试论公路隧道施工中的问题及对策

   随着公路通车里程的不断增加,公路隧道的建设也快速发展,隧道施工质量的控制显得越来越重。现就隧道的施工中出现的问题及对策做简介绍,以供同行借鉴。
   关键词隧道施工;问题;对策
   Abstract With the increasing highway mileage, highway tunnel construction the rapid development of tunnel construction quality control seems more and more important. Now on the problems in the construction of the tunnel and do a brief introduction, for peer draw.
   Keywords tunnel construction; problem; countermeasures
  中图分类号 U455文献标识码A文章编号
  
   一、公路隧道施工常见的问题分析
   (一)衬砌裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。主原因可归纳为两点一是设计局部与实际地质不符、处置不当,造成了结构受力与设计的严重不符而埋下开裂隐患;二是施工方法和现场操作不规范、管理不到位,产生下列问题1、个别部位衬砌厚度严重不足、不均匀,从而造成局部应力集中产生混凝土的开裂;2、过早拆除模型,拆模后不有效的养生;3、基底清理不彻底,仰拱填充施工偷工减料,没有根据实际围岩情况沉降缝设置进行调整;4、混凝土机械拌和过程中原材料不严格计量,造成混凝土水灰比与设计不符;5、没有严格控制混凝土灌注速度,造成模型压力的聚变,局部变形。
   (二)钢筋保护层厚度不足主由钢筋加工质量不合格,二衬钢筋骨架保护层不足,底模未用砂浆等封底,形成跑浆现象等原因形成。
   (三)拱墙背后脱空由于防水卷材预留不足,拱顶防水卷材紧绷造成其背后与初期支护有一定间隙无法灌注混凝土,造成空洞;混凝土灌注至拱顶后没有及时调整混凝土的水灰比,而且没有控制一定泵送压力进行灌注,造成拱顶混凝土没有灌注饱满而形成空洞;堵头模型与初期支护不密贴,同时又没有进行有效堵塞,造成混凝土灌注不饱满,从而形成拱顶衬砌前端空洞。
   (四)喷射混凝土支护表面经常出现葡萄状、波浪状、丘岭状等不平整现象。形成原因没有采用光面爆破,超挖过度引起的,有的是铺设钢筋网、格栅拱、钢拱架不平引起的,有的是喷射混凝土本身的质量引起的;初期支护不平整,对铺设防水板等防水材料不利。
   二、隧道施工问题的解决方法
   (一)按“新奥法”的施工原则进行施工
   首先洞口施工。土方施工采用机械化作业,石方爆破主用浅眼台阶爆破法,底部和边坡用小炮松动爆破,预留保护层厚 1. 5 m ~2 m,在明洞路堑开挖前,首先进行排水设施施工。做好天沟、截水沟,并做好防渗和支护工作,保证边坡稳定。其次, 洞身开挖。根据围岩级别和设计求并结合现场实际地质情况采用相应的开挖方法洞口段采用台阶法预留核心土开挖、Ⅳ级、Ⅴ级围岩一般地段采用台阶法开挖、Ⅲ级围岩地段采用全断面法开挖。Ⅴ级围岩段超前支护设计采用 42 超前注浆小导管了; Ⅳ级围岩段及Ⅳ级膨胀性围岩段超前支护设计采用 25 超前锚杆。2、 初期支护包括钢支撑、锚杆、钢筋网及喷射混凝土,围岩级别不一样,所采取的支护方式不一样,在现场实际施工中,一般根据超前地质预报情况、围岩量测及现场地质情况来综合判定是否采用设计支护参数,当综合判定的设计支护参数高于或低于设计时,应及时通知有关单位,通过变更来改变设计支护参数。
   最后防排水层施工和仰拱。防排水是按照“防排堵截相结合”综合治理的原则。力争形成完整的防排水体系,使隧道防水可靠,排水畅通,运营期隧道内不渗不漏,基本干燥。本隧道采用复合式衬砌。施工防排水前先对初期支护进行验收,验收标准保证表面平顺,无钢筋、锚杆头;对围岩量测及拱顶沉降数据进行分析,确保该段围岩稳定;最后隧道二次衬砌采用复合式衬砌支护结构,衬砌均按新奥法原理设计,采用柔性支护体系的复合式衬砌,隧道二次衬砌结构采用 C3 模筑( 钢筋) 混凝土或 C3 模筑防水( 钢筋) 混凝土。为保证二次衬砌质量,高工效,二次衬砌采用 12 m 长的液压模板台车施工,混凝土罐车运料,输送泵送入模,振捣采用插入式振捣器配合附着式振捣器。为了保证每板混凝土接缝处的防水求,在接缝处设置橡胶止水带。仰拱采用全幅施工,上面铺设仰拱栈桥。仰拱开挖后,立即安装仰拱拱架并喷射 C25 混凝土达到设计厚度,使初期支护及时闭合成环。中心水沟在仰拱浇筑完成后,仰拱填充施工前安装就位。如仰拱开挖后基坑内有积水,采用潜水泵抽排至已施工好的中心水沟内排出洞外。仰拱回填施工完成后,仰拱栈桥暂不挪开,保证施工车辆的通行。实践证明,及时施作仰拱,不仅起到早闭合、防塌方的效果,而且能保证洞内道路的畅通,对搞好洞内排水及文明施工、防止隧道基底软化等都是非常有利的。
   (二)超前地质预测预报
   超前地质预测预报工作采用多种手段互相验证。根据各种探测方法的特点,可分为长距离控制预报、中距离预报、短距离验证预报。长距离宏观控制预报 在隧道穿过的采空区地段以及断层带,在洞身水平方向上采用 TSP23 超前地质预测预报系统进行距离 1 m ~15 m 的预报( 采用 1 m 的成果) 。中距离预报 采用仪器( 地质雷达、红外线探测仪、HSP 水平声波反射法) 和超前地质钻孔进行的距离在 3 m 的验证预报。短距离预报 地质素描法和采用长钻孔进行的距离小于 3 m的预报。超前地质预报建立一个地质信息系统,通过多种方法收集地质信息,进行综合分析、判断,编制信息预报成果,由主管技术人员予以复核。为变更设计、施工供决策依据,及时调整施工方法和支护参数。
   (三)施工通风
   施工通风是使洞内作业面空气达环境标准所采取的主措施,洞内空气质量的好坏,直接关系到洞内施工人员的身心健康和洞内工程的施工进度。目前对于短隧道采取的通风方式主是压入式通风,对于长大隧道而言,前期采用压入式通风,当隧道掘进至一定长度后,将采用巷道式通风,巷道式通风充分利用隧道,通过将通风机安设于洞内,并设置风门,洞内空气在左右线存在压差的情况下形成排风系统,达到良好的通风功效和通风能力。在实际实施过程中,可根据通风情况,适当增设射流风机,以达到加快风速,增强洞内空气循环能力的目的。
   三、结语
   隧道属于地下工程,施工中岩体变化较大,虽然我们现在可以通过各种先进的科学手段对前方地质进行预判,可是受各种因素影响,施工难题也在不断涌现。因此就求我们在施工中不断的探索,一边施工一边总结经验教训,保质保量的完成施工任务。