隧道病害整治套拱加固的施工工艺

发表时间:2019/7/25   来源:《防护工程》2019年8期   作者:刘迎平
[导读] 我国隧道工程建设数量的逐渐增多,其中存在的病害问题也日益明显,一些难以及时发现的病害问题极易对交通运输安全造成影响。
黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司  黑龙江安达  151400
  摘要:隧道工程已经成为当前进行公路工程施工时所面临的重点施工环节,由于公路工程的跨度较大,实际施工中需要面临较为复杂的地势条件,需要采取适当的措施进行施工处理,保障公路工程的顺利施工,其中的隧道结构就是在此基础上发展起来的施工结构。在交通运输行业逐步发展的形势下,隧道工程的建设数量也在逐渐增多,而由于其自身的结构质量会受到多方面因素的影响,投入使用后常见病害问题,对公路运行安全造成极大威胁。基于此,我们有必要针对隧道病害整治套拱加固工艺展开研究。
  关键词:隧道病害;套拱加固;施工工艺
  
  
  我国隧道工程建设数量的逐渐增多,其中存在的病害问题也日益明显,一些难以及时发现的病害问题极易对交通运输安全造成影响。为此,要求相关施工单位应该认识到及时查找隧道结构病害问题,并且及时采取措施加以控制的重要性。部分早期建设的隧道工程,由于技术水平和施工材料质量的双重影响,有大部分已经出现了较为严重的病害问题,为确保交通运输的安全性,应针对这些病害问题较为严重的隧道工作实行有效的加固处理。
  一、施工准备工作
  隧道病害整治方法选用套拱加固施工工艺,具体施工之期,应做好对材料和设备的就位准备工作。考虑到套拱加固施工的特点,所需准备材料应包括钢材、钢管、水泥以及锚杆等,相关监理人员,应对进入现场的施工材料进行全面的质量检测,以确保其与加固施工的要求相符。此外,还应结合加固施工的混凝土浇筑需求,对水泥级配以及其他原材料的配比进行有效确认。设计人员与施工人员建立有效的联系,对施工方案的相关内容进行技术交底,并进入现场考察各类设计参数的合理性,一旦发现与施工标准相违背的设计内容应联系设计人员进行及时更正,为后续的加固施工奠定良好的基础。
  二、凿毛原有衬砌结构
  为确保加固结构与原有隧道结构的连接质量,应在实际施工前对其原有的衬砌结构进行凿毛操作,之后采取适当规格的钻孔设备,进行成孔作业,在所制作的孔洞内插植钢筋,用于与新浇筑结构进行有效连接。需注意的是,钻孔的间距应控制在1m×1m左右,根据需要加固的部位和隧道结构的性能确定布孔数量。
  1、凿毛施工的注意事项
  采用冲击锤进行凿毛处理,凿毛过程中对于力度和范围进行有效控制,以免对周边的岩石结构造成扰动影响,加剧隧道工程的病害问题;凿毛处理过程中,仅需要对衬砌结构的表层涂料和混凝土表层凿除即可;凿毛操作结束后应借助风机设备将其表面的粉尘进行全面清除,条件允许的情况下也可使用高压水枪进行冲洗,以避免周边的粉尘过多,对混凝土浇筑质量产生影响。


  2、钻孔和植筋的注意事项
  根据布控设计方案,在衬砌结构表面标记孔洞位置,结合施工的实际需要选用冲击钻进行钻孔施工,应将其钻孔直径控制在超出钢筋直径的4-6mm,孔深根据具体工程需求来确认。钻孔结束后做好清孔作业,对于钢筋进行前期处理后,将其插植在孔洞内部,确保钢筋的垂直度,之后在孔内充满加固胶,对钢筋位置进行准确确定后,固定钢筋。在加固胶凝结前,应尽量避免外力影响钢筋的位置,待其全部干涸后,且粘结强度达到一定值时,方可进行下一阶段的施工。
  三、注浆锚杆施工
  在套拱拱脚处设置中空注浆锁脚锚杆,以固定格栅钢架并使其与原二衬共同受力,并在原隧道复合式衬砌未设置锚杆的段落增设中空注浆锚杆。中空注浆锚杆施工要点如下:
  1、施工准备
  根据设计将锚杆钻点进行放线定位,根据锚杆钻孔直径选择钻头尺寸,钻头直径38-42mm,锚杆采用中25×5中空注浆锚杆。
  2、注浆配比
  锚杆灌浆材料宜采用纯水泥浆或1:1水泥砂浆,水灰比宜为0.4-0.5,采用水泥砂浆时砂的粒径不应大于1.0。
  3、钻机就位
  根据事先确定的钻孔位置进行钻机安置,注意钻头与钻进点及钻进方向保持一致。
  4、钻进施工
  利用地质钻机进行锚杆钻孔施工,在钻进过程中随时对孔位进行校正,防止孔偏、孔斜。在钻到设计位置后,利用高压水对孔壁进行清理。
  5、注浆作业
  成孔后,先插入杆体并安设止浆塞和孔1:3垫板,中空注浆锚杆施工时应保持中空通畅,确保注浆施工顺利。按照设计配合比进行浆液拌制,并将其倒入注浆机中,接通注浆机电源,开动注浆机,浆液由杆体中孔灌入,直至锚杆尾端流出浆液且注浆压力达到设计值并稳定为止。安装锚杆垫板时应确保垫板与锚杆垂直,并与混凝土面密贴压紧,待水泥浆体强度达5MPa后扭紧固定孔口垫板的螺栓。
  四、格栅钢架的制作和安装
  为了提升套拱加固施工的效率,会采取集中生产格栅钢架的方式,实际施工中,仅需对其质量进行检测后,运输至施工现场进行直接安装即可,格栅钢架的安装要点如下:由于格栅钢架的规格较大,进行加工生产时,需要分阶段进行,为后期的运输提供便利,钢架在入场后,在现场拼装完成后便可转移到隧道内部进行安装,组装过程中所采用的连接工件为型号为M16的螺栓,拧紧螺栓后,为了避免其产生松动,还应借助电焊设备对其进行点焊操作;为了提升钢架结构的稳定性,应在其底端设置强度较大且稳固性较好的地基结构,对于软弱土地段的安装还应在基脚部位设置槽钢,用于提升基础的荷载能力;为达成稳定钢架结构的目的,还应借助锚杆将其拱脚部位锁紧,之后将锚杆与前期在衬砌结构中的植筋连接,同时沿着钢架的纵向设置连接钢筋,从多个角度固定钢架结构。
  五、套拱混凝土施工
  1、混凝土施工
  防水混凝土施工配合比应通过试验确定,并符合相关技术要求。坍落度控制在l3-18cm,并掺加缓凝减水剂,以确保质量,利于施工。模板台车就位,操作步骤主要如下:对模板台车进行尺寸标定,确定台车中线;通过洞内测量,标定粗略定位;进行台车试走行,借助测量使其粗略定位;利用横向移动装置进行精确定位,对中误差≤3cm/m。;抹油和安装挡头模板;浇注墙、拱混凝土;封顶;拆模和养生。养生:衬砌浇注10-20h后即开始养生,采用洒水养生,养生时间不少于7天。
  2、预留施工缝
  混凝土应连续浇注,宜少留施工缝,拱圈不应留纵向施工缝。墙体水平施工缝不应设在剪力与弯矩最大处或底板与边墙的交接处;施工缝仅在拱墙部位设置,其位置与原有施工缝一一对应,应采取有效措施确保止水条位置准确;遇水膨胀止水条施工接头处不得留断点,搭接长度不小于50,止水条定位后至浇注下一段混凝土前,应避免被水浸泡。振捣混凝土时,振捣棒不得接触止水条。
  结语:
  对运营中隧道的中初期病害采取套拱加固等适当超前的预防性处治措施,能基本解决一般隧道的中初期病害困扰,有效提高隧道运营的结构安全状况,为解决我国交通跨越式发展过程中存在的一些问题提供一种思路。本文意在为今后的类似工程提供些许借鉴和参考,不足之处敬请指正。
  
  参考文献:
  [1]胡锦荣.六甲洞隧道病害成因分析及加固措施[J].福建交通科技,2015(3):57-58.
  [2]贾晓军.隧道下伏采空区病害特征分析及治理措施研究[J].山西交通科技,2014(4):65-67.
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