高速公路工程隧道隔墻施工技術(shù)分析

時間:2022-10-08 11:43:26

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高速公路工程隧道隔墻施工技術(shù)分析

摘要:首先簡述了雙連拱隧道中隔墻結(jié)構(gòu)特點,然后對雙連拱隧道中隔墻斷面類型及施工要點進(jìn)行了分析,同時結(jié)合項目實例綜合研究了雙連拱隧道中隔墻施工技術(shù),主要包含了測量放樣、基底找平、鋼筋制作、混凝土澆筑以及養(yǎng)生等,為類似項目施工提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞:雙連拱隧道;中隔墻;施工技術(shù)

1雙連拱隧道中隔墻結(jié)構(gòu)簡述

通過分析公路隧道建設(shè)現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn),其普遍采用的是雙連拱隧道類型。與分離式隧道對比分析,雙連拱隧道具備較大的空間利用率,洞口選擇方案多,而且適用在洞口地形相對狹小的中短隧道。但是雙連拱隧道施工環(huán)節(jié)比較多,在具體施工中必須交錯實施開挖與支護(hù),而這會增加圍巖應(yīng)力變化。中隔墻作為雙連拱隧道施工時采用的主要構(gòu)件,必須嚴(yán)格控制其強(qiáng)度與穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)。以雙連拱隧道項目施工為例,中隔墻與支護(hù)襯砌采用的為非同步施工模式,結(jié)構(gòu)受力情況多變,特別是中隔墻受力較為復(fù)雜,主要包含了拉、壓、彎、剪等,而且左洞、右洞的施工會對中隔墻造成影響,若是施工不當(dāng),則很容易引發(fā)拱頂沉降或坍塌等現(xiàn)象,甚至隧道中隔墻出現(xiàn)開裂與滲水等[1]?;诖?,在雙連拱隧道施工階段必須精準(zhǔn)把控中隔墻技術(shù)要點,以提升施工質(zhì)量及安全。

2雙連拱隧道中隔墻斷面類型及施工要點

2.1中隔墻斷面類型

針對雙連拱隧道項目的中隔墻而言,其結(jié)構(gòu)類型主要是以外部形態(tài)作為劃分標(biāo)準(zhǔn),包含了直中墻、曲中墻,見表1。

2.2施工要點

以雙連拱隧道為例,中隔墻施工流程是先支模板后鋼筋綁扎,最后進(jìn)行混凝土澆筑,詳細(xì)施工要點如下:①模板選用,在中隔墻模板施工階段,應(yīng)選擇槽鋼與碗口件從中導(dǎo)洞初期支護(hù)位置進(jìn)行支撐處理,支撐模式是“外撐+內(nèi)控”,而模板主要選用特制型鋼模,且嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定要求檢查模板中線、尺寸以及標(biāo)高等相關(guān)指標(biāo),保證符合工程要求之后才能夠?qū)嵤┫乱坏拦ば?;②鋼筋綁扎,首先需要對中隔墻與襯砌接觸面進(jìn)行鑿毛處理,以增強(qiáng)混凝土粘結(jié)力,結(jié)合設(shè)計要求布設(shè)基礎(chǔ)鋼筋,同時對預(yù)留筋與預(yù)埋件的位置進(jìn)行嚴(yán)格檢查,保證鋼筋無任何的銹蝕現(xiàn)象[2],待鋼筋綁扎施工及檢驗達(dá)標(biāo)之后,才能夠進(jìn)行端頭模板封堵處理;③混凝土澆筑,選擇的振搗方式是分層振搗,邊澆筑邊振搗,由模板的端頭灌注混凝土,將混凝土澆筑到與拱頂相距1.5m位置,然后以分段澆筑方式一直澆筑到拱頂,在兩側(cè)位置合理預(yù)留注漿管與排氣管[3]。此階段必須對混凝土的各項材料性能及質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制,且按照規(guī)定要求進(jìn)行攪拌與運(yùn)輸,以提升混凝土澆筑施工效果。

2.3穩(wěn)定措施

以雙連拱隧道施工為例,必須采取一系列措施增強(qiáng)中隔墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,具體如下:①構(gòu)建側(cè)向支撐,實現(xiàn)平整碾壓;②回填處理,嚴(yán)格控制彎矩和水平位移;③兩側(cè)正洞保證同步施工,最大程度上控制傾斜現(xiàn)象;④提前建立仰拱,采取措施有效固定中隔墻基礎(chǔ),避免出現(xiàn)水平位移;⑤在中隔墻底板處安裝錨桿,使錨桿與中隔墻連接成為一體,從而達(dá)到抵抗傾覆的目的。

3工程實例

3.1項目背景

高速公路工程項目的全線長度15.38km,起訖樁號是K109+265~K24+645,采用的是雙向四車道,設(shè)計的行車速度是100km/h。此項目包含了一座隧道(設(shè)計類型是雙連拱隧道),其全長是382m,位于半徑為4500m的圓曲線上,而中隔墻選擇的類型是三層夾心式曲墻。隧道現(xiàn)場地形總體起伏比較大,其中最大高度差達(dá)到了60m,同時進(jìn)口段存在偏壓,圍巖級別類型是IV級、V級,巖體表現(xiàn)破碎,且節(jié)理裂隙較為發(fā)育。此外,中隔墻的最薄處厚度是2.2m,三層施工參數(shù)如圖1所示。

3.2中隔墻受力分析

此隧道選擇的是三導(dǎo)洞法,中隔墻的受力情況具體如下:①開挖施工前,中導(dǎo)洞基本等同于單線隧道,而中隔墻所承受的壓力主要來自拱頂圍巖,且受力狀態(tài)比較穩(wěn)定;②右洞開挖但未支護(hù)階段,右洞開挖施工后隧道會形成偏壓,而中隔墻是偏心受壓結(jié)構(gòu),所以必須增強(qiáng)其抗剪與抗彎性;③右洞支護(hù)但左洞未開挖階段,待右洞支護(hù)施工結(jié)束之后,能夠抵抗圍巖變形,同時右洞初期支護(hù)基腳建立在中隔墻的右側(cè)頂部。中隔墻不但要承受左洞側(cè)壓力,也需要承受右洞初支壓力;④左洞開挖但未支護(hù)階段,會對中隔墻造成偏壓;⑤兩側(cè)主洞初支結(jié)束之后,中隔墻承受的是豎向力,受力狀態(tài)較為穩(wěn)定。

3.3施工要點

1)測量放樣。提前測放中隔墻位置,將中導(dǎo)洞進(jìn)行貫通處理后,緊接著實施貫通測量,保證洞內(nèi)導(dǎo)線坐標(biāo)和標(biāo)高的精準(zhǔn)度,從而為中隔墻施工提供有效指導(dǎo)。2)選擇材料。此雙連拱隧道中隔墻施工采用的材料基本包含了鋼筋、水泥以及砂石料等,必須提前制定合理、可行的材料采購方案,同時按照規(guī)定要求進(jìn)行檢驗與保存,其中混凝土選擇的是C25防水鋼筋混凝土。3)基底找平。實施混凝土澆筑之前,必須把碎石、雜土等清理干凈,同時對基底進(jìn)行找平處理,保證找平層與基礎(chǔ)圍巖能夠有效結(jié)合,而找平層施工選擇的材料是混凝土(與中隔墻標(biāo)號相同),同時對找平層頂面高度進(jìn)行嚴(yán)格控制[4]。4)制作鋼筋。根據(jù)圖紙要求進(jìn)行鋼筋制安,以增強(qiáng)鋼筋骨架的穩(wěn)定性。為了提升施工效率,需要通過模板把鋼筋加工成網(wǎng)片,從洞內(nèi)進(jìn)行鋼筋綁扎。5)模板臺車就位。通過測量放樣精準(zhǔn)確定模板臺車的位置,然后進(jìn)行支撐與對拉處理,以保證模板臺車的剛度及穩(wěn)定性符合規(guī)定要求。6)混凝土澆筑。此項目中混凝土攪拌為集中拌和,以專用運(yùn)料車的方式把拌制合格的混凝土運(yùn)輸?shù)巾椖渴┕がF(xiàn)場,然后采用泵送模式,同時選擇“窗口插入式振搗棒與臺車附著式振搗器”的方式實現(xiàn)混凝土分層振搗,其中各層混凝土厚度應(yīng)控制為30cm,且振搗過程中需要把振搗棒插入前一層5~10cm,以促進(jìn)新混凝土與舊混凝土之間的有效融合,禁止出現(xiàn)漏振與過振等問題[5]。7)預(yù)留與預(yù)埋件施工。必須確保預(yù)留與預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確無誤,同時對預(yù)埋件尺寸等進(jìn)行檢查。8)臺車移位及混凝土養(yǎng)生。此雙連拱隧道橫向支撐選擇的是I16工字鋼(數(shù)量是2根),位置是主洞后側(cè),確定的縱向間隔距離是75cm。在主洞開挖施工階段,中隔墻兩側(cè)的回填施工選擇的材料是M7.5漿砌片石,同時保證回填高度和最上方鋼支撐保持平齊(即3.5m)。

4結(jié)語

中隔墻是雙連拱隧道結(jié)構(gòu)體系中的一項關(guān)鍵性結(jié)構(gòu),其施工階段受力變化比較復(fù)雜,所以保證中隔墻施工穩(wěn)定及安全尤為重要。本文結(jié)合項目實例綜合研究了雙連拱隧道中隔墻施工技術(shù),主要包含了測量放樣、基底找平、鋼筋制作、混凝土澆筑以及養(yǎng)生等,為類似項目施工提供借鑒。

參考文獻(xiàn):

[1]彭勇輝,蔣忠全,王鑫,等.豎井隧道二襯井壁砼及中隔墻砼同步滑模襯砌施工技術(shù)[J].中國設(shè)備工程,2019,35(9):196-198.

[2]郭躍鋒.隧道曲墻式中隔墻施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].建筑技術(shù)開發(fā),2019,46(10):110-111.

[3]呂國棟.臨時支護(hù)對連拱隧道中隔墻施工力學(xué)行為影響[J].廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2019,18(3):47-52.

[4]袁樹成.極淺埋連拱隧道中隔墻受力特征模型試驗研究[J].現(xiàn)代交通技術(shù),2018,15(5):31-35.

[5]杜天政.隧道直墻式中隔墻施工及防水監(jiān)理要點分析[J].黑龍江交通科技,2019,42(8):161,163.

作者:岑雪雁 單位:山西交通控股集團(tuán)有限公司大同南高速公路分公司