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穿越火线配置>【建筑論文發表】中小斷面電力隧道施工工藝與安全質量控制探析

穿越火线刷枪:【建筑論文發表】中小斷面電力隧道施工工藝與安全質量控制探析

發布時間:2019-01-12 點擊: 發布:論文代發-經典期刊網-論文發表

【摘要】隨著城市化進程的加劇和地下空間的不斷開發,城市內原有的架空線路逐漸被電力隧道取代,從而加速了對地下施工技術的探索研究。本文提出中小斷面電力隧道施工中的難點,對常見的噴錨暗挖(礦山)法、小型盾構法、頂管法等施工工藝做了介紹,并分析了電力隧道施工過程中的安全與質量控制要點。
【關鍵詞】電力隧道,施工工藝,質量控制,安全控制
 
1. 前言
    電力隧道屬于淺埋的中小斷面隧道。在施工過程中,容易引起地面和周圍建構筑基礎下沉,對周圍環境也有一定的干擾作用。電力隧道常見于城市中心地區,各種地下管線、道路交通的交叉也給施工帶來了很大的難度。因此,合理的結構設計和施工方案是需要重點考慮和研究的內容。
 
2. 電力隧道施工工藝
2.1.明挖法
    明挖法是電力隧道施工中最基本的方法,主要施工工序包括溝槽開挖、主體結構施工、附屬工程施工以及溝槽回填。有圍護結構的基坑包括工字鋼樁圍護基坑、鋼板樁圍護基坑、地下連續墻圍護基坑等。明挖法的缺點是會影響城市交通,污染城市環境,因此在市區內的電力隧道中以較少采用。
2.2. 噴錨暗挖(礦山)法
    噴錨暗挖(礦山)法根據施工掘進方式的不同可分為全斷面法、正臺階法、環形開挖預留核心土法等,該方法施工對地面環境影響較小,施工期間不會對城市道路交通造成過多的干擾,是目前市區內電力隧道開挖的主要施工方法。但該法在開挖中會對圍巖造成擾動,需要采用超前支護、導管注漿等對圍巖進行?;?,并加強監控,防止塌方。
2.3.小型盾構法
盾構法隧道施工是利用盾構機在軟巖和土體中進行隧道掘進,同時完成隧道永久襯砌鋪設的一種施工工法?;翟詰夭闃型平?,通過盾構外殼和管片支撐四周圍圍巖防止發生往隧道內的坍塌,同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖,通過出土機械運出洞外。電力隧道屬于中小斷面隧道,通常采用小型盾構法。
使用小型盾構法施工,盾構的推進、出土、襯砌拼裝等可實行自動化、智能化和施工遠程控制信息化,掘進速度較快,施工勞動強度較低。小型盾構法施工所用設備集成度高,技術含量高,對復合型人才有較多需求。  
2.4.頂管法
頂管法的施工原理為:首先挖出兩個基坑井,然后管節從工作井安放,通過主頂千斤頂或中繼間的頂推機械的頂進,推動管節從工作井預留口穿出,穿越土層到達接收井的預留口邊,然后通過接收井的預留口穿出,形成管道的施工。現在比較常用頂管施工為泥水平衡頂管施工法,其施工原理:通過導向頭的刀削轉動功能將泥土、砂、石破碎,由一條鋼管注入水量,拌成漿液,由另一條鋼管吸出漿液,將漿液置于離心器內離心脫水,再將干土卸到斗車內運去棄土的地方,分離出的水又回到儲水箱內重復循環使用。該方法對地面環境及交通基本不會產生影響,一般適用于市區內直線段隧道施工,但對斷面有變化或轉角轉彎等均不可采用。
2.5.拉管法
拉管施工主要采用地下定位系統隨時測出鉆頭的地下位置、深度、頂角、鉆具面向角等基本參數,通過導向,分級擴孔的方法,確保鉆機按預定的軌跡完成導向孔,從而達到準確鋪管的目的。拉管法主要工序包括鉆孔曲線設計、鉆導向孔、反向擴孔、管道回拖、現場泥漿處理。該法對環境和交通影響小,施工周期短,可有效避免埋深4m以上溝槽開挖施工時的塌方危險,施工安全可靠。但拉管施工對管材質量要求高,施工中會產生大量泥漿,對文明環保有較高要求,施工費用也較開挖施工高。
 
3. 電力隧道施工安全質量控制
3.1.噴錨加固支護技術措施
    噴錨暗挖法施工中,為保證圍巖的穩定,需要采取噴錨初期支護,主要有鋼筋網噴射混凝土、錨桿-鋼筋網噴射混凝土、鋼拱架-鋼筋網噴射混凝土等結構形式。在淺埋軟巖、斷層破碎等不良地質地段施工時,為保證施工安全,應采用輔助技術加固處理,使開挖作業面圍巖保持穩定。暗挖隧道內常用的技術措施包括超前錨桿或小導管支護、小導管周邊注漿或圍巖深孔注漿、管棚超前支護;暗挖隧道外常用的技術措施包括地表錨桿或地表注漿加固、凍結法固結地層、降低地下水位法。加固采用的材料主要是早強混凝土,且嚴禁選用具有堿活性的集料,鋼筋網材料宜采用Q235鋼。
3.2.小導管注漿質量控制
小導管注漿支護加固技術可作為暗挖隧道常用的支護措施和超前加固措施,能配套使用多種注漿材料,施工速度快,施工機具簡單,工序交換容易。小導管支護必須配合鋼拱架使用,用作小導管的鋼管帶有注漿孔,以便向土體進行注漿加固。為保證工作面穩定和掘進安全,采用小導管加固時,應確保安裝位置正確和足夠的有效長度,嚴格控制小導管的安設角度。注漿材料可采用改性水玻璃漿、普通水泥單液漿、水泥-水玻璃雙液漿、超細水泥等。通常而言,砂土類地層選擇改性水玻璃漿,卵石地層選擇水泥漿和水泥砂漿。
對于施工人員經驗少的問題,應加強對注漿人員的培訓和考核,邀請有經驗的注漿人員現場演示、講解,細化對每班注漿人員記錄注漿孔位;對于注漿設備老化的問題,應組織人員對注漿設備進行檢驗修復,對注漿機上的壓力表和閥門重新進行標定,靈或不全的壓力表及閥門重新安裝,并制作了一些新的注漿設備;在小導管制作方面,增加小導管孔徑,改善小鋼管錐頭形狀,并加長小導管的止漿段長度和梅花樁孔的數量;針對漿液配比不穩定的情況,應要求配液人員嚴格按照試驗數據配置注漿液,并根據土體變化及時調整。
 
3.3.管棚超前支護
    在軟弱地層和特殊困難地段,為防止隧道開挖引起的地表下沉和圍巖松動,開挖掘進前沿開挖面的上半斷面設計周邊打入厚壁鋼管,在地層中構筑的臨時承載棚防護。管棚由鋼管和鋼拱架組成,沿開挖輪廓以較小的外插角,向開挖面前方打入鋼管或鋼插板,末端支架在鋼拱架上,形成對開挖面前方圍巖的預支護。施工過程中對鉆孔精度的控制、鋼管就位的控制、注漿效果的控制直接決定著管棚超前支護的效果。在鉆孔過程中,應每隔2-6m對正在鉆進的鉆孔及插入鋼管的彎曲程度進行測定檢查,在松軟地層中鉆進時,管棚外插角不宜大于3°,鉆孔中應隨時觀測,發現偏斜及時糾正;鋼管的打入應隨鉆孔同步進行,及時向鋼管內及周圍壓注水泥漿或水泥砂漿;注漿過程中嚴格控制注漿量,防止因注漿效果不好出現流沙現象。
3.4.頂管施工質量控制
為避免機頭及管節旋轉,在頂進過程中應盡量避免過大及頻繁的糾偏,主頂油缸安裝要平行于軸線,控制油路要使油缸動作同步;為防止頂管方向失控,應采用可靠的進出洞口地基加固措施,施工前,掘進機進行維修、保養、調試和驗收,施工過程加強檢查,遇故障立即停止頂進修理;為避免頂力急劇增大,應嚴格按設計的管路進行布置,注漿量和注漿壓力也要按設計比例控制,使用的采用必須進行測試和論證,合格后方可用于施工。
3.5.襯砌及防水施工質量控制
為保證電力隧道的運行安全,要求工程完工后滿足二級防水等級,做到不滲水、不漏水。噴錨暗挖(礦山)法施工通常采用復合式襯砌設計,襯砌結構由初期支護、防水層和二次襯砌組成,以結構自防水為根本,輔加防水層組成防水體系,以變形縫、施工縫、后澆帶、穿墻洞、預埋件等接縫部位混凝土及防水層施工為防水控制要點。鋪設防水層之前應對基面(初期支護表面)的滲漏水、外漏的突出物及表面凸凹不平處進行檢查處理。防水板的鋪設松緊應適度并留有余量,實鋪長度與初期支護基面弧長的比值為10:8,以確?;炷兩街蠓浪灞礱嬗牖婷芴?。
 
4.結語
在中小斷面電力隧道施工中,對開挖技術、支護和襯砌及排水有很高的要求,設計人員在進行電力隧道設計時,應充分考慮到開挖對地表變形及周圍環境的影響,在保證安全和質量的前提下,根據具體的施工場地水文地質等條件選擇明挖法、噴錨暗挖(礦山)法、頂管法或拉管法進行電力隧道施工。與此同時,施工單位在制定施工組織設計、(專項)施工方案時,也應嚴格按照設計要求、專業技術標準和規范進行,制定切實可行的專項方案和質量控制措施。電力隧道工程研究人員也應進一步探索更安全、有效、經濟的施工技術,改進當前技術中存在的不足之處。
 
【參考文獻】
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