隧道工程中的襯砌技術(shù)應(yīng)用

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摘要：隧道工程的地質(zhì)情況往往十分復(fù)雜，安全問題不容忽視。在隧道施工過程中，開挖擾動(dòng)會(huì)使巖體的穩(wěn)定性大幅降低，甚至引起失穩(wěn)坍塌，而襯砌技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用能夠大幅降低隧道工程的安全風(fēng)險(xiǎn)。文章結(jié)合工程實(shí)際情況，處理工程施工中遇到的相關(guān)問題，并就襯砌技術(shù)在隧道工程建設(shè)中的應(yīng)用展開研究，以期提高隧道建設(shè)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：管道建設(shè)；襯砌技術(shù)；隧道工程

1工程概況

目前，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，能源建設(shè)處于轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，天然氣在能源供應(yīng)與消費(fèi)中肩負(fù)更加重要的歷史使命。為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的低碳綠色的發(fā)展，努力建設(shè)現(xiàn)代的能源體系，構(gòu)建布局合理、外通內(nèi)暢、覆蓋廣泛、安全以及高效的天然氣管道系統(tǒng)十分重要。隧道工程是管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，而襯砌技術(shù)是隧道工程質(zhì)量的重要方面，因此只有重點(diǎn)加強(qiáng)模板施工、模筑襯砌以及襯砌技術(shù)施工的質(zhì)量控制，才能保障隧道襯砌施工的質(zhì)量。文章以某隧道工程的管道建設(shè)為例。該隧道穿越位于兩鎮(zhèn)之間，進(jìn)出口的坡度相對比較大。根據(jù)這些管線敷設(shè)的要求及地形地質(zhì)條件的狀況，確定了隧道的洞門口采用機(jī)磚封堵，飾面為砂漿抹面。隧道進(jìn)口位置離國道較遠(yuǎn)，需要重新修筑1km施工便道；隧道出口需要整修600m的鄉(xiāng)村道路作為施工便道。隧道穿越區(qū)屬于低山丘陵地貌，地形起伏大，山體地表植被茂盛，主要為灌木林，通視條件較差。

2工程中的問題及對策

隧道位置為低山丘陵地貌，受所在區(qū)域有許多的基巖裂隙水，主要是通過降水溶隙和裂隙而形成，并沿裂隙不斷地向著巖層的基準(zhǔn)面活動(dòng)。久之，裂隙就變成了地下水的一個(gè)巨大的儲(chǔ)存空間，同時(shí)也是地下水的補(bǔ)給以及移動(dòng)的通道。受到這些補(bǔ)給方匯水式的制約及這些巖性組合的影響，泉流量一般都小于3.0L/s。隧道所在的位置通過的區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)有地表水的通過，局部的一些山溝地帶可能在雨后會(huì)形成短暫的水流。受附近構(gòu)造的相關(guān)影響，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，呈塊狀的構(gòu)造，裂隙面較為平直、表面比較粗糙。隧道圍巖主要為中等風(fēng)化－微風(fēng)化凝灰?guī)r巖體，屬于堅(jiān)硬巖，巖體較破碎－較完整，穩(wěn)定性相對較好。隧道工程施工的安全問題是所有問題的重中之重，而襯砌技術(shù)就為隧道工程的安全提供了強(qiáng)有力的支持。

3襯砌技術(shù)

混凝土襯砌采用組合模板全斷面襯砌。混凝土采用自拌制的混凝土，利用攪拌運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸，采用泵送入模的方式灌注，并利用插入式振搗器振搗。在振搗時(shí)認(rèn)真按操作規(guī)范進(jìn)行，并實(shí)行定人、定位、定責(zé)任，嚴(yán)格控制，避免振搗器直接觸動(dòng)模板、鋼筋。施做模筑混凝土前采用漿砌片石填堵躲避洞。工地在現(xiàn)場設(shè)有工程試驗(yàn)的中心，同時(shí)配備試驗(yàn)所需的技術(shù)人員以及設(shè)備。技術(shù)人員主要負(fù)責(zé)進(jìn)場的各種原材料和混凝土等的試驗(yàn)工作，目的就是確?；炷烈r砌的內(nèi)實(shí)以及外美，保證斷面的尺寸準(zhǔn)確無誤，能夠一次達(dá)標(biāo)。圍巖內(nèi)部位移和錨桿軸力斷面布設(shè)以及襯砌施工工藝流程如圖1、圖2所示。襯砌技術(shù)在施工過程中需要重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容。第一，在襯砌技術(shù)施工時(shí)必須嚴(yán)格實(shí)行工地工程的檢查和簽認(rèn)制度，沒有經(jīng)過監(jiān)理檢人員的簽認(rèn)，施工單位不得灌注混凝土。在襯砌技術(shù)施工之前，工程管理部門應(yīng)該對施工隊(duì)伍進(jìn)行施工技術(shù)交底，測量人員應(yīng)該標(biāo)示出襯砌部分的隧道的中心線以及起拱線的標(biāo)高。第二，安裝排水管、防水板等。以隧道的中心線以及起拱的標(biāo)高為基準(zhǔn)，施工人員需準(zhǔn)確地鋪設(shè)模板，確保襯砌時(shí)不侵入這條隧道的建筑限界，放樣的時(shí)候必須將設(shè)計(jì)的輪廓按照設(shè)計(jì)施工的規(guī)范布設(shè)。第三，混凝土在施工灌筑之前，必須將墻底的虛碴、積水、污物及之前和現(xiàn)在混凝土接頭的地方清除干凈，清理浮矸直至實(shí)底，基礎(chǔ)槽內(nèi)不得有流水或危害砌筑質(zhì)量的積水。對于安裝后的拱架、止水帶、立柱以及擋頭板等地方檢查簽字確認(rèn)完畢，才能夠開盤灌筑。在支模之前必須對中、腰線進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按中腰線進(jìn)行支模，墻模板應(yīng)安設(shè)牢固，板面應(yīng)平順。第四，模筑襯砌的拱（墻）架的間距，必須根據(jù)襯砌的地方隧道的寬度、圍巖的情況、模板的長度以及襯砌厚度來確定，一般可取1m，最大不超過1.5m。第五，混凝土所用的運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備能夠保證混凝土在運(yùn)輸?shù)倪^程之中不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重泌水、塌落度過多損失以及離漏漿的現(xiàn)象。灌筑所用的混凝土必須水平分層，同時(shí)對稱地進(jìn)行實(shí)施。當(dāng)混凝土實(shí)施超過襯砌技術(shù)設(shè)計(jì)的拱部的位置之后，此時(shí)混凝土的排出管的末端必須埋在混凝土當(dāng)中，這樣就能夠保證完全填充。第六，混凝土的灌筑必須保持一定的連續(xù)性，如果不得已因故中斷，就必須按照工作縫來處理。混凝土的灌筑必須及時(shí)振搗，運(yùn)用插入式振搗器及附貼式振搭配使用，且振搗時(shí)必須避免震動(dòng)頭模板面的接觸，同時(shí)也不能夠振動(dòng)鋼筋。第七，襯砌之前必須按照設(shè)計(jì)做好相關(guān)排水盲溝，施工縫、排水管、防水板等施工。拱圈封填必須伴隨著拱圈灌筑盡快及時(shí)進(jìn)行。在混凝土的灌筑結(jié)束之后，必須及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，并且當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到了規(guī)范要求時(shí)才可以拆模。第八，隧道的掘進(jìn)是隧道施工安全進(jìn)行控制的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。隧道在進(jìn)行開挖時(shí)的斷面比較大，人員在施工的時(shí)候必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的圖紙及設(shè)計(jì)規(guī)范采用合理的開挖掘進(jìn)的方案，嚴(yán)格控制掘進(jìn)的進(jìn)尺，同時(shí)選擇最好的爆破的參數(shù)，必須完全地確保施工的安全。不良的地質(zhì)地段的隧道掘進(jìn)開挖必須根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況采用短進(jìn)尺、弱爆破及強(qiáng)支護(hù)同時(shí)勤測量的現(xiàn)場施工方式。第九，天然氣管線隧道斷面的支護(hù)必須時(shí)刻緊跟著開挖掘進(jìn)的工作面，必須按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行監(jiān)控，對于那些位于不良的地質(zhì)地段的天然氣管線隧道斷面，支護(hù)工作必須及時(shí)進(jìn)行封閉。同時(shí)，支護(hù)要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行，利用圍巖監(jiān)控量測資料，對支護(hù)方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，以保證安全。第十，天然氣管線隧道軟弱圍巖的施工必須采用多種多樣的加固措施，盡可能地提高圍巖本身的自承能力。施工過程中的機(jī)具設(shè)備必須放置在安全的地段，注漿機(jī)、噴射機(jī)、水箱必須裝壓力表及安全閥，同時(shí)也要定期地進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。如果有發(fā)生堵管情況，必須及時(shí)地進(jìn)行疏通。在處理這些堵管的過程中，嚴(yán)禁在噴嘴前站人。同時(shí)，必須經(jīng)常檢查管道及接頭是否存在松脫及擊穿的風(fēng)險(xiǎn)，如果發(fā)現(xiàn)有問題必須立即進(jìn)行處理。

4結(jié)束語

襯砌技術(shù)是天然氣管線隧道進(jìn)行安全施工最重要的部分，對這些不良的地質(zhì)隧道必須先治水、短開挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌，穩(wěn)步前進(jìn)。襯砌能夠提高圍巖的承載能力，極大地提高隧道施工的安全性。襯砌應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相關(guān)作業(yè)，防止隧道圍巖失穩(wěn)，影響隧道施工的安全。隨著襯砌技術(shù)的不斷發(fā)展，勢必會(huì)廣泛地應(yīng)用于隧道工程建設(shè)中，有效地提高隧道建設(shè)的質(zhì)量，能為管道建設(shè)隧道工程保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

[1]張頂立,臺(tái)啟民,房倩.復(fù)雜隧道圍巖安全性及其評價(jià)方法[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2017,36(2):270-296.

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作者：任鵬 單位：浙江省電力建設(shè)有限公司