高严寒高海拔公路隧道深埋中心鸿沟施工技术

高严寒高海拔公路隧道深埋中心鸿沟施工技术

大武至九街高速公路甘德隧道和九直1.5号隧道采用深埋中心沟的施工方法。由于高原高海拔果洛地区，隧道中部沟渠为i级和ii级围岩，采用机械挖掘。施工周期长，工作效率高。受高严寒地区极冷气候影响,为防止冻胀,隧道内设置深埋中心水沟,水沟开挖深度为排水管中心到路面顶面距离为3.15m,施工难度大,技术质量要求高,参建各方积极开展技术攻关,系统攻克并完善了高寒地区隧道深埋中心水沟的施工技术。可以有效预防高严寒地区隧道施工时的各种冻害现象。1检查井、立柱大武至久治公路隧道深埋中心水沟采用半径50cm,壁厚5cm的钢筋混凝土预制管,排水面位于冻结线以下,排水管每隔50m设置一处中心深埋检查井,检查井最上部设一层结构受力盖板;检查井内设置上下两层保温木盖板。最外层盖板与仰拱填充面平齐,采用10cm厚钢筋混凝土盖板,盖板周圈外贴2cm厚橡胶条密封。检查井内上、下两层盖板采用5cm浸油厚木盖板,两层盖板上按要求铺设聚氨酯保温材料。2施工过程和操作要点2.1施工过程图12.2施工操作要点2.2.1深度中心沟槽结构深埋中心水沟结构如图2。2.2.2施工准备首先要预制好深埋水沟预制件,并运送至现场堆码好。2.2.3国内实际档案施工,设计基础回采深度计算施工段实际一环在已施工的仰拱边上放出隧道中线及该处的标高,同时在准备施工段落的另一端两侧放出标高参照点,根据测量数据及设计图纸计算水沟开挖的实际深度。2.2.4深埋中心化水平中心水沟涵管长度2m/节,单次开挖长度6m,深埋中心水沟中心位置距路面顶面高度为3.15m。仰拱及填充范围内开挖时按照1∶0.5放坡,仰拱底部至深埋中心水沟范围内按1∶0.2放坡,深埋中心水沟底最小开挖宽度为171cm。开挖方式主要以机械开挖为主,辅以弱爆破或松动爆破。开挖时要注意保护拱墙初支结构,所以如图3所示,首先开挖部位I,然后采用小型挖掘机开挖部位II,最后开挖部位III。开挖深埋中心水沟,水沟开挖深度为自仰拱填充面下2.98m。出碴完成后,采用全站仪对开挖深度及宽度进行复测,若存在欠挖应及时处理。2.2.5混凝土管道管座采用C20混凝土浇筑而成,可提前在洞外进行预制,管座安装后需采用M20水泥砂浆将周边空隙填满,防止管座移动。2.2.6调至中心水压内采用土工布对涵管进行包裹,涵管采用吊装设备调至中心水沟内,隧道结构错台处应保证水管顺接,且水管坡度不小于隧道纵坡。排水管之间采用企口刚性接头形式,接头采用钢水泥砂浆抹带接口。2.2.7回填级配社会主义实行填充料级配碎石施工前应先将横向导水管引入中心水沟内,深入长度不小于5cm,然后采用渗透性好的级配良好的碎石回填至管顶上25cm处,采用直径应在3cm左右的,级配碎石回填密实。2.2.8制备混凝土，铺设氨基保温板级配碎石施工完成并找平后,在顶部浇筑C20保温混凝土,混凝土顶部与仰拱初期支护间施作5cm厚聚氨酯保温板,幅宽2m。2.2.9暗管及管道暗管设置洞口内侧50cm范围内采用C30混凝土封堵侧沟,洞外检查井向地势较低处设置保温排水暗管,保温排水暗管必须置于冻结深度以下,并间隔约50cm设置一处检查井,当保温排水暗管置于路基边坡平台下方时,检查井应避免与路基挡土墙及坡脚相互干扰。保温排水暗管采用直径800mm的保温直埋暗管,洞内深埋中心水沟的水通过洞口检查井、洞外检查井,排水暗管引至保温出水口排出,保温出水口应面向阳侧,保温出水口采用端墙式。洞口外为短段落浅路堑段时,保温排水暗管设置于路基边坡底平台下方,排水坡度可与线路坡度一致(当线路坡度为平坡时,排水坡度不得小于0.3%),在路基平台与地面线等高时拉槽后远离线路后接保温出水口。保温直埋暗管采用直径800mm,壁厚8mm的无缝钢管,外包直径960mm,壁厚11mm的聚乙烯外套,外套与钢管之间填充聚氨酯保温层,单节管长12m管与管之间焊接,并做保温处理,位于路基边坡平台下方的保温直埋暗管开挖埋置后回填C20混凝土,其他段落回填碎石。2.2.1沉降缝设置深埋中心水沟检查井严格按照设计图施工,沿线路方向间距50m设置一处,遇到沉降缝时位置可相应调整。检查井顶部钢筋混凝土盖板下设两层浸油木盖板,木盖板上方及侧壁设5cm厚聚氨酯保温板,木盖板顶填充聚氨酯保温材料,每层厚度为30cm。3材料和设备3.1充填混凝土配合深埋中心水沟采用内径80cm,壁厚12cm的钢筋混凝土预制管。排水管采用企口刚性接头形式,中心管沟管材应符合国家标准《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GB/T11836-2009)三级管要求。回填级配碎石粒径应在2.5~5.0cm之间。深埋中心水沟采用C20混凝土底座,级配碎石与仰拱初期支护间采用C20保温混凝土填充,并在初期支护外表面铺设5cm厚聚氨酯保温板。深埋中心水沟检查井采用C35混凝土浇筑,钢筋采用HRB400和HPB335钢筋。3.2设备隧道深埋中心水沟施工所需的主要施工机械设备见表1。4管道口构错台位置开挖中心水沟,要保证开挖尺寸。隧道结构错台处应保证水管顺接,且水管坡度不小于隧道纵坡。当水管坡度等于隧道纵坡时,水管地面距路面顶面距离为3.15m。4.1允许截面测量的偏差和检验方法见表24.2表3显示了允许误差检测和测试方法5施工前控制要点深埋中心水沟的开挖需要分步开挖支护,避免一次开挖过深造成拱墙初支处于悬空状态,造成安全风险。首先钢架架立时不得置于虚碴或活动石上,软弱围岩地段基底夯实加设垫板,下导开挖钢架架立时与上导钢架连接。其次做好超前地质预报工作,监控地质变化、指导现场施工。最后深埋水沟施工人员经过专门培训,实行岗位责任制。加强初期支护,防止隧道坍方,保证隧道结构强度。深埋中心水沟施工人员必须佩戴安全帽,不得穿拖鞋或赤脚进入场地,现场要设立安全警示标示,对现场施工人员应加强安全生产教育,定期组织学习安全生产知识和规章制度,隧道内施工要保证照明到位。6道42m、通才隧道概况目前此施工技术应用于大武至久治公路工程甘德隧道、久治1~5号隧道等6隧道。胜利隧道249m、联合隧道215m、万山隧道455m、通才隧道1000m,共计1919m。目前甘德隧道、大武隧