浅谈隧洞施工存在的问题与应对策略
摘要:在公路或者铁路施工过程中,常常会遇到隧洞施工问题,隧洞施工质量将直接影响公路或者铁路工程整体的施工质量与效率。所以,施工人员必须提高对隧洞施工的重视,尤其是隧道浅埋段的施工,必须结合实际施工情况,采用适宜的施工技术与施工工艺,加强质量监控工作的力度,从而保证隧洞施工中隧道浅埋段施工的质量,进而为隧道工程整体施工质量的提高奠定坚实的基础。本文主要探讨隧洞(隧道浅埋段)施工中存在的问题,并提出几点对应策略,以期能够引起相关施工人员的重视与关注。
关键词:隧洞工程;隧道浅埋段;施工问题;应对策略 隧道浅埋段施工是隧洞工程施工的重要内容之一,其施工质量与隧洞工程施工质量之间具有直接的、紧密的关系,所以,在隧洞施工中,施工人员必须提高对隧道浅埋段施工的重视,做好施工前期准备、施工中期管理以及施工后期验收等工作,加强质量监控,从而保证隧道浅埋段的施工质量,进而为隧洞工程整体施工奠定基础。
一、隧洞(隧道浅埋段)施工中存在的问题
隧道浅埋段施工一直是隧洞施工的重点,同时也是保证施工质量的关键。但是受到施工观念与施工技术等的影响,很多施工人员并为给予隧道浅埋段施工以足够的认识,从而导致隧洞(隧道浅埋段)施工中存在一些问题而直接影响施工质量。
(1)施工技术选择不得当。隧道浅埋段施工的影响因素很多,不仅要考虑施工人员、施工设施、施工材料等的影响,同时还要考虑施工环境,如地质环境、气候环境等,这就需要施工人员选择适宜的施工技术、并按照科学的施工流程施工,但是,部分施工人员对先进施工技术的操作能力不高,导致隧道浅埋段施工技术停留在传统技术层面上,难以有效促进施工质量的提高。
(2)施工方案编制不得当。施工方案是施工有序进行的依据,同时也是保证施工质量的前提。但是在隧道浅埋段施工之前,一些施工单位对施工地点的实际勘查力度不足,导致其编制的施工方案在施工中存在着不适宜的问题,从而影响施工的有序、保质进行。
(3)施工过程质量监控不得力。要想保证施工质量,除了要在施工前期做好准备工作之外,施工中期的质量监控与质量验收也是极其必要的。一些工程管理人员虽然认识到质量监控的重要性,但是由于一些管理人员施工技能的缺失,导致其不能及时地发现施工质量问题,对施工问题提出合理的解决方案,进而影响到施工质量。另外,施工后期验收不仅是保证施工质量的关键,也是有效降低工程造价的关键。相关管理人员对此认识不足,未能严格验收,可能给工程质量埋下隐患。
二、隧洞(隧道浅埋段)施工问题的应对策略
基于以上隧道浅埋段施工问题的分析与探讨,笔者认为,在隧洞施工过程中,相关施工单位必须提高重视,积极组织施工人员与管理人员进行专业学习,并树立安全施工、保质施工的意识,从而达到在提高施工技能的基础上,提高思想认识的目的。除此之外,施工技术则是影响施工质量的关键因素,在此,笔者将简要探讨隧洞(隧道浅埋段)的施工技术问题。
(1)施工前期的实地勘测是施工的重要环节之一,所以施工人员应该给予足够的重视,可以按照以下的步骤进行监控量测:详细地观察洞内外的各项影响隧道浅埋段施工质量的因素---详细地量测拱顶以及地表下沉的情况,以便为编制施工方案提供参考---科学、合理地布置测点---整理检测资料数据并根据分析进行科学反馈,如洞身拱部大管棚的环向间距、长度、打设角度、纵向搭接长度等各项参数。具体来说,可以按照以下详细工程流程编制施工方案。
图1:隧道浅埋段施工工程流程。
(2)支护装置是保证隧道浅埋段施工安全的重要措施,也是施工的关键步骤之一,所以,施工人员需要在开挖之前做好支护工作,以避免隧道开挖后拱顶沉降变形,威胁施工安全与施工质量的问题发生。在隧道浅埋段进行支护施工,可以采用小导管支护技术,即是在支护拱部1400范围内设置外径为42毫米、长度4.5米的热轧无缝钢管,并以3米的排距、环距30厘米的标准均匀排布,已形成超前小导管支护形式,保证施工的安全进行。对小导管进行灌浆施工时,必须注意水泥与砂浆等基础混合物的比例,并设置科学、适宜的注浆压力,以避免影响支护质量。同时,对小导管的安设可以采用钻孔打入法(先低速低压再提高钻速与风压),保证顶入长度不小于钢管产度的九成,纵向搭接长度为1.25米,外插角在60(±10);对小导管注浆过程需要严格注意注浆量与注浆压力,以避免堵塞、跑浆等问题发生。如注浆压力初始压力保持在1.0千帕以下,终结压力保持在2.2千帕,注浆量最高保持在钻孔圆柱体的2.0倍,同时不低于钻孔圆柱体的1.5倍。
(3)CRD施工方法适用于难度大、工序多、埋藏浅、断面大的隧洞工程。因此,结合不同施工情况可以适当地采用CRD施工方法。下图是CRD施工方法的施工工序。做好小导管支护之后,确定开挖长度为0.8(±0.2)米,之后进行初喷混凝土施工。混凝土施工中应该做好混凝土的养护工作,尤其是在混凝土初步硬化过程,必须控制好混凝土内部收缩应力的大小,以避免混凝土裂缝,影响隧道浅埋段的施工质量。各个端面结构与钢架结构尺寸的设置需要结合实际情况进行,以保证结构的稳固性。
图2:CRD施工方法的施工工序
结语:
总而言之,在隧道浅埋段的施工过程中,施工人员必须严格按照施工设计图纸进行施工,并结合施工实际情况与成功实例优化施工方案,灵活运用适宜的施工技术与施工工艺,严格管理施工现场,从而为隧洞施工的有序进行奠定坚实的基础。虽然现阶段,我国隧道浅埋段施工过程的质量控制效果依然有待改善,但是相信,随着施工技术与工艺的不断创新,以及施工人员重视度的不断提高,必将有效地解决施工中存在的问题,并提出创新的施工方案,进而提高施工效率,促进我国隧洞施工水平的整体提升。
参考文献:
[1] 陶坤, 李小龙, 石红磊. 长大管棚在隧道浅埋段的施工技术和质量控制[J]. 筑路机械与施工机械化, 2010,58(09):75-78 .
[2] 李永宝. 软弱地层浅埋暗挖隧道管棚法钻孔技术[J]. 隧道建设, 2006,72(06):125-126 .
[3] 齐广林,吴风,周旺. 公路隧道浅埋段塌方冒顶的预防与治理[J]. 森林工程, 2009,32(05):23-25 .
[4] 张少军,王东,李元沛. 公路隧道浅埋段的地质灾害分析及施工技术[J]. 地下空间与工程学报, 2007,76(S2):45-46 .
[5] 高炳魁, 朱自强. TSP地质超前预报在浅埋隧道中的应用[J]. 西部探矿工程, 2008,81(01):47-48 .
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