桥梁隧道工程的施工技术分析

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  【摘 要】随着我国国民经济的快速发展和城镇化建设进程的加速,隧道的发展建设也越来越快。隧道在城市建设中发挥着重要的作用,为了使隧道能够以最快的速度形成网络并达到预想中的规模效应,隧道建设的步伐也在加速,需要面临的周边环境也变得越来越复杂,近距离的通过已经建成的建筑物或者穿越障碍物的情况越来越多。隧道工程施工难度大,技术较为复杂,施工过程受地质情况变化影响,随时可能出现难以预料的问题,也容易造成工程质量上的隐患。如何才能既完成隧道施工又不影响地表建筑,这是隧道施工中的一个难题,本文就对桥梁隧道工程施工技术进行了分析。
  【关键词】桥梁隧道;施工技术;分析
  引言
  隧道工程具有很高的隐蔽性,因此工人就会在有限的空间内进行高风险、高难度的作业,其中决定工程成败的决定性因素之一就是项目的单体工程。在整个施工过程中,要对施工进行严格的管理,因为施工的地点地质十分复杂,极易发生事故,要将工人的生命安全作为作业的首要条件。
  一、隧道工程的主要特征
  1、隧道是地下建筑物,受地质和水文地质条件的制约,因而,施工环境差、难度大、技术复杂、要求高。隧道开挖时的坑道在未衬砌前,通常须加支撑以受地层压力。同时地层不得暴露过久,必须及时衬砌,以免地层压力增大发生坍塌事故。
  2、隧道工程大部分地处深山峻岭之中,场地狭小,要使用多种机械设备,需要相当数量的洞外设施来保证洞内施工,而洞外往往受地形限制,场地布置比较困难。隧道内工作条件差,空气不足,光线不好,有时还有地下水和有害气体,如发生坍塌、涌水、瓦斯等诸多不安全因素,因此,要制定出切实可行的安全技术组织措施。
  3、隧道施工是一种多工序、多工种联合的地下作业,工作面狭窄,而且地层愈差,所采用的坑道愈小,工作面能容纳的人数不多,出碴、进料运输量多,施工干扰大,为加快施工进度,需以横洞、斜井、平行导坑增加工作面,施工复杂而艰巨。因而施工进度受到限制,必须全面规划,科学地组织施工。
  4、在隧道施工过程中,地质、水文地质以及围岩压力复杂多变,因此,经常需要改变施工方法;隧道工程的工作是循环性的,常常是几个工序组成一个循环,重复各个循环,使隧道工程向前进展。所以,也要求隧道施工必须不间断地连续进行。
  二、隧道工程的主要施工技术
  1、挪威法施工技术
  挪威法将岩体自身的承载作用作为基础理论,而支护只作为加固岩体的辅助手段。挪威法施工技术具有建设成本低、施工快捷、维修方便等特点,被证实是一种高效的隧道施工技术,特别是在中硬至硬岩隧道建设中显示出无可替代的优越性,已经在西方国家得到广泛应用。挪威法特别强调施工前的两次地质勘探工作,占据工程总投资的3~5%。由于挪威法减少了超前地质预报环节,所以减少了原型观测工作量,无须进行二次衬砌,可降低工程建设成本的20~30%,在防水板出现漏水状况时可以进行局部修补,有利于降低维修费用和维修难度,且不影响隧道工程的正常施工进度。
  2、新奥法施工技术
  新奥法是新奥地利隧道施工技术的简称,与挪威法有诸多相似之处。现阶段,新奥法已经成为我国隧道工程施工的主导方法,也被称之为锚喷构筑法。新奥法施工技术由于其具备地面干扰小、投资成本相对较小、施工经验成熟、工程质量较高等优点,已经广泛被应用于城市地铁、矿山巷道、山岭隧道等地下隧道工程施工中。新奥法适用于硬岩或软岩隧道施工,但是在中硬至硬岩隧道建设中却存在着一些问题,如维修难度大、建设成本高、开挖量大等。新奥法是以最大限度发挥围岩自承作用为理论基础,利用开挖面的空间约束作用和围岩的自承能力,将锚杆加固、喷射混凝土、测量技术作为三大支柱技术,对围岩进行加固处理,从而达到约束围岩变形、松弛的目的。同时,新奥法通过对支护和围岩的测量和监控,从而可以为指导工程设计施工提供准确依据。将新奥法运用于岩石地层施工中,可采用全断面一次开挖或分步开挖的方法,运用锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,并根据工程的实际情况也可以做二次衬砌;将新奥法运用于土质地层施工中,通常情况下先对地层加固后,再进行开挖支护和衬砌,如遇有地下水的状况,必须采取降水措施后方可允许施工。
  3、掘进机法施工技术
  掘进机法又称TMB法,是利用特制的大型切削设备,将电动机作为主轴旋转的驱动力,使刀盘贴近岩壁,通过利用盘型滚刀对岩石进行破碎,从而使隧道断面一次成型。当前,掘进机法在实际操作中,由于其理论基础、制造工艺和机械设计尚处于发展和完善阶段,所以还需要不断地进行改良。在我国的隧道施工技术中,改良全断面岩石掘进机施工技术已经成为重要任务。掘进机法对破碎产生的粒度均匀的岩渣和土屑可由皮带运输机排除,使运输工序简便易行,不影响掘进速度,采用集中控制操作,为实现自动化操作和远距离操作奠定了基础。
  4、沉管法施工技术特点
  沉管法是预制管段沉放法的簡称,属于水底隧道建设的一种施工技术。沉管法通过预制隧道管段,将其托运至隧道设计位置,利用管段加载作用使其下沉至预先挖好的水底沟槽内,待管段逐节沉放完毕后,用水力压接法将彼此相邻两段管段进行连接,最后拆除封闭墙,形成完整的隧道。沉管法适用于水底隧道工程施工,已经成为水底隧道的主要施工方法。
  三、桥梁隧道施工技术的质量控制
  1、隧道工程的施工组织管理
  对施工组织管理来说,从隧道的开挖到出碴,从支护到衬砌,都应进行全面统筹与协调,以保证施工间工序衔接与交接验收。由于隧道施工技术较为复杂,首先,要对施工条件进行全面的调查研究;隧道的地下情况,直接影响施工方法,施工进度和人身安全,所以对隧道经过的岩层情况、地下水、地下气体情况应周密调查,妥善处理。
  其次,要选择合适的施工技术,安排好施工顺序。应以地质条件为主要依据,结合工期、隧道长度、断面大小、施工速度、施工单位的机械化程度和施工技术水平以及地形等因素综合考虑。同时,应尽量采用新技术、新工艺、新设备,以加快施工进度,保证工程质量,提高生产效率,改善劳动条件。新奥法施工是新近发展的隧道施工新方法。它具有支护速度快,结构受力性能好,作业空间较大,能适应隧道机械化施工等优点,特别是在安全性和经济性方面尤为突出。因此,在选择施工方法时应优先考虑。   2、施工技术质量控制
  第一、人力资源控制。为了保障人力资源控制的精细化,桥梁隧道施工建设过程中,施工企业应该采取多种措施,如培训、思想教育大会以及广播宣传等形式增强职工对施工技术控制重要性的认识。将施工过程中的职责细化到人,强化各部门负责人的执行能力,结合各部门施工状况,合理调配人力资源。第二、质量安全控制。施工单位应该高度重视质量检查的作用,安排专业技术人员深入施工现场对各建设项目的质量进行监督控制,促进施工建设的标准化和规范化。第三,生产进度控制。聘请专业技术人员对企业职工进行技能培训,为桥梁隧道施工提供动力保障。
  3、设备质量控制
  设备质量控制需从以下三方面着手:第一,对机械设备实施科学化的管理。桥梁隧道施工单位应该安排专业技术人员对机械设备进行专业化管理;结合企业机械设备使用的实际状况,建立健全的机械设备管理体系;专职管理人员应该了解各设备的使用状况,对其质量进行评估,保障设备质量的同时,降低投入成本;第二,实施设备经济化管理。桥梁隧道施工过程中机械设备如果频繁移动会造成大量经济投入,施工建设应该尽量减少机械设备的移动范围;强化机械设备的维护工作。桥梁隧道施工单位应该安排专业人员定期对机械设备进行质量检查,维修人员与检查人员保持紧密联系,一旦出现质量问题及时采取措施进行维修。
  4、竣工验收质量控制
  竣工阶段验收阶段质量控制是桥梁隧道施工技术控制的关键因素。桥梁隧道施工管理人员应该及时收集施工过程中相关的材料,保障各施工质量符合设计要求的前提下,对涉及工程结构安全的相关试块进行实验。最后,对竣工报告内容进行检查,将竣工报告票上交工程发包方。
  结束语
  综上所述,随着经济的发展,城市化进程的加快路桥工程对国民经济的影响越来越大,故不斷提高路桥工程的施工技术水平,保证路桥工程的质量就显得尤为重要,是保证经济稳定发展,社会稳定前进的重要保障。
  参考文献:
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