小斷面長(zhǎng)距離水工隧洞施工技術(shù)探討

時(shí)間:2022-05-11 09:28:43

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小斷面長(zhǎng)距離水工隧洞施工技術(shù)探討

摘要:由于小斷面長(zhǎng)距離水工隧洞受施工空間影響,在實(shí)際施工中無法進(jìn)行開挖、襯砌平行施工,因此本文針對(duì)小斷面長(zhǎng)距離水工隧洞工程的具體施工情況,以實(shí)際工程為例,分析了水工隧洞先行開挖初期支護(hù),在隧洞貫通之后再實(shí)施混凝土襯砌的方法。

關(guān)鍵詞:小斷面;長(zhǎng)距離;水工隧洞;施工技術(shù);混凝土襯砌

本文以甘肅引洮供水二期主體工程施工63標(biāo)為例,著重探析小斷面、長(zhǎng)距離水工隧洞工程施工工藝。引洮二期施工63標(biāo)包括隧洞、倒虹吸、直斗節(jié)制閘等多種建筑物,而隧洞是本標(biāo)段極為重要的管控工程,總體長(zhǎng)度為14.7km,斷面尺寸為1.6m×1.923m,隧洞圍巖以砂質(zhì)泥巖結(jié)構(gòu)為主,基于銑挖機(jī)掘進(jìn)法實(shí)施作業(yè),根據(jù)實(shí)際施工的開展情況應(yīng)用相應(yīng)設(shè)備,強(qiáng)化提升工序生產(chǎn)力以及設(shè)備利用率,進(jìn)行小斷面長(zhǎng)距離水工隧洞工程的施工建設(shè),達(dá)到隧洞工程的施工目標(biāo)。

1施工工期和工程特征

1.1施工工期

由于隧洞工程的距離比較長(zhǎng),本項(xiàng)目的施工工期為33個(gè)月,工期安排較為緊張,同時(shí)施工任務(wù)也較重。

1.2工程特征

此項(xiàng)水工隧洞的施工特征較為突出,斷面較小,且距離較長(zhǎng),通風(fēng)情況不佳,機(jī)械作業(yè)的空間有限。施工現(xiàn)場(chǎng)有較為豐富的地下水,施工難度比較大,同時(shí)因?yàn)樗矶淳嚯x較長(zhǎng),工期緊張,影響施工作業(yè)的因素比較多,施工作業(yè)的實(shí)際開展受到很大影響[1]。

2施工方案與方法

在水工隧洞的實(shí)際施工中,其斷面較小,作業(yè)空間不足,施工難度非常大,導(dǎo)致施工工作量的增加。因此在施工作業(yè)過程中,需要根據(jù)水工隧洞工程的實(shí)際情況,增加機(jī)械化施工技術(shù)的應(yīng)用,以確保工程如期完成。

2.1施工方案

由于本工程隧洞工程的斷面較小,且距離較長(zhǎng),需要使用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行接力式的通風(fēng)。為了確保隧洞開挖過程中能夠?qū)鷰r進(jìn)行合理管控,采用銑挖機(jī)掘進(jìn)施工技術(shù),對(duì)隧洞進(jìn)行有效開挖。由于斷面較小,施工作業(yè)操作比較困難,所以為了確保施工作業(yè)質(zhì)量,可使用小型三輪自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸。因?yàn)樗に淼罃嗝孑^小,無法進(jìn)行平行作業(yè),因此需要對(duì)圍巖進(jìn)行有效支護(hù)。

2.2施工方法

在進(jìn)行開挖時(shí),首先要明確進(jìn)尺,為水工隧洞挖掘施工提供參數(shù)。銑挖機(jī)掘進(jìn)作業(yè)的理想深度是由水工隧洞的寬度決定的,因此以實(shí)際水工隧洞的寬度確定進(jìn)尺深度。確定好進(jìn)尺深度后根據(jù)要求實(shí)施開挖。合理的銑挖機(jī)掘進(jìn)方案設(shè)計(jì)能夠?yàn)樗矶赐诰蛩俣忍峁┍WC。通風(fēng)問題是小斷面長(zhǎng)距離水工隧洞有序施工作業(yè)的關(guān)鍵,為了滿足施工方案的要求,保持連續(xù)通風(fēng),一定要使用滿足方案要求的通風(fēng)管實(shí)施接力通風(fēng),為水工隧洞工程的施工作業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的通風(fēng)條件[2]。

3水工隧洞工程施工中關(guān)鍵技術(shù)

3.1施工通風(fēng)

小斷面長(zhǎng)距離的水工隧洞工程施工中,最難解決的就是通風(fēng)問題。隧洞中需要良好的供風(fēng)量,依據(jù)隧洞中最多能夠承受的人員數(shù)量、洞內(nèi)最小的風(fēng)速、洞內(nèi)出渣車、銑挖機(jī)掘進(jìn)等進(jìn)行最大供風(fēng)量計(jì)算。在對(duì)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行選擇的時(shí)候,因?yàn)樗矶磾嗝孢^小,直徑太大的通風(fēng)管會(huì)對(duì)設(shè)備作業(yè)和運(yùn)輸產(chǎn)生影響,直徑較小的通風(fēng)管會(huì)產(chǎn)生大風(fēng)阻,嚴(yán)重影響供風(fēng)量以及供風(fēng)距離,機(jī)械設(shè)備需要滿足配套作業(yè)的需求。綜合性考量之下,可使用Ф400mm規(guī)格的通風(fēng)筒進(jìn)行通風(fēng),通風(fēng)機(jī)的功率是15kW,供風(fēng)量是200m3/min,風(fēng)筒材質(zhì)為布質(zhì),能夠起到更加良好的通風(fēng)作用。在對(duì)施工通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí),一定要確保安裝位置的合理性,這樣才能夠獲得良好的通風(fēng)成效。在所有隧洞口安裝通風(fēng)設(shè)備,設(shè)備從洞口進(jìn)入洞內(nèi)時(shí)不能有折角與轉(zhuǎn)彎,這樣才能保證通風(fēng)順暢。實(shí)際安裝中要保持風(fēng)筒平順,風(fēng)筒截面一定要完整,如果存在破損的位置,要使用專業(yè)膠水實(shí)施粘結(jié),不可使用普通膠水粘結(jié)。通風(fēng)筒在進(jìn)行送風(fēng)的時(shí)候,要確保送風(fēng)口與掌子面的距離超過15m,接力通風(fēng)中,后邊風(fēng)機(jī)要高于前面風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量,且不能同前面風(fēng)筒進(jìn)行直接連接,間隔距離一般要保證在30~50m。

3.2銑挖機(jī)掘進(jìn)

銑挖機(jī)自行進(jìn)到掌子面實(shí)施開挖,開挖過程當(dāng)中根據(jù)斷面種類的不同對(duì)開挖旋轉(zhuǎn)半徑進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,降低超挖或者欠挖等問題。為了能夠提升開挖速度,在實(shí)際開挖過程當(dāng)中,開挖到隧洞軸線位置的土方時(shí),將掌子面軸線位置挖成凹槽,槽口寬度和銑刀寬度等同,深度方面大概40~50cm。槽口完成之后,可遵照斷面的尺寸朝兩側(cè)方向?qū)r土進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削,如果遇到比較堅(jiān)硬的巖土,可先對(duì)強(qiáng)度較低的一側(cè)進(jìn)行切削,形成槽口,之后逐漸朝向兩側(cè)實(shí)施旋轉(zhuǎn)切削,切削的過程當(dāng)中可對(duì)切削速度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。完成了斷面開挖作業(yè)之后,要求及時(shí)對(duì)斷面尺寸進(jìn)行測(cè)量、處理,對(duì)開挖程度不足的位置進(jìn)行欠挖處理,并且在后續(xù)循環(huán)銑挖作業(yè)過程當(dāng)中,根據(jù)銑挖成效、現(xiàn)場(chǎng)具體情況等逐步對(duì)施工參數(shù)與施工程序等進(jìn)行完善,及時(shí)對(duì)銑挖作業(yè)方案、技術(shù)工藝等進(jìn)行改進(jìn),最后歸納出切實(shí)合理、詳盡完善的施工技術(shù)方案,實(shí)施開挖作業(yè)。同時(shí)要在完成開挖作業(yè)之后及時(shí)進(jìn)行檢查,為后續(xù)施工提供必要的參數(shù)數(shù)據(jù)。

3.3水泥基藥卷錨桿

在小斷面長(zhǎng)距離水工隧洞工程的實(shí)際施工中,水泥基藥卷錨桿采用手風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔施工,在對(duì)錨桿孔進(jìn)行開孔操作之前一定要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的測(cè)量,基于設(shè)計(jì)方案中的要求對(duì)需要開孔的位置進(jìn)行標(biāo)記,錨桿孔本身的孔軸依據(jù)施工方案相關(guān)要求實(shí)施開孔,需要和開挖面保持垂直。錨桿孔深度方面,一定要遵照設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)規(guī)定,用高壓風(fēng)實(shí)施沖洗處理,將錨桿孔清掃干凈,保證孔中沒有石粉。在進(jìn)行砂漿施工的時(shí)候,要使用濃度較高的砂漿,砂漿配合比要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)原位實(shí)驗(yàn)進(jìn)行明確與應(yīng)用,同時(shí)一定要秉承隨辦隨用的施工原則,對(duì)超過初凝時(shí)間的藥卷進(jìn)行報(bào)廢處理。使用止?jié){塞讓砂漿更為堅(jiān)固,這樣能夠保證其可以承受得住錨桿上、錨桿孔塞滿水泥基藥卷之后的重量要求。

3.4混凝土二次襯砌

在進(jìn)行混凝土二次襯砌施工作業(yè)的時(shí)候,要使用自行式液壓襯砌臺(tái)車進(jìn)行襯砌,同時(shí)要配備專門的抗側(cè)偏千斤頂,襯砌施工以前要在隧洞拱部位置上頂上抗浮千斤頂,避免出現(xiàn)防水板與襯砌產(chǎn)生損壞的情況,同時(shí)千斤頂?shù)捻敹诵枰M(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)。從振搗、排氣以及抗浮等諸多因素考量工作窗的設(shè)置,為了確保頂拱封堵的密實(shí)性,需要在頂部位置上設(shè)計(jì)3個(gè)封口器,對(duì)頂拱進(jìn)行密實(shí)封堵。臺(tái)車方面需要使用2套不同的裝置:液壓收支、絲桿頂升,強(qiáng)化提升臺(tái)車的靈活性與可靠性。實(shí)際施工作業(yè)中,為了規(guī)避模板產(chǎn)生變形的情況,鋼模需要使用8mm厚的鋼板,這樣既能強(qiáng)化提升結(jié)構(gòu)整體性,更能夠滿足其防水要求。

4結(jié)束語

水工隧洞屬于水利項(xiàng)目工程中的關(guān)鍵組成部分,對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行探究與分析是非常關(guān)鍵的。小斷面長(zhǎng)距離水工隧洞工程施工要根據(jù)實(shí)際情況選擇施工工藝,同時(shí)要選擇合理有效的機(jī)械設(shè)備,比如銑挖機(jī)。基于此,進(jìn)行科學(xué)而合理的施工作業(yè)。在進(jìn)行作業(yè)時(shí),要確保施工技術(shù)的安全性、環(huán)保性以及有效性,以此保證工程的順利開展,保證施工質(zhì)量和成效。

參考文獻(xiàn)

[1]張劍飛.淺談長(zhǎng)距離小斷面隧道施工技術(shù)要點(diǎn)[J].四川建筑,2019(2):295-297.

[2]錢鋒.大灣引水工程長(zhǎng)距離隧洞施工通風(fēng)、排水、用電技術(shù)[J].河北企業(yè),2018(5):149-150.

作者:李龍 單位:甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司