文/周紅波,中交第三公路工程局有限公司
隨著基礎設施建設規(guī)模的不斷擴大,以及國家“一帶一路”戰(zhàn)略的不斷延伸,工程施工單位將面臨較大的發(fā)展機遇。為做好現(xiàn)場施工管理,特別是隧道工程的現(xiàn)場管理尤為突出,作者結合近幾年在高鐵工程項目上的管理工作經歷,就軟弱圍巖隧道施工,淺談下初支施工質量控制要點,以便于指導今后的項目管理工作。
隨著我國高鐵建設高速發(fā)展,大量采用高架橋梁和隧道,來保證平順性和縮短距離,因此鐵路隧道施工也隨之越來越多。而且具有隧道數(shù)量多,長大隧道多,風險多、斷面大、埋深淺,施工更加復雜、難度更大。
2.1 軟弱圍巖隧道地質特征
2.1.1 圍巖強度低,承載能力低。
2.1.2 節(jié)理發(fā)育、破碎、自穩(wěn)能力差。
2.1.3 斷層帶散體結構、自穩(wěn)能力極差。
2.2 工程特點
強度低、自穩(wěn)能力差,開挖后地應力重新分布,使隧道周邊產生較大的松動圈。一旦工程措施(包括設計措施)和施工方法不當,將極易發(fā)生初期支護變形侵限和隧道塌方等工程事故。因此,軟弱圍巖隧道施工核心是“控制變形,防止塌方”。
軟弱圍巖隧道施工本著“寧強勿弱”的原則,必須嚴格按照設計的初期支護參數(shù)進行施工,對于特殊地質地段應進行加強處理,初期支護必須在隧道開挖后及時施作,及時封閉成環(huán);特別是下部(邊墻)開挖后鋼架及時落底接長,及時封閉成環(huán)。
3.1 初期支護方式及受力特征
3.1.1 初期支護方式:錨網噴、錨網噴+鋼拱架,鋼架形式有格柵鋼架、工字鋼、H型鋼。特殊地質條件下使用噴鋼纖維混凝土。
3.1.2 初支受力特征:開挖后短時間或變形量小時,初期支護與地層共同承受形變壓力。支護不及時或支護后變形量過大,巖體松動后荷載加大,由初期支護完全被動地承受松動壓力。因此,必須保證初期支護的強度和剛度,及時支護,控制變形。
3.2 施工質量控制要點
初期支護與仰拱(臨時仰拱)及時閉合極其重要,做到“兩到位”:支護措施到位、快速封閉到位。
3.2.1 人:對管理、作業(yè)人員要加強崗前安全教育、技能培訓,熟知安全隱患點、質量控制標準,掌握應急處置技能,能夠發(fā)現(xiàn)作業(yè)過程中出現(xiàn)的問題并正確進行處理,為下道工序施工創(chuàng)造有利條件。要保持人員的穩(wěn)定,不得隨意更換濕噴機械操作手,確保噴射混凝土質量。
3.2.2 材料:使用的鋼拱架、格柵鋼架、鋼筋網片必須進行集中加工,并采用自動彎曲機、電焊機等機械化設備,實現(xiàn)工廠化制造,出廠前必須進行檢驗、試拼裝,確保加工質量。
所有原材料必須經過試驗檢測合格后方可投入使用,特別是水泥、速凝劑質量。速凝劑必須具有提高早期強度且對后期強度影響小的特性,其摻量應與混凝土凝結時間呈線性變化,不得產生突變。隨著季節(jié)變化,應及時調整配合比,確保混凝土強度滿足設計要求。
3.2.3 機械設備:噴射用混凝土采用拌合站集中拌制、混凝土罐車運輸,噴射作業(yè)選用一體化的機械手,各種機械設備配備要結合項目實際情況進行選用,與項目特點相匹配,提高工效和作業(yè)質量。
3.2.4 施工方法:初期支護必須緊跟開挖及時施作。
3.2.4 .1 錨桿、鋼拱架支立控制:鋼架應及時架設,鋼架型號、間距、垂直度和鋼筋網片搭接長度應符合要求。錨桿必須設置墊板,密貼巖面,數(shù)量、間距、角度應符合要求;超前支護大管棚、小導管、錨桿施作位置、數(shù)量、搭接長度應符合要求,大管棚、小導管注漿漿液必須充滿鋼管及其周圍空隙。
3.2.4 .2 濕噴混凝土工藝(配合比、施工工藝、養(yǎng)護)噴射混凝土應采用濕噴工藝,噴射混凝土厚度、強度、平整度應符合設計要求。
3.2.4 .3 超挖部分處理;墻腳以上1m范圍內和整個拱部的超挖部分應采用同級混凝土回填。
3.2.4 .4 加強過程監(jiān)控,嚴格控制厚度、背后空洞,埋設厚度監(jiān)測棒,進行噴射前、噴射后的斷面掃描,發(fā)現(xiàn)空洞及時采取措施進行處理。
3.2.4 .5環(huán)境:隧道內配備霧炮或養(yǎng)護臺車,噴射完畢后及時撒水養(yǎng)護,確?;炷翉姸?。冬季應采取混凝土罐車包裹、隧道洞門加保溫門等措施,防止混凝土溫度受損。
通過參加隧道工程施工管理,掌握了其中的關鍵控制點,熟知了質量控制的重要性。中國鐵路總公司自2018年1月1日開始實施的《鐵路建設項目質量安全紅線管理規(guī)定》,其中就規(guī)定了隧道初支、襯砌厚度和混凝土強度不足,因此要引起高度重視,以防因質量問題引起安全事故。
4.1 開挖時要結合圍巖地質情況做好爆破設計。
4.2 超挖部分嚴禁用石塊、鋼絲網等遮擋,嚴防背后空洞。
4.3 嚴查鋼拱架型號、間距、垂直度、底部支墊,鎖腳錨管的打設角度、長度及注漿。
4.4 仰拱開挖要控制線型,確?;《?、厚度、基底清理滿足要求。
4.5 加強超前地質預報,做好過程斷面掃描。