高速公路隧道施工安全步距(6篇)
高速公路隧道施工安全步距篇1
关键词:忻州隧道;下穿;高速公路
Abstract:thisarticlefromtheexcavationmethod,thesupportingmethod,reinforcingmeasures,monitoringmeasurement,andotheraspects,forsimilarprojecttoprovideguidanceandreference.
Keywords:XinZhoutunnel;Nexttowear;highway
中图分类号:U45文献标识码:A文章编号:
1、工程概况新建大同至西安铁路客运专线站前Ⅰ标忻州隧道为湿陷性黄土隧道,是铁道部控制的在建五条高风险隧道之一。隧道位于忻州市境内,进口里程DK204+580,出口里程DK207+663,全长3083m,为本标最长隧道,也是控制工期工程。隧道自进口至DK205+190.1位于直线上,自DK205+190.1至出口位于半径为8000m的右偏曲线上;隧道进口至DK206+000为3‰的上坡,DK206+000至出口为6.16‰的上坡。隧道最大埋深约59m。
隧道洞身DK206+734.7~DK206+782.3处下斜穿大运高速公路,高速公路路面宽约25m,下穿路面长度约为34m,高速公路与隧道洞身夹角约48°11′37″。隧道开挖洞顶至公路路面高度约27m,开挖洞顶至高速公路路堑边坡顶约34m。隧道里程DK206+808.76有一联通信号铁塔,位于中线右侧8.61m。
图1忻州隧道下穿大运高速公路平面示意图图2忻州隧道下穿大运高速公路断面示意图
1.2地质特征
本区段起点位于忻州市东社村境内,多分布黄土丘陵,地形起伏较大,忻州隧道下穿大运高速公路,地面地形比较平缓,到忻州市烟村为本区段终点。表覆新黄土,黄褐色,坚硬~硬塑,颗粒均匀,具大孔隙,含薄层细圆砾土和钙质结核层,夹多层浅棕红色古土壤层。下伏老黄土,浅棕红色,坚硬~硬塑,土体紧密,含钙质结核层和洪积碎石类土和砂土,洞顶覆土较薄。区段沿线新黄土分布广泛,部分具有湿陷性,局部为Ⅳ、Ⅴ级湿陷系数δs=0.017~0.080。
2、施工重难点分析及方案确立2.1施工重难点分析大断面浅埋湿陷性黄土段落施工难点主要表现在两个方面:一是地表沉降量大,随着隧道的开挖产生地表环向开裂与纵向开裂,纵向开裂位置一般在隧道拱顶、两侧起拱线位置共3条裂缝,裂缝超前掌子面5m;二是洞内沉降变形量大,不易控制,初期表现在拱顶的下沉,若仰拱与衬砌封闭不及时极易发生围岩的大变形,甚至塌方、冒顶等事故。下穿高速公路过程中若隧道发生事故,将会带来更大的连锁反应,危及人民生命财产安全。如何有效的控制地表沉降变形量并提高施工的安全性,是首要考虑的问题。2.2施工方案确立2.2.1对大运高速公路的状况进行评估,确定沉降变形量的可控范围,首先委托有资质的单位,大运高速公路的稳定性进行评估,提交评估报告,并委托原设计单位提交咨询报告,组织召开专家对评估报告及咨询成果进行评审,确定沉降值控制指标。最后得出结论:如果地表的最大沉降量能控制在2cm以内,可以保证大运高速公路的车辆通行安全性。忻州隧道下穿高速公路段属于黄土浅埋段,注意隧道暗洞开挖时土体坍塌。根据现场实际情况,选择合适的施工方案和合理的防护方案,最大限度的减少对土体的扰动,充分利用其自身的稳定性,是安全快速下穿高速公路施工的关键。
2.2.2总体施工方案:
(1)在206+820~DK206+830段预留长管棚工作室,工作室比正常隧道扩挖1米,以保证φ159mm大管棚施工作业空间。
(2)隧道里程DK206+700~DK206+820段,拱部部150°范围内,一次性打入一环φ159大管棚进行超前加强支护,大管棚长120m,t=9mm,环向间距40cm。
(3)DK206+700~DK206+820段拱部140°范围内设置φ42mm小导管超前支护,小导管长6m,t=3.5mm,环向间距30cm。超前小导管配合钢架使用,每3m(5榀)施做一环,纵向搭接长度不小于3.0m。
(4)玻纤锚杆垂直打入掌子面进行加固,玻纤锚杆长12m,锚杆间距60cm×80cm(水平×竖向),每8m一环,搭接长度4m。
(5)隧道DK206+700~DK206+820采用双侧壁导坑法施工,施工时加强监控量测,及时施做初期支护和二次衬砌。
(6)隧道DK206+774~DK206+740采用双层钢拱架进行初期支护。
(7)仰拱开挖控制在2~3m,仰拱距掌子面距离控制在20m以内;二衬一次施作4~6m,二衬距掌子面距离控制在35米以内。
3、监控量测
忻州隧道下穿大运高速公路段施工设计地表沉降控制标准为0.02m,监控量测在此段施工过程中尤为重要。
施工过程中将每日的沉降及变形监控量测资料报忻州高速公路公司。
3.1监测项目
根据招标文件、设计资料以及现场实际情况,本标段在下穿大运高速公路施工过程中需对场区内及周围环境进行日常的常规监测主要有:地表沉降、隧道拱顶下沉及水平收敛等。各种观测数据相互印证,确保监测结果的可靠性,合理确定施工参数提供依据,达到反馈指导施工的目的。
3.2监测测点布置
(1)监测测点布置原则为:观测点类型和数量的确定结合本工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑,全面反映被监测对象的工作状态。
(2)沿线路纵向布设9个观测断面(断面与高速公路平行),其中高速公路中线两侧沿隧道方向各15米范围内3个断面为A类断面,其余6个断面为B类断面(详见图13-1)。A类断面:隧道中心线两侧15米范围内每3m布一点,15米之外每5米布一点,断面共计布点25个。B类断面:隧道中线两侧50米内布点,间距5m,断面共计布点21个。用冲击钻在地表钻孔,然后放入长200~300mm,直径20~30mm的圆头钢筋,四周用水泥砂浆填实。洞内水平收敛、拱顶下沉点布置在同一里程上(布置位置如下图所示)。施工到此范围内要增加观测频率。
3.3监控量测方案
(1)地表沉降监测
A.基点埋设:基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域,并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方;基点数量根据需要埋设,基点要牢固可靠。
B.测量方法:观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制,每测点读数高差不宜超过0.3mm,对不在水准路线上的观测点,一个测站不宜超过3个,超过时应重读后视点读数,以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测,两次高程之差应小于±1.0mm,取平均值作为初始值。
4、专项应急防护方案
(1)成立以项目经理为组长,项目总工、项目副经理为副组长,项目安质部长、工程部长、综合部长为成员的应急响应领导组,明确分工和职责。
(2)严格按照设计、施工组织设计及专项方案进行施工。项目部组织对参建员工经常性的培训教育。所有参建员工必须经考核合格后方能上岗作业。确保施工质量,进而保证施工安全。
(3)加强围岩监控量测,及时反馈信息,指导施工,特别是洞顶路面沉降观测。地面上沿隧道轴线布置的测点应与洞内拱顶下沉量测的点布置在同一断面内。量测频率一般为每天两次。路面及地表下沉发现异常情况,立即停止开挖,并采取加固措施,待隧道稳定后方可进行施工。
(4)隧道要遵循“短进尺、快封闭”的施工原则。开挖方法采用双侧壁导坑法,每循环进尺0.5m。全环设置I25b型钢架,间距50cm。人工开挖,上足劳力,集中突击。每次人工开挖时,尽量避开车辆集中通过。车辆集中通过时,未开挖完土体采用Ф100的钢管和方木进行临时支护。根据施工时实际情况,必要时对掌子面喷射混凝土进行封闭。开挖后及时架设初支钢架及横撑斜撑。
(5)派专职联络员在下穿路段值班,并配备对讲机,及时将车辆的运行情况通报工地;施工现场设防护员负责与值班联络员联络,并将信息及时通报,确保工程安全有序进行。
(6)在高速公路路面进行监控量测时,在距量测地点前后500m处设置警示标志,确保量测人员的人身安全。
高速公路隧道施工安全步距篇2
2017年12月5日
目录
目录1
一、工程概况1
二、技术人员及劳务队配置1
(一)项目部技术人员配置1
(二)施工队伍配置情况2
三、技术工作开展情况2
(一)前期准备工作2
(二)关键工序分析3
四、临建工程施工情况4
五、下一步技术工作计划4
六、对公司建议、意见5
技术工作总结
一、工程概况中铁十四局集团渝黔高速公路扩能一标(YQTJ1)一工区起讫里程为K4+420~K9+800,全长5.38Km。全线按六车道高速公路标准建设,设计速度100公里/小时,路基宽33.5m,分离式路基宽为16.75m。整条线路包含路基、隧道、桥梁、涵洞。其中主要工程量:路基挖方205万m3,路基填方164万m3,混凝土31.4万方,收费站及管理用房、桥梁17座(主线桥梁5座,匝道桥梁7座、天桥1座、拼接桥3座、盛家湾小桥1个)、涵洞21座(含改路)、隧道单洞3261m,深挖路基四处。分渝黔复线互通区和主线,互通区匝道8条,主线路基2.1km。改移道路1.49km/1处。
二、技术人员及劳务队配置(一)项目部技术人员配置项目部技术人员配置科学合理,项目部分管领导及主要技术干部在隧道施工中都有丰富的经验,现有的技术人员有:总工1人、工程部长1人,技术员8人、测量4人、安质部8人,共计22人。
表2-1技术人员统计表
序号
部门
姓名
职务
工作年限
备注
1
总工
杨立军
总工
18年
正式工
2
工程部
穆卉楠
工程部长
11年
正式工
3
冯阳
工程部员
2年
正式工
4
刘姝含
工程部员
1年
正式工
5
黄越寒
工程部员
1年
正式工
6
赵毅
工程部员
1年
实习生
7
刘爽
工程部员
1年
实习生
8
李佳俊
工程部员
1年
实习生
9
杨佳宁
工程部员
1年
实习生
10
董瑞超
工程部员
1年
实习生
11
测量队
樊明
测量班长
3年
劳务派遣
12
闫学江
测量员
3年
劳务派遣
13
付友龙
测量员
9年
临时工
14
杨锦茂
测量员
1年
实习生
15
安质部
韦广生
安全长
16年
正式工
16
胡健
安质部长
11年
正式工
17
张征
安质部员
1年
正式工
18
郝志阳
安质部员
1年
劳务派遣
19
李禹熙
安质部员
1年
实习生
20
纪亚伟
安质部员
1年
实习生
21
郑子含
安质部员
1年
实习生
22
孟泽
安质部员
1年
实习生
(二)施工队伍配置情况渝黔高速扩能一项目部于2017年9月27日开始进行劳务招标,通过资质审查、评标、现场调查等方式综合考评,确定劳务队伍12个(钢箱梁、预制梁、房建队伍暂未招标),其中隧道队伍2个,路基土石方队伍3个,桥涵施工队伍5个,路基防护队伍2个。
三、技术工作开展情况(一)前期准备工作项目进场立即进行施工前的准备工作,包括工程质量目标、创优目标的确定,资源供应和施工方案的选择,及其空间布置和时间排列等诸方面进行的施工决策。
1、精心策划,与设计单位积极沟通,在初步设计、施工设计(送审稿)、施工图设计等各阶段,对图纸逐步优化。
(1)初设阶段软基处理的主要方式为碎石桩和塑料插板。考虑现场地势复杂,前期便道修建时间长,碎石桩和塑料插板设备进场困难。经与设计单位积极沟通,将碎石桩和塑料插板取消,采用清淤换填等方式进行软基处理,提高效率、增加效益。
(2)县道X239上跨绕城高速的南惠路天桥,施工图(送审稿)设计方案为拆除重建,考虑跨高速重建天桥安全风险大、措施费用高,经现场调查,距离天桥200m左右有一跨度13m的通道桥,与地方政府、设计单位积极沟通,将县道X239改移至该通道桥处下穿绕城高速。在施工图正式图纸中按该方案进行了设计。
2、现场核对及补充调查资料
项目进场后对线路进行了实地勘测和调查,包括自然条件调查分析和技术经济条件的调查分析,获得了有关数据的第一手资料。特别着重对涵洞水路、及乡村道路顺接的调查,确保当地人民出行,减少矛盾点。
3、编制项目技术管理制度
在项目开工前对项目技术管理工作进行了技术管理工作职责划分,并明确相应岗位(包括项目总工、专业工程师、试验室、测量、技术员)的技术责任制。确定了各部室的工作范围、工作职责、工作流程等相关要求。同时,根据工程的特点及项目管理模式,制定了工程计量计价、现场签证、变更原始记录、施工组织管理、技术交底、施工测量、试验、技术档案等相关管理制度或办法,并汇编成册,确保在施工过程中有章可循、制度管人。
4、施工方案
编制了《高填方专项施工方案》、《抗滑桩专用施工方案》、《人工挖孔桩专项施工方案》、《深挖路堑专项施工方案》、《隧道专项施工方案》、《隧道爆破方案》等专家评审专项施工方案。
(二)关键工序分析天台山隧道为控制性工程,三车道隧道,隧道Ⅳ级围岩占隧道79.1%,Ⅴ级围岩占隧道20.9%,隧道采用三台阶法、双侧壁导坑法开挖,洞身采用复合式衬砌。根据重庆市强标要求台阶法开挖隧道应根据围岩条件和初期支护钢架间距确定台阶上部开挖循环进尺,上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不应大于2榀钢架间距。
台阶下部断面一次开挖长度应与上部断面相同,且不得大于1.5m。
Ⅳ级及以上围岩仰拱每循环开挖长度不得大于3m,不得分幅施工。仰拱到掌子面的距离,Ⅲ级围岩不得大于90m,Ⅳ级围岩得大于50m,Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于40m。
二次衬砌距掌子面的距离,Ⅳ级围岩得大于90m,Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70m。
1、开挖质量的控制
隧道洞身爆破超欠挖情况及光爆效果是评价开挖质量好坏的重要指标。本工程红线为交付,将在以后施工过程中通过不断调整炸药段位、单孔装药量、开挖进尺、炮眼间距等参数,以及采用分部分段的控制爆破方法进行施工,确保光爆效果。
2、初期支护控制
全隧初期支护IV、V级围岩设计均采用全环型钢拱架+锚网喷的形式支护,拱架加工以及安装质量是施工过程中控制的重点。加工质量指的是尺寸、支撑的强度、支撑的刚度和焊接的质量等。项目部要提前做好加工前交底,各种型号先加工样品验收合格后方可批量生产,过程中不定期抽查的方法,确保拱架加工的质量符合要求。
隧道施工喷射砼回填量较大,材料消耗较大,浪费较多,过程中施工成本难以控制。
项目部QC小组专门成立专项课题,研究指导施工。
3、二衬施工质量控制
初期支护完成后,为有效地控制其变形,仰拱尽量紧跟开挖面施工。防排水措施及二衬钢筋绑扎完成后,利用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌,采用拱墙一次性整体灌注施工,严格按照强标要求施工。
本工程为忠兴西互通枢纽工程,需三次上跨绕城高速,安全管控压力大,需编制完善的施工组织方案,认真落实执行,确保安全。
本项目深挖路堑3处,最深开挖52米,应严格遵守“开挖一级,防护一级”的施工方法,认真监控高边坡各种风险,从技术方面严格把控安全风险。
四、临建工程施工情况项目现在正在进行临建施工,拌合站已经建设完成,在拌合站建设期间项目部经理、总工多次召开研讨会,认真讨论方案的可实施性,及时微调施工方向,在建设标准化的同时,更注重细节内涵,做到有心、用心、精心。
为节约能源,合理收集可用资源,规避高峰期用水紧张问题,根据重庆本地多雨特点,在料仓顶棚上设计雨槽收集雨水,并安装管道引入拌合站蓄水池,作为施工用水。
为打造绿色工地,净化施工环境,采用绿化带隔离场区与便道。场区内安装太阳能路灯以节约用电。场区门口两侧挖方及施工便道边坡全部绿化并种植植物,绿化环保的同时保持边坡水土,防止滑坡,防止便道灰尘过重。
拌合站及施工便道采用热熔标线标注出行驶路线,醒目、安全。
天台山隧道为控制性工程,其施工便道承担混凝土运输以及钢筋运输等重大任务,为不受阴雨天气影响进度,该便道采取碎石垫层,混凝土硬化。
成立QC小组,研究隧道内喷射混凝土回弹量过高问题,认真调研,精确数据,做到调研结果正确指导施工,降低成本。
五、下一步技术工作计划渝黔高速公路扩能项目为十四局最大的公路项目,我们将发挥铁军优良传统,不怕吃苦,迎难而上,继续强化管理,狠抓施工安全、质量和环保安全,实现既定施工任务和创优目标,我们将在后续施工中认真落实以下几个方面工作:
1、落实开展技术攻关工作,开展QC活动,以认真负责的态度确保活动真实,并能指导施工;
2、对先期开工点的路基桥梁施工队认真进行技术交底,做好技术服务工作;
3、进一步完善工程其他技术资料;
4、认真留存、整理施工影像资料;
六、对公司建议、意见渝黔高速公路扩能项目是综合性很强的公路工程,涵盖特长大断面隧道、高填深挖路基、涵洞、跨高度公路施工钢箱梁、跨高度公路预制梁架设、跨高速公路桥梁拆除、高速公路既有桥梁拼宽、收费站管理站房、混凝土路面等,结合临建施工情况,提以下几点意见:
1、前期策划是必不可少的保障性的环节,建议公司加大指导;
2、重视技术干部的培养和教育工作;
3、将开展的技术工作总结交流会等技术会议、现场学习等并形成视频资料及书面文字性的指导意见,使技术人员能相互学习、提高。
中铁十四局集团
渝黔高速扩能一项目经理部
高速公路隧道施工安全步距篇3
关键词:大跨径单拱四车道隧道;工序;优化
中图分类号:U45文献标识码:A文章编号:
近年来,随着交通量的日益增长和国家西部开发战略的实施,高速公路建设向山区不断延伸。为适应山区复杂的地质条件和车辆通行量,单拱四车道隧道渐渐步入设计者们的图纸之中。由于四车道公路隧道在我国尚处于起步研究阶段,因此在设计理论与施工工艺上只是借鉴三车道公路隧道的建设方法,目前没有统一的标准执行。因断面较大,四车道公路隧道施工时,不可能全断面一次成洞,所以必须根据运输出渣设备、施工机械类型和岩石的特性等条件,选择开挖方式,这就决定了必须分层分块开挖、逐步形成隧道设计形状的特点。在开挖时间上就有分期开挖过程,在分期开挖过程中,每一个施工分期对应不同的开挖顺序,就将意味着围岩对应一种暂时加载方式,由于在施工期间不断变化的洞型和加载方式,不仅影响了施工期间围岩的应力、破坏区、洞周位移,而且影响洞体成型后的应力分布、破坏区大小以及洞周位移情况。
广深沿江高速牛头山隧道为双洞分修小净距短隧道。左线隧道起讫桩号为ZK45+691~ZK46+060,全长369m;右线隧道起讫桩号为YK45+695~YK46+068,全长373m。存在超大跨径(最大开挖宽度为21.58米)、浅埋、围岩等级高等特点。该隧道III、IV级围岩地段工程地质为:强风化混合片麻岩,岩石风化强烈,呈褐黄色,碎块状,受地质构造影响较重,虽然局部岩层受挤压,发生扭曲,但原岩体产状基本清晰,左倾70º~80º,走向与隧道中线夹角较小。整个掌子面岩体软硬均匀,水文地质不发育,较干燥。
一、原设计工法介绍:
原设计工法采用三台阶七步法(见下图),施工工序为:在超前小导管的掩护下,开挖⑴部,施作型钢及锚喷支护,为对抗拱顶来压,加I18工字钢临时竖撑依次开挖⑵、⑶、⑷、⑸部,施工初期支护体系拆除I18临时支撑,开挖⑹部核心土施工⑺部仰拱。
该设计工法成功分解了大断面隧道开挖空间,实现了分部开挖、分区闭合的设计意图,但在实际施工过程中,由于工序衔接、施工组织可操作性等方面的原因,造成了较大的施工困难,具体表现为:
1、该工法对第一步开挖后初期支护受力分析不充分,第一步开挖A单元型钢安装后,两拱脚与水平方向角度过小,仅靠锁脚锚管的悬吊支撑无法正面对抗拱部垂直向下的岩体内应力,存在安全隐患。
2、为对抗垂直向下的岩体内应力,增加了⑴部的I18工字钢临时竖撑,但此竖撑高度高,重量大,安装难度较大,更重要的是安装临时支撑后对下循环掘进和初支施工造成较大干扰,开挖台车、装载机等大型机械更是无法进入。
⑶、原设计工法第一步开挖空间最大高度仅3.9m,开挖后因空间不足,拱部4.5m长系统锚杆无法及时施作。
⑷、根据新奥法隧道施工原理,隧道应遵循预支护、短开挖、少扰动、强支护、早封闭、勤量测的原则施工,原设计三台阶七步法恰恰对围岩,尤其是拱部围岩进行多次扰动,一定程度上破坏了拱部围岩自稳能力,存在一定安全隐患。
⑸、原设计工法每部断面较小,且形状不规则,作业台车及人、机、料摆布困难,机械利用率极低,出渣和初支安装时间较长,这也一定程度违背了新奥法原理中早封闭的施工原则,且很大程度影响工程进度。
二、工法优化介绍:
针对以上不足之处,施工单位提出了针对性的工法优化方案。
优化原则:
⑴、遵循新奥法“少扰动”施工原理,减少对拱部围岩扰动次数、及时施作初期支护,最大限度发挥围岩自承能力。
⑵、遵循新奥法“早封闭”原理,展拓第一步作业空间,发挥机械利用效率,短时间完成初期支护。
⑶、优化图中第一步A单元型钢支撑受力方式,在型钢支撑封闭成环前最大程度承受拱顶来压。
⑷、掌子面围岩整体性较差时,采取喷射砼封闭掌子面,适当预留核心土等措施,防止掌子面外凸造成塌方。
优化方案:
⑴、仍采用原设计三台阶七步法施工,调整各台阶和步骤施工断面尺寸(见优化工法示意图)。根据原设计图纸原则,施工时型钢拱架各单元长度可根据实际情况调整,将第一步开挖适当扩大,高度以系统锚杆能正常施工、挖掘机、装载机等机械能进入作业为宜,暂定5.5m,横向为拱顶以下5.5m范围内一次开挖到位,如此第一单元拱架与上台阶底面角度加大,可以结合系统锚杆最大程度对抗拱顶垂直来压。
由于拱顶有超前注浆小导管预支护掩护,拱顶片帮冒顶风险较小;但由于第一步开挖后迎头临空面扩大,存在开挖后掌子面向临空面外凸引起塌方的风险,故在必要时可采用喷射砼封闭掌子面,并适当预留核心土,增强掌子面自稳能力。
单循环进尺控制在2m以下,以防大爆破震动对拱顶产生较大扰动导致塌方。
⑵、阶和下台阶均采取居中拉马口供车辆通行,单侧挑边接腿的方法施工,单循环接腿不得超过三榀型钢,严禁两侧同时开挖接腿,以防上台阶型钢支撑整体垮落。各步具体施工断面尺寸可根据现场围岩情况作适当调整,围岩条件较好时,中、下台阶亦可分左右两步施工作业,左右步错开10m距离,开展平行作业。
下台阶与仰拱同时开挖,并及时施作仰拱,确保初期支护尽快封闭成环。
三、优化工法施工总结
在采用优化以后的工法施工的全过程中,施工单位对牛头山隧道拱顶下沉、周边收敛进行了不间断量测,根据量测数据分析,30天拱顶下沉最大值13.94mm,水平收敛最大值14.11mm,变形速率及时间-沉降曲线无突变,日平均沉降/收敛速率逐渐下降,15天日均沉降/收敛速率普遍低于0.2mm/天,30天日均沉降/收敛速率低于0.1mm/天,围岩趋于稳定状态。表明隧道施工的整个过程是安全的。
1本工法已在广深沿江高速公路A2合同段B8标牛头山左线隧道、牛头山右线隧道及B9标宴岗左线隧道、宴岗右线隧道成功运用。此工法拓展了作业空间,有利于大型机械的作业,施工机械化程度大大提高,并且有利于三台阶拉开距离同时施工开展平行作业,大大提高了施工进度。月进度可达到45m。牛头山左线隧道长369m,右线隧道长373m,宴岗左线隧道长310m,右线隧道长300m,全长1352米,提前三个月安全贯通。
2本工法施工中由于机械化程度的提高,大大缩短了围岩封闭时间,减小了围岩开挖后的二次风化现象;且优化了型钢支撑的受力结构,可最大程度承受开挖后的拱顶应力释放,大大减少了冒顶塌方风险,有效保证施工安全。
3通过采用本工法,牛头山左、右线隧道、宴岗左、右线隧道施工全过程处于安全、快速、优质的可控状态,不仅解决了特殊地段施工困难,工期紧张等问题,并且带来了可观的经济效益。每月完成产值比活动前增加45m×8万元-20m×8万元=200万元,由于施工速度的提高,使每延米的成本降低6000元,合计节约成本411万元,圆满完成了隧道施工任务,获得各方的好评,证明该工法具有很强的先进行和实用性。
参考文献:
1、葛琳延等浅埋大跨径连拱隧道施工工序对比优化分析中外公路2007,4
高速公路隧道施工安全步距篇4
关键词:高速公路;隧道;质量;安全
公路隧道的设计施工方案日趋成熟与复杂。其复杂的一方面是考虑了更多的因素,将更多的设计理念以及人性化的要求囊括进去,另一方面,设计的复杂性同时带来了施工的复杂性与经济因素的不确定,以及人为的不可控制因素增多,同时管理的成本大大增加。几年来,随着高等级公路的不断拓展,公路隧道的建设数量在大大增加,这就要求工程师、施工单位和广大的技术工作人员认真总结隧道施工的精细要点,更好地保证隧道的施工质量。本文结合工程实际,对高速公路隧道施工质量控制谈一些体会。
1工程概况
某高速公路某隧道为越岭隧道,全长217米,是该高速控制工期的重点工程,整个隧道分左右两幅,设计行车速度80公里/小时,为双向4车道分离式隧道。施工单位按照新奥法(NATM)思想进行隧道开挖与支护,充分发挥围岩的自承作用,作业严格遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的原则,尽量减少对围岩的扰动,并充分利用超前地质预报,确保了施工安全和工程的顺利进行。
2施工质量控制要点
2.1洞口及明洞工程施工质量控制要点
(1)加强洞口及明洞工程开挖的监控:开挖前测量放线及仰坡顶截水沟和洞口段的排水系统应已施作完成,并检验合格。
(2)明洞钢筋砼浇注:钢筋种类、数量及性能必须经检验符合设计要求。钢筋制作安装,衬砌台车就位,外模安装等应由现场施工质量控制巡检旁站,及时发现问题,及时整改,专业施工质量控制工程师全面检查,各项指标符合设计和规范要求后方可浇注混凝土,施工全过程,均应处于受控状态。
(3)注意雨季期间洞口段的施工安全,洞身开挖严格按设计文件要求的开挖方法进行,洞口段仰拱应及时卦闭成环并及时施作二衬,衬砌台车进场安装要与隧道进洞同步进行。
2.2隧道洞身开挖施工质量控制要点
2.2.1开挖的原理
目前我国高速公路隧道普遍采用新奥法施工,新奥法的基本理论依据,就是利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖旖工,以复合式内外两层衬砌形式来修建隧道的洞身,即以喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为其外层支护形式,称为初次柔性支护,系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。
2.2.2开挖方法的确定及控制事项
在隧道洞身开挖施工过程中,应结合岩层构造、岩性及地下水情况,采用光面爆破或预裂爆破技术,使隧道开挖断面尽可能的符合设计轮廓线,减轻对围岩的扰动,减少超、欠挖。围岩地质条件发生变化时,应及时调整周边眼问距和装药量。
2.2.3加强施工安全防护
隧道开挖通过煤层或煤系地层时,应采取封闭措施,防止煤层瓦斯逸入坑道,在施工过程中要加强对瓦斯浓度的量测,施工通风应能满足洞内各项作业所需的最大风量,并要采取有效的防尘措施,如采用的防尘措施不能达到规定的粉尘浓度标准时,严禁采用干式凿岩。
2.2.4严格控制超欠挖
开挖后应采用激光断面仪测量净空断面,宜每隔5~10m检测一个断面,发现超欠挖应及时调整钻爆参数。当出现超挖时,超挖部分应采用与衬砌同等级混凝土回填密实:当出现欠挖时,对欠挖部位应进行处理,确保衬砌厚度满足设计要求。
2.3隧道初期支护施工质量控制要点
新奥法施工的特点是“少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”,洞身开挖后及时、正确地进行初期支护是新奥法施工成败的关键所在。因此,施工质量控制工程师在隧道开挖完成后,应指导督促承包商立即按设计要求进行各项初支工作,并严格控制各工序的施工质量。
2.3.1系统锚杆支护
开挖断面经检查合格后应立即进行锚喷支护,锚杆采用仪器测量定位钻孔,在钻孔时要严格控制孔位、间距、方向、形状、孔径及孔深等指标。钻孔前应根据设计要求定出孔位,作出标记,钻孔方向要求最好垂直于岩面,当层理、裂隙发育并存在明显走向及倾角等特殊情况时,应灵活处理。锚杆与孔壁之间的摩擦力是锚杆发挥锚固作用的关键,所以,钻孔后必须清孔,将钻孔内的石渣等清除,并防止塌孔。
2.3.2钢筋网支护
钢筋网应在岩面喷射一层混凝土后进行铺设,使用前应清除锈蚀,采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设,钢筋网应随受喷面的起伏铺设,在安装锚杆后进行,钢筋网的混凝土保护层应不小于20mm,且应与锚杆或钎钉联结牢固,在喷射混凝土作业时不发生晃动。
2.3.3钢支撑支护
钢支撑安装应严格按设计进行,应检查钢拱架尺寸、强度和刚度以及安装位置、间距、垂直倾斜度,纵向连接筋连接情况和与锚杆头及钢筋网的焊接情况,符合设计及规范要求后进行喷射砼施工。特别应严格控制钢支撑安装间距,做到每榀检查,安装允许偏差为50mm。钢支撑安装应靠紧围岩,如果与围岩有间隙,不得用片石回填,而应用喷射混凝土喷填饱满。钢支撑拱脚必须放在牢固的基础上,不得悬空。拱脚标高不足时,不得用块石、碎石砌垫,而应设置钢板进行调整,或用混凝土浇筑,混凝土强度不小于C20。
2.4隧道二次衬砌施工质量控制要点
(1)二衬施作前加强对Ⅳ、V级围岩初期支护砼强度、厚度、钢拱架问距、空洞情况的检测,检测合格后方可进行下一道工序施工。
(2)二衬施作时机的确定。二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作,围岩变形量较大,流变特性明显时,要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。同时,二次村砌距掌子面的距离应符合图纸或技术规范要求,一般情况下不大于200m,软弱围岩应紧跟。
(3)二衬应采用整体式衬砌台车施工。新进场的二衬台车质量进行专项验收,衬砌台车由合格的生产厂家加工定做,拼装完成后对台车几何尺寸、刚性强度、面板厚度等进行检查,合格后方允许投入使用。旧台车必须由专业厂家进行修整后才能进场,二衬台车模板拼缝必须电焊打磨,特长隧道,每施工1000米二衬,必须对二衬台车进行一次系统的整修。
2.5隧道防排水施工质量控制要点
(1)光面爆破是初期支护防水的基础,它虽然不属于防水施工系统的范畴,但与防水施工密切相关,光面爆破可保证防水层基面大体平整,并且保证防水层与喷射混凝土表面密帖,同时保证防水层的松弛预留量做到合理控制,可避免防水层被刺破或拉裂。
(2)防水工程贯穿公路隧道施工过程。从材料进场、技术交底、员工培训:、防水板场地选择硬化、防水板焊接或粘接移动、防水层挂板台车的设计、安装、就位、公路隧道光面爆破、初期支护、基面检查处理、挂防水板、二次衬砌混凝土浇筑等工序都必须严格按技术规范施工,否则将会造成防水层的破裂,从而使公路隧道渗漏水。所以只有不断地探索、总结、积累,进一步完善操作工艺和管理制度,才能确保隧道整体不渗漏。
高速公路隧道施工安全步距篇5
关键词:隧道照明设施;照度测量法;亮度计测量法;CCD测量法
0引言
高速公路隧道洞口内外环境差异较大,洞内外亮度差异极大,由于人眼的明暗视觉特性决定了驾驶员在从亮度高的洞外驶入隧道洞口时,眼睛有短暂的视觉失明,视觉失明的时间和程度由隧道洞口内外的亮度差决定。高速公路内隧道行车安全的决定因素是隧道内的亮度指标[1]。长度超过100m的隧道基本都设置隧道照明设施来满足隧道内亮度需求[2]。隧道内照明设施主要分为高压钠灯和LED灯,高压钠灯亮度低、能耗高,正逐步被LED灯取代。LED灯具前期亮度高,随着使用时间的增加,光效衰减明显。由于隧道内环境恶劣,烟尘较大,使LED灯罩上积尘严重,LED发光元器件老化严重,这些都使LED灯具的光效降低,使高速公路隧道内亮度降低,影响高速公路隧道行车安全[3-5]。高速公路隧道内照明灯具的测量是隧道内照明设施养护、更新换代的科学依据,是隧道内行车安全的有利保障[6]。
1隧道内照明测量方法
高速公路隧道内照明灯具的测量主要分为照度测量法、亮度计测量法和CCD测量法三种。
1.1照度测量方法
利用照度计测量隧道内路面的照度,根据路面材料特性换算成隧道内路面亮度。照度测量法根据布点方法的不同分为中心布点法和四周布点法,本文以中心布点法为例进行研究。利用30m卷尺,根据测试区域的长度和宽度,将测试区域内的每条车道纵向间距M等分(M通常取10,当纵向测试距离大于50m时,M的取值应保证纵向等分间距不大于5m);横向间距N等分(N通常取3),使测试区域内每条车道形成M×N的网格,整个测试区域共形成k×M×N个网格(k为测试区域内包含的车道数),在每个网格中心测量照度。
1.2亮度计测量法
在道路每条车道的中心线上,离地高度1.5m处架设亮度计,亮度计的纵向观测位置应距第一排观测点60m,纵向测量长度为100m。测量区域内布点方式参照照度测量方法的中心布点法。
1.3CCD测量法
利用CCD成像技术,对测量区域进行一次性拍照,利用计算软件将照片上任一像素点的亮度值计算出来。
2现场实测
选取正常通车高速公路隧道内基本段为实测路段,隧道内为双车道单向行驶隧道,路面为混凝土路面,灯具为双侧对称布设,两侧有电缆沟。基本段中长度为100m的一段作为照明实测试验段,选取中间相邻两组灯为照度测试区域。先利用30m卷尺,根据要求现场布点,然后利用照度计进行现场实测,并记录数据,如图2所示。同理,现场布置亮度测量点并进行标记,然后利用亮度计进行现场实测,并记录数据。在CCD计算区域4个角做标记,然后进行拍摄。
3实测结果对比及分析
照度计照度测量结果如表1所示,照度与亮度的换算系数取10lx/(cd•m-2)。CCD拍照软件处理亮度测量结果如表3所示。通过分析表1~表3可知:(1)用照度计测量平均照度换算得到的平均亮度与亮度计测量的平均亮度数值有差异,照度换算亮度换算系数取10lx/(cd•m-2),而实际路面的真实系数与10lx/(cd•m-2)有差异。(2)用CCD成像测量的平均亮度是按计算面积积分得到的,不需要画点计算;如果需要计算均匀度,则在图像上取点,按单点的亮度值计算。(3)照度计测量法和亮度计测量法需要现场布设多个测量点,测量速度慢,单点测量值离散性大。
4总结
本文介绍了高速公路隧道内照明灯具亮度的三种测量方法,这三种方法的适用场合不同,精确度也不同。通过实测得出以下结论:CCD成像亮度测量法,测量速度快,测量精度最高;亮度计布点测量法现场实测难度大,不仅需要按要求布置多个测量点,每个测量点的测量过程也比较复杂。
参考文献:
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[5]谢海丽.公路暖道照明系统的分析与实现[D].西安:长安大学,2007:25-28.
高速公路隧道施工安全步距篇6
关键词:高速公路;隧道工程;措施
中图分类号:U45文献标识码:A文章编号:
引言:
公路隧道施工主要分为明挖法和暗挖法两种方式,顾名思义,明挖法就是把地面挖开后露天修筑隧道,待工程要结束时再进行覆盖回埋,暗挖法则是不挖开隧道上方的地层,在地下进行隧道挖掘和修筑。其中暗挖的方法又分为矿山法、盾构法等。通过上述论述可知,高速公路隧道工程建设技术种类繁多、工作复杂,笔者将在下文中剖析高速公路隧道工程建设技术中的重点及难点问题,并对该工作中普遍出现的问题进行探究。
一、工程施工之前技术方案的确定
在工程项目施工之前首先要对施工的作业线进行安排。根据高速公路隧道的设计结构和当地的地质情况,一般在施工作业中应采取中导洞先行的方法。当中导洞挖掘到了40m~50m的时候,就可以开始浇注中墙。而当中墙的混凝土强度达到70%以上的时候,再进左洞。而右洞是按掌子面落后于左洞10m来进行控制的。接下来便要通过监控来进行测量,对围岩变形的情况来进行测量,等到它稳定了以后,才可以开始同时施作左右洞的二次模筑衬砌。而当围岩变形的情况没有趋于稳定,而是并行过大之时,就会导致初期的支护力不够充足,这个时候一方面需要及时对初期的支护进行增加,另一方面还可以对二次衬砌设计参数进行修改,然后采取提前施作模筑混凝土的方式。在整个施工作业线的安排过程中,要注意到的是将左右洞二次衬砌与掌子面间距控制在25m~35m之间。在进口和出口各自建立了中导洞、中墙、左洞、右洞开挖、二次模筑衬砌五道并行的作业流水线。这样来设计施工的作业线可以拓展施工的作业面,也更有助于加快隧道工程的施工进度。
二、隧道施工过程中有关风、水和电作业的技术方案
1、解决施工当中的通风问题
我们可以在随口的进出口分别设置一座空气压缩机站。在普通的情况下,安装一台10m3/min和两台20m3/min的空气压缩机就可以保证施工过程中隧道通风的正常运转。
2、在隧道施工过程中用水问题也是一个重点问题
我们可以在距离隧道拱顶30m以上的山顶各自修建一座100m3的高山水池。而在隧道出口右侧的山脚下挖一个集水池,并将水源设在这里。无论是雨水、还是山里的泉水、亦或是从山顶水池抽的水都将存贮在这个水池中,以便施工过程中正常的用水。
3、隧道施工过程中电的正常应用
施工要利用到当地附近的电网供电。但是由于一般的电网供电所供应的是家庭用电,也就是220V的电,并不能满足使施工的需要。所以我们需要在隧道的进出口各安装一台315KVA的变压器,同时为了防止突然停电的状况,还要准备一台功率为220KV的发电机,以备不时之需。而在施工过程中所需要的普通照明设备就可以采用220V的家庭用电,不需要通过变压器进行转换。在整个施工过程中,为了保证用电的安全,所有的线路都必须安装漏电保护开关,以免由于一些特殊原因使得电路失火,造成不必要的损失。
三、穿过破碎带及断层的公路隧道施工
公路隧道工程建设的施工安全工作一直备受关注,现阶段,在我国的高速公路隧道工程建设过程中经常遇到断层或者破碎带,为我们的施工工作带来了困难,也存在安全隐患问题。针对这种情况,施工人员首先要对断层或者破碎带进行勘察,了解断层坡度、走向及破碎带的宽度情况等,根据实际情况探究科学的施工方法和施工技术,以保证工程质量,消除安全隐患。比如可以用合适类型的钻机向前钻水平超前探孔,如果遇到较宽的断裂层或者破碎程度较大的情况可以在隧道中线两侧挖调查导洞,观察导洞穿过断层及破碎带的中线与隧道中线是否平行,穿过破碎带后再向前挖掘一段距离转入正洞,努力做到处理断层、破碎带工作与新公路隧道修建工作同步进行,优化设计方案、加快工作效率,提高建筑质量。
如果隧道需要经过宽度较小的断层结构,可以不改变原来的施工方法,只是在经过断层时加强初期支撑和适当的辅助施工手段,保证安全度过断裂层,可以运用钢筋网等防护工具;如果遇到断层露出地表沟槽的情况,可以用地面砂浆锚杆进行加固或者通过排泄地表水的方法保护地下结构,防止出现地表水下渗的情况;当公路隧道需要通过宽度较大的断层时,就需要用注浆管棚或者钢架进行支护,在管棚的支护下,先挖上半断面,做好这一部分的钢架初期支护,再开挖下半个断面,需要注意的是,在这一过程中,一般都采用10米以上40米以下长度的管棚进行支护,并且其中的钢管直径保持在120毫米左右,但是根据实际情况可以进行相应的调整。
四、处理溶洞的方法
处理公路隧道经过溶洞的方法有很多,比如内增设边墙梁、加大隧道净空宽度跨等方法,笔者将在本段中着重介绍岩洞的处理办法。
如果遇到溶洞规模较大、填充物松软的状况,这种工程修建的难度都较大且成本较高,针对这种情况可以采用梁跨等方法,比如用钢筋混凝土梁跨越的方法,先挖开周围的岩石,再建筑跨越结构,需要注意的是,在这一过程中一定要注意分析不同结构的受力情况,做好连接工作,以保证施工的安全进行;如果遇到已经停止发育的干溶洞,要考虑过水情况的同时用混凝土或者干切片石填充溶洞。不仅如此,为了防止溶洞的岩壁或者顶板坍塌,可以采用锚杆或者钢筋加固松懈的岩体,在这一过程中,要充分考虑到岩体的抗冲击措施,采用合适的方法对溶洞进行回填,若溶洞的面积较大,可以根据实际情况设置横向钢轨或者人字形钢轨;当高速公路需要穿过填充物松散、密实程度不均匀的溶洞时,要注意进行支顶处理,用钢筋混凝土做板底,回填碎石,在底架下加设土桩起到支撑作用。
五、混凝土衬砌施工技术
测量工程师和隧道工程师共同进行中线、高程测量放样。根据中线和标高铺设衬砌台车轨道,要求使用标准枕木和鱼尾板;轨距与台车轮距一致,左右轨面高差<10mm。起动电动机使衬砌台车就位,涂刷脱模剂、进行中线控制、对顶模中心高及边模净空检测。起动衬砌台车液压系统,根据测量资料使钢模定位,保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板成型后固定,测量复核无误。模板台车就位后,对模板进行整修、涂脱模剂,并安装预埋件及止水带。清理基底杂物、积水和浮碴;装设钢制或木制挡头模板,按设计要求装设橡胶止水带,并自检防水系统设置情况。并对模板进行加固,同时安装混凝土输送管道。自检合格后报请监理工程师隐蔽检查,经监理工程师签证同意后灌注混凝土。检验合格后开始浇筑混凝土,混凝土应两侧均匀浇筑,并振捣密实。在浇筑混凝土时应按规范规定做好试件。在混凝土浇筑完成后,若衬砌不承重则等到混凝土强度达到2.5MPa时,方可拆除模板。若有承重要求时,应按具体受力条件确定拆模时间。在拆模后应立即对混凝土进行养生。
六、公路隧道的防排水工作
公路隧道的防排水工作在某种程度上可以直接决定隧道工程项目的质量及使用寿命,因此,对公路隧道防排水工作的探究显的意义重大。由于高速公路隧道的防排水工作比较特殊,因此一定要从隧道施工的每一道工序着手,严把质量关,进行好监督工作及提前准备工作,比如,要进行超前小导管预注浆、二次防水衬砌等工作,这些工作对整个高速公路的防排水工作有着重要意义,其施工质量直接影响到高速公路隧道防排水工作的效果。针对高速公路隧道防排水工作中存在的问题,解决措施如下。首先,在初期的支护工作中,要将各阶段工作紧密联系,努力做好高速公路隧道防排水前期工作,在此基础上,要进行初砌柔性防水和背面排水工作,做好高速公路隧道防排水的重要防线,最后要注意管道掩埋及施工缝止水带构筑的工作,以保证排水流畅。在高速公路隧道防排水工作中需要注意的是一定要正确判断周围的岩石类型以便确定最科学的施工方案,与此同时,要认真的对需要开挖的断面进行测量,尽量减少不必要的工作量,制定切实可行的开挖方案,并且根据实际情况进行调整和修改,认真观察,及时对施工质量进行反馈。
七、结束语
目前在我国越来越多的高速公路被修建而成,高速公路中的隧道工程的施工,在目前来讲还属于一个比较难的项目,而且其挖掘起来也比较复杂。并且在公路工程建设中,质量是生命,任何一个环节、任何一个部位出现问题,都会给工程的整体质量带来严重的后果,直接影响到公路的使用效益,甚至返工重建造成巨大的经济损失。所以这就要求我们在施工的过程中更应该多多总结经验,尽量规避一些容易出现的问题。当然,随着我国隧道挖掘技术的不断攀升,更多的优秀学者一定会研究出更为先进和科学的隧道工程施工的技术。
参考文献:
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