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隧道工程是交通土建學(xué)科隧道與地下工程方向的核心專業(yè)課程,其理論性、實踐性及應(yīng)用性強,涵蓋的知識面廣而深,且更新較快,給教學(xué)帶來一定的難度。為了滿足新時期創(chuàng)新型工程技術(shù)人才培養(yǎng)的迫切需要,結(jié)合筆者近年來在教學(xué)一線所積累的經(jīng)驗及深切體會,從課程教學(xué)特點及存在問題出發(fā),對教學(xué)模式、教學(xué)方法等方面對隧道工程課程的教學(xué)改革問題進(jìn)行探討,以期進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量與效果。
關(guān)鍵詞:
隧道工程;教學(xué)改革;教學(xué)模式;教學(xué)方法
一、引言
我國是一個多山的國家,尤其是西部地區(qū),山地面積更是占到了國土面積的一半以上。近年來,隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施以及拉動內(nèi)需的需要,在西部山區(qū)修建了大量的高速公路、鐵路以及水電工程,相應(yīng)的隧道工程數(shù)量也日益增多。隧道工程的大發(fā)展,遇到的巖土及地下工程災(zāi)害問題也越來越多。對各種復(fù)雜工程災(zāi)害問題的處置,需要工程技術(shù)人員具有一定的理論基礎(chǔ)、實踐經(jīng)驗和從事科研的能力,這同時也對目前高等院校隧道工程專業(yè)的教學(xué)培養(yǎng)模式提出更為嚴(yán)格的要求。作為交通工程與土木工程專業(yè)必須具備的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,《隧道工程》是一門實踐性、綜合性和針對性很強的課程。該課程的教學(xué)目的和教學(xué)任務(wù)就是使學(xué)生掌握隧道工程的基本概念、基本構(gòu)造、設(shè)計理念、施工方法以及行業(yè)規(guī)范等,初步具備從事隧道工程設(shè)計、施工和監(jiān)管的行業(yè)從業(yè)能力。如果繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的單純課程教學(xué),對發(fā)展技能、培養(yǎng)能力等方面的作用有限,不能完全適應(yīng)新形勢下學(xué)生全面發(fā)展的需要。有鑒于此,部分學(xué)者從教學(xué)模式[1,2]、教學(xué)方法[3-6]和教學(xué)手段[7-9]等方面對隧道工程的教學(xué)改革進(jìn)行了研究,力圖在提高隧道工程的課堂教學(xué)質(zhì)量的同時,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)以及工程實踐和創(chuàng)新能力。這些研究大大促進(jìn)隧道工程教學(xué)的改革,但是從實際教學(xué)效果來看,還有繼續(xù)提升的空間。本文結(jié)合《隧道工程》實踐性強的特點,繼續(xù)探索更為適用的教學(xué)模式和教學(xué)方法。
二、隧道工程教學(xué)特點
1.隧道工程課程涵蓋的知識面廣,是工程地質(zhì)、建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)和力學(xué)等諸多基礎(chǔ)課程的綜合應(yīng)用。
例如,在講解隧道圍巖壓力計算時,就必須用到土力學(xué)中的側(cè)向壓力計算理論和彈性力學(xué)中的圓環(huán)受均布壓力計算理論,而在講解襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計方法時,就要用到結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)知識。
2.課程教學(xué)內(nèi)容具有實踐性強的特點,但學(xué)生往往缺乏對實際工程的了解,故而在課程學(xué)習(xí)時對有些知識難以理解和消化。
例如,在講解隧道鉆爆法施工時,需要對鉆孔深度、鉆孔間距、鉆孔深度、鉆孔布置、雷管類型、起爆藥量等進(jìn)行設(shè)計,對于從未到過施工現(xiàn)場的學(xué)生而言,理解起來有一定難度。
3.隧道工程涉及到的行業(yè)規(guī)范、規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)有很多種,不同規(guī)范之間既有區(qū)別又相互聯(lián)系[10]。
僅就隧道設(shè)計規(guī)范而言,既有《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》(TB10003-2005),也有《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTGD70-2004)以及《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157-2003),更有水利、礦山和能源地下工程等行業(yè)相應(yīng)的隧道設(shè)計規(guī)范。因此,在教學(xué)過程中既要講解隧道工程的基本概念、基本原理,也要對不同行業(yè)規(guī)范加以對比分析,增強學(xué)生畢業(yè)后對所從事行業(yè)的適應(yīng)能力。
三、教學(xué)存在問題分析
1.教材結(jié)構(gòu)體系混亂、主線不明。
現(xiàn)有的隧道工程教材有幾十種之多,但其側(cè)重點又不完全一致。對于交通土建專業(yè)學(xué)生的來說,隧道工程的教學(xué)內(nèi)容不僅要有勘察、設(shè)計、施工、管理等方面的知識結(jié)構(gòu),而且還有鐵路、公路、城市地鐵的功能區(qū)分。面對種類繁多的教材,以及錯綜復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容,容易給學(xué)生造成結(jié)構(gòu)體系松散、主線不明的感覺。
2.教學(xué)學(xué)時偏少,往往難于滿足教學(xué)需求。
教學(xué)學(xué)時少與教學(xué)內(nèi)容多是當(dāng)前高等學(xué)校本科課程教學(xué)的一個突出矛盾,這就很難在規(guī)定的時間內(nèi)把課程內(nèi)容講透、講通、講精,也使得學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握和熟練應(yīng)用的難度加大。
3.教學(xué)模式單一,學(xué)生被動接受知識傳播。
現(xiàn)有的教學(xué)方式,大多采取“板書+多媒體”的形式,再配以必要的圖片和說明,通過教師的灌輸和學(xué)生的被動接收,實現(xiàn)知識的傳播,這就導(dǎo)致學(xué)生的主觀能動性差,缺乏獨立思考,無法掌握課堂教學(xué)的精髓。
4.課程教學(xué)與實踐脫節(jié)嚴(yán)重,影響對所學(xué)知識的理解與掌握。
隧道工程實踐性、應(yīng)用性強,很多施工技術(shù)和施工工藝只有在現(xiàn)場親眼所見,才能知其所以然?,F(xiàn)實情況是很多學(xué)校由于資金限制或缺少能夠?qū)嵙?xí)的場地,學(xué)生只能靠課堂上的想象,難以深入理解隧道工程的設(shè)計方法與施工工藝。
四、教學(xué)改革探索與實踐
1.教學(xué)模式改革。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師先根據(jù)開課內(nèi)容選定教材,根據(jù)教材內(nèi)容制定教學(xué)大綱和教學(xué)計劃,再編寫教案和進(jìn)行教學(xué)活動[11]。這種單一的以教定學(xué)和因教材而施教的模式,一方面不能適應(yīng)學(xué)生畢業(yè)后所從事的實際工作對其能力培養(yǎng)的需求,另一方面學(xué)生對這種宣教式的教學(xué)模式容易產(chǎn)生視覺、聽覺上的疲勞,因此隧道工程教學(xué)模式急需向多元化的方向發(fā)展。
(1)研究性教學(xué)模式。研究性教學(xué)起源于20世紀(jì)歐美國家,建構(gòu)主義和人本主義是研究性教學(xué)的理論基礎(chǔ),基本要求是師生共同參與,實現(xiàn)“教”與“學(xué)”的互動[12-14]。在《隧道工程》實際教學(xué)過程中,可結(jié)合教師當(dāng)前正在開展的科研活動創(chuàng)設(shè)具有前沿科學(xué)命題的問題情境,如針對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的建養(yǎng)一體化自修復(fù)問題,可引導(dǎo)學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、搜集資料、調(diào)查等方式來思考、分析并解決問題,讓學(xué)生在探索過程中體驗學(xué)習(xí)的樂趣。
(2)討論式教學(xué)模式。傳統(tǒng)教學(xué)的一個特點就是教師講、學(xué)生記,雙方缺少互動,教學(xué)過程枯燥,為更好地教學(xué),可采取討論式教學(xué)模式。例如,在教學(xué)過程中,可適當(dāng)布置一些小任務(wù)讓學(xué)生分組討論,如針對隧道圍巖塌方問題,讓不同組的學(xué)生分別提供一個各自的加固方案,然后各組之間展開辯論,分析各自的優(yōu)缺點。這樣既掌握學(xué)生對問題的理解能力,以便更好地教學(xué),又能最大限度地調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性和參與意識[15]。
(3)案例式教學(xué)模式。案例式教學(xué)往往圍繞某個真實工程,利用當(dāng)前學(xué)習(xí)的理論知識,對其進(jìn)行分析,以求學(xué)生在解決疑難問題時做出相應(yīng)的決策[16]。例如,在講解盾構(gòu)隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工時,可結(jié)合上海地鐵4號線穿越黃浦江段的施工事故案例,讓學(xué)生在進(jìn)行軟土凍結(jié)帷幕設(shè)計計算的同時,分析事故發(fā)生的根源,并提出防控措施,加深其對基本原理和概念的理解,進(jìn)而提高分析問題和解決問題能力。
(4)實踐式教學(xué)模式。課堂講授與工程實踐相結(jié)合是完成隧道工程教學(xué)內(nèi)容的必要環(huán)節(jié)[17]。例如,在講解隧道圍巖破壞和支護設(shè)計時,帶領(lǐng)學(xué)生參觀本校現(xiàn)有的試驗室和儀器設(shè)備,通過觀摩模擬隧道開挖和結(jié)構(gòu)支護的模型試驗,加深對隧道工程理論知識的理解與認(rèn)識。此外,利用暑假短學(xué)期,帶領(lǐng)學(xué)生到隧道施工單位進(jìn)行認(rèn)識實習(xí),增強學(xué)生對隧道施工的感性認(rèn)識。
2.教學(xué)方法改革。
(1)手寫板書與多媒體相結(jié)合教學(xué)?!端淼拦こ獭氛n程教學(xué)內(nèi)容較多,也比較枯燥,如果單憑教師板書和圖片展示,還是很難讓學(xué)生對真正理解實際施工過程和施工工藝的。為解決這一問題,在教學(xué)過程中輔之以多媒體技術(shù),通過預(yù)錄現(xiàn)場施工視頻和動畫演示的方式,向?qū)W生展現(xiàn)隧道施工的各過程,便于其理解和掌握,使原本枯燥、平面的教學(xué)變得生動、立體起來。采用多媒體教學(xué),不僅增強了學(xué)生的感官認(rèn)識,而且還有利于讓學(xué)生了解國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計理念和施工技術(shù),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,起到事半功倍的效果。
(2)結(jié)合工程實例講解基本理論。隧道工程理論性和實踐性都很強,僅憑文字描述或簡單的幾幅圖片難以提高學(xué)生對問題的理解,只有結(jié)合工程案例才能講得生動、形象,有利于提高學(xué)生的興趣。例如,在講解隧道圍巖塌方破壞機理時,如圖1所示,以作者參與過的科研項目———江西武寧至吉安段高速公路上奉隧道塌方事故為例,詳細(xì)分析了圍巖變形以致塌方破壞的機理,并據(jù)此介紹了相關(guān)處治措施。通過案例教學(xué),不僅活躍了學(xué)生的思維,增強學(xué)生對相關(guān)理論知識的認(rèn)識水平,而且也大大提高學(xué)生的工程實踐能力。
(3)采用模型試驗實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容直觀化。在講解隧道圍巖穩(wěn)定性及其破壞模式時,僅憑教師口頭描述和解釋,仍難以說明地下工程失穩(wěn)、破壞等相關(guān)問題。作者向?qū)W生演示的圍巖漸進(jìn)性破壞模型試驗,可以直觀地再現(xiàn)圍巖破壞過程,從而讓學(xué)生對所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識有深刻的理解。
(4)采用仿真模擬展示隧道力學(xué)問題。隧道工程設(shè)計涉及到圍巖壓力計算、支護結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算,因而其中的力學(xué)問題頗為復(fù)雜。為此,教學(xué)過程中,結(jié)合數(shù)值模擬方法對地下工程變形和破壞進(jìn)行數(shù)值模擬,不僅簡單易懂,適用性強、經(jīng)濟型、可操作性和可重復(fù)性,而且能得到許多在常規(guī)實驗中難以觀測到的重要信息[17]。作者結(jié)合自身研究經(jīng)歷和積累的相關(guān)研究成果,在教學(xué)中想學(xué)生展示如何利用數(shù)值分析軟件模擬不同類型的圍巖變形破壞形式及不同支護方案對應(yīng)的支護效果,并引導(dǎo)部分興趣濃厚的學(xué)生進(jìn)行實際操作訓(xùn)練。
(5)采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)增強學(xué)習(xí)興趣。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是運用計算機技術(shù)對現(xiàn)實世界進(jìn)行全面仿真,能解決學(xué)習(xí)媒體的情景化及自然交互性要求,在教育領(lǐng)域內(nèi)有著極其廣闊的應(yīng)用前景[18]。如圖4所示,作者通過與校內(nèi)其他院系教師合作,利用自行開發(fā)的軟件,實現(xiàn)沉浸式三維環(huán)境中的體驗式教學(xué),有利于加深學(xué)生對地下工程的施工環(huán)境、施工過程和健康診斷等問題的理解,增強進(jìn)一步學(xué)習(xí)興趣。
(6)通過專題講座拓展學(xué)生視野。為進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生參與一些專題講座。同濟大學(xué)每年會定期和不定期地邀請一些國內(nèi)外專家學(xué)者和有經(jīng)驗的技術(shù)人員來開展學(xué)術(shù)交流,介紹隧道工程的最新發(fā)展動態(tài)和研究成果,在這些活動中,不僅能解答學(xué)生的一些疑惑,而且還拓展了學(xué)生視野和思路,并加深學(xué)生對隧道基本概念和基本原理的理解,進(jìn)而提高對實際工程問題的分析與解決能力。
五、結(jié)語
《隧道工程》課程的教學(xué)內(nèi)容涉及巖土與地下工程的勘查、設(shè)計、施工和養(yǎng)護等多方面的專業(yè)知識,是一門理論性、實踐性和應(yīng)用性均較強的課程。結(jié)合作者自身的教學(xué)經(jīng)歷,從該門課程教學(xué)特點和存在的問題出發(fā),對課程教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革做了初步的探索,從而適應(yīng)新形勢下對卓越工程師能力和技能培養(yǎng)的需要。
作者:徐前衛(wèi) 程盼盼 楊新安 丁春林 王婉婷 單位:同濟大學(xué)交通運輸工程學(xué)院
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關(guān)鍵詞:隧道工程;施工技術(shù);管理要點;混凝土噴射施工
引言
隧道工程施工中,隨著施工技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展和施工經(jīng)驗的不斷總結(jié),隧道施工技術(shù)取得不斷改進(jìn)和完善,并在工程建設(shè)中發(fā)揮積極作用。然而部分施工人員沒有嚴(yán)格落實技術(shù)管理要點,影響工程質(zhì)量和效益,有必要采取完善措施。本文結(jié)合隧道工程建設(shè)基本情況,就如何落實隧道施工技術(shù),加強技術(shù)管理提出相應(yīng)對策,希望能為同類工程提供參考。
1隧道工程施工技術(shù)
1.1隧道洞口施工技術(shù)
隧道洞口施工應(yīng)盡量避免擾動原土體結(jié)構(gòu),如果是在山區(qū)作業(yè),開挖時遇到孤石阻礙,有必要采用鉆機爆破技術(shù)施工。洞口開挖時,要遵循規(guī)范要求做好支護工作,保證施工安全,預(yù)防滑塌等事故發(fā)生,為提升隧道施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。隧道洞口開展挖掘推進(jìn)作業(yè)時,如果斷面達(dá)到30m,應(yīng)確保洞口與仰拱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。加強隧道洞口施工全過程質(zhì)量管理,切實做好隧道洞口排水工作,防止雨水下滲影響洞口穩(wěn)定性[1]。預(yù)防安全隱患發(fā)生,保障施工安全和隧道工程質(zhì)量。
1.2隧道鉆爆施工技術(shù)
根據(jù)隧道施工現(xiàn)場情況,合理確定爆炸孔位,不得盲目鉆爆。要選用合適的炸藥,嚴(yán)格按要求操作,確保鉆爆作業(yè)安全。鉆爆作業(yè)前,需詳細(xì)勘察隧道內(nèi)的巖土結(jié)構(gòu),由專業(yè)技術(shù)人員做好研究分析工作,并根據(jù)分析結(jié)果確定爆破強度。鉆爆作業(yè)過程中應(yīng)加強全過程監(jiān)控,重視安全防護,避免爆破作業(yè)造成人員傷害。
1.3隧道混凝土噴射施工技術(shù)
為提升隧道工程的穩(wěn)定性與可靠性,延長使用壽命,應(yīng)加強混凝土噴射質(zhì)量控制。確保砂石、水泥、外加劑等原材料質(zhì)量合格,提高混凝土配合比設(shè)計水平,做好拌和工作。噴射作業(yè)前需清理結(jié)構(gòu)巖石表面,清除穩(wěn)定性不足的危巖。然后按要求進(jìn)行噴射作業(yè),優(yōu)化噴射混凝土的附著性,確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠[2]。嚴(yán)格按要求進(jìn)行混凝土噴射施工,加強質(zhì)量控制,確保隧道施工安全和工程質(zhì)量。
1.4隧道防排水施工技術(shù)
隧道工程為地下工程,施工存在一定危險。為避免突水、涌水等問題給施工帶來負(fù)面影響,防止出現(xiàn)人員傷害等現(xiàn)象,應(yīng)完善隧道防水排水施工技術(shù)。要堅持“預(yù)防為主、防堵結(jié)合”原則,綜合采用“防、排、截、堵”相結(jié)合方式,對隧道施工進(jìn)行加固處理。要妥善修復(fù)薄弱點,加強施工縫處理,避免出現(xiàn)滲水、漏水現(xiàn)象。隧道工程設(shè)計時要綜合考慮現(xiàn)場基本情況,提高防水和排水設(shè)計水平并嚴(yán)格按要求施工,提升隧道防排水施工效果。
2隧道工程施工技術(shù)管理的作用
2.1推動施工順利進(jìn)行
如果忽視加強施工技術(shù)管理,很容易導(dǎo)致隧道施工技術(shù)得不到順利落實,施工管理不到位,進(jìn)而出現(xiàn)質(zhì)量問題,難以確保工程建設(shè)順利進(jìn)行,甚至延誤施工進(jìn)度。為改進(jìn)這些不足,施工單位應(yīng)詳細(xì)開展隧道施工現(xiàn)場調(diào)查,并制定合理的技術(shù)方案,以利于更好指導(dǎo)隧道工程施工各項活動,推動隧道工程建設(shè)順利進(jìn)行。
2.2預(yù)防質(zhì)量問題發(fā)生
施工技術(shù)管理在工程建設(shè)中占據(jù)重要地位,也是質(zhì)量控制的重點與關(guān)鍵。因此,施工單位在正式開展隧道工程建設(shè)前,需建立健全完善的質(zhì)量管理制度,明確隧道施工質(zhì)量控制目標(biāo)。然后采取有效的施工技術(shù)方案,把握質(zhì)量控制要點,明確每個施工人員具體職責(zé),讓他們嚴(yán)格按要求開展隧道工程施工。進(jìn)而避免發(fā)生質(zhì)量問題。
2.3提高隧道工程質(zhì)量和效益
如果隧道施工技術(shù)管理不到位,忽視對質(zhì)量問題的預(yù)防,很容易導(dǎo)致質(zhì)量缺陷發(fā)生,進(jìn)而出現(xiàn)不必要損失,降低施工效益和工程質(zhì)量。為轉(zhuǎn)變這種情況,作為施工單位,在隧道工程建設(shè)前,有必要組織施工人員詳細(xì)開展調(diào)查研究工作,獲取工程施工具體的數(shù)據(jù)指標(biāo)。然后遵照施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制目標(biāo),選用合理的施工技術(shù)方案。對施工人員開展管理培訓(xùn)活動,增強他們的質(zhì)量控制意識,確保施工人員嚴(yán)格按要求開展鋼筋與混凝土工程建設(shè)[3]。
3隧道工程施工技術(shù)管理的不足
就目前來看,隧道工程施工技術(shù)管理存在的不足主要表現(xiàn)為:技術(shù)方案不合理,技術(shù)質(zhì)量管理不到位,施工人員技術(shù)水平偏低,工程質(zhì)量檢測和驗收被忽視。這些問題的存在,對整個隧道工程建設(shè)產(chǎn)生不利影響,需要有針對性地采取完善措施。
4隧道工程施工技術(shù)管理的要點
為改進(jìn)隧道工程施工存在的不足,提升工程質(zhì)量和效益,有必要把握以下施工技術(shù)管理要點。
4.1完善施工技術(shù)方案
為提升施工技術(shù)管理水平,正式開展隧道工程建設(shè)前,需要組織工作人員深入隧道工程現(xiàn)場,認(rèn)真開展調(diào)查研究,獲取詳細(xì)和全面的數(shù)據(jù)指標(biāo)。然后參照隧道施工質(zhì)量管理目標(biāo)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),制定科學(xué)合理的施工技術(shù)方案。組織專家認(rèn)真研討和分析,改進(jìn)存在的不足,確保施工技術(shù)方案合理,施工技術(shù)管理措施得當(dāng),有效指導(dǎo)隧道工程施工。也為落實施工技術(shù)方案,加強施工全過程管理奠定基礎(chǔ)。
4.2加強施工技術(shù)質(zhì)量管理
要制定完善的施工技術(shù)管理規(guī)章制度,嚴(yán)格落實各項管理措施,推動施工技術(shù)和質(zhì)量管理的制度化與規(guī)范化。落實責(zé)任制,明確每個施工班組和施工人員的具體職責(zé),在隧道工程施工過程中加強施工技術(shù)管理,把握質(zhì)量控制要點。重視施工技術(shù)和質(zhì)量的動態(tài)管理與控制,組織管理人員開展現(xiàn)場巡視和檢查,及時修復(fù)存在的質(zhì)量問題[4]。
4.3提高施工人員技術(shù)水平
注重技術(shù)水平高、責(zé)任心強、經(jīng)驗豐富的施工人員引進(jìn),打造高素質(zhì)施工團隊,確保其勝任隧道工程施工需要。建立完善的管理和培訓(xùn)機制,定期或不定期采用課堂授課、專題講座、現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)、經(jīng)驗交流等方式,對施工人員開展管理培訓(xùn)。進(jìn)而提高他們綜合素質(zhì),讓施工人員有效勝任施工需要,把握施工技術(shù)管理要點,為提升工程質(zhì)量提供人才隊伍保障。
4.4重視工程質(zhì)量檢測和驗收
隧道工程施工任務(wù)完成后,施工單位應(yīng)開展自檢,自檢合格后報請監(jiān)理工程師復(fù)檢。要安排具有資質(zhì)、綜合素質(zhì)高的質(zhì)檢人員開展隧道工程質(zhì)量檢測和驗收,以獲取詳細(xì)和全面的數(shù)據(jù)指標(biāo),客觀、公正地對隧道工程質(zhì)量狀況進(jìn)行評定。對于存在的不足,需要組織施工人員立即修復(fù),確保隧道工程建設(shè)效果。
[關(guān)鍵詞]公路橋梁隧道工程;防水設(shè)施;應(yīng)用
引言
在公路橋梁隧道工程施工建設(shè)時,進(jìn)行防水施工是非常重要的一項內(nèi)容,防水設(shè)施的應(yīng)用可以有效的保證隧道工程后期的安全穩(wěn)定,因此加強對于防水設(shè)施的研究對于提高隧道工程的施工質(zhì)量尤為重要。這就要求施工單位加強對于防水施工重視,根據(jù)公路橋梁隧道工程的實際情況,采用合理的防水設(shè)施,不斷提高防水施工的質(zhì)量,并結(jié)合以前的施工經(jīng)驗,切實提高公路橋梁隧道工程的防水效果,保證工程施工質(zhì)量。
1公路橋梁隧道工程施工防水設(shè)施重要性
要想保證公路橋梁隧道工程的施工質(zhì)量,就必須根據(jù)實際情況選擇合適的施工材料和施工方法。在實際工作中,要切實把握到工程中施工重點內(nèi)容,并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工,只有這樣才能夠保證工作的順利進(jìn)行。而如果在進(jìn)行防水作業(yè)時,沒有控制好施工質(zhì)量,不僅會影響到工程的整體質(zhì)量,還會影響到隧道工程的外觀,并且嚴(yán)重威脅到工程后期運營安全。因此必須采取有效的防水措施,在保證隧道工程防水功能完善的前提下,提高工程整體質(zhì)量。
2公路橋梁隧道工程施工防水設(shè)施應(yīng)用
2.1防水卷材設(shè)施在公路橋梁隧道中的應(yīng)用
在公路橋梁隧道工程的建設(shè)施工中為了提高防水防滲性能,通常會使用防水卷材設(shè)施,在進(jìn)行防水卷材的鋪設(shè)過程中,要首先在隧道頂部劃分出中心線段,然后再進(jìn)行板臺架的搭設(shè),最后再進(jìn)行防水卷材的鋪設(shè)施工。在普設(shè)過程中,要以拱頂為中心,向兩側(cè)方向鋪設(shè),在鋪設(shè)時要保證卷材的鋪設(shè)平順,同時還要確保搭接的合理性以及牢固性。此外在鋪設(shè)時,如果采用環(huán)向鋪設(shè)的方式進(jìn)行施工,則要和相鄰的卷材進(jìn)行錯開,而且鋪設(shè)寬度要大于100mm,短邊長度要大于150mm。為了保證隧道防水性能,防止出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,還能夠選擇隱形釘鋪合的方法對防水卷材進(jìn)行鋪設(shè),在支護施工結(jié)束后,利用水泥釘把土工布進(jìn)行固定,同時進(jìn)行防水卷材的鋪設(shè),在進(jìn)行鋪設(shè)的過程中可以采用熱熔焊接技術(shù),該技術(shù)的運用能夠確保防水層形成密封的整體,進(jìn)而提升公路橋梁隧道防水卷材設(shè)施的密實度。
2.2隧道工程防水層設(shè)施的運用
在隧道工程防水施工中,防水層的鋪設(shè)也是一項非常重要的施工內(nèi)容,在實際施工時,施工人員需要注意以下幾點:首先,要準(zhǔn)確測量混凝土斷面,并鑿除隧道尚未開發(fā)的地方,對混凝土表面進(jìn)行分層噴射;其次,要合理設(shè)置襯砌背后的排水設(shè)施,保證隧道工程的合理排水,要仔細(xì)檢查排水溝和引水管以及盲溝之間的連接處,保證連接的緊密性;最后,如果施工現(xiàn)場所在地區(qū)相對寒冷,則需要對隧的排水設(shè)施進(jìn)行保溫操作,防止設(shè)備在低溫調(diào)價下出現(xiàn)質(zhì)量問題。此外當(dāng)防水層鋪設(shè)工作完成好,要注意做好竣工檢查,保證焊接質(zhì)量。在檢查時,可以用手托起防水板,以檢查噴射混凝土之間的貼合度,同時還要檢查防水層是否有褶皺現(xiàn)象。
2.3隧道工程防水支護設(shè)施運用
在公路橋梁隧道工程中,防水支護設(shè)施可以有效的保證隧道工程的施工壽命,同時保證隧道內(nèi)的行車安全,防水支護設(shè)施主要是為了預(yù)防隧道內(nèi)圍巖出現(xiàn)變形而導(dǎo)致的隧道荷載能力下降,進(jìn)而出現(xiàn)塌方現(xiàn)象。就目前來說,常用的防水支護方法是錨噴支護方法,為了保證施工質(zhì)量,尤其要注意錨桿的質(zhì)量,保證材料的強度符合國家要求,避免出現(xiàn)錨桿斷裂的現(xiàn)象。為此相關(guān)人員要在材料進(jìn)場前對其進(jìn)行詳細(xì)檢查,同時規(guī)范施工人員的施工操作。當(dāng)初期支護工作完成后,要注意該階段的處理工作,尤其是灰漿浮渣的處理。在實際處理工作中,要用平厚水泥漿對表面的砂漿浮渣進(jìn)行清楚,如果表面有凸出物要及時磨平,以防止其扎破防水層。此外,在初期支護中,要將陰陽角設(shè)置為圓弧形狀,陽角半徑要大于5cm,陰角半徑要大于15cm,從而保證防水層結(jié)合面的質(zhì)量。
2.4暢通性強的排水通道設(shè)施運用
對于公路橋梁隧道的防水設(shè)施,主要是基于排水,防止地下水大規(guī)模的在襯砌結(jié)構(gòu)的周圍以及基底進(jìn)行聚集,能夠?qū)⒌叵滤ㄟ^圍巖裂隙引導(dǎo)至盲溝,然后經(jīng)過泄水孔排出,排到排水溝,進(jìn)而排出隧道外。運用暢通性能比較強的排水通道設(shè)施能夠加強盲溝的建設(shè),形成強的排水性能,確保很大程度的進(jìn)行地下的引導(dǎo),進(jìn)而構(gòu)成局部的水資源,將水匯聚到泄水孔,通過排水通道減少地下水的堵塞,解決積水問題。
2.5隧道工程先進(jìn)防水設(shè)施運用
在進(jìn)行防水設(shè)施的應(yīng)用中,除了運用防水卷材設(shè)施,防水層設(shè)施,防水支護設(shè)施以及暢通性強的排水通道設(shè)施以外,還能夠采用先進(jìn)的防水設(shè)施。先進(jìn)的防水設(shè)施不僅能夠增加防水性能還能夠減少隧道的滲水率。比如:(1)再噴混凝土施工可以有效的防止隧道的坍塌,最大程度的防止圍巖惡化問題產(chǎn)生,同時還能夠?qū)r面直接粘貼,減少裂隙中填充物的流失;(2)采用錨噴法對隧道進(jìn)行支護,運用現(xiàn)代化的方法進(jìn)行實施檢查可以對隧道圍巖進(jìn)行變形監(jiān)測;(3)采用新奧法進(jìn)行圍巖施工,可以在節(jié)約成本的同時,縮短工期,進(jìn)而起到防水的效果。
2.6防水層養(yǎng)護
當(dāng)防水層鋪設(shè)完工之后,必須做好相應(yīng)的防護措施,這主要是為了防止在進(jìn)行二次襯砌焊接過程中對防水層的破壞。如果在施工時不慎造成了一定的損害,一定要及時進(jìn)行修護。一般來說,在進(jìn)行混凝土澆筑過程中,為了防止防水層受到破壞,可以在防水層的保護層外面放置一定的沙袋,以減少混凝土疏松管架和防水保護層的直接接觸。此外在進(jìn)行隧道施工時,不可避免的會產(chǎn)生一些浮渣,為了防止浮渣滲入到防水層中,就要做好拱部基面的處理工作,以最大程度的保護防水層不被破壞。
【關(guān)鍵詞】橋梁隧道工程;施工技術(shù);質(zhì)量控制
目前,我國交通運輸行業(yè)獲得較為快速的發(fā)展,橋梁隧道施工在現(xiàn)代交通建設(shè)項目中占據(jù)非常重要的位置[1]。施工單位在橋梁隧道工程施工過程中要嚴(yán)格管理施工,因為施工地點具有非常復(fù)雜的地點,容易發(fā)生事故問題。因此,施工單位需要掌握橋梁隧道工程的相關(guān)施工技術(shù),并了解其容易出現(xiàn)的問題,及時采取措施進(jìn)行質(zhì)量控制,確保在提高施工質(zhì)量的同時,獲得良好的社會效益。
一、橋梁隧道工程常見質(zhì)量問題
(一)鋪裝層脫落
橋梁隧道施工時常常由于施工人員過度重視外觀美觀性,容易出現(xiàn)鋪裝層脫落的情況,加上對于橋梁隧道工程施工質(zhì)量未給予重視,沒有根據(jù)相關(guān)施工規(guī)范的要求進(jìn)行施工操作,造成隧道鋪裝層出現(xiàn)脫落、松動以及裂紋等質(zhì)量缺陷。
(二)鋼筋銹蝕
大部分施工人員缺乏保護鋼筋的意識,尚未通過針對性的對策保護鋼筋,鋼筋在空氣中暴露時沒有采用涂層操作的方式保護鋼筋,或者在涂層操作施工時具有較差的規(guī)范性。鋼筋長時間暴露在空氣中會出現(xiàn)水和氧氣的改變,導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)銹蝕的情況。同時,即便施工人員根據(jù)相關(guān)要求采用措施進(jìn)行鋼筋保護時,無法有效避免鋼筋出現(xiàn)銹蝕的情況,例如,鋼筋運輸以及儲藏過程中受到磕碰均會在一定程度上破壞土層。
(三)混凝土裂縫問題
橋梁隧道施工中混凝土發(fā)揮著非常重要的作用,同時混凝土結(jié)構(gòu)也較為常見出現(xiàn)裂縫O質(zhì)量問題,在一定程度上影響施工質(zhì)量[2]。導(dǎo)致混凝土工程出現(xiàn)裂縫的原因較多,例如,施工人員沒有根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行施工或者混凝土質(zhì)量達(dá)不到要求等均會影響混凝土工程。另外,混凝土配置達(dá)不到質(zhì)量要求、后期缺乏有效的養(yǎng)護以及管理、缺乏合理的澆灌、尚未清晰認(rèn)識混凝土施工強度等均是造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的因素。
二、橋梁隧道工程的相關(guān)施工技術(shù)
(一)挪威法施工要點
挪威法的基礎(chǔ)理論是以巖體本身承載作用為主,通過支護輔助巖體加固施工。挪威法施工技術(shù)具有維修方便、施工快捷、建設(shè)成本低等優(yōu)勢,在橋梁隧道施工技術(shù)中具有較為良好的效果,尤其在硬巖橋梁隧道工程中占據(jù)著非常重要的位置[3]。橋梁隧道施工在應(yīng)用挪威法施工技術(shù)時需要對施工前兩次地質(zhì)勘探工作給予重視,因為挪威法無需進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報環(huán)節(jié),因此將圓形觀測工作量有效減少,不需要進(jìn)行再次襯砌施工,可以促進(jìn)工程建設(shè)成本明顯降低。若橋梁隧道工程防水板發(fā)生漏水問題,能夠立即給予局部修補,對降低維修難度以及維修費用有一定的幫助,同時對橋梁隧道工程正常施工進(jìn)度不會產(chǎn)生影響。
(二)新奧法施工要點
相對于挪威法來說,新奧法有著極大的相似點。目前,我國橋梁隧道工程施工中新奧法又可稱為錨噴構(gòu)筑法。新奧法具有工程質(zhì)量高、施工經(jīng)驗成熟、投資成本小、地面干擾小等優(yōu)勢,在山嶺隧道、礦山巷道、城市地鐵等地下隧道工程施工中廣泛應(yīng)用。軟巖或者硬巖隧道施工中比較適合使用新奧法施工技術(shù),新奧法的施工原理(詳見圖1)主要是促進(jìn)圍巖自承作用得到最大程度發(fā)揮,通過圍巖自承能力以及開挖面空間約束進(jìn)行測量技術(shù)、噴射混凝土、錨桿加固等施工,通過加固處理圍巖,確保圍巖松弛、變形等情況得到有效控制[4]。另外,新奧法采用監(jiān)控以及測量圍巖以及支護,確保能夠給工程設(shè)計施工奠定良好的基礎(chǔ)。在巖石地層施工中有效運用新奧法,能夠通過分步開挖或者全斷面一次開挖的方式,進(jìn)行錨噴支護復(fù)合襯砌以及錨噴支護,通過分析橋梁隧道工程的具體情況進(jìn)行二次襯砌,在土質(zhì)地層施工中運用新奧法,在加固地層后,方能進(jìn)行襯砌以及支護開挖施工。
圖1 新奧法施工原理
(三)掘進(jìn)機法施工要點
掘進(jìn)機法主要是通過特制的大型切削設(shè)備,通過刀盤與巖壁緊貼后,采用盤型滾刀破碎巖石,確保隧道斷面能夠?qū)崿F(xiàn)一次成型。現(xiàn)今,掘進(jìn)機法在具體施工過程中,因為其機械工藝、制造工藝、理論基礎(chǔ)仍未獲得全面發(fā)展,所以施工單位需要不斷改良施工技術(shù)。掘進(jìn)機法可以通過皮帶運輸機全面排除破碎產(chǎn)生的土屑以及巖渣,從而使運輸工序達(dá)到簡便易行的效果,對掘進(jìn)速度不會產(chǎn)生影響。通過集中控制的方式進(jìn)行操作,能夠促進(jìn)遠(yuǎn)距離操作以及自動化操作得以實現(xiàn)。
(四)沉管法施工要點
沉管法又稱為預(yù)制管段沉放法,在水底隧道建設(shè)中獲得較為廣泛的應(yīng)用。沉管法主要是采用預(yù)制隧道管道的方式,把其托運到設(shè)計隧道的具置,通過管段加載效果確保其能夠下沉到事先挖好的水底溝槽位置,直到完成沉放管道的工作后,通過水力壓接法相互連接彼此相鄰的兩段管道,接著進(jìn)行封閉墻拆除施工,確保隧道的完整性。
三、橋梁隧道工程施工技術(shù)質(zhì)量控制對策
(一)預(yù)防鋪裝層脫落對策
施工技術(shù)人員在施工時要對鋪裝層厚度進(jìn)行正確掌握,接著通過分析實際的情況,選擇材質(zhì)優(yōu)良的材料,通過這樣的方式能夠促進(jìn)鋪裝層出現(xiàn)斷裂的情況有效減少。鋪裝層施工時需要合理的選擇防水材料,通過這樣的方式不僅可以促進(jìn)鋪裝層施工質(zhì)量得到有效提高,還可使鋪裝層使用年限有效延長。鋪裝層質(zhì)量在很大程度上受到地理位置的影響,因此,在施工時通過分析地理位置地貌、地勢、地形等,進(jìn)行針對性的處理,可以促進(jìn)鋪裝層出現(xiàn)裂縫的情況得到明顯減少[5]。
(二)防御鋼筋銹蝕的對策
施工人員在施工時采用涂層處理的方式可以使鋼筋銹蝕情況得到有效避免,完成涂層操作時要通過針對性的保護對策,盡可能避免運輸以及儲存鋼筋時由于碰撞出現(xiàn)掉層的情況。若鋼筋出現(xiàn)銹蝕情況,可以通過措施有效處理銹蝕部分。
(三)加大控制隧道裂縫的力度
施工人員需要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行混凝土施工以及混凝土配合比設(shè)計工作,施工人員要對裂縫情況進(jìn)行驗算,對于不同部位的混凝土構(gòu)建要采用不同強度等級的混凝土施工。計算混凝土配筋率時要確保計算公式計算結(jié)果以及準(zhǔn)確性的精確性。施工單位要對水灰比、水泥用量進(jìn)行嚴(yán)格控制,通過分析混凝土強度要求合理的使用外加劑或者摻合料[6]。施工單位需要加大施工人員施工技術(shù)培訓(xùn)力度,使其能掌握有效控制混凝土裂縫的技術(shù),從根本上提高施工質(zhì)量。
(四)保障原材料質(zhì)量
橋梁隧道工程是否能夠有著良好的工程質(zhì)量,在很大程度上受到原材料的影響。所以,施工單位應(yīng)該重視采購材料的工作,嚴(yán)格調(diào)查供應(yīng)商的信用情況以及資質(zhì),不僅要保障施工材料的質(zhì)量,同時還要促進(jìn)材料價格有所降低,使企業(yè)經(jīng)濟效益明顯提高[7]。禁止質(zhì)量不合格的材料進(jìn)入施工現(xiàn)場,每隔一段時間抽檢施工材料,對鋼筋材料、混凝土材料的合格證明進(jìn)行嚴(yán)格審查,規(guī)范材料的存儲工作,避免出現(xiàn)受損等情況。
結(jié)束語
橋梁隧道工程是否有著良好的施工質(zhì)量對人們生命財產(chǎn)安全有著直接的影響。所以,施工單位應(yīng)該完善橋梁隧道工程的施工技術(shù),對于施工過程中容易出現(xiàn)的問題,要及時采取措施進(jìn)行處理,有效控制施工質(zhì)量,為順利進(jìn)行橋梁隧道施工環(huán)節(jié)提供保障。從根本上促進(jìn)橋梁隧道建設(shè)的質(zhì)量以及安全性明顯提高,確保橋梁隧道工程能夠與我國經(jīng)濟社會發(fā)展的需求互相符合,為居民正常生活提供良好的服務(wù)。
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關(guān)鍵詞:隧道工程,超前支護,應(yīng)用分析
從近些年道路隧道工程建設(shè)實際情況來看,確定超前支護施工技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用于道路隧道工程之中,在高切坡開挖之前對工程危險性和穩(wěn)定性進(jìn)行評估,進(jìn)而準(zhǔn)確判斷高切坡是否危險,之后科學(xué)、合理的進(jìn)行超前支護施工技術(shù)設(shè)計,以此來保證此項技術(shù)充分發(fā)揮作用,提高隧道施工的安全性和穩(wěn)定性,當(dāng)然,超前支護施工也是有一定難度,尤其與隧道結(jié)構(gòu)相結(jié)合。對此,我們應(yīng)當(dāng)深入了解超前支護施工技術(shù),進(jìn)而根據(jù)道路隧道工程實際情況,科學(xué)、合理的規(guī)劃與實施此項技術(shù)應(yīng)用方案,包括施工工藝、施工流程等,進(jìn)而有序施工,穩(wěn)固隧道。
1超前支護施工技術(shù)的概述
超前支護施工技術(shù)是針對地形狀況比較復(fù)雜的道路隧道工程,在工程面開挖施工環(huán)節(jié),通過采用錨桿及鋼管超前支護的方式,達(dá)到對地質(zhì)圍巖進(jìn)行錨固的目的,從而確保道路隧道在開挖施工過程中的人、物安全。簡單來說,就是利用導(dǎo)向架、管棚等設(shè)備,圍繞道路隧道施工開挖線,借助鋼管頂入、錨桿固定等方式對道路隧道的圍巖進(jìn)行預(yù)支護,以此來保證道路隧道工作面開挖施工的安全性和穩(wěn)定性。對于地質(zhì)條件過于復(fù)雜的施工區(qū)域,要想保證超前支護施工技術(shù)的有效性,一定要做好輔助及支撐,如合理利用鋼架等,在具體進(jìn)行超前支護施工時,首先要做好施工測量及放樣,并且做好一系列的施工準(zhǔn)備工作;其次,依據(jù)施工要求及施工圖紙,有序的展開防護道路隧道明洞的開挖,之后針對道路隧道的地質(zhì)情況、周邊環(huán)境等,合理規(guī)劃與設(shè)置支護,如管棚、錨桿支護等。最后,檢測道路隧道明洞的強度及坍塌等現(xiàn)象發(fā)生的可能性,進(jìn)而再次進(jìn)行支護和二次襯砌,以此來保證道路隧道施工面平整度及隧道應(yīng)力[1]。
2道路隧道工程中超前支護施工技術(shù)的應(yīng)用
2.1工程概述
計劃建設(shè)某道路隧道工程,對工程所在地進(jìn)行了一系列的地質(zhì)勘查工作,進(jìn)一步確定了隧道地質(zhì)狀況及地理區(qū)位的復(fù)雜程度,即隧道的地質(zhì)構(gòu)造呈現(xiàn)出松散化特征,土質(zhì)類型為黃土。通過進(jìn)一步細(xì)致且詳盡的工程放樣勘測,隧道為上、下行分離的雙洞單向行駛2車道隧道。1號隧道上行隧道里程為K0+875~K1+175,長300m,為3.685%上坡;下行隧道里程K0+853~K1+160,長307m,為3.800%上坡,隧道斷面開挖面積為160m2。2號隧道上行隧道里程為K1+267~K1+730,長463m,為3.681%下坡;下行隧道里程為K1+240~K1+593,長353m,為2.689%下坡。兩隧道設(shè)計凈寬9.75m,凈高5.0m。Ⅱ類圍巖最大開挖寬度12.44m,最大開挖高度9.88m。在荷載上,由于隧道開挖施工的跨度達(dá)到了20m,有著較大的荷載偏移風(fēng)險。而對圍巖予以分析,確定此類圍巖是黃土濕陷性圍巖,其具有穩(wěn)定性不佳等特點,致使其難以有效支撐洞身。面對此種局面,在洞口開挖時就應(yīng)當(dāng)且必須運用超前支護施工技術(shù),以此來穩(wěn)固洞口及洞身,為更好的建成道路隧道工程創(chuàng)造條件。
2.2道路隧道工程中超前支護施工力學(xué)模型的分析
基于對以上道路隧道工程實際情況的了解與分析,確定出于保證整個工程堅固性、穩(wěn)定性及耐用性的考慮,超前支護施工技術(shù)的應(yīng)用是非常必要的。當(dāng)然,要想使此項技術(shù)能夠充分發(fā)揮作用,在具體應(yīng)用此項技術(shù)之前,需要展開力學(xué)模型分析。也就是收集和整理道路隧道工程地質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息,進(jìn)而對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行詳細(xì)的分析,以此來確定道路隧道工程超前支護施工力學(xué)模型,即:明確工程的巖體結(jié)構(gòu)的塑性變形及抗剪切強度表現(xiàn)是否一直均勻;隧道襯砌時注意根據(jù)隧道形狀特點,設(shè)置成圓形;隧道圍巖在狀態(tài)上過于松散,粘結(jié)力不強,極易對巖層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性施加影響。在此基礎(chǔ)上,合理規(guī)劃與設(shè)計道路隧道工程超前支護施工方案,也就是以管棚支護和小導(dǎo)管支護結(jié)合為主,要求鋼管長度為20m,同時配備鉆機、測斜儀等設(shè)備,并且注意加強小導(dǎo)管支護施工質(zhì)量控制,如鉆孔、鋼管加工、注漿施工等[2]。
2.3超前支護施工技術(shù)的應(yīng)用
在確定道路隧道工程實際情況,并制定超前支護施工方案的情況下,施工人員應(yīng)當(dāng)分段進(jìn)行支護施工,即:隧道洞口和隧道洞身的超前支護施工。
2.3.1隧道洞口的施工流程
1)隧道洞口開挖施工。隧道洞口超前支護施工之前,先進(jìn)行洞口開挖施工作業(yè)。也就是按照施工要求及施工流程有序的展開開挖作業(yè),直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。需要特別注意的是隧道底部及邊坡部位的開挖施工,應(yīng)當(dāng)先確定預(yù)留底部及邊坡數(shù)據(jù),之后利用石方爆破的方式來進(jìn)行施工作業(yè),以此來松動底板,之后開挖施工,直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在此需要說明的是,針對隧道明洞進(jìn)行開挖施工或拉槽施工,需要先進(jìn)行截水溝開挖施工,以此保證在后續(xù)施工之中能夠及時且有效排水,為提高支護施工的有效性創(chuàng)造條件。2)隧道洞口超前支護施工。完成洞口開挖之后,展開支護施工,則需要施工人員先對隧道所在區(qū)域的地質(zhì)狀況加以探測,同時注意準(zhǔn)確計算隧道圍巖,進(jìn)而展開隧道洞口的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息分析,構(gòu)建支護施工力學(xué)模型,同時參照施工標(biāo)準(zhǔn)及測量規(guī)范,確定鋼支撐及支護需求,進(jìn)而合理利用管棚支護和小導(dǎo)管支護來進(jìn)行支護,提高隧道洞口的穩(wěn)定性和安全性[3]。
2.3.2隧道洞身開挖施工及超前支護施工流程
相對來說,洞身支護施工難度更大,為了避免出現(xiàn)施工質(zhì)量問題,影響洞身支護施工效果,再具體展開洞身開挖施工及超前支護施工時,應(yīng)當(dāng)在洞口支護施工后,直接展開現(xiàn)場測控,并利用新奧法來進(jìn)行隧道洞身開挖及支護施工組織設(shè)計,為后續(xù)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、合理化施工作業(yè)創(chuàng)造條件。按照洞身超前支護施工組織,再具體展開施工作業(yè)之中,應(yīng)當(dāng)注意做好以下幾方面的施工,即:1)圍巖穩(wěn)固施工。工程概述中已經(jīng)明確工程的圍巖強度較差,難以有效支撐洞身,所以穩(wěn)固圍巖施工就顯得尤為必要。也就是在隧道洞身開挖施工之中,注意了解地質(zhì)狀況及圍巖強度,進(jìn)而合理規(guī)劃和布設(shè)管棚、導(dǎo)管,以此來設(shè)置支護結(jié)構(gòu),穩(wěn)固圍巖。之后進(jìn)入核心區(qū)域,此時最好采用弱爆破的方式來進(jìn)行開挖施工,之后合理布設(shè)管棚,形成堅固且穩(wěn)定的支護結(jié)構(gòu),提高隧道核心區(qū)域的堅固性和可靠性。在此需要特別說明的是管棚支護是針對隧道圍巖,上部和下部共同支護,形成環(huán)形支護輪廓,對圍巖進(jìn)行全方位的支撐,達(dá)到穩(wěn)固圍巖的目的。對于本次道路隧道工程來說,管棚支護的上部分最好采用工字鋼、錨、噴及網(wǎng)綜合支護的模式,同時還要借助鋼架、錨桿及混凝土,最終設(shè)置成梅花狀支護。2)鋼筋網(wǎng)布設(shè)施工。布設(shè)鋼架網(wǎng)的目的是再次強化支護圍巖工作面,為提高道路隧道工程施工質(zhì)量創(chuàng)造條件。在具體展開鋼筋網(wǎng)布設(shè)施工之中,首先是按照施工要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),選擇最為適合的鋼材,按照2m×2m的規(guī)格來裁剪方片;其次,采用適合的手段來對鋼筋進(jìn)行除銹、除污施工,提高鋼筋的支護質(zhì)量;再次,緊貼隧道壁展開鋼筋網(wǎng)布設(shè),并且注意鋼筋搭設(shè)長度一定要緊跟混凝土噴射面。最后,利用焊機來焊接鋼筋網(wǎng)、鋼架及錨桿,從而真正提高鋼筋網(wǎng)的穩(wěn)定性和支護性。3)隧道支護施工。隧道支護施工中注意選擇和利用防水卷材來分割錨固層及襯砌層,同時借助盲溝來進(jìn)行隧道地下水引流,將地下水排除。之后在盲溝的具體方位上,對噴錨層予以加固處理,之后利用防水卷材鋪設(shè)襯砌層,注意中間加設(shè)土工布。4)混凝土噴射施工。出于提高道路隧道施工安全性的考慮,還要嚴(yán)格按照施工要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)展開混凝土噴射施工,也就是全面且有效的清理隧道圍巖巖面上比較松動的巖塊,之后利用每間隔1m左右設(shè)置一個標(biāo)準(zhǔn)定,以此來確定噴射方位及厚度。在圍巖工作面初次開挖施工時,按照施工工藝流程來進(jìn)行混凝土噴射施工;之后展開鋼架、鋼筋網(wǎng)及錨桿的布設(shè),待完成以上施工后再次進(jìn)行混凝土噴射施工[4]。
3結(jié)語
在近些年道路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴大的情況下,相關(guān)部門對道路工程建設(shè)提出了更為嚴(yán)格的要求,尤其是含有隧道的道路工程。此種情況下,為了建成高質(zhì)量的道路隧道工程,在涉及到邊坡開挖施工時科學(xué)、合理的應(yīng)用超前支護施工技術(shù)是非常必要的,能夠最大限度的保證施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。基于文本一系列分析,確定道路隧道工程中有效應(yīng)用超前支護施工,應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程實際情況,合理規(guī)劃洞口超前支護施工流程和洞身超前支護施工流程,有序、合理施工作業(yè),最終提高支護效果,為保證道路隧道工程施工作業(yè)的安全性創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn):
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[3]李學(xué)智,陳時彬.道路隧道工程中的超前支護施工技術(shù)探析[J].城市建設(shè)理論研究,2014(9):97-99.