公路养护工程创新大赛二等奖:钢架波纹钢板组合衬砌在营运隧道涌突水病害处治中的应用
封刀不为峥嵘
2024年06月18日 16:33:55
来自于道路养护
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                    公路养护工程创新大赛 获奖工程联展

           

   
   

公路养护工程创新大赛

获奖工程联展

根据《“十四五”公路养护管理发展纲要》,总结和发布公路养护管理工程典型案例,促进公路养护管理高质量发展。


2023年,在中国公路学会的支持下,中国公路学会养护与管理分会面向全国开展 “第二届公路养护工程创新大赛” 征集评选活动。


征集历时一年,经过公开、公平、公正地三轮评审,共评选出 59项 技术含量高、经济效益好、社会影响力大,具有广泛推广应用价值和前景的创新案例。 其中, 精品工程(特等奖)6 项,品质工程(一等奖)15 项,优质工程(二等奖)38 项。 并在中国公路学会养护与管理分会第十三届学术年会上举行了盛大的颁奖仪式,对获奖工程完成单位及个人进行了表彰。 


 
   

二等奖



钢架+波纹钢板组合衬砌在营运隧道涌突水病害处治中的应用


完成单位

四川川东高速公路有限责任公司




     

     
     

工程概况

     


2021年9月6日广邻高速华蓥山隧道拱顶突发局部坍塌,涌水突泥瞬时流量高达4.16立方每秒。此次新建U型泄水洞开挖时揭露出深不见顶的溶洞,就是本次涌突水病害的最大诱因。此溶洞在本次新增泄水洞开挖施工过程中,也继续三次涌出大量泥浆液体和砾石固体物块。        


此次病害处治主要措施:        


一是新增泄水支洞118米,由于新增泄水洞距离公路主洞仅5-6米,为确保安全,泄水支洞采用静态开挖的方式。即先沿开挖轮廓线采用水磨钻钻孔形成临空面,再对内部岩体进行劈裂开挖。一个循环进尺只有60cm;        


二是对隧道二衬表面的裂缝渗漏水,采取表面封闭后压力注浆,注浆料为改性环氧树脂修复胶;        


三是针对路侧原来是排水暗管,易堵塞,导致路面积水。同时原来隧道底板、路面层间水无法排走造成路面渗水,叽泥。改沟工艺上是采用大功率切割机直接切割成形,不破碎路面、不扰动路面结构层、不新浇筑混凝土,将暗管改成沟后,在路面下埋置塑料乱石盲沟,把水引到改的沟里面;        


四是在病害点采取工字钢钢架+波纹钢板混凝土套衬加固24米;        


五是在病害段两端采取工字钢钢架加喷混凝土套衬加固161米;        


六是针对无仰拱隧段,由于拱墙水平收敛、基础不均匀沉降等导致路面裂缝、路面拱起等,在拱脚增设钢管桩,约束其水平收敛、减小基础沉降进行处治;        


七是对加固段落采用安全环保材料有机硅材料恢复隧道装饰涂装。        


2022年7月6日,历经303天的昼夜奋战,G42沪蓉高速公路广邻段华蓥山隧道涌水突泥病害应急抢险及处治工程顺利完工,恢复双向通行。



 

   

   
   

主要创新点

   


一、前言      


目前我国已成为世界隧道及地下工程建设规模和建设速度第一大国,而在高速公路营运阶段面临突发涌水突泥灾害事件的处治经验相对较少,针对营运期间的高速公路隧道需要研究出一套合理化、科学化的涌水突泥灾害处治体系及关键施工技术研究,对促进我国公路事业的发展起到有利作用。      


波纹钢板+混凝土组合结构应用于隧道衬砌,采用工厂预制波纹钢板,现场拼装并灌注混凝土的施工工艺,具有厚度小、强度高、易施工、易养护等优点。      


二、工法特点      


采用的钢架+波纹钢板组合衬砌一是拼装成型后不需要养护;二是采用的钢架+波纹钢板组合衬砌组装配件在工厂进行批量生产;三是机械化拼装,提高了拼装速度;四是衬砌防水能力好,很好解决渗漏水直接从衬砌表面渗出的情况,同时防止混凝土脆性破坏。      


三、工艺原理      


首先分段拆除原二衬,安装拱形钢架,再现场拼装工厂预制的波纹钢板。拼装波纹钢板采用内法兰接头连接;使用自密实细骨料混凝土填充板后空隙,再从上部预留的排气孔注浆,进行压浆处理,以保证混凝土灌注质量。


四、经济效益      


采用的波纹钢板可以更加有效地对混凝土衬砌施加预应力,提高预应力效率。减少工程量、缩短工期,进而具有较好的施工性能,同时大幅降低工程造价。波纹钢板因其高强度、易施工、无需养护等特点,使其与钢架共同使用,进行隧道衬砌施工,最终取得较好的质量效果和经济效益。      


五、社会效益      


对隧道衬砌施工采用钢架+波纹钢板组合加固,衬砌拼装成型后不需要时间进行养护,进而可快速处治现役隧道病害。该施工方式过程简单,保证了绿色施工,节省了大量的工程成本,环保性强,达到了设计预期的效果,取得了显著的经济、环保和社会效益。



 

   

   
   

生产、应用及推广情况      

   


本工法已成功应用于广邻高速公路华蓥山隧道ZK33+335涌水突泥病害应急抢险处治工程,对隧道衬砌施工采用钢架+波纹钢板组合加固,衬砌拼装成型后不需养护,即可承受围岩作用,进而可快速处治现役隧道病害。该施工方式施工过程简单,有效的保证了绿色施工,节省了大量的工程成本,达到了设计预期的效果,取得了显著的经济、环保和社会效益,获得了一致好评。      


本工法在四川省高速公路管理局组织的2022年度桥隧养护培训中进行了推广。



工程申报单位: 钢架+波纹钢板组合衬砌在营运隧道涌突水病害处治中的应用

本期编辑:黄超超


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