袁 玲
(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州贵阳 550000)
“新奥法”在周岙底隧道施工中的应用分析
袁 玲
(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州贵阳 550000)
将结合周岙底隧道,详细探究“新奥法”的实际应用,并具体阐述了隧道施工中的进洞施工方法、掘进开挖方法、衬砌支护施工、隧道仰拱铺筑与填充施工、防水层施工、全断面钢模台车二次衬砌混凝土施工以及隧道混凝土路面施工要点。
周岙底隧道;新奥法;施工
本合同段隧道1座——周岙底隧道。起讫桩号LK1+620~LK3+325,全长1 705 m。隧道净高5.0 m,净宽10.5 m。
周岙底隧道地质为凝灰岩、沉凝灰岩。地层倾角一般在15°~35°之间,节理发育。隧道主要围岩为Ⅲ类围岩,其余还有Ⅱ类围岩。其中Ⅴ围岩391 m,Ⅳ类围岩44 m,Ⅲ类围岩1 263 m。
2.1进洞施工方法
(1)人工开挖并施工截水天沟后,挖出洞门位置和明洞位置。在开挖过程中,首先需要确定具体的挖掘尺寸,然后采用挖掘机进行开挖,尽量避免对周边土体造成破坏。
(2)完成上述开挖上述开挖施工后,应该立即进行衬砌施工,可以使用钢筋混凝土结构,衬砌完毕后进行防水层及两侧M7.5号浆砌片石铺砌施工,再进行洞顶回填。回填采用合格材料自上而下分层进行,并夯实回填土,夯实度不小于93%。
(3)当开挖明洞直至距拱顶中心下4.5 m时,即可进行管棚施工。在实际施工过程中,首先需要考察地形特征,然后修筑护拱,然后再进行钻进施工。当管棚施工完成后,采用分层开挖的方式开挖明洞,具体可以采用明拱暗墙法施工。
2.2掘进开挖
(1)开挖方式
对于本合同段的隧道II类围岩,可以采取预留核心土环形开挖。III类围岩S3型衬砌地段采取上下台阶开挖法开挖。IV类围岩段采取全断面开挖。
(2)钻孔
钻孔施工过程中,主要的机械设备为三臂液压钻孔台车,每次钻进3.5 m。
(3)爆破
①测量放线
a对于隧道中线测桩之间的距离,在直线方面应该控制在10 m以内,而在曲线方面应该控制在5 m以内,并且每隔50 m需要设置一个水准点。每次开钻前,都应该准确测绘具体的轮廓线以及掏槽眼。
b在每次测量放线开始前,都应该对上一次爆破断面进行检查,根据实际情况调整爆破参数。
②钻孔作业
a在钻孔前,钻工首先需要确定炮眼位置,然后根据钻孔爆破设计规范进行作业。
b对于掏槽眼、钻孔定位等工序,应该安排经验丰富的作业人员进行施工。
c严格控制炮眼之间的误差,炮眼的方向应该保持水平,尽量避免出现交错。对于软岩开挖轮廓圆顺,必须符合设计标准。
d最后,还应该严格控制钻孔外插角度。
③钻爆设计
a全断面开挖地段每循环炸药用量(以硝铵炸药为基础,若用乳化炸药则换算减量)。
式中:Q为爆破1 m3岩石用药量;S为断面积,IV类围岩均取78.3 m2;L为眼深3.5 m。
q取IV类围岩1.3 kg,其中:掏槽眼药量增加30%,辅助眼取(0.55~0.6)q。
b炮眼数量
在上述公式中:q指的是单位用药量(kg/m3);S指的是开挖断面积(m2);a指的是炸药装填系数取0.7;d指的是药管直径取0.032 m。
本合同断面尺寸为78.3 m2,炮眼数为168个,实际布眼数为172个。
c周边眼参数选择
采用简易经验公式:
式中:g为单孔装药量(kg);E为孔距(m);W为抵抗线(m);a为系数;L为孔深(m);Rb为岩石抗压强度,MPa。
本合同段E=0.5 m W=0.65 m Rb=60-80 MPa
单孔装药量g=(0.5+0.65)×3.5×0.0375×(70)1/2=1.44 kg
集中度g/L=0.411 kg/m
密集系数E/W=0.77
④出碴
出碴采用无轨运输,侧翻装载机装碴,5 t三菱自卸汽车运输。每个工作面配1台装载机,10台自卸运输车。
2.3隧道仰拱铺筑与填充施工
隧道开挖支护10~50 m后,视围岩类别及时进行仰拱混凝土施工,仰拱施工采用机械运输、人工摊铺、机械震捣,注意加强养护。
2.4防水层施工
(1)防水层施工工艺要求
对于防水层施工,应该遵循尽量便利的原则,采用洞外先拼成大块体,再在洞内大块体铺挂的方式进行施工。
(2)施工缝及变形缝处的防水处理
①施工时对其材质、性能、规格进行检查,符合设计要求,且无裂纹和气泡。
②先施工的结构中预埋的一半止水带,用止水带钢筋夹固定或通过止水带边孔的钢丝固定在结构钢筋骨架上,并用两块挡头板牢牢固定住,避免混凝土灌注过程中止水带移位,止水带不得打孔或用铁钉固定。
③止水带接头斜面热接,不得叠接,接缝平整牢固,无裂口和脱胶现象。
④拆模时和进行施工缝凿毛处理时,仔细保护止水带不被破坏。后施工的结构在灌注前,必须对止水带加以清洗。
⑤变形缝固定方法、接头方法、注意事项同施工缝,所不同的是后施工结构混凝土时,前面施工的混凝土表面不需要凿毛,而是将聚苯乙稀泡沫板固定在先施工混凝土基面上。
2.5全断面钢模台车二次衬砌混凝土施工
(1)钢筋安装
保证钢筋有质保书和试验报告单的合格产品,各项指标符合规范要求。严格按设计要求进行下料,钢筋级别、数量、直径等符合设计。同一根钢筋上在30 d且小于500 mm的范围内只准有一个接头。
(2)台车就位
二次衬砌混凝土全断面采用钢模台车浇筑,台车采用我单位制造的液压断面衬砌台车施工。
(3)混凝土施工控制
混凝土坍落度控制在8~12 cm之间。浇筑时分层水平对称灌注,两侧开窗用插入式振捣器振捣,拱部用附着式振捣器进行振捣。
[1] 周彬.新奥法施工技术在隧道工程中的应用分析[J].建筑·建材·装饰,2015,(9):175-176.
[2] 李赫男.新奥法在软弱围岩隧道施工中的应用分析[J].商品与质量·建筑与发展,2014,(3):196.
[3] 赵振玉.浅析新奥法在高速公路隧道施工中的应用[J].科技创业月刊,2010,(4):23-24.
U458
C
1008-3383(2016)09-0148-02
2016-04-18
袁玲(1970-),男,贵州习水人,高级工程师,主要从事公路工程施工管理工作。