.3 計(jì)算結(jié)果分析
在圍巖應(yīng)力分析中采用全斷面一次性開(kāi)挖,通過(guò)對(duì)已支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍巖的相互作用分析,得出Ⅳ級(jí)圍巖中的應(yīng)力云圖、位移云圖和塑性區(qū)圖如圖 1 ~6 所示。從圍巖應(yīng)力云圖可以看出,在隧道目前施工完成的結(jié)構(gòu)中,兩腰應(yīng)力集中,最大為 3.0e6Pa;從位移云圖中看出,頂板為7.5mm,底板為7.5mm。底板位移之所以比頂板大是因?yàn)楸舅淼乐ёo(hù)為鋼架全封閉支護(hù),上部應(yīng)力通過(guò)鋼架傳到底部,大部分由鋼架底部承擔(dān),如不加以控制很容易造成底板低鼓,這恰與設(shè)計(jì)中底板填145mm 混凝土控制底板變形片石相符。頂板沒(méi)有出現(xiàn)塑性區(qū),兩腰處塑性區(qū)為8.00m,底板不存在塑性區(qū)。
由工型鋼支架和混凝土噴層彎矩和軸力云圖看出,最大值出現(xiàn)在曲墻墻腳處最大值分別為34.83KN.m和1004KN,得出安全系數(shù)分別為1.4 和1.7。
綜上所述:隧道雖未完成全部支護(hù),但目前已建成的初期支護(hù)可以滿足隧道的穩(wěn)定性要求。
本文對(duì)Ⅴ級(jí)圍巖和隧道洞口部分也進(jìn)行了模擬,其支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)均>1.4 ,滿足穩(wěn)定性要求。
4 隧道停工期間維護(hù)建議
根據(jù)工程的特殊性和現(xiàn)場(chǎng)情況,結(jié)合隧道本身已經(jīng)表現(xiàn)出來(lái)問(wèn)題,在停工期內(nèi)為保證安全,建議采取以下措施:
(1) 對(duì)在Ⅴ級(jí)圍巖區(qū)檢測(cè)到的兩處滲水, 要及時(shí)進(jìn)行排堵整治,對(duì)于線滲漏采用導(dǎo)管法,即在襯砌表面裝上平行管或在漏水處補(bǔ)V形或U型槽,而后用管材或合成橡膠等整形材料進(jìn)行導(dǎo)水;對(duì)大面積的滲漏進(jìn)行噴射砂漿,及適當(dāng)考慮兩種方法綜合治理,為停工期間及隧道完全建成后消除安全隱患;
(2) 由于隧道Ⅳ級(jí)圍巖區(qū)存在普遍存
在的初次支護(hù)噴漿不均情況,應(yīng)噴射補(bǔ)充均勻,以防止二襯做后拱背留有空洞,對(duì)較大的超挖區(qū)和襯砌背后不密實(shí)區(qū)應(yīng)進(jìn)行注漿加固處理;
(3) 根據(jù)模擬分析,最大彎矩值和軸力值進(jìn)出現(xiàn)在曲墻墻腳處,最大位移出現(xiàn)在地板處,因此建議在停工前補(bǔ)設(shè)仰供,并完成底板片石混凝土的充填;
(4) 由于掌子面處受力不均,且雷達(dá)結(jié)果顯示厚度不足,建議對(duì)其補(bǔ)漿增厚,或根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件采用其他方式補(bǔ)強(qiáng) ;
(5) 由于停工期間的確定因素,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)隧道的收斂、變形的監(jiān)測(cè),出現(xiàn)異常情況,及時(shí)進(jìn)行處理。
5 結(jié)束語(yǔ)
無(wú)論對(duì)運(yùn)營(yíng)隧道還是建設(shè)中隧道,都要堅(jiān)持預(yù)防為主,早發(fā)現(xiàn)、及時(shí)維護(hù)的維修管理理念。特別是對(duì)未建成隧道:初襯是否均勻,本身結(jié)構(gòu)是否存在缺陷,以及是否存在滲漏水現(xiàn)象,對(duì)二次支護(hù)后是否能安全運(yùn)營(yíng)有著重要的意義。
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,隧道的滲漏水位置、襯砌背后空洞或不密實(shí)帶、以及襯砌厚度不足位置基本相對(duì)應(yīng),因此要求在隧道施工中,應(yīng)合理控制超挖,以防背后產(chǎn)生空洞,從而導(dǎo)致一系列安全隱患。
用 FLAC2D 能有效地分析圍巖的應(yīng)力分布和預(yù)測(cè)擬建隧道對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形影響,本文以未建成隧道為背景進(jìn)行數(shù)值模擬,證實(shí)這種安全評(píng)估方法的可行性,并為此工程
提出關(guān)注重點(diǎn)。即應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注應(yīng)力集中帶,及受力不平衡區(qū)域。對(duì)其在停工前應(yīng)做好充分的強(qiáng)度保障,如增設(shè)仰供,充填混凝土底板等。
參考文獻(xiàn)
[1]陶連金,唐四海,金亮. 隧道上穿既有車(chē)站結(jié)構(gòu)的變形預(yù)測(cè)和安全評(píng)估[J].地下空間與工程學(xué)報(bào).2008. 4(3):442-447
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