隧道施工排險范文

時間:2023-12-15 17:28:14

導語:如何才能寫好一篇隧道施工排險,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

隧道施工排險

篇1

關鍵詞:隧道;防排水;施工;技術

Abstract: the tunnel waterproof and drainage tunnel not seep is to ensure that the design of the tunnel not leak and construction quality of important factor. Waterproof and drainage is perfect, the direct relationship to whether can be the extent of damage control surrounding rock loose to smaller range, related to whether can realize flexible support. This article from the tunnel waterproof and drainage of the setting, and the setting of the drainage system of mainly introduced the tunnel waterproof and drainage of the construction of the control points.

Keywords: tunnel; Waterproof and drainage; The construction; technology

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:

1.工程概況

某隧道工程全長1648m,隧道寬度為13.3m,存在著較為豐富的斷層帶水以及圍巖裂隙水,全隧襯砌混凝土抗滲等級要求不低于P10。施工設計中要求在暗洞初期支護與二次襯砌之間拱部及邊墻部位鋪設防水板及無紡布(分離式)防水。采用的原材料可以是EVA、ECB等。EVA這種材料可進行大幅的拼接,并且抗撕裂的性能也很好。施工中為了防止出現防水板被噴層的突起擠破的問題,首先進行基面處理,再鋪設一層緩沖層與基面密貼, 利用構成的復合防水板保證防水的高效性;同時施工中使用無釘敷設,接縫均采用了熱焊接方式;其次要在防排水板的后面設置環狀的盲溝以及縱向的盲溝,積水通過環向和縱向盲管匯集后引入側溝,側溝匯集的水通過橫向導水管引入中心溝,由中心溝排出洞外。

2.材料的性能

2.1復合防水板

施工中所用到的EVA防水板的主要的物理機械性能參數如下:其厚度為1.5mm,寬4m;拉伸強度為不小于18MPa,撕裂的縱橫強度為不小于100Kn/m;具有無毒性和不滲水性。復合式防水板無紡布和防水板在一起,無紡布縱橫拉伸強度不小于12.5KN/m;撕裂的縱橫強度為不小于330N;縱橫的延伸率為20%~100%;拉破強度為不小于2100N。

2.2縱、環向盲溝及橫向排水管

環向盲溝采用ф50mm單壁打孔波紋管(外裹無紡布);縱向盲溝采用ф80mm單壁打孔波紋管(外裹無紡布);橫向排水管采用ф100mmPVC硬塑料管。

3.排水盲管的施工

3.1環向排水盲管施工

⑴環向排水盲管沿隧道法線斷面布置,縱向5~10m安裝一環,并應在隧道內滲水、漏水地段加密布置,并采用三通與縱向盲管相連。

⑵盲管在初期支護施作完成之后,防水板鋪設之前,緊貼初支面滲水巖壁并圓順安設,以減少地下水由圍巖進入排水盲管的阻力。

⑶盲管安裝應牢固,可用U型卡固定于初支面,并應采取保護措施(土工布包裹),防止水泥漿竄入、堵塞排水盲管。

⑷盲管下端進行圓彎接入隧道側溝。引出襯砌長度不小于1.5米。

3.2縱向排水盲管施工

⑴縱向排水盲管沿縱向布設于左、右墻角水溝底上方,為兩條直徑為80~100mm的軟式透水管(土工布包裹)盲溝,縱向排水管采用膨脹螺栓鉆孔定位。

⑵排水管安裝嚴格按照隧道縱坡安裝,每段排水管安裝順直;每隔8~10m用135°彎管接頭引出襯砌,長度不小于1.5米,以便于引入水溝(或引出襯砌表面,待水電槽施工時用接頭引入水溝)。

⑶排水管出口設置宜避開隧道施工縫設置,避免在止水帶上打孔影響施工縫防水效果。

4.復合防水板的鋪設

隧道的防排水施工之前要對施工操作人員進行崗前培訓,并對施工用到的各種機具進行調試,保證各種所需機具的重組。為了加快施工的進度以及不破壞防水板,要及時的檢查初期支護凈空,提前的處理巖面的欠瓦問題,否則在襯砌臺車就位后再實施就加大了難度。然后進行巖面的平整度檢查,對于明顯突出的噴射混凝土要及時的鑿除,并用砂漿填平,以面防水板被破壞。

4.1緩沖層的鋪設

⑴鋪設緩沖層時先在隧道拱頂部位標出縱向中線,并根據基面凹凸情況留足富余量,宜由拱部向兩側邊墻鋪設。

⑵用射釘將熱塑性墊圈和緩沖層平順的固定在基面上(示意見右圖),固定點間距宜為拱部0.5~0.8m、邊墻0.8~1.0m,底部1.0~1.5m,呈梅花形排列,基面凹凸較大處應增加固定點,使緩沖層與基面密貼。

⑶緩沖層接縫搭接寬度不得小于5cm,一般僅設環向接縫,當長度不夠時,設軸向接縫應確保上部(靠近拱部的一張)應用下部(靠近底部的一張)緩沖層壓緊,并使緩沖層與基面密貼,鋪設的緩沖層應平順,無隆起,無皺褶。

4.2防水板的鋪設

⑴防水板的鋪設應采用專用臺車從拱部向兩側邊墻懸掛進行,下部防水板必須壓住上部防水板,鋪設松緊應適度并留有余量。實鋪長度與初期支護基面弧長的比值為10:8,以確保混凝土澆筑后防水板表面與基面密貼。

⑵防水板的固定應采用電熱壓焊器熱熔緩沖層塑性墊圈,使防水板與熱塑性墊圈融化粘接為一體;加固后的防水板用手上托或擠壓,防水板不會產生繃緊或破損現象,以保證混凝土澆筑后與初期支護表面密貼。

⑶防水板的搭接應符合下列要求:兩幅防水板的搭接寬度不應小于15cm,分段鋪設的防水板的邊緣部位應預留至少60cm的搭接余量,并對預留邊緣部位進行有效的保護;熱合機不易焊接的部位可采用手持焊槍焊接,并確保搭接質量;防水板的接縫應與襯砌施工縫錯開1.0~2.0m。

⑷防水板鋪設應超前二次襯砌施工1~2個襯砌段長度,并與開挖工作面保持一定的安全距離。

⑸防水板鋪設可以使用液壓防水板臺車,該臺車由行走、液壓、提升三大系統組成,客專隧道實踐證明液壓防水板臺車可大大縮短作業鋪設循環時間。

5.防水板的焊接及焊縫質量檢測

5.1防水板的焊接

⑴防水板焊接質量是影響施工質量的重要環節。焊接時,接縫處必須擦洗干凈,且焊縫接頭應平整,不得有氣泡褶皺及空隙。

⑵應由經過專業培訓的專業人員負責防水板的焊接以保證焊縫質量。

⑶防水板的焊接應采用雙焊縫,以調溫、調速熱楔式自動爬行式熱合機熱熔焊接,細部處理或修補可采用手持焊槍焊接;自動爬行式熱合機有“溫度”和“速度”兩個控制因素,焊楔溫度高時,焊機行走速度應快;焊楔溫度低時,焊機行走速度應慢。

⑷單條焊縫的有效焊接寬度不應小于15mm,焊接嚴密,不得焊焦焊穿。

⑸洞內焊接時,應先將兩幅防水板鋪掛定位,端頭各預留20cm,由一人在焊機前方約50cm處將兩端防水板扶正,另一人手握焊機,將焊機保持在離基面5~10cm的空中,以調試好的恒定的速度向前行走,中途不能停頓,整條焊縫的焊接應一氣呵成。

⑹對因其他施工導致焊好的防水板出現破損時,要及時進行修復。修復時先取一小塊防水板,潔凈兩防水板上的灰塵后,將其置于破損處,然后用手動電熱熔接器熔接。熔接質量用真空檢測器檢測,若不合格必須重新修補。

5.2焊縫質量的檢測

防水板的搭接縫焊接質量檢查應按充氣法檢查,將5號注射針與壓力表相接,用打氣筒進行充氣,壓力下降在10%以內,說明焊縫合格;如壓力下降過快,說明焊縫不嚴。用肥皂水涂在焊縫上,有氣泡的地方應重新補焊,直到不漏氣為止。檢查采取隨機抽樣方法,環向焊縫每襯砌循環抽試2條,縱向焊縫每襯砌循環抽試1條。現場檢測時,可根據需要抽取完整的環向或縱向焊縫進行檢測,充氣檢測的長度不宜大于40m。

6.施工中應注意事項

⑴防水板的搭接必須大于15cm,防水板縱向安設應超出模筑混凝土長度1~1.5m,以利于下一次施工連接;⑵在襯砌鋼筋安裝、開挖爆破、預埋件設置及襯砌混凝土施工過程中,要重點保護防水板不被破損;⑶嚴禁在防水板出現破損的情況下進行下一工序施工,并及時修補;⑷確保縱、環向盲溝及橫向排水管等立體排水系統發揮正常作用,增強防水效果;⑸土工布EVA/ECB板皆為易燃材料,必須采取可靠的防火措施,消除火災隱患。

結束語:

隧道工程滲漏水幾乎是工程界的通病,隧道的防排水施工質量是保證施工質量以及決定工程運營使用是否順暢的關鍵。隨著現代化建設步伐的加快,高速鐵路及客運專線事業大量的涉及到隧道的建設,并且對其要求也越來越高。不僅設計時要多設幾道防線,隧道的防排水工程施工是關系到隧道質量的重點環節,在施工中一定要高標準、嚴要求,將嚴密檢查與層層把關貫徹到隧道施工的始終。同時要對可能發生的意外事故考慮周全,如防水板施工中的火災隱患等要制定相應的應急預案,避免發生不必要的經濟損失。

參考文獻:

[1] 李先鎮編著.水利水電工程質量控制要點.北京:中國水利水電出版社,2005.10.

[2] 周厚貴等編著.水工混凝土施工規范.北京:中國電力出版社,2007.2.

篇2

關鍵詞:豎井;挖掘機;裝巖;效率。

【分類號】:U455.3

0、引言

隨著豎井施工技術的不斷發展與應用,施工速度得到了明顯提高.但豎井施工的裝巖環節卻始終未能取得重大突破,至今仍停留在使用中心回轉式抓巖機等傳統設備的水平。這些裝巖設備除了受自身特點制約外,還存在以下問題:一是裝巖效率低;二是故障率高、維修量大;三是配合工人較多,這在很大程度上限制了豎井的施工速度。利用傳統的裝巖設備施工時,大直徑豎井裝巖環節耗時為整個循環時間的60%~70%。因此,如何縮短裝巖時間已成為大直徑豎井快速施工的關鍵。

1、工程概況

云山隧道位于山西省左權縣境內,橫穿太行山脈西翼的陽曲山東南延,設計為分離式隧道。右線全長11377m,左線全長11408m,左右線均為特長隧道,間距30~35m。為緩解云山隧道施工及運營通風壓力,于右線右側設置1#豎井。豎井采用厚30cmC30鋼筋混凝土中隔板將送、排風道分隔,豎井內徑φ=8.2m,最大開挖外徑φ=9.78m,井深h=220.4m。

豎井通過的地層主要為石灰巖、白云巖,部分地段夾泥巖。地下水主要為基巖裂隙水。開挖采用由上往下單行作業法,全斷面正向爆破掘進,1#豎井復合式襯砌,初支采用錨、網、噴、鋼架聯合支護形式,隨挖隨護,緊跟工作面;二次襯砌采用自下而上的施工順序,井壁二次襯砌與中隔板采用滑模工藝由下而上整體澆筑成井。

2、裝巖方案比選及配套設備定型

2.1、裝巖方案比選

目前豎井施工中大多采用HJ-6型中心回轉式抓巖機裝巖。在本豎井前30m的施工過程中,同樣采用中心回轉式抓巖機進行裝巖,發現此種方式無法實現快速施工。考慮到1號豎井工程的特點及工期要求。決定采用小型挖掘機代替中心回轉抓巖機進行裝巖.并對這2種裝巖設備的各項指標進行了比較,見表1。由表l可知:采用挖掘機裝巖,無論是裝巖效率還是使用成本等都遠遠優于中心回轉式抓巖機。

井筒開挖斷面面積為71.48m2,平均每炮進尺2.5m.巖石膨脹系數取1.8。每循環總出巖量為322m3。按8h完成一茬炮的出渣任務考慮,則所需出巖能力為40m3/h。CT45-7A挖掘機(斗容量為0.17m3)的裝巖效率可達48m3/h,而主、副提升絞車綜合提升能力為45m3/h。采用CT45-7A挖掘機,實現了裝巖與提升的最佳匹配。

2.3、鎖口盤與吊盤的加工改造

鎖口盤及雙層吊盤直徑為9.1 m.其盤面設置2個提升口,并相對盤中心對稱布置。鑒于盤的加工難度、提升穩定性、挖掘機在井底的工作區域及吊桶的提升等要求,所選用的挖掘機長度不可超過6m,挖掘半徑不得小于5m。

經綜合比較,決定采用CT45-7A挖掘機。挖掘機的外形尺寸參數如表2。

表2 CT45-7A挖掘機外形尺寸參數

3、工程應用

3.1、顯著縮短裝巖時間

采用挖掘機裝巖后.裝巖每循環耗時從最初的19h縮短至8h內。將其裝巖效率(選取2012年6月1-6日挖掘機裝巖速度)與采用中心回轉式抓巖機的效率(選取2012年4月25~30日采用HZ-6型中心回轉式抓巖機的裝巖速度)作了簡單的比較,見表3、表4。

通過比較可以看出:采用挖掘機裝巖效果遠優于采用中心回轉式抓巖機等傳統的裝巖設備。

3.2、清底時間大為減少,可兼危石排險

為了保證爆破鉆孔質量,并方便后續初期支護的施工,每一循環后必須將井底及井壁清理干凈。豎井施工中,清底工作是一項費時費力的工作。受井底條件限制,一般使用人工配合抓巖機清底,需安排最少6人,最短4 h才能完成。使用挖掘機后,清底工作只需安排2人輔助小型挖掘機裝巖,1h即可完成。

挖掘機還能擔負清理井壁浮石、危石工作,排除安全隱患,保證井筒施工安全,較人工排險快捷又安全。

3.3、經濟效益顯著

除去燃油費.使用挖掘機不僅每月可節省近2萬元的司機工資,而且減少了人員投入、提高了施工進度、縮短了豎井整套設備租賃時間,每月至少可創20萬元的經濟效益。隨著挖掘機在云山隧道1#豎井施工中的應用日臻成熟。在2012年6~8月中云山隧道1#豎井分別取得了月進尺58m、53 m、61m的好成績。

4、存在的問題與改進

4.1、通風問題

施工期間利用局扇風機進行壓入式通風.若采用中心回轉式抓巖機裝巖,工作面需用的風量只需考慮井底施工人員之用和爆破后的炮煙排放。通過計算風機的工作風量以及風壓,選用2×11kW對旋風機。井筒內懸掛1列φ800 mm強力膠質風筒,風筒出口距工作面不超過20 m。但采用內燃機式挖掘機裝巖會產生大量尾氣。并且原設計風機無法滿足需用風量。為此,采用2×18.5kW對旋風機取代2×11kW對旋風機,基本解決了工作面的通風問題。

4.2、挖掘機的保養與維修

云山隧道1#豎井通過的巖層為石灰巖與白云巖,石質較堅硬,挖掘機在裝巖過程中磨損嚴重,使用頻率高、連續工作時間長,因此必須定期檢查履帶、挖斗并及時做好維修工作,以維持機械的最佳工作狀態,盡可能地將挖掘機的故障率降至最低。

4.3、挖掘機的懸吊與提升

CT45-7A型挖掘機的整機質置為3900kg.在地面設2臺16t穩車即可完成挖掘機的懸吊工作,懸吊簡便、安全性高。在打眼爆破的過程中,不用將挖掘機提升至地面(維修保養除外),可直接將其懸吊在雙層吊盤下,與工作面保持一定的安全距離即可。這樣有利于爆破結束后挖掘機立即下井進行裝巖作業,盡可能地減少作業循環時間。

篇3

(中鐵二十五局集團第四工程有限公司,柳州 545000)

(China Railway 25th Bureau Group Fourth Engineering Co.,Ltd.,Liuzhou 545000,China)

摘要:本文介紹云桂鐵路營盤山隧道溶洞施工通過提升式棚架進行安全防護,為今后隧道穿越溶洞施工安全防護技術,提供可參考的成熟經驗。

Abstract: This paper introduces the security protection technology of elevating scaffolding in the Yungui railway tunnel cave construction, to provide mature experience for the security protection technology in the construction of tunnel crossing the cave.

關鍵詞 :隧道工程;巨型溶洞;安全防護

Key words: tunnel project;giant cave;security protection

中圖分類號:U45 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)18-0129-02

作者簡介:顧偉(1983-),男,甘肅慶陽人,畢業于重慶交通大學,研究方向為施工技術。

0 引言

隧道穿越巖溶發育地段,圍巖的自穩力極差。溶洞內施工頂部極易出現掉塊或坍塌。洞壁不穩定給施工和日后運營常帶來巨大的安全風險的同時,對施工成本也產生影響。隧道穿越巨型溶洞安全防護技術難題目前國內未有成熟性成型經驗可以借鑒。中鐵二十五局四公司在云桂鐵路營盤山隧道溶洞施工中,組織有關人員進行了科技攻關,在溶洞底部開始全面設置棚架防護并能提升使施工人員得到了安全保障;采用微震爆破、圍巖干擾小,能保持溶洞壁原有的穩定。總結出防護棚架施工工藝、被動防護網施工工藝、局部錨網噴+主動防護網施工工藝。

1 工程概況展示

1.1 工程概況

營盤山隧道溶洞位于DK396+440左側23m至DK396+700右6m之間,長度260m,寬度10-40m不等,溶洞呈“梨”狀,向上收窄變小,高約10-94米不等。最大高差為115.5m,隧道從溶洞中上部穿過,溶洞頂最高處超過拱頂以上35m,軌面以下深度76m,溶洞體積約20萬m3。

1.2 溶洞形態展示

2 溶洞防護設計工藝原理

①洞壁排險,防止易掉塊石對防護棚架沖擊;②通道固定防護棚架搭設;③對溶洞底塊石分解(用小棚架進行防護)整平;④對局部進行錨網噴;⑤底部注漿開始,溶洞底部用棚架鋪滿并在棚架上方設置被動網防護;⑥澆筑第二層砼時棚架利用機械千斤頂上移并收窄至砼寬度防護;⑦澆筑第三、四層砼時棚架上移;⑧施工明洞護拱砼時用棚架防護。

3 施工工藝

施工工藝流程:溶洞底部便道填筑便道部分棚架防護注漿棚架防護大體積砼回填提升式棚架防護明洞正洞施工棚架防護護拱施工棚架防護。

3.1 洞壁排險

對DK396+540~+640段大塊石打眼裝炸藥解剖,同時震動洞頂、洞壁危石,通過觀察若未起到良好效果,則在洞壁選擇幾個較凸出的部位,貼洞壁在每個部位捆綁2kg炸藥,震動爆破,間隔兩天再將炸藥減半爆破一次,兩天后進行便道及平臺修筑。

3.2 溶洞內施工通道防護棚架

施工通道防護棚架設置范圍為DK396+480~+540段,長60m,進入導洞填筑好施工平臺后開始搭設該段棚架,采用型鋼搭建,寬6m,高6m。立柱采用Φ300鋼管,頂棚采用I18型鋼做縱橫梁,縱向間距6m一榀,縱向立柱之間設置角鋼斜撐,其上鋪設鋼板,基礎設置1.5m寬*1.5m深的C20砼基礎。其構造形式詳見圖2。

3.3 提升式防護棚架

在溶洞內的主要作業區范圍設置提升式防護棚架,布置范圍為DK396+540~+655段,根據溶洞形態,將提升式棚架用5*5m的小單元進行布置,從+540~+600段先進行搭設布滿,用自卸車傾填+600~+655段時棚架以縱向5m的長度逐步搭設,直至+655位置(見圖3)。

該提升式防護棚架采用鋼管及型鋼搭建,由立柱、縱、橫梁、頂棚、斜撐、被動網等組成。在每層混凝土澆筑完成,需要進行下層混凝土澆筑時,鋼柱高度每25cm呈對角鉆四個直徑2cm的孔,利用澆筑完砼面和插銷接觸,采用四臺機械千斤頂呈對角形式同時頂起四個腳的方式逐段抬高防護棚架,抬高的同時砼面下預留25cm的鋼柱埋深以確保棚架的穩定性,并按每層砼寬度布滿設置,達到分層設置防護棚架的目的。

棚架布置時,按縱向5m,橫向5m設置立柱,底層立柱高6~8m,每次澆筑砼厚度2米,逐級提升時每次提升立柱2m。立柱為套筒活動式,在混凝土澆筑過程中套筒可澆筑于混凝土中,立柱間斜撐、立柱上方縱橫梁、頂棚鋼板采用厚12mm人字型鋪設,高度80cm,伸出立柱外30cm。被動網等構建采用連接鋼板、活動螺栓連接,在逐級澆筑完混凝土后進行提升時可進行拆卸并用于下循環防護使用。

移動式棚架各構件具體施工圖詳見圖4。

3.3.1 荷載分析

①偶然荷載:考慮危石突然下落到防護棚架上,分布面積1m2的荷載考慮。取0.5t重物體在高46m下落產生的撞擊力計算。

②截面驗算:

1)彎曲強度驗算:

以均布荷載按簡支梁計算,考慮受壓面積25m2,約6根工字鋼,分配到每根工字鋼的均布荷載為:

q=719.3/6=119.9kN/m

M=0.1×ql2=0.1×119.9×1.7×1.7=34.65kN·m

σ=M/W=34.65/185=187N/mm2≤210MPa,滿足規范要求。

2)撓度驗算:

ω=0.677×ql4÷100EI=0.677×119.9×1.74/100×2.1×105×1660=1.9<[ω]=1700/400=4.25mm

滿足要求!

采用I18工字鋼,間距1.0m,工字鋼采用門字型斜撐。

3.4 錨網噴

危巖落石清除后對溶洞壁相對不穩定的部位采用錨網噴防護,錨網噴參數為:噴C20砼15cm,鋼筋網采用Φ6鋼筋網,網格間距25cm×25cm,錨桿采用Φ22砂漿錨桿(設墊板),每根長4m,間距1.2m×1.2m。

3.5 主動防護網

主動防護網是近年興起的柔性防護技術,其原理是錨桿與穩定巖層相連接,鋼絲繩與錨桿相連接,然后拉緊鋼絲繩網,使得鋼絲網、錨固系統對不穩定危巖塊體提供支持力。營盤山隧道溶洞洞壁無大型危巖落石,從施工時間、經濟性、環境影響考慮溶洞壁部分位置設置主動防護網較合理。

3.6 被動防護網

在每個單元的防護棚架上部2米處掛設被動防護網,來緩沖有可能掉落的拱部塊石。

4 防護安全措施

①加強進洞人員的管理,進洞必須戴安全帽。②施工現場管區要有防火設施,加強用電管理,以防觸電。③加強是對重點部位和材料、機械的管理,特別是火工品的管理。④搞好爆破作業安全。爆破作業前認真制定爆破方案,爆破人員必須持證上崗,對火工品的使用均由專業爆破人員負責,并在爆破時作好警戒工作。

5 結束語

通過對各溶洞方案研究,為以后的隧道穿越巨型溶洞提供了可循的施工安全防護方法,為以后鐵路及公路施工解決溶洞施工安全問題創造了前所未有的安全防護的施工方法。溶洞安全防護技術采用主動+被動相結合的原則,主要部位錨網噴+主動網的主動防護和提升式防護棚架+被動網相結合從而確保施工的安全性。

參考文獻:

[1]鐵道建筑技術.中國鐵道建筑總公司,2014.

[2]朱永全.隧道工程[M].中國鐵道出版社,2008.

篇4

關鍵詞:瓦斯突出;隧道;揭煤門;安全;管理

DOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2016.05.42 中圖分類號:TD26 文獻標識碼:B

1工程簡介

新涼風埡隧道為渝黔鐵路控制性工程,位于貴州省桐梓縣境內。起止里程為DK149+846~DK157+464,全長7618m,為鐵路雙線隧道,隧道最大埋深560m。該隧道出口工區(DK155+413~+588)通過二疊系龍潭組頁巖、砂巖夾煤層,共9層煤,總長度175m,該段埋深350~400m。其中可采煤層5層,分別為K2,K4,K5,K8,K9,特別是K5煤層的原始瓦斯含量高達15.01m3/t,瓦斯壓力高達1.327MPa,遠遠超出瓦斯含量8m3/t和瓦斯壓力0.75MPa的瓦斯突出臨界值。

2揭煤門施工前工作

瓦斯突出隧道揭煤門施工前必須嚴格按照《鐵路瓦斯隧道技術規范》(TB10120-2002)、《防治煤與瓦斯突出規定》及《煤礦安全規程》等相關規定,制定出完善的瓦斯突出隧道施工方案,并通過國內外煤礦及隧道瓦斯治理相關專家的評審。同時,揭煤門施工前必須嚴格按照經評審后的方案組織施工,揭煤門之前必須完成距煤層2m垂距防突措施及效果驗證,防突效果驗證后必須經過專家組論證,經論證無突出風險后,方可實施揭煤門施工。

3成立施工組,明確各自責任

3.1成立揭煤門施工工作組

為確保新涼風埡隧道揭煤門施工安全,成立揭煤門施工工作組,揭煤門施工工作組由項目負責人任組長,揭煤門工作組包括專家組、開挖支護組、后勤保障組、應急救援組、技術保障組、地質預報組、安全質量組、隧道通風組、瓦斯監測組及機械設備組,煤系地層揭煤門施工組織機構,如圖1。

3.2工作組職責

揭煤門施工為煤系地層施工風險性最高,難度最大和最重要的施工工作。因此,揭煤門施工前,各工作組必須明確責任,確保揭煤門施工組織合理和進展順暢。其中,揭煤門施工工作組人員職責,見表1。

4揭煤門施工安全措施

(1)施工揭煤炮眼前的初期支護必須跟攏掌子面,不得有空頂與假頂情況出現。(2)施工揭煤炮眼過程中需有防突員全程跟班,現場取鉆眼煤碴樣,采用鉆屑指標法測K1值,確保K1值不超標并無動力現象,施工完炮眼后按設計要求裝藥,采用串、并聯進行連線。(3)隧道揭煤門施工布置揭煤層炮眼時,現場需有爆破員、防突員及技術員在現場指揮,嚴格按煤系地層爆破設計施工炮眼。(4)施工揭煤炮眼當班負責人必須攜帶便攜式瓦斯報警儀,將其吊掛在距掌子面<5m的回風流中,且掛于風筒對幫,當瓦斯濃度達到0.5%時,必須立即停止施工炮眼。當瓦斯濃度達到1%時,必須立即停止作業,切斷電源,撤出人員至新鮮風流中的安全地點,并向值班室和揭煤門工作組組長匯報。(5)施工炮眼過程中,若出現噴孔、瓦斯涌出異常,瓦斯持續上升,瓦斯忽大忽小等明顯突出預兆時,必須立即停止施工揭煤炮眼,撤出人員至新鮮風流中的安全地點,并向值班室和揭煤門工作組組長匯報和請示處理意見。(6)救護隊在施工揭煤門施工期間安排人員在避難硐室待機值班;放揭煤炮及過煤門期間爆破時,救護隊安排人員在洞外新鮮風流中待機值班。(7)裝藥前和爆破前,瓦斯檢查員必須按規定認真檢查掌子面及爆破點附近20m范圍內的瓦斯濃度,若發現瓦斯濃度達到0.5%時,嚴禁裝藥爆破。(8)做引藥時,放炮員必須在頂板支護完好,無電器設備,無淋水的安全地點進行。(9)做引藥前,現場爆破員必須測試電雷管的電阻值,每個電雷管的電阻值<±0.1Ω時方可做藥;裝藥必須使用藥簽,裝藥前再對電雷管進行一次檢測;裝藥后需再次檢查電雷管的導通情況,只有當所有炮眼的電雷管全部導通時,方可對炮眼進行封堵。封堵炮眼時不得損傷電雷管腳線。(10)掌子面的電雷管腳線必須扭結,用黑膠布包扎后按炮眼聯線圖進行聯線。(11)嚴格執行“一炮三檢制”、“三人連鎖放炮制”和“放炮匯報請示制度”。(12)放炮員必須親自按設計要求聯線,待裝藥完畢后認真檢查聯線情況,并且最后離開掌子面。(13)揭煤炮眼在裝藥時必須全部采取正向裝藥,嚴禁反向裝藥;裝藥人員必須嚴格按照裝藥規定和填堵炮眼要求進行操作。(14)掌子面所有不裝藥的眼、孔,必須用不燃性材料進行填堵嚴實,填堵深度應大于炮眼深度。(15)揭煤炮的放炮母線隨用隨鋪,放炮母線與電纜間隔>0.3m時,不得相互交岔和扭結。(16)隧道揭煤門裝藥前,所需炸藥、電雷管必須派專人護運至掌子面;起爆藥箱和掌子面端的放炮母線接頭,必須有專人看守。(17)揭煤炮網路接頭和母線接頭需用黑膠布包扎好,母線按照規定掛設好,裝藥前后用電橋(電雷管導通測試儀)對電雷管進行測試,并作好記錄。掌子面聯好線后,用電橋檢查網路是否導通,并導通檢查母線電阻。掌子面網路電阻測定后,由通風組指定專人向揭煤門工作組組長匯報。(18)揭煤層放炮前,揭煤門施工小組需對放炮影響區域的電器設備進行全面檢查,嚴禁因電器設備引起失爆等情況的發生,并作好相關記錄。(19)揭煤層放揭煤炮當班及過煤門期間,采取區域撤人、斷電放炮的安全措施。例如,啟爆位置需設在距洞口>20m的新鮮風流中;站崗警戒位置,正洞洞外和平導洞外應在>20m范圍分別進行站崗,并拉好警戒繩,掛好警示語,揭示“正在放炮、嚴禁入內”;撤人范圍是,在放揭煤炮時,由安全質量組組織,采取分組搜索式撤出新涼風埡隧道正洞放揭煤炮的當班人員,以及過煤門期間影響區域(正洞和平導)的所有作業人員等,全部撤至站崗位置以外的安全地點。(20)待所有應撤出的人員均被安全的撤至規定地點后,各組搜索撤人負責人及時向值班室匯報撤人、站崗情況;值班室核實無誤后方可請示揭煤門施工組組長是否放炮。(21)放揭煤炮及過煤門期間裝藥聯線結束后,放炮員必須最后撤離掌子面,并將防突反向風門關閉好。(22)所有站崗人員必須隨身攜帶壓縮氧自救器,每個自救器的壓力應>18MPa,并會正確使用。(23)放揭煤炮時及過煤門期間,必須切斷撤人范圍內的一切動力電源(除局部通風機以外)。(24)避災路線,主要是掌子面———正洞———13#橫通道———平導———洞外地面。(25)新涼風埡隧道正洞放炮30min后,至少由兩名救護隊員帶機進入掌子面檢查爆破情況,并將檢查情況及實向值班室和揭煤門工作組組長匯報。(26)放炮后經檢查無異常情況,新涼風埡隧道正洞必須停頭>8h后,并經相關部門現場驗收符合要求后,方可由揭煤門工作組組長決定是否恢復生產。恢復生產后,必須立即對掌子面進行永久性支護。(27)揭開煤層后,根據現場實際情況另行編制過煤門的防突技術措施。(28)凡本措施未涉及的,應嚴格按《煤礦安全規程》和《防治煤與瓦斯突出規定》及《瓦斯隧道規范》等相關規定執行。

5揭煤效果評判及下一步工作安排

(1)爆破后,需通風30min,觀察瓦斯傳感器顯示的洞內回風巷瓦斯濃度,若<0.5%,由遵義市救援大隊隊員進洞排險檢查;若瓦斯濃度>0.5%,則加強通風,待瓦斯濃度<0.5%后再進行排查。(2)救援大隊排險檢查確認安全后,瓦檢員由正洞進入檢查回風巷道至開挖工作面的瓦斯濃度。當回風流中瓦斯濃度至開挖掌子面瓦斯濃度<0.5%時,用電話通知揭煤門施工組組長進洞進行揭煤效果評判。(3)根據專家組評判結果,揭煤門施工組組長下達下一步施工命令。

6結論

新涼風埡隧道為瓦斯突出隧道,隧道穿越煤系地層施工段安全管理極為嚴格。特別是揭煤門施工時,必須嚴格按照上述安全管理流程組織施工,均有效控制了揭煤門施工安全,該隧道揭煤門施工過程中,其中4次為瓦斯突出煤層揭煤門施工,在通過不斷完善施工管理,以及強化流程管理后,未出現瓦斯突出及瓦斯事故等。因此,上述流程可以極大地避免瓦斯隧道揭煤門施工出現瓦斯安全災害事件,為將來煤層瓦斯隧道揭煤門施工提供可靠參考。

參考文獻

[1]雷升祥.瓦斯隧道施工技術與管理[M].中國鐵道出版社,2011.

[2]GB50581—2010鐵路瓦斯隧道技術規范[S].

篇5

一、指導思想

為認真貫徹關于“從根本上消除事故隱患”的重要指示精神,落實中央、省、州、縣關于安全生產工作決策部署,深刻汲取事故教訓,切實加強安全生產工作,打好安全生產專項整治三年行動“開局之戰”。

二、排查情況

(一)危險化學品整治情況。一是重點整治了危險化學品企業風險隱患排查“兩個導則”不落實,安全防護距離不符合標準要求、未做安全風險評估,且企業主要負責人和安全管理人員未依法經安全生產知識和管理能力考核合格和未持證上崗等問題,經排查并未發現此類問題。二是重點整治危險化學品儲存、使用、經營、運輸和廢棄處置各環節的情況,水利行業涉及危險品為汽油,需要使用汽油需局辦公室開辦證明汽油用途并交送公安局確認方允許采購汽油使用。

(二)消防安全整治情況。對局內消防安全進行檢查,張貼了消防安全公告,提醒局內工作人員做到人走關火,截至目前,局內共有逃生梯兩處,滅火器六罐,張貼消防安全宣傳公告1份。

(三)建筑施工整治情況。盯牢水利、基層基礎設施等重點工程項目,重點整治施工企業無相關資質證書或超越資質范圍承攬工程及違法分包、轉包工程,盲目趕工期、搶進度和冬季惡劣天氣強行組織施工,特別是防滑、防凍、防火、防中毒窒息工作措施不到位等問題,起重機械、深基坑、高支模、腳手架等危險性較大的分部分項工程和復雜地質條件下隧道工程、橋梁工程存在的安全隱患,局內組織進行檢查并未發現該類問題。

(四)特種設備整治情況。以重點工程施工起重機械等特種設備使用單位為重點,嚴查使用未取得許可生產,未經檢驗或檢驗不合格等違法違規行為,整治未建立并有效實施特種設備安全管理制度,未按規定配備特種設備安全管理人員、作業人員或作業人員無證上崗,未辦理使用登記,未按規定開展特種設備安全隱患排查整治等問題,嚴查施工隊對特種設備管理使用情況,未發現該類問題。

(五)水利行業整治情況。重點整治大中型和重點在建水利工程項目安全技術措施和專項施工方案、現場管理、安全防護情況;水庫、堤防、水閘等水利工程運行安全管理情況,嚴厲打擊非法采砂、非法取用水、河道控制范圍內的非法搭建、在河道非法傾倒泥土或建筑垃圾等行為,在9月2日發現四公里河道存在垃圾點,要求負責單位清掃垃圾,目前已整改完成,在11月8日發現森林草原防滅火安全隱患1處,目前已整改完成。

篇6

【關鍵詞】山嶺隧道;自穩時間;施工流程;支護時間;分析

新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡稱,原文是New Austrian Tunnelling Method,簡稱為NATM。新奧法概念是奧地利學者拉布西維茲教授于20世紀50年代提出的。引入我國后在鐵路隧道得到廣泛應用,也積累了大量成功經驗。一般的設計規程是:洞室開挖成型后,及時初噴混凝土,封閉圍巖表面,防止風化掉塊,然后再支護鋼架施工錨桿,復噴混凝土至設計厚度,控制圍巖進一步變形,防止失穩,造成坍塌,至此初期支護完成,按照《鐵路隧道監控量測技術規程》的要求,進行監控量測,沉降及收斂變形符合規程要求后即認為圍巖基本穩定,施工二次襯砌,符合新奧法理念。但現場實際施工大多與上述不符,普遍存在如下幾方面通病。

一、施工流程。

對于山嶺隧道,以Ⅳ~Ⅴ級圍巖為例,洞室開挖完成后,若為石質地段,受鉆爆技術以及圍巖本身軟硬不均、整體性差等條件限制,洞室表面里出外進,很難達到《鐵路隧道工程施工質量驗收標準》關于洞身開挖的要求,盡管已進行了排險作業,但現場施工人員普遍認為:立即施作鋼支撐(型鋼)強支護,才能阻止圍巖的變形,保證安全的后續作業空間,這也是現場施工人員乃至技術人員認為格柵鋼架(現場加工質量往往也不盡如人意)無法起到支撐作用的原因。若先按設計要求進行初噴作業,以單線鐵路隧道Ⅴ級圍巖上臺階開挖進尺1m為例,至少需要1小時左右的時間,在這一時間段圍巖變形可能加大,造成掉塊,甚至坍塌。基于此種觀念,施工人員很少按設計流程支護,開挖后先支護鋼架,當鋼架支護施作完成,即認為已經提供了相對安全的作業空間,再進行錨桿噴混凝土支護。

由上表可看出除Ⅴ級圍巖外,圍巖自穩時間都充分滿足按設計要求支護一循環的時間,按設計流程施工能夠保證施工安全,對于Ⅴ級圍巖地段,就需要根據現場實際情況分析,最主要的是進行圍巖穩定性評價,必要時可縮短開挖進尺,以達到及時支護目的。其次需要注意的問題是避免一次掘進尺度過大,一般情況下,設計文件都有要求,應按設計施工。

二、鋼架施工。

對于鋼架與圍巖充分接觸,現場很少按要求作,特別是拱部;鋼架落底不穩,清除虛渣后,鋼架下沉,如果下沉過于明顯現場做法是用石塊支墊,然后沿鋼架施作錨桿,將鋼架與錨桿焊接,不施作混凝土墊塊,造成鋼架與圍巖之間存在明顯間隙。對于軟弱圍巖,洞室開挖后,圍巖應力重分布,洞室周邊形成塑性區,伴隨著圍巖向坑道內位移,塑性區進一步擴大最終產生破壞。開挖后及時施作錨桿、噴混凝土、鋼支撐初期支護,能有效控制圍巖的繼續變形,防止坍塌。對于拱部而言,在鋼架與噴混凝同形成柔性支護前,鋼架在一定程度上起到了部分支撐的作用,若拱部鋼架與圍巖間隙過大,造成圍巖變形過程中沒有得到及時阻擋,隨著變形增大,圍巖自身承載能力減小,圍巖荷載增大,鋼架很難支撐,極易造成坍塌,或者留下安全隱患。

根據上表以Ⅴ級圍巖,泥巖夾砂巖地層,埋深50~100m單線鐵路隧道(設計時速120km/h)為例,設計預留變形量為70mm,理想狀態下可視為圍巖與支護共同受力變形,達到70mm后,支護發揮最大作用,同時很好的利用圍巖自身強度,開挖后若鋼架拱部與圍巖間隙為30mm,即可視為在沒有支撐的條件下,圍巖變形已達到彈塑性變形的下限,鋼架支護隨后受力與圍巖一起變形,在此過程中鋼架有個自身調整穩定的過程,由此看來當鋼架最終起到支撐作用時,圍巖變形或許已超出塑性變形極限,接近破壞狀態,甚至出現坍塌,這也是很多已支護段發生坍塌的原因之一,即使不發生坍塌,圍巖的過度松弛也不利于圍巖自支護能力的利用。

由此可看出鋼架施工質量是保證施工安全、提高圍巖自身支護能力的保證。應嚴格控制鋼架施工質量,落底牢固,與圍巖密貼,按設計要求設置墊塊,并根據開挖情況適當加密。

三、砂漿錨桿。

錨桿施作質量差是隧道施工中普遍存在的問題,主要是錨桿數量、長度達不到設計要求,錨桿鉆孔施工費時費力是客觀原因,施工人員輕視錨桿作用是主要原因。特別是土質地段,施工認為砂漿中的水會軟化圍巖,或者采用樹脂錨桿代替全長粘結砂漿錨桿。隧道開挖后,洞身周邊形成松弛區,錨桿的施工能有效控制松弛區擴大,起到懸吊、擠壓、組合梁或鎖腳的作用,有助于圍巖自身支護能力的發揮,前提條件是錨桿施工有足夠長度,能穿透應力松弛區,并且有足夠的密度。

樹脂錨桿施工方便,抗拔力較高,但是對于土質隧道或軟弱破碎石質隧道,由于圍巖自身強度較低,樹脂錨桿錨固點有限,很難提供足夠的抗拔力,全長粘結砂漿錨桿可以通過相對較大的摩擦面提供足夠的抗拔力。寶中線大寨嶺隧道是我國第最早按新奧法原理設計、施工的土質山嶺隧道。根據現場對36根砂漿錨桿抗拔試驗,平均錨固力為67KN,說明錨桿與砂漿、砂漿與土體有著良好的粘著力。測定的11個斷面隧道周邊圍巖平均松弛厚度:拱頂1.63m,拱腳1.69m,邊墻中部1.75m,軌頂面處2.05m。與有限元分析及變形收斂值進行的分析是一致的。設計采用的2.5m長砂漿錨桿也是滿足要求的。

由此可見設計要求的全長粘結砂漿錨桿是十分必要的,可以提高圍巖自身支護能力,保證施工安全。施工中減少錨桿數量、減短錨桿長度的做法增大了施工安全風險,降低了工程質量,必須杜絕。

四、結束語

通過上述分析可看出,目前我國山嶺隧道施工中普遍存在的幾個問題,是影響質量安全的重要因素,應加強現場管理,保證施工質量,確保安全。

參考文獻:

[1]關寶樹.隧道工程設計要點集[M].北京:人民交通出版社,2003.12.

篇7

法,對比分析了同條件下常規光爆與水壓光爆的效果及經濟效益。結果表明,水壓光爆能提高隧道單循環掘進進尺,改善斷面開挖質量,降低掘進爆破粉塵濃度,創造可觀的經濟效益,對山嶺隧道工程具有一定的借鑒作用。

【關鍵詞】水壓光面爆破,山嶺隧道,粉塵濃度,炸藥單耗

1. 引言

目前,國內山嶺隧道多采用常規光面鉆爆開挖,存在爆破炸藥能量利用率低,施工環境污染較嚴重,不利于洞內作業人員身心健康等問題。水壓光面爆破能夠改善隧道施工環境,降低工程造價,提高經濟效益。

2. 水壓光面爆破原理

水壓爆破是在常規爆破的基礎上進行裝藥結構的創新和改革,即采用與光面爆破相同的設計、藥量計算、起爆方法和起爆技術,僅在裝藥結構、孔口封堵環節有所區別。

水壓光面爆破機理是向炮眼中一定位置注入一定量的水,經炮口位置的炮泥回填堵塞,利用水的不可壓縮性無損失的傳遞爆炸應力波,將炸藥爆炸產生的高溫、高壓氣團充分傳遞到炮眼周邊圍巖,借助水與炮泥復合堵塞作用抑制爆炸膨脹氣體的外泄,瞬間延長爆炸壓力作用時間,更利于發揮炸藥的爆力和猛度等爆炸性能,提高炸藥的能量利用率,使巖石破碎。同時爆破產生的高壓氣體沖破水袋將水變成水霧,能降低空氣沖擊波強度及爆破噪聲,降低空氣中有害氣體和煙塵含量。這種爆破對周邊圍巖破壞較小,使爆破的巖石表面能按設計輪廓線成型,表面較平順,超欠挖很少。

水壓光面爆破的作用機理是一個十分復雜的過程,一般認為,炸藥起爆時,對巖體產生兩種效應,一是藥包爆炸瞬時高溫高壓氣體形成的沖擊波效應,二是爆炸氣體膨脹做功所起的作用。水壓光面爆破是周邊眼同時起爆,各炮眼的沖擊波借助水袋向其四周作徑向傳播,相鄰炮眼的沖擊相遇,則產生應力波疊加,并產生切向拉力,拉力的最大值發生在相鄰炮眼中線連線的中點,當巖體的極限抗拉強度小于此拉力時,巖體便被拉裂,在炮眼中線連線上形成裂縫,隨后,爆炸氣體的膨脹使裂縫進一步擴展,形成平整的爆裂面。

水壓光面爆破裝藥結構一般是周邊眼采用孔徑不耦合裝藥法,利用水介質代替空氣介質,并且間隔裝藥,確保周邊眼炸藥起爆后衍生的切線方向的拉應力大于兩個炮眼連線方向上圍巖的抗拉強度,使光爆層內巖石被拉斷形成貫穿裂縫及光爆面。掏槽眼及輔助眼內采用孔底和靠近孔口堵水,連續裝藥,孔口堵塞回填。

水壓光面爆破效果要求炮眼利用率大于90%;半眼痕保存率大于80%(整體性良好的堅硬巖石);破后圍巖面應圓順平整,無欠挖,平均線性超挖面不超過20cm,且圍巖面上無粉碎巖石和明顯裂隙。

3. 水壓光面爆破施工關鍵技術

3.1工藝流程

水壓光面爆破主要工序為5個,17個作業項目,詳細見表1。

3.1.1放樣布眼

鉆眼前,由測量人員用紅油漆準確繪出開挖斷面的中線和輪廓線,標出炮眼位置,誤差不超過5 cm。

3.1.2定位開眼

采用鉆孔臺車、風動鑿巖機鉆眼,軸線與隧道軸線保持平行,臺車就位后按炮眼布置圖正確鉆孔,先用短鉆桿定位,再用長鉆桿加深,掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度控制在5 cm以內。

3.1.3鉆眼

施鉆工人要熟悉炮眼布置圖,能夠熟練操作鑿巖機械,特別是周邊眼,一是要由經驗豐富的老鉆工施鉆,二是準確控制周邊眼外插角,眼深3m時外插角小于3°,眼深5m 時外插角小于2°,盡可能使兩茬炮交界處臺階小于15 cm;三是根據眼口位置巖石的凸凹程度調整炮眼深度,以保證炮眼底在同一平面上。

3.1.4清孔

裝藥前,用炮鉤和高壓風將炮眼內石屑清理干凈,以免影響爆破效果。

3.1.5裝藥聯線、回填堵塞

該工序為隧道掘進爆破的重要工序,也是控制水壓爆破成敗的關鍵工序,其內涵是往炮眼中放入水袋,采取特制的炮泥回填堵塞,以提高炸藥能量利用率,從而達到提高爆破效果的目的,其裝藥結構是先往炮眼底部裝入一個水袋,然后裝藥,接著裝入3個水袋,最后炮泥回填堵塞。

(1)炮泥制作:炮泥采用專用機械制作,原材料采用砂黏性土或黃土,含水率控制在12% ~20%,使其有一定的塑性和強度,便于回填堵塞。制作好的炮泥用濕潤的紙箱或棉布覆蓋,避免風干硬化。

(2)水袋制作:采用專用機械自動注水封口加工生產,水袋采用聚乙烯塑料袋,水采用潔凈無油污的施工用水。

(3)裝藥、裝水袋:按照設計裝藥結構依次裝入水袋、炸藥、水袋、封堵炮泥,周邊眼堵塞長度不少于35 cm,其他眼堵塞長度不少于30 cm。

(4) 聯結起爆網絡:常用控制微差爆破,若一次爆破孔眼數量較多,而雷管段數不夠用時,可采用孔內、孔外混合及串聯、并聯混合網絡實現其微差爆破,充分保證起爆的可靠性和準確性。

3.1.6除塵排險

炮后采用往碴堆上噴高壓水或噴霧降塵,采用壓入式或巷道式通風降塵,隨后進行瞎炮處理、拱部鑿頂,邊墻刷幫排險,排除松石和危石,出碴、支護。

3.2水壓光面爆破的關鍵技術

3.2.1爆破的設計

水壓爆破是在常規爆破的基礎上發展而形成的,合理可行的常規爆破鉆爆設計是保證水壓爆破效果的前提,設計必須滿足以下技術要求:一是根據圍巖特點選擇合理的掏槽眼形式,輔助眼角度、間距,周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線;二是嚴格控制周邊眼的裝藥量,并使炸藥沿炮眼全長合理分布;三是周邊眼采用小直徑藥卷和低爆速炸藥,借助傳爆線以實現空氣間隔裝藥;四是采用毫秒雷管微差順序起爆,使周邊爆破時產生臨空面,周邊眼同段的雷管起爆時差應盡可能小;五是爆破參數采用工程類比或根據爆破漏斗及成縫試驗確定。

3.2.2周邊眼間距及最小抵抗線

周邊眼的間距是直接控制開挖輪廓面平整度的主要因素,要根據現場地質條件和巖性,視巖石的抗爆性、炸藥性能、炮眼直徑和裝藥量而定,當斷面較小或圍巖軟弱、破碎或在曲線、折線處開挖成形較困難,周邊眼間距宜取較小值;最小抵抗線應大于周邊眼間距,軟巖在取較小周邊眼間距的同時,抵抗線要適當增大,以便形成平順的開挖輪廓線。一般情況下E=(8~12)d(d為炮眼直徑);抵抗線W=(1.0~1.5)E。

3.2.3控制藥量

(1)周邊眼適合采用小直徑炸藥,藥量按照常規光面爆破進行設計,并使炸藥沿炮眼全長合理分布。

(2) 掏槽眼采用大直徑藥卷,連續裝藥;輔助眼及內圈眼采用大直徑藥卷,連續裝藥,以提高巖石的破碎程度和拋擲效果,后續周邊眼爆破提供臨空面。

3.2.4控制周邊眼外插角度

(1) 控制周邊眼的外插角方法是采用長短兩種型號鉆桿,開鉆時首先用短鉆桿定位,再用長鉆桿加深。為保證隧道開挖后符合設計輪廓線,周邊眼不能偏離設計輪廓線,周邊眼間距誤差小于5 cm,爆破效果最佳。因鑿巖機外形尺寸的限制,鉆孔時要有一個向外傾斜的角度,一般外斜角控制在2°~ 3°。

(2)施鉆人員和打炮眼時位置要相對固定,分片包干作業,由于人們的視覺和習慣性動作,經常調換不利于控制周邊眼的外插角,影響爆破效果。

3.2.5裝藥結構

水壓光面爆破技術關鍵在于裝藥結構,在隧道起初爆破時,針對不同的巖層結構和巖性進行爆破實驗,確定最佳裝藥結構,提高爆破效果。一般在掏槽眼、底眼、輔助炮眼底部只裝1個水袋,眼口裝3個水袋。周邊眼采用光面爆破設計,采用空氣間隔裝藥,底眼放1個水袋,眼口放1個水袋。

3.2.6堵水工藝

水壓光面爆破是利用水傳遞爆破能量,如果堵塞不好,水介質的傳遞效果不佳,形同常規爆破,但裝藥量不及常規爆破,在隧道爆破時,有時出現隧道進尺較低,爆破效果不佳,甚至爆破失敗。因此水壓光面爆破堵塞尤為重要。往炮眼中堵水,采取普通塑料袋灌注水,所用的塑料裝直徑略小于炮孔直徑,利用自動灌水、自動封口的水袋加工機現場加工水袋,長度20cm/個。封口溫度以130~150℃為宜。要求水袋封口后不泄不漏,灌填飽滿。

3.2.7炮眼堵塞

堵塞作用是使炸藥在受約束條件下能充分爆炸,提高能量利用率。堵塞長度因炮眼名稱不同而不同。最小堵塞長度不小于20cm。采用炮泥機現場加工炮泥,炮泥組成比例為土∶沙∶水=1∶0.15∶0.2,要求堵塞密實,不能有空隙或間斷。

3.2.8爆破器材

爆破器材:炸藥、非電塑料導爆系統、毫秒雷管和導爆索等。

周邊眼炸藥:選擇低爆速、低密度、低猛度、高爆力、小直徑、傳爆性能良好的炸藥。

周邊眼使用的雷管主要選擇分段多、起爆同時性好的毫秒雷管,能獲得減少爆破振動的作用。

3.2.9起爆順序

(1)輔助眼由里向外逐層起爆,爆破時內圈炮眼必須先起爆而外圈炮眼后起爆,起爆順序不能顛倒,否則爆破效果不佳,甚至失敗。為使水壓光面爆破產生良好的效果,一是輔助眼起爆后盡量靠近開挖輪廓形狀,使水壓光面爆破層厚度盡可能一致,二是要注意將掏槽炮與輔助炮之間的時差稍加大,保證掏槽炮在此時差內將石碴拋出槽口,防止爆炸落下的碴堵死周邊眼的臨空面,影響爆破效果;三是內外圈中的同圈炮必須同時起爆,尤其是掏槽眼和周邊眼,以保證同圈炮的共同作用的爆破效果。

(2)周邊眼同時起爆。采用毫秒雷管微差順序起爆,同段的周邊眼雷管起爆時差盡可能小,同時使用導爆索或高精度系列遲發電雷管起爆效果最好。因為同時起爆,使炮眼間爆炸力起共同作用,容易炸成平面。對石質稍差的巖石,采用毫秒遲發電雷管起爆周邊炮眼,即具有同時起爆的爆破威力,又可以減少對輪廓線以巖的擾動。

3.3施工注意事項及要求

(1)水袋安裝要檢查水袋封口有無漏氣、漏水現場,水袋的水量要達到設計裝水量的90%以上,手捏水袋不易凹陷,裝水袋時將水袋封口折疊上去輕推入孔內。

(2)安裝水袋采用木質炮棍推送入孔內,炮棍端頭制作成圓端形,避免尖銳端頭刺破水袋,切勿用力過猛。

(3)為避免瞎炮影響爆破效果,周邊眼采用非電導爆管引爆,同時串連導爆索形成雙保險。

(4)嚴格按照鉆爆設計施工,掏槽眼眼口間距誤差不大于5cm,輔助眼口、孔底排距、行距不大于10cm,周邊眼眼口誤差不得大于5cm,眼底不得超出開挖輪廓線15cm。

(5)當開挖面凹凸較大時,可根據實際情況調整炮眼深度,使周邊眼與輔助眼底在同一垂直面上,掏槽眼比其他眼深20~ 30 cm。

4. 水壓光面爆破應用實例

某單線隧道為了提高隧道光面爆破效果,減少隧道超欠挖,選取了相同圍巖級別條件的兩段分別進行全斷面常規光面爆破和全斷面水壓光面爆破,炮眼布置見圖1,并對爆破效果和效益進行了對比分析,見表2。

可以看出,水壓光面爆破技術在實際進尺由2.8m提高到3.15m,炸藥單耗量由1.12 kg/m3降到0.92 kg/m3,節省炸藥18%,炮眼利用率及炮痕保存率上均高于常規光面爆破。從現場觀測效果,水壓光面爆破的超欠挖情況也優于常規光爆。

為了監測水壓爆破與常規爆破后隧道掌子面粉塵含量變化情況,采用恒流粉塵采樣儀器在爆破后10min之內未通風排煙的情況下,對起爆中心范圍內粉塵進行連續探測。結果表明,水壓光面爆破后的粉塵濃度較常規光爆有了明顯降低。這將可以縮短排煙時間,改善洞內施工環境,有利于作業人員的健康。

5. 結語

實踐證明,水壓光面爆破是值得推廣的爆破技術,在國內外一些隧道爆破施工過程中,采用該技術取得了較好的效果,一是開挖巖面上無粉碎巖石和明顯的爆震裂縫;二是節約炸藥,起到減少振動的效果,對圍巖的震動破壞較小;三是獲得良好的爆破效果;四是提高掘進速度,有利于安全施工;五是巖面平整,為錨噴、襯砌等工序創造有利條件,同時還可以減少超挖和回填混凝土的數量。根據以往的現場施工情況和研究結果,水壓光面爆破有以下經驗可供參考:

(1)水壓爆破參數的選定應根據圍巖特點進行爆破試驗后確定,合理選擇炮眼間距及裝藥量。

(2)周邊眼宜采用小直徑藥卷和低爆速炸藥,裝藥量應具有破巖所需的應力能量,又不致造成對圍巖的嚴重破壞,借助導爆索實現空氣間隔裝藥,使炸藥均勻的分布在整個炮眼內,有利于形成光面。

(3)為使水壓爆破產生良好的效果,一是要注意將掏槽炮與輔助炮之間的起爆時差稍加大,保證掏槽區石渣能全部拋出槽口,利于后續輔助眼爆破,二是輔助眼爆破后坑洞形狀盡量接近開挖輪廓形狀,讓爆破層厚度盡可能一致,利于光面爆破。

(4)采用毫秒雷管微差起爆系統,為了使周邊爆破時產生臨空面,分段的輔助眼雷管起爆時差盡可能小,周邊眼采用導爆索或高精度系列遲發電雷管起爆效果更好,因為采用該系統起爆周邊炮眼,即具有同時起爆的爆破威力,容易成型,又可以減少對輪廓線以巖的擾動。

(5)嚴格執行鉆眼工藝,使炮眼的位置及方向誤差較小,能提高隧洞爆破質量。

(6)在隧洞施工過程中,采用水壓爆破技術,即掏槽眼、輔助、底板眼采用水壓爆破,周邊眼仍采用光面爆破,不但可以提高炸藥利用率、提高施工效率,提高經濟效益,而且可以降低粉塵,減少環境污染,保護環境和施工人員的身心健康。

參考文獻:

1. 劉殿中. 工程爆破實用手冊[M ]. 北京:冶金工業出版社, 1999

篇8

關鍵詞:高速公路;隧道施工;施工管理

中圖分類號: U455 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2017)06-62-2

引言

高速公路一直都起著紐帶性的作用,將全國各地緊緊聯系在一起,促使我國經濟不斷發展。高速公路是一項長期且投資較大的工程,其社會效益和經濟效益都相對較高,其施工質量也將會影響到整個國家的經濟發展。隧道工程作為高速公路建設中最為重要的一個環節,加強其施工管理可謂是極其重要的。

1 高速公路隧道工程施工管理的優化措施

1.1 施工要素要做到最優化配置

要想保證高速公路隧道工程的質量達到相關標準,就必須要實現施工要素的最優化配置,施工要素主要包括施工人員、施工機械以及施工材料等。對于優化施工,就必須要考慮到施工環境以及隧道工程的具體施工要求,并要遵循“提高質量、縮短進度、降低成本”的基本原則,制定科學、合理、有效的對策與措施。首先,施工材料方面,在施工材料進場之前,需要相關技術人員檢查施工材料是否具有生產許可證和出廠合格證,還需要對施工材料進行取樣、試驗,保證該施工材料各項指標都符合隧道工程的施工標準。此外,在施工材料進入施工現場后,還要做到妥善保管,避免因處理不當導致材料的性能發生變化或損壞;其次,在施工機械方面,需要施工人員對其進行定期或不定期的維修與保養,保證其能夠安全操作,不發生大型故障,從而耽誤施工;最后,在施工人員方面,施工企業需要落實工作績效制,同時還要明確施工人員的崗位責任,督促、監督施工人員的日常生產活動,制定獎懲制度,根據施工人員的工作情況對其進行懲罰或者獎勵,提高施工人員的創造性以及能動性,還可以避免因施工人員的工作積極性不高而導致工期延長[1]。

1.2 強化安全管理工作

施工企業需要嚴格按照新《安全生產法》的規定來強化安全管理工作。第一,施工企業需要組織或者參與擬訂本單位安全生產規章制度、操作過程和生產安全事故應急救援預案;第二,積極組織或者參與本單位安全生產教育和培訓,并且在完成教育和培訓工作后,需要如實記錄安全生產教育和培訓情況;第三,督促落實本單位重大危險源的安全管理措施;第四,定期或不定期組織或者參與本單位應急救援演練;第五,按時檢查本單位的安全生產狀況,及時排查生產安全事故隱患,針對出現的問題提出改進安全生產管理的建議。

1.3 優化監督管理系統

在隧道工程進行施工前,根據高速公路的隧道施工質量要求,建立監督管理系統是極其必要和重要的[2]。施工企業需要在實際的施工過程中,全面了解當前的施工現狀,根據施工現狀以及相關規定制定適合該工程的防范措施,并需要重視監督管理的重要性,對施工過程中的各個環節都加以監督與管理,從而保證施工質量、降低施工成本。高速公路隧道施工監督管理系統具有一定的強制性、特殊性以及有效性,可以促使公路工程的施工質量達到合理的施工效果。

1.4 強化資料審核工作

施工圖紙是高路公路進行施工的主要依據,施工企業必須要加大對施工圖紙的審核,且需要明確資料審核形式具有特殊性,制定審核資料的相關要求跟標準,全面、綜合分析施工資料。此外,在施工單位進行施工的過程中,同樣需要審核相關資料跟圖紙,保證施工的順利開展。

1.5 確定施工的關鍵點

首先,施工企業需要明確施工管理的各個細節問題,確保施工管理貫穿于高速公路隧道施工的全過程;其次,施工企業需要明確施工管理的關鍵點,全面掌握關鍵點的信息,根據其制定有效的監督管理措施。

2 高速公路隧道施工中的具體管理分析

2.1 隧道開挖

高速公路的隧道開挖是極其重要的。隧道的開挖主要包括兩部分,一是明洞的開挖,二是暗洞的開挖。明洞的開挖主要采用的都是明挖施工法,即人工開挖為主、以機械設備為輔的開挖方式,根據規定與要求從山體開挖出切入口,將山體上的淺部危巖、松散的雜石以及山體表面的浮土等去除,在開挖到一定的距離后,根據山體巖層的結構以及性質決定是否進行暗洞的開挖[3]。

在進行明洞開挖的過程中,需要注意以下幾點:第一,需要嚴格制定控制點,并在規定的開挖范圍內進行開挖工作,去除掉山體表面的松散巖石以及浮土,按照從上到下的順序進行施工,此外,還需要的是,在隧道洞口周圍一旦發現不穩定巖石的存在,需要采取措施,進行排險處理;第二,在采取明洞開挖法時,禁止采取拱上明挖、拱下暗挖的方式進行隧道的開挖施工,此外,施工企業還需要合理安排運輸車輛進行土方的清除工作;第三,施工企業需要保證開挖的進度以及支護的處理能夠做到相互配合,長距離開挖、長距離支護的方式是嚴令禁止采用的;第四,在明挖進展到可以見到暗拱部時,可以停止使用明挖施工法,并且需要立刻進行拱頂混凝土的澆筑,澆筑完成方可進行下一道工序。

2.2 洞身掘進

在高路工程進行洞身掘進時,通常采取鉆孔、光面爆破法,在洞口開挖到暗洞處時,便需要轉為人工鉆孔施工,并采取爆破措施。

@孔的施工通常采用的都是手持式的鉆機,在進行鉆孔時,需要注意以下幾點:第一,在進行鉆孔前,需要嚴格按照相關規定制定爆破的施工設計,并且根據爆破設計確定鉆孔位置,孔距以及排距的密度需要合理控制;第二,鉆孔的施工角度必須要垂直于隧道的垂直截面,同時,還需要控制好挖槽孔施工中的孔角,并且要合理分布掏槽孔,保持孔底盡可能相連;第三,為避免因爆破導致頂板在施工后失去穩定性,需要在進行施工時提高鉆孔密度,在進行爆破時采用松動爆破法;第四,鉆孔施工完成后,施工人員需要按照順序對鉆孔內進行清理,確保鉆孔內無任何雜物,同時還需要立即組織技術人員對鉆孔進行勘察,在確定無任何問題后方可進行爆破階段。

由于爆破的危險較大,需要在進行爆破時遵循以下規定:第一,施工企業需要審核爆破人員是否具有爆破資格證;第二,施工企業需要登記好爆破物品的數量;同時還需要在施工現場拉好警戒線,防止無關人員進入;第三,爆破網絡的連接需要根據施工現場的巖體性質以及炮眼的質量決定,同時在裝藥時要控制藥量,不可過多也不可過少;第四,爆破人員需要用非帶電塑料棒或者木棒將炸藥裝入到鉆孔內,并且注意充實,保證裝藥密度最大化;第五,在炸藥離孔口還有20-30cm時需要停止裝藥,同時要插入秒管、封死孔口;第六,爆破前需撤離施工現場的人員以及設備,確認周圍無人的情況后方可實行爆破;第七,完成爆破后半小時才可進入施工現場,同時需要技術人員仔細檢查爆破現場,清除殘炮、盲炮。

2.3 頂板邊邦支護及混凝土澆筑

完成爆破后,施工企業需要組織人員、運輸車輛以及機械設備等清理施工現場出現的廢渣,同時,頂板、松動浮石都需要專門的安全技術員進行檢查與處理。支護施工需要遵循以下幾點要求:第一,鋼管的布設必須要遵循支護設計的相關強度以及參數要求,并時刻檢查鋼管的連接固件是否擰緊,鋼性拱架要垂直于隧道初支面,偏差必須要低于5cm,偏差夾角必須要小于2°;第二,在進行混凝土的澆筑時,模板的拼接必須要保證密實、良好,盡可能減少裂縫的出現,鋼性模板的線性需要與隧道的弧度相同,脫膜涂刷工作也許做到位;第三,必須要保證混凝土的質量,混凝土要均勻、不存在雜質;第四,混凝土在澆筑后必須要避免出現氣孔或產生裂縫。

2.4 洞身防排水施工

第一,根據隧道的情況設計防排水系統,必須要做到排水順暢、量體裁衣、因地制宜、綜合治理;第二,根據施工現場的降雨量進行排水槽的設計,設計基準需以當地最大降雨量為準;第三,塑料盲溝可以有效避免路面出現滲漏或者積水的情況。

3 結束語

總而言之,施工企業需要完善施工管理體系,明確施工人員的責任,不斷提高施工人員的專業素養和施工水平,加強對施工各個環節的研究力度,不斷提高高路公路隧道工程的整體質量,為祖國的發展貢獻力量。

參 考 文 獻

[1] 馬明.高速公路施工中的工程質量管理措施分析[J].住宅與房地產,2016(27):190.

篇9

【關鍵詞】拼寬;橋臺;錐坡;防護;

(一)工程概況

杭金衢高速公路新嶺隧道段拓寬工程,起點位于諸暨與蕭山交界處,樁號K35+950(即現有里程樁號K203+747),沿線經次塢互通、新嶺隧道;終點接直埠樞紐杭州方向出入口預留位置,樁號K49+600(即現有里程樁號K217+397), 路線全長13.653km(里程長度以新建右線計算)。

本合同段主要工程內容為:路基、路面、橋涵、隧道、交安、綠化工程等,其中路基挖方44.77萬m3,路基填方61.59萬m3,瀝青混凝土路面196.96 千m2,主線大橋拼寬300.08m/2座,主線中小橋84.19m/1座,主線上跨分離立交202.62/3座,天橋80.58m/2座,通道21道、涵洞35道、隧道1414.5m/1座,互通立交1處等,其中次塢互通A匝道橋(2號橋)和彩印廠分離橋右幅為拆除新建。

拓寬施工部分橋梁兩側加寬需整體拼接,橋臺施工時需開挖舊橋(涵)的錐坡及相應的路基。本項目大部分橋涵填土都在2.5m以上。個別通道橋填中土高度達7.8m,涉及樁基110根,橋臺處安全運營防護難度較大。在實際施工中發現,樁基及下部結構施工時錐坡開挖深度及面積均較大,加之諸暨地區雨水較多,導致橋臺搭板失穩,路基存在塌方的危險,使得舊路的通行存在較大的安全隱患。

(二)施工方案的確定

一、選擇施工方案的因素

選擇何種施工方案才能保證橋臺錐坡拆除后的防護質量和安全,加快施工進度,節約成本是文章主要考慮內容。

1、填土較高的橋臺開挖極易造成錐體塌方,臺身和耳背墻發生裂縫或斷裂,橋頭搭板沉陷、路基脫空,破壞路基的穩定性、橋頭跳車;

2、原有的錐坡挖除后,原有的防護方案成本較高,施工周期較長,造成施工進度滯后;

3、錐體防護怎樣確保在狹小的場地內開展以及施工后的路基穩定;

4、何種工藝能夠加快工程進度,減少錐體暴露時間,及時進行樁基和承臺的施工。

二、施工方案的對比

三、施工方案的選擇分析

四、施工方案的確定

對以上四種方案進行了集體討論,反復比較各自的優缺點,從確保工程質量、控制施工成本、加快施工進度、安全等各方面進行考慮,確定按方案四實施。

其他注意事項

(1)雨天采用彩條布覆蓋外露面防止雨水沖刷;雨后及時檢查地基以及支護主體,發現問題及時處理;

(2)盡量減少對防護區域的擾動,避免二次開挖;

(3)由于施工周期較長,需邊施工邊觀察防護區域動態,如出現塌方跡象及時加強維護;

(4)配合交通部門做好交通疏導工作,并在對應位置老路硬路肩前后設置警示標志及水馬,禁止老路施工危險區域內的車輛行駛或停靠行為。

(三)施工安全安全技術措施

在邊坡開挖前均要對所防護的坡面松動石塊和浮土進行清理,同時在保證安全的前提下,還要保證防護支架線形順直、美觀。在施工過程中為了保持道路安全暢通還需要懸掛明顯的安全標志牌,即“前方施工”“道路施工”“安全警戒燈”“限速標志”等安全標志。

a、為了保證高速公路行駛車輛在施工段落內的行車安全以及提高行駛車輛駕駛員的警惕性,在邊坡開挖施工段落內緊靠護欄設置水馬及標牌。在施工區域布置安全標志標牌、隔離設施和警示燈等,保證涉路施工的安全。

b、在施工過程中要維護車輛的正常行駛,每個施工作業點、面安排專人做好現場交通維護工作,發現標志標牌傾倒的及時維護,確保施工安全;在施工中要有專職安全員指揮、輸導、提示,危險區要有專人警戒。

c、在施工期間,設專人對天氣情況進行及時查看,如遇到特殊情況,沒開工的部位則嚴禁開挖,已開挖的部位需加快進度,在惡劣天氣來臨前完成施工。

d、切實加強工程進度的管理,防止出現停工待料等現象的發生,在工程實施期間,綜合考慮每天的交通流量因素,做好必要的錯峰流量作業計劃,并做好施工期間道路的暢通工作。

1、高速公路旁施工具體規定

1.1施工生產區域應實行封閉管理,主要進出口處、臨邊、危險區域、變壓器周圍應設置安全警示牌或圍欄,與施工無關的人員、設備不得進入施工區。

1.2作業人員應嚴格遵守勞動紀律,服從領導和安全檢查人員的指揮,工作時思想集中,堅守崗位,未經許可不得從事本工種之外的工作。嚴禁酒后上班,不得在禁止煙火的地方吸煙、動火。

1.3在施工現場行走應注意安全,不得在邊坡下方休息或停留。

1.4作業所用材料要堆放平穩,工具應隨手放入工具袋內,上下傳遞物件不得拋擲。

1.5遇有影響施工安全的惡劣氣候時,禁止進行高邊坡作業。

1.6在做好現場調查后,應根據設計要求、合同和現場的實際情況,編制對應的施工方案,并按規定進行報批,批準后,方可開始進行施工。

2、坡面修整

清理坡面,清理范圍為自截水溝以內的整個邊坡,采用人工撬動清理。清理坡面施工人員,須戴保險帶,順安全繩順坡而下,用工具撬除坡面的浮石及松動塊石。

3、基坑開挖

開挖基坑應預留刷坡寬度,防止基坑坍塌。對于高邊坡應逐層開挖防護。施工應避開雨天,基底驗收合格后,及時澆筑混凝土。基坑周圍設置防護,禁止堆放施工材料等雜物,防止墜物

傷人。

4、施工工藝安全

(1) 每天開挖后,次日再次開挖前由安全人員對已開挖坡體與即將開挖坡體地表進行觀察,檢查有無坡體開裂失穩跡象,確保施工時人員機械安全。

(2)每次大雨或暴雨過程時與過程后,派專職安全人員對坡體安全進行監控并進行地表全面查看。

(3) 對開挖深度較深的基坑,在坡體周圍設固定測量觀測點,每日檢查各測量觀察點的位置變化,若發生較大變化,則暫停施工,立即采取措施。

篇10

一譜能分析法

(1)定義

不同介質的反射波信號具有獨特的頻率響應特征。通過計算獲得某特定介質的譜能強度或主頻譜能比,根據譜能強度分布圖或主頻譜能比變化曲線分析物性特征的方法,稱為譜能分析法。

(2)介質頻響特征

采用雷達法,在頻率域內通過計算不同介質電磁頻響的譜能強度,研究物質構成的某一介質成分比例。

(3)索狀材料賦存狀態

采用聲波反射法,在時間域內通過計算索狀材料振動主頻的譜能比,研究其賦存狀態。

二聲波法

1、波紋管孔道注漿質量檢測

預應力橋梁在交通建設領域被廣泛使用,而梁板預應力鋼束波紋管孔道注漿質量對預應力橋梁的使用壽命至關重要。因孔道注漿不密實而造成的預應力筋銹蝕、斷面銳減、斷絲及內力損失嚴重等嚴重質量問題,從而為橋梁安全運營埋下了隱患。

在建期間的波紋管孔道壓漿質量檢測,現在也有很多方法在用,比如雷達法,但雷達波無法穿透金屬材質的波紋管,具有一定的局限性,而我們采用聲波譜能比分析法進行檢測,不受波紋管材料的限制,已在多個工程項目中使用并驗證,取得了較好的效果。

同時,在已知預應力筋長度準確計算聲波波速時,采用弦振波動法也可反推鋼絞線有效預應力值。

檢測內容 誤差 分析方法 檢測依據

孔道壓漿缺陷位置 8 % 譜能分析法 《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004

孔道壓漿飽和度 5 % 《聲波散射法檢測橋梁預應力管道注漿質量技術指南》云南省公路開發投資有限公司

鋼絞線有效預應力 8 % 弦振波動法 《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》(CQJTG/T F81-2009)

驗證結果:

2、橋梁基樁鋼筋籠長度檢測

隨著我國工程建設事業的蓬勃發展,灌注樁基礎在橋梁、高架橋等工程中大量采用,成為我國工程建設中最重要的一種基礎形式。灌注樁鋼筋籠的長度是按照有關規范,根據水平靜載、彎矩的大小、樁周土情況,抗震設防烈度以及是否屬于抗拔樁和端承樁等計算確定的。如果鋼筋籠長度不能滿足設計要求,將會影響灌注樁基礎的穩定性和抗震性能,構成建筑物的安全隱患。因此,檢測灌注樁中鋼筋籠長度業已成為質量監督管理部門最為棘手的緊迫問題。

我們采用聲波反射譜能分析法,通過譜能比曲線圖,可清晰分辨出鋼筋籠的長度。

檢測內容 誤差 分析方法 檢測依據

橋梁基樁鋼筋籠長度 8 % 譜能分析法 《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004

基樁鋼筋籠長度檢測實例

3、邊坡錨索長度檢測

預應力錨索是指在一組鋼束上施加拉伸“外力”,對錨索鋼束施以拉力作用后,鋼束材料內部產生與之相平衡的抵抗力,也稱“拉應力”,而形成得預應力錨索。預應力錨索由兩部分構成:自由段+錨固段。

目前錨索施做工藝:自由段一般是在鋼束上套裝塑料管實現的;而錨索錨固段是的鋼束段通過壓注水泥漿與巖體密貼錨固實現的。

采用聲波反射譜能比分析法,通過譜能比變化曲線可直觀地反映出錨索在不同工況狀態下的振動特征,從而達到檢測錨索各段長度尺寸的目的。通過弦振頻率法計算錨下有效預應力值,并修正錨索自由段長度值,特別為監測高邊坡固坡錨索預應力損失變化提供了有效的快速普查手段。

檢測內容 誤差 分析方法 檢測依據

自由段長度 3 % 譜能分析法

《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004

錨索總長度 8 %

錨固段壓漿飽和度 5 % 《聲波散射法檢測橋梁預應力管道注漿質量技術指南》云南省公路開發投資有限公司

錨索有效張拉應力 10 % 弦振頻率法 《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》(CQJTG/T F81-2009)

三雷達法―工程檢測

1、隧道仰拱施工質量檢測

(1)鋼支撐檢測

仰拱鋼支撐對隧道質量安全非常重要,由于隧道仰拱大多埋深較大,鋼支撐雷達反射信號在雷達圖像上不易識別,所以鋼支撐檢測一直是無損檢測的一個難題。

我們通過雷達波譜能分析技術,對金屬在雷達反射波中頻響譜能強度進行分析,解決了大探深弱信號的特定介質識別,獲得混凝土構筑物內部金屬構件的層析影像圖,對鋼支撐施作疏密分布(普查)作出量化判定。

檢測內容 誤差 分析方法 檢測依據

閉合成環 5 % 譜能分析法

三維成像法 《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004

空間位置 8 %

平均間距 5 %

榀數 5 %

(2)隧道仰拱充填質量檢測

隧道仰拱充填質量是確保道路運營暢通安全的重要指標。通過對仰拱填充材料的雷達波頻響譜能強度分析,可直觀反映仰拱填充材料的均勻性和結構尺寸,同時對可能存在的質量缺陷空間位置、大小規模、材料物性均有所反映。

隧道仰拱充填質量雷達檢測三維成像效果圖

2、隧道圍巖單位面積支護錨桿密度(數量)檢測

在隧道施工過程中,為確保開挖安全及圍巖穩定,常采取錨桿技術對圍巖進行加固處理,對于施工質量主要側重于錨桿的長度、錨固度和抗拔力等常規檢測項,而對于錨桿施做密度(數量)主要還是憑借施工旁站監理的人為監控,尚無有效的無損檢測方法為評估錨桿施做密度提供計算依據。

為此,我們嘗試采用譜能分析法,采取在單位面積范圍內呈網格布置雷達測線,通過分析單位面積內金屬對雷達波頻響譜強分布形態,識別一定深度下的金屬頻響聚能團,來確定單位面積的金屬構件分布密度,進而達到檢測錨桿密度(數量)的目的。

3、鋼筋混凝土鋼筋網分布探測

鋼筋排布質量是鋼筋混凝土構件中的重要指標,它直接關系到結構的抗壓、抗剪、抗沖擊等使用功能。因此在質量檢測中往往是較關鍵的實測項。

我們采用的高頻雷達探測譜能成像技術,效果顯著。

4、混凝土構件澆筑質量檢測

梁板澆注質量直接影響橋梁的使用安全。對梁板整體澆注質量檢測顯得尤為重要,傳統橋梁梁板檢測方法(如回彈法、鉆芯法)均存在不全面、不直觀或有破損等缺點。我們通過大量的對比實踐,采用聲波CT或者雷達CT法對混凝土構件進行綜合檢測。聲波CT反映波速變化,可與混凝土強度存在相關性,可用于詳細探查;雷達CT反映混凝土內部澆注的密實均勻性,可用于快速普查。

檢測內容 誤差 分析方法 檢測依據

混凝土澆筑缺陷定位 8 % 譜能分析法

二維CT透視 《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004

構件自由水分布 10 %

混凝土澆筑密實均勻性 5 %

澆筑質量評價 質量等級

預應力梁板雷達CT檢測實例

5橋墩接縫澆注質量檢測

橋墩施工常遇到的表面質量缺陷,通過雷達探測,可掌握表面缺陷對構件的影響程度,為判定構件的使用安全和設計處置提供驗算依據。

6混凝土澆筑質量三維成像技術

大型澆筑混凝土構件表面出現較明顯的缺陷時,其影響程度是評價施工質量的關鍵因素。我們通過對某連續剛構橋現澆混凝土構件的檢測實踐,很好表現了構件內部質量情況。對施工質量的評價提供了直觀可靠的依據,效果十分突出。

7現澆梁波紋管精確定位雷達探測層析成像

大型預應力構件波紋管在澆注過程中出現移位,是影響構件工況的重要因素。通過雷達層析成像進行精確定位,為驗算設計參數提供準確數據。

8隧道襯砌結構不同介質雷達波頻響譜能強度反演技術

采用譜能分析法對常規雷達數據進行精細化分析解譯。主要是根據雷達波對不同材料介質頻響譜能強度建立模型,通過反演構建三維效果圖,達到對施工質量的量化評定和病害隱患性質的判定及空間位置的定位。

四雷達法―地質探測

三維成像技術是目前物探的主要發展方向。我們將其引入到雷達、聲波等場地勘察、隧道地質超前預報、運營隧道病害探查等領域,其技術的先進性居國內領先水平。

1路基溶洞及采空區勘察

巖溶發育地區的溶洞是路基基礎的極大隱患,他直接影響公路使用的承載力和運營安全,通過物探方法快速探明并加以處置十分必要。通過雷達波譜能分析,可提供地層結構,溶蝕發育情況,溶洞的規模、形態、空間分布等參數。

路基巖溶探測效果圖

2橋樁基礎溶蝕發育探測

不受樁底雷達探測范圍狹小的約束,可在成孔施工任意階段在樁位地表進行,可探測溶蝕、溶洞的發育情況、規模、形態和分布范圍等影響基樁安全的參數,為指導施工、優化設計提供可靠依據。

3隧道地質超前預報

在隧道開挖過程中,三維超前地質預報可以全方位多視角地了解掌子面前方及周邊圍巖的巖性變化、構造分布及水文地質等信息,是為施工方案確定的有效手段。

地質雷達超前預報三維成像實例

地震反射超前預報三維成像實例

4運營隧道病害成因探查

運營隧道養護期間常遇到一些病害如滴滲漏水,襯砌結構變形開裂、掉塊,大多是由于隧道圍巖地質環境的應力和水系重新平衡分配引發的隱患表象化,治理加固必須在全面了解造成病害成因的基礎上有的放矢地加以處置。地質雷達CT層析成像就是有針對性地解決這一詳細探查問題。根據處治設計需要,可對隧道圍巖周邊一定范圍內的巖體完整性、地質構造、襯砌結構質量缺陷、地下水分布等進行探查。

5大尺度探深地質勘察

常規地質雷達法探深一般只能達到15-30m,為加大探深能力,我們采用了雷達波譜能分析后處理技術,對地層深部無法直觀識別的微弱信號進行提取分析,取得了80m探深的效果,在同其他物探方法勘察結果對比,有較高的吻合度,且具有快速高效、識別精度高、信息豐富的優勢。

某隧道施工坍塌冒頂圍巖擾動影響地表雷達勘察效果

五基于譜能分析法對物探信號后處理技術在工程物探領域的探索前景

(1)預埋金屬構件銹蝕狀況雷達法檢測技術

(2)混凝土結構構件微裂縫深度探測

(3)小型淺埋(<50m)邊坡滑動面雷達法探查

(4)橋梁鋼管拱肋混凝土灌筑質量無損檢測技術思路

(5)水庫帷幕灌漿質量探測(>100m的大尺度探深)

(6)隱蔽生命體探測

(7)井下稀有礦礦脈探查