公路连拱短隧道施工技术的探讨
2014-09-27胡勇HUYong
胡勇HU Yong
(湖南路桥建设集团公司,长沙 410000)
(Hunan Road &Bridge Construction Group Co.,Ltd.,Changsha 410000,China)
1 连拱隧道的发展及其特色
由于大跨度的隧道施工的难度大,相比较而言,连拱隧道具有施工相对安全、在相同地质条件下的分离式隧道可以占[1]地面积更小而且更加实惠等优点。在传统施工中,连拱隧道设计的长度不会超过500 米,这样直接制约了连拱隧道的发展与运用。就这个问题,国内外专家进行了多次探讨以及实验。连拱隧道已经运用在世界各地,而我国在关于连拱隧道施工技术的研究上取得了很大的成就,为后面研究连拱隧道技术提供了丰富的经验。
在结构中部设计中隔墙是连拱隧道的最常规的技术结构设计,由于连拱隧道具有浅埋、偏压、围岩条件十分复杂、大跨度、大断面、低扁平的特点,为了保证中隔墙的稳定,使用对称结构是中隔墙两侧使用的结构。一是直墙式,一次性施工中隔墙;二是曲墙式,先在中隔墙中心施工,剩下的部分与两侧结构施工时同时进行施工而设计好中墙结构是连拱隧道的成功关键一步,在传统施工方法中先把中导洞贯通,而后自洞内到洞口处依次进行施工中隔墙,等达到中隔墙的混凝土安全强度后,再在两侧之后一侧洞进行施工挖进,需要注意的是,两侧洞的施工的作业面要错开到安全的距离,以此保证了施工的安全性。而连拱隧道的其他施工程序与其他的地下工作程序基本相同,在此就不一一介绍阐述。
2 限制连拱隧道发展的几点原因
在传统施工方法下[2],连拱隧道的施工工期会比较传统的分离式隧道施工工期长很多,而这个就是制约连拱隧道在更多地方发展的重要原因。而在此,就在传统施工方法下,制约连拱隧道发展,导致连拱隧道施工工期长的原因进行分析,主要是以下两点:①连拱隧道中隔墙的施工。传统施工方法中先把中导洞贯通,而后自洞内到洞口处依次进行施工中隔墙,该施工程序会导致对连拱隧道后期的工作程序以及隧道总工程程序的工期产生比较大的影响。②在连拱隧道中中导洞的施工,这个程序同样会对连拱隧道的工期造成影响。中导洞的开挖的断面面积一般在22平方米-25 平方米左右,而且还会根据施工当地的地质条件选择全断面或者台阶断面法,并且还要根据不同的地质情况进行采取不同的相应临时支持保护措施。运用装载机倒退装载石堆石渣的施工方法是一般适用于比较短的连拱隧道中导洞的施工中,而在比较长的施工隧道中,随着挖掘的距离越来越长,导致中导洞的施工的工作效率会越来越低。在长隧道的施工中,每隔100 米左右就会有一个用于装载机进行载石堆石渣的扩大洞室作为装载场地,这样可以加快中导洞的施工的进度。当中导洞完成贯通之后,可以极大的改善隧道内通风、通水条件以及探明隧道开发区的地质条件情况,对整个施工工程而言,中导洞的贯通是有很大益处的。然而,对于比较长的施工隧道而言,对中导洞的施工作业会导致工程后续工程无法有序的展开,从而会造成人员与机器闲置的现象发生。
在连拱隧道施工中,连拱隧道的中隔墙,中导洞以及隧道施工正洞口不能同时进行施工,是限制连拱隧道施工进度的主要原因。如何保证每个施工工序的同时施工是提高连拱隧道进度的有效办法。
3 提高连拱隧道施工进度的技术方法
在传统施工中,很多施工队会遇到施工工期十分紧张的问题,如何优化施工连拱隧道的施工方案,改善连拱隧道的施工进度是我们技术人员需要解决的问题。采取连拱隧道进出口相向进行施工,隧道中隔洞和中导洞提前进行施工,而后隧道正洞与隧道中隔洞和中导洞同时进行作业的工程方法。这个方法可以使连拱隧道主体完成时间比原施工时间提前,具体方法有:①中隔墙的施工。施工方法中先把中导洞贯通,而后自洞内到洞口处依次进行施工中隔墙,墙身材料使用组合钢板,墙身混泥土采用泵送入的施工手段。等到中隔墙墙柱浇灌超过50 米,且墙身混凝土满足强度要求后,随即对另一测主洞进行施工。②中导洞的施工。连拱隧道中导洞采取从两侧同时进行台阶断面法进行掘进,做好支持保护工作后,运用装载机倒退装载石堆石渣,为了加快中导洞的施工的进度,每隔100 米左右就会有一个用于装载机进行载石堆石渣的扩大洞室作为装载场地。在比较短的隧道工程中,采取中导洞贯通之后,在进行后续施工程序,而在较长的施工隧道中,就在中导洞掘进一定距离后停止对后续工程的的施工,等到隧道正洞开挖工作面距离中隔墙端头10 米左右,正洞掘进停止,随后,在隧道正洞分叉口进入中导洞,对中导洞,中隔墙同时进行施工工作。③连拱隧道正洞与中隔墙的同时施工,先对一侧的正洞进行掘进,正洞的掘进方法采用从两侧同时进行台阶断面法进行掘进,根据施工工程地质不同情况采取不同的开挖、装载、运输方式。在同时,需要在中导洞的另一测洞壁上对中隔墙进行支撑保护措施,以此来缓解单侧洞室开挖队中隔墙的偏压。这个施工过程方法通过连拱隧道正洞与中隔墙的同时施工的方法,较大程度上减少了中隔墙对后期工程的干扰,从而大大的提前了工程工期。
4 连拱隧道中存在的问题以及预防措施
在连拱隧道施工[3]中有以下几个问题需要进行注意:①保持中隔墙的稳定。为了保证施工隧道的安全施工,连拱隧道两侧洞口的施工需要有有一定的安全距离,由此会常常产生对中隔墙的偏压,如果没有及时发现偏压或者处理不当,则会造成隧道塌方。施工时,对中隔墙的偏压工作应该做好预防措施,做好对隧道中隔墙的支持保护措施,及时观察,及时处理。②质量监控。及时对连拱隧道的各项工程监控是保证整个隧道安全施工的保障,必须要把监控作为连拱隧道工程中一个十分重要的工作工序[4]。根据施工当地地质情况不同,需要提前进行地质探究,做好支持保护工作,对工序中拱顶下沉,地表下沉等,尤其是对拱顶下沉,地表下沉,需要进行昼夜观察监控。③隧道漏水防治[5]。根据工程地区的地质情况不同,隧道漏水防治主要以排水,防漏水为主。洞外漏水采取利用排水沟将地表水进行排出,洞内在工程初期做好防水层铺设准备,对防水层铺设进行严格监控,确保防水层铺设无遗漏无破损。对于中隔墙漏水,主要可以采取先铺设防水板,在进行隧道正洞开挖时[6],对中隔墙进行支撑保护措施,其他的连拱隧道的防排水措施施工与一般的地下工程的防排水措施施工一样。
5 几点体会
隧道正洞与中隔墙的同时施工的方法,较大程度上减少了中隔墙对后期工程的干扰,从而大大的提前了工程工期[5-6]。①连拱隧道施工工程中一定要做好保持中隔墙的稳定,也是保证整个施工隧道的安全施工。②在隧道施工建设中,一定要做好防水层铺设准备,对防水层铺设进行严格监控。③连拱隧道施工工程中一定要根据施工地区地质情况不同而采取不同的施工方案,保障隧道的安全施工。
[1]陈贵红,漆泰岳.连拱隧道中墙在施工中的稳定性研究[J].公路,2012,1(3):112-114.
[2]马飞.大跨径连拱公路隧道施工工艺探析[J].价值工程,2010,1(20):50-56.
[3]赵斌.试论大跨度隧道工程施工技术[J].经营管理者,2010,2(19):44-46.
[4]原剑丰.浅谈隧道防排水存在问题原因与渗漏水治理技术[J].科技创新导报,2012,3(13):56-58.
[5]于忠波.高速公路大跨度双连拱隧道动态施工数值模拟研究[J].中外公路,2012,3(3):98-99.
[6]刘贵有,朴忠源,陈维,等.木匠沟连拱隧道设计[J].公路隧道,2012,1(1):55-56.