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高速公路隧道逃生亚博体育下载开户施工技术探讨

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高速公路隧道逃生亚博体育下载开户施工技术探讨
摘要:随着公路隧道的不断发展,对施工技术的要求也日益提高。文章结合实际工程,分析公路隧道的施工特点与难点,并提出相应的解决方案,为公路隧道的建设、施工技术与质量管理提供参考标准。
1.引言
高速公路是我国交通事业的中流砥柱,其快速发展标志着我国交通事业的前进速度,同时也方便了人们的出行。由于高速公路的施工过程往往隐蔽性比较高,且施工难度很大,因此其在施工工程中的技术要求和质量安全等保障需要特别重视,不仅需要制定详细的施工技术方案,还要有完备的质量安全管理体系。本文以棋盘洲高速公路隧道为案例,研究分析了其施工难点与解决方案,为类似工程方案的制定提供参考。
2.工程概况
棋盘洲长江公路大桥连接线阳新至大冶段是湖北省规划的“七纵五横三环”高速公路网的重要组成部分,与规划棋盘洲长江大桥一起形成沪渝、大广高速公路的联络线,是连接鄂东地区长江两岸的快速过江通道。本项目起点接棋盘洲长江公路大桥阳新岸接线终点,经太子镇、大王镇、大箕铺镇、金湖街道,终点接武汉城市圈环线高速大冶段起点,路线全长25.199km。项目主线采用双向4车道高速公路标准建设,设计速度100km/h,路基宽度26m,桥涵设计汽车荷载采用公路Ⅰ级。项目位于幕阜山系北侧江南丘陵带,属于构造剥蚀低山区。主要是经过长期强烈剥蚀切割作用形成的较为陡峻的地形,近代地壳上升幅度较大,沟谷流水下切侵蚀动力作用较为强烈。海拔高度50~650m,山体呈尖棱状-浑圆状线性延伸,山势陡峻,沟谷切割较深,切割深度多在50~250m,相对高差较大,山坡坡角多为20°~35°,局部可达40°~60°。植被较发育,多以灌木为主。该区基岩一般埋藏较浅,顶部多直接裸露,风化严重,有时表层为残积物覆盖;谷底有较厚洪积物、坡积物或冲积物,局部具有淤泥等;在边缘地带常有结构松散的新近堆积物。
另外路线区地层区划属下扬子区大冶小区,沿线地层从志留系-第四系均有分布。同时项目区为地震基本烈度Ⅵ度分布区,项目区桥梁抗震设防类别为B类,抗震设防烈度为6度,抗震设防措施等级为7级,高边坡建议按7度设防,一般路基可简易设防。路线区雨量充沛,水系发育,河溪纵横,水库堰塘星罗棋布。主要河流有马家河、栖港河,河流规模较小,皆不通航。根据区内地层岩性组合及地下水的赋存条件,路线走廊带内地下水类型可分为第四系松散岩类孔隙水,基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水三类。
3.工程特点与方案分析
工程特点
(1)设计标准高。设计结构的稳定性要求高,设计寿命长。通过设置路桥过渡段保证线路纵向刚度的均匀性;桥梁采用高性能混凝土,隧道采用耐久性混凝土,保证结构物的耐久性。
(2)线路长工程结构类型多。本施工管段线路土建工程正线长13.05km,桥梁单幅长度4522m(另匝道桥616m),占线路全长17.3%;隧道单洞长度5202m,占线路全长19.9%;路基占线路全长62.8%。通道18道,盖板涵12道,圆管涵14道。线路长,工程规模大,结构类型多,施工中需要高度重视科学组织,精心安排,搞好施工工序安排及组织好各类施工物资的合理调配。
(3)环保要求高。本项目段沿线植被发育,同时临近村庄,环保要求高。
分离立交现浇桥
现浇梁采用门式支架施工,采用Φ500mm钢管作为支撑柱,支撑柱沿线路纵向布置2个7.5m宽行车门洞,净空5.1m。支撑柱基础采用C30混凝土基础,基础宽1m,高0.8m,为防止混凝土污染路面及以后拆除方便,在沥青路面与混凝土基础之间铺设一层土工布。主梁采用I45b工字钢,间距1m沿线路纵向布置,次梁采用Ⅰ14型工字钢,间距0.9m。经检算,门架承载力满足要求。
桩基围堰
栖港河大桥及匝道桥上跨栖港河,共24根桩基位于河床中,采用筑岛围堰及改移河道相结合的方式进行桩基础施工。在汛期来临之前将水下结构物施工完成。
采空区、岩溶
(1)冯家山隧道(YK31+256~YK31+450,ZK31+344~ZK31+474)段,位于采空区内,在靠近采空区时,加强超前地质预报,采取“弱爆破、短进尺、强支护、勤量测”的原则施工,加强隧道收敛位移量测。对于较小的无水采空区,隧道底部采用混凝土、浆砌片石回填封堵,隧道顶部采用锚杆或锚喷网加固,顶部设C25混凝土护拱。当采空区位于隧道一侧,边墙以下采用混凝土填筑,侧墙采用浆砌片石并进行回填。对于较大较深的采空区,当采空区位于隧道一侧,边墙采用扩大基础或桩基,并设钢筋混凝土梁跨越。当采空区位于隧道底部,并有水流时,在隧道以下砌筑浆砌片石支墙,支撑隧道结构,并在支墙内套设涵管引排空腔积水。
(2)本标段隧道围岩主要为角闪石英闪长岩、矽卡岩,在里程K31+330~K31+530范围内分布有矽卡岩,在此范围内,隧道洞身开挖后,要及时封闭裸露面,加强隧道排水,及时施工二次衬砌,加强隧道围岩变形量测。对于隧道岩溶溶洞的处理,与采空区处理相同,在此不再累述。(3)根据地质资料,曹家堍1#中桥,在里程K26+678.5右3m、K26+692.8右3.2m、K26+710.5左3m穿越岩溶区,马龙线分离式立交,在YK36+925右1.9m有一溶洞内无填充物。此段桩基施工前,应逐桩钻探,探明桩基持力层的实际情况,确保桩基底不落入溶洞内,对于较小溶洞,采取回填片石处理;对于较大的溶洞,采取钢护筒跟进加固法进行施工。
4.施工技术安排
1路基工程施工
本工程含主线路基、大冶东互通、大冶枢纽互通,挖方总量为:73.2万m3;填方总量为:198.6万m3;借方总量为:129.3万m3。
1、地基表层处治基底清表采用推土机推运,人工配合,装载机挖装废弃物,自卸车运输。土质地基清表土厚度按水田路段50cm,旱地30cm,填筑前压实10cm考虑。清表后碾压至90%压实度。地面自然坡度横坡缓于1∶5时,清除表面草皮、植被土并压实后直接填筑路基,自然横坡陡于1∶5时,原地面应挖台阶。地基表面有地下水或地表水影响路基稳定时,设截排工程,或用坚硬、耐风化的碎石填在路基底部。
2、路堑施工
(1)采用浅孔松动爆破,分台阶开挖,每个台阶开挖深度不大于3m。按8m变坡,变坡处设置2m宽边坡平台,坡率为1∶0.5~1∶1,采用人工弱爆破配合机械开挖,炮孔直径为Φ40mm,加强炮孔的堵塞长度来控制飞石。该路堑段石方10.9万m3,炸药用量0.5kg/m3,需炸药量54.4t。近临居民区的取土场,爆破均采用浅孔松动爆破工艺。
(2)为防止施工过程中对附近居民房屋造成影响,前期聘请有资质的单位进行房屋鉴定,避免夜间进行爆破作业。
3、软基处理及沉降观测本标段K32+405~K32+435浅层软土采用挖除软土层后换填开山碎石土,换填后压实度不小于93%。本标段共有8处清淤,路基填筑施工前,应排出积水,清除淤泥,清淤后地基承载力不能满足要求,应继续下挖直到地基承载力满足要求。然后回填开山碎石土。
4、路基排水与防护路面水通过路面、路肩横坡漫流至路基两侧,填方路段则经边坡漫流或防护骨架汇集流入路堤边沟引至路外。路堤边沟采用60cm×60cm深梯形浆砌片石边沟,路堑边沟采用60cm宽矩形边沟。
(1)边坡高度H≤3m的路堤边坡或者土质路堑边坡,采用植草防护;
(2)边坡高度3<H≤5m的路堤边坡或者土质路堑边坡,采用三维土工网垫植草防护;
(3)边坡高度H>5m的路堤边坡或者土质路堑边坡,采用混凝土预制块拱形骨架植草防护;
(4)对于岩质路堑边坡,采用挂网客土喷薄防护。
2桥涵工程施工
本合同段有大桥3座,中桥2座,分离立交4座,匝道桥6座,其中桩基542根,7528延m,立柱368根;预制箱梁共计735片,其中:20m箱梁383片、30m箱梁320片,普通现浇箱梁338m;桥梁基础主要采用桩基础,下部结构主要为柱式墩。有涵洞26道,通道18道。按照涵洞的大小、长度、地形及工期因素考虑,全线设置4个施工队伍,每个班组30~40人,配备300~450平方模板。
(1)桩基础施工。全线桩基Φ1.2m176根2472延m,Φ1.5m184根2898延m,Φ1.8m162根2442延m。均为摩擦桩,采用机械钻孔施工,钻进中严格控制泥浆比重,成孔后采用换浆法清孔。钢筋笼长小于15m时整节制作,超过15m时分节制作,吊车起吊安装就位。严格控制孔内沉渣厚度、空孔时间、水下混凝土浇注速度和浇注连续性,确保成桩质量。混凝土采用自动计量拌和站拌合,混凝土输送车运输,导管法浇注水下混凝土。桩基完成后,按设计要求对桩基进行逐桩检测。
(2)墩台身施工。本标段桥梁墩身为柱式墩(Φ1.3m、Φ1.5m、Φ1.6m);桥台为肋板式桥台,采用C30混凝土浇注。墩(柱)台身施工采用大块定型钢模,墩(柱)台身混凝土采取一次浇注成型。模板采用吊车安装的方案。混凝土采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌输送车运输。
(3)涵洞通道施工。涵洞基础采用挖掘机开挖,辅以人工清基。岩石采用风镐破碎或弱爆松动开挖至满足地基承载力要求。台身施工采用组合钢模板立摸、水平分层浇注。混凝土采用吊车配吊罐入模,插入式振动器振捣。按设计要求预留沉降缝。盖板的预制和安装施工。盖板涵主体结构完工后,砌筑八字墙,跌水井及其他洞口工程,主体工程达到设计强度后进行台背回填土施工,回填时两边涵台背后同时对称填筑。
3隧道工程施工
洞口采用超前大管棚支护进洞,洞身开挖主要采用光面爆破及预裂爆破:Ⅲ围岩采用全断面法施工、Ⅳ围岩采用上下台阶法施工、Ⅴ级围岩采用上下台阶预留核心土法施工;二次衬砌混凝土施工采用全液压衬砌模板台车,台车长12m,混凝土灌注使用输送泵完成,插入式振捣器及附着式振捣器结合使用振捣。主要工程量为:洞身开挖611806m3,砂浆锚杆300599m,中空注浆锚杆157618m,Φ42小导管133412m,喷混凝土26109m3,工字钢1365t,格栅钢架1431.7t。
(1)洞口、明洞与浅埋段。冯家山隧道左右线进口端均采用削竹式洞门,出口端均采用端墙式洞门;欧家山隧道左右线进出口端均采用削竹式洞门。隧道洞口边、仰坡采用明挖法施工,自上而下每层开挖高度2m,防护完成后方可进行下一层开挖,洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工,与隧道衬砌由预埋钢筋连成整体。
(2)洞身开挖。冯家山隧道、欧家山隧道进出口均采用管棚机施工大管棚进洞。暗洞掘进采用手持风钻配合作业台架施工。隧道施工开挖拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破,炮孔直径为40mm,炸药采用2号岩石乳化炸药,药卷直径为32mm,雷管采用毫秒导爆管,装药结构选用反向装药方式。
(3)二次衬砌。隧道模筑衬砌混凝土灌注采用全液压衬砌模板台车,台车长12m。混凝土在洞外混凝土集中拌合站拌和,混凝土搅拌运输车送运往洞内,混凝土输送泵灌注,机械振捣;浇灌混凝土时用混凝土输送泵由下向上,对称分层,先墙后拱灌注,倾落自由高度不超过2.0m。
5.结束语
高速公路隧道施工要求很高,难点特点明显,当分为公路施工、桥洞施工和隧道施工三个方面时,要逐一考虑其施工要求,同时还要整体考虑其相关性,在保证施工技术的同时,制定安全管理体系也是一项不容小觑的重要工作,只有抓住技术与管理这两个方面,才能保证整个工程的安全效益与质量效益。


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