唐智華
摘 要:水是造成隧道路面耐久性、防滑性下降的重要影響因素之一,通常在富水隧道路面基層下設(shè)計碎石盲溝用于排水,開挖盲溝會影響洞內(nèi)交通,在路面基層預(yù)留溝槽則增加鋼板使用量,且會造成施工重型車輛(出碴車、混凝土運輸車等)的顛簸嚴重,增加設(shè)備的損壞率,因此,一般在整平層施工完成后再對混凝土進行刻槽,由于混凝土強度較高,傳統(tǒng)的人工風鎬鑿槽效率低下,溝槽成型尺寸不規(guī)則,槽底面高低不平,需再次砂漿找平,而炮機鑿槽,雖然效率能提高,但是溝槽成型尺寸、對整平層混凝土結(jié)構(gòu)的破壞、槽底平整度與人工鑿槽無異。采用小型銑刨機改裝后進行刻槽施工則可避免上述問題,具有一定推廣價值。
關(guān)鍵詞:富水隧道;碎石盲溝;機械;刻槽
1 工程概況
大潮高速公路東溪山隧道為小凈距分離式雙向隧道,凈空尺寸11 m×5.0 m,單洞面積84.17 m2,左線長1 800 m,右線長1 810 m。洞內(nèi)設(shè)行人橫洞2個、行車橫洞1個。東溪山隧道是大潮高速公路的重難點及關(guān)鍵工程。大潮高速東溪山隧道裂隙水發(fā)育,設(shè)計在隧道整平層設(shè)縱向盲溝3道,橫向盲溝:洞口段3 m/道,洞身9 m/道,東溪山隧道共計盲溝長度16 000延米。
2 機械刻槽工藝原理
對輪式小型銑刨機進行改裝,安裝符合溝槽設(shè)計寬度的銑刨鼓,同時,對設(shè)計溝槽位置進行標記,先初步銑刻一定深度的溝槽,第二次再復(fù)銑到設(shè)計要求的深度,改裝后的小型銑刨機見下圖1,銑刨過程中,為減少揚塵,邊銑邊對刀頭處噴水。溝槽銑刨到位后再按設(shè)計要求埋設(shè)盲管,之后再填筑碎石,覆蓋土工布并固定,最后再施工路面基層混凝土,使富水段地下水經(jīng)盲溝流出[1]。
3 機械刻槽工藝
3.1 工藝流程
隧道碎石盲溝機械刻槽工藝流程為:溝槽放樣→銑刨機改裝→銑刨機定位→初次銑刨→復(fù)銑→清洗溝槽→溝槽檢查→驗收→安裝盲管→填筑碎石→覆蓋土工布并固定[2]。
3.2 操作要點
3.2.1 施工準備
(1)溝槽按設(shè)計位置進行放樣,以白線沿隧道標記;
(2)隧道路基面清掃干浄,確保無雜物、雜料等阻擋銑刨機行進;
(3)對銑刨機油料、水、油路等進行檢查,并攜帶備用刀頭以備更換。
3.2.2 銑刨機改裝
因隧道內(nèi)空間狹小,隧道內(nèi)基層混凝土硬度也遠大于正常瀝青混凝土層及水穩(wěn)層,而且盲溝刻槽深度較大(6 cm),因此,銑刨刀盤采用一體式,刀頭必須加大、加密且錯開排列[3],同時在銑刨機刀盤上安裝了簡易吸塵器與儲水桶,以抑制揚塵及給刀頭降溫[4]。
3.2.3 銑刨機定位
刻槽位置放樣完成后,啟動輪式銑刨機,銑刨機延一側(cè)就位,擺正位置,使機身及刀盤與槽位平行。
3.2.4 初次銑刨
(1)銑刨線路。因隧道為狹長形狀,為保證縱向線型,一般采用“先縱后橫”或者“先橫后縱”的初刨線路,即在擬刻槽區(qū)域的縱、橫向溝槽全部初銑完成后再進行復(fù)銑;
(2)銑刨。銑刨機就位后,啟動銑刨機,操作手按要求調(diào)好深度,銑刨過程中,技術(shù)員緊跟銑刨機,觀察銑刨效果,如果出現(xiàn)銑刨深度不對或銑刨不徹底的情況,及時調(diào)整銑刨深度,如出現(xiàn)銑刨面不平整,或出現(xiàn)深槽情況,及時檢查銑刨刀頭是否損壞,如有損壞,及時更換以免影響銑刨效果。
3.2.5 復(fù)銑
(1)復(fù)銑線路。復(fù)銑線路與初銑一致,可直接使用初銑的位置、銑刨機刀具角度等參數(shù),以便加快復(fù)銑進度;
(2)復(fù)銑。初銑完成后,及時檢查現(xiàn)場刻槽情況,針對漏銑,銑刨深度不到位的部位進行復(fù)銑,使溝槽基本達到設(shè)計要求。
3.2.6 清洗溝槽
銑刨機銑刨一定距離后,清掃人員即開始對銑刨料進行清理,廢料清理成堆,然后裝車運到指定位置。銑刨料清理完成后,及時檢查銑刨質(zhì)量,如有不合格情況,作好標記,及時復(fù)銑。待溝槽銑刨完成且達到要求后,用水再次沖洗溝槽。
3.2.7 安裝盲管
溝槽銑刻完成后,按設(shè)計要求安裝盲管。
3.2.8 填筑碎石
盲管安裝完成后,盲管兩側(cè)填筑20 mm~30 mm碎石,鋪設(shè)土工布并固定。
4 經(jīng)濟效益
傳統(tǒng)預(yù)留溝槽缺點:材料用量大,路面起伏嚴重,車輛損壞率高,碎石盲溝損毀嚴重,進而會造成設(shè)備使用壽命降低,設(shè)備窩工,施工效率低下,方法不適用。
人工風鎬鑿槽人員投入多,工人勞動強度大,施工效率低下,溝槽成型質(zhì)量差。
炮機鑿槽施工效率低,溝槽成型質(zhì)量差,對路面基層破壞較嚴重,修補工程量大。
采用機械刻槽降低了溝槽損壞率,減少了設(shè)備窩工帶來的損失,降低了工人勞動強度,提高了工作效率,降低了施工成本,機械刻槽工藝與傳統(tǒng)工藝經(jīng)濟分析(隧道每延米均攤成本/1 000 m)詳見下表1。
5 機械刻槽工藝特點
5.1 人員投入少
選用輪胎式刻槽機,機身靈活性及刻槽效率高,速度快,且每臺刻槽機的配合作業(yè)只需2人工。
5.2 位置精準
該工法先利用刻槽機沿設(shè)計盲溝位置初次銑刻,之后進一步銑刻到設(shè)計深度。
5.3 清渣效率高
全部溝槽銑刻完成后,對所有碎渣全部集中清理并拉運至指定棄土場處理。
5.4 成槽質(zhì)量高
機械成槽結(jié)構(gòu)尺寸標準,槽內(nèi)坡面光滑,排水順暢,施工質(zhì)量可靠,成槽結(jié)構(gòu)見下圖2。
6 注意事項
溝槽銑刨完成后,質(zhì)檢人員及時用3 m直尺進行檢測,確定溝槽寬度及深度及平整度符合要求。
銑刨機按測量放線定位,定位后刀頭距設(shè)計位置偏差不超過2 cm。
溝槽洗刨完成后,溝底碎石及粉塵清理干凈。
定期銑刨機等施工設(shè)備進行檢查,以保證無漏油現(xiàn)象發(fā)生,以免對溝槽混凝土壁及底造成污染。
現(xiàn)場所有設(shè)備必須安裝安全警示標示,同時加強銑刨機司機及輔助人員安全教育,禁止銑刨機駕駛?cè)藛T無證及酒后駕駛,銑刨機要求定位、定員,非專業(yè)人員不得操作,開機前認真檢查各部位運轉(zhuǎn)情況及保護裝置是否靈驗。
隧道路面銑刨現(xiàn)場進場作業(yè)人員穿勞保鞋和勞保長褲,盲管及碎石鋪設(shè)過程中需專人統(tǒng)一指揮;銑刨機進行作業(yè)前必須先處于行走狀態(tài),然后銑銷刀頭旋轉(zhuǎn)并緩慢下降,漸漸進入工作狀態(tài),操作順序不能顛倒;洗刨機在使用前必須對各系統(tǒng)、裝置(特點是刀頭)及整機進行空載試運行[5],確定正常后方可進行作業(yè)。
7 結(jié)束語
東溪山隧道路面基層溝槽使用的小型銑刨機改裝完成即投入使用,歷時90 d完成了全隧道16 000 m溝槽施工,比預(yù)定工期計劃提前30 d,為盲管及碎石鋪設(shè)奠定了基礎(chǔ),隧道盲溝采用改裝銑刨機刻槽施工技術(shù)的應(yīng)用減輕了人工勞動強度,提高了作業(yè)機械化程度,降低了施工成本,提高了施工效率,符合國家節(jié)能環(huán)保要求,具有較高的社會效益。
參考文獻:
[1]孫福來,馮雪.碎石盲溝攔截層間水、延長路面使用壽命實錄[J].商品與質(zhì)量,2019(7):205.
[2]陳銀強.盲溝處治在翻漿路段瀝青路面施工中的應(yīng)用[C].浙江省公路學(xué)會2011年年會論文集,2011:150-153.
[3]路攀.路面冷銑刨機刀具的磨損與使用維護[J].建筑機械,2019(5):108-111.
[4]王武剛,徐立權(quán),劉智彪,等.銑刨機局部負壓除塵技術(shù)的應(yīng)用[J].工程機械,2019,50(6):65-67.
[5]程巨強,汪學(xué)軍,沈勁松,等.銑刨機刀具斷裂原因分析與預(yù)防[J].筑路機械與施工機械化,2015,32(5):92-94.