探讨公路隧道施工技术及成本控制
摘要:本文全面介绍公路建设工程隧道施工方面的技术,解决了地质超前预测预报、光面爆破、无滴渗防水、二次衬砌等多项技术难题。同时,探讨了公路隧道施工管理的重要性,对施工过程中对施工材料、机械设备、混凝土使用等成本的控制进行了探讨。
关键字:公路隧道;施工技术;施工管理;成本控制
一、 工程施工技术
总体施工顺序:施工准备→测量放样→洞口防排水工程施工→明洞开挖防护→超前管棚施工→洞身掘进→洞身支护→二次衬砌→洞内路面整平层→洞内路面面层→洞内边沟→洞门工程→墙面瓷砖、拱部内墙喷涂、电器安装等→竣工验收。
1.隧道开挖分析。隧道开挖前分析围岩类型,隧道拱顶下沉情况,地表是否有下沉、开裂现象以及拱脚局部是否有开裂的现象,通过地址资料分析,辨别土层松软、含水情况,分析是否需要采取支撑措施,基础承载力是否满足主动支撑,超前探明地址情况,并进行必要的基础处理。
2.洞口施工 。土方施工采用机械化作业,石方爆破主要用浅眼台阶爆破法,底部和边坡用小炮松动爆破,以保护底板和边坡不受破坏,倾角按设计边坡施工,预留保护层厚1.5~2m,在明洞拉槽开挖前结合路基情况事先做好排水工作,洞口环形截水沟先期完成。
3.洞身开挖。 隧道现场监控量测是新奥法原理进行隧道设计和施工必不可少的手段,施工时要根据设计要求加强量测,及时反馈以便修正设计,指导施工。
①Ⅴ级围岩。Ⅴ级围岩条件较差,先进行超前管棚或超前小导管施工,开挖采用留核心土分部开挖法进行施工。开挖采用弱爆破并采用预裂爆破,严格控制炸药用量。施工中遵循管超前,弱爆破、严注浆,短开挖,强支护,早封闭、勤测量的原则。
②Ⅳ级围岩。采用上半断面长台阶法施工。短开挖、强支护、快衬砌,在上断面支护保证岩体稳定的条件下,再进行边墙扩大及底部开挖,上部开挖高度暂定为5m,施工时视实际情况调整,进尺一般控制在2m以下,并严格控制爆破药量,保证光面爆破效果。
4. 防排水层施工 。①排水工程:在衬砌与喷锚层之间设隧道专用复合防水卷材,复合防水卷材能使漏水能从衬砌背面通过排水滤层排至墙角,再由墙角处衬背纵向盲沟集水,通过横向排水管引出。盲沟应设置在防排水层外面,固定在喷锚层面上。在衬背土工布排水层与原衬砌之间设环向排水盲沟。②防水工程:在衬背面设置隧道专用防卷材,土工布设置在防水卷材与原衬砌层之间,其兼作衬砌背排水层及缓冲层。为了防止柔性防层由于施工原因而可能出现局部地防水失败,故二次衬砌做成自防水砼结构。采用低碱性膨胀水泥砼,自防水结构抗渗标号要求达到S8。
5.隧道二次衬砌。为保证二次衬砌质量,提高工效,二次衬砌采用自行式全断面钢模台车配砼输送泵泵送入模。衬砌用砼采用商品砼,震捣采用插入式震捣器配合附着式震捣器。钢模台车长度为12m,段间施工缝嵌以设计院确定的橡胶止水带型号。
6.仰拱、铺底等施工。排水沟等先行施工,仰拱与铺底同时施作,距开挖工作面相距50~100m,实践证明,及时施作仰拱,起到早闭合、防塌方效果,同时能保证洞内道路的畅通,对搞好洞内排水、搞好文明施工、防止隧道基底软化等都是非常有利的。
二、地质超前预测预报
在施工过程中,现场施工的地质工作者应严密注意围岩开挖情况,通过探测手段,预测开挖工作面前方几米至几十米,甚至上百米的围岩工程地质和水文地质条件,结合掘进中地质条件的变化,及时提出预报,以便有准备地做好各种预防和施工措施,保证隧道施工的顺利进行。
三、施工监控测量
根据施工技术规范和设计要求,对隧道下列项目进行量测:隧道内目测观察、隧道拱顶下陷量、隧道仰拱顶隆起量、隧道内空变位、钢支撑内力、喷砼内力、地表沉陷。采用相关地下工程新奥法围岩观测数据信息处理系统软件进行分析与数据处理。
四、成本控制措施
1.隧道超欠挖控制的途径
①施工设计要精确测量放样 。在进行隧道的施工时候,要按照科学的设计进行完善的施工监督,对开挖控制的距离要尽量的减少误差超挖的误差。这就需要施工部门配备较高级的测量仪器,加强测绘人员的责任心教育,对测量的结果进行及时的反馈等。
②及时反馈测量成果,据此做出相应调整 。爆破后的隧道断面和施工前设计的放样断面有一定的差距,要根据设计的断面的预定值进行施工控制,全部的超欠都要经过测量组给以准确的数据之后,和施工队长、施工人员等商定,做好第一手资料之后,上报给工程技术主管和工区主任,便于及时的决策和管理。
③对混凝土每日消耗量的及时反馈 。为实现测量数据的校对核准,施工技术部门要加强对喷射、隧道仰拱、隧道填充以及围岩衬砌等地方的好凝土使用量进行准确严格的控制,安排好专门人员检查每天的混凝土使用情况,并及时的上报施工区主任或者技术主管。
2.隧道施工进度管理措施
①加强开挖工序循环时间和进尺的考核 。在提高工程的进度方面,施工区结合前期的施工经验、本工程实际条件,制定科学严格的考核奖惩制度,对隧道施工的各个班组实施现场签到规定,若出现衔接脱链或者耽误施工的现象,由当事人进行签认负责。严格考核施工现场人员循环交班情况。
②提高隧道施工的交通运输管理 。工区要根据施工策划的方案和隧道施工的整体规划情况,在每个大的避车洞预留好两组避车位,解决隧道内施工车辆的错车以及调头问题。并设置醒目的警示和限速标志等,提高运输车辆司机的判断能力。同时,对施工车辆驾驶人员进行严格的培训和考核,按照先出后进的原则,先经过错车处的工程车辆继续前行,后进车辆等待,并主动关闭车的前大灯,让对面车辆先行通过。
③增强机械设备的管理工作 。隧道施工用到的通风机械、空压机械、搅拌机、罐装车、挖掘机等产生的费用是隧道施工中工程机械费用的主体部分,要对机械费用进行合理的控制,减少隧道施工的成本。
工区在处理设备维修问题时,可按如下程序进行,首先司机进行保修,在主管检查的基础上,通知修理人员进行修理,再由机械主管及时验收,最后司机查验维修状况,将设备报修单交至机械管理人员处。
④管理人员每日巡检 。为有效的解决施工现场存在的问题,工区成立以工区主任为组长的考核小组,小组成员包括:施工技术主管、施工队长、相关部门的主要责任人、班组长等。考核小组成员要按时到考查地点巡检,对负责的考核内容严格把关,发现问题后,及时的提出意见并解决,减少因施工问题造成的损失。
3.按时召开相关的成本控制会议
①施工周例会。工区要根据施工进度、施工状况等进行有组织的生产会议研究,会议由工区施工技术主管主持,各部门主要负责人、班组长等管理人员参会讨论,针对前期和下一步施工中的问题、难题等进行讨论,以更好的促进施工的进行。
②施工过程中成本会议。为使工区的管理人员及时了解施工成本的控制,工区可以安排固定的时间召开成本分析主题会议,由工区施工技术主管主持,各部门主要负责人、班组长等管理人员参会讨论,主要分析前期的超欠挖情况、水电使用情况、施工进度、机械设备的使用、油耗、混凝土使用量以及各种施工材料的消耗情况等,通过对这些数据的讨论和发布,提高施工管理人员的节约意识,降低施工成本。
参考文献:
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