道路施工新技术实用13篇

道路施工新技术
道路施工新技术篇1

在道路工程项目实际建设过程中,施工技术应用的关键控制点以及管理难点就是规划设计图。对道路工程项目建设施工图纸进行深入、透侧分析,不仅是道路工程项目建设发展的必然需求,同时也是对各项资源进行优化配置的必然选择。分析道路工程项目施工的众多影响因素,可以创造出一套适应公路工程实际建设施工环境的标准。例如,在规划设计图纸进行分析时可以应用目前比较先进的BIM技术,BIM技术不仅是现代化的画图工具,同时也是一种新型的设计理念。该技术应用可以将公路工程进行单元划分,从而在计算机上进行虚拟化模型建设,这样不仅可以找寻规划设计图纸中存在的不良问题,同时还可以了解施工中可能出现的众多不确定因素。特别是道路工程项目基础施工中,应用BIM技术建模处理后可以加强基础施工图纸的可识别特性,便于施工技术人员更好的掌握施工技术应用控制重点和难点,从而强化工程项目建设施工质量,发挥施工技术的优势所在。

3道路施工技术的发展要从质量管理上进行实用技术的升级换代

随着“知本经济”时代的到来,道路施工技术越来越表现为“知本管理”。也就是说,这些系统的技术数据或者选用方式更倾向于产品化的发展。在施工技术市场的需求中,我们除了提品外,还要提供质量和服务。其中质量管理是符合多方性条件需求的,是值得进行二次升级和投入的。很多新型施工材料和施工技术应用使得道路工程项目建设施工质量得到了有效保障。特别是智能型混凝土材料与高性能混凝土材料的应用,提升了道路工程排水性能,延长了工程的使用寿命,使得工程项目建设施工质量达到了最优化。道路工程项目建设施工可能遇到软土区域,此时软土处理技术就发挥出了非常关键作用,对土质性能进行优化和改良,从而保证工程项目建设施工质量与设计标准相符合。要从质量管理层面入手,强化施工技术的优化和改良,为公路工程项目建设发展做好技术保障。

4PPP模式在道路工程项目建设中的应用

道路工程项目建设具有较强的公益性、公众性特点,政府部门将PPP模式与工程项目建设融合时一定要注重公共利益的保护和实现。PPP模式应用可以强化公共项目以及公共服务的建设速率和供给效率,保证公共利益也是模式应用的重要目标,所以政府部门对该内容必须要给予高度重视。合理的定价机制建设是保护公众利益的基础与关键所在,是PPP模式在工程项目中应用不可缺失的关键环节。价格制定过程中政府部门要坚决避免“一言堂”存在,而是需要利用合理的听证会制度,由政府部门主导,并且邀请私人部门、社会公众等工程项目建设相关主体参与,在将成本投入控制在合理范围内的基础上制定出科学、合理的价格。对于那些盈利能力较差的工程项目建设中应用PPP模式,我国政府部门需要给予一定的财政补贴,从而将不同主体参与工程项目建设的积极性和主动性调动起来,加强工程项目建设对社会资本的吸引力。

5结语

随着国家政策措施的不断完善,道路施工技术要坚持市场目标的导向性为新的突破口。在具体的技术管理和升级过程中,还要关注各项资源的优化配置和互补协调。在达到工程技术需求的前提下,坚持跨越式的发展思路。

作者:康凯 单位:中壤建设股份有限公司

道路施工新技术篇2

在城市建设步伐加快、旧建筑改造的过程中,城市道路建设成为了影响城市公共交通以及城市发展的主要因素。针对当前城市改造过程中市政道路建设施工的需求,分析了当前市政道路建设存在的主要问题,对市政道路建设过程中路基以及路面铺设过程中可以应用的新技术进行了分析,以达到缩短建设工期、减少对周边环境影响的目的。

1 城市市政道路施工建设需求

城市市政道路建设是现代城市交通能力提升的重要途径,为了在保证建设质量的基础上,缩短建设周期、减少对周围环境的影响,必须在市政道路建设过程中增加对施工新技术的应用。利用市政道路建设施工的新技术满足城市道路建设的新需求。

当前,城市市政道路建设的需求主要集中体现在以下几方面:(1)市政道路建设的工期必须尽量缩短,以免给道路周边正常交通以及居民生活造成压力;(2)在城市道路建设过程中,路基承载呢你以及道路的使用寿命是市政道路建设的重要指标,在建设施工过程中必须保证道路的承载能力以及使用寿命长等基本要求;(3)随着城市物流进出压力的增加,现代城市市政道路建设工程必须考虑城市大型汽车驶入的基本要求,确保在重型汽车运输的情况下保证道路的使用寿命,确保城市市政道路为城市经济发展提供支持。

2 市政道路工程常见问题

2.1 网裂

在网裂纹中,一般纵向裂纹较宽,而且更加明显,并在主要的纵向裂纹之间生成多条细小的横向裂纹,彼此交错形成网状结构。网裂通常是由于裂纹发育而导致的额,主要的施工原因是路基层的厚度不足、基层强度不够、土体压实度不足以及稳定性缺乏造成的。另外,道路建设过程中排水不良或者材料的含泥量过大等,同样会造成裂纹。

2.2 坑槽

导致路面出现坑槽,除了使用过程中由于机械损伤造成的之外,同时还包括使用过程中路面龟裂、松散等病害没有及时的处理而逐步发育而成的。尤其是在水稳性较差的路基上,若坑槽不及时的予以修复,在雨雪的侵蚀下将导致路面病害迅速扩散,给道路造成更严重的损害。

2.3 泛油、波浪问题

泛油、波浪等问题主要是所铺设路面的含油量过多、矿物材料偏少,导致路面材料的稠度偏低而造成的。同时,后期的养护施工不当同样会造成这些问题,在施工过程中需要对之加以有效控制。

2.4 麻面、剥落

道路路面剥落病害主要是因为路面层的油量不足、嵌缝料偏粗、沥青料偏稠或者施工温度较低造成的,使得矿物料与沥青料之间的粘接力不足,导致在长时间的使用之后出现剥落现象。对于麻面病害,则主要是因为施工过程中沥青浇洒均匀度不足、矿料过粗、油料过少等造成的。

3 城市道路建设过程中施工新技术的应用

3.1 路基加固中化学加固技术的应用

路基是道路承重的直接结构层,直接影响到道路长时间使用的稳定性,在施工过程中需要采取对应的方式对路基进行加固。

所谓的化学加固方法就是指利用水泥粉体、浆液、粘土浆液或者其他类似的化学浆液,通过机械搅拌或者高压喷射的方式将之灌入路基料中。通过这种方式使得土体颗粒与浆液在化学作用下粘接起来,从而对路基土体的力学性质进行改善。

常采用的加固处理方法通常包括水泥土搅拌法、灌浆胶粘法等。其中,搅拌法是利用回旋搅拌方式将压入土体中的水泥浆与周围的软土拌和形成水泥加固体。在施工之后对响应的加固区域进行质量检验,采用动、静力试验相结合的方式,对取样得到的土体芯体进行强度、承载能力以及外观等方面的检验。而灌浆胶粘法则是基于电化学原理,通过注浆管将加固浆液诸如到待加固地层中,将土体颗粒或者岩石间隙中的水、气体等挤出,最终形成致密的高强度人工路基。

3.2 非开挖技术

在传统的市政道路建设施工过程中,由于施工周期长,对道路附近的交通影响较大,导致车辆难以正常通行。这主要是由于传统的开挖式施工技术导致施工周期难以得到控制而导致的,开挖式的施工方式不但使得施工速度不能得到提高,而且会使得工程质量受到影响。加之当前市政道路附近都已经铺设了各种类型的管线,在开挖施工过程中容易对管线网络造成破坏,导致施工进度缓慢,而且容易影响周边居民的正常生活。

随着非开挖技术的不断成熟,通过采用非地表挖掘技术,诸如一些传统的钻井、岩土导向等技术,将之应用到市政道路的地下管线铺设工作中,建设作业工作量。例如导向钻进法,该种方法由于其特有的技术特点以及施工方法,在市政道路施工过程中应用范围极为广泛。该种方法主要应用与土层较为松软的地层中,且所铺设的管线主要以长度相对较短、口径相对较小的管线为主。在具体的施工过程中,在预先开设的小口径导向孔中,使用导向钻机将测量设定的轨迹作为钻进依据,使用扩孔与回拉相结合的方式,完成整个地下管线的铺设工作。施工时,可以通过调节钻头的角度来改变钻进的方向,在一定程度上能够增加钻进方向的灵活度。

3.3 使用新型的改性沥青作为路面铺设材料

为了解决沥青路面出现的车辙、开裂、坑槽等问题,可以使用该型沥青对路面的性能进行改善。施工过程中在考虑行车速度、累计标准轴载等因素基础上,尽量选择那些马歇尔试验指标改进明显的沥青材料。另外,密集式沥青混凝土和多孔粗集料间断级配的沥青混凝土也在当前得到了较为广泛的应用。对于那些要求较高的道路,因为该种沥青材料中的混凝土加强纤维能够与沥青材料形成有力的粘接,降低了道路施工的设备要求,增强了道路施工后材料的稳定性。这些材料都能够明显改善道路路面铺装层的稳定性,延长道路的使用寿命,在市政道路建设过程中可以根据相关情况合理选择。

3.4 冷再生施工技术

冷再生施工技术主要用于既有道路的改建工程中。因为当前城市扩展速度加快,市政道路的建设工作量增加,若在沥青路面的建设、改建过程中依然使用传统的方法进行施工,不但会导致路面所需材料量增加,而且会对周围环境产生破坏。加之我国大部分的道路基本上都是采用半刚性的路基层,在长时间的重载作用下,容易在使用过程中出现开裂、破碎等问题,这些问题需要在工程重建中予以解决。

通过使用冷再生技术,将既有的沥青路面与新的沥青层结合起来,不但可以有效的控制材料用量,而且还能够充分利用既有的路面材料,使得既有公路的强度得到恢复,在降低工程造价、减少环境污染的同时,还能够缩短施工周期,减少对周围正常生产、生活的影响。

4 结论

市政道路建设要求施工周期短、施工质量稳定,在施工过程中必须针对市政道路使用过程中出现的相关问题,结合路基施工技术、管线施工技术、新材料的应用以及新施工技术,对传统的施工方式进行改进,以满足现代城市市政道路建设的相关要求。

参考文献

道路施工新技术篇3

1 导言

在城市中,其道路是否畅通以及城市交通是否便捷,这是一个城市发展水平的体现之一,同时也能够直接的反应出城市的管理水平。目前,随着市政道路的不断发展,进而很大程度上提高了工程的质量。然而,因为一些外力方面的因素,进而导致在工程施工过程中存在着一些问题。如果这些外力因素对于工程存在着干扰的情况下,那么将会对工程的质量带来很大的隐患,因此,有关工程人员必须要对其进行重视。

2 关于城市道路施工技术

2.1 关于预先的控制

第一是招投标的管理。在城市道路进行施工之前必须要进行招标的程序,同时在进行招标的过程中要选择一些资质比较优的单位,并且也要求施工单位中标之后不可以对工程项目进行第二次的外包,在对工程进行招标的过程中要对工程的招标范围进行扩大,这样能够更好的吸引一些资质比较好以及具有着实力的单位来参加竞标。

第二是施工材料的管理。在城市道路进行施工的过程中,其施工材料的使用必须要经过现场的检查,如果施工材料不符合要求则不给予进行使用,同时要将不合格的施工材料清除施工现场。

2.2 关于施工现场的控制

所谓的施工现场的控制主要就是在城市道路进行施工的过程中对其施工现场进行管理,一般情况下对于工程施工现场的控制其包括两方面:一是指导的职能;二是监督管理的职能。第一方面的职能主要就是要在施工过程中对于一些经常出现的问题给予一定的指导以及纠正,同时在施工过程中所出现的技术问题来对其进行解决,以此来有效的减少城市道路施工过程中所出现的一些技术偏差。然而第二方面的职能主要就是在工程施工的过程中,工程的监督人员要根据有关标准的要求来对工程进行检查,同时也要对施工现场的一些原材料保存和质量等方面的隐患进行及时的排除,以此来保证工程的顺利进行。

2.3 关于事后的控制

所谓的时候控制主要就是在工程施工完成之后所进行的控制,并且在这个阶段的控制主要就是对施工过程中一些经常出现的问题进行有效的分析,以此来防止在日后再次施工的过程中出现这类问题。同时在对城市道路进行施工的过程中,必须要对其路基的情况进行充分的考虑,并且要对其沉降等问题进行分析研究,对于影响工程施工质量比较大的问题必须要及时的进行处理,以此防治工程的质量受到影响。同时在对问题进行处理的过程中必须要根据问题的特点进而采取有效的方式,最终保证城市道路工程的质量。

3 关于城市道路施工过程中的技术管理几点意见

3.1 在对城市道路进行施工的过程中可以采取测量放样的方式

在对城市道路进行施工的过程中,对于水准点来讲必须要能够符合水准路线的测量方法。在对其进行利用的过程中,往往会出现高差闭合差,如果这个误差值能够处在允许的范围内,其结果相对来说是比较合格的,可以在一定程度上经常的使用。如果超出允许的误差范围时,应该对其出现问题的原因进行找出,并且需要继续测量,直到符合相关要求的标准为止,只有这样才能够合格。水准测量外业测得的数据在一定程度上应该通过核对,如果达到相关要求的精确度,就可以进行内业成果计算,也就是所谓的对高差闭合差进行调整,最后,对水准点的高程进行有效的设置以及确定。

3.2 道路施工中的路面技术

道路路基部分在应用的过程中,应用的沥青加混凝土,不仅会使路面层出现不平整的现象,并且还在一定程度上具有着比较大的波浪状,有的路面部分还会出现一些下沉或者是摩擦力过大等一些相对比较严重的情况,这给道路带来了比较大的安全隐患。因此,一定要对路面的平整性进行有效的保证,针对辗压过程中会出现的一些列横,可以在一定程度上应用重复辗压的办法,使用热沥青浇灌出现的缝隙。沥青在进行选取的过程中,也要对其进行严格的把关,尽可能的避免一些假冒的伪劣产品的沥青在施工现场出现。

3.3 在城市道路施工过程中要做好技术的监督工作

在城市道路施工的过程中,其所出现的问题主要都是因为施工技术使用过程中存在着不恰当所留下来的问题,因此必须要对施工技术做好监督的工作。同时在施工现场中,技术的管理人员必须要严格的看管,进而做到手勤、眼勤以及腿勤。所谓的腿勤主要就是要勤跑施工现场,然而眼勤主要就是要勤于进行观察,最后就是要手勤为经常检查。在城市道路进行施工的过程中如果发现问题必须要及时的进行解决,以此来消除隐患,同时也能够使一些质量问题及时的消除在萌芽当中,进而很好的减少了经济的损失。在城市道路进行施工的过程中技术的监管人员必须要在施工现场根据有关规范进行监督,同时要随时的抽取一些项目来进行检查,比如生石灰当中的钙镁含量等。同时在城市道路施工过程中技术的监管人员要给施工现场的人员做好正确的施工操作规范,以此来保证城市道路的施工质量。

4 城市道路施工新技术的应用

4.1 城市道路路基工程的新技术应用

众所周知,路基作为道路的根基,它的存在会对道路的通行安全产生很大的影响。在进行路堤建设工作的时候,我们不但要清理好场地之中的软土,还要使用换填之类的方法增加强度。在换填的时候必须掌握好要点,要使用那种强度高,稳定性明显的物质。有的时候即使使用了正确的换填物质,也会产生问题,这主要是因为它们的含水率不一样。如果含水量比较大的话,就要适当的排放,如果水分过少的话就要加水。在填筑的时候,还要通过合理的碾压来提升它的密度。我们常常采用分层措施来填筑,当摊平以后借助压路机来处理,具体的次数要结合试验数据来明确。对于直线区域,要从两边朝着中心地方碾压。对于曲线区域,要从它的里层朝着外面处理。在处理路堑的时候,必须大幅度挖掘,而且要勘察地质情况,只有这样才能够防止盲目挖掘。

4.2 一般来说在膨胀的区域,时常会出现拱涨以及错台等问题

当路面通行以后,膨胀的两边就会产生缝隙,有的时候也会存在明显的错台,膨胀裂缝设置传力杆,传力杆需要设置在中央处;填缝材料需选择耐热且耐寒的,粘结好的材料;填料不适合填满,在浇灌填料之前,应先用一些较好的材料进行填塞,而后才加填料。

5 结论

城市道路建设工作本身的难度较大。通过分析当前的施工技术,我们发现要想建设出较高品质的道路还是有一定的难度的,因此我们必须在工作中不断的研究探索,创新技术,然而新技术方面,还要从其实用性、经济性来考量。目前,只能严格控制施工,用现有成熟的技术加以利用,对新技术进行提出,进行实践,从而不断提高城市道路施工的质量。任何新技术的诞生,都是与科技所挂钩的,只有科技的不断提高,新技术才能够更加完善,从而被人们更好的利用。

参考文献

[1] 张义民.关于城市道路施工新技术的探讨[J].科技创新与应用,2014,17:192.

道路施工新技术篇4

一、公路隧道施工技术研究的重要意义

自从进入21世纪,我国国民经济水平在不断的发展,城市现代化建设的工作也同样发生了翻天覆地的变化,取得了斐然的成绩。作为我国国民经济的重要命脉代表的公路,其自身的灵活性和优越性的特色更加尤为突出,因此,它在交通运输方面所发挥的作用更是无可取代的,也是其他运输方式所无法比拟的。公路除了包含普通露天的还有隧道的两种组成结构,其中,整个公路工程结构的最为重要的组成部分当属公路隧道,尤其是我国开始推广并实施了西部大开发战略措施的近几年,高等级公路工程除了建设在沿海地区,同时也已经在西南西北的山岭地区进行施工建设,所以,我国公路隧道建筑的规模越来越大、越来越广,数量也随之越来越多,与此同时,相对的对公路隧道的施工技术要求,也提出了更高的标准。

二、现阶段公路隧道施工技术常见问题所在

2.1 防排水施工

当前隧道的防排水施工主要由简易铺挂台架模式和小型机具手工作业,这两种模式构成。对岩巷施工时,采取的是一种刚柔结合的防水衬砌技术工艺,首先,采用锚喷技术进行支护来封住裸岩,其次,把有机板材铺贴于表面上,最后,在有机板上浇筑自防水混凝土。但隧道工程中地质情况复杂多样,尤其是含水层串通微细裂隙造成的淋渗水,效果仅是支护,因为第一层的喷射混凝土层并无抗渗性能只是把原来在基岩的渗水转移到了喷层表面,因此,面对这种支护的质量,对岩体渗漏水的浸入并不能起到很好的抵挡作用,而且往往采用充气检验和肉眼观察的简单方式来进行质量检验,这就造成检验结果的不可靠性和不准确性,从而这种技术对隧道施工的机械化程度的需求很难达到满足状态。

2.2 通风施工

在隧道施工过程中,随着隧道的纵深开挖,岩尘混杂使得隧道内的空气污浊,难免造成各种有害气体的产生,其隧道内部的温度和湿度也在发生着变化,不断的提高,由于受环境的影响施工的通风难度极大,往往隧道不能及时更换或者净化隧道内部的空气,无法提供良好的劳动环境条件,因此,增强通风施工措施,不单纯为了保障施工效率,更重要是保障施工人员的身体健康更为重要。

三、新时期公路隧道施工技术要点研究

3.1 开挖

3.1.1 刀具的破岩机理。

在刀盘上滚刀以一定的刀间距分布,掘进时刀盘在驱动装置的带动下匀速旋转,滚刀随刀盘的旋转在岩石摩擦作用下在开挖面滚动,同时启动推进油缸使滚刀以一定的力作用在开挖面的岩面上。当滚刀作用在岩石上的压力大于岩石的强度时,岩石被破坏剥落。滚刀在岩石上以这种极具破坏的力力量对岩石进行开挖,刀刃沿部分的岩石在应变时产生龟裂,使得滚刀更加深入岩层,从而在岩层表面部分产生张力,导致龟裂向更深更远处进一步的增加,刀盘进一步顶压,使相邻刀具作用轨迹之间的岩石剥落,从而实现TBM的开挖掘进。

3.1.2 钻爆法开挖。

隧道钻爆法开挖关键是光面爆破的控制,光爆控制的好坏对开挖的效果起到一定的作用,光爆控制的好不仅可以减少对岩体的扰动和混凝土的回填率更能节约成本,光爆效果控制的好坏和开挖方式、钻孔设备及爆破参数的设计等因素都有着至关重要的影响作用。如何更好的控制光爆效果,笔者认为应从以下几方面重点着手:首先,具有良好性能的钻孔设备是首选,其次,根据具体的岩石环境等综合因素,精确合理设计爆破参数考虑围岩状况,最后,对具体实施的操作人员一定要进行严格的岗前培训。

3.2 支护

安全的保证离不开支护。隧道支护应根据不同的围岩类别对洞口存在滑坡体、堆积体等浅软弱地层或者浅埋物等不良地质隧道等地质状况进行分化施作。如某隧道采用了大管棚、小导管注浆超前支护,地表注浆加固及地面旋喷桩加固等措施。部分隧道洞口设置抗滑桩保证坡体的整体稳定,强化支护措施,洞内软弱地层地段离不开网、喷等为主要支护的手段,必要时加格栅钢架,进洞后确保进洞洞口安全,减少对岩体的扰动应尽快施作洞门,抑制围岩过度松弛变形,以确保施工人员在操作施工时的安全性。

3.3 通风

3.3.1独头通风。

独头通风方式是目前主要采用的通风方式,独头通风又分为压(抽)出式通风和压入式通风。首先,压(抽)出式通风。有实际案列表明,这种通风方式在爆破后新鲜空气流经全洞,废气经过通风管被抽出洞外,通风时间也应该相应的缩短,效果很理想,不论从施工进度或经济效益方面都是取得了十分客观的结果。另外一种隧道施工中常用的方式是压入式通风,其特点是优点是有利于施工人员工作,掌子面空气新鲜,更为关键的是计算好通风量及风管、设备等尤为重要。

3.3.2 巷道通风

利用平行导坑做主要回风道的巷道通风,其最大的优点是在最短的时间内使正洞空气清新,采用这种方式通风应注意两个问题:

一方面,横通道应随导坑的前进及时封闭,一般不超过三个保留。另一方面,风门应保持密封,横通道设一道风门,平行导坑口有两道风门,以确保不漏风。比如较为经典的渝怀铁路枳城隧道,就是采用的这种通风,效果十分理想。

3.4 道路

道路造环境。仰拱和铺底超前施作可以有效地改善隧道施工环境是值得推广的施工方案,关键是采取合适的方案避开与其他工序的干扰。首先,提高了洞内安全施工的程度,极大地改善了洞内环境。其次可以防止围岩过度松弛变形,对保证施工安全、消除安全隐患起到重要作用。在施工隧道仰拱和铺底时,铺设一定尺寸的跳板过渡,既保证了仰拱和铺底的施工质量,又不影响洞内其他工序施工。

3.5 衬砌

衬砌是隧道内最重要的结构,也是一个单位形象的代表。隧道衬砌质量的好坏直接关系到隧道施工安全及运营安全,隧道衬砌根据隧道长度、围岩状况及不良地质存在的情况等因素采用了复合式、整体式、抗水压式等多种形式衬砌,衬砌质量和原材料、混凝土配合比、运输搅拌、振捣浇筑、安装就位的模板台车等,工艺控制及相关参数有关。即衬砌施工以距掌子面≤200米为限。仰拱超前衬砌紧跟可以防止围岩过度松弛变形,能在洞内迅速形成闭合环,不仅仅保证了施工安全,更在软弱地层段的作用表现的更为明显。

四、结束语

综上所述,隧道施工作为交通建设中重要的一个组成部分,为缩短距离,减少相对行车的使用距离等等有着很多重要的作用,由于隧道施工的风险性比较大、危险性相对较高,因此造价往往比较高,因此,采用合理、精细的设计理论和施工方案尤为重要,只有不断的完善施工技术才可以提高施工效率,缩短工期,才能更好地完成地质相对复杂的隧道,更好的服务于大众。

参考文献:

[1]李军.谈谈公路隧道施工[J].科技创新与应用,2013,(1)

[2]傅鹤林.隧道安全施工技术手册[M].北京人民交通出版社,2010.6.

[3]曲海锋,杨重存.公路隧道围岩压力研究与发展[J].地下空间与工程学报. 2007(03)

[4]尹红国.浅谈公路隧道施工技术[J];华章;2011年13期

道路施工新技术篇5

城市建设中,道路建设起到了非常重要的作用,只有保证城市建设中道路建设的质量,才能更好地保证城市交通的顺畅,同时道路的配套设施建设质量也为城市的运转有着重要的影响,在新城区建设中,道路建设尤其应该受到重视,这不仅关系到城市交通的发展,更关系到人们生活中的方方面面。所以,一定要严格按照相关的要求进行道路施工建设。

2 准备工作

2.1 施工准备

在正式施工之前,相关的技术人员一定要掌握设计文件中的具体要求,对施工的标准进行更好地分析,并且要深入施工现场,对施工现场的具体情况进行一定的研究,如果在这一过程中发现了问题,一定要寻求有关部门的帮助,对问题进行及时解决和改进。

对工程的可行性形成书面报告,并且要经过业主的批准,开工前还要提交开工报告,对施工进度进行合理安排。

要建设生活和生产所使用的车间和房屋,要保证施工现场电力和水力的正常供应,要对生活必需品,施工有关的仪器设备和原材料进行及时的购进,这样才能保证施工的正常进行。

2.2 施工测量

2.2.1 开工前的施工数据测量:要对轴线、水准点等进行精密细致的测量,这样才能保证其符合施工的标准。

2.2.2 高程控制测量:施工测量时要采用先进的仪器和设备,严格按照相关文件的要求进行水准测量,这样才能更好地保证施工的质量。

在对平面二级导线点进行测量时要测量出所有控制点的高度,同时在附近的高层建筑物上测出对应的高程点,最后将测量的结果以表格的形式进行保存,以方便以后的施工建设。

2.3 场地清理

施工之前一定要按照合同和相关标准的要求先将施工现场进行仔细的清理,把废弃物放置指定地点,或者是找到合适的地点将其堆放,对施工时需要占用的场地要进行合理的利用,施工完成之后要把施工时所产生的废弃物进行及时的处理,这样才能更好地保护施工现场的环境。

3 施工方案

3.1 施工放线

3.1.1 测量项目实施时,项目的总工程师应该在全过程中给予一定的指导,而且在测量仪器的选择上也要符合相关要求。

3.1.2 要对永久性的标桩和放样以及检验工程中所需要的标桩采取有力措施对其进行仔细认真的维护。

3.2 施工现场布置及临建工程

根据施工现场的具体情况设置好临时的休息场所和办公地点,也要对材料和设备的摆放地点进行合理的安排,在正式开工之前要保证水和电的供应。同时也要在施工之前办理好相关的占地手续,保证工程建设用地的合理性和合法性。

3.3 施工准备

3.3.1 在施工之前一定要对施工图纸进行具体的分析和研究,只有这样才能更好地了解施工意图。

3.3.2 施工前要派遣经验丰富的人员对施工现场的具体情况进行调查,如果发现特殊情况要及时对施工设计进行适当的调整。

3.3.3 要对施工所使用的大型设备进行合理的安置和存放。

4 施工方法及技术措施

4.1 施工测量与放样

开工前进行现场恢复和固定路线包括导线、中线和高程的复测、水准点的复查和增设、横断面的测量、工程量的复核,将施工现场的路基边缘、坡脚等的具置放出,并标明其轮廓,提请监理工程师检查批准。路中线和路边线控制桩采用木桩,直线段20米放一个断面桩,平曲线段10 米放一个断面桩;在施工区域以外再有设两个控制桩,为恢复提供依据,防止控制桩损坏。

4.2 特殊路基处理

填方路基原地面和路堑段路床土质不良或含水量过高以及为泥岩或红色泥质砂岩时应挖除换填。具体处理方法由设计单位现场勘察测后作出补充设计。

4.3 路基填筑

4.3.1 填方路段:路堤边坡坡度为1:1.5,当填方大于8m时,路堤边坡坡度为1:1.75;挖方路段:路堑边坡坡度为1:0.5。

施工前根据土源及土质变化情况对所采用的土测定其颗粒组成、液限、塑性指数、压实最佳含水量和最大干容重等指标。施工时应控制含水量在最佳含水量+2%之内,以利压实。

4.3.2 压实度及压实标准

土质路基压实度按照相关规定均采用重型击实标准控制,压实度不低于下表值。

4.4 土方挖方

挖方路段边坡坡度为1:0.5。根据路堑深度、长度以及地形、土质、土方调配情况和开挖设备条件确定开挖方式,当路堑较浅时,采用单层横向全宽挖掘法;当路堑较深时,横向分成几个台阶进行开挖;路堑既长又深时,纵向分段分层开挖,每层先挖出一通道,然后开挖两侧,使各层有独立的出土道路和临时排水设施;在开挖过程中不得乱挖和超挖。无论工程量多大,土层多深,均严禁用爆破法施工或掏洞取土。在开挖中出现石方时,要测量土石方分界线,并保存真实资料,及时修改施工方案及挖方边坡,并报监理工程师批准。

4.5 砂砾垫层的施工

4.5.1 砂砾垫层的施工程序。验收路槽运输天然砂砾推土机初平测量放样人工配合平地机整平碾压成型。

4.5.2 材料要求。垫层天然砂砾要求其通过0.075毫米筛孔的颗粒含量不得大于5%。最大料径不得大于60毫米,要求砂砾为级配砂砾,砂砾中砾石的压碎值大30%。

4.5.3 施工方法及要求。将天然砂砾的符合性试验数据上报监理工程师,经批准后方可使用。对所取的天然砂砾要满足一定级配,便于碾压成型。正式摊铺砂砾垫层前进行试验路段的铺筑,确定松铺系数,从而确定松铺厚度。碾压完毕后,检测其压实度,压实度要求不低于95%。压实度没有达到设计时,找其原因,进行处理,直至达到规定压实度时为止。

结束语

在新城区的道路和配套设施的建设中一定要对施工的程序和施工的质量予以严格的控制,施工技术必须要符合合同中的建设标准以及工程建设中不成文的一些规定,只有这样,公路的建设才能更有质量的保证,新城区的运行才能更加的顺畅,人们的生活质量才能不断提高。

参考文献

道路施工新技术篇6

0 引言

大型养路机械是集机、电、液、气于一体的现代化铁路机械,具有技术先进、速度快、高度自动化和养路质量高等优点。用来进行铁路的养护工作,是短时间内提高线路质量的最有效途径[1]。其中捣固车通过起道、拨道、捣固、砟肩夯拍等作业可使线路水平、高低、轨向和三角坑扭曲量、道床的横向阻力等参数都在验收范围内。稳定车可巩固捣固作业质量、增加道床密实度和道床稳定性,配砟车具有对道床进行抛砟、配砟、整形和清扫轨枕面等作用。[2]伴随着大型养路机械的投入使用,不仅仅提高了新建铁路的整道速度和精度,而且大幅缓解了营业线养护时施工与运行之间的冲突,推动了我国铁路事业飞速地向前发展。

在我国铁路线路大修、维修中,运用大型养路机械整道已成为不可缺少的手段,且工法已进入持续规范发展的阶段[3]。实践证明,对于新建铁路,大型养路机械也起着至关重要的作用。笔者在新建玉铁铁路的施工中,曾配合运用大型养路机械施工,积累了一些经验,本文将重点介绍新建铁路大型养路机械整道技术控制。

1 工程概况

新建玉林至铁山港铁路正线机械铺设无缝线路132.6公里,站线铺轨19.3公里,铺道岔59组,道碴46.2万m3。鉴于工期短任务重,施工中投入的大型机械主要有: DPK32型铺轨机、TJ165架桥机、大型养路机械组(包含D08-32自动整平捣固车、WD-320轨道动力稳定车、SPZ-200配砟整形车)、推送设备两套(含内燃机车)。

施工中我们采用“七补碴,六捣固,六稳定”的施工方法,顺利完成了玉铁线线DK1+500~DK138+700共132.6km线路的整道工作,经轨检车检测,各项指标达到验收标准,在2014年7月的动态检测后,受到路局领导与轨道专家的一致肯定与赞扬,认为试验车的平稳度、舒适度较高,达到国内先进水平。我们对此施工方法进行总结,形成本工法。

2 整道施工技术

2.1 施工人员配置及施工工艺

测量班组人员3台班(每台班6人,需水准仪2台,全站仪1台)。大型养路机械操作人员1台班(捣固车5人,稳定车3人,配砟车3人,维修人员2人)。具体配置情况如表1所示。大型养路机械养护作业施工工艺流程图如图1所示。

2.2 施工工法

玉铁铁路设计时速为160km/h,施工中我们采用“七补碴,六捣固,六稳定”的施工方法,重点在捣固车作业。第一、二、三遍采用粗略法,第四、五、六遍采用精确法捣固作业。施工中每阶段整道,大型养路机械的施工计划如表2所示。

线路初期,几何形态不好,偏差较大。捣固车激光小车的自动拨道范围有限,故此捣固车在第一、二、三遍捣固时可采用人工输入起、拨道量。起道量不宜大于60mm,一次拨道量不宜大于50mm,起道量50mm以上宜采用双捣作业。

线路后期,几何形态较好,偏差很小。捣固车在第四、五、六遍捣固宜采用顺平法作业,起道量控制在15mm左右,采用单捣,夹持时间设置在0.8s,捣固车起终点重合地段采用搭接法作业。捣固车必须按照桩点标注的起拨道量数据精确作业,当没有起拨道桩点时,捣固车根据车上的自动抄平系统进行近似法作业,直线地段宜采用激光作业。

稳定车走行速度取0.6km/h~0.9km/h,由下往上速度逐层降低。薄弱地段、路堤路堑交接部位及桥梁过渡处增加稳定次数2~3次。第六遍整道后,对线路横向阻力和支承刚度全面抽测。对道床达不到初期稳定状态的路段,补加动力稳定次数,直至符合要求。

2.3 测量数据要求

测量精准度很重要,测量数据的准确度直接影响每阶段整道的成果。测量工班的人员每天至少要完成5km的测量数据,以满足大型养路机械施工。由于广西天气雨水较多,盛夏之时阳光刺眼,测量任务艰巨。在测量之前,结合工程部线下测量班的数据,在轨枕上每间隔5m(约7-8根间)写上里程标志,曲线的几何要素(包括直缓点、缓圆点、圆缓点、缓直点的里程)。在大型养路机械第一、二、三遍整道前宜采用全站仪测量。全站仪能测量出轨道纵向和横向的偏差,并从仪器中直接导出测量数据到计算机,大幅度减少测量时间。数据要求:5m一个点,起道、拨道量(右为正、左为负),数据均精确到毫米。在大型养路机械第四、五、六遍整道前宜采用采用水准仪精确测量起道量。数据要求:间隔5m一个起道量,直线段间隔300m一个拨道量(右为正、左为负),特殊地段如坡峰和坡底、曲线起始的直缓点均应给予拨道量,数据均精确到毫米。

2.4 施工注意事项

①铁路铺设前底砟应不少于20cm,以便于大型养路机械施工。对于在预铺碴面上直接铺设的长钢轨,由于道床阻力很小,轨道易发生变形,铺轨结束后应及时分层补充道碴,采用大机分层起道,捣固、动力稳定作业。

②每次起道作业后轨枕头外侧应有足够道碴,以保证长轨轨道的稳定性。为避免在起、拨道作业中发生胀轨跑道现象,起拨道作业轨温宜在长钢轨铺设轨温(+15,-20℃)范围内进行,严禁超温作业。

③遇有拨接龙口、新线高填方路基、线桥结合部、桥涵过渡段、大抬道、岩溶塌陷等薄弱地段视具体情况安排补强捣稳。

④作业结束时设置的顺坡应在直线上,一般不在圆曲线上顺坡,严禁在缓和曲线上顺坡结束作业,顺坡坡度不大于2‰。

⑤捣固作业时,在无障碍区段必须同步进行砟肩夯拍作业,夯拍器激振器必须打开。捣固装置夹持压力和夹持幅度必须达到规定要求,夹持幅度的标准为夹持油缸的伸出量必须达到50mm以上,作业后的轨枕面没有插痕。

道路施工新技术篇7

1.前言

随着经济社会的不断发展,市政道路的建设也越来越多,政府不断的加大投入力度,而道路建设的任务也在不断增加,在修建道路的过程中,许多不良问题丛生,为了不断完善市政道路建设,应当对其施工技术进行提高,加强道路质量管理,有效的保障施工道路符合相关标准,保障人民的出行安全,因此施工过程中的质量控制是非常关键的。

2.市政道路工程的特点

2.1以公共交通和集约货运交通为主

城市发展过程不断的集聚更多的人口,导致交通出行人数也不断增多,对于城市交通来说拥堵是一个非常常见且复杂的问题。对于城市居民来说,公共交通是日常出行的主要工具,因此城市交通规划应该不断提高公共交通服务的质量,加快向公共交通转化的步伐,不断向集约化城市发展。对于合乘、集装箱运货等交通策略也要大力推行,可以有效的降低道路使用率,避免道路交通拥挤的发生。

2.2准备期短,开工时间急

通常市政道路的施工经费都是有政府部门出资[1]。由于在修建期间不影响城市的日常生活,加大了施工的难度,而且时间比较紧,道路的修建往往不能退后,只能提前或准时。施工单位为了在一定的期限完成任务,务必有一些疏忽现象发生,并且缺乏科学性。

2.3施工场地狭窄,动迁量大

修建的城市道路往往都在各个大街小巷,施工场地较窄,而且动迁量较大,对施工路线的环境与交通造成了干扰,给市民的出行与生活带来了麻烦,同时也加大了道路工程的质量管理难度。

2.4地质条件的影响大

由于城市道路建设过程中开会遇到供水、供热以及电力、煤气等管线的位置干扰,因此不可盲目的切断地下管线,可能会对市民的生活造成严重的影响,切断管线可能会造成一个区域内居民生活的不便,有时候会造成严重的经济损害,对于道路建设的施工进度也是严重的影响,而天气等因素也会对施工的进度产生影响,一场暴雨可能是的施工现场地下水位上升,土质变得松软,因此对于施工难度是很大的提升。

3.提高市政道路工程的施工技术水平

为了便于市民出行以及增加地方的经济流通,修建城市道路,将道路作为主体对象进行规划与设计,提高施工技术水平,因此道路工程的施工技术对于道路工程的质量有着直接影响。

3.1路基工程

路基不均匀沉降在市政道路修建过程中经常发生,这一问题主要是由于多方面因素引起的,具体如下:一些石粒或杂物会夹杂在施工过程中,颗状物对于不均匀沉降的影响最大,而且颗粒之间容易发生挤压,整体的密实度会降低,有的施工人员没有严格按照设计厚度来进行施工,导致建设的厚度不够而出现含水量较高的情况,对于路基形成损害。

针对这种情况,应当采用以下的技术措施:对于回填土的质量要进行严密监测,特别是在堆填的时候要细致检查,避免出现杂草、石块参入其中;压实道路之前要将积水排除干净,对于水分含量较高的湿土应当进行相应的技术处理,对于湿土水分进行降低,如果没有在处理过程中将积水排除,应当将淤泥清理干净;对于施工设计以及要求应当严格遵照相关规范,水平分层进行回填并压实,在振压时段落的端头每层倒退台阶长度不低于1m,当要接填下一端时,下段的端头要与上段的端末相重合。在施工过程中避免出现边坡松软并且稳定性差的现象,由于边坡过陡容易引起滑坡,使道路密实度低,严重影响了道路的质量。

3.2采用沥青混凝土路面层不够平整

沥青路面经常呈现波浪形,有的部分甚至严重下沉,出现裂缝等情况,这种道路容易引起安全事故。对于这种情况应当采用以下的防治措施:首先,提高路面的平整度,有的路面使用的沥青混凝土,利用吨位较大的压路机将其摊平,提高道路的压实度与平整度。如果压实的过程中容易出现裂缝的现象,应当在施工过程中反复碾压,或者采用热沥青灌封,避免出现渗水的情况导致裂缝恶化;其次对于路面材料的选择也非常关键,应当采用的材料具有均匀性强以及强度性高的特征;最后,对于沥青混合物应当加强管理,不能将不合格的材料混入其中。

3.3公路施工安全管理的方法

首先,提高施工人员的安全素质,并且加强落实各级施工安全管理人员的责任。在安全管理人员中,要对他们进行持续性的安全管理教育,提高从事安全管理人员的水平,提高工人的素质首先就要加强对农民工的职业技术培训教育和安全教育培训,切实提高其安全生产意识和安全操作技能。同时也要针对不同的工种进行不同的专业技术培训。

其次,加大安全施工设备的投入,在公路工程施工现场要加强管理,严格执行机械保养制度,对违反机械保养制度的操作人员予以严肃警告,保持机械处于优良的运行状态,对利用率高、易损坏、易出故障的设备应做好跟踪诊断,变事后修理为预防性修理。机械发生异常现象时应立即停机检查,并及时向上级汇报,以便能迅速组织维修人员进行现场抢修。

结语:国家与社会发展与市政道路建设有着非常密切的联系,质量高的道路工程会给市民带来便利,而且可以增加社会经济效益,而施工技术是市政道路工程的重要影响因素,如果技术不过硬,则会造成深远的影响,不仅浪费资金,而且阻碍交通业的发展。文章对于市政道路工程的施工技术进行探讨,希望对于促进新形势下的城市交通建设有所帮助。

参考文献:

[1] 马文彬,蒿景辉.公路水泥混凝土路面裂缝成因及防治措施[J]. 科技信息(科学教研). 2007(18)

[2] 武向阳,盛春杰,张明选.关于市政道路工程施工成本控制浅析[J]. 科技信息. 2009(29)

道路施工新技术篇8

1 现代城市市政道路施工需求的分析

在现代汽车保有量快速发展的今天,城市道路拥堵问题成为了城市建设与发展面临的首要问题。为了改善城市拥堵,我国城市加快了市政道路的改建与新建。通过市政道路的建设为现代城市交通能力的提升奠定基础。为了实现城市交通能力的提高,在现代市政道路建设中应加快施工新技术的运用。通过市政道路施工新技术的运用满足现代城市市政道路施工需求,促进城市市政道路的建设与发展。在对现代城市市政道路施工需求的调研、分析与论证中可以看出,市政道路施工技术应满足施工工期短、周边环境影响小、路基承载力高、道路使用寿命长等特点。针对市政道路施工对周边交通的影响,以施工新技术缩短施工工期、减少对周边交通影响。同时,市政道路施工还应减少对周边居民居住环境以及路基周边建筑的影响。另外,为了满足现代城市建设中搭载重量汽车行驶以及市政道路使用寿命需求,市政道路施工必须运用施工新技术满足这些要求,以此促进我国城市的建设与发展。

2 市政道路施工新技术应用必要性分析

2.1 以市政道路施工新技术应用满足城市市政道路建设工期需求

在现代城市市政道路建设施工中,分为两部分工程内容。一方面是在原有城区对老旧市政公路进行翻新与重建、另一方面是在新建城区中进行规划道路的建设。受老旧城区周边居民出行与交通因素影响、受新建城区建设施工对道路的需求,市政道路工程建设必须加快工期控制与管理,以此缩短市政道路施工工期,减少对工程所在地周边居民出行的影响。以市政道路工程施工新技术的应用缩短工期,满足市政道路工程施工工期需求。在新建城区的建设中,道路施工建设是工程建设的基础与前沿。为了保障新建城区建设过程中施工材料与人员运输需求,新建城区的市政道路建设中也需要市政道路施工在保障施工质量的前提下尽可能缩短工期,以此为新建城区的建设提供更多的时间。针对这一需求,现代城市市政道路建设施工中应加快施工新技术的运用。以市政道路施工新技术的引用提高工期控制效果,为满足现代城市新城区建设发展需求奠定基础。

2.2 以市政道路施工新技术应用满足周边建筑影响小的需求

在现代城市市政道路的建设施工中,受设计理念与城市道路扩建需求影响,道路与建筑间的间隔日渐缩小。为了减少市政道路建设施工中对周边建筑的影响,现代市政道路建设施工中必须加快施工新技术的应用。以市政道路施工新技术的应用减少对周边建筑的影响,为保障周边建筑使用安全、保障市政道路工程施工的顺利开展奠定基础。通过市政道路施工新技术的应用,减少现代市政道路扩建中对周边建筑的影响,为保障建筑工程使用安全、促进城市市政道路建设与发展奠定基础。

2.3 以市政道路新技术应用满足城市市政道路承载力需求

在现代城市建设与发展中,棚户区改造、老旧楼房的改建等使得大载重量汽车在城市中行驶里程不断增加。为了满足现代城市改造与建设发展的需求,市政道路承载力要求也不断提高。针对市政道路承载力需求,现代城市市政道路建设中应通过设计标准的提高、新技术的运用等方式满足市政道路承载力需求,为现代城市建设与发展提供良好的公路基础条件。利用市政道路建设施工新技术优势使城市市政道路改造与建设中提高路基与路面承载力、满足现代城市行车需求,促进城市的建设与发展。

2.4 以市政道路施工新技术满足城市市政道路使用寿命的需求

城市市政道路的修建、养护、维护等工作必将影响周边交通流量,进而加重城市交通拥堵情况。为了减少市政道路施工、维护与翻修等工作对城市交通的影响,现代市政道路建设施工中必须加快施工新技术的应用。以市政道路施工新技术应用提高市政道路使用寿命,延长养护、维修周期,进而减少市政道路施工、养护等工作都市政交通的应用,提高城市交通通行能力。在现代市政道路建设施工中,应根据施工道路使用寿命需求以及对城市交通的应用分析为基础,利用现代公路工程建设施工技术提高城市市政道路的使用寿命,为现代城市建设与发展奠定良好的基础。

3 加快市政公路建设施工企业技术水平的提高,促进市政道路施工新技术的应用

针对现代市政公路建设施工对新技术应用的需求,市政公路建设施工企业应加快自身施工技术水平的提高。以市政公路建设施工企业施工水平的提高为市政道路施工新技术应用奠定基础,为我国城市交通建设与发展奠定基础。针对现代市政道路建设施工对施工企业技术力量的需求,施工企业应定期组织施工技术人员、工程师等进行新技术的学习与培训。同时针对现代市政道路施工技术发展情况对相关人员的知识结构进行调整与补充。以市政道路施工企业技术力量的提高促进市政道路施工新技术的应用,促进我国城市市政道路的建设与发展。

综上所述,现代城市市政道路建设需求对施工道路施工技术提出了新的要求。为了满足现代市政道路建设发展的要求,我国市政道路建设施工企业应加快对市政道路施工新技术的了解与学习。根据工程设计文件选择适宜的施工方法与施工技术,以新技术应用满足现代城市市政道路施工、使用需求,为城市交通能力的改善奠定基础。同时也通过施工企业施工新技术应用能力的提升促进施工企业市场竞争力的构建,为我国道路交通行业发展奠定基础。

道路施工新技术篇9

一、实例概况

山西太古高速公路起点位于太原市万柏林区西山,终点位于古交市河口镇,全线长23.404米,共设置两座隧道。其中西山特长隧道左线长13654米,右线长13570米,给隧道机电施工带来了不小的难度。结合本高速公路机电施工过程,对高速公路特长隧道的施工管理及技术创新加以探索分析。

二、高速公路特长隧道机电交通特点

特长隧道机电工程具有战线长、投入大、工期短、系统复杂和质量安全需求高等特点。公路特长隧道内空间狭窄,路线长,车流量大,隧道内外光线变化大,隧道内交通情况十分复杂。在特长隧道交通中,车流密集,通风环境差,使得大量的车辆排放物不易扩散和稀释,既损害了人员健康,又降低了能见度,影响车辆行驶,容易引发交通事故。因此,建设合理和完善的隧道机电系统十分重要。

三、高速公路特长隧道机电工程的安装技术

特长隧道机电工程施工一般分为现场勘测、联合设计、土建修复、全面安装、系统调试、联合调试、试运行和完工验收等阶段,一般施工流程如图1所示。

3.1施工准备

特长隧道机电安装工程正式开始施工前,应编制确定项目的施工总进度计划方案和单项安装工程的具体网络计划。在安排施工技术人员、现场管理人员组成项目管理部时,应组织抽调在供电、消防、通风、通信及自动化等相关专业且具有相对丰富施工经验的工程技术人员。在安装施工所需的机械设备准备方面,应注意配备足够的运输工具(如叉车、工具车等)和高精度测控仪器(如多功能信号源、光纤熔接仪、便携式误码检测仪、照度计等)。针对该隧道机电工程项目设备材料需求量大、设备质量要求高等特点,要根据各分部工程的具体工期要求,制定具体明确的机械设备和材料采购方案,并加强设备材料的厂验和到货物资的验收工作。

3.2联合设计

联合设计是对招标文件的补充、完善和修改。高速公路建管处组织业主单位、设计单位、监理单位、承包单位的技术人员共同参与,经过图纸会审、施工现场调查、设备选型优化等前期准备工作后,以招投标文件为基础,依据施工图设计文件、主要系统设备的技术特性和工程现场实际情况,并充分考虑高速公路运营管理的业务需求,完成对监控系统(含隧道监控)、收费系统、通信系统和隧道供配电、照明、通风系统、隧道消防系统施工图设计的优化、补充和完善工作,共同编制联合设计文件,经业内专家进行评审论证后,审批、出版正式文件作为现场施工、监理和工程验收的依据。

3.3关键施工工序

(1)消防管道的安装过程在整个隧道机电施工管理过程中,消防工作作为一个重要的施工环节,不仅包括隧道内部的一些消防管道的安装,还涉及到隧道外部某些部分的管道安装。一般来说,总管道的制作材料一般都是DN200管材,其他的分支管道则根据施工情况来选择制作材料,具体安装流程为:首先要完成整个施工现场的测量工作,并将每一个消防施工工作环节的设计图纸绘制出来,进行管材的定制以及其他与消防施工工程有关的施工准备,完成消防管道的安装工作之后一定要及时对系统的运行情况进行调试,确保系统能够保持最佳的运行状态。在高速公路特长隧道机电安装施工过程中,为了提高工程的施工质量,确保工程能够在既定工期内完工,要求各个子工程一定要同时展开施工操作。

(2)通风系统以及消防系统的安装过程在该高速公路特长隧道的机电设备安装过程中,通风以及消防设备对整个工程的施工都非常重要,而通风设备主要选择了纵向通风方式。要想确保整个通风系统能够正常的运行,需要在隧道的顶部位置均匀安装射流风机,并利用专门的钢结构支架将这些具有特定功率的风机进行固定。在消防系统中,需要安装的设备主要包括消防泵以及潜水泵等,在安装时一定要按照设计要求放置于指定位置。此外,不管是风机设备还是消防设备,一定要严格按照相关的施工规则进行设备的安装操作,例如先做好基础准备工作,然后按照顺序将各个设备安装在指定位置,确保每一个设备能够保持正常运行状态。在风机的安装过程中,一定要注意隧道洞顶部位的安装,严格遵循风机的安装原则进行额定载荷试验工作,只有检测合格的风机才可以开始正式安装操作,对每一个安装步骤以及安装细节都应该严格做到标准化处理,并做好风机与钢结构之间的衔接操作,确保风机在整个高速公路隧道运行中发挥良好的工作性能。

(3)电气系统以及监控系统的安装过程在高速公路特长隧道的电气设备构成中,通常是由一个具有特定电压的配电及若干个具有一定电压的变电所构成,此外还包括隧道里面各种防雷接地设备、风力设备以及照明设备等,而在安装照明设备时一定要注意将其悬挂在隧道桥架的下方位置,并且在一些侧壁上设置必要的转向信号灯。与此同时高速公路特长隧道当中的监控系统主要包括现代化水平较高的计算机设备,这就需要采取相应的技术完成隧道内各种监控设备的检查以及监控工作。为了确保遇到恶劣天气时获得的监控数据具有较高的准确性,就有必要提高对机电设备的电气监控的要求,比如说:线圈车辆检测器通常会将其检测速度范围控制在1~250 kg/h之间,误差不得超出3%,计数精度一定要在99%以上,占有率精度不得低于95%。在选择线圈时一定要采用低压电缆,这主要是由于其绝缘材料主要是电缆用聚丙烯,可以将线圈的使用寿命有效的延长在5年以上,而且环形线圈之间也不会产生相互干扰的问题,终端处理器能够与环形线圈有机的匹配在一起,避免出现对邻近车道上的其他车辆造成误检的情况。

四、高速公路特长隧道机电工程项目中采取的施工管理措施

(3)安全措施:在高速公路特长隧道的施工过程中,由于受到环境因素的限制,例如施工场地过于狭窄、光线昏暗、隧道过长、作业面过于分多等引发了一系列的安全问题。因此在隧道机电工程中一定要将安全施工放在第一位,保证施工人员的生命安全。这就要求在工程开始前对所有施工人员进行安全施工培训,提高每个从业人员的安全意识。另外,在一些危险隐患较多的机械以及设备上张贴必要的反光标识以此来起到提示和警示的作用。最后,在施工过程中,隧道来往车辆直接威胁到了施工作业人员的生命安全,为了避免由于车辆运输问题造成重大事故发生,一定要将安全施工放在工程项目施工中的首位。总而言之,在开展隧道内安全工作时,只有做好各个方面的协调工作才可以获得理想的施工效果。

五、高速公路特长隧道机电施工工程中开展技术创新的重要性与方法

5.1技术创新的重要性

虽然我国现代化水平在不断的提高,经济发展速度不断的加快,但是各种各样的矛盾也在不断的出现,高速公路道路问题也日益突显了出来,而正是由于机电施工项目技术创新理念的不断更新,进一步完善技术创新的具体程序、主要工作方法以及各项相关的规章制度等,并提出了做好技术创新工作的各项要求以及方法,主要包括重视技术创新工作,充分调动技术工作人员的工作积极性等,才可以有效的解决各种道路问题。

5.2技术创新的方法

(1)目前无极调光已经基本被高速公路隧道照明工程淘汰,现在普遍采用的一种施工方法就是逻辑开关法,该方法的控制程序简单,线路设计清晰明了,在选择灯具的时候更具有灵活性,有利于维修保养工作的顺利进行,所以逻辑开关法已经得到了大部分国家地区高速公路工程建设的认可。该施工法能够根据人体眼睛适应曲线的情况将隧道当中一些过渡段以及出口段位置的亮度进行适当的调节,让亮度能够随着人眼的不断变化而随时调整。

(2)为了确保隧道内机电施工作业的顺利开展,要求隧道内应该保持足够的通风量,因此在本工程中采用了吊顶压入式巷道通风技术,取代了以往使用的常规风筒压入式通风技术,通过利用彩钢板把高速公路隧道的斜井划分成为两个部分,一个是进风道,另一个是排风道,然后通过采取一系列的有效措施顺利实现隧道内的通风。通过工程实践我们也发现,采用该通风技术不仅能满足隧道内通风的需求,还保证了隧道工程施工的顺利进行,不需要再在每个隧道斜井口都安装一个通风机,大大节省了工程施工量。

(3)在隧道洞顶的桥架安装过程中,由于隧道水平方向有一定的曲率,因此要直接在洞顶放线很困难,为此,先在隧道路面放线,放线后,用线坠将需要的点返至洞顶;此外,鉴于洞顶的桥架、灯具、电缆以及各种测量、监控设备安装量大,制作了二十多只移动式安装平台,平台上表面为了适应洞顶的拱度呈台阶状,平台宽度为略小于一半路面宽度,每个平台有四个行走车轮,并且在平台立柱上贴上多个反光标识。大大提高了劳动效率。

(4)高速公路隧道机电施工过程中的技术创新也可以利用专利技术、学术论文以及各种专题报告等方式进行总结,然后在其他相关的工程项目当中进行推广,便于节约工程造价,加快工程施工速度,并保证了工程施工质量,提高了安全施工水平。技术创新的成果不仅可以在隧道机电施工过程中进行总结,还可以在工程竣工验收完成后进行汇总。

(5)在施工准备工作中要充分考虑到满足长距离施工作业面的需要,配备足够的运输车辆,此外还要根据工程技术含量高的特点配备相应检测和调试仪器。

(6)在技术质量管理方面,重点确保满足高速公路工程的高质量要求,注重执行交通行业规范标准并正确区分一般规范标准与交通行业规范标准的适用范围,交工资料必须执行公路质检部门的规定,工程质量由公路质检部门核验。

六、结语

总而言之,高速公路隧道内机电工程的施工必须要按照各种科学的方案进行合理的施工。当然要想做好整个工程项目的工作,保证各个子工程顺利完工也很有必要。此外,要想保证高速公路隧道内机电工程高质量的完工,还需要做好材料、设备及人力的各个方面资源的调节和配置工作,提高管理力度,加强技术创新,采取各种先进的施工技术。

参考文献

[1]谢黎.对高速公路机电工程管理问题的探讨[J].大科技・科技天地,2011(5).

[2]周正.隧道交通机电系统构成与技术研究[J].河南科技,2010(7).

道路施工新技术篇10

近年来,随着我国交通基础设施建设规模的逐步扩大,城市快速路建设的快速发展和交通量的逐步增多,大断面公路隧道工程将日益增加。但是,对于双向八车道(或单向四车道)大断面公路隧道工程施工实践并不多。当前,我国现阶段的四车道大断面公路隧道建设既无成熟的经验供参考,又无标准的规范可参照;从目前情况来看,由于其自身具有众多复杂的因素,再加上四车道隧道的跨度大,因而大断面隧道的施工技术总结显得尤为重要。

我们将目前国内双向八车道公路隧道及相似地下工程建设情况做一汇总,见下表1-1,从表中我们可以看出,双线八车道公路隧道单洞最大跨度在23米左右,其最大高度含仰拱13米左右,从起拱线算起矢跨比最小为0.41,设计、施工建设难度都很大。而新屋隧道是目前国内扁平率较小、长度较长的双向八车道公路隧道。

表1-1 双向八车道公路隧道及相似地下工程建设情况

2、项目概况

2.1、工程简介

新屋隧道位于深圳市西丽片区塘朗山,是一座双向八车道公路隧道, 左线起讫里程:Z12+220~Z12+844,长624m;右线起讫里程:Y12+240~Y12+844,长604m;左、右线隧道结构间净距为19m~34m,左、右线隧道结构间净距为19m~34m,隧道内设车行横通道和人行横通道各1处,中心里程分别为:Y12+430和Y12+550。

2.2、地质及水文情况

根据地域资料及地质调查,勘查区及其周边出露的地层主要有第四系地层、燕山期粗粒花岗岩、加里东区混合花岗岩。隧道地貌单元为剥蚀丘陵地带,地势起伏较大,植被茂盛,自然地形坡度一般20~40度,地面标高一般在30~107m。

新屋隧道隧址区属南亚热带季风气候,雨量充沛,干湿季节明显,夏秋季有台风,台风影响时间为5~12月。地下水主要为松散土类孔隙水和基岩裂隙水。松散类土厚度变化较大且不稳定,水量中等~贫乏,隧道基岩为燕山期粗粒花岗岩和加里东期混合花岗岩,节理发育,储水量较大,是该区的主要含水层位,含水层富水性及透水性较好。根据水质分析,地下水对混凝土具分解类酸型中等腐蚀性。

2.3、隧道设计情况

(1)隧道平、纵断面

左、右线隧道均为曲线隧道,平曲线半径为1200m,左、右线隧道结构净距为19~34m。左右线纵坡设计由小里程至大里程分两个坡度1%和1.25%。

(2)隧道净空、横断面

隧道横断面按分离式双洞、即单洞四车道单向行驶断面设计。隧道断面净宽18.99m,行车宽度15m(4×3.75m),双侧设宽0.75m检修道;行车道净高5m。路面横坡2%,向曲线内侧下坡。隧道内轮廓设计为五心圆拱形式。内轮廓尺寸考虑了结构施工误差、预留变形、运营期间的部分设备安装及装修所需空间。

(3)结构形式

按新奥法原理设计,充分利用围岩自承能力,隧道支护结构除明洞段,均采用复合式衬砌结构。有Ⅴ级复合加强、Ⅴ级复合、Ⅳ级复合、Ⅲ级复合及明洞五种断面形式,各断面均设双侧电缆沟,设清、污分流双侧水沟。

2.4、工程特点及难点

2.4.1 工程特点

(1)、隧道跨度超大:新屋隧道是分离式双向八车道公路隧道,隧道开挖断面宽最大为21m,高度为13.32m。

(2)、隧道地质状况差:隧道IV、V级围岩占79.4%,III级围岩占20.6%,施工工序转换复杂,开挖进度慢。隧道在Z12+585~+615和Y12+480~+520范围内有破碎构造带F1,为断层碎裂岩,节理裂隙发育,岩石破碎,需要采用超前大管棚支护、双侧壁导坑法开挖。

(3)、隧道开挖控制爆破要求高:本标段进口为工业厂区周边建筑物较多(计量院内有精密仪器,不能受震动影响),为了避免爆破对建筑物造成破坏,隧道开挖均采取静态爆破和光面控制爆破技术。

2.4.2 工程难点

隧道进出洞口段覆盖较薄,岩性透水性好,雨季施工易出现涌水、坍塌。 Ⅳ、Ⅴ级围岩施工采用双侧壁导坑法,工序复杂,组织快速化施工困难。

3、隧道施工关键技术

3.1、洞口浅埋暗挖段施工技术

由于地质条件较差,边、仰坡及围岩自稳能力极差,在这种情况下,要作好洞口段的施工,以尽快形成安全的进洞条件,采取方案为:进洞前先做好洞顶排水天沟,对仰坡进行喷锚支护,尽量少刷坡。完成长管棚超前支护后,进洞开挖采用双侧壁导坑法,人工配合机械开挖,型钢钢架支撑和挂网、喷、锚等联合支护方式。

图3-1 隧道洞口段V级围岩双侧壁导坑法施工效果图

隧道洞口覆盖层较薄,暗洞进洞相对困难,因此设置了一定长度的明洞。明洞采用明挖顺做法施工,洞口土石方利用人工配合机械自上而下分层开挖、分层喷锚支护;衬砌分两部分施工,先施工仰拱及墙角钢筋砼,后进行拱墙衬砌施工。

3.2、F1断裂带施工

3.2.1 F1断裂带情况

根据设计图纸,隧道在Z12+590~+617和Y12+480~+524范围内有破碎构造带F1。左线F1断裂带为断层碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、断层泥组成,节理裂隙发育,岩石破碎,呈微涨,岩体结构为碎块状镶嵌结构或碎裂及碎裂结构,F1断裂带长30m,处于Ⅴ级围岩,隧道穿越微风化层与弱风化层,隧道顶部弱风化层覆盖厚度23m,强风化层5m。右线F1断裂带位于浅埋地段,围岩主要为弱~微风化加里东期混合花岗岩,节理裂隙较发育,岩石完整性、稳定性较差,岩体呈碎石状压碎结构或碎块状镶嵌结构。F1断裂带长40m,处于Ⅴ级围岩,隧道穿越弱风化层与强风化层,隧道顶部强风化层覆盖厚度1m,全新统冲洪积层10m。

3.2.2 F1断裂带施工方案

(一)左线隧道开挖方案

由于左线隧道F1断裂带处于微风化与弱风化之间,隧道顶部弱风化层覆盖厚度有23m,强风化层有5m。又根据地质超前预报及勘测抽芯报告,该段范围内岩性主要为混合花岗岩,强~弱风化,总体岩石较坚硬。节理裂隙较发育~发育,岩石较完整~较破碎(其中:+635~+623、+606~+570段节理裂隙发育,岩石较破碎);地下水较发育,局部有渗水或小股流水;稳定性一般~较差。施工过程中根据现场实际情况,围岩状况好的情况下采用“三台阶弧形导坑法”开挖;围岩状况差的情况下采用“CD(中壁)台阶法”开挖。支护参数按设计施工。

(二)右线隧道开挖方案

由于右线F1断裂带位于浅埋地段,隧道穿越弱风化层与强风化层,隧道顶部强风化层覆盖厚度1m,全新统冲洪积层10m。围岩主要为弱~微风化加里东期混合花岗岩,节理裂隙较发育,岩石完整性、稳定性较差,岩体呈碎石状压碎结构或碎块状镶嵌结构。开挖方法按设计采用“双侧壁导坑法”开挖。

开挖前,对于开挖掌子面首先采用20cm厚的C20喷射混凝土封闭,然后对开挖线内及开挖线以外2m范围的岩层进行注浆止水和注浆加固处理,注浆止水加固采用长管和短管相结合的方法,长管长度L=6m,短管长度L=3m,均采用¢42×3.5钢花管。每次掌子面封闭注浆时,预留出2根管作排水孔。长管注浆每2m一个循环,止浆墙厚度大于2m,长管注浆遗留的空隙有短管注浆弥补。注浆压力0.5―1.5Mpa。

该段施工按设计拱部1500范围内打设双层超前小导管,外插角为10-150和15-300,长度L=3m,环向间距40cm,纵向间距1.5m,采用水泥水玻璃双浆液注浆。采用双侧壁导坑法进行开挖施工,钢架架立紧跟开挖面,做好初期支护,并同时做好现场的监控量测工作。

3.3、开挖钻爆设计

3.3.1 光面控制爆破控制技术

新屋隧道由于开挖断面跨度大,地质条件较复杂,隧道除进口端采用静态爆破外,其余均采用光面控制爆破,以最大限度保护周边岩体的完整性,控制超欠挖量。

光面控制爆破工艺流程:

3.3.2 静态爆破施工技术

(1)、静态爆破原理:

静态爆破(又称静态破碎)是将一种含有钙、铝、镁、硅、铁等元素的无机盐粉末状破碎剂,用适量水调成流动状浆体,直接灌入钻孔中,经水化反应后,产生巨大膨胀压力(可达30~50MPa),将岩石(抗拉强度4~10MPa)胀裂、破碎的爆破方法。

(2)、工艺特点:

破碎物体时不产生震动、噪音、飞石、粉尘及有毒气体,属无公害环保型产品,不属易燃、易爆物品。运输、保管安全可靠,使用方便。膨胀剂破碎效果稳定,一般可使被破碎物在 12 小时以内发生破碎。

(3)施工方法:

因本工程隧道进口端岩石属Ⅴ级围岩,隧道跨度达21m,参照暗挖隧道新奥法施工工艺,分段分区开挖作业方案,隧道上部在超前长管棚或超前小导管注浆加固围岩的措施下,首先完成上半断面开挖,并将工作面推进到预计位置(进洞40m)。完成上断面开挖和支护工作后,采用相同方法进行下半断面开挖。如果不影响上断面施工,在保持一定距离情况下,上下断面可同时推进。

静态破碎工作面开展与炮孔定位受岩石风化情况影响,上断面开挖容易在上部风化或岩石破碎带找到突破口,在掌子面上用风镐或炮机扩大形成一个槽,槽底深度达到一次进尺的深度,这样增加了一个自由面,以利静态破碎剂胀裂破岩施工。当开槽困难时,也可用大孔径钻孔法形成自由面,以大炮孔为中心向周边逐步扩展,俗称掏洞法。上断面一般采用浅眼法,向下倾斜孔,孔径40mm,水平进尺0.5~0.8m;下断面采用深孔法,向下垂直孔,孔径76mm,台阶高度3~5m。

(4)、静态爆破参数

①、上断面开挖

a、水平进尺L : L=0.5~0.8m。

b、钻孔直径D :采用手风钻钻孔取D=40mm

c、底盘抵抗线W : W=30cm

d、孔距和排距:布孔方式如图1所示:

图3-2静态爆破平面布孔方式示意图

图3-3静态爆破炮孔装药结构示意图

孔距a :孔距越小,开裂越容易,破碎时间也短。但是孔距越密,孔数增多,必然加大施工成本,影响施工进度,根据下列公式计算出可行的最大孔距:

a=(P/β×R1+1)d

式中:P――破碎剂膨胀压力30兆帕;

R1――岩体的抗拉强度为6兆帕;

β――膨胀系数,β≈0.5;

d――孔径,d=0.042。

由此可计算出孔距为30.2cm,取a=30cm。

排距b:排距b一般小于孔距a,可采取b=(0.6~0.9)×a;这里取b=30cm。

e、炮孔长度L1:L1=L+0.5b

f、灌浆长度L2 : L2=b

g、用药量:静态爆破与炸药爆破不同,装药需基本填满空孔,用药量可按照空孔总长度计算,并随孔径、孔距而异,单位体积用药量表10所列。

单位体积装药量

破碎岩石类别 单位体积用药量(kg/m3)

软质岩石 8~10

中硬岩石 10~15

硬质岩石 12~20

破碎剂总用药量也按被破碎岩石体积乘以单位体积耗药量经验数据按下式计算:

Q=V×q

式中:V――破碎岩石体积(m3);

q――单位体积耗破碎剂量(kg/m3)。

②、下断面开挖

a、台阶高度选取3~5米,预计施工台阶2~3个。为加快施工进度,当上面一个台阶向内静态破碎开挖完成5~6米时,开始进行下一个台阶的施工,形成梯步式工作面。

b、布孔形式

为提高破碎效果,提高装车能力,满足进度需要,根据自由面较多的特点,本工程采用对数形布孔方式,即离自由面越远,孔的间距越密。

c、钻孔孔径

根据以往的施工经验,结合本工程特点,采用钻孔直径选择d=76mm,当边缘钻机摆位空间不足时,先选手风钻钻孔,降低高度后再用大钻。

d、孔距

根据上述公式计算出可行的最大孔距:a=80cm。

e、排距

排距b=60cm。

3.4、隧道开挖方法优化情况

设计要求新屋隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖采用双侧壁导坑法, Ⅲ级围岩开挖采用弧形导坑上下台阶法。而根据地质超前预报及现场实际开挖的情况,局部地段地质与设计不符,比设计情况要好,因此本着确保安全质量,节约成本,加快进度的原则,对隧道局部地段的开挖进行优化调整,具体如下:

1、隧道出口双侧壁导坑法改为三台阶弧形导坑法。

2、隧道进口弱风化花岗岩地层双侧壁导坑法改为三台阶弧形导坑法。

4、施工过程中辅技术措施

4.1、监控量测技术

新屋隧道施工过程中采用较为先进的监控量测手段,对隧道施工过程中的的围岩变化,地表下沉,初期支护的受力情况及二次衬砌的受力情况进行监控量测,及时提供反馈信息,掌控隧道围岩变化情况,分析初期支护效果,为隧道施工提供合理的安全方案,为隧道信息化施工提供最原始的数据。

4.1.1监控量测的内容

依据中国《公路隧道施工技术规范》(JTJ02429)中的要求,并根据新屋隧道的结构特点及施工方法,结合设计单位提供的隧道监测建议,拟订了该隧道的监测项目和测试方法。其中包括:围岩内部位移、拱顶下沉、底板隆起、锚杆轴力、钢架支撑应力、爆破振速等,旨在采用中国成熟的快速、准确、可靠的手段,对

4.2、地质超前预报

通过应用TSP203PLUS隧道地质超前预报系统,TSP203PIUS可以预报隧道掌子面前方0~200m范围的地层状况,可以满足长期(长距离)超前地质预报的要求。以新屋隧道左线出口右上导掌子面(里程:Z12+762)前方地质超前预报探测为例:

(1)、测点位置

预报时掌子面位于Z12+762里程处,在Z12+811里程处布置预报接收孔,接收孔距掌子面49m。

(2)、测线测点布置

在隧道右边墙(面向掌子面)的同一水平线上从外向里布置一个传感器钻孔和22个炮孔,传感器钻孔距第一个炮孔15m,炮孔间距1.3m左右,炮孔高度。

(3)、预报成果

通过对二维结果图、掌子面状况和设计资料的综合分析,对主要存在问题区段进行预处理。

5、施工中的一些经验总结

新屋隧道施工过程中,我们积累了一些施工经验,在此与大家分享:

1、台阶法施工中,严格控制上中下台阶的台阶长度,可以使机械设备发挥最佳效率,有效缩短施工工期。

2、隧道开挖中,如发现围岩性质、地质情况发生变化,应及时对所用的掘进方法、支护方式作相应调整,以适应新的围岩条件,确保安全施工。新屋隧道右线Y12+525里程正处于F1断裂带与IV级围岩交界处,由于开挖进尺过大,支护强度不足,造成掌子面局部塌方,拱顶围岩轻微下沉,增大了投资,同时影响了工期。

3、隧道施工过程中,加强对开挖面、未支护及未衬砌断面围岩情况的监测和检查,如有塌方,冒顶症兆要及时做强支护处理。对已支护地段亦要经常检查,有无异常变形或破坏,锚杆是否松动,喷砼层是否开裂、掉落等,一经发现应立即补救,采取适当方式加固处理。还要防止在施工过程中机械对支护的碰撞破坏。

4、当隧道掘进通过沟谷凹地等覆盖层过薄地带或通过沿溪傍山偏压浅埋地段时,因围岩自身成拱能力差,缺乏足够稳定性,施工时应特别谨慎、应采取先支护、后开挖、快封闭、勤量测的施工方式,再根据不同地质条件,辅之以必要加固措施,稳定开挖面,确保施工安全。

5、在上台阶施做拱架支护时,应在拱脚处打设斜向锁脚锚杆,加固围岩地基,防止拱脚外移引起拱顶下沉开裂。此处应特别注意锁脚锚杆的方向是斜向上。同时围岩压力大的应在两拱脚间加设足够的支撑,以防拱脚内移、拱背开裂。拱圈砼浇筑前,找平拱支承面,拱墙施工时应按设计预留钢筋,以使拱墙连成整体,可防止拱脚内外移,为防止拱脚下沉,仰拱应尽快施作。

道路施工新技术篇11

【Key words】tunnel construction;Across both the railway;Control blasting

中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:

一、工程概况

改建铁路增建西康二线新两河关隧道位于陕西省安康市旬阳县赵湾镇与桐木镇交界处,起讫里程为DK190+780-DK193+820。新建隧道在DK192+513处上跨既有隧道,影响范围80米(里程DK192+475-DK192+555),两隧道轨面高差15.66米,交点处岩层最薄为6.5米,交角29°。设计围岩为Ⅳ级,围岩为灰岩夹千枚岩,岩体较致密坚硬。为防止新建隧道爆破开挖影响营业线隧道结构安全,设计要求对既有两河关隧道K192+230~K192+325段设置I16型临时钢拱架加固,同时要求新建隧道爆破开挖爆速小于10cm/s。

二、爆破方案及减震控制措施

1、开挖方法的确定

鉴于新旧隧道净距较近,从震动安全角度考虑,爆破规模较大的全断面开挖或上下台阶法开挖显然不能有效控制爆破震动。所以,结合隧道实际情况,采用了上、中、下三台阶七步开挖法进行施工,各台阶长度4m。如图一所示:

图一分步开挖示意图

2、爆破设计参数的选取

2.1设计原则:合理开挖断面、短进尺、光面爆破,毫秒雷管分段延迟起爆,最大可能降低震速。

2.2震速目标:小于10cm/s

2.3装药量-震速计算方法:

依据爆破安全规程(GB6722-2003)中的经验公式,根据控制最大爆速(安全速度)要求,控制每次最大一段爆破装药量计算如下:

由经验公式 Qmax=R3×(Vkp/K)3/a

式中: Qmax为最大一段爆破药量kg;

R为爆破安全距离m,上台阶开挖取值13米,阶取值9米;

Vkp为安全速度cm/s,取V=10cm/s;

K为地质影响系数;

a为衰减系数;

K、a取值表

2.4试爆效果

为达到震速控制目标,我们进行了3次试爆,按顺序记录3次试爆的主要数据如下表:

2.5效果分析

第1、2次试爆,开挖台阶高度3米,实测爆速较大,同时与预报震速偏差过大,分析其主要原因有以下四点:

(1)、K、a取值不准。试爆设计时岩性是按设计文件中Ⅳ级围岩(中硬岩)取值,但两次试爆后随即在现场取爆破石块进行抗压试验,石块抗压强度达到80.5MPa,大于硬岩最低标准值60 MPa,因此,K、a取值应按坚硬岩石标准取值。

(2)最大单段装药量过大,主要是掏槽孔,起爆雷管段数单一。

(3)开挖断面小,掏槽炮孔较深且1段掏槽体积大,造成围岩夹制力大,不利于掏槽开挖,增大了爆破震动影响修正系数。

(4)根据有关研究表明,应按照公式V=K1K(Q1/3/R) a对爆速进行修正,其中K1为在爆破施工实践中的爆破震动衰减修正系数(1.2-1.8)。在第一、二次试爆设计中,没有进行以上修正。

2.6采取降震措施

根据第1、2次爆破效果分析,通过调整K、a取值,并按照公式V=K1K(Q1/3/R) a对爆速进行修正,重新进行第1、2次试爆设计计算,得到预报震速分别为9.06 cm/s、7.32cm/s,与实测震速基本吻合。为试爆取得成功,并达到更好效果,按照多年实践经验,第3次试爆前,我们采取了以下有针对性的降震措施:

措施一:改进掏槽方式,调整掏槽开挖分段,减小掏槽开挖最大一段装药量,由原来1个段位起爆分为3个段位起爆;同时,减小掏槽炮孔深度,由原来2.5米调整到2米。

措施二:增大开挖面积,即增大临空面,掏槽孔下移,减小围岩掏槽夹制力,降低爆破震动衰减修正系数影响。

措施三:同时布置减震干扰孔辅助措施,在掏槽孔下部设3排炮孔,一方面作为开挖炮孔;另一方面作为减震干扰孔,起到减震作用,可以使应力波得到转换及降低能量,改变其传播频率,降低地震效应,可有效降低震速10-30%。

另外,第3次试爆,按照Ⅲ级围岩(坚硬岩)标准进行K、a取值和试爆设计计算,力求达到预期目标。

2.7第3次试爆设计图及主要爆破数据

炮孔布置图

主要爆破参数表

2.8第3次试爆效果

理论计算,预报震速为4.2cm/s,现场实测震速为4.4cm/s,小于设计要求的10cm/s的安全振速,且两者偏差不大,达到试爆预期目标。

3、爆破震动监测

3.1测试仪器与测点布置

测试系统由CD一1传感器、DsvM测振仪及笔记本电脑组成。

根据以往的测试经验,开挖新隧道时爆破产生的最大振动速度的位置在离开挖区最近的旧隧道的衬砌上,其高度与开挖区中心的高度相同。所以,将3个监测点呈线性布置在既有隧道与开挖区相对应的边墙上,里程分别为掌子面里程、掌子面前lm和后lm的里程。

3.2测试

分别对DK192+554、DK192+553处进行了两次震动监测,测得的最大振速为9.77cm/s。根据测试数据进行回归分析,求得能较好反映该隧道实际地形地质情况和爆破规模的K、a值。

自里程DK192+552以后,两线平距最小15.8m,高低方向净距最小6.8m,为确保既有隧道结构安全,每一次爆破开挖都进行了监测。从测得的结果来看,最大的震动速度为4.4cm/s,远小于10cm/s的安全振速。

4、结 束 语

(1)在新建隧道开挖过程中,对于不同的开挖里程,根据不同爆心距,采用不同的最大段位装药量并严格控制不能超出,有效控制了爆破震动速度,既保证了新建隧道施工进度,又有效确保了既有铁路隧道结构安全,取得了良好的爆破效果,并节约了开挖费用。

(2)紧邻既有线隧道进行新建隧道爆破开挖施工,对爆破震动的监测是很重要的。首先,可以通过测量试验炮,并通过回归分析求得系数 K、a值,进一步指导爆破设计;其次,在开挖过程中,尤其是在新建与既有隧道距离很近时,应加强进行监测。当爆破震动超出安全范围时可以及时调整设计,确保既有隧道的安全。

(3)紧邻既有线隧道进行新建隧道爆破开挖施工,除了严格控制分段起爆装药量外,还应分区开挖,要先爆破远离既有隧道的区域,为后来爆破区域的施工形成新的临空面,以确保既有隧道的安全。

(4)在靠近既有隧道侧的各个周边孔之间设置空孔(与装药孔的间距为40cm)作为减震孔,可以起到明显的减震作用。

参考文献

⑴《爆破安全规程》(GB6722-2011)[S]、北京、人民交通出版社,2011年

道路施工新技术篇12

图1.1天然气管道过隧道顶部的横断面

外岙一号隧道位于浙江省慈溪市茶亭南外岙 自然 村。隧道起讫里程:dk111+345~dk111+494,全长149m。经过现场勘查,在外岙1#隧道山顶有一直径ф30cm的慈溪天然气管道,该段天然气管道设计压力为4mpa,管道在隧道线路里程dk111+410,方向大致与杭甬客专线路方向垂直。管道在山顶埋深约1.2m,距离dk111+410隧道断面洞顶垂直距离约14m(附断面图)。进出口距离管道的距离分别为65m和84m。

外岙一号隧道位于剥蚀低山丘陵区,相对高差约60m,自然坡度15°~30°,植被发育,主要为杨梅树林。

围岩分级:ⅴ级围岩129m,ⅳ级围岩20m。

二、施工技术方案

根据国务院2001年第313号令《石油天然气管道保护条例》:第二十六条 违反本条例的规定,在管道中心线两侧或者管道设施场区外各50米范围内禁止爆破。

因此,外岙1#隧道在施工中,大于50m范围以外采用控制爆破,孔深控制在0.75-1m,周边眼单孔装药量控制在0.1kg/m,断面开挖取0.15kg/m。严格控制装药量,控制隧道安全震动速度小于1cm/s。

距管道距离小于50m范围不采取任何爆破作业,采用钻孔灌膨胀剂再用凿岩机进行开挖和破碎岩石的施工方法。

进入天然气管道下部施工前,考虑到隧道开挖后可能会产生地表沉降,影响天然气管道的安全。因此,设计方案采取钢桁架悬吊天然气管道的方案施工,确保隧道在开挖过程中管道不因地表沉降而受到影响。

三、主要的施工方法和施工工艺

㈠岩石破碎方法及施工工艺

由于在50m范围内不能采取炸药爆破的方式进行开挖作业,因此为了天然气管道的安全,我们采用两种方案进行开挖:一:钻孔灌膨胀剂对岩石迫裂的办法进行开挖和破碎作业;二:当遇到比较破碎的岩层,灌注膨胀剂迫裂的效果不理想,采取人工风镐配合破碎机进行开挖。

迫裂法作用机理:膨胀剂灌入孔中,发生水化反应,放热、固结、体积膨胀,对孔壁施加压力,将孔壁外的岩石破裂。

1、主要工艺流程

⑴炮孔布置

膨胀剂迫裂法布孔参数如下:

炮孔按梅花形排列,以利于把岩石破碎成小块,见下图3.2

图3.2爆破布孔图

⑵孔距 α=κ×d,d为孔径,k值按下表选取

混凝土的k值(孔径≤50mm) 表1

混凝土种类

含筋率/kg.m-3

标准k值

素混凝土

10~18

说明:把岩石视作混凝土来考虑,标准值先选取,视破碎情况做调整

⑶最小抵抗性和排距是介质强度、自由面状况、孔径的函数,一般可参照下表选取

最小抵抗线值 表2

破碎对象的名称

w值/cm

破碎对象的名称

w值/cm

软岩

40~60

中、硬质岩石

30~40

⑷孔深l=αη,h为被破碎体高度,α为经验系数,对厚岩α=1.05

⑸每米炮孔装填量及 参考 单耗,见下表

每米炮孔用药量 表3

孔径/mm

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

用药量/kg.m-1

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

2.7

3.0

3.3

单位体积破碎用量 表4

介质种类

破碎剂用量/kg.m-3

备 注

软质岩石破碎

8~10

全断面每延米需要2100kg,按109m暗洞 计算 ,整个隧道要228吨膨胀剂。

中质岩石破碎

10~15

硬质岩石破碎

12~20

⑹膨胀剂迫裂法装填及养护工艺如下:

①拌料 散装粉状膨胀剂,严格按选定水灰比,一般控制在0.28~0.33用人工或手提式搅拌机拌匀,搅拌时间不超过1min,搅拌好后马上装入孔中。筒装膨胀剂只需将之放入盛水容器中浸泡直到不发生气泡为止,一般4~5分钟即可。

②装填 搅拌好的浆体必须在5~10min内装完,然后用塞子封口。

2、安全注意事项

因膨胀剂对皮肤有腐蚀作用,要避免直接接触,沾上要立即用清水洗净、装填作业时,装填人员要戴防护眼镜,作业人员避免进入已装填好的区段,以防喷孔伤人。

㈡围岩支护方法及工艺

1.开挖方式

隧道的施工方法与支护参数及辅助施工措施密切相关,根据监控结果合理调整支护参数,从而确保施工安全及天然气管道的安全。

外岙一号隧道隧道主要以ⅳ、ⅴ级围岩为主,ⅳ级围岩共长20m、ⅴ级围岩共长129m。

ⅴ级围岩开挖采用crd法,ⅳ级开挖掘进方法采用三台阶七步开挖,开挖掘进的方式全部采用凿岩机对隧道断面内的岩层进行机械破碎,装载机装碴,自卸车辆进行运碴出碴。

机械开挖掘进中坚持“短进尺、强支护、勤量测、紧衬砌、快封闭”的原则。

2.支护方法

2.1.为保护洞顶天然气管道,施工中注意事项:

2.1.1.隧道施工应坚持“机械掘进、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。开挖进尺严格控制在50cm,严禁塌方发生。

2.1.2.开挖方式均采用机械开挖,不采取爆破。

2.1.3.工序变化处之钢架(或临时钢架)应设锁脚钢管,且必须对锁脚钢管进行注浆,以确保钢架基础稳定。

2.1.4.当现场导坑开挖孔径及台阶高度需进行适当调整时,应保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固,横向钢支撑可根据监控量测结果适当调整其位置。并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性。

2.1.5.钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置,及时施作并连接牢固。

2.1.6.临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后,方可进行。

2.1.7.施工中,应按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、浇筑二次衬砌的时机提供依据。

2.1.8.隧道施工以前须提前通知天然气管道的产权单位,在产权单位允许后方可施工。开挖过程中严密监控,特别在天然气管道中心5m范围内设置警戒线,避免在开挖过程中施工机具接触天然气管道。对原有的天然气管道警戒标志应该防护保留,并派专人定期检查。管道开挖出来以后不能长期暴露,必须采取相应的措施及时处理。

2.1.9.制定详细周密的安全方案进行备案。在隧道施工期间,派专人携带便携式燃气检测仪在隧道施工场地周围不停检查空气中天然气浓度,出现异常立即停止施工,找出解决方案。

2.1.10.隧道施工结束后对施工范围内的管道用2cm厚的钢管做保护套管,以防止一旦发生天然气泄漏爆炸不至于从隧道顶部炸开,确保隧道贯通铁路通车后的运营安全。

2.1.11.双口掘进的汇合点要距离管道断面20m以外,防止施工机械同时震动对管道造成破坏。

2.2.初期支护

初期支护是复合式衬砌的重要组成部分,有足够的强度和刚度控制围岩下沉变形,外岙隧道工程初期支护主要采用直径22mm,长4m的锚杆、28cm 厚喷射混凝土、i20工字钢支撑及挂钢筋网。软弱破碎围岩地段支护及早封闭成环。

在开挖每循环进尺0.6m后,停止掘进,先进行i20工字钢环向封闭支撑,在两侧拱脚及时施作直径50mm的锁脚钢管,同时进行环向注浆锚杆施工,让山体围岩与工字钢及锚杆系统形成一个整体。待这一个支护循环施工完毕后再进行下一个循环的机械开挖掘进。

2.3.砂浆锚杆支护

砂浆锚杆采用螺纹钢筋现场制作,长度为4m。锚杆采用锚杆台车或风动凿岩机钻孔,钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直,并保证注浆的饱满度。

2.4.钢支撑

钢架由型钢弯制而成。钢架在洞外加工厂利用台架按设计加工制作成型,初喷混凝土之后在洞内进行安装,与定位钢筋焊接。钢架间以混凝土喷平,钢架与岩面之间的间隙用喷射混凝土充填密实,并使钢架埋入混凝土中,钢架拱脚必须放在牢固的基础上,架立时垂直隧道中线,架设时中线、高程和垂直度由测量技术人员严格控制,并将锚杆与钢架焊接连为整体,钢架靠近围岩侧的保护层厚度不小于40 mm。

2.5.钢筋网

钢筋网选用hpb240钢筋 , 钢筋直径6 mm或8 mm,钢筋网由纵横钢筋加工成方格网片,钢筋相交处可点焊成块,也可用铁丝绑扎成一体,网格间距200 mm—250 mm,保护层不小于20 mm,均在加工场统一加工成型后再运至洞内安装。

2.6.湿喷纤维混凝土

外岙一号隧道ⅳ、ⅴ级围岩支护设计中,临时支护封闭掌子面采用素喷混凝土,ⅳ、ⅴ级围岩段采用改性聚脂纤维(钢纤维)喷射混凝土。

3.二次衬砌

二衬采用自行式全断面液压钢模衬砌台车,衬砌台车长10m。

四、确保隧道施工安全的主要技术措施和其它保证措施

㈠主要技术措施

1.监控量测

监控量测的主要目的在于了解围岩稳定状态和支护、衬砌可靠程度,获取二次衬砌及仰拱施作时机,确保施工安全及结构的长期稳定性。在隧道施工期间实施监测,提供及时、可靠的信息用以评定隧道工程在施工期间的安全性,并对可能发生危及安全的隐患或事故及时、准确地预报,以便及时采取有效措施,避免事故发生的同时指导设计和施工,实现“动态设计、动态施工”的根本目的。

监控量测主要做好这几个方面的工作:一是和产权单位签定安全监控协议,由他们委托浙江逸欣天然气公司负责管线的调查(包括:管道的材质、管壁的防护、焊缝情况)和监控管道位置的变化(包括:管道的下沉和扰动)等。二是,由我们自己做好隧道内、外的监控量测工作,及时掌握隧道拱顶变化、净空变化、地表沉降情况,为安全施工起到指导作用。

具体操作流程为:

1.1. 监控量测断面及测点设计

净空变化、拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段、管道顶部及前后5m断面)等必测项目设置在同一断面,其量测断面间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按表6进行,洞口及浅埋段量测断面间距取小值。

必测项目量测断面间距和每断面测点数量 表6

围岩级别

断面间距(m)

开挖方法

每断面测点数量

净空变化

拱顶下沉

ⅴ级

5

三台阶七步法

20个测点

1点

crd法

3条基线

3点

ⅳ级

10

临时仰拱台阶法

2条基线

1点

沉降观测按围岩级别确定,本隧道ⅴ级按5m、ⅳ级按10m布设一个监测断面。隧道洞口里程、隧线分界里程、明暗分界里程、有仰拱和无仰拱陈其变化历程及隧道衬砌沉降缝两侧均设置一个断面。除变形缝外每断面布置2个沉降观测点,分别布置在隧道中线两侧各4.6m处,变形缝处每个观测断面布置4个沉降观测点,分别布置在隧道中线两侧各4.6m和变形缝前后各0.5m处。

1.2 .主要监测项目测点布置

①水平收敛

测方法采用水准抄平方法,基准点分别设置在洞内和洞外(用于校核),视线长度一般不大于30m,监测误差控制在1.0mm以内(高程误差0.7mm),必要时采用冗余观测方法来提高监测精度。测点布置如图1、2所示。

②拱顶下沉

在确定监测的断面隧道开挖或初喷后24小时内,在隧道拱顶部位埋设1个带挂钩的测桩(测桩埋设深度约15cm,钻孔直径约20cm,用早强锚固剂固定),并进行初始读数。监测仪器采用水准仪和水准尺。

③地表沉降

隧道浅埋地段地表下沉的量测与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。监测断面垂直于隧道轴向布置,监测断面横断面方向应在隧道

中线两侧每隔2~5m布设地表下沉测点,每个断面设5点,中心点在隧道拱顶正上方,直到拱脚与水平方向45度夹角的地层滑动线与地表交点,在最外测点以外至少5m设两个不动点作为参照基点,通过精密水准仪量测不同时刻测点的高程即可得到测点在不同时间段内的下沉值,如图三所示。另外,在沿着管道纵向每5米悬吊点的桁架上做好标记,测好桁架完全受力时的初始读数,之后开挖至管道下方前后20m范围每天测两次,根据铁四院的设计参数,地表沉降按最大值2cm来考虑加固管道。

2.地质超前预报

2.1隧道地质超前预报的目的

tsp203探测系统可预报施工隧道掌子面前方以下不良(或特殊)地质问题:1)软弱岩层的分布,2)断层及其破碎带,3)节理裂隙发育带,4)含水情况,5)空洞,6)围岩类别,即可以预测即将开挖隧道相关地质结构及其周围地质状况,同时也可以对力学参数(动态弹性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、弹性纵波速度、弹性横波速度等)进行评估,有利于及时预报隧道掌子面前方的地质状况,以便正确指导隧道施工。

3.防止地表下沉的技术措施

隧道开挖后为了防止拱顶下沉而导致地表下沉,一方面我们在天然气管道下方前后10m范围将钢拱架的间距调整到0.5m,另一方面采取在初期支护内圈增设ⅰ20的工字钢做护拱,护拱的间距等同初期支护的工字钢架的间距,以增加拱圈的刚性,避免拱顶围岩柔性变形产生拱顶下沉导致地表下沉。

由于隧道埋深只有14m,在隧道施工过程中地表可能产生沉降,由此,可能导致天然气管道产生较大的变形,甚至开裂。因此,在隧道中线左右各17.5m(铁四院提供的参数)范围外的不动点

处设置两个混凝土支墩,支墩为门式框架墩,上面架设桁架梁将管道悬吊起来,使地表的下沉不带动管道的下沉,确保施工过程中天然气管道的安全输气。避免由于任何原因对天然气管道输气造成影响。(后附桁架设计图)

㈡安全保证措施

1、天然气管道事故应急预案

发生事故时要迅速切断气源,封锁事故现场和危险区域,迅速撤离、疏散现场人员,设置警示标志,同时设法保护相邻装置、设备,关停一切火源、电源,防止静电火花,将易燃易爆物品搬离危险区域,防止事态扩大和引发次生灾害;设置警戒线和划定安全区域,对事故现场和周边地区进行可燃气体分析、有毒气体分析、大气环境监测和气象预报,必要时向周边居民发出警报;及时制定事故应急救援方案(灭火、堵漏等),并组织实施;现场救援人员要做好人身安全防护,避免烧伤、中毒等伤害;保护国家重要设施和标志,防止对江河、湖泊、 交通 干线等造成重大影响。

2. 通风技术措施

由于隧道是双口掘进,根据存在天然气管道的特殊情况,进口、出口各设置两台110kw×2的通风机。为了减少风阻,在保证有效净空的情况下,选用大直径(1.5m)的风管。严格控制通风时间,确保置换掌子面附近足够的施工距离。

因dk111+410里程处的天然气管道在隧道顶部14m处,为防止天然气管道因施工发生开裂,导致天然气渗漏进隧道,在隧道内设置气体浓度检测仪,随时随地对隧道内的空气浓度进行检测。空气浓度一旦出现异常,立即停止施工,所有人员撤离现场,关闭电源、火源,在施工现场内停止使用手机,防止发生爆炸事故。

3.隧道工程各分项工程质量保证措施

3.1.隧道开挖保证措施

开挖支护是隧道工程的质量控制的源头,针对不同的情况采取切实有效的措施是保证开挖支护质量。坚持“先治水、短进尺、强支护、早封闭、勤量测,快成环、早衬砌”的原则开挖过程中严格按设计控制开挖断面,每开挖循环均测量放样标出隧道中线位置和开挖轮廓,严格控制超挖。当出现超挖时,采用喷锚等永久支护体系时,多次复喷,直至大面平顺。

根据地质预报了解的前方围岩情况,选择适宜的开挖方案。

开挖过程中钢架或临时支撑,重视锁脚锚杆(管)的施工,以确保钢架基础稳定,确保下一个工序的安全施工,要及早封闭成环,必要时增设临时仰拱,保护基底。

3.2.砂浆锚杆施工措施

砂浆锚杆长度根据围岩状况及设计确定严格按交底长度下料,锚杆打设角度与岩层层理相匹配,锚杆角度尽可能与岩层面垂直多穿岩层,呈梅花形布置。要求锚孔内砂浆饱满,保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。

3.3.喷射混凝土施工措施

喷射混凝土采用湿喷工艺,按初喷和复喷组织施工。喷射混凝土由混凝土拌合站拌合。初喷在清帮、找顶后立即进行,初喷混凝土厚度4~5cm,及早快速封闭围岩。复喷在拱架、挂网、锚杆施工完成后进行。

3. 4.衬砌混凝土施工措施

二次混凝土衬砌采用衬砌台车进行。混凝土衬砌施工采用输送泵灌注,拌合站集中拌和,严格按混凝土配合比生产,混凝土输送车输送。

挡头模板及台车下缘注意模板拼缝防止漏浆,确保施工缝质量。

采用同条件养护试件强度,控制衬砌混凝土强拆模时间,严禁提前拆模。

隧道衬砌前,必须将隧道底部和墙脚的虚碴、浮碴清除干净,确保仰拱及隧道的拱墙衬砌置于坚实的基础上,避免衬砌不均匀下沉开裂。

添加粉煤灰等改善混凝土性能,尽量降低水灰比,控制水泥用量。

采用泵送混凝土工艺,周密组织混凝土运输,防止混凝土离析,最大限度的缩减混凝土运输时间和浇筑间歇时间,并加强混凝土灌注过程中捣固,确保混凝土捣固质量,保证衬砌混凝土的密实度。

控制混凝土入模、拆模时的环境温度与混凝土温差在规范范围内。

4.监控量测质量保证措施

认真加固拱脚,加强纵向联结等,上台阶初支要清除拱脚积水与淤泥,通过打设超长拱脚锚杆或扩大拱脚减少下台阶开挖后的下沉量。使初期支护与围岩形成完整体系。

尽量单侧落底或双侧交错落底,避免上半断面两侧拱脚同时悬空;控制落底长度,视围岩情况采用1-3m,不大于6m。

找出每道工序的合理施工时间,各工序严格按标定时间进行控制,从而缩短循环作业时间,减少开挖面土体的暴露时间,支护及时封闭成环。及时监控量测围岩,观察拱顶,拱脚的收剑情况,据此调整初期支护参数。

合理进行围岩支护:采用聚丙烯纤维混凝土、锚杆、钢筋网及钢架进行联合支护,并紧跟开挖掌子面,并根据具体情况在隧道底部打设锚杆,或在隧道顶部打入超前注浆小导管支护,并尽可能使初期支护在开挖面周壁迅速闭合;衬砌结构尽早闭合,膨胀岩隧道开挖后,围岩向内挤压变形一般是在四周同时发生,所以施工时要求隧道衬砌及早封闭,要求隧道开挖能尽快形成全断面,以便快速完成隧道断面的二次衬砌施工。

五、天然气管道加固方案

1. 为防止隧道在开挖过程中出现垮塌,天然气管道采取桁架吊顶的措施进行加固。以隧道线路中线线为中点,沿天然气管道左右各17.5米,总长35米的范围设置三角桁架,桁架的设计详见附件。

2.桁架的支撑采用门式墩,在35米的范围两头各设置一个,墩基础采用明挖扩大基础,基础置于硬质基岩上。墩身采用钢筋混凝土,高度约1.5米。门式墩结构尺寸详见附件。

3.桁架架设完毕后,每隔5米设置一个吊点。在吊点的位置开挖出天然气管道,管道埋深约1.2米,开挖至1.0米时候,更换工具,采用木制锹进行开挖,主要目的是为了防止铁质工具破坏管道外面的绝缘漆,产生火花。

4.天然气管道在吊点进行吊装时候,管道外应该先包裹一层橡胶绝缘套管,防止铁质吊装设施直接管道发生摩擦,保护天然气管道。

5.管道吊装完毕后,及时对开挖出的管道进行原土回填,避免管道长期暴露。

6.在施工过程中,对隧道顶天然气管道采用栅栏进行封闭,并指派专职安全员进行巡逻检查,禁止闲杂人及明火等进入管道防护区域。

7、按铁四院的设计方案施工地表沉降值最大不超过2cm,而管道不允许有沉降变形,因此在每个吊点处的管道上面安装一个与之相连接并露出地面的测点,一旦检测到管道有下沉,立即用悬吊点的紧线器紧钢丝绳,确保管道沉降量为零。

8.隧道施工完毕后,对隧道顶35米范围内的天然气管道采取换管措施,并加设2cm的套管,具体换管方案由具有相关资质的浙江省煤电研究设计院设计。

六、钢桁架的设计方案

计算 过程 (钢 柱)

截面类型= 16; 布置角度=0; 计算长度:lx=1.46, ly=2.00; 长细比:λx= 4.9,λy= 18.9

构件长度=2.00; 计算长度系数: ux=0.73 uy=1.00

截面参数: b1=450, b2=450, h=700, tw=14, t1=20, t2=20

轴压截面分类:x轴:b类, y轴:b类

验算规范: 普钢规范gb50017-2003

强度计算最大应力对应组合号: 27, m=-166.42, n=303.64, m=-1088.08, n=-297.48

强度计算最大应力 (n/mm*mm)=189.67

强度计算最大应力比 =0.925

平面内稳定计算最大应力 (n/mm*mm) =138.74

平面内稳定计算最大应力比 = 0.677

平面外稳定计算最大应力 (n/mm*mm) =145.39

平面外稳定计算最大应力比 =0.709

腹板容许高厚比计算对应组合号: 18, m=40.76, n= 192.20, m= -149.06, n= -61.17

gb50017腹板容许高厚比 [h0/tw] =64.12

gb50011腹板容许高厚比 [h0/tw] =70.00

翼缘容许宽厚比 [b/t] =13.00

强度计算最大应力 < f= 205.00

平面内稳定计算最大应力 < f= 205.00

平面外稳定计算最大应力 < f= 205.00

腹板高厚比 h0/tw= 47.14 < [h0/tw]= 64.12

翼缘宽厚比 b/t = 10.90 < [b/t]= 13.00

压杆,平面内长细比 λ= 5. < [λ]= 150

压杆,平面外长细比 λ= 19. < [λ]=150

均布荷载下最大挠度计算:

经公式ymax=ql4/8ei计算得最大挠度19.6mm<δ=20mm

风荷载作用下柱顶最大水平(x 向)位移:

节点( 30), 水平位移 dx=0.042(mm) = h / 75441.

风载作用下柱顶最大水平位移: h/75441< 柱顶位移容许值: h/150

经过计算,设计的桁架受力、满荷载下的最大挠度以及风荷载下的水平位移均满足要求。

七、结束语

事实证明这种近距离高压天然气输气管线的隧道开挖及安全防护方案是安全的,用监控量测来预控沉降变形的措施是切实可行的。钢桁架悬吊输气管线起到了安全储备的作用,相当于新奥法施工隧道二次衬砌的作用机理,有效的防止了管道的沉降变形,确保了输气管道在整个施工过程中的安全。

参考 文献

⑴《石油天然气保护条例》(国务院2001年313号令)

道路施工新技术篇13

1. 1 系统组成

人员自动登入安全管理系统由工控机及相关附属设备、通讯接口、无线数据接收器和标识卡组成 。

1. 1. 1 工控机

工控机是人员自动登入安全管理系统的操作平台,通过工控机上安装的软件可对整套系统进行操作。

1. 1. 2 通讯接口

用以接收无线数据接收器发送的本安信号,转换成非本安信号发送给工控机;接收中心站发送的非本安信号,转换成本安信号发送给隧道内无线数据接收器。技术参数如下所述。

传输距离: > 8 km。

通讯速率: 4 800 bps。

供电电压: 交流 220 V,50 Hz。

信号传输方式:双向主从半双工。

传输信号方式: CAN 总线通讯方式。

1. 1. 3 无线数据接收器

无线数据接收器采用单向传输方式接收标识卡信号,接收标识卡发射的数据并暂时保存。当工控机发出指令后,无线数据接收器通过 CAN 总线将数据分包上传。无线数据接收器上的绿、黄、红色信号指示灯闪烁表示读卡、警告、撤离。

1. 1. 4 长距离无线标识卡

长距离无线标识卡采用有源射频技术,可标识进洞人员身份信息,随身佩带。多个标识卡可在 50 m内同时被识别,具有无线微功率、稳定可靠等优点,且体积小,便于携带或安放。

1. 2 系统功能

工控机、通讯接口、无线数据接收器、长距离身份无线标识卡组成一个完整的监控系统,可实现以下 3个方面功能。

1. 2. 1 系统安全报警功能

进入隧道的人员发现危险时,按下所携带标示卡的报警按钮,系统自动报警,安全管理人员可以及时处理,根据情况启动应急预案。

1. 2. 2 重点( 危险) 区域监控功能

系统可对进入隧道危险区域的人员进行监控和管理。在爆破作业等危险情况下,监控人员的疏散情况。在工控机内预先输入单工序最长作业时间,对在隧道停留超时的人员自动报警,避免工作时间超长。

1. 2. 3 应急救援辅助功能

系统能够记录隧道发生安全事故时,隧道内的具体人员及其位置,以便救援人员根据系统记录,展开相应的救援。在有互联网接入的隧道,可以实现网络查询隧道人员、人员统计、重点区域、考勤查询、报警历史等报表信息的功能。

1. 3 系统特点

隧道人员安全管理的常规做法是挂牌及登记制度,在隧道洞口设立警卫室和胸卡挂板,并对进洞人员进行登记。但由于员工素质参差不齐,安全意识淡薄,为了“省事,图方便”,以上方法往往难以彻底执行;同时,由于登记挂牌制度须人工统计,时效性差,管理随意性较大,在实际管理过程中所取得的效果较差。采用人员管控系统后,有效地解决了以上问题。

2 围岩沉降自动监测报警系统

2. 1 系统组成

围岩沉降自动检测自动报警系统由静力水准仪和自动化系统两部分组成。

2. 1. 1 RJ-50 智能型电容式静力水准仪主要技术参数如下。

测量范围:50 mm。

测量精度:0. 1 mm。

环境温度: - 20 ℃ ~ + 60 ℃ 。

温度系数:≤0. 05%F. S. / ℃(F. S. 表示满量程)。

最小读数:≤0. 05%F. S. mm(F. S. 表示满量程)。

2. 1. 2 DAMS-IV 智能分布式系统

智能分布式系统数据采集单元主要性能如下。可采集对象:电容式、电阻式、压阻式、电感式、振弦式、电位器式、RS485 总线式等传感器。

工作湿度:≤95% 。

采样时间:(1 ~ 5) s/点。

工作温度: - 10 ℃ ~ + 50 ℃ 。

数据存储量:≥100 ~ 300 测次。

采集频次:1 min ~ 3 个月 /次。

系统 2防雷电感应:500 ~ 1 500 W。测量方式:定时、单检、巡检、选测或即刻测量。

2. 2 系统功能

隧道施工中易造成重大安全事故的多为隧道塌方,而且坍塌事故多为突发性事件,安全隐患较大。预防塌方事故是隧道施工中安全管理的关键。在以往的安全管理中,对于塌方事故多凭经验进行判断。这种方法时效性差,难以及时作出判断。而且施工人员不能在第一时间撤离事故现场,员工的生命安全难以得到保障。

2. 3 系统特点

相对于传统监控量测方法,该方法具有实时性、连续、自动监测、超限报警功能、监测工作量小等显著优势,特别在不良地质、下穿既有线路等变形敏感的区段,具有以下特点:

1)实现了拱顶收敛沉降监测的需要,能够满足高频次、高精度测量的需要;

2 ) 自动化程度提高,大大减少了人工测量工作量,减少了测量强度,提高了效率;

3) 沉降监控实时性强,一旦有异常变化,能够及时地发现异常,为施工安全提供有力的保障。

3 高速铁路远程视频监控系统

3. 1 系统组成

系统由球型摄像机、视频编码器和光收发器组成。现场由视频、音频、报警信号收集以及数据传输装置组成,支持双向语音传输。所收集数据由光收发器通过光纤传输到控制中心。

3. 1. 1 防暴力日夜转换高速球型摄像机

该摄像机可以迅速捕捉远距离的物体,兼有 36X光学变焦和 12X 数字变焦;内置日夜转换功能;最低照度达到 0. 01 lux(at slow shutter);具有最高的防护等级,抗 750 kg 外 冲 击 力。

3. 1. 2 视频编码器

视频编码器将球形摄像机摄入图像转化为数据,经过光收发器连接的光纤传输至控制中心。

3. 1. 3 光收发器

控制中心与前端监管点采用光纤连接,通过光收发器实现网络通信。控制中心由服务器和计算机构成。服务器采用世界领先的 IFT 智能计算架构,具备计算、储存和输入 /输出功能,适用于对处理速度、运算能力较高要求的应用环境,兼具可靠的系统稳定性。

3. 2 系统功能及特点

该系统通过对危险作业工序及区域的可视化监控,实现了隧道施工安全实时监控及远程指挥和调度,确保施工安全信息畅通,并通过工程数据库管理信息系统,进行信息共享,满足项目业主、施工、设计、监理、质检部门等相关工程建设单位的需要,是实现隧道施工管理信息化、一体化和扁平化管理的重要手段,有助于建立现代化、科学化的管理模式,使决策更加准确、及时,施工更加可靠、安全。

4 结语

新建铁路隧道施工安全监控系统的应用,从根本上改变了施工单位的隧道安全管理模式,是施工安全管理模式和理念的升级,是隧道安全管理向科学化、信息化发展的一个必然产物。

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