第12卷 第z1期 2012生 中 国水运 VoI.12 May No.Z1 2012 5月 Ch j na Water Transport 关于隧道的施工技术与施工组织管理的探讨 张宇江 (浙江省隧道工程公司,浙江杭州310005) 摘要:文中主要探讨了国内隧道施工的技术方法、 主要施工机械设备以及组织管理,对各类施工技术方法进行了 总结,并对今后的隧道施工技术进行了展望。 关键词:施工技术;机械设备;组织管理 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2012)0Z1—0150~02 中国是一个多山的国家,山地、丘陵和高原很多,其面 积约占国土总面积的69%。在山区或半山区修筑的公路,过 去由于建设资金严重短缺,多以盘山公路为主,但是盘山公 路的缺点是显而易见的。随着经济的迅速发展和技术水平的 不断提高,我国修建的铁路和公路隧道越来越多,越来越多 的长大隧道已建成并已投入运营。 一爆破,短进尺,并随时跟进支护和衬砌。其施工要点可以概 括为:预加固、小扰动、早封闭、强支护、勤量测。 2.钻爆法施工所用主要机械 钻孔一般用三臂或四臂凿眼台车,但国内实际施工中使 用更多的还是多功能凿岩台架配合手持风钻模式,从施工效 果、技术经济指标等多方面分析,这种模式倒不失是一种更 符合目前中国国情的理智选择;装碴一般用装载机;运输分 汽车或轨道电瓶车两种,以汽车居多;喷射混凝土用喷射机 (分干喷、温喷和潮喷等),衬砌混凝土已比较多地使用模板 台车。 二、隧道的施工组织管理 1.施工管理 、隧道的施工技术特点及机械设备配置 1.钻爆法 钻爆法仍然是目前中国应用最广、最成熟的隧道施工方 法。我公司施工的各类隧道中基本采用钻爆法施工,如:九 曜山隧道、宁波白溪引水工程等大部分隧道都是。 (1)钻爆法的施工技术特点 根据隧道工程地质水文地质条件和断面尺寸,隧道开挖 可采用各种不同的开挖方法,例如:上导坑先拱后墙法、下 导坑先墙后拱法、正台阶法、反台阶法、全断面开挖法、半 断面开挖法、侧壁导坑法、CD法、CRD法等。对于爆破, 有光面爆破、预裂爆破等技术。对于隧道初期支护,有锚杆、 隧道施工的作业循环主要由开挖、出碴、支护、衬砌等 工序组成。施工中必须建立统一的调度指挥系统,协调各工 序的关系,保证施工的连续进行。以下主要以钻爆法为例谈 一谈各工序的施工管理。 (1)开挖。开挖管理作为施工管理的重要环节,其核心 喷砼、挂网、钢拱架、管棚等支护方法。及时测量和信息反 馈常用来监测施工安全并验证岩石支护措施是否合理。防水 基本采用截、堵、排等几种方法,其中在喷射混凝土内表面 张挂聚乙烯或聚氯乙烯板,然后再灌注二次混凝土衬砌被认 为是一种效果良好的防渗漏措施。 钻爆法施工的全过程可以概括为:钻爆、装运出碴,喷 锚支护,灌注衬砌,再辅以通风、排水、供电等措施。在通 过不良地质地段时,常采用注浆、钢架、管棚等一系列初期 支护手段。 是开挖方法和爆破参数的选择。开挖方法主要视隧道地质条 件和断面尺寸的不同而定,目前主要有全断面法、台阶法、 CD法、侧壁导坑法、CRD法等。作为硬岩隧道,还有爆破 参数选择的问题,爆破参数也与隧道围岩地质条件有关。地 质条件好时,循环进尺可长些,遇到破碎复杂地层,就应采 取浅眼多循环的办法,隧道周边爆破一般采用光面爆破。 (2)出碴。出碴一般采用无轨运输方式。目前国内隧道 施工多采用装载机配合自卸汽车出碴。为提高出碴效率,可 利用挖掘机清底出碴并进行安全处理。 (3)支护。不同的隧道及施工区段,应设计不同的支护 在多数长隧道的掘进施工时,往往采用辅助导坑,其目 的是加快施工进度,解决通风、排水、供电等问题,特别是 方法。目前常用的支护方法有长管棚注浆法、格栅钢架(钢 对解决通风问题是非常有效的。 (2)浅埋软岩隧道的施工技术特点 浅埋隧道由于地表风化作用,岩质一般比较松软,加之跨 拱架)支、锚杆~喷砼~挂网支,小导管注浆法等。 作为初期支护的钢支撑架设时应注意架设位置,尽量不侵入 永久支护断面以免影响永久支护结构。锚喷网支护应保证支 护强度以确保支护后施工安全,长管棚、小导管等支护也应 按设计及规范施工以免影响支护效果。 (4)衬砌。近年来,隧道衬砌已大多采用全断面自行式 钢模台车,砼输送泵泵送砼灌注施工。以往采用的拼装式模 架以及人工上料方法除一些特殊项目或区段仍在使用外,已 度大,结构的施工安全尤为重要,需采取比较特殊的处理措施。 如:长管棚注浆施工、大断面格栅钢架(或钢拱架)支护、地 表砂浆锚杆加固、超前锚杆(或超前小导管)支护等。 (3)隧道开挖顺序 浅埋软岩隧道开挖宜采用上导坑先拱后墙法等方法,弱 收稿日期:2012—03—07 作者简介:张宇江(1978一),男,浙江省隧道工程公司工程师。 第z1期 张宇江:关于隧道的施工技术与施工组织管理的探讨 151 很少大规模使用。衬砌管理的重点应放在混凝土质量控制及 防排水施工上。 2.劳动组织管理 并付之实践。本文是对最常态的隧道施工进行了部分探讨, 新技术、新工艺(如:盾构法、地下连续墙、扩径盾构施工 法、球体盾构施工法等)的应用日渐常态化,笔者希望以此 抛砖引玉,得到广大地下工程工作者的指导,向隧道施工的 技术更加合理,管理更加先进这个方向作出努力。 参考文献 目前隧道施工中已大多采用机械化程度较高的作业方 式,这就要求施工企业必须将有限的人力资源进行科学合理 的配置,充分发挥员工的生产积极性。隧道的劳动组织,应 注重班组的专业化分工,以设置专业班组为宜。考虑到利用 隧道空间、新奥法施工需要及工期要求等因素,隧道一般均 安排掘进、衬砌平行作业,做到掘进作业时掌子面不断人, 『11王梦恕等.大瑶山隧道新技术. 【2]邓江.猫山公路隧道工程技术【M].北京:人民交通出版 社.2002. 掘进到一定深度时衬砌就跟进。一般情况下,施工项目部应 设置开挖班、出碴班、支护班、防水板安装班、立模浇筑班、 辅助班及机修动力班等班组。机修动力班可实行弹性工作制, f31“国际隧道研讨会暨公路建设技术交流大会”论文集 fm1.北京:人民交通出版社,2002. 【4]锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086—2001)【MI.北 京:中国计划出版社出版,2001,6. 【5】公路隧道设计规范(JTJ 026—90)【M].北京:人民交通 出版社.1990. 其它班组则根据生产需要进行流水作业。当遇到不良地层条 件区段时,项目部应根据需要适时地增加支护班人员,进行 诸如管棚施工等强支护作业。 三、结语 【6】杨渡军.公路施工技术【M1.北京:人民交通出版社,2007. 【7】钱东升.公路隧道施工技术【MJ.北京:人民交通出版社, 2003. 作为当今世界迅猛发展的地下工程的重要组成部分,隧 道的施工技术和管理技术值得广大施工企业去认真研究总结 (上接第149页) 按要求开挖完成后,对原有土体进行夯实处理, 人工搬 冒水、渗水坑或流土等现象;排水系统是否通畅;草皮护坡 植被是否完好等导渗降压设施有无异常或破坏现象。 2)检查方法 运材料至截水沟位置,然后进行立模、浇筑。 三、进口段深基坑排水措施 1.周边截水沟排水 常规方法:用眼看、耳听、手摸、鼻嗅、脚踩等直观方 法,或辅以锤、钎、钢卷尺、放大镜、石蕊试纸等简单工具 对工程表面和异常现象进行检查。 2.监测频率及监测预警值 在进口段深基坑施工前,先沿基坑开挖线5m范围以外 施作周边截水沟与外部的排水系统联连,将基坑外的积水汇 聚到周边截水沟内排至外部排水系统。 2.蓄水沲排水 (1)监测频率 表1监测频率表 基坑开挖结束后,在河道段施工起点右侧修筑一个长 5m、宽5m、高1.5m的蓄水沲汇聚洞内及坡面的积水并采 用水泵将蓄水沲内经净化沲处理后的污水排至外部排水系 统。 四、基坑监测 1.基坑监测方法 (1)桩顶水平位移及土体沉降、水平位移监测 观测方法 注:下雨或出现可能促使变形加快的情况时应加密观测 次数;基坑开挖完毕和桩基础施工完且变形已趋于稳定时, 可适当延长间隔时间,不小于每个月一次;基坑回填至一半 以上时,可结束观测。 (2)预警值 表2监测预警控制情况统计表 在基坑开挖前进行基准监测,监测次数不少于两次,确 定水平位移监测初始值。 (2)土体深层水平位移 观测方法 采用伺服加速度计式测斜仪进行观测,为减小误差,观 测时采用双面观测的方法。 (3)孔隙水压力监测 观测方法 用频率读数仪读取传感器的数值,换算出孔隙水压力值, 然后通过对比前后两次的孔压值确定其变化情况。 (4)基坑巡视 1)检查内容 有无裂缝、剥落、滑动、隆起、塌坑、雨淋沟、散浸、 五、结束语 通过上述的合理施工工艺顺利完成了深基坑开挖,为公 司深基坑开挖施工提供借鉴。