高速公路隧道預(yù)埋件施工技術(shù)分析
時(shí)間:2022-05-24 15:37:48
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摘要:為解決高速公路隧道預(yù)埋件施工定位難度大、進(jìn)度慢及施工質(zhì)量差等問題,本文以廣東省鴻圖特長(zhǎng)隧道為依托工程,通過定位后的二襯臺(tái)車模板接縫位置作為預(yù)埋件、預(yù)留洞室施工的參照點(diǎn)進(jìn)行定位,能夠達(dá)到預(yù)埋件快速、精準(zhǔn)定位的目的,提高了預(yù)埋件施工質(zhì)量,形成高速公路預(yù)埋件快速施工技術(shù),極大程度降低了預(yù)埋件返工處理的概率,為機(jī)電工程施工爭(zhēng)取了時(shí)間。
關(guān)鍵詞:公路隧道;預(yù)埋件;快速施工;定位
隨著我國(guó)高速公路的建設(shè)和發(fā)展,隧道施工規(guī)模越來越大,高速公路隧道預(yù)埋工程通常隨隧道主體工程同步進(jìn)行,而其機(jī)電設(shè)備、電纜等的安裝工程則在隧道貫通后進(jìn)行,因此,預(yù)埋工程的施工質(zhì)量將直接影響后期機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量和進(jìn)度。因而預(yù)埋預(yù)留的快速、同步及高質(zhì)量施工成為亟待解決的問題。公路隧道內(nèi)的預(yù)留預(yù)埋采用暗敷暗設(shè),即將隧道通風(fēng)、照明、監(jiān)控、指示器、供電等的穿線管及各種設(shè)備洞室全部預(yù)埋或預(yù)留在二襯混凝土中,后期預(yù)留設(shè)備的安裝等都是按標(biāo)準(zhǔn)尺寸施工,因此,預(yù)埋件的準(zhǔn)確定位尤為重要。通常隧道施工的定位點(diǎn)是放樣在基礎(chǔ)面上,根據(jù)放樣點(diǎn)計(jì)算施工點(diǎn)高度差和偏距,但二襯中預(yù)埋件的安裝是在二襯臺(tái)車定位完以后進(jìn)行施工,施工定位空間較小,且受二襯臺(tái)車模板的弧度的影響,工人難以根據(jù)放樣點(diǎn)準(zhǔn)確確定預(yù)埋件的定位位置。本文改變通常定位方法,采用以定位后的二襯臺(tái)車模板接縫位置作為預(yù)埋件、預(yù)留洞室施工的參照點(diǎn)進(jìn)行定位,從而解決了預(yù)埋件定位不準(zhǔn)確問題,提高了預(yù)埋件施工定位的準(zhǔn)確性和施工質(zhì)量,達(dá)到快速施工的目的。[1]-[2]
1工程概況
新建廣東省大(浦)(豐)順(五)華高速公路項(xiàng)目鴻圖特長(zhǎng)隧道為雙線四車道隧道,隧道全長(zhǎng)12.6公里(雙線),本標(biāo)段施工總長(zhǎng)度為6259m(雙線)。該隧道設(shè)計(jì)為復(fù)合式襯砌,根據(jù)設(shè)計(jì)文件,二襯混凝土中設(shè)計(jì)有射流風(fēng)機(jī)控制箱、配電控制箱、檢查井及各類鋼質(zhì)底盒等預(yù)埋洞室、預(yù)埋件,規(guī)格不一、數(shù)量繁多,采用混凝土整體式液壓臺(tái)車結(jié)合混凝土泵車進(jìn)行澆筑,后期機(jī)電、照明等設(shè)備安裝空間均需通過預(yù)埋的方式提前預(yù)留。基于現(xiàn)場(chǎng)的施工難題,提出了隧道預(yù)埋件快速施工技術(shù)。
2施工技術(shù)
2.1施工流程
高速公路隧道預(yù)埋件快速施工工藝流程見圖1。
2.2施工工藝原理
本施工工藝通過借助定位好的二襯臺(tái)車模板進(jìn)行預(yù)埋件的精確定位。①利用臺(tái)車輪廓線與襯砌內(nèi)輪廓重合作為理論依據(jù)。定位后的二襯臺(tái)車外表面輪廓即為二襯內(nèi)輪廓面,二者互相吻合,各種預(yù)埋件控制點(diǎn)均可通過二襯模板外輪廓確定。②利用臺(tái)車自身接縫作為參考線建立縱向數(shù)據(jù)線,利用臺(tái)車端頭已知里程作為橫向數(shù)據(jù)線,建立臺(tái)車范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)埋件定位。根據(jù)二襯臺(tái)車AutoCAD圖紙和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量核算,確定臺(tái)車模板接縫在輪廓圖上的位置,共有4條模板接縫和1條模板中線位于臺(tái)車上可供用于測(cè)量參考,統(tǒng)稱這些線為參考線,借助這5條參考線,建立二襯內(nèi)輪廓位置數(shù)據(jù)控制網(wǎng)絡(luò),便于準(zhǔn)確定位臺(tái)車范圍內(nèi)每一點(diǎn)。③利用AutoCAD軟件測(cè)得設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)數(shù)據(jù)即可進(jìn)行預(yù)埋件定位。設(shè)計(jì)圖中各預(yù)埋件的控制點(diǎn)均可在AutoCAD軟件中設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)記出其與臺(tái)車模板參考線之間的相對(duì)弧長(zhǎng)距離數(shù)據(jù),現(xiàn)場(chǎng)施工中即可通過測(cè)量模板參考線到設(shè)計(jì)控制點(diǎn)的弧長(zhǎng)確定預(yù)埋件定位點(diǎn)。
2.3關(guān)鍵施工技術(shù)
2.3.1模板參考線位置的確定利用AutoCAD制圖技術(shù),在二襯臺(tái)車輪廓圖紙中標(biāo)記出參考線的位置,分別記做C1~C5,在CAD圖紙中分別測(cè)得參考線與設(shè)計(jì)標(biāo)高之間高差,再測(cè)量定位好的二襯臺(tái)車模板參考線,根據(jù)測(cè)量所得數(shù)據(jù)復(fù)核參考線與設(shè)計(jì)標(biāo)高之間高差,結(jié)果實(shí)測(cè)所得高差與圖紙中測(cè)得高差吻合,即定位好的臺(tái)車參考線數(shù)據(jù)有效,可作為預(yù)埋件定位參考使用。二襯模板參考線在二襯輪廓圖中的位置見圖2。[3]2.3.2確定參考線到預(yù)埋件控制點(diǎn)之間數(shù)據(jù)根據(jù)圖紙中預(yù)埋件設(shè)計(jì)位置,反映到CAD圖紙中,直接使用標(biāo)注工具標(biāo)出預(yù)埋件控制點(diǎn)與二襯臺(tái)車參考線的相對(duì)尺寸,得出的數(shù)據(jù)即為預(yù)埋件控制點(diǎn)定位數(shù)據(jù),見圖3。2.3.3預(yù)埋件模板模型制作模板模型采用竹膠板和方木相結(jié)合制作,竹膠板作為面板,保證預(yù)留洞室內(nèi)表面光滑平整,方木作為支撐,承受澆筑過程中混凝土的壓力。模板模型要與二襯臺(tái)車緊密貼合,防止?jié)仓^程中混凝土滲漏至預(yù)埋件內(nèi)。模板直邊較容易制作,關(guān)鍵在于弧形邊制作,可借助圖中直邊到二襯臺(tái)車模板的距離Ln,Ln的長(zhǎng)短隨直邊高度的變化而變,從而制作出與二襯模板較為貼合的預(yù)埋件模型,見圖4。2.3.4預(yù)埋件定位施工二襯臺(tái)車定位好以后,即可進(jìn)行預(yù)埋件定位施工,現(xiàn)場(chǎng)定位時(shí)通過可以當(dāng)做重錘使用的施工無彈性繩在重力作用下豎直后量測(cè)臺(tái)車參考線到已確定弧長(zhǎng)的位置點(diǎn)即為預(yù)埋件控制點(diǎn)位置,從而對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行定位、加固施工。定位好后進(jìn)行驗(yàn)收,著重復(fù)核預(yù)埋件定位位置、尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求及加固是否牢固,驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一工序施工。[5]2.3.5混凝土施工為保證預(yù)埋件在二襯混凝土施工中不發(fā)生脫落及變形問題,混凝土施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):混凝土施工嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行逐窗入模澆筑,確保二襯中的預(yù)埋件受力均勻。二襯窗口附近有安裝預(yù)埋件的,澆筑時(shí)注意控制流速,避免因流速過大造成的較大沖擊力使預(yù)埋件移位。較大預(yù)留洞室附近的混凝土因深入圍巖較深,應(yīng)加強(qiáng)振搗,確保預(yù)留洞室模板周圍襯砌混凝土澆筑密實(shí)。2.3.6預(yù)埋件模板拆除及養(yǎng)護(hù)待二襯達(dá)到拆模強(qiáng)度后進(jìn)行臺(tái)車脫模,之后對(duì)含有模板模型的預(yù)埋件進(jìn)行拆模,并同二襯一同進(jìn)行養(yǎng)護(hù),襯砌養(yǎng)護(hù)采用多功能二襯養(yǎng)護(hù)臺(tái)車,該臺(tái)車一邊跨在水溝外側(cè),解決了二襯養(yǎng)護(hù)受澆筑設(shè)備影響的問題,可以及時(shí)對(duì)拆模襯砌進(jìn)行養(yǎng)護(hù),確保襯砌質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。多功能養(yǎng)護(hù)臺(tái)車見圖5。
3施工效果及質(zhì)量控制要點(diǎn)
3.1施工效果
鴻圖特長(zhǎng)隧道預(yù)埋件快速施工技術(shù)依據(jù)二襯內(nèi)輪廓與二襯臺(tái)車外輪廓重合,借助二襯臺(tái)車自身連接縫作為定位參考線建立臺(tái)車范圍內(nèi)二襯內(nèi)輪廓各點(diǎn)相對(duì)位置數(shù)據(jù)控制網(wǎng)絡(luò),從而準(zhǔn)確定位臺(tái)車范圍內(nèi)每一點(diǎn)。在確保定位準(zhǔn)確的情況下大大提高了預(yù)埋件定位速度,節(jié)約了每個(gè)預(yù)埋件單獨(dú)放樣時(shí)間,在采用傳統(tǒng)定位方法時(shí),每個(gè)預(yù)埋件要增加0.5小時(shí)時(shí)間,平均每板二襯要安裝2個(gè)預(yù)埋件,采用本技術(shù)即可每板節(jié)約1小時(shí)時(shí)間,至隧道完工可累計(jì)節(jié)約68個(gè)工天。該技術(shù)可操作性高,操作簡(jiǎn)便,無需對(duì)每個(gè)預(yù)埋件單獨(dú)放樣定位,只需計(jì)算確認(rèn)臺(tái)車模板參考線在襯砌輪廓圖中的位置,并通過AutoCAD標(biāo)注功能獲得參考線與預(yù)埋件控制點(diǎn)之間相對(duì)數(shù)據(jù)即可完成所有預(yù)埋件定位。
3.2質(zhì)量控制要點(diǎn)
①預(yù)埋件施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行配備預(yù)埋件組件,不得少件或漏件。②嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙尺寸施做預(yù)埋件,確保成型后的預(yù)埋件滿足設(shè)計(jì)要求。③施工定位時(shí)要復(fù)核定位數(shù)據(jù)及尺寸,確保預(yù)埋件定位準(zhǔn)確無誤。④做好預(yù)埋件加固工作,保證加固牢固穩(wěn)定,避免出現(xiàn)澆筑過程中預(yù)埋件移位問題。⑤拆模后做好襯砌養(yǎng)護(hù)工作,保證襯砌施工滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
4結(jié)論
①為解決在鴻圖特長(zhǎng)隧道中預(yù)埋件施工效率低、施工質(zhì)量差等問題,提出高速公路預(yù)埋件快速施工技術(shù),通過預(yù)埋件的快速精準(zhǔn)定位,有效的解決了預(yù)埋件施工難題。②利用AutoCAD制圖技術(shù),按照1:1比例還原施工工況,保證了隧道預(yù)埋件施工精確度。③該技術(shù)適用于隧道預(yù)埋件、預(yù)留洞室的定位施工,同時(shí)可為類似模注混凝土需借助模板定位的施工提供借鑒,與通常定位方法受局限較多相比,該技術(shù)可以準(zhǔn)確定位臺(tái)車范圍內(nèi)所有位置的預(yù)埋件點(diǎn),包括管線長(zhǎng)度等均可通過計(jì)算確定,施工質(zhì)量受控,滿足設(shè)計(jì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求。④通過預(yù)埋件施工工藝的研究,避免了機(jī)電工程施工期間預(yù)埋件整改所發(fā)生的大額費(fèi)用[6],特別針對(duì)特長(zhǎng)隧道,預(yù)埋件數(shù)量大,實(shí)施效果尤為突出,對(duì)公路隧道預(yù)埋件施工有一定指導(dǎo)作用。
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作者:朱輝 單位:中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司