摘要:本文已国内某高速道路工程隧道为基础对超前支护技术在隧道施工中的应用进行了全面探讨,希望通过本文可以为相关工作提供一些参考。
关键词:高速公路;隧道;施工;超前支护技术
1工程概况
国内某高速公路隧道的南端洞口左洞以及右洞进口设置了两个里程桩。为了满足该地区高速公路的实际应用需求,该隧道为双车道。开挖的整体宽度相对较大,隧道的施工区域处于4级以及5级围岩较软弱地段。这种情况使得隧道施工的难度得到了进一步增加。为了全面保障整条隧道的实际施工质量,施工队伍对承受能力较弱的围岩应用了超前支护技术。在支护工程实际进行中,通过钢管、工字钢等材料对围岩的承重能力进行加强。此外为了保障工作效率,为其配置了空压机、钻机、注浆设备等。
2超前支护技术在高速公路隧道施工中的应用
2.1大管棚超前支护技术
2.1大管棚超前支护技术
该项技术在实际应用中采取的施工工艺流程如下所示:第一,通过混凝土进行套孔工作;第二,在合适的位置进行钻孔;第三,钻孔完毕之后,为了方便后续施工的正常进行,对孔洞进行清理;第四,清理完毕之后,在孔洞当中插入钢管;第五,通过混凝土对孔口进行封闭;第六,在钢管进行注浆活动;第七,开挖支护。在施工中需要注意的技术要点有以下几项:
2.1.1施工技术参数
考虑到工程的实际需求以及承重需求,该工程最终采用直径为108毫米壁厚为6毫米的无缝钢管。不同钢管的环向间距为40厘米,同一个截断面上的钢管接头数量在50%以下,且需要采取有效措施保障相邻的钢管接口错开一米以上的距离。为了保障参数选用的正确性,在现场通过实验的方式确定了注浆的具体参数,最终确定水泥将水灰比为1:1,水玻璃模数为2.4。
2.1.2套拱桥施工
由现场工作人员对坡面上中线拱顶的高度以及具体的位置线进行有效测量。为了保障施工进度,开挖套管的两侧土地在开挖的过程当中为了防止坍塌对其进行支护工作。此外在施工现场还应当架设钢制的骨架,通过拉杆对钢管架进行拉紧。为了保障承重效果,分别在拱顶以及拱腰的位置打上锚杆并且对其进行有效固定。此外为了满足施工需求,在钢管架上安装有孔口导向钢管。在安装时要通过监测仪器对安装的具体位置是否达到实际使用标准进行测量,从而保障导向钢管的位置与管棚的位置处于同样的方向上。当安装工作完毕之后,在钢管的孔口通过水泥纸或者是其他材料进行密封。通过这样的方式可以有效保障后续施工中,钢管内不会流入浆液。
采用钢筋拉杆对挡头板进行固定且骨架上通过铁线拉住外膜向其中浇筑C25混凝土。混凝土的具体厚度为70厘米,通过混凝土对导向管以及钢支撑进行有效包裹。当施工完毕之后,向仰破面当中喷射混凝土,混凝土的具体厚度以10毫厘米为最佳。此外为了节省工厂的资本资金投入,将该部分作为纸浆墙。
在套拱的过程当中,为了保障工作质量工作人员应当对中线以及法线是否满足设计要求进行严格检查,严禁大管棚套拱出现偏斜或者是后仰等不良问题。此外在施工现场采取有效的技术措施对套管的基础进行加固处理,从而避免套管在后期施工中出现不均匀沉降等不良问题。
2.1.3加工套管导管
首先,为了保障管棚使用质量,在施工现场通过15厘米的丝扣对管棚进行对接活动。为了保障管棚的连接强度,管壁的加工间距应当保持在30厘米这一数值上。而注浆孔则布置为梅花形,通过这样的布置方法可以保障浆液在注入完成之后可以快速扩散。
其次,工程采用的套丝钢管长为30厘米。在前期施工时编号为奇数孔位的管长为三厘米。通过这样的设置方法可以在最大程度上保障后期钢管接头可以错开的方式进行布置。
2.1.4钻孔施工
首先,现场施工人员应当对钻孔的具体孔孔位进行有效测定,并且根据设计图纸上的位置对导线管进行准确安装。搭建钻孔平台,从上到下搭成井字形,并且铺平上面的木板。通过钢丝绳对钻台进行严格的固定工作,固定完毕之后现场施工人员应当根据施工需求合理调整钻孔的具体摆放位置。为了对钻机位置是否合理进行确定,应当对转机的方位角以及前脚进行严格检查。在检查工作完毕之后,应当将钻头以及钻杆穿过导线管。在孔为中心的位置启动钻机,在钻孔的过程当中应当保持钻机的平直状态。
其次,钻孔的直径应当保持在120~125毫米之间。为了在后期安装螺栓等部件时能够顺利进行,应当将平面误差控制在50毫米以内。为了尽可能防止钻孔时出现倾斜的情况应当通过导向管为整个施工工作的导向。当钻孔完毕之后,对孔位进行清洁处理。按照之前设定的方式进行注浆操作。当注浆工作完毕之后,为了防止注浆出现问题应当对整个施工过程进行严格检查。
2.1.5大管棚安装
在进行该项施工工作时,首先施工人员通过钻机作用的正常发挥顶入到大管棚当中。通过丝扣对钢管进行有效连接,对连接处进行固定相邻的钢管接头应当错开。在钢管前进的过程当中,要对整个导管的倾角以及其他参数进行有效确定。在灌钻孔工作完毕之后,不得对钻机进行随意移动。应当立即插入导管,当导管安装确认无误之后再对钻机进行移动。这样可以有效保障钻孔的精确度,防止出现孔位不准等不良问题。
2.2小导管超前支护技术
在本次工程进行中,通过小导管超前支护技术对整个隧道的围岩进行有效的加固处理。在实际施工中所采取的工艺流程如下所示:第一,在施工现场通过测量进行放样操作;第二,在合适的施工点位进行钻孔处理;第三,在孔中插入钢管;第四,对钢管孔位进行封孔;第五,进行注浆操作;第六;对钢架进行有效焊接。该项技术的实际使用要点如下所示:
2.2.1施工技术参数
为了保障支护稳定性以及承重,小导管采用的是热轧无缝钢管。钢管的外径为42毫米,孔壁厚为4毫米。为了保障导管使用能够满足实际施工需求,将导管的前端进行处理形成锥形。然后在小导管的周围进行钻孔,从而方便后续的注浆工作。不同孔的间距为15毫厘米,孔的直径为6厘米。在导管尾部应当预留105厘米作为校正段。此外施工人员还应当对尾部的位置进行加固处理。
2.2.2测量放样
根据整个隧道的施工需求,在隧道的掌子面上对小导管的孔位进行有效测量,并且对其实际位置进行有效标注。
2.2.3钻孔
为了保障钻孔的有效性,防止其出现偏差最终选取凿岩机作为钻孔设备。孔口钻眼的偏差不得超过50毫米。小导管的长度应当保障小于孔眼的长度,这样可以在后期施工时更加顺利地打进小导管。
3结束语
高速公路隧道施工工作在实际进行时,倘若遇到软弱围岩时要通过超前支护技术保障施工现场的安全。在隧道超前支护中经常被利用到的技术有大管棚超前支护技术以及小导管超前支护技术。这两项技术有着很好的支护作用,可以有效降低施工工作的进行对软弱围岩产生的干扰。
参考文献
[1]杜文君.超前支架在孤岛工作面回采巷道超前支护中的应用[J].机械管理开发,2021,36(11):169-170.
[2]姚强岭,朱贵伟,郑闯凯,李学华,王烜辉,徐强.厚煤层沿空巷道主动式超前支护技术与实践[J/OL].采矿与岩层控制工程学报:1-11[2021-11-30].https://doi.org/10.13532/j.jmsce.cn10-1638/td.20211112.001.
[3]于書江.综采工作面设备列车巷超前支护技术应用[J].机械管理开发,2021,36(10):189-190.
[4]贾良.隧道工程施工中高压水平旋喷桩超前支护技术的应用研究[J].粘接,2021,47(09):189-192.
[5]陈挺松,汪贵英.超前支护技术在高速公路隧道施工中的应用[J].交通世界,2021(25):25-26.