探讨市政隧道暗挖工程中的问题与防治措施

发表时间:2021/7/16   来源:《城镇建设》2021年2月5期   作者:彭宇
[导读] 本文探讨了市政隧道暗挖工程中的常见问题及防治措施。

        彭宇
        深圳市国平通建筑工程有限公司   广东深圳   518100
        摘要:对于市政工程隧道暗挖来说,必须对隧道暗挖的要点进行正确的认识,对不同阶段出现的常见问题进行全面的了解,并以安全施工为中心,对配置进行强化,使掘进和支护稳固,对相应的工序进行重点把控。此外,在施工过程中还要注重科学的合理的方法进行应用,使工程在安全得以保证的前提下,提升工程质量,使工程效率得以提升,使预定目标得以完成,这样才能使隧道暗挖工程质量得以全面的提升。本文探讨了市政隧道暗挖工程中的常见问题及防治措施。
关键词:市政;隧道;问题;防治措施
引 言
        伴随我国快节奏的城市化建设进程,土地资源变得越来越稀缺,相应的,隧道施工也越来越重要,在公路、铁路、轨道等各个领域都占据了很大比重。暗挖施工因有广泛的适用范围,较少的征地拆迁和相对较低的造假等优点,逐渐成了隧道施工中最受欢迎的工法;但是,暗挖隧道却经常出现质量问题,是工程质量中的问题与缺陷多发区,严重时,甚至可以大大影响到后期隧道的运行安全,控制其施工质量就成了工程建设中质量管理的重点。
一 隧道暗挖的要点
        建设地下设施的目的就是为了使城市的作用得以充分发挥,所以,隧道暗挖先要对各种电线、电缆、管线进行设计和排布,同时要将其它管道工程进行规避,尽可能使影响减少到最小,还要将准备工作做充足。要调查清楚地下土层地质的情况,要做好意外发生后的应急处理。在正式开挖前,要将施工方案和设计图纸进行认真制定和研究,对具体的施工路线和施工顺序进行明确,将工程中的各个指标和尺寸进行准确测量,开挖之前一定要对施工做好加固,防止在暗挖过程中塌方产生。
二 隧道暗挖施工技术的原理与原则
2.2 施工原理
        在隧道挖法施工应用中,一般情况下多采用复合衬砌的方式。该技术原理主要为新奥法施工,优点表现在初期支护时,能够承载所有的沉降负荷力,然后在二衬施工中,就可以保障整个工程的安全、防水与美观,保障结构的安全稳定。在隧道施工之前,还需要做好充足的准备工作,才能保障浅埋暗挖法的井然有序进行。准备工作包括采用辅助手段,将工程项目的支护围岩进行二次加固,这样就能够保障围岩的自身承载力。通过大量的实践表明,将浅埋暗挖法应用到隧道施工中,都是在地层中的柔软区展开,这样才能高效降低区域围岩的自身承载力,防止出现地面沉降现象。因此在施工的前期,就要加大力度做好支护工作,才能保障工程的质量与安全。
2.2 施工原则
        在隧道暗挖施工应用中,其应当遵循的原则表现在以下几个方面:第一,需要结合工程项目的实际情况与要求,根据当地的地质地形、气候水文等,选择合适的机械设备与合理的开挖方式。如果地层断面较大或者地层土质较差,就需要做好充足的准备工作,借用辅助方式展开施工。第二,高度重视辅助方法的选择,在辅助施工后,才能够应用大断面开挖法。第三,根据不同的地层与断面情况,选择不同的机械设备。对于机械设备的投入量,不能超过工程造价的10%。第四,在开挖施工中,需要做好密切的监管、控制与测量工作,并且做好记录与反馈。第五,施工工艺需要严格遵循“十八字”方针,即合理排放地下水、开挖施工方法、加强初期支护。第六,要通过多种科学途径,来加快施工进度,提高施工质量。第七,要密切监测隧道内部的通风情况,合理处理好施工、人员以及环境之间的关系。第八,要借助先进的互联网信息技术,来调整好工序时间,掌控好施工进度、安全、质量与环境等因素。
三 隧道暗挖工程中的常见问题
3.1测量方面
        施工的测量出现问题主要有以下几点:测量时被固定的桩点在后期发生损坏或者丢失;施工的测量和其制定的相应方案在后期的实践操作中可利用性不大;施工控制网对于测量的重复测算频率不合理3.2 隧道开挖阶段
        在市政隧道暗挖工程的施工环节中 , 光爆效果不好是一个特别令施工队伍头疼的问题 , 超次挖比较严重。如果开挖进尺太大 ,会偏离预先的开发方案 , 临时更改施工方案或者在施工过程中简化部分步骤会影响施工的整体效果 , 无法实现预期的工程目标。再加上监控的两侧点分布并不科学、均匀 , 收敛量测点没有完全埋到基岩里 , 测点极容易由于裸露在地表而被破坏 ; 再有就是进行接触测量时 , 很有可能忘记将测点的挂钩设置成闭合的三角形 , 观测桩的放置可能达不到施工计划要求的标准 , 这些问题在市政隧道暗挖过程中都极容易发生 , 从而影响施工进程和安全。
3.3 初支施工阶段
        初支施工过程中易存在的问题有:对施工混凝土没有进行很好的保护,使其发生表面褶皱或者在厚度上达不到实际标准;超前导管、锚杆得不到充分的配给或者没有对其进行符合规范的注浆操作;钢筋架子没有与锚杆进行紧固的连接;钢筋网片露出的长度大小与实际要求相悖;两榀钢架的底脚悬置空中的位置太大,钢架与钢架之间在紧固连接的方式上不符合规范;初支的背后脱空、厚度达不到实际标准、发生渗水情况等等。
3.4 防水施工阶段
        防水施工过程中易存在的问题有:在初支阶段没有得到很好的铺平情况下铺设防水板,使得防水板不能得到很好的保护;环向的止水带并不处于最中间的位置,二衬环向的施工缝与防水板的接缝之间保持的距离大小不超过一米远;纵向的中埋止水带并不处于最中间的位置,二衬段中埋时环向止水带和中埋式纵向止水带之间没有得到最佳的连接效果。
3.5 二衬施工阶段
        在这一阶段,最常见的问题有五个方面:1、纵向方面,施工缝中不整洁,放置有杂物,影响以后的施工;2、埋设在墙边的钢筋位置出现误差,钢筋的套筒连接头在相互联系的范围内;3、钢筋的保护方面、保护层没有达到施工标准;4、焊接的二衬墙边埋设的钢筋不符合标准,有违规现象;5、二衬钢筋的距离,排设与设计图纸不同,可能会是施工达不到预想的要求。


四 市政隧道暗挖工程中出现问题的防治措施
4.1 隧道的防水工作
        在市政隧道暗挖工程中,由于城市内的交通问题比较多,需要使用高质量的混凝土,尤其是要选用防水性好的混凝土。隧道的防水工作是很重要的,在施工过程中,应该根据实际情况,对地形各方面进行分析,制定详细的防水方案。除了使用质量好的混凝土之外,还要选用防水性好的防水板,在焊接过程中,利用双焊缝的焊接手法,保证焊接牢固。 另外,在绑扎钢筋时,要考虑到对防水层的保护工作,在防水板的另一侧也要放置几根钢筋,以此来起到对防水板的保护作用。最后,要根据当地的降雨量,对于降水量比较高的地区,因为渗水量比较大,在施工时要尽量选用多根塑料管来代替常用的水管,如果渗水量比较大的话,焊接缝隙的质量就会比较低,使用年寿命缩短,因此在降水量比较高的地区需要使用帷幕注浆的方式来防水。
4.2 隧道的通风工作
        施工过程中,要对隧道口的大小进行测量,根据其直径来确定通风的方式。暗挖隧道的通风情况主要受到两方面的影响,分别是通风口的直径大小以及漏风系统。市政隧道暗挖过程中时应该根据当地的生活环境,天气情况,温度等方面,另外,风机的工作效率与受风管通风口的直径大小成反比,风阻力系数也与其成反比,因此施工时要对隧道口的大小进行精确的计算,合理的应用排风设备,以此来提高排风的效率,减少风的阻力,提高施工效率。
4.3 预报超前地质
        在正式施工时,预报超前地质这一阶段是非常重要的一项内容,它直接影响到整个施工的质量以及施工的效率。要想使施工能够顺利进行并高效的完成,需要工作人员预报超前地质时提起重视程度,其中预报方法是很重要的,预报方法分为地质素描、地质雷达和超前地质钻探三种。根据施工过程中的实际情况将这些方法进行相互结合,对预报超前地质的结果进行细致的改善补充,进而得到一个精确的结果。
4.4 喷锚支护和注浆
        在进行喷锚支护和注浆前需要对相关设备的型号、锚杆和支护时间科学合理的进行选择。如果想要让支护的时间得到保障,就需要保证支护的质量,使用湿喷的方式,可以减少粉尘的出现,降低对施工时的干扰,提高工作效率。
4.5 开挖、钻爆和出碴
        在市政隧道暗挖工程中,因为地上有很多建筑,因此在进行爆破的时候需要,合理充分地利用炮眼,减少装药所需要的时间,改善施工的工作环境,保障爆破时的安全,使爆破的效率得到保障。出碴是施工过程中所需要时间比较长的一项工作,如果出碴时间比较长的话,将会影响施工的工作进度,为了提高工作效率,可以调用挖掘机以及可以自行卸载的装载车,以此来提高出碴的效率,在选择卸载工具时,由于隧道地下空间有限,可以选用体积比较小的工具,以便进行出碴工作。
4.6 二次衬砌
        暗挖隧道工程大多都是在确保了前期支护工作稳定之后在进行的,在二次衬砌的过程中,可以利用液压模板台车和混凝土传送泵二者,将混凝土运送过去,然后利用胶合站进行搅拌,混合,与此同时将运输混凝土的运输车放在隧道口,最后将震搅机以倒挂的方式安装在液压模板台车上,搅动混凝土,加速混凝土搅固,提高工作效率。
五 隧道暗挖施工的质量控制措施
5.1 根据地质情况选择开挖方法
        市政隧道暗挖工程施工通常采用台阶法进行开挖,主要原因在于断面较小。采用台阶法开挖断面,常用环形开挖方式,并预留出核心土,便于支撑开挖面,实现开挖面稳定性的提升,以免大面积暴露开挖面致使其倒塌。在对上下台阶的留置长度进行确定时,需要对机械设备的作业要求、现场地质状况进行综合考虑。对稳定性较好的围岩,台阶长度可适当缩短,便于在初期支护过程中及时进行封闭;对于软弱土体则要适当增加台阶留置长度,以免下台阶因地下水的软化作用而出现失稳现象,导致市政隧道暗挖工程开挖施工安全性得不到有效保障。
5.2 采取措施控制地表沉降
        软弱围岩一旦遇水很容易产生崩解和失稳现象,如果施工现场无法利用降水井进行降水,则可采用洞内全断面超前注浆加固的方式进行处理。在注浆过程中按照先周边、后中间的顺序进行,便于挤密土体,实现土地稳定性的改善。严格控制市政隧道暗挖工程初期支护质量,并认真做好监控量测、光面爆破、锚喷支护等一系列工作。在开挖隧道时尽可能采用短进尺、弱爆破的方式,以免过度扰动围岩造成安全事故。针对软硬不均匀的围岩,特别是上部分全风化、下部分微风化的围岩,开挖前首先要采用预注浆的方式对上部分全风化的围岩进行加固,以此保证土体开挖稳定。采用台阶法进行地铁开挖施工,在没有封闭初期支护前要密切关注量测数据,如果初支收敛与拱顶沉降速率出现较大变化,需要将型钢临时仰拱架设在上断面,对受力结构进行改善,从而控制沉降。
结束语
        综上所述,市政隧道暗挖工程施工质量将直接影响市政工程的运营效果,因此施工方需要提升对隧道工程的重视程度,对技术进行深度优化。具体应围绕明洞、钻爆、锚杆布设以及混凝土喷射等各个环节展开分析,综合现场实际状况,由此深化技术方案,应加强对市政隧道暗挖工程质量的管控力度,从而全面提升隧道施工质量。
参考文献
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