公路隧道质量管理(精选12篇)
公路隧道质量管理 篇1
公路隧道行业其工作的成效直接影响到全部工程的未来。而且如果工程处理不当, 会导致工期延误、甚至人身伤亡, 从而造成巨大的损失。在工程中, 要把安全、质量的管理工作放在全部工作中的首位, 它是企业的命脉, 作为管理人员, 必须完全按照安全规则执行, 对所有人员做好安全教育工作, 以预防为主, 让所有人遵守规则, 执行安全措施。
一、常出现的问题
在施工中, 安全、质量管理工作是一项重点工作, 综合一些调查研究针对公路隧道常见的隧道火灾来看, 可发现如下常出现的问题:
(一) 蔓延快, 不易控制
火灾发生后, 除汽车的汽油, 有时汽车还运有可燃品, 导致火势快速蔓延, 是很难控制的。
(二) 通道易堵塞
相对窄长的隧道, 在火灾中, 难以对车辆进行有效的疏散, 所以就会造成严重的堵塞情况, 火势蔓延, 损失扩大。
(三) 浓烟高温, 扑救困难
发生火灾后, 烟雾就会扩散的相当厉害, 即使隧道内有可能会有通风的设备, 那也难较快的把烟雾排出。起火后, 较高的温度, 消防人员难靠近, 灭火时间增加, 又空间限制多, 隧道远离城市, 使灭火条件十分有限。
(四) 供电中断, 疏散困难
着火后, 有可能会造成停电, 给扑救工作带来困难。隧道照明条件差, 能见度低, 引起人员惊慌, 造成损失。
(五) 有毒物不易排出
密闭的隧道环境, 烟雾大、散热慢、并使浓烟不易排出。不仅严重危害被救人的生命, 且使搜救人员也陷入危险。
(六) 承重隧道易崩落。
隧道衬层有水分, 火灾时, 水会变成蒸汽, 并产生较大的压力。试验表明, 当温度较高时内衬层就会崩落。不仅在技术方面要求极高, 而且如果工程处理不当, 就会导致工期延误、甚至人身伤亡, 从而造成巨大的损失。因此必须要重视工程管理的关键问题, 综合考虑其安全、质量和其他因素。
所以, 要做好预防, 在公路隧道施工行业中, 安全、质量管理工作是一项重点工作。 其工作的成效直接会影响到全部工程的未来。
二、关于原材料的选择
材料的选择在整个施工工作中也是相当重要的, 本文结合以往的一些经验和调查研究, 提出如下几点材料选择的建议:
(一) 外加剂:用外加剂, 如减水剂等, 能提高其工作性和强度。
(二) 碎石:用坚硬、洁净、耐久、级配符合要求, 粒径不超过40mm;粒形接近正方体, 不含有片状颗粒及针状颗粒。
(三) 沙子:用符合的级配、模数在2.5以上的砂, 并且要求耐磨且坚韧、有害的、清洁杂质含量低;没有粗中砂, 可经配合比行之, 注意用砂率。
(四) 水泥:有严格的产品化验单, 产品不合格不可进场。进场后, 按标号堆放整齐, 混合堆放不可。在运输过程中, 注意防潮、防水, 超过保质期的水泥, 经过试验决定是否降低其标准使用, 水泥结块的不可用。
(五) 水:无杂质、洁净。
三、关于混凝土振捣
(一) 已经摊铺完备的混凝土, 应用振捣器进行均匀振捣。其有效深度为22cm。不用真空脱水, 用2.2kW振捣器;用真空脱水, 用小功率的振捣器。插入式用于面板的窨井、边角部、及进水口, 及其钢筋部位, 过程中用高于6000次/min的。
(二) 用振捣器在隅平板, 振捣不到处的振一次, 同一位置不少于20S。插入式的应尽力避免碰撞钢筋及模板。若二次进行的, 振捣上层时, 振捣器插入下层5cm, 上层的振捣在下层的之前完成。其次, 再用振捣器进行振捣。振捣重叠10~20cm。同一位置时, 时间多于30。水灰比大于0.45, 不要少于15S, 以不再冒气泡为准。
(三) 在混凝土的全面振捣完成后, 再使用振捣梁来进一步的拖拉振实和初步的整平。往返拖拉2~3遍, 表面泛浆, 赶出气泡。速度应均匀, 为1.2~1.5m/min。不平处, 及时人工找平。用原浆, 不用纯砂浆, 行进工作时, 不停留。牵引绳不可短, 减少振动梁的倾斜, 底面要保持弯曲度超过2mm更换, 不用时, 放在平整的地方, 不可雨淋和暴晒。
(四) 进行滚揉表面, 使表面调匀。若混凝土的表面与拱板有大高差, 重新补填找平, 进行平整振滚。再检查其平整度, 不符合的地方进一步处理刮平, 直到符合规范要求。
四、防水板的施工质量的检测与检查
(一) 喷射混凝土的检测
1.混凝土基面的平整度:边墙D/L≤1/6, 拱顶D/L≤1/8。平整度最好用直尺进行检测
2.不能有基面钢筋等一些突出物
3.断面或转弯处的阴角抹成R≥5 cm
4.施工防水层时, 基面无明水
(二) 其防水卷材的施工工艺与其检查方法
1.焊缝质量的检测
用5号的注射针与压力表进行相接, 用打气进行筒充气, 充气时应检查孔会不会鼓起来, 压力到达时, 停止充气, 并保持压力时间不少于1min。
2.防水层的检查
(1) 不可小补丁, 破坏孔边沿也不可小于7cm。
(2) 最好剪补丁成圆角, 不要长方形、和正方形、三角形等。
(3) 施工检查
①看塑料板是密密相贴。拱顶, 塑料板不可下凹或呈水平状。②并检查塑料板是否被扎破、和扯破等现象。③接缝地方是否胶合紧密, 有无漏涂胶, 宽度大于5cm。④射钉补块是否严密, 强度能否满足。
五、施工的准备
(一) 适当场地, 运距要短, 电、水等方便, 有足够的场地, 合理的布置砂、石的堆放点, 能搭相关物件。
(二) 原材料的配合比设计。
(三) 摊铺前, 对基层进行整修, 检测基层路拱、宽度、平整度、强度等, 须满足要求才可施工, 有不合格的就要补强、整修等。在正式摊铺前, 表面要进行洒水, 防底部水分被基层吸去。
六、养护
表面有相当硬度后, 手指轻压无痕迹, 就可用湿草垫覆盖, 洒水养护同时也注意水不可浇在表面, 遇到大风时, 及时覆盖润湿的草垫。进行每天的养护, 保持湿润。加入减水剂的混凝土5天就可达80%, 可撤掉草垫了。但通车后, 需要洒水2~3天。
七、结语
复杂的公路隧道要求相关部门加强互动, 提高反应速度, 预测时效性, 降低处理时间。在公路隧道施工行业中, 安全、质量管理工作是一项重点工作。在工程中, 要把安全、质量的管理工作放在全部工程中的首位, 若忽视了, 那将会造成不良后果的, 甚至牵连到人的生命安全, 作为管理人员, 必须完全按照安全规则执行, 对所有人员做好安全教育工作, 以预防为主, 让所有人遵守规则, 执行安全措施。加强预防, 有效维护公路安全, 确保公畅通和安全, 造福人民。
摘要:众所周知公路和隧道的工程是一种我们比较常见的大工程, 施工过程中要考虑到长度和断面还有地质条件等特点, 不仅技术要求极高, 如果工程处理不当, 就会导致工期延误、甚至人身伤亡, 从而造成巨大的损失。因此必须要重视工程管理的关键问题, 综合考虑其安全、质量和其他因素。
关键词:公路隧道,安全,质量
参考文献
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公路隧道质量管理 篇2
几乎所有的隧道在质量控制方面都或多或少地存在一些问题,一些隧道在后期投入大量人力物力进行整治,因此在施工过程如何有效确保质量意义深远.根据三门海游联体隧道、临安上阴山隧道等建设实践并结合国内其它公路建设现状,对隧道施工质量管理围岩判断及支护参数变更、施工方案选择、现场管理、通病防治等方面提出一些意见和看法.
作 者:王劲 葛群 姚琦 陈伟伟 作者单位:王劲,葛群(浙江省山水建设有限公司,浙江,杭州,310016)
姚琦(德清县公路管理段,浙江,湖州,313200)
陈伟伟(象山县国土资源局,浙江,宁波,315700)
公路隧道工程施工质量控制的探索 篇3
关键词:隧道工程;质量控制;技术措施
引言
隧道的发展带来了质的飞跃。建设的同时,当然也出现了不少工程安全事故,平均每年都将发生多期安全事故,给国家和人民带来了巨大的经济损失,并且也严重影响我国工程建设的发展。由此作为隧道工程建设者的我们必须对此引起高度重视,为我国隧道事业的发展做出自己的贡献。
1、以预防为主的隧道工程施工质量控制理念分析
现代隧道工程施工质量控制方式的深入研究以及施工企业对工程综合成本控制的不断深入,以预防为主的隧道工程施工质量控制已经成为现代隧道工程施工质量控制理念与方式的主要发展方向。通过对工程事前的科学规划与设计、施工过程中各项质量控制的严格管理与控制、影响隧道工程各因素的综合管理来减少施工后质量问题与隐患的发生,减少由于施工质量管理工作不足造成的返工等情况,减少此类事件的成本,保障工程施工质量、维护施工企业的经济利益。因此,现代隧道工程施工企业必须以技术交底工作的深入探讨为基础,各项因素的控制为重点、质量控制点的严格管理为关键开展随到工程的施工质量管理,保障工程施工质量。
2、隧道施工质量控制
2.1 隧道防渗漏、防坍塌技术措施
(1)防渗漏技术措施
隧道二次衬砌中掺加抗裂防水混凝土膨胀剂,以提高混凝土的抗渗性能,防复合防水板局部破裂等原因而造成的渗水。严格按设计布设盲沟,根据水量适当增加盲沟数量,以利于排水。防水板施工时,要严格检查焊缝,防止漏焊:铺设时避免刺破。施工縫、变形缝,严格按设计施作,确保不渗不漏。
(2)防坍塌技术措施
坍方是隧洞施工中的大害。防止坍方是确保隧道施工顺利进行及保证工程质量的关键所在,防坍措施如下:
认真做好地质超前预报和地质描述以及监控量测工作,预测地层变化情况,根据探测情况制定相应施工方案。选用合理的施工方法。在不同地质条件下选用合理的施工方法是防坍的重要手段。采用减震爆破,尽量减少对围岩的扰动。开挖成型后及时施作喷砼等初期支护,使围岩尽早达到稳定状态。对围岩自稳能力较差地段,采用超前支护或超前加固前方围岩,坚持先护顶后开挖的原则组织施工。当初期支护变形出现异常现象且无收敛趋势时,采取初期支护加强(如增打锚杆、增设钢支撑、补喷混凝土等)措施,并提前施做二次衬砌。在二次衬砌中,采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。根据地质勘察资料,岩层与隧道轴线夹角较小,为此,采取减小循环进尺,加强超前支护,加固围岩的措施进行预防。
2.2 防排水施工质量控制
(1)防水层铺设前对初期支护的检查和处理
防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行断面量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。在铺挂前,还应检查衬砌背后的排水设施,如盲沟、引水管和排水暗沟是否相互连接嵌入及接头是否连接密封牢固,盲沟、引水管和排水暗沟是否加设反滤层;严寒地区保温排水设施是否有防潮措施:修筑的深埋渗水沟,回填材料除应满足保温、透水性好的要求外,水沟四周是否有防泥砂渗入且回填密实的材料。
(2)做好对防水板进行检验
检查防水板无老化、开裂、变形等现象:检查钢筋台架架设部位对防水板有没有造成刺破现象:检查有无钢筋头或者锚杆头外露;检查焊接情况,无脱胶、无鼓泡:检查防水板的紧绷或松弛现象;检查防水板与泄水孔的密闭性连接。
做好结构主体防排水工程施工现场质量控制
结构主体防排水工程施工现场质量控制管理时,隧道防排水技术方案设计要结合工程实际情况,对水压进行充分估计分析,防止估计不足引起隧道后期运营出现水压过大,防排水措施出现性能衰竭或局部破坏失效等问题:要加强防排水工程现场施工质量监督管理。防止出现衬砌混凝土背后空洞回填密实度较低,以及防水层施工质量差等现场施工质量问题出现,从而导致隧道结构主体防排水系统发挥不出其应有的功能水平,出现总体失效等严重问题,对于整体式连拱隧道中的中隔墙位置,现场防排水工程施工质量控制管理要确保施工方案,施工手段等的科学合理性,并结合现场监督管理,防止出现施工不当,偷工减量等现象发生引起隧道发生严重渗漏水现象,按照精细施工原则保证整个隧道防排水系统。
2.3 采用先进检测仪器
高质量的隧道工程不仅要有合理的施工方法,先进的施工技术,更要有好质量检测技术。就目前来讲,对隧道衬砌质量检测的手段和方法一般为地质雷达综合检测等其他先进技术。地质雷达主要能够探测衬砌的厚度,衬砌背后的回填密实程度以及施工衬砌时产生的裂缝。在隧道施工前期就应采用地质雷达进行地质的综合检测。根据雷达检测的结果进行分析,对出现的工程质量问题进行合理的处理,如衬砌厚度不足,衬砌不密实或出现空洞现象,衬砌开裂等工程质量问题通常采用注浆、衬砌加厚等措施进行处理,这对工程质量的提高是相当显著的,
3、结语
公路隧道工程建设质量管理分析 篇4
公路隧道工程是高等级公路重要结构之一, 是衡量一个国家或者地区的公路建设水平的重要指标。公路隧道工程是人们合理利用地下空间, 最大化人类生产环境的重要体现, 世界各国早已将地下开发工程作为国家政策的重要内容。从某种角度而言, 公路隧道等地下工程开发能力直接反应了一个国家的技术水平和经济水平。我国隧道工程建设起步较晚, 但是经过这些年的飞速发展, 已然总结了一大批系统而先进的隧道工程技术, 极大的促进了我国公路隧道工程技术的发展。但不能否认的是, 部分隧道工程依旧存在这样或那样的质量问题, 因此加强对公路隧道工程的质量管理势在必行。
一、我公路隧道工程的质量问题分析
我国公路隧道工程建设起步于上个世纪中叶, 虽然经过了这些年的高速发展, 但是在设计、施工、检测和管理等工艺上还存在不完善、不成熟的情况。笔者调查了相关资料, 将公路隧道工程质量问题统计如下。
1. 衬砌裂隙
衬砌裂隙是隧道工程中衬砌出现不连续的情况, 引起该种质量问题的主要原因表现了外力或者环境作用, 如滑坡、岩层松弛、气候变化引起盐害、酸害等。如果工程设计和施工不规范, 并且其材料性能较差, 也会出现设计缺陷、施工裂隙等情况。
2. 衬砌漏水
公路隧道工程在穿越含水层时, 如未进行专业的防水、防漏设计, 就会出现漏水情况。隧道工程将原有的地下水通道截断, 地下水必然要通过隧道工程位置来进行水循环。这时如工程质量不过关, 就必然形成漏害情况。
3. 衬砌腐蚀
衬砌腐蚀包括隧道内部金属部件锈蚀、混凝土侵蚀破坏、砖石砌体出现风化等。
4. 衬砌剥落和压溃
衬砌在设计时未考虑全面, 或者出现意外外力而导致衬砌被挤压出现闭口型开裂情况。当外力继续增加时, 衬砌将失去其承载能力, 出现压溃情况, 进而形成衬砌剥落, 最严重时会出现崩塌情况。
5. 衬砌位移和变形
衬砌位移是指衬砌整体或者局部大范围出现倾斜、平移、转动或者上台等情况, 衬砌变形指衬砌在内外应力的作用下出现了尺寸或者形状的变化。
6. 洞口病害以及洞门裂损
公路隧道工程在洞口出一般会有风化破碎的围岩, 其地址条件较差。一旦出现不利的自然条件或者昼夜温度较大, 就容易出现病害。
7. 隧道冻害
隧道冻害通常发生在严寒或者高海拔地区的隧道中, 这是因为围岩积水或者其他水流冻结, 体积膨胀产生应力, 作用在隧道各个部位或者相关的设施上, 最后导致相关作用部位出现病害情况。
8. 隧道通风和照明不良
目前, 我国隧道工程的通风技术较为滞后, 相关的防火、通风技术有待加强。
二、我国公路隧道工程质量问题原因分析
究其根本, 我国公路隧道工程的质量问题发生原因主要体现在两个方面:一是我国公路建设工程包括隧道建设工程的建设周期较短;二是我国公路隧道工程建设总发展水平相对落后。
我国相关的隧道工程质量检测标准较为滞后, 在进行工程质量检测时, 监理部门无章可循。部分施工单位相关技术水平较为滞后, 并且存在部分偷工减料行为, 在实际施工监管中随意性较大。我国虽然有专门的隧道工程技术开发研究单位, 但是其研究较为零散, 没有形成系统的检测评价体系。基于以上情况, 笔者认为, 加强对我国公路隧道工程的质量管理控制的中心体现为建立一套完善的、涉及隧道工程的所有环节的质量检测评价体系。
三、建立健全公路隧道工程质量检测评价体系
公路隧道质量检测评价体系需包括工程的全部环节, 从材料采购到施工技术, 再到检测技术。对隧道工程所有参与的人、物、技术等进行全面的管理控制, 保证隧道工程质量, 保证公路运行的安全性。
1. 材料检测
隧道工程规模较大, 其需求的材料分为两种:一是常规材料, 如混凝土、钢材等;二是非常规材料, 包括防火材料、防冻材料、防水材料等。材料检测需根据已知的国家标准和相关的规范制定出准确而合理的检查内容、检测方式和评价指标, 并且还要制定出严格的质量检测报告。
2. 施工检测
施工检测需要根据隧道工程的施工程序, 将工程分为开挖检测、初期支护质量检测、二次衬砌检测、防水系统施工检测、仰拱施工检测、明洞施工检测、检修道以及电缆沟槽检测、混凝土路面施工检测、洞口工程检测等环节, 每个环节都需填写相关的质量报告。
3. 竣工检测
公路隧道工程竣工检测是隧道投入使用之前的最后一道也最重要的一道程序, 这要求质量检测验收部门需在工程竣工后将洞身衬砌、隧工、洞口工程等验收工作, 对验收工程进行分部、分项, 将工程划分为一个个细节部分, 然后进行细致、科学的进行验收检测。可以将隧道工程竣工验收检测划分为洞身工程、洞口工程、隧道路面、防排水系统、隧道净空、照明系统、通风系统和其他设备等8个部分, 每一个部分还可以进行细分。并且在检测时需将每一个项目的竣工验收单独立项后, 再进行相关质量报告的填写。
4. 公路隧道工程质量检测管理系统
将工程材料、施工、竣工检测数据进行汇总, 通过Delphi语言进行系统编制, 构建一套完善的公路隧道工程质量检测管理系统。该系统可以给予相关的监理部门提供参考, 为以后的其他隧道工程质量管理检测提供数据支持。
四、结语
随着我国公路建设的发展, 相关的隧道工程数量也得到了极大扩张。加强对隧道工程的质量管理检测, 可以有效保证我国交通运输正常运作。也是满足地区经济发展, 满足人们生产生活需求的重要保证。由于客观原因的存在, 我国公路隧道工程还存在不少质量问题, 这是不可避免。但是可以通过建立一套完善的、涉及隧道工程的所有环节的质量检测评价体系, 从人、物、技术上进行全面的管理检测。这可以有效减少工程中出现质量问题, 保证公路隧道的质量安全。
摘要:由于我国公路隧道工程施工技术起步较晚, 使得部分隧道工程出现了质量问题。本文主要分析了我国隧道工程中常发生的质量问题, 并分析了其相关原因, 最后提出了隧道工程质量评测体系的建立对隧道工程质量管理检测的重要意义及其相关的内容。
关键词:公路隧道工程,建设质量,管理
参考文献
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高速公路隧道运行管理规范 篇5
1.公路隧道管理系统的特点
1.1
环境特征
公路隧道是公路的特殊构造物,在空间上的限制而使隧道内的环境状况具有以下特点:
1)行驶车辆排放出的气态及游离固态微粒混合成的有害废气和车辆携带的尘土及卷起的尘埃,因隧道内空间的限制,往往不能很快扩散、消失;
2)因山体丰富的淅沥水和洞内外温差的作用,而使隧道内常常处于很潮湿的环境中;
3)因隧道的二次衬砌和隧道内的路面均为刚性体,当重车通过隧道时,洞内震动较大;
4)由于隧道内交通繁忙,加上环境恶劣和空间场地的限制,而使设备的日常维护、故障检修工作困难、劳动强度大而效果较差
1.2
公路隧道运营管理设施的特点
长大公路隧道中的运营管理设施具有如下几个特点:
1)设施的种类繁多:主要包括·隧道照明系统、隧道通风系统、隧道消防灭火系统、火灾自动检测及手动报警系统、紧急电话系统、隧道无线调度对讲系统、隧道有/无线广播系统、隧道闭路电视监视系统、交通参数检测及交通控制和信号提供系统、隧道环境参数检测及通风、照明控制系统、供配电系统。
2)许多子系统内设备数量大,如照明灯具、自动火灾探测器、摄像机、报警按钮。
3)设备价格高,投资大,运营维护工作量大:如能见度仪、照度仪、通风、照明系统。
4)很多专用设备国内无成熟定型产品,需依赖进口。
综上所述,从公路隧道本身具有的特殊性及隧道运营管理系统的特点,可以看出隧道运营管理设施的设计、设置、系统配备与路段上的交通监控系统相比,因涉及更多的因素而更为复杂、要求更高。因此,在隧道运营管理系统的设计过程中需根据隧道的土建规模、分期实施方案、投资情况,以及预测的前期交通量和交通量的增长情况,对各个子系统及设备的配置从其实用性、经济性、可靠性、可维护性等诸方面进行比较,分析它们的功能、作用、使用效果和操作维护的方便性,以及其投资和运营费用,从而确定运营管理系统的规模、系统配置和设备数量。在进行隧道运营管理系统总体方案设计时,需认真考虑各个子系统功能的互补性,并分析它们在作用上的重叠性,处理好前期工程中系统的实用可靠性和后期系统的完整性先进性的关系,使隧道营运管理系统在投资费用、经济效益方面符合我国的经济发展水平,不超出业主的承受能力,在技术功能上即能兼顾前期管理需要又适合将来的升级扩展。
2.运营管理系统各子系统分析
2.1
隧道照明及其控制系统
为了避免车辆高速驶入驶出隧道时,产生的“黑洞“和“白洞“效应,保障车辆在隧道中的行车安全,根据公路隧道设计规范,在长度超过100m的公路隧道中,应设置白天的照明设施。关于公路隧道的照明设计,《公路隧道设计规范》中已就照明区段的划分,各照明区段的长度,路面最低亮度等各个方面均作了详细具体的规定,照明光源宜选择高压钠灯、低压钠灯或荧光灯。为达到隧道内安全行车所要求的亮度,需要配置相当数量的照明灯具,而在隧道运营过程中照明设备使用时间长,耗电量大,在隧道的运营成本中占有很大的比例,所以在公路隧道照明系统设计中一个关键的问题是照明灯具的选择、配置及其控制问题。
(1)照明光源
照明光源的选择、配置及照明系统的合理控制无论对确保行车安全,提高隧道内的行车舒适性,还是降低运营成本,减少维护工作量,均有着重要的作用。高压钠灯和低压钠灯光效高。高压钠灯约为90~l00lm/W。低钠灯可达140lm/W以上,且透雾能力强。但低压钠灯辐射单色黄光,而高压钠灯工作时则发出金白色光。两者的一个共同缺点,就是显色性差。显色指数只有25~40。这两种光源用于隧道照明,只能达到满足隧道刚?车观察、看清路上障碍物的目的,对反映隧道内环境的真实性和提高公路隧道刚?车的舒适性,这两种光源则不够理想。因此,为了更好地改善公路隧道内照明系统的照明效果,可考虑采用新型的照明光源,如单灯混光灯。混光单灯灯具的混光效果、光效、显色性、节能性等均优于双灯混光灯具,且单灯混光灯在使用维护上比双光源混光灯更为简单方便。另外中显钠金卤灯,其光效及显色性指标均更高,用于隧道照明效果将更好,能获得很好的照明效果和较低的照明费用,但其价格较贵。
(2)照明控制
隧道内的照明控制是根据隧道照明设计中所确定的照明区段、不同时段气候条件下的照明要求,控制各个照明回路的开关,从而达到既满足隧道的照明亮度要求,保证行车安全,又节省能源的目的。其控制方式大致可分为手动控制方式、分时段进行的时序控制方式和根据洞内外的亮度值自动控制照明回路的全自动控制方式三种。手动控制方式主要用于公路等级低,隧道长度较短、照明级别少的隧道照明系统,由人工根据不同的时段及天气情况而开关不同的照明配电回路。分段时序控制方式则是采用时序控制器控制隧道照明的各个配电回路,根据一天中不同的时间段而开启(闭合)相应的照明回路,此种控制方式主要也是用于照明回路较少的短隧道和中长隧道。隧道照明的自动控制方式则是利用光照度计分别采集隧道内外的亮度参数,经对比处理后,由计算机系统或照明控制器自动控制各个照明回路的开关,使洞内的照明亮度与外界自然光的亮度相适应。
2.2
隧道通风及其控制系统
(1)通风设施
通风及除尘设施包括风机和静电除尘器。通风方式有纵向、横向、半横向等多种方式。中、长隧道采用射流风机的纵向通风方式就能够满足隧道营运安全对通风的要求。对特长公路隧道采用中间加设通风竖(斜)井的纵向通风方式或加装静电除尘装置亦能满足隧道的通风要求。而很少采用横向通风方式或半横向通风方式。
静电除尘器的主要功能是除去污染空气中的烟雾,它的应用可减少为排散大量柴油车在隧道中产生的烟雾所需要的通风量。该装置不太适用于路面上尘土较多、野外公路隧道中汽车携带的尘土及交通扬尘很大的地方,因在这样的隧道环境中静电除尘器的效果将大受影响且会大大增加该设备的清理维护工作。
(2)通风控制
通风控制是以co的允许浓度、烟雾透光率允许范围为依据,控制方式可分为人工控制和全自动控制方式。人工控制方式就是通过观察检测到的交通量、co浓度等参数,人工手动开启和关闭风机,主要用于公路等级较低,隧道长度较短,风机数量较少的公路隧道中。对于高速公路中的长大公路隧道由于隧道长、交通量大、风机数量多,其通风控制方式一般均采用全自动的控制方式。它通过设置于隧道中的co和能见度检测仪实时检测隧道中的co浓度和能见度值,按照事先确定的通风控制模型和控制流程科学合理地控制风机的启停,不仅可以保证隧道内的空气环境质量,同时还可节省大量能源和运营成本。
2.3
隧道消防灭火系统
消防灭火系统是为了保证在因交通事故或车辆故障而引发火灾时,能有效地实施消防灭火行动,即时扑灭隧道中的火灾,减少人员伤亡和财产损失,防止对隧道洞体造成更大的损害而产生严重的后果。《公路隧道设计规范》中规定500m以上的高等级公路隧道需设置消防设备洞室,长大公路隧道还需设置报警、消防及其它应紧设施,按50m的间距,设置消防设备洞,用于存放灭火器、水龙带、沙桶等灭火器材,并设置消火栓。为此,需沿隧道全线敷设联通各个消火栓的消防供水管和消防水池。这就为当火灾发生时,事故当事人或其它人员进行火灾的初期自救行动和随后由隧道管理所消防人员进行的强劲灭火活动提供了可靠的物质保障。对于特长且交通量较大的隧道可考虑设置自动喷淋灭火系统或移动式灭火系统,而一般无需每间隔5~10m一个地设置自动喷淋消防设施。这是因为:
(1)隧道内本身具有的易燃、可燃物质不多,所发生的火灾常为交通事故或车辆故障而产生的火灾,此类火灾发生的位置和起火的部位具有严重的区段性和不均匀性。这种区段性和不均匀性,严重限制了自动喷淋灭火消防系统的效果。
(2)采用自动喷淋灭火系统不仅会增加投资,同时为保证其完好性和可靠性,需增加大量管理、维护等方面的工作,因而投资效益比不高。
(3)自动喷淋消防系统要真正发挥其自动、快速灭火的优点,需要将自动火灾报警系统与自动消防灭火系统组成联动控制系统。而火灾报警与消防灭火联动控制系统的设计,是一项法规、政策性要求很强、技术性也较复杂的工作。
目前国内外的各种火灾自动检测系统,在其可靠性、准确性方面,还不能完全可靠地用于直接启动自动消防联控系统,还需借助闭路电视等设备对火灾事故进行确认。否则隧道内的自动喷淋消防系统如产生误动作,不但不能充分发挥其作用,还可能防碍车辆正常行驶,诱发交通事故。
所以在设计工作中,应注意不要单纯追求消防技术的先进性,还要强调其可靠性和安全性。同时还应根据公路隧道内发生火灾的频率及其特点,考虑维护水平、维护的方便性和经济性。采用配置各种化学灭火装置、固定消火栓、水龙带及隧道管理所专职消防人员的方式,完全能够满足我国采用的15min消防的标准。
2.4
手动报警按钮、火灾自动检测系统及紧急电话系统
目前国内众多厂家研制生产的,在许多民用建筑中广泛采用的各种点式火灾探测器,在其环境适应性、可靠性、可维护性及检测域方面均难以满足公路隧道内的使用要求。并且由于每个点式火灾探测器检测域的限制,在特长隧道中则需安装成百上千个火灾探头,给日常维护和保证其正常工作带来极大不便。对于确需设置火灾自动检测系统的长大公路隧道,可采用适合隧道环境的线缆式火灾探测器。但要特别注意其探测器等部分在隧道恶劣环境中工作的可靠性和稳定性。如在隧道中不设置自动火灾检测系统,可依靠手动报警按钮和紧急电话系统向隧道管理所控制室报告火灾事故和异常状况。
紧急电话系统技术成熟,设备稳定可靠,维护简单,使用方便。作为异常状况的报警设施,其准确性、可靠性、使用率在几类报警设备为最高。因此在公路隧道中适当增加紧急电话机的设置密度,就可大大提高隧道内异常状况报警的方便性和即时性,而无需追加更多的投资。因为一般紧急话系统的容量对公路隧道而言都有较大的富余量,故无需增大紧急电话系统的主机容量和增加传输缆线的数量,只要增加紧急电话机部份的投资,就能方便报警,缩短报警时间,准确报告事故种类、性质,便于及时组织有效救援,减少事故损失。
2.5
隧道无线移动通讯系统
无线移动通讯系统可以弥补有线紧急电话系统的不足,使隧道内的各类工作人员随时随地都能与隧道管理部门保持联系,接受各种指挥调度指令,有效地保证隧道内各项工作的顺利进行,从而方便隧道内各种设备的调试维护,缩短处理各种意外事故的时间,提高工作效率,保证交通畅通。由于电磁波在传输过程中被隧道洞壁吸收和反射,能量损耗较大,传输距离有限,所以隧道内无线移动通讯系统的关键是选择电磁波在公路隧道内的传输方式。目前主要有如下两种方案:
(1)采用漏泄电缆方案
该方案为在隧道侧壁上方纵向架设一漏泄电缆,电磁波沿漏泄电缆传送并均匀辐射于整个隧道区域,在隧道区域横向形成一个均匀的电磁场,隧道区域内各处工作人员的手持电台均能有效、清晰地与无线通讯系统内的各方保持通讯联络。该无线通讯方案信号稳定可靠、质量好,电磁波传输不会受来往车辆的影响。漏泄电缆还可以一缆二用,同时传送无线调频广播信号,通过车上的调频收音机,向驾乘人员播放隧道内行车的各项规定及交通安全信息。此方案技术要求较高,投资成本较大。
(2)采用定向天线方案
此方案是在隧道口和隧道内适当位置(根据隧道长度而定)纵向架设隧道无线通讯系统定向天线,采用无线方式沿隧道纵向传送电磁波。采用此种电磁波传送方式,通讯系统需采用较高的载波频段,一般选择800MHz或900MHz频段,以便电磁波能传得更远,使有效通讯距离能满足使用要求。该方案投资成本较低,但当隧道长度较大时需在洞内安装中继设备和天线,其易受隧道内腐蚀气体的损害,影响系统的可靠性且不能传送隧道无线调频广播信号。
2.6
路电视监视系统
闭路电视系统技术成熟、设备可靠。它除了能实时、直观、准确地观察、监视隧道内的交通状况、车流密度及各种信号状态外,还能对隧道内的火灾报警信息、交通阻塞信息等异常事件予以确认。并能为有关部门事后分析处理事故提供直接依据。摄像机的设置原则为无盲角。因此,在洞内一般按每间隔150m左右设置一台摄像机。在隧道口设置一台带遥控云台的可变焦彩色摄像机。闭路电视信号传输宜采用光纤视频信号传输系统。虽然其投资成本大约比同轴电缆传输系统高三分之一,但光纤传输系统可免受各种电磁波的干扰,保证信号传输的质量和图像清晰度。
2.7
隧道交通检测控制系统
交通检测监控系统负责收集隧道区域内的交通信息,向驾驶员提供隧道的基本情况,行车要求及异常信息,检测监控隧道内的交通远行状况,合理诱导交通,保障隧道内的行车安全和交通畅通,其主要由车辆检测器、车道指示器、可变限速标志、可变情报板、信号灯和超高检测报警器组成。车辆检测器一般设置于隧道出、入口附近和隧道内,如果交通流量大,需自动检测判断隧道内车辆的拥挤阻塞情况,则需在隧道中每间隔600m左右设置一组环形线圈车辆检测器;可变情报板和可变限速标志一般设置在隧道洞口前方,(对于特长公路隧道也可在隧道内增设)用于显示有关隧道状态的内容、各种紧急异常信号及行车指令、指挥信息,显示隧道内允许的行车速度;信号灯安装于双洞隧道洞外交叉渡线区域的前方,提前告诉驾驶员隧道当前的营运状态(关闭、单洞单向行车、单洞双向行车),指示驾驶员按当时的营运隧道状态正确行车,以免走错车道,引起延误或诱发交通事故;车道指示器设置于洞口处和隧道内,在隧道内车道指示器按每间隔300~500m一组设置。
公路隧道质量管理 篇6
关键词:高速公路;隧道施工;风险管理;措施
0 引言
进入21世纪以来,我国市场经济发展迅速,道路交通建设问题逐渐受到人们的关注。高速公路建设处于不断上升阶段,公路建设的数量节节攀升,而其面临的地质条件也趋于多样化。目前,隧道施工已十分普遍,相较于其它道路施工,隧道施工面临的工作量和难度都较大,而且需要协调各个学科及工种之间的关系。在高速公路隧道施工中,安全隐患及事故频繁发生,所以相关人员要充分掌握隧道施工的特点及形势,提高风险管理水平。
1 高速公路隧道风险管理研究现状
高速公路隧道施工具有涉及面广、工期长、技术复杂和工程量大等突出特点,存在较多的不确定因素和风险,而且风险本身也具有偶发性、突发性、综合性以及多样性等特征。目前,我国高速公路隧道建设成效显著,但是隧道安全施工管理尚处于初级阶段。目前,我国隧道工程建设施工中安全事故频繁发生,比如2005年都汶高速公路董家山隧道发生严重的瓦斯爆炸、2006年泉三高速公路保福岭隧道路段发生施工事故、2007年甘肃静宁隧道发生严重塌方现象等,这些安全事故的发生都表明公路隧道施工面临严峻的风险管理现状,需要采取各种有效措施进行风险控制和管理。
2 高速公路隧道施工安全事故频发的原因
2.1隧道工程所处的地质条件极为复杂
隧道工程施工地区围岩条件、围岩类别等与设计施工方案存在较大的出入,而且结构复杂,有着较强的突发性。2007年8月,宜万铁路野三关隧道出现大型透水事件,造成7人失踪、3人死亡,后果严重。事故后相关部门进行了事故成因分析,当地连续多日的持续降水打通了断层水系和地下岩腔,增加了隧道的承压水体,又由于勘查工作存在较大的失误,没有及时发现不明承压水体的存在,所以一旦揭露隧道岩体,就会严重影响岩溶水压的平衡,从而造成突水突泥事故的发生。
2.2施工工艺复杂、难度大
高速公路隧道工程工程量大,但是作业空间严重不足,机械设备数量大、结构复杂,从而增加了隧道工程的施工难度。隧道工程一般需要穿过险峻的山岭或者水下,施工难度系数高。2007年合宁铁路亭子山隧道发生严重塌方事故、2008年宜昌云集隧道约600米处发生顶部结构层石板垮塌事故等,这些事故发生的根本原因是由于隧道施工本身具备复杂的施工工艺和较大的难度。
2.3施工人员的风险意识较为薄弱
当前,我国高速公路隧道施工的工作人员文化程度较差、安全风险意识薄弱,而且工程周期长、规模大,涉及多个工作主体,所以在施工操作中因为安全意识薄弱而引发的安全事故屡见不鲜。2003年,上海轨道交通4号线发生管涌坍塌事故;2005年都汶高速公路董家山隧道发生瓦斯爆炸现象,伤亡惨重。只要施工操作人员和管理人员具备一定的安全防范意识,就可以避免事故的发生,减少工程损失和人员伤亡。
3 高速公路隧道施工风险管理程序
3.1风险识别
风险识别主要发生在目标明确过程中,施工方在细致掌握工程进展的前提下,找出可能存在的安全隐患。风险识别是风险管理的重要组成部分,是进行风险评估和风险应对的基础。风险识别涵盖面广,主要包括资料数据的收集、风险形式的估计和风险因素的识别等。
3.2风险评估
风险评估由隧道施工风险估计和评价两部分组成。风险评价是就隧道施工过程中存在的安全因素而言的,同时还要对各类风险进行评估,找出风险关键点,全面掌握工程的整体风险状况,将风险控制在合理的范围内,保证施工顺利进行。风险估计要求相关部门科学分析隧道施工各阶段存在的风险,同时对于可能造成的影响及后果有一个科学预测,夯实风险管理的基础,为施工企业进行风险管理奠定坚实的基础。
3.3风险应对
风险应对主要指事故发生时制定相应的应对措施的过程。风险应对主要包括两方面的内容:(1)在事故风险发生以前就要科学预测,制定切实可行的风险应对措施,尽可能降低事故风险,具体措施包括风险规避、缓解和分散等;(2)在风险发生以后,相关部门要制定出相应的财务安排,减轻项目目标所受的风险,具体措施包括自留、保险转移等。
3.4风险监控
风险监控处于隧道施工风险管理的最后一环,相关部门要切实提高对风险监控的重视力度。风险监控工作要始终贯彻到风险管理的各环节,要严格遵循风险管理规定的要求,全面评价和跟踪隧道工程的风险处理活动。
4 提高隧道工程风险管理水平的有效措施
4.1崩塌或塌方风险
隧道工程在施工过程中极易出现坍塌或塌方风险,要有效解决此问题可从以下几方面着手:(1)预加固围岩,科学设置超前管棚,以预注浆的方式加固围岩,切实提高围岩的性能指标;(2)在工程施工前制定出科学合理的防排水措施,引排地下水,以免地表水渗入隧道;(3)在开挖过程中使用台阶法、短台阶法、中壁法、眼睛法等,加强初期支护,如增设钢筋管、增加混凝土厚度、喷涂钢纤维混凝土、加长锚杆等;(4)加大量测围岩工作的力度,及时发现并处理围岩异常现象,可采取的措施有增加将衬砌混凝土厚度、设计永久混凝土支护、提高衬砌混凝土强度、改变将衬砌断面形式等。
4.2瓦斯风险
面对隧道施工工程中存在的瓦斯风险,相关部门可从以下方面着手:(1)隧道内照明装置、电器开关、移动设备以及固定设备等均采取防爆设计;(2)在瓦斯隧道内严禁吸烟,杜绝明火作业,进洞人员必须按要求着装棉制品;(3)将泥浆或其他材料注入瓦斯口,隔绝煤层裂缝和岩缝,防止瓦斯渗入,同时确保开挖面的混凝土封闭;(4)在存在瓦斯风险的0.3m煤层厚度条件下,要进行揭煤施工,同时还要探测出煤层的地质结构、岩性、厚度、倾角以及层位等;(5)在瓦斯排放以后,技术人员要打两个检测孔,及时掌握瓦斯排放情况,尽可能一次揭开煤层,对于无法一次揭开的煤层可以适当采取防突措施,安装金属骨架支护,杜绝冒顶现象的发生;(6)做好瓦斯监测和通风。
4.3涌水风险
面对隧道施工频繁发生的涌水事故,可从以下方面着手解决:(1)查明隧道位置与溶洞、暗河的水源流向;(2)大量铺砌排水沟,开凿涵洞、暗管、暗沟、泄水洞、引水槽等,堵截地下水,假若溶洞或者暗河的水流量较小且存在分支或其它出口,那么就应该利用注浆的方式进行水流封堵;(3)将管道排水和抽水机排水结合起来,分段设置固定泵或集水井,同时将临时移动泵站设置在固定泵站和开挖面之间,潜水泵负责将地下水抽离至固定泵站集水井内。
4.4岩溶风险
岩溶风险在隧道施工工程中经常出现,可采取的应对措施有:(1)在处理隧道底部的小溶洞时,利用换填片石、干砌片石和浆砌片石等方法进行回填压实工作,同时对于隧道边墙的小溶洞,要利用浆砌片石的方式封堵地下水,加强混凝土衬砌,而对于隧道拱部以上溶洞则应科学估计岩石破碎度,加固防护防拱支护;(2)在处理大规模溶洞时,可利用跨越和加固的处理方式,加固支承柱、边墙拱、简支梁跨越、拱桥支柱、挖孔桩支顶等,有效改善岩溶风险对隧道工程的危害。
5 结束语
总而言之,在高速公路隧道施工过程中要加强风险控制和管理,合理分析不同的地质和水文条件,做好风险预估工作,并针对存在的问题制定出切实可行的解决策略。隧道施工工程量浩大,偶发性因素多,而风险控制又是一个系统庞杂的过程,所以相关工作人员要始终将风险管理放在突出位置,在科学部署的前提下确保施工设计的可操作性和合理性,为高速公路安全运行奠定坚实的基础,推动社会主义和谐社会建设。
参考文献:
[1]高秀卿.高速公路隧道施工风险管理探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011
[2]李晶晶.隧道工程项目施工过程的安全风险管理研究[D].上海交通大学,2009
[3]杨俊杰.高速公路隧道安全管理探索,《中国科技信息》2007 年24 期
浅谈公路隧道工程质量控制 篇7
近年来随着经济社会的快速发展, 高速公路等基础设施建设也得到了长足的发展。与之相适应的是隧道在高速公路中所占比例越来越高, 如已建成通车的宝天高速公路, 隧道长度占到了线路总长度的20%, 全长12km的麦积山隧道刷新了甘肃省特长隧道单向掘进的施工记录。还有在建的武 (都) 罐 (子沟) 高速公路、成 (县) 武 (都) 高速公路、徐 (家磨) 古 (浪) 高速公路, 隧道比例更高。因此, 不断总结隧道设计、施工方面经验, 分析病害产生的原因, 在工程建设中有预见性的采取有效工程措施消除工程隐患, 将是十分有益和必要的。
2 隧道工程常见的质量缺陷及原因分析
2.1 常见的质量问题
1) 隧道净空不足;
2) 存在渗漏水病害, 反复冻胀破坏衬砌混凝土强度及隧道路面;
3) 初衬或二衬厚度不足;
4) 衬砌背后存在空洞;
5) 衬砌开裂;
6) 施工缝错台过大。
2.2 病害原因的分析
隧道产生病害的原因比较多, 但就其根源, 主要还要从设计和施工两方面进行分析。
2.2.1 设计方面
1) 前期地质勘查深度不足
从目前隧道地质勘查技术看, 大部分都是采用钻孔配合物探技术进行勘察, 然后采用经验类比和工程类比的方法作出地质判断, 从目前隧道开挖后的实际地质情况来看, 地质变化和出入还是比较大的, 具体表现在局部段落围岩类型变化较大, 围岩类型长度范围变化较大, 围岩渗水情况变化较大, 地质层标高划分有出入等, 所有这些都给施工图设计支护类型造成了偏差, 如果机械的照图施工, 必将给工程带来这样那样的质量隐患和病害。造成这一问题的主要原因一方面是目前勘测手段的落后, 另一方面是设计上本身未严格按照设计规范规定的钻探频率进行钻探。
2) 公路隧道设计规范中有些规定与实际情况不符
现行的公路隧道设计规范中, 一般将隧道的设计分为浅埋隧道和深埋隧道。浅埋情况下以洞顶上所有覆土压力作为设计荷载, 深埋隧道的设计考虑塌落拱效应, 只计部分围岩压力, 荷载计算中采用的是经过调查或试验得到的土的物理力学参数。这样的模式中存在两个方面的问题:第一, 人为确定的隧道洞室的荷载模式与实际情况有很大区别, 比如黄土隧道, 研究表明无论埋深多少, 都不存在普氏压力拱, 这也是黄土隧道衬砌开裂的主要原因。第二, 设计中采用的许多物理力学指标, 在隧道洞室开挖后会产生变化, 而设计计算无法反映这种变化。显然, 以固定的参数设计去适应动态的变化过程, 对结构受力变化过程不能全面地反映。
2.2.2 施工方面
部分工程施工中未严格按照设计文件和施工规范施工, 具体表现在:
1) 隧道开挖及衬砌质量控制不严
施工中模板台车固定不牢, 二衬施工时由于混凝土自重较大而产生跑模, 导致每板二衬之间的施工缝产生错台或者衬砌侵入设计轮廓线;施工中放线不准导致中线偏位, 造成一侧欠挖, 一侧超挖, 欠挖一侧衬砌结构层厚度不足;开挖断面不足或预留初衬沉降量过小导致初衬在完成沉降变形后已经侵入二衬界限, 进而导致二衬厚度不足;背弃新奥法的思想, 在初衬变形未基本完成并趋于稳定的情况下施作二衬, 导致二衬因限制了初衬的继续变形而承受过大的围岩压力进而产生裂缝;拆模过早导致衬砌早期强度不足产生裂缝;施工过程中产生的洞顶塌方空洞未严格使用粉煤灰等轻质材料回填密实, 或对拱腰超挖部分采用片石或隧道弃渣回填, 导致衬砌背后不密实或有空洞, 造成围岩和衬砌未能紧密结合在一起形成一个均匀受力的整体。
2) 忽视防排水工程施工质量
隧道工程质量的好坏和隧道排水是否顺畅有直接的关系, 因为一个隧道如果排水不畅, 轻则出现隧道二衬混凝土渗水或路面渗水, 混凝土由于反复冻胀破坏作用而过早的失去强度, 不得不提前进入大修且不能从根本上解决问题;重则造成隧道整体下沉或断裂, 这一点在黄土隧道中表现的尤其明显, 造成大的质量安全事故;但许多施工单位在施工中往往最容易忽视的就是防排水工程施工质量, 如在铺设防水板前未割除锚杆尾端以及其他外露的钢筋头, 造成防水板被刺破;防水板搭接方向错误;敷设防水板时搭接头焊接不连续密实, 造成防水板自身的缺陷;在设置纵横向的各种排水管时不注意连通, 造成大部分管路的堵塞;中心水沟流水高程控制不严, 导致排水不畅甚至不通, 从而在隧道建成后的初期, 就使衬砌后形成积水, 在水压力 (压力相当大) 作用下产生隧道的渗漏水。
3) 随意改变设计参数
部分施工单位为了经济利益而置安全于不顾, 随意调整支护参数, 比如减少锚杆、超前小导管或干脆不设, 减小钢拱架的横向联系筋, 随意加大钢拱架的间距;注浆锚杆不注浆, 药包式锚杆锚固剂数量不足等。所有这些不仅给掌子面作业人员带来巨大安全隐患, 也对工程质量造成了伤害。
3 如何加强隧道工程质量控制
通过以上几类病害原因的分析, 无论是设计方面的原因, 还是施工方面的原因, 只要认真科学对待, 都是可以消除和避免的。
3.1 高度重视隧道地质勘察工作
3.1.1 重视前期设计过程中的地质勘查
公路隧道工程与所处的地质环境和围岩工程地质特性息息相关, 因此, 前期工程地质勘查深度, 对隧道的合理设计、顺利施工和避免地质灾害的发生有着重要的影响。工程实施过程中往往因为前期地质勘察深度不够, 造成地质变化较大, 不仅因为支护类型与实际地质不符, 支护偏强则造成较大浪费, 支护偏弱则造成质量和安全隐患, 同时也给工程带来较大的费用变更。因此, 高度重视并加强前期设计过程中的地质勘查, 对隧道地质条件进行深入细致的勘查, 对严重不良地质 (如滑坡体、地下水丰富段、地质断层或断裂带) 进行绕避, 对于合理选线和科学的指导施工都具有极其重要的意义。
3.1.2 加强施工过程的地质实勘和支护参数动态调整
隧道工程的地质状况, 不可能在前期工作中全部查清, 因此隧道设计称为预设计。在施工过程中要根据开挖的实际地质情况和拱顶沉降、拱脚收敛的累积量和速率等监控量测数据, 不断地修改完善设计, 选用更为合理的施工方法和支护形式, 因此, 在公路隧道施工中应重视和加强施工超前地质预报及地质分析, 特别对于那些工程地质条件复杂的长大隧道要进行专题研究。同时施工过程中钻爆人员的经验也是获取前方地质状况信息的重要途径, 据此可以结合地质编录分析得出结论, 采取相应的施工工艺。
3.2 严格施工过程工艺控制
隧道施工有其自身特点, 地质的不确定性、工作面的局限性、工程的隐蔽性、工作环境的恶劣、作业人员的安全保障等都是区别其他工程的特殊性, 正因如此, 更要高度重视隧道施工过程的工艺控制。首先做好隧道通风并设置好逃生通道, 为作业人员提供一个良好的作业环境, 使得施工人员能够安心施工, 监理人员能够安心监理;其次, 严格按照设计和规范要求进行超前支护, 确保施工安全和质量;根据围岩类型动态调整开挖方法和支护参数, 合理预留沉降量;根据地质超前预报资料, 有预见性、针对性地对特殊地质灾害地段采取加强支护, 确保顺利通过;严格控制中心水沟和纵、横向水管高程, 对于环向半圆管、拱脚纵向水管以及接入中心水沟的横向水管要严格超平, 拱脚纵向水管要用防水板包裹好, 确保隧道排水顺畅, 避免因水压或其他因水而产生的病害;严格施工工艺控制, 包括测量精度控制、光面爆破控制、超欠挖量控制、拱架间距及墙与仰拱的衔接控制、开挖距离 (仰拱至掌子面距离、二衬至掌子面距离等) 控制, 确保设计支护参数的准确到位。
3.3 准确理解新奥法施工理念
新奥法的核心是通过光面爆破技术和及时的喷锚支护, 充分发挥岩体释放应力后的自稳作用, 其特点就是施工方便, 工作效率高, 二衬承受的围岩压力小。但是其前提是严格按“短进尺、早封闭、勤量测、快支护” 的原则进行施工, 严格控制工艺顺序和要求, 从而实现隧道工程的安全、经济与稳定。不能名义上是新奥法实则是矿山法施工, 或者是改进的矿山法。从目前公路隧道施工实践中, 应在以下方面加强控制。
3.3.1 加强施工中的量测控制
隧道施工没有量测信息反馈, 常导致围岩松弛, 塑性区扩展给衬砌质量带来隐患。洞室在掘进过程中, 开挖面如果过早受到约束, 使开挖面围岩应力不能完全释放, 必将在衬砌和支护中产生过大的内应力, 导致衬砌开裂。所以新奥法施工中, 根据围岩量测的结果来科学确定二衬支护时间及形式是其最基本也是最重要的理念。
3.3.2 及时做好超前支护和初期支护
采用新奥法施工, 其喷锚支护是把围岩和初期支护作为一个整体, 围岩是承载的主体, 支护是防止围岩风化并对其进行加固, 喷锚支护的作用原理是使围岩内二相应力状态变为三相应力状态, 从而改善了隧道结构的受力性能。故及时做好隧道超前支护 (包括超前锚杆、超前小导管、超前管棚等) 和初期支护 (喷射混凝土) , 是隧道施工安全的重要前提。
3.3.3 保证隧道各结构层间应紧密贴合
新奥法的基本原则是采用合理的支护手段, 发挥围岩和支护系统的共同作用, 而这种共同作用的重要前提是围岩与支护系统紧密贴合。因此, 必须进一步控制光面爆破的效果, 避免过多的超欠挖;对于超挖部分应用喷射混凝土多层挂网回填, 严禁使用隧道弃渣或片石回填;严格控制喷射混凝土表面平整度;为保证二衬和初衬之间的密贴, 在挂设防水板时必须保证有一定的松弛度;同时对于拱顶二衬与初衬之间因模筑混凝土可能产生的空洞要预留注浆孔注浆 (与二衬混凝土同标号) 。
3.4 采用先进的无损隧道检测技术进行隧道质量检测, 及时发现和处理质量缺陷
隧道工程是地下隐蔽工程, 不易检测。用开孔的方法检测衬砌厚度和衬砌背后情况比较直观, 但易破坏隧道初衬的完整性, 大量抽样对衬砌结构受力不利, 少量抽样的代表性又差, 难以反映隧道的整体及各部位质量。地质雷达是一种通过电磁波探测特体介质特性的一种物探检测方法, 不同物质有着不同的电磁反射特性。地质雷达在探测衬砌厚度、衬砌层背后存在空洞或回填不密实以及衬砌存在裂缝等方面有着显著的优势。如果在二次衬砌施工前, 对初期支护进行探测, 及时对初期支护厚度不足、背后空洞、回填不密实的段落进行处治, 同时在地质雷达探测的基础上, 采用超声——回弹综合测强等无损检测方法对完成衬砌的隧道进行强度检测, 施工单位据此可以采用如注浆、衬砌补强等措施对发现的问题及时进行处理, 将会更有利于隧道的质量控制。
4 结束语
随着甘肃省高等级公路建设快速发展, 隧道工程建设的规模和数量也必将迅速扩展。因此, 加强隧道工程质量控制, 有针对性、预见性的防止隧道施工中的质量通病以及后期病害, 将是需要引起广大参建人员高度重视和进行有益探讨的问题。
参考文献
[1]JTG D70—2004, 公路隧道设计规范[S].
[2]JTG F60—2009, 公路隧道施工技术规范[S].
浅谈公路隧道施工质量控制 篇8
1 隧道开挖质量控制
与水工、铁路隧道相比, 公路隧道的断面较大, 对围岩的扰动大, 其轮廓对围岩块体的不利切割多;且为了满足公路建筑界限的要求, 公路隧道多采用扁平的断面型式, 使得拱顶围岩处于不利的应力状态。如果开挖表面不平整将导致局部围岩应力集中, 并且影响防水层和衬砌施工, 形成存水的空洞;如发生较多的超挖, 则会增加出渣量和回填工程数量;如发生欠挖, 则会影响隧道净空或减小衬砌厚度造成隐患。
对于隧道开挖质量的控制, 一般包括开挖断面规整程度和断面尺寸及超欠挖控制两个方面。隧道开挖断面的尺寸要符合设计的要求, 在围岩松软且地压力较大的情况下, 围岩变形较大, 应根据计算及实测施工数据留足预留变形量及支撑沉落量, 防止出现净空不够的现象。根据围岩类型选择合适的断面开挖方法和施工工艺, 一般常用的施工方法为钻爆法。对于硬岩宜采用光面爆破, 软岩采用预裂爆破。采用半断面开挖方法时, 下半断面开挖厚度及用药量要严格控制, 减小扰动, 防止拱部围岩失稳。对于开挖轮廓面的规整度采用目测方法进行检验:岩面上不应存在明显的爆破裂缝, 周边炮眼痕迹分布均匀、保存率应满足:硬岩≥80%;中硬岩≥70%;软岩≥50%;两茬炮的衔接台阶形误差不大于15cm;超欠挖的测定除用尺量外, 还可通过比较实际出渣量与设计出渣量、实际衬砌混凝土量与设计衬砌量的方法测定。隧道激光断面仪可快速精确地测定隧道开挖的实际断面, 并与设计断面放在同一极坐标下进行比较, 从而得出隧道超欠挖的详细资料, 及时指导施工。
2 隧道支护质量控制
按照新奥法理论, 隧道开挖后要及时支护, 限制围岩的变形, 以减小荷载并发挥其自承能力。目前公路隧道施工多采用锚喷支护, 在围岩较差的地段可采用钢支撑, 包括钢格栅及型钢支撑。
对于锚喷支护, 应检测锚杆的加工质量、安装质量及喷射混凝土的原材料质量和喷射施工质量。锚杆加工质量的检验包括锚杆材料质量检验, 如抗拉强度和延展性与弹性等指标的检测;锚杆规格如直径的检验;以及各类锚杆车丝、热煅、焊接加工质量的检验。锚杆安装的检验有间距、排距、锚杆方向、锚杆长度、钻孔深度、直径、孔形的检测等项目, 以及锚杆拉拔力测试、砂浆饱满程度测试等内容。其中, 锚杆安装间排距、拉拔力测试及砂浆饱满程度测试应是锚杆施工质量控制的要点。锚杆拉拔力测试通过千斤顶加载测试, 注浆饱满程度及杆长可通过超声波检测仪器测定, 但目前应用还不广泛。
喷射混凝土的质量检验包括水泥、砂等原材料的检验及喷射混凝土强度、厚度的检验, 喷射混凝土与围岩粘结强度检验及施工粉尘、回弹率的检验。喷射混凝土强度检验试块的制取可用喷大板法, 即将混凝土喷入模具, 或用凿除方法, 直接在支护上凿取混凝土块, 加工成10cm见方的立方体试件, 进行抗压试验。厚度检查可在围岩上预埋高于设计厚度的小钉, 或凿孔检查。如凿孔后混凝土与围岩不好区分, 可用酚酞试液测试, 红色的为混凝土。喷射混凝土与围岩粘结强度检验可在模具内放置一定尺寸, 粗糙度与围岩相当的石块, 加工成试件进行劈裂法测试, 或直接在围岩岩面预埋装有拉杆的加力板, 进行拉拔试验。
3 隧道防水系统质量控制
如前所述, 公路隧道的防排水要求高, 目前的公路隧道防排水系统多为采用夹在两层衬砌之间的高分子防水卷材防水层, 和沿隧道壁环向、纵向、横向设置的排水盲管, 将渗水引排至纵向排水管集中排除。防排水系统的质量检测评定尚无统一的行业标准规定。
防水层的质量检验也应分材料检验与施工安装检验两部分进行。对于高分子防水卷材的质量要求主要是抵抗施工破坏能力强, 耐老化、耐酸碱、低温柔性好、寿命长等。其材料检测的内容包括长度、宽度和厚度检测, 并且还需按照规定的尺寸和形状裁出试件, 进行拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度检测、耐老化检测、低温柔性实验等。防水层的安装应检查防水层的接头:质量与吊挂施工。接头宽度应满足要求, 采用粘接或焊接, 接头应牢固, 强度不小于同质材料, 不得有气泡、折皱及空隙。焊缝一般采用双焊缝, 中间留空腔以便充气检查。防水板的吊挂固定点间距在拱部为0.5m~0.7m, 在墙部为1.0m~1.2m。点间防水层不得绷紧, 以使防水层在混凝土灌注后与喷射混凝土支护面密贴。检查时主要采用目测观察, 用手托起防水层, 看是否与喷射混凝土密贴, 在拱顶, 呈水平状或下垂的范围不得超过1.2m, 防水板应无划破现象。
4 隧道衬砌质量控制
施工中由于围岩松动或其他原因会导致二次衬砌产生裂缝。对于裂缝的检查可采用塞尺或刻度放大镜观测其深度及宽度, 并根据情况采取处理措施。另外, 在施工中, 还可能出现衬砌背后填塞不密实, 或衬砌内部存在空洞、蜂窝等情况。对于此类情况, 可采用超声波或雷达探测技术进行检测。用雷达进行检测时, 高频波的穿透深度小, 但分辨率高, 低频时穿透力大, 但分辨率低。根据检测的目的选择合适的频率, 然后沿隧道断面布置测线。由于施工的原因, 拱顶部位的空洞、衬砌厚度不足等问题较多, 应加强检测。雷达探测还可以检测衬砌厚度、裂缝、钢拱架埋设等情况, 但往往受仪器技术水平所限, 精度稍差, 需要实际钻孔验证。
5 结语
我国公路隧道工程建设起步较晚, 但是近年来, 由于在工程实践中研究开发并引进了许多其他行业及国外的新技术与新设备, 使公路隧道建设技术水平有了很大的提高, 但在隧道的工程质量检验与控制方面仍较多地沿用旧标准及方法。目前已经有不少单位在隧道质量检验与控制技术进行了探索和研究, 取得了一定的经验, 但我们仍需结合公路建设自身的特点, 进一步总结、研究, 提出一系列适应公路隧道要求的有效的质量检测方法和工程质量检验评价指标, 形成一套系统的公路隧道质量控制体系。
参考文献
[1]JTJ071-2003, 公路工程质量检验评定标准[S].北京:人民交通出版社, 2003.
浅谈公路隧道工程的质量控制 篇9
随着我国经济的持续稳定发展, 我国的公路交通事业取得了长足的进步, 运输业的兴旺发达使得公路的覆盖面越来越广, 各类公路隧道的应用越来越多, 规模也越来越大。与水工和铁路隧道相比, 公路隧道具有运营要求高、附属设施多、施工断面大等特点, 这就对施工单位的技术水平提出了更高的要求。因此, 做好公路隧道工程的施工质量控制工作, 不仅是有关人员日常工作中的重点内容, 也成为了确保公路隧道质量、提升公路隧道结构性能、保障过往司机生命财产安全的重要手段。
1 如何做好公路隧道工程的质量控制工作
1.1 隧道开挖阶段的质量控制
与铁路隧道和水工隧道相比, 公路隧道的断面更大, 隧道轮廓对围岩块体的不利切割也相对较多, 这样就对围岩造成了更多的扰动, 同时, 为了满足公路工程的特殊要求, 公路隧道大多采用更为扁平的断面型式, 从而导致隧道拱顶的围岩长期处于非常不利的应力状态。因此, 如果隧道的开挖量不够, 就会对隧道的衬砌厚度和净空造成影响, 从而埋下安全隐患;如果开挖量过多, 则会增加回填工程的工作量和出渣量, 使隧道的预算增加;如果开挖不够规范和平整, 就会对衬砌施工和防水层的设置造成不利影响, 容易产生存水空洞。
根据这些特点, 对于公路隧道开挖阶段的质量控制工作一般从控制断面尺寸、超挖欠挖以及确保开挖断面的规整度两个方向开展。首先, 就是要确保公路隧道断面的开挖工作严格按照设计中要求的有关尺寸进行。如果围岩质地较为松软并且地压力较大, 那么围岩就会发生相当程度的变形, 所以在实际施工中, 还应该将设计要求与作业面的实际情况相结合, 根据实际测量数据预留足够的支撑沉落量和变形量, 以免因变形而造成净空不足的现象。另外, 还要注意根据围岩的类型选择合理的施工工艺和断面开挖方式。一般来说, 公路隧道工程的施工方法都是钻爆法。对于质地较软的围岩应采用预裂爆破, 而对于相对坚硬的围岩则与应采用光面爆破。在使用半断面开挖法时, 要注意控制下半面的用药量及开挖厚度, 以确保拱顶围岩的稳定性。
对于隧道断差面开挖工整度的检测一般通过目测法进行, 除了要保证围岩光滑无明显爆破裂缝外, 还要对炮眼衔接部位的台阶形误差进行检验, 确保其小于15 cm。对于超欠挖情况的检测除了可以通过传统的尺量方式进行外, 也可以通过对衬砌混凝土的总量和出渣量的比较进行确定。除此之外, 还可以通过隧道激光断面仪对隧道开挖的实际断面进行快速准确的测量, 从而得出精确度较高的隧道超欠挖实际资料, 以便管理人员对施工进行及时有效的指导。
1.2 隧道支护阶段的质量控制
公路隧道在开挖结束后就要立即开展支护工作, 以便更好的限制围岩变形, 从而使其能够更加充分的发挥出自身的承载能力, 提高隧道的整体稳定性。就目前的实际情况来看, 公路隧道工程在施工过程中大多采用锚喷支护的方式, 而在围岩质量较差的地段则可以通过型钢或钢隔栅进行支护。在进行锚喷支护的过程中, 应该对锚杆自身及其安装质量进行检测。其中, 锚杆的自身质量主要包括锚杆所采用材料质量的检测, 如弹性、延展性、抗拉强度等;锚杆规格的检测, 如直径等;以及锚杆的焊接、热锻、车丝等方面的质量检测。而锚杆安装质量的检测则主要包括钻孔深度、孔形、直径、间距、排距、锚杆方向等项目。其中, 对于砂浆饱满程度、拉拔力的测定以及安装间排距的检测是锚杆施工质量控制工作的重点内容。
对于喷射混凝土施工质量的检验主要包括对原材料、喷射厚度和强度的检验, 同时也包括对混凝土、围岩粘接强度等内容的检验。在制取强度检验试块时, 可以通过将混凝土喷入事先准备好的模具或直接从隧道壁上凿出的方式获取。而对混凝土厚度的检验则可以通过凿孔或预先在围岩上设置一定长度的钉子的方式来进行检查。如果在凿孔之后无法对混凝土与围岩进行有效区分, 则可以通过滴入酚酞试液的方式加以辨别, 其中显红色的就是混凝土。对于混凝土与围岩粘接强度的检验既可以通过在围岩上预埋加力板的方法进行, 也可以通过向放置了与围岩相当石块的模具中喷射混凝土的方法进行检验。
1.3 防水系统施工阶段的质量控制
由于汽车并不具有火车那样的稳定性, 因此公路隧道对于防水和排水性的要求要远远高于火车隧道。目前, 大多数公路隧道的排水设计都采用了铺设防水层和排水盲管将渗水集中排出的方式, 但是业界对于排水系统质量的评定标准尚无统一的规范, 对于防水层的检验也大多分为材料质量检验和安装质量检验两个部分。一般来说, 对于隧道防水层的要求主要有寿命长、柔韧性好、耐腐蚀和老化、不易被破坏, 而检验项目则主要包括防水层的厚度、长度和宽度三个方面, 检验方式多为裁定试件后对其进行各类实验室检验。对于防水层安装质量的检验主要包括接头部分质量检验和吊挂施工质量检验。其中, 接头的规格应该满足设计要求, 并采用焊接或粘接的方式牢固的连接在一起, 不得出现空隙、褶皱或气泡。焊缝一般为双焊缝形式, 中间部位要留出空腔以便对其进行充气检查。在拱顶部, 防水板的吊挂固定点间距应该在0.5m~0.7 m的范围内, 而在墙壁处, 这一数值则应在1.0 m~1.2 m的范围内。对于防水层施工质量的检查大多通过目测法来完成, 同时还要注意保证防水层无划破现象。
1.4 衬砌阶段的质量控制
衬砌阶段的质量问题主要是由于围岩发生松动或其它原因所导致的二次衬砌裂缝。在实际施工过程中, 对于裂缝的检查主要通过刻度放大镜和塞尺的方式来观察裂缝的深度和宽度, 并根据实际情况采取相应的措施进行处理。同时, 由于在施工过程中有可能因为衬砌填塞不密实而造成衬砌内部空洞和蜂窝等情况, 所以技术人员除了要进行表面观察之外, 还应该通过采用雷达和超声波探测技术对其内部情况进行检测。需要注意的是, 在使用雷达进行检测时, 要根据所检测位置的实际情况合理调整雷达波的频率, 并根据隧道的断面走向合理设置测线, 以便获得最佳的测量效果。另外, 在公路隧道工程的施工过程中, 隧道拱顶部位的空洞和衬砌不合格的现象相对较多, 在检查过程中应该将这部分作为检测的重点地段。总的来看, 雷达探测的方法能够在很短的时间内检测出裂缝、钢拱架埋设以及衬砌厚度等情况, 但是限于技术水平的发展状况, 其精度在有些时候是无法保证的, 因此在质检过程中还需要进行适当的钻孔检验进行配合。
2 结语
相比较而言, 我国公路隧道工程的起步较晚, 但是在各地积极兴建各类公路工程的大力推动下, 国内的公路施工企业在短时间内获得了长足的发展并引进了国内外相关行业的多项先进技术和设备, 使我国公路隧道工程的施工建设水平得到了很大的提高, 美中不足的就是在公路隧道工程质量检验和控制方面仍然在沿用以往旧的标准和方法, 所以难免会留下一些质量隐患, 严重妨碍了公路隧道工程的整体质量向新的高度迈进。就目前的实际情况来看, 国内已经有很多家公路工程施工企业开始了对隧道质量检验和控制方法的钻研和公关, 并且取得了一定的成果, 这是令人感到鼓舞和欣慰的, 相信在广大技术人员的共同总结、研究和创新的积极推动下, 我国的公路隧道施工行业一定会在不久的将来形成一套科学、完善的质量控制和评价体系, 从而进一步提高公路隧道工程的整体水平。
参考文献
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[2]朱汉华, 孙红月, 杨建辉.公路隧道围岩稳定与支护技术[M].北京:科学出版社, 2007.1
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[4]熊辉.浅析公路隧道施工的质量控制[J].科技资讯, 2010, (4) :39-39.
黄土公路隧道施工质量控制浅析 篇10
1 黄土地层对隧道施工的影响
1.1 黄土节理
红棕色或深褐色的黄土土壤经常会伴有着多方向的构造节理和延续性, 有的是成对出现, 并呈现出“X”型;在施工的过程中, 土体会沿着节理张松甚至是被剪断, 如果此地层是在坑道的上方时, 可能会出现“塌顶”的现象, 而如果是位于侧壁时, 在施工中没有根据施工步骤进行, 极有可能发生“坍塌”。
1.2 黄土冲沟地段
如果在黄土的冲沟或者是源边段进行施工操作, 且隧道在较长的范围内沿着冲沟或是源边行走向, 当在覆盖不太厚或者是偏压非常大的时候, 就会出现大面积的坍塌。
1.3 黄土溶洞与暗穴
在黄土地区我们经常会见到黄土溶洞和暗穴, 在修建隧道时, 如果在它的上面进行施工的话, 极易发生基础下沉的现象;如果在它的下方进行施工的话, 通常会出现冒顶现象;当在它的邻侧进行施工的话, 通常会出现承受偏压。
1.4 地下水
由于黄土在较为干燥的环境中, 是非常坚固的, 其承载力也非常高, 在施工操作中也不会有问题出现, 但是如果是在含有地下水的黄土层进行修建隧道的话, 极易出现不同程度的湿陷性, 甚至还会造成下沉, 相应的围岩的自稳力也会失去, 一旦支护措施不能应对下沉的话, 就会出现大面积的坍塌。
2 黄土公路隧道施工组织设计
2.1 施工准备
隧道的施工准备阶段是隧道施工组织管理中的一项重要内容, 这个阶段的工作是否做的好, 直接关系到后期施工能否顺利进行。因此, 在修建隧道的施工中, 要引起高度的重视, 在施工准备阶段一般包括以下几个步骤。
施工组织人员和组织机构的确认;进一步地研究设计文件;调查和查合施工现场的补充资料;进行接桩和复测以及洞门投点;根据已有的经验和技术条件, 向设计单位和建设单位提出需要更改的意见, 最终共同修订;根据自己充分掌握的实际情况, 对于投标时的施工方案、计划以及技术措施进行进一步的研究。
2.2 施工组织设计
施工组织设计是根据施工文件的要求和工程的性质以及现场的具体情况、施工的技术力量和装备等多方面的因素编制而成的, 它是组织施工的基本文件, 合理的施工方案通常是按照施工组织设计来确定的, 科学地规划和布置整个施工工程, 且制定施工工程所需要的设备、材料以及人员和投资等相应的规划, 从而让整个施工过程能顺利地进行。
2.3 施工进度计划
施工进度计划是根据实际情况来确定, 施工的连续性和均衡性一定要引起足够的重视, 按照合同规定的工期, 一定要做到即好又快, 并且还要保证竣工时间不能耽误, 施工计划内容主要包括两个方面:首先是对于组织施工的科学研究, 并合理地提高施工速度;其次是施工进度和施工计划的表现形式。
2.4 施工计划管理
施工计划管理就是按照合同的规定, 有计划地将施工组织设计的内容具体化, 在施工过程中, 要确保平衡性和衔接性, 从而实现整个工程项目的施工目标;计划管理是整个施工管理的中心环节, 它通过四个程序并使其不断地循环:计划的编制;实施;检查;调整。最终的目标是根据合同的规定, 将整个项目工程利益最大化。
2.5 技术管理
施工技术的组织、指挥和调节以及控制都是通过技术管理来指导的, 其首要任务就是正确地贯彻科学技术是第一生产力的方针政策, 科学地组织各项技术工作, 并建立正常的施工技术秩序, 充分发挥强大的技术力量, 并不断地在原有技术的基础上创新, 以提高各项设备工作效率和劳动生产率, 确保整个工程的质量。
3 黄土公路隧道施工质量控制
黄土隧道工程与其它一般的隧道工程最大的区别就是具有非常强的隐蔽性, 在施工质量控制中, 它主要是通过建设工程的“政府监督、社会监理、企业自检”的三级质量保证体系一起努力实施的, 当然最为关键的还是施工企业的“自检”, 也就是施工企业对工程质量的加以控制。通过项目经理部组建的领导小组对施工质量进行控制, 通过企业编制和监理的审核, 同时要经过业主的同意后, 将“实施性施工组织设计”作为施工质量控制的总纲领, 同时需要单位的工程分部以及分项工程来对施工质量进行层层的控制, 对于一些较为隐蔽的工程一定要给予全程的监理, 通过企业自检和监理进行抽查的形式进行施工过程的控制, 代表上级管理部门进行监督检查, 以确保整个项目工程的施工质量。
通过我国已建成的一些黄土公路隧道来看, (如:祁家隧道和新庄隧道等) 黄土隧道质量的检验评定指标应在《公路工程质量检验评定标准》隧道部分要求的基础上进行进一定的调整, 具体的调整可根据以下几点进行:
(1) 在原隧道总体实测项目中的隧道车行道的宽度允许的偏差为±10 mm, 在施工中的电缆槽浇筑的时候, 为了防止跑模将路面侵占, 通常是适当地放宽, 所以在施工完成后, 路面宽度通常都会有所增宽, 如果超出了10 mm, 则视为不合格, 在最终的评分中会受到影响。因此, 在不影响车行道的基础上, 可以适当地将车行道宽度规定的条件更改为-10 mm和+20 mm。 (2) 洞身开挖实测项目对破碎岩和土拱部超挖定值原来平均是100 mm, 最大不能超过150 mm, 但是由于拱部土体稳定相对较差, 隧道在开挖后自稳的时间极短, 在开挖时到钢拱支撑安设前, 局部已经有少量的坍塌现象发生, 临时还可以支撑一下, 但是对于150 mm就难以控制了, 在最终的评分中也会受到一定的影响。因此, 根据黄土公路隧道的实际施工情况, 可以把破碎岩土拱部超挖的规定值可以适当地放宽到150 mm, 最大不能超过300 mm。 (3) 洞身衬砌实测项目墙面平整度原来规定值是20 mm, 但是由于隧道通常要求采用模板台车进行衬砌, 墙面的平整度已经得到了较大的提高, 高速公路隧道采用的模板台车衬砌的平顺墙面不作规定, 可以将规定施工缝错台改为控制在5 mm以内。
4 结语
黄土公路隧道施工是一项非常复杂的工程, 在隧道修建前, 施工企业要充分地分析和研究黄土公路隧道施工的特点, 同时还要充分考虑到在施工质量上后期可能会出现的一些问题, 要特别重视施工质量的控制, 提高黄土公路隧道的施工质量, 从而为整个隧道修建质量奠定坚实的基础。
摘要:黄土公路隧道是较难修建且在修成之后存在很多隐患的隧道, 如何能更好地控制黄土公路隧道的施工质量, 首先要了解黄土公路隧道的特点, 其施工质量的好坏, 会对整个工程的质量产生直接的影响, 同时给施工企业的经济效益带来损失。基于此, 笔者根据多年的工作经验, 在此对黄土公路隧道的施工质量控制作一些探讨, 以促进整个公路隧道质量的提升。
关键词:黄土公路,隧道施工,质量控制
参考文献
[1]周莎, 张小荣, 易婷.浅谈道路桥梁施工中出现的质量问题及控制[J].民营科技, 2010 (11) .
公路隧道新奥法设计施工 篇11
摘要:本文主要阐述了现代公路隧道的发展概况,特点,新奥法施工设计施工的原理与方法。
关键词:发展概况特点新奥法设计方法要点
0引言
二十世纪以来,人类对地下空间的需求越来越多,因而对地下工程的研究有了一个突飞猛进的发展。有关现代公路隧道的修建,始于1927年美国纽约哈德逊河底的荷兰盾隧道。其后,随着隧道施工技术新奥法、挪威法、以及TBM等方法的确立,许多伴随有全横向式,或半横向式,或纵向式,或混合式通风方式,以及现代照明和监控技术的长大公路隧道相继建成。到2000年底,长度超过3.0km以上的公路隧道已有近400座,最长的达24.5km。在大量的地下工程实践中,人们普遍认识到,隧道及地下洞室工程,其核心问题,都归结在开挖和支护两个关键工序上。即如何开挖,才能更有利于洞室的稳定和便于支护.若需支护时,又如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖。这是隧道及地下工程中两个相互促进又相互制约的问题。
1现代公路隧道的特点
1.1隧道越修越长随着道路等级标准的逐渐提高和隧道设计理论和施工技术的不断改进,公路隧道的修筑长度从上世纪初的二、三公里已发展到现在的数十公里。比较著名的有日本的关越隧道(11.05km)、意大利的勃朗峰隧道(11.6km),奥地利的阿尔贝铭隧道(13972km)、瑞士的圣哥达隧道(16.82km),最近通车的挪威奥尔兰隧道更是长达24.5km。国内公路隧道的修筑虽然才20多年,但发展很快。代表性的有七道梁隧道(1.56km)、梧桐山隧道.(2.328km)、打浦路隧道(2.76km)、大溪岭隧道(4.10km)、二郎山隧道(4.16km),近年竣工的秦岭终南山公路隧道,设计长度为18.004km。这些长大公路隧道的成功修建,除了道路等级标准要求的提高,人们宁绕勿穿观念的改变外,新的施工工艺,现代通风监控技术和许多成功的经验起着决定性的作用。
1.2曲线隧道逐渐增多在新的隧道设计理论和施工技术的推动下,特别是在总结公路隧道运营管理的实践经验后,现代公路隧道的选线,已完全打破了过去的宁直勿弯的规则,曲线隧道逐渐增多,国外更是到处可见。正在施工的奥地利巴拉斯基复线隧道,结合地形和环境条件,设计了一段长达1.2km的曲线隧道。曲线隧道的设计,不仅可以避开不良地质,而且对促使行驶中的司机,提高警惕和不受出口“白洞”影响,避免引起交通事故很有帮助。
1.3双洞取代单洞由于单洞双向交通不能充分利用汽车交通风,并且要求通风设备装机容量增加,特别是单洞双向交通的事故率远远高于双洞单向交通。故而近十多年来,双洞单向交通隧道逐渐取代单洞双向交通隧道。国外目前正在将早期100多座单洞双向交通隧道,改变为双洞单向隧道。这对降低通风难度,节约能量,减少事故很有帮助,而且还可以提高交通量,满足防灾救灾和备战的要求。
1.4纵向通风方式占主导地位截至2008年的统计,全世界建成的近400座长度在3 0km以上的公路隧道,20世纪80年代以前的多为全横向式通风或者半横向式通风,以欧洲的瑞士、奥地利和意大利为代表。而近20多年,特别是纵向通风方式出现后,公路隧道的通风方式基本分为两大派。欧洲仍以全横向、半横向居多,而亚洲以日本为代表,全为纵向。近年来,随着汽车排污限制标准的提高,控制公路隧道通风量的因素已从CO逐渐过渡为烟雾浓度,加之双洞方案逐渐取代单洞方案,所以分段纵向通风方式已经占主导地位。日本甚至认为.加静电除尘器的分段纵向通风方式,可以适应任何交通形式和任何长度的公路隧道。近年来,欧洲各国也逐步转变传统的观念,在许多新修或者增修的复线长大公路隧道中,用分段纵向通风方式取代过去的半横向或全横向通风方式。
1.5隧道服务水平很高随着公路隧道通风、照明、监控等项技术的不断完善,现代公路隧道的服务水平逐渐提高。特别是在一些长大公路隧道中,高质量的照明效果,适应不同交通工况和防火救灾的通风系统,完善的交通标识,不同模式的监控方法,尽可能详细的防灾救灾预案,齐备的基础信息管理系统以及定期的检测维护技术,这些均保证公路隧道具有一个很高的服务水平。
1.6跨海隧道成为共识继芙法海底隧道成功地穿越了英吉利海峡后,隧道方案已成为跨海交通的主要形式。因为海底隧道不但避免了桥梁方案所带来的海浪、台风一系列结构力学问题,而且丝毫不影响海面航道交通和自然景观,香港的海底隧道就是显著的例子。目前正在蕴酿的海底隧道有第二条英吉利海峡隧道(37.5km)、北欧的大、小海带海峡隧道、国内的琼州海峡隧道、勃海湾隧道等。对于较长的海底隧道,毫无疑问利用铁路的摆度方案明显地优于公路直通方案。
1.7单功能向多功能转变旅游观光是现代长大公路隧道的另一显明特点,突出的例子有英吉利海峡隧道、东京湾隧道、香港湾隧道、上海延安东路隧等。人们不仅将隧道当作是交通通道,而且视其为旅游观光场所。川藏公路二郎山隧道,通车半年来,在洞口观光照像的已达近二万人次。这些隧道在设计过程中,就把隧道的交通功能和隧道区域的地理人文环境融为一体。在秦岭终南山公路隧道的工可阶段,陕西省政府就曾提出了将该隧道的通行功能和隧道区域的自然环境、旅游观光融为一体的设想。
2隧道设计施工的两大理论及其发展过程
在隧道及地下洞室工程中,围绕着以上核心问题的实践和研究,在不同的时期,人们提出了不同的理论并逐步建立了不同的理论体系,每一种理论体系都包含和解决(或正在研究解决)了从工程认识(概念)、力学原理,工程措施到施工方法(工艺)等一系列工程问题。
一种理论是二十世纪20年代提出的传统的“松弛荷载理论”。其核心内容是:稳定的岩体有自稳能力,不产生荷载:不稳定的岩体则可能产生坍塌,需要用支护结构予以支撑。这样,作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。这是一种传统的理论,其代表人物有泰沙基和普氏等人。它类似于地面工程考虑问题的思想,至今仍被广泛的应用着。
另一种理论是二十世纪50年代提出的现代支护理论,或称“岩承理论”。其核心内容是:围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力:不稳定围岩丧失稳定是有一个过程的,如果在这个过程中提供必要的帮助或限制,则围岩仍然能够进入稳定状态。这种理论体系的代表性人物有拉布西维兹、米勒一菲切尔、芬纳一塔罗勃和卡斯特奈等人。这是一种比较现代的理论,它已经脱离了地面工程考虑问题的思路,而更接近于地下工程实际,近半个世纪以来已被广泛接受和推广应用,并且表现出了广阔的发展前景。
由以上可以看出,前一种理论更注意结果和对结果的处理:而后一种理论则更注意过程和对过程的控制,即对围岩自承能力的充分利用。由于有此区别,因而两种理论体系在过程和方法上各自表现出
不同的特点。新奥法是岩承理论在隧道工程实践中的代表方法。
3利用新奥法进行隧道设计施工的原理
3.1新奥法的概念新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称,原文是New Austrian Tunnelling Method,简称为NATM。它与法国称收敛约束法或有些国家所称动态观测设计施工法的基本原则一致。
新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹教授于二十世纪50年代提出的。它是以既有隧道工程经验和岩体力学的理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法,经奥地利、瑞典、意大利等国的许多实践和理论研究,于60年代取得专利权并正式命名。之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速的发展,已成为现代隧道工程新技术的标志之一。我国近40年来,铁路等部门通过科研、设计、施工三结合,在许多隧道修建中,根据自己的特点成功地应用了新奥法,取得了较多的经验,积累了大量的数据,现已进入推广应用阶段。但在公路部门新奥法的应用仅为50%左右。目前新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法,技术经济效益是明显的。
3.2新奥法的基本要点
3.2.1岩体是隧道结构体系中的主要承载单元,在施工中必须充分保护岩体,尽量减少对它的扰动,避免过度破坏岩体的强度。为此,施工中断面分块不宜过多,开挖应当采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进。
3.2.2为了充分发挥岩体的承载能力,应允许并控制岩体的变形。一方面允许变形,使围岩中能形成承载环;另一方面又必须限制它,使岩体不致过度松弛而丧失或大大降低承载能力。在施工中应采用能与围岩密贴、及时筑砌又能随时加强的柔性支护结构,例如,锚喷支护等。这样,就能通过调整支护结构的强度、刚度和它参加工作的时间(包括闭合时间)来控制岩体的变形。
3.2.3为了改善支护结构的受力性能,施工中应尽快闭合,而成为封闭的筒形结构。另外,隧道断面形状应尽可能圆顺,以避免拐角处的应力集中。
3.2.4通过施工中对围岩和支护的动态观察、量测,合理安排施工程序、进行设计变更及日常的施工管理。
3.2.5为了敷设防水层,或为了承受由于锚杆锈蚀,围岩性质恶化、流变、膨胀所引起的后续荷载,可采用复合式衬砌。
3.2.6二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑的,围岩和支护结构形成一个整体,因而提高了支护体系的安全度。
上述新奥法的基本要点可扼要的概括为:“少扰动、早喷锚,勤量测、紧封闭”。
3.3利用弹簧理解新奥法原理
3.3.1洞室边缘某一点A在开挖前具有原始应力(自重应力和构造应力)处于一个平衡状态。如同一根弹性刚度为K的弹簧,在P0作用下处于压缩平衡状态。
3.3.2洞室开挖后,A点在临空面失去约束,原始应力状态要调整,如果围岩的强度足够大,那么经过应力调整,洞室可处于稳定状态(不需支护)。然而大多数的地质情况是较差的,即洞室经过应力调整后,如不支护,就会产生收敛变形,甚至失稳(塌方),所以必须提供支护力PE,才能防止塌方失稳。等同于弹簧产生了变形u后,在PE作用又处于平衡状态。
3.3.3由力学平衡方程可知,弹簧在Po作用时处于平衡状态:弹簧在发生变形u后,在PE的作用下又处于平衡状态,假设弹簧的弹性系数为K,则有:
Po=PE+KU
讨论:(1)当u=O时,Po=PE即不允许围岩变形,采用刚性支护,不经济:
(2)当ut时,PEl;当ul时,PEt。即围岩发生变形,可释放一定的荷载(卸荷作用),所以要允许围岩产生一定的变形,以充分发挥围岩的自承能力。是一种经济的支护措施,围岩的自稳能力P=Po PE=KU;
(3)当u=u。时,发生塌方,产生松驰荷载,不安全。
4新奥法设计施工的要点
4.1围岩是受洞室开挖影响的那一部分岩(土)体,围岩是三位一体的即:产生荷载、承载结构、建筑材料。
4.2隧道是修筑在应力岩体中的,具有特殊的建筑环境,不能等同于地面建筑。
谈公路隧道防水板施工质量控制 篇12
公路隧道的渗水是隧道四大质量通病之一, 隧道一旦投入运营, 再处理渗漏, 其成本高、难度大、耗时长, 既影响运营效益, 又存在安全风险, 而预后效果不理想, 造成公路隧道渗漏水的原因是多方面的, 有客观地质条件的自然环境因素, 有排水系统的不完善、畅通的因素, 也有初期支护质量的影响因素, 但对已经处理的渗漏水隧道的分析, 防水板的施工质量将直接、主要地影响着隧道的防渗能力。通过多年的隧道施工监理实践, 因隧道防水板施工质量导致隧道渗漏的原因是多方面的, 要杜绝此类事件的发生, 首先要分析造成防水板质量差的原因, 进一步有针对性地采取相应的防范措施, 从源头抓起, 从细节抓起, 从每一个环节抓起, 做到标本兼治, 防患于未然, 也可为同类工程提供借鉴。
1 防水板施工质量差的根源
1) 防水板的产品质量差, 起不到防水板的应有作用。
2) 防水板的表面破损, 从而成为渗漏水的通道。
3) 防水板的搭接位置不正确, 成为隧道防水的薄弱部位。
4) 防水板的搭接焊缝质量差, 造成隧道渗漏水的隐患。
5) 施工细节未引起重视, 导致隧道发生渗漏水的现象。
2 隧道防水板施工质量差的具体表现
1) 防水板的产品质量差。众所周知, 材料的质量是工程质量的决定因素, 如果材料的质量不合格, 工程质量必然不合格。a.防水板的质量不合格, 主要表现在其抗渗性、拉伸、厚度、韧性等各项指标, 任何一项指标不合格, 都可能造成防水系统破坏, 导致隧道渗漏水。b.防水板局部在运输、保管、使用过程中的某个环节被锐器刺破, 已经破损但未被发现, 或未引起应有的重视, 未采取相应的补救措施。
2) 防水板表面破损。造成防水板表面破损的原因很多, 主要有以下几个方面:a.喷混凝土表面或围岩表面凹凸不平, 二衬混凝土浇筑过程中受混凝土的冲击作用, 导致防水板破损。b.防水板铺设太紧, 在二衬混凝土冲击下, 撕裂破损。c.锚杆外过长, 凸出了喷混凝土的表面, 防水板与锚杆直接接触, 穿破防水板。d.二衬混凝土施工时, 随着混凝土的振捣, 产生极大的摩擦力, 使防水板过度紧绷, 焊接部位被拉开。e.施工过程中, 人为损坏或者钢筋、机械、工具等将防水板穿破。f.防水板接缝处理时, 焊接的热量太大, 造成局部被焊穿焊透。焊接的热量太小, 造成焊接部位不牢固。g.防水板铺设太松, 被二衬混凝土挤裂破损, 或夹入混凝土中, 影响二衬混凝土整体质量。
3) 防水板的搭接位置不正确。防水板的边缘与二衬混凝土必须保持一定的距离, 一般应保证50 cm以上, 如果距离太短, 造成二衬混凝土接缝与防水板接缝在同一断面, 形成漏水通道。同时, 距离太短, 也造成防水板焊接困难, 难以保证质量。
4) 防水板的搭接焊缝质量差, 主要有以下几个方面:a.焊接不牢固或局部漏焊, 搭接部位存在空隙, 都将留下隧道渗漏的隐患。b.防水板之间的搭接长度不够。按照设计及规范要求, 防水板之间互相搭接的长度应达到15 cm, 小于15 cm很难保证焊缝质量。c.防水板搭接顺序不正确。防水板搭接有一个基本原则, 那就是边墙压拱部, 下游压上游, 如果压的方向相反, 围岩内的水将顺着防水板的接缝流淌, 造成隧道渗漏。d.防水板焊接时, 焊接道数不够。按照设计要求, 防水板焊接必须采用双焊缝焊接。否则, 很难保证质量。e.防水板边缘污染, 影响焊接质量。防水板的边缘应保持清洁, 不得有油污、泥水、石屑等杂物。否则, 也会影响焊接质量。
5) 施工细节未引起重视, 导致隧道渗漏水现象的发生, 主要体现在以下两个方面:a.混凝土振捣时, 振动器振动频率过大, 将防水板弄破或脱落。b.防水板的固定点太少, 或未按梅花点形式布置, 导致防水板下垂, 引起二衬混凝土厚度不足, 或二衬混凝土挤压破损等隐患。
3 提高防水板施工质量的关键措施
1) 认真处理初期支护面。首先检查喷射混凝土层, 如果喷混凝土的厚度不足及局部凹凸不平, 必须进行补喷找平。如果喷混凝土表面外露有锚杆头、铁丝、铁钉等尖锐物品, 必须进行割除, 再用水泥砂浆包裹, 做成蘑菇钉样, 防止刺破防水板, 基层的平整度应达到D/L≤1/6的规定 (其中, D为初期支护基层相邻两凸面凹进去的深度;L为初期支护基层相邻两凸面之间的距离) 。每板检查不少于10处, 用尺量。
2) 铺设土工布。为了防止防水板被喷射混凝土刺破, 同时增加一道防水的设施, 在防水板铺设以前, 先铺设一层3 mm厚的土工布, 铺设方法是从拱顶中心开始, 向两边的拱脚、边墙对标固定, 自上而下用射钉枪, 将土工布牢牢固定在喷射混凝土表面上, 射钉按边长1 m的梅花形布置, 距最外侧5 cm左右。
3) 铺挂焊接防水板。首先在隧道的喷射混凝土表面画出隧道中线和防水板的搭接线。为防止安全事故发生, 防水板的铺设必须在安全的台车上进行, 从隧道中线向两侧顺序铺设。焊接防水板时, 尽可能一次性完成, 尽量减少停机的次数, 避免不必要的修补, 如有间断或停机应及时进行修补。焊接后应对防水板焊缝进行检查, 不得有漏焊、假焊、焊焦、焊穿的现象。漏焊、假焊必须补焊, 焊焦、焊穿必须打补丁。
4) 提高岩面平整度。最好的办法是采用光面爆破技术, 提高岩面平整度, 清除尖锐外凸的岩石。
5) 选用信用度高, 正规厂家生产的符合国家标准的防水板, 出厂合格证和试验报告双控, 防水板的各项性能指标必须符合设计及规范要求, 施工中最好采用复合型防水板。
6) 严格控制混凝土的浇筑速度。二衬混凝土浇筑时, 一定要控制混凝土的浇筑速度, 不宜过快。以防止混凝土对防水板冲击力过大, 使防水板破损, 一旦出现这种现象, 很难被人发现, 同时也无法进行修补, 留下永久的隐患。
7) 加强对防水板边缘的保护。二衬混凝土浇筑完成后, 应对预留部分的防水板进行保护, 以保证下一施工循环时防水板的焊接, 保证其无污染, 无破损, 无褶皱。
8) 认真做好破损防水板的修补。安装后应全面检查防水板, 一旦发现防水板有破损, 先用记号笔作标记, 安排专人及时修补, 并用热焊接及时进行补焊和修补, 补丁要制作成圆形, 补丁的大小应大于破损直径的1.5倍, 且不少于20 cm, 修补的质量必须符合焊接要求。
4 结语
防水板的质量直接影响着隧道的防渗抗漏能力, 必须在材料选用、安装、成品保护各个环节, 每个细节严格控制, 提高施工人员的质量意识。只有思想上无漏洞, 管理上无漏洞, 质量上无漏洞, 才能保证隧道无漏洞。
摘要:介绍了公路隧道防水板施工质量差的根本原因, 指出防水板施工质量差具体表现为防水板产品质量差、表面破损、搭接位置不正确等, 并阐述了提高防水板施工质量的关键措施, 以确保公路隧道的施工质量。
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