隧道拱頂空洞二襯切割是一項較為復雜且具有風險性的作業,用于處理拱頂二襯背后出現空洞,可能危及隧道結構穩定與運營安全的情況,以下為你詳細介紹:
前期準備
詳細勘察:運用地質雷達、超聲波等無損檢測手段,確定拱頂空洞的位置、大小(三維尺寸)、形狀以及二襯厚度等參數,繪制詳細空洞分布圖,為切割方案制定提供依據。
安全評估:組織人員對隧道整體結構穩定性進行評估,考慮空洞對周邊襯砌應力分布的影響,結合隧道交通流量、圍巖類別等因素,分析切割作業可能引發的風險,制定相應風險應對預案。
隧道拱頂空洞二襯切割方案設計:根據勘察與評估結果,設計合理的二襯切割方案,包括切割范圍(要確保完全清除空洞影響區域且適當外延)、切割形狀(多為圓形或矩形,依空洞形態優化)、切割工藝(如選用金剛石繩鋸或圓盤鋸等)及設備選型。
交通管制:若隧道處于運營階段,需提前向相關部門申請交通管制時段,設置明顯交通引導標識,將車輛分流至相鄰隧道或道路,保證施工區域無行車干擾,保障作業人員與過往車輛安全。
施工準備
人員組織:挑選經驗豐富的施工管理人員、技術人員以及熟練操作工人,成立專門施工班組,進行技術交底與安全培訓,使其熟悉拱頂特殊環境下切割流程、質量標準及應急處置措施。
物資準備:
切割設備:依據方案選定適配拱頂作業的切割機械,如輕便型金剛石繩鋸機,配套足夠長度、高強度金剛石繩索,確保其能在拱頂曲面上靈活、穩定切割;或小型電動圓盤鋸,便于局部精細修整。
支撐材料:準備足量臨時支撐構配件,像可調節式鋼拱架、液壓千斤頂等,用于切割前對空洞周邊二襯預加固,防止切割過程中襯砌垮塌。
隧道拱頂空洞二襯切割防護用品:為施工人員配備安全帽、安全帶、安全繩、防護眼罩、防塵口罩等個人防護裝備,保障人員高空作業安全,降低粉塵吸入風險。
其他:還需有充足的冷卻水(配水泵、水管)用于降溫降塵,以及吊運設備(如小型起重機、電動葫蘆)將切割廢料運至地面。
現場布置:在隧道內合適位置搭建臨時材料堆放區、設備停放區,用圍擋與施工區隔開,對拱頂作業區域下方設置雙層防護棚,一層為緩沖防撞,一層防落物穿透,確保下方無人員車輛停留時方可施工。
切割作業
空洞周邊加固:在切割線外側一定范圍內安裝臨時鋼拱架支撐,通過液壓千斤頂施加適度預緊力,頂緊二襯內壁,使空洞周邊襯砌處于穩定受力狀態,同時監測襯砌變形情況,如有異常及時調整加固措施。
設備就位調試:利用搭建的作業平臺(如滿堂腳手架或移動吊籃),將切割設備吊運至拱頂切割起始位置,按照操作規程安裝調試,重點檢查繩索張緊度、鋸片垂直度、冷卻水路通暢性及設備電氣安全性等。
切割:根據設計切割線,操作人員操控切割設備緩慢啟動,保持穩定切割速度(通常較平直面切割稍慢,因拱頂弧度影響且需控制),沿環向或根據空洞形狀分段切割,過程中持續利用冷卻水降塵降溫,安排專人觀察切割狀況,包括切割深度、方向、有無異常振動及混凝土剝落情況等,發現問題立即停機處理。
廢渣清運:切割產生的廢渣通過小型吊運設備及時運至地面地點,嚴禁在拱頂堆積,以免增加襯砌負擔,引發垮塌風險,清運過程中注意保護下方人員與設施,防止落物傷人。
隧道拱頂空洞二襯切割后續處理
空洞修復:切割完成清除空洞內松散混凝土、雜物后,采用自密實混凝土或微膨脹混凝土進行灌注填充,通過預埋注漿管,分層、對稱、慢速灌注,確保混凝土填滿空洞且與原二襯緊密結合,灌注過程中借助振搗棒或超聲波振搗器輔助密實。
襯砌修復:對切割面進行修整,去除毛糙、崩邊部分,采用環氧砂漿等高強修補材料涂抹,恢復襯砌平整度與防水性能,若切割范圍較大,考慮增設鋼筋網片,再澆筑一層薄層混凝土加強襯砌整體性。
監測與驗收:在修復后一段時間內(通常不少于 7 天),持續對隧道拱頂沉降、襯砌應變等指標進行監測,對比修復前數據,判斷修復效果是否達標,組織驗收,形成詳細驗收報告,合格后方可恢復交通或進行后續隧道運維工作。
拱頂空洞二襯切割施工全程要嚴格遵循相關規范標準,落實安全措施,確保隧道結構安全及施工順利進行,不同隧道工況下,各環節操作細節與參數還需因地制宜精細調整。