GPS隧道工程论文

2022-04-20

摘要:受各种因素影响隧道工程衬砌混凝土会出现裂缝,这严重影响隧道工程的质量。为了保证隧道工程衬砌混凝土结构稳定,应分析裂缝出现的原因,并采取科学合理的预防手段严格控制裂缝宽度和数量,控制好施工原材料质量、施工工艺质量,从而进一步提升衬砌混凝土施工质量。下面是小编为大家整理的《GPS隧道工程论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

GPS隧道工程论文 篇1:

隧道工程施工中的测量技术应用

摘 要:测量技术在隧道工程施工中占据着重要地位,加强测量技术的应用,能有效保证隧道工程施工质量。由此,本文以某隧道工程为例,首先分析隧道工程施工测量的特点,然后阐述隧道贯通的测量误差,最后提出隧道洞外控制测量和洞内控制测量的有效方式,以期为隧道工程测量提供借鉴。

关键词:隧道工程;隧道施工;测量技术

随着技术的进步,各种新型的测量技术逐步被应用于隧道工程建设中,突破了传统测量方式的局限性。新型测量技术的应用,不易受到各方面因素的干扰,有效提升了测量结果的准确性,保障了隧道工程建设的顺利进行。

1 工程概述

以某隧道工程为例,该隧道工程全长14.085 km,进口里程与出口里程分别为DK239+915、DK254+000。隧道为双线隧道,在此隧道工程项目中,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩分别为5 630 m(39.97%)、7 720 m(54.81%)、735 m(5.22%)。在整个隧道工程中,处理隧道进口段与隧道出口段的有关区段位于曲线上,其余的地段都为直线,其曲线段包含了隧道进口DK240+608.872~DK241+664.568段,该段处于半径在R=2.8 km的左偏曲线上,还包含了隧道出口DK251+808.465~DK254+000段,该段处于半径在R=3 km的左偏曲线上。

本隧道工程主要包含了正洞与辅助坑道,辅助坑道包含一道斜井、进口、出口、平导。在此隧道工程中,为了保证工程在合同规定的工期范围内顺利交付,需要在工程施工中有效进行工程排水、通风、工程场地等的相关布局,设置进口、斜井与出口三个工区加以施工。

2 隧道工程施工测量的特点

2.1 隧道施工的特殊环境对控制点布设的特殊要求

隧道工程施工中需要充分考虑施工环境的特殊性,保护隧道工程区域内岩石结构的稳定性与安全性[1-2]。隧道工程测量技术的应用过程中,需要充分结合隧道特殊的地理环境,科学地进行有关控制点的布设,以提升测量结果有效性,保证测量精度,使测量结果可以为隧道工程施工提供重要的数据参考。

2.2 测量方式受开挖方式影响

隧道工程施工中,测量方式常常受到开挖方式的影响。隧道开挖应用最普遍的方式是全断面开挖法与先导坑后扩大成型法。从开挖效果来看,全断面开挖可以实现一次成型,而先导坑后扩大的开挖方式使得在开挖过程中就实现了逐步成型,为隧道工程纠偏等预留了一定的空间。对于不同的开挖方式,所采用的测量方式也存在一定差异,在全断面开挖方式下,必须保证测量能一步完成,而先导坑后扩大的开挖方式要求在测量时可以遵循先粗后精的测量原则。

2.3 洞内分级控制

隧道工程施工中,中线点的测量结果直接影响隧道洞穴内的衬砌施工等,因此,在测量过程中需要重视中线点的控制。在隧道洞穴内形成分级控制系统,实现洞穴控制点对中线点的控制,正视中线点控制掘进的临时中线点,保障隧道施工的顺利进行。

3 隧道贯通的测量误差

3.1 隧道贯通误差及其对隧道贯通的影响

隧道贯通测量是隧道工程测量的重点。贯通测量误差主要是在相向两条隧道的开挖中心上,贯通面里程的中线点不重合的情况下两点之间的空间距离。贯通测量误差包含平面误差与高程误差两种形式。在水平面中进行平面误差分解,可以获得测量中所包含的横向贯通误差与纵向贯通误差。其中,横向贯通误差与隧道的线路方向紧密相关,如果其超过了正常范围,会加大隧道几何变形发生的概率,最终使得在工程施工中相关洞内设施被拆毁重建,对隧道工程施工的进度与成本管理极为不利;纵向贯通误差引发的最直接的后果是隧道线路设计坡度、中线长度等与工程设计要求不相符。高程误差直接影响着隧道线路的坡度。这些误差的限制值如表1所示。隧道贯通误差是由洞外平面控制测量等造成的,控制测量对贯通精度的影响存在一定的限制值,如表2所示。

3.2 贯通误差的估算

贯通误差的估算主要是由控制网的形式所决定的,导线测量误差对贯通误差有着极为重要的影响。在有关误差计算上,需要严格遵循相关計算方式,根据相关误差参数,计算最终的贯通误差值。

4 隧道洞外控制测量

本文研究的隧道工程的直线与曲线隧道分别长1 km和0.5 km,因此,在此情况下,必须进行隧道平面控制测量。

4.1 洞外平面控制测量

洞外平面控制测量主要包含直线隧道与曲线隧道两种。其中,直线隧道测量主要是为了获得引测进洞的方位与精准点的平面方位等隧道参数;而曲线隧道测量除了要获得与直线隧道测量一样的参数外,还要获得一些其他工程指标。洞外平面控制测量方式主要包含以下几种。

4.1.1 中线法。中线测量先将洞内线路中线点的平面位置测设于地面,经检核确认该段中线与两端相邻线路中线能够正确衔接后,方可以此作为依据,进行引测进洞和洞内中线测设[3]。

4.1.2 精密导线法。在利用精密导线法进行测量的过程中,为保证测量结果的精确性,导线点应沿着两端洞口科学布设。具体来说,应根据隧道的长度和辅助坑道的数量及分布情况,并结合地形条件和仪器测程选择导线点位置。对于导线,其最短边长不应小于300 m,相邻边长的比不应小于1∶3,并尽量采用长边,以减小测角误差对导线横向误差的影响。导线的水平角一般采用方向观测法。当水平角只有两个方向时,可按奇数和偶数测回分别观测导线的左角和右角,以检查出测角仪器的带动误差, 数据处理时可以较大程度 地消除此项误差的影响[4]。

4.1.3 三角网法。三角网法在洞外控制测量中也发挥着重要作用。在实际应用中,在隧道洞外布设单三角锁。对于曲线隧道,三角点必须严格沿隧道两个洞口的连线方向进行布设,以有效避免边长误差对隧道横向贯通所产生的不利影响;对于直线隧道,三角点需要沿着线路中线布设。

4.2 洞外高程控制测量

隧道洞外的高程测量控制也是隧道工程中的测量重点,其直接影响隧道工程的施工质量。在隧道洞外高程控制测量中,首先要确定起测高程值,以隧道洞口附近的某个线路定测点高程值作为起测高程值,而隧道另一端口定测点高程值作为高程闭合点。当高程闭合以后,需要根据工程要求对高程差值设置断高,使在隧道工程测量中有相对统一的高程体系,使隧道工程测量中高程控制测量误差可以在相对合理范围内。在隧道高程控制测量中,水准测量、光电测距三角高程测量等方式的应用较为普遍。

5 隧道洞内控制测量

5.1 洞内平面控制测量

在洞内平面测量过程中,有关测量人员需要注意以下问题:如果测量时发现工程中存在平面导坑,那么要尽量使用横向通道,使正洞的导线与平行导坑的单导线可以实现联测,从而为后期的工程测量奠定基础。为提高测量精度,必须在洞内建立多边形主副导线环、闭合导线等。如果在测量过程中需要新增控制点,必须在已有导线点基础上分析新增点布设的科学性与可行性。在隧道洞内测量过程中,必须实施多次测量,将测量误差控制在合理范围内,使测量结果能为工程施工提供重要参考。此外,工作人员要尽量选择在地基稳固、受其他因素干扰小的区域设置导线点,提高测量误差[5]。

5.2 洞内高程控制测量

隧道洞穴高程控制测量过程中,需要将海拔高度从井眼高度控制点进行传递,使之逐步传递到隧道洞穴内。在进行高程控制测量时,可将高程控制点布设在导线点,也可以设置于隧道顶板、侧壁上,各个高程控制点的距离应该保持在200~500 m;同时,根据测量等级来选择测量方式,将测量干扰控制在合理范围内。

隧道工程施工难度大,测量技术对工程施工的顺利进行起着重要作用;因此,工程单位在隧道工程施工中,需要结合工程特点,严格进行测量方式的选择,尽量减小测量误差,保证测量精度,提高测量结果的有效性,使测量结果可以为隧道工程建设提供重要参考,从而保证隧道工程建设的整体质量。

参考文献:

[1]李宗平,张永涛,杨钊,等.三维激光扫描技术在隧道变形与断面检测中的应用研究[J].隧道建设,2017(3):336-341.

[2]张赛.隧道工程施工中的测量技术应用[J].建材发展导向,2017(12):249-250.

[3]刘鹏,宋曙光,周昆,等.柔性测量技术在特大断面隧道试验中的应用[J].山东建筑大学学报,2018(6):75-78.

[4]赵映友.GPS测绘在隧道施工中的应用新探[J].智能城市,2019(11):68-69.

[5]宋健.控制测量技术在复杂地形特长大山岭隧道施工中的应用[J].佳木斯职业学院学報,2018(1):477-479.

作者:孙浩

GPS隧道工程论文 篇2:

浅析隧道工程衬砌混凝土裂缝原因与预防措施

摘  要:受各种因素影响隧道工程衬砌混凝土会出现裂缝,这严重影响隧道工程的质量。为了保证隧道工程衬砌混凝土结构稳定,应分析裂缝出现的原因,并采取科学合理的预防手段严格控制裂缝宽度和数量,控制好施工原材料质量、施工工艺质量,从而进一步提升衬砌混凝土施工质量。

关键词:隧道工程;衬砌;混凝土裂缝;原因;预防

随着我国科学技术和经济的不断发展,交通需求逐渐加大,这对隧道工程建设质量提出更高要求。一般来说,隧道工程中的衬砌混凝土在完成施工后,常常会由于各种原因而产生裂缝,裂缝的产生不仅影响工程外观美感,还对结构的稳定性、耐久性产生影响,为工程质量埋下安全隐患。在工程施工现场作业时,一般会采用合理的工程技术降低混凝土裂缝数量,并通过相应的防治措施预防衬砌混凝土裂缝,提高隧道工程的整体质量。

1公路隧道衬砌裂缝常见成因

1.1腐蚀病害

混凝土腐蚀病害作为公路隧道衬砌混凝土结构工程最常见的病害之一,该现象的出现一般会对隧道工程的结构安全产生较大影响,还会危及工程结构的使用寿命,影响正式投入使用后的交通通行安全。产生这一病害的主要原因是由各种因素产生的腐蚀引起的,如生物自身产生的腐蚀、化学反应引起的腐蚀及物理作用的腐蚀,其中化学反应引起的腐蚀对隧道工程结构危害最大,发生的次数也较多,修理化学腐蚀产生的裂缝成本也较高[1]。

1.2荷载变形病害

荷载变形病害是公路隧道衬砌混凝土结构工程中一种和施工紧密相关的结构病害,由于各种原因,如长时间应用、静荷载力变化等,都会导致混凝土出现变形病害。施工队伍由于天气因素、人为因素等,往往会出现赶工期情况,从而缩减混凝土浇筑后的养护时间,导致混凝土达不到预期标准强度,降低了结构的抗压强度,在相对温度条件下,结构内部的应力失衡,出现结构被挤压变形的现象[2]。这种变形病害刚出现时,危害较小,一般通过合理的修补措施即可修复,若没有及时发现,后期一旦恶化,就会对工程产生较大危害,若是没有认真处理,将会导致严重的事故发生,如:工程塌陷等。

1.3沉降病害

公路隧道衬砌混凝土结构在施工过程中会出现地基沉降等病害现象。主要是因为隧道衬砌混凝土结构自身的均衡性被打破,引起地基、结构框架、隧道结构整体失衡,从而产生一定结构裂缝,对地表建筑的地基安全稳定产生一定影响。

2预防隧道工程混凝土缝隙的措施

2.1 预防温度裂缝

在隧道工程混凝土施工前期,需要优先考虑低热水泥,如矿渣、粉煤灰水泥等。将水泥用量控制在450kg/m3以下,并将高效减水剂或者粉煤灰按照一定比例掺入混凝土中,对骨料级配进行优化,避免发生水化热现象。将水灰比控制在0.6以下,对搅拌加工工艺进行优化,结合三冷技术和二次风冷新技术,有效控制混凝土浇筑温度,为了减少水化热,适当推迟热峰时间,适当增加一些外加剂以提高混凝土拌合物自身的保水性和流动性[3]。

2.2预防荷载变形裂缝

为了预防由于荷载变形出现的裂缝,在隧道上部结构施工之前,需要针对地基的松软部分做一些加固工作;选择强度、刚度合适的模板,进行稳定支撑以保障地基均匀受力;在混凝土浇筑过程中,需要避免地基直接浸泡于水中。

2.3提高隧道工程的设计精度

为了保障隧道工程施工的合理方便,避免施工后期出现裂缝等问题,需要负责隧道工程地质勘察的人员优化勘察调研方式,借助信息技术、智能技术实现精准勘察,如:GPS技术、无人机技术,对于勘察困难的山间地下区域,无人机技术的出现进一步保障了勘察结果的精确性,从而提高隧道工程的设计精度。

2.4实时监测公路隧道

预防公路隧道衬砌裂缝的出现,需要建立“监测—分类—治理”的方案,在隧道中选取代表性区域进行监测,一般运用超声波检测技术或者回弹法检测技术、超声-回弹综合法等。其中超声回弹综合法应用于结构设计复杂,无法采用单一技术进行全面有效的监测情况下。超声-回弹综合法即超声波技术结合回弹法监测技术,对隧道衬砌混凝土进行质量检测,分析综合检测数据,从而评估区域结构质量现状,再根据监测结构对隧道区域地段出现的裂缝进行预评估及分类,再根据分类结果采取相应措施,及时封堵较为细小及无明显扩展趋势的裂缝,从而避免出现更为严重问题,采取结构补强和封堵双重措施预防较大的、有扩展趋势的裂缝[4]。

2.5原材料的合理控制

进行原材料选择时,一般根据隧道工程的实际情况合理选择水泥、碎石、砂和水等,其中水泥的品种繁多,各种品牌、规格和批次的水泥不得混合使用。隧道工程施工选择最多的一般为普通硅酸盐水泥。根据泵送管路的内径选择粒径较大的碎石,将含泥量控制在1%以下,避免砂中的片状物等的含量高于15%。应用于混凝土调和的水一般选择饮用水,控制好混凝土的水灰比在0.45~0.55之间,控制好干缩性,避免混凝土出现裂缝。

2.6严格控制混凝土施工工艺

混凝土的成品质量、裂缝产生的原因与混凝土的施工质量有着直接影响。为了减少混凝土衬砌裂缝的出现,应该严格控制好混凝土施工质量,控制好二次衬砌的施工时间和混凝土衬砌施工期间的外部应力。在混凝土初期支护变形稳定后,再进行二次衬砌施工,等待施工完毕后检测工程结构周边的围岩应力,若是出现围岩应力不足情况,为了确保周边围岩的稳定,避免隧道衬砌混凝土出现荷载变形,需要将二次衬砌施工的时间提前;在隧道地下施工时,周围土层应力分布情况可能会由于外力的破坏,导致土层承载力不足、高应力等引起不均匀沉降等情况,因此,通常需要将预测监控的时间提前,确保发生突发情况时,可以及时采取措施避免发生较大危害的变形裂缝,确保衬砌结构的稳定[5]。

2.7控制拆模时间

隧道混凝土施工完毕后,都需要进行一项工作,即为模板的拆除。拆除模板是一项危险性、复杂性的工作,需要按照标准一步步进行拆除。一般在混凝土初期衬砌变形稳定后,再进行二次衬砌,当混凝土试件达到一定强度后,一般为8.0Mpa,再正式拆除模板;但是如果衬砌尚未稳定,就开始二次衬砌支护,则需要混凝土强度达到设计值的100%后再进行模板的拆除工作。

3结语

综上所述,隧道工程衬砌混凝土裂缝的出现是由各种原因导致的。因此,为了保证隧道工程质量,减少裂缝的发生,在具体施工现场作业过程中,需要采取科学合理的解决方案,做好施工原材料的把控、严格控制施工工艺,做好监控测量工作,同时确保衬砌周边围岩应力的平稳,从而保证现场作业施工的安全及工程结构的稳定。

参考文献

[1]顾欣.地铁隧道衬砌混凝土及检测试验研究[J].科技风,2019(36):89.

[2]杨剑雄.隧道衬砌混凝土裂缝治理措施[J].城市住宅,2018,25(3):112-115+118.

[3]张永福.隧道衬砌混凝土裂缝原因分析及处理[J].建材与装饰,2020(3):260-261.

[4]张素磊,张顶立,刘昌.公路运营隧道衬砌裂缝长期监测及分析[J].现代隧道技术,2017,54(3):17-25.

[5]郭二宁.隧道混凝土衬砌裂缝的成因及处理[J].工程技术研究,2018(6):131-132.

收稿日期:2020-07-05

作者简介:周利超(1987—),男,河南开封人,本科,工程师,研究方向:土木工程。

作者:周利超

GPS隧道工程论文 篇3:

市政双孔箱式隧道施工技术

摘要 随着城市的快速发展,城市隧道工程越来来多。隧道工程施工质量尤为重要,不同的地质情况、结构形式、采取的施工工艺等都是工程施工过程中质量控制的重点。文章对郑州市东三环(107)隧道工程施工过程中采用的施工工艺、关键环节的措施、质量控制重点、关键点等进行总结归纳,能有效提高隧道工程施工质量,促进市政隧道工程施工的良好发展。

关键词 市政工程;箱式隧道;明挖施工;支护;混凝土浇筑

0 引言

伴随着城市不断快速发展,市政工程建设已全面展开,隧道工程建设已逐渐成熟,施工的形式也呈现多样化。该文主要对隧道施工过程中开挖、支护、钻孔灌注桩、防水等关键施工技术进行详细分析。

1 工程概况

郑州市东三环快速化工程,作为郑州“井字+环形”快速路网形成三环快速路全线闭合最东面一环,其中隧道段全长2.8 km,由敞开段U型槽和暗埋段两部分组成。里程K10+984.00~K11+140.00、K11+679.00~K12+200.00暗埋段采用单层双孔箱涵结构型式;里程K11+140.00~K11

+679.00双层双孔箱涵结构型式。

2 隧道施工技术应用和施工流程

2.1 隧道施工技术应用

2.1.1 隧道基坑开挖及支护

(1)隧道开挖。该标段隧道基坑开挖敞开段设计采取放坡明挖方式;暗埋段设计采取钻孔灌注桩结合混凝土支撑及钢支撑支护明挖基坑。

(2)隧道基坑支护。隧道北接地点——七里河北路段(K10+800~K10+186)位于现状107辅道上,采取明挖放坡施工;

七里河北路~莲湖路南侧段(K11+186~K13+100)位于现状绿地、河道及规划圃田西路上,主线基坑深度10.5~16.5 m,采取桩撑支护主要为首道冠梁为混凝土支撑其余支撑位φ800钢支撑;

隧道南接地点——莲湖路南侧段(K13+100~K13+636)位于现状107辅道上,采取明挖放坡施工[1]。

2.1.2 隧道防水施工

隧道工程施工主要采取混凝土自防水;外部设置自粘贴式SBS防水卷材;同时结构施工缝、变形缝等部位采用橡胶式防水卷材配合钢边式止水带进行加强。

2.1.3 隧道基坑降水

該工程隧道基坑降水施工根据设计地勘报告结合现场实际情况,采取管井降水与轻型井点降水组合形式。

2.2 施工流程

该隧道总体施工顺序:施工准备→按设计要求改迁地上、地下管线→基坑支护排桩及两侧施工便道→基坑降水→基坑支护结构及土方开挖→隧道主体外防水施工→隧道隧道主体施工→隧道主体顶板防水施工→覆土回填→地上、地下附属设施及路面结构[2]。

3 隧道工程施工技术要点分析

3.1 钻孔灌注桩支护施工技术要点

根据地质及实际施工情况,桩基选择反循环钻机施工。

钻孔前的准备工作:主要包括桩位放样,探明地下管线,整理平整场地,布设施工便道,设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,泥浆的制备和准备钻孔机具等,开钻前检查钻头直径不小于设计孔径。

测量放样定位:利用设计提供坐标控制点及高程控制点,GPS测量定位桩位及高程误差控制小于10 mm。具体做法就是用φ14的1.5 m左右的圆钢打入桩位,为保证桩位的准确,沿法线方向定4个控制桩。

埋设护筒:护筒实际尺寸比设计桩径大300 mm,护筒顶部高程高出原地面250 mm,护筒长根据实际地址情况而定,一般在4 m左右,四周采用黏土密封夯实,防止泥浆从护筒下部和上口溢出。

采用膨润土制浆,主要作用是护壁,携带钻渣,减小钻进阻力,泥浆比重根据实验结果结合现场实际施工情况及时调整,确保泥浆拌制质量,提高泥浆重复利用率,保证钻机钻进速度,且不塌孔。钻孔过程中对卡钻、倾斜等现象及时处理,钻孔完成及时对钻孔尺寸、深度等相关参数进行检查验收,并做好记录,清空进行钢筋笼吊放。

钢筋笼制作根据现场施工实际情况、运输及吊装操作空间,采取分段加工制作。同时在钢筋笼四周间距4 m设置耳朵筋,保证桩基灌注混凝土保护层,吊放钢筋笼前提前做探笼,确保钻孔顺直,无踏孔现象,吊装时要确保钢筋笼垂直居中,避免磕碰孔壁,缓慢施工;钢筋笼对接焊接质量严格把控[3]。

钢筋笼安装到位后进行二次洗孔,确保钻孔深度达到设计要求,安放导管前对导管进行密闭实验,导管间连接要安放密封圈。导管安装至距离孔底300 mm,准备混凝土灌注,确保首次灌注混凝土埋设导管比小于1 m,水下混凝土浇筑时,保持导管始终埋入混凝土4 m左右,过程中要不断上下活动导管,防止混凝土初凝导管无法拔出,灌注混凝土和拔导管交替进行,直至混凝土灌注完成。

3.2 隧道基坑降水施工技术要点

(1)根据地勘报告同时查阅该工程施工区域近5年地下水位状况,结合现场实际情况进行现场降水实验,通过降水实验获得必要的(井深、涌水量、水泵功率、单井降水范围等)施工参数,针对隧道基坑区域范围进行降水井布置[4]。

(2)基坑内降水井采用管径400 mm的钢制花管作为井管,外包100目尼龙滤网布;成孔直径550 mm;滤料使用中粗砂,每口井投料顶面到地面的距离为4 m。

(3)封井是基坑降水井中最后一道重要工序,降水井封堵时间、封堵顺序、封堵位置及封堵质量对工程结构施工整体质量至关重要。在基坑开挖至设计标高后,根据施工场地实际情况,可以先对部分降水井进行封井,该部分降水井可直接在底板浇筑过程中灌注混凝土而不需要穿过底板,剩余降水井持续抽水至主体结构满足抗浮要求,再进行注浆封井。

(4)局部上层滞水处理:查看现场实际地质情况及时采用轻型井点降水,减少不必要施工投入、降低工程造价的总体目标,轻型井点降水法施工应遵循以下原则:能采用大间距,不采用小间距;抽排水能远运,不近排;施工结束立即停止降水。轻型井点降水根据现场实际情况判断需要降水的面积、降水深度等参数,详细制定具体降水措施,计算规划采用降水管组数、管材、真空泵台数及降水管路布置;局部或整体同时开启真空泵进行抽吸滞水,汇集到總管,然后统一排出基坑,使土体快速产生固结以方便土方开挖。

3.3 隧道基坑开挖支撑施工技术要点

(1)土方开挖前,先进行表层草丛、树木等清理,用反铲清除地表腐殖土、乱石及无用层30 cm。利用推土机和卡特220挖掘机配合20 t环保运输车装运,不进行反铲倒土,部分用于基坑回填和堤外平台填筑,部分弃于弃渣场。

(2)按照先高后低、从上而下、由中间向两边同步开挖的原则,对基坑土方进行分层、分段开挖,层厚不超过3 m,分段长不超过100 m;开挖与支护交替进行,及时跟进;在接近设计开挖底部高程约20 cm时,改用人工开挖,以防扰动基底。施工时应采取排水措施,在基坑四周坡顶设置截水沟,沟边距基坑开挖边线不得小于5 m,坡底设置排水沟,基坑底部及四角相应位置设置集水井,集水井设置确保不影响施工,基坑底部不得长期泡水。开挖弃土应按要求运至指定地点,为保证边坡安全,基坑坡顶30 m范围内不得堆载。

开挖截水沟。土方开挖前,先开挖坡顶截水沟,截水沟最浅处低于地面50 cm。开挖方向由中间向两边开挖。

坡顶开挖好截水沟,不设置下基坑道路,其余各层土方开挖用挖机接力翻土,开挖方向从一侧向另外一侧翻挖进行运输。需要用于后期回填的土方通过主便道运输至堆土区,其余土方通过渣土车外运至指定弃土点,开挖预留250 mm厚原状土进行人工清理,同时在坡底和基坑底周边设置集水沟和汇水井,配置潜水泵对积水及时抽排。

3.4 喷锚支护施工技术要点

(1)提前加工制作锚杆,根据设计孔径设置保护层,使锚杆注浆更密实、牢固。

(2)根据设计图纸要求并结合现场实际施工情况确定锚杆位置、深度、角度和数量,使施工达到最优、最安全。喷锚作业根据设计厚度要求采取分层、分段、分区域作业,严禁一次喷射到位;喷射作业要严格控制混凝土拌合质量,调整好喷射角度,达到喷射混凝土均匀密实,整体厚度一致要求;待第一遍喷射混凝土达到设计要求强度后,及时进行二次喷射,对喷锚区域进行封闭[5]。

(3)在第一次喷射完成后进行挂网,按设计要求对钢筋网片进行加固,特殊部位采用金属件(螺纹钢筋或槽钢)加固。喷射完成后待混凝土终凝及时对喷锚面进行养护,养护时间不少于14天。

(4)喷射作业要做好排水引流处理,同时设置防喷溅措施,避免对结构造成二次污染,影响其他作业面施工;同时防止飞溅伤人,避免安全隐患。

3.5 隧道主体防水施工技术要点

3.5.1 施工缝预留原则

(1)水平施工缝。结构底板上1 m处设置第一道水平施工缝,其他水平施工缝根据设计图纸设于第二道钢支撑(第一道混凝土支撑)下部0.5 m处。

(2)垂直施工缝。隧道设计每隔30~50 m设一道变形缝,施工中考虑到大体积混凝土、混凝土收缩等原因,横向垂直施工缝结合永久变形缝按20~30 m设置,同时考虑泵房、配电房以及钢格构柱等具体位置,该工程每个结构段分为若干施工段,节段间采用跳仓施工。

3.5.2 变形缝与施工缝处防水施工

在结构物变形缝外侧铺设SBS式防水卷材,分段结合部位预埋两道止水带(外置橡胶止水带、内置钢边式止水带),并且在相应的位置预留100*100 mm键槽,后期安装接水槽盒。水平施工缝预埋双侧钢边止水带,同时在止水带外侧预留20*20 mm凹槽,在浇筑下一仓混凝土之前灌注聚氨酯密封胶,增加止水效果。

变形缝填充采用PE泡沫棒填充,在锯齿位置采用20 mm厚丁腈软木橡胶隔离,底板背水面两板之间填充高模量聚氨酯密封胶,厚度20 mm。同时对止水带进行加密钢筋及固定钢筋[6]。

3.5.3 主体隧道结构外防水施工

自粘贴式防水卷材施工:建基面清理→验收检查作业面→界面剂喷涂→关键部位加强处理→卷材铺设→搭接部位、特殊部位处理→成品保护。

防水卷材施工前要确保基面干燥,无积水,无裂缝,平整度及混凝土强度达到设计要求;特殊部位预留管路、预留洞口,格构柱、降水井等已按照设计标注及方案进行特殊处理,且达到卷材铺设施工要求,并通过联合隐蔽验收,结构物阴阳角已全部作弧形处理。

顶、底板防水材料铺贴:严格按照从一侧向另一侧顺序铺筑,禁止两边向中间同时铺设,卷材搭接按照行车方向上压下,顺向搭接长度不小于300 mm,纵向搭接不小于50 mm;铺筑时严禁全面铺开,做到边铺边贴,从一端向另一端用滚筒碾压,排除空气,确保卷材与建基面结合紧密,无空鼓、翘边现象。

侧向防水卷材铺贴:竖向铺筑做好底部搭接处理,并设置加强层,从底部向上铺贴,撕除卷材隔离膜要随铺随撕,避免大面积撕除隔离膜造成卷材污染;竖向卷材与墙体固定采用专用防水钉进行固定,固定位置距离卷材边20 mm;在进行下一幅卷材铺设时需要对防水钉进行补贴处理,并保证固定位置处于两幅卷材搭接部位。结构变形缝处理外侧采用自粘贴式高强防水卷材、混凝土自防水,同时在结构混凝土内部埋设钢边橡胶止水带,封闭成环并在内测涂抹高模量密封胶嵌缝。按照20 m一道施工缝的原则在两节段变形缝之间进行划分,端部进行凿毛。

3.5.4 关键部位防水施工

抗拔桩桩头处理:首先凿除桩头至密室混凝土,同时控制桩顶高程,对桩基预埋进结构混凝土的钢筋进行调直、除锈处理;桩头部位进行防水涂料特殊处理,最后浇筑一层40 mm厚砂浆防水层与底板混凝土同时施工形成一个整体。抗拔桩锚入结构物钢筋设置遇水膨胀橡胶环。

过墙管路处理:在结构过程中对过墙管路加焊止水环或预留遇水膨胀橡胶环。同时控制预埋管线与结构物相应位置关系,保证防水处理施工方便,有操作空间。

降水井处理:前期封井时在浇筑结构物底板垫层时直接将降水井管顶高程控制,采用钢板焊死,铺设防水卷材,并对降水井井口进行混凝土外包处理。对必须留至结构物施工完成后才能封闭的降水井,在降水井井管深入结构物底板的管壁上焊接止水翼环,最后采用微膨胀混凝土进行井管浇筑[7]。

4 结语

隧道工程施工过程中降水难、防水出问题、渗漏等比较普遍。通过对隧道施工过程中的基坑开挖、降水、支护、隧道防水等关键环节的施工特点及施工工艺进行专项的质量控制,为质量管理控制提供有力依据;对隧道施工关键点、特殊部位提出严格的质量要求和控制措施,有效地解决渗水等问题;通过质量控制手段及措施使隧道施工达到高标准、高质量、安全、高效、规范化,提高市政隧道工程质量施工水平。

参考文献

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2011(1):157-158.

[2]王永.箱涵施工的质量控制[J].河南建材,2012(1):86-87.

[3]张明明,王允.公路箱涵施工措施探讨[J].技术与市场,2012(5):192.

[4]尧战华,余建华.关于公路隧道施工中存在的问题及对策分析[J].黑龙江交通科技,2019(11):175+177.

[5]谭国锋.公路桥梁隧道工程施工防水设施应用研究[J].山西建筑,2017(34):183-184.

[6]葛方方.明挖法隧道深基坑支护的施工质量控制探讨[J].江西建材,2015(16):167.

[7]林华盛.讨论地铁盾构区间隧道防水施工技术措施[J].建筑工程技术与设计,2018(13):682.

作者:赵建刚 易磊 孟子杨 常飞飞 陈伟峰

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