楊平平
(貴州路橋集團(tuán)有限公司)
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對(duì)高速公路隧道技術(shù)施工及安全管理措施
楊平平
(貴州路橋集團(tuán)有限公司)
高速公路中的隧道工程施工具有安全風(fēng)險(xiǎn)大、不可預(yù)見性因素多、隱蔽性工程多、環(huán)境惡劣、交叉作業(yè)頻繁及工期緊的特點(diǎn),如沒有根據(jù)隧道工程的施工技術(shù)特點(diǎn)管理好施工過程,則極易引發(fā)安全事故。分析了高速公路隧道技術(shù),包括隧道支護(hù)與開挖技術(shù),隧道爆破技術(shù),隧道防排水技術(shù);同時(shí)探討了隧道施工的安全管理措施,包括強(qiáng)化爆破施工安全管理方法及做好動(dòng)態(tài)安全管理工作。
隧道技術(shù);高速公路;施工;安全管理
1.1 隧道支護(hù)與開挖技術(shù)
初期支護(hù)是隧道工程中的重要施工工序,在進(jìn)行初期支護(hù)的過程中可采用以下工藝技術(shù):采用壁厚為0.5~1.0 cm,外徑為5~8 cm,長(zhǎng)度為5 m左右的熱軋型無縫鋼管進(jìn)行初期支護(hù)。首先在鋼管一端焊接好鋼箍,另一端則軋成錐頭樁,處理好鋼管后沿管壁四周在隧道中布設(shè)鉆孔,將鉆孔間的距離控制在100~150 mm之間,以便于注漿。在對(duì)作業(yè)面實(shí)施開挖施工時(shí),根據(jù)支撐點(diǎn)位置布置孔眼,并確定小導(dǎo)管之間的間隔距離。完成上述操作后,便可以在隧道中安裝管道及注漿。注漿前先清理干凈鉆孔,并將小導(dǎo)管安裝好,注漿時(shí)可采用牛角泵,注意將注漿壓力控制在合理范圍內(nèi),一般以0.7~1.0 MPa為宜。開挖洞身時(shí)注意根據(jù)施工位置合理運(yùn)用施工技術(shù)。對(duì)于隧道中的左右洞,需保證澆筑好中墻的混凝土,且混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的70%以上時(shí),才能開挖左右洞。在開挖時(shí)可采用平行臺(tái)階技術(shù),先在上臺(tái)階中挖出環(huán)形導(dǎo)坑,隨后開挖臺(tái)階中核,施工過程中需要控制好中核開挖深度,一般應(yīng)將隧道拱頂與中核之間的距離控制在20 m左右。隧道洞面成型后便可以開挖中導(dǎo)洞,開挖時(shí)將循環(huán)進(jìn)尺控制在0.5~1.0 m之間,中導(dǎo)洞成型后可開始混凝土澆筑施工。澆筑施工完成后實(shí)施錨桿定位、鉆孔、清孔及水泥砂漿管柱施工。水泥砂漿灌注完畢后在鉆孔中插入U(xiǎn)形鋼筋,以強(qiáng)化拱架對(duì)接。
1.2 隧道爆破技術(shù)
爆破技術(shù)可對(duì)隧道工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響,所以應(yīng)合理選用隧道爆破技術(shù)。預(yù)裂爆破技術(shù)是高速公路隧道工程中常用的一種施工技術(shù),該技術(shù)的適用范圍較廣,可在傾斜壁面、垂直壁面、扭曲面、規(guī)側(cè)曲面等隧道形式中使用。在開挖隧道石方時(shí),首先要設(shè)計(jì)好貫穿裂縫的寬度,并保證貫穿裂縫沿主爆區(qū)輪廓線布置,以便可以使爆破過程中產(chǎn)生的振動(dòng)波得到反射與緩沖,從而避免振動(dòng)波對(duì)隧道工程中的保留巖體結(jié)構(gòu)造成破壞。如此一來,就可以保證隧道開挖輪廓的平整性,避免隧道施工過程受到不良影響。在應(yīng)用預(yù)裂爆破技術(shù)的過程中應(yīng)把握好以下幾項(xiàng)技術(shù)要求:第一,預(yù)裂縫應(yīng)有一定的地表開裂寬度,且應(yīng)處于貫通狀態(tài),如隧道以堅(jiān)硬巖石為主,則裂縫寬度需為0.5 cm左右;如巖石硬度為中等,則裂縫寬度應(yīng)>1.0 cm;對(duì)于以松軟巖石為主的隧道,則裂縫寬度應(yīng)>1.5 cm。第二,在開挖預(yù)裂面的過程中要控制好平整度,盡量保證開挖施工完成后,預(yù)裂面起伏度<15 cm,從而確保預(yù)裂面凹凸度符合設(shè)計(jì)要求。此外,如預(yù)裂面中殘留有炮孔痕跡,則應(yīng)保留好炮孔痕跡,并確保痕跡的殘留率>85%,以避免爆破點(diǎn)附近的巖石出現(xiàn)寬度較大的裂縫。
1.3 隧道防排水技術(shù)
為了避免水侵蝕隧道,對(duì)工程質(zhì)量造成影響,則應(yīng)采用防水技術(shù)及排水技術(shù)。首先,可以在隧道中設(shè)置排水盲溝。排水盲溝應(yīng)沿隧道拱墻環(huán)向布置,盲溝之間的距離應(yīng)控制在8 m左右,同時(shí)在隧道右墻腳與左墻腳部位的水溝處布設(shè)縱向盲溝。在隧道邊墻設(shè)置泄水管,泄水管之間的距離為5~8 m,以便使地下水通過泄水管流向洞內(nèi)側(cè)溝,隨后利用三通管將泄水管、環(huán)向盲溝、縱向盲溝連接起來。其次,可以在隧道中設(shè)置防水板。在安裝防水板之前,先將膨脹螺栓安裝好,同時(shí)按照隧道襯砌斷面截取適當(dāng)長(zhǎng)度的防水板,盡量減少防水板之間的接縫。截取好防水板后利用作業(yè)臺(tái)架展開,并按照從上至下的順序在安裝好的膨脹螺栓處掛好掛線,隨后焊接好防水板,確保防水板之間的搭接長(zhǎng)度>100 mm,同時(shí)避免焊縫出現(xiàn)焦焊、假焊及漏焊問題。焊接及粘結(jié)好防水板后及時(shí)設(shè)置好泄水孔。此外,還可以在隧道中設(shè)置止水帶。
為了保障隧道施工安全,則可以采用以下安全管理措施。首先,應(yīng)強(qiáng)化爆破施工安全管理。在爆破施工前應(yīng)對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)考核,同時(shí)做好技術(shù)交底工作。施工前還應(yīng)向當(dāng)?shù)氐墓膊块T報(bào)批,通過審批后才能開始施工,爆破操作人員需具有相應(yīng)的資質(zhì),同時(shí)注意分開裝運(yùn)施工中需要使用的雷管與炸藥。在運(yùn)輸爆破材料時(shí),應(yīng)控制好車速,禁止急停車或急剎車;爆破施工前應(yīng)設(shè)置警戒線,做好相應(yīng)的防護(hù)工作,避免無關(guān)人員靠近,爆破時(shí)安排專人指揮,完成裝藥堵塞后及時(shí)發(fā)出信號(hào),同時(shí)檢查炮孔位置無錯(cuò)誤后方可放炮。其次,在隧道施工階段還應(yīng)做好動(dòng)態(tài)安全管理工作。要定期對(duì)隧道中的排水設(shè)施、截水設(shè)施進(jìn)行檢查,及時(shí)修補(bǔ)損壞的設(shè)施,避免因仰坡或邊坡受到雨水沖刷而帶來安全隱患。禁止在施工中使用絕緣無效或老化輸電線,同時(shí)做好消防安全管理工作,遠(yuǎn)離易爆、易燃器材焊接鋼筋,控制好隧道二襯與仰拱之間的距離,避免出現(xiàn)欠挖或超挖問題,從而保證工程施工過程的安全性。此外,要做好地質(zhì)預(yù)報(bào)工作,綜合采用鉆探與物探的方法了解隧道地質(zhì)變化情況,發(fā)現(xiàn)軟弱圍巖時(shí)應(yīng)及時(shí)封閉,以有效預(yù)防隧道水害與襯砌裂縫。
隧道工程的施工工作具有系統(tǒng)性與復(fù)雜性的特點(diǎn),為了提高隧道工程整體的施工質(zhì)量,則應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求合理應(yīng)用施工技術(shù),并在此基礎(chǔ)上做好安全管理工作。在管理隧道施工時(shí)應(yīng)綜合考慮多種危險(xiǎn)因素,采取有效措施減少安全隱患,避免施工過程中發(fā)生安全事故。
[1] 鐘世航,孫宏志,李術(shù)才,等.隧道及地下工程施工中巖溶裂隙水及斷層、溶洞等隱患的探查、預(yù)報(bào)[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2012,31(z1):3298-3327.
[2] 王慶余,任秀榮,李茂森,等.液相外延p型碲鎘汞表面區(qū)與腐蝕凹坑的不同掃描隧道譜特征[J].紅外與毫米波學(xué)報(bào),2012,31(3):222-225.
[3] 鄭穎人,王永甫.隧道穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)方法講座之一:隧道圍巖壓力理論進(jìn)展與破壞機(jī)制研究[J].隧道建設(shè),2013,33(6):423-430.
[4] 盧裕杰,謝勇濤,丁祥.新建上跨隧道爆破施工對(duì)既有隧道影響的數(shù)值模擬及工程對(duì)策[J].中國鐵道科學(xué),2012,33(z1):104-110.
2015-01-11
楊平平(1987-),男,助理工程師,研究方向:公路、橋梁、隧道安全施工管理。
U415.1
C
1008-3383(2015)09-0198-01