熱力外線的暗挖錨噴隧道及二襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

李秋實(shí)

(中國城市建設(shè)研究院有限公司,北京 100029)

熱力外線的暗挖錨噴隧道及二襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

李秋實(shí)

(中國城市建設(shè)研究院有限公司,北京 100029)

在熱力外線暗挖錨噴隧道施工中,應(yīng)該嚴(yán)格遵循工藝流程,做好工作坑開挖、施工支護(hù)、隧道正洞開挖、一襯設(shè)計(jì)及施工的每一項(xiàng)工作。同時(shí)還要做好二襯工程設(shè)計(jì)工作,主要內(nèi)容包括鋼筋工程設(shè)計(jì)、混凝土工程設(shè)計(jì)、變形監(jiān)測等內(nèi)容。通過采取上述措施,加強(qiáng)每個(gè)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制,能促進(jìn)施工任務(wù)順利完成,提高熱力外線工程質(zhì)量,取得更好的工程施工建設(shè)效益。

熱力外線 暗挖錨噴隧道 二襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 混凝土工程設(shè)計(jì)

熱力外線工程施工中，有時(shí)需要穿過隧道，這是工程施工的難點(diǎn)部分，如果設(shè)計(jì)工作不到位，隧道工程施工對(duì)策沒有嚴(yán)格落實(shí)，不僅影響工程質(zhì)量，還對(duì)供熱工程的運(yùn)行帶來負(fù)面作用。在這種情況下，必須結(jié)合熱力外線工程實(shí)際情況，做好暗挖錨噴隧道及二襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，對(duì)各項(xiàng)設(shè)施進(jìn)行科學(xué)合理安排，從而推動(dòng)工程施工順利進(jìn)行，促進(jìn)整個(gè)工程質(zhì)量提高。下面將結(jié)合具體工程實(shí)例，對(duì)熱力外線的暗挖錨噴隧道及二襯結(jié)構(gòu)施工的相關(guān)問題進(jìn)行探討分析，并提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，希望能夠?yàn)轭愃乒こ探ㄔO(shè)提供啟示和借鑒。

1 工程概述

某集中供熱工程暗挖錨噴隧道施工部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難度大，施工上方存在電力管溝、管道、污水涵洞、通訊管線等。如果設(shè)計(jì)不到位，施工方案不合理，不僅會(huì)影響原有管線的正常運(yùn)行，還對(duì)整個(gè)隧道施工帶來不利影響。因此，在工程施工前，設(shè)計(jì)單位就做好方案設(shè)計(jì)工作，對(duì)各項(xiàng)設(shè)施進(jìn)行科學(xué)合理安排，從而有效指導(dǎo)隧道施工及二次襯砌工程建設(shè)。具體來說，設(shè)計(jì)方案如下：隧道單側(cè)正常斷面凈空4×2.82m，采用的是圓頂結(jié)構(gòu)，噴射C30、P8混凝土。一襯混凝土厚25cm，二襯混凝土厚15cm，5%防水砂漿抹面厚3cm，直線投影長32m，并行兩道，地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型為粉土砂層。工程施工中，按照該設(shè)計(jì)方案開展工程建設(shè)每一項(xiàng)任務(wù)，從而順利完成熱力外線施工內(nèi)容，促進(jìn)暗挖錨噴隧道及二襯結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量提高。

2 熱力外線的暗挖錨噴隧道施工工藝流程

暗挖錨噴隧道施工中，為促進(jìn)工程質(zhì)量提高，需要嚴(yán)格按照工藝流程開展施工。只有這樣，才能為施工創(chuàng)造良好條件，推動(dòng)熱力外線工程建設(shè)任務(wù)順利完成，更好完成集中供熱工程設(shè)計(jì)和施工的各項(xiàng)任務(wù)。

2.1 工藝流程

暗挖錨噴隧道施工工藝流程如下：工作坑開挖→錨噴支護(hù)→正洞加固土體→開挖與支護(hù)→襯后背回填注漿→錨噴支護(hù)二襯→抹防水砂漿，澆筑C45商品混凝土底板→工作坑土方回填→隧道壓密注漿。施工中必須嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行，加強(qiáng)每個(gè)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制。并做好方案設(shè)計(jì)工作，綜合考慮工程實(shí)際情況，有效指導(dǎo)隧道施工順利進(jìn)行。

2.2 工作坑開挖

合理設(shè)計(jì)開挖位置，并采用人工開挖方式進(jìn)行施工。工作坑錨噴為C30P8混凝土護(hù)壁支護(hù)，每0.7m安設(shè)鋼拱架，混凝土層厚度為25cm。噴射混凝土采用干料法施工，將混合料與高壓水混合，然后進(jìn)行噴射施工。

2.3 施工支護(hù)

施工堅(jiān)持先支護(hù)后開挖原則，確保施工安全，避免塌陷等問題出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全事故的有效預(yù)防，促進(jìn)工程質(zhì)量提高，從而更好完成整個(gè)暗挖錨噴隧道施工任務(wù)。

2.4 隧道正洞開挖

工作坑挖至設(shè)計(jì)深度—10.45m，然后進(jìn)行洞體開挖，設(shè)計(jì)東、西兩個(gè)工作面，對(duì)交錯(cuò)工作面同時(shí)施工，從而促進(jìn)施工任務(wù)順利完成，縮短工期。整個(gè)施工中，重視土體加固，正洞開挖和支護(hù)工作，加強(qiáng)每個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行，保障施工安全，促進(jìn)施工任務(wù)順利完成。

2.5 一襯設(shè)計(jì)及施工

主要內(nèi)容為混凝土噴射和豎井施工，采用C30P8混凝土，隧道洞頂每2m預(yù)留一個(gè)注漿孔，為背后注漿施工創(chuàng)造良好條件。隧道施工每前進(jìn)10m，需要進(jìn)行一次內(nèi)注漿施工，以確保施工安全。

3 熱力外線暗挖錨噴隧道的二襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

二次襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工也是不容忽視的內(nèi)容，對(duì)提高熱力外線施工速度，確保集中供熱順利進(jìn)行具有積極作用，該工程在設(shè)計(jì)中，主要采取以下對(duì)策。

3.1 鋼筋工程設(shè)計(jì)

二襯鋼筋工程設(shè)計(jì)中，要滿足以下幾項(xiàng)規(guī)范要求。初襯錨噴成型后，安裝二襯骨料架，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范要求，對(duì)鋼筋進(jìn)行綁扎和安裝施工。外掛單層網(wǎng)片Φ6@=100×100mm，從而推動(dòng)鋼筋工程施工順利進(jìn)行。

3.2 混凝土工程設(shè)計(jì)

主要任務(wù)是噴射混凝土和豎井施工，設(shè)計(jì)中對(duì)這兩項(xiàng)工程進(jìn)行科學(xué)合理安排，為施工順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)中采用C30P8混凝土，首先綁扎底板鋼筋，現(xiàn)澆C45商品混凝土，隧道內(nèi)用防水砂漿抹面。采用3：7的灰土回填壓實(shí)工作坑，最后進(jìn)行隧道壓密注漿工作。為保障隧道施工安全，避免上方土出現(xiàn)塌陷情況，使隧道正常運(yùn)行和發(fā)揮作用，注漿設(shè)計(jì)方案如下：按照隧道中心軸線確定鉆孔位置，孔間縱向間距2m，路面結(jié)構(gòu)層采用鉆孔機(jī)械成孔，以下面層采用人工成孔方式，成孔深度至隧道外表面為止。設(shè)計(jì)采用的灰漿泵為UB3C型，工作壓力2MPa，注漿后在豎孔內(nèi)填塞細(xì)石混凝土，路面層填塞瀝青混凝土并擊實(shí)，從而避免路面積水出現(xiàn)下滲現(xiàn)象，為施工創(chuàng)造良好條件，也有利于工程建設(shè)順利進(jìn)行。

3.3 二次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變形監(jiān)測

變形監(jiān)測也是不能忽視的內(nèi)容，這樣有利于提高工程施工質(zhì)量。位移變化劇烈階段與開挖土體時(shí)間一致，位移變化主要呈臺(tái)階式，停止挖土施工，基坑處于穩(wěn)定狀態(tài)。各邊位移最大值都小于30mm，滿足相關(guān)規(guī)范要求，通常要求小于其深度5%即可。挖土完成之后，基坑位移變化較小，經(jīng)過一段時(shí)間沉積后才逐漸趨于穩(wěn)定，最后觀測變形監(jiān)測所得值，得知基坑是相對(duì)穩(wěn)定的。

3.4 設(shè)計(jì)中需要注意的問題

噴射機(jī)在施工中需要做好保養(yǎng)工作，工作壓力控制在0.10—0.15MPa為宜，噴頭與受噴面宜垂直，對(duì)水灰比和噴層厚度要加強(qiáng)控制，確保滿足規(guī)范要求。豎井混凝土噴射分段分片進(jìn)行，堅(jiān)持從上至下的順序，每段噴射長度在2m之內(nèi)為宜。噴射厚度要適中，并且分層進(jìn)行，前一層混凝土終凝后才能進(jìn)行上一層混凝土噴射施工。終凝2h后灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的有效預(yù)防，促進(jìn)工程質(zhì)量提高。

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4 熱力外線的暗挖錨噴隧道及二襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果

在該熱力外線工程設(shè)計(jì)中，通過采取上述設(shè)計(jì)方法，不僅有效指導(dǎo)工程建設(shè)，還取得良好的施工效果。工程竣工后，經(jīng)過與其它方案的對(duì)比分析得知，該方案節(jié)約了工程材料，還降低了工程造價(jià)。減輕施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度，熱力外線整體工程量也得以減少，縮短施工周期，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)整個(gè)集中供熱工程建設(shè)具有積極作用。另外，挖錨噴隧道施工支護(hù)速度快，頂部緊貼柔性大，為工程施工創(chuàng)造良好條件，類似熱力外線工程設(shè)計(jì)可從中得到啟示與借鑒。

5 結(jié)語

在熱力外線施工建設(shè)中，為促進(jìn)工程質(zhì)量提高，應(yīng)該結(jié)合具體需要，做好暗挖錨噴隧道及二襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，提高設(shè)計(jì)水平，從而更好滿足實(shí)際工作需要。另外，還要注重經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，提高設(shè)計(jì)人員綜合素質(zhì)，從多個(gè)方面入手，綜合采取有效對(duì)策，促進(jìn)設(shè)計(jì)水平提高，更好滿足集中供熱需要，為人們?nèi)粘Ｉ顒?chuàng)造良好環(huán)境。

[1]張玉成.熱力暗挖隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算分析[J].區(qū)域供熱,2012(4): 15-19.

[2]王瑞峰.連拱隧道二襯結(jié)構(gòu)受力優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].北方交通,2013(1): 108-111.

[3]楊勇.某隧道過建筑物水平旋噴樁施工技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì), 2014(4):151-153.

[4]宋克志.隧道二襯結(jié)構(gòu)受力影響因素的敏感性分析[J].公路交通科技,2014(2):86-91.

[5]趙志剛.地鐵暗挖隧道二襯拱墻混凝土施工質(zhì)量的控制[J].江西建材,2014(12):59-65.