焦云洲
摘 要:隨著我國鐵路建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展,鐵路建設(shè)中橋隧比例越來越大,尤其西部地區(qū)長大隧道越來越多,而且隧道的開挖面積比較大,地質(zhì)復(fù)雜,難度相當(dāng)高,工程施工技術(shù)十分繁瑣復(fù)雜,這樣使得隧道施工的安全形成很大的風(fēng)險(xiǎn)。本文分析了鐵路隧道工程的特點(diǎn),針對(duì)鐵路隧道工程施工技術(shù)中的常見問題,探討了相關(guān)的改善措施,以供參考。
關(guān)鍵詞:鐵路隧道;施工技術(shù);改進(jìn)措施
中圖分類號(hào):U455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)19-0104-02
1 鐵路隧道工程的特點(diǎn)概述
1.1 惡劣的施工環(huán)境
鐵路隧道施工中,各種環(huán)境一般情況下都是比較艱苦的,并且容易受到水文地質(zhì)和天氣狀況等因素的影響。隧道的施工需要很多的大型機(jī)械裝備,并且隧道內(nèi)的空氣不夠流通,光線條件較暗,這都加大了隧道施工的難度。在施工過程中,不僅要會(huì)受到以上因素的制約和影響,還要時(shí)刻防備著地下水涌到地面和隧道塌陷等危險(xiǎn)情況,極大限度的保障工程的進(jìn)行,以及施工人員的生命安全。
1.2 施工工序相對(duì)較為復(fù)雜
鐵路隧道工程施工的步驟非常復(fù)雜,專業(yè)技術(shù)的要求也比較高。而且隧道內(nèi)空間狹窄,隨著機(jī)械化程度的提高,隧道的施工組織難度顯而易見。所以,要對(duì)施工進(jìn)行科學(xué)的管理和規(guī)劃,以保證工程的質(zhì)量,促進(jìn)順利進(jìn)行。
2 鐵路隧道工程施工技術(shù)中的常見問題
2.1 隧道防水防漏技術(shù)有待提高
防水防滲漏施工技術(shù)是鐵道隧道工程重要施工內(nèi)容,它的質(zhì)量好壞直接影響了整體隧道的安全。但是,當(dāng)前,我國隧道施工過程中滲漏的現(xiàn)象還普遍存在著,其原因則是因?yàn)榉浪|(zhì)量存在問題,防水施工技術(shù)不能夠按照科學(xué)規(guī)范的施工技術(shù)進(jìn)行。例如,初支面平整度不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致土工布及防水板的鋪設(shè)工作很難達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。
2.2 爆破以及開挖技術(shù)的精度有待進(jìn)一步控制
目前,在鐵路隧道施工過程中,采用傳統(tǒng)的普通爆破開挖。技術(shù)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)有工程項(xiàng)目的實(shí)際需求。目前爆破以及開挖技術(shù)所帶來的問題已經(jīng)嚴(yán)重制約了隧道工程的快速發(fā)展。尤其是缺乏對(duì)爆破和開挖精度的控制,使得隧道開挖斷面人為地?cái)U(kuò)大,也就加大了初期支護(hù)厚度,導(dǎo)致材料浪費(fèi),施工成本增加,同時(shí)也加大了施工難度,使得安全隱患倍增。
2.3 襯砌拱部脫落掉塊
隧道襯砌脫落掉塊,是目前影響運(yùn)營安全的主要風(fēng)險(xiǎn),其主要原因是襯砌澆筑工藝不合理,導(dǎo)致襯砌背后存在脫空缺陷,或者襯砌混凝土存在離析現(xiàn)象,尤其是襯砌澆筑采用一個(gè)澆筑窗直接澆筑到底和拱部澆筑采用單孔澆筑等現(xiàn)象,是導(dǎo)致襯砌質(zhì)量缺陷得不到根治的主要原因。
2.4 隧道襯砌開裂、壓潰或仰拱上拱
導(dǎo)致此病害的其主要原因是:(1)隧道圍巖為膨脹巖或隧道位于高地應(yīng)力區(qū)域,襯砌設(shè)計(jì)或施工時(shí)存在缺陷,導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)破壞或仰拱上拱。(2)隧道位于巖溶地區(qū),因隧道排水系統(tǒng)破壞或堵塞,水壓增大導(dǎo)致襯砌破壞或仰拱上拱。(3)仰拱填充分兩次澆筑,填充間存在離縫,因仰拱間止水帶失效,地下水進(jìn)入填充的離縫,在列車的頻繁振動(dòng)下導(dǎo)致軌道上拱。
3 鐵路隧道工程施工技術(shù)問題的改善措施
3.1 提高隧道防水防滲施工技術(shù)
提高工程的防滲漏技術(shù)主要包括四個(gè)方面:其一,保持基層面的平整度,開挖不平整嚴(yán)格采用噴射混凝土找平;其二,嚴(yán)格按照合理的工序進(jìn)行防水板的鋪設(shè),其松弛度應(yīng)與支護(hù)平整度相匹配,保證防水板與圍巖密貼;其三,積極采用新型防水材料,尤其是近兩年鐵科院研究開發(fā)的如噴涂式防水板、自粘式防水板、凸殼式防水板等新型材料,在京沈京冀、京張等高鐵進(jìn)行了試用,效果較好;其四,加強(qiáng)施工縫處中埋式止水帶的質(zhì)量控制,采用卡具、預(yù)埋鋼筋等措施避免襯砌澆筑時(shí)注水帶偏位導(dǎo)致失效。
3.2 采用新型的爆破技術(shù)以及開挖技術(shù)
提高隧道爆破技術(shù),準(zhǔn)確了解四周巖石的詳細(xì)狀況,為爆破施工提供前提。積極采用電子雷管,水壓爆破等新材料新工藝,增強(qiáng)對(duì)隧道開挖的管理,督促施工人員嚴(yán)格按照爆破方案實(shí)施,并根據(jù)爆破效果及時(shí)優(yōu)化調(diào)整爆破方案。
3.3 加強(qiáng)隧道仰拱施工技術(shù)控制力度
提高隧道仰拱施工技術(shù),并配合領(lǐng)先的施工機(jī)械裝置,尤其是加快自行式仰拱棧橋的應(yīng)用,保證仰拱施工和掘進(jìn)施工能快速有效的共同開展,保證仰拱步距滿足安全要求,達(dá)到快速封閉的目的,從而保證圍巖的穩(wěn)定性,確保施工安全。
3.4 加強(qiáng)襯砌施工技術(shù)管控力度
襯砌結(jié)構(gòu)在鐵路隧道工程中占據(jù)著至關(guān)重要的位置,因?yàn)橐r砌結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)隧道工程的安全性和穩(wěn)固性產(chǎn)生非常大的影響。所以增強(qiáng)襯砌結(jié)構(gòu)技術(shù)是非常有必要的,同時(shí)也是未來鐵路隧道工程發(fā)展的必然趨勢。要注重襯砌結(jié)構(gòu)的防腐功能的處理,找到相關(guān)的解決方案,提高其防腐性能;在進(jìn)行襯砌結(jié)構(gòu)施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照鐵路總公司推廣的隧道襯砌施工成套技術(shù)執(zhí)行,(1)采用襯砌臺(tái)車布料系統(tǒng),杜絕一孔灌注到底現(xiàn)象,使混凝土質(zhì)量均勻,避免因混凝土離析導(dǎo)致襯砌強(qiáng)度降低導(dǎo)致襯砌開裂等病害。(2)加強(qiáng)拱部澆筑工藝控制,嚴(yán)格按照臺(tái)車預(yù)留的灌注孔從已澆筑一側(cè)向另一側(cè)連續(xù)灌注,并預(yù)留排氣孔避免拱部脫空。(3)積極采用拱頂帶模注漿工藝,在襯砌澆筑后臺(tái)車未拆除前及時(shí)利用預(yù)埋注漿孔進(jìn)行回填注漿。(4)積極推廣應(yīng)用新的工藝技術(shù),如拱部接觸式防空洞預(yù)警監(jiān)測裝置等新型設(shè)備,在拱部澆筑過程中及時(shí)進(jìn)行監(jiān)控,確保拱部混凝土澆筑密實(shí),避免脫空等質(zhì)量缺陷。(5)及時(shí)通過自檢或三方檢測發(fā)現(xiàn)襯砌質(zhì)量缺陷,對(duì)已出現(xiàn)的缺陷及時(shí)分析原因并糾正,在從而全面提高其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性以及強(qiáng)度,保障工程的質(zhì)量。
3.5 全面提升施工人員的技術(shù)水平
鐵路隧道工程施工人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)技術(shù)水平也直接影響著工程的質(zhì)量好壞,人員在施工過程中起著最為關(guān)鍵性的作用。所以必須要全面提高施工人員的專業(yè)技能和素質(zhì)水平,可以對(duì)所有員工進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn),培養(yǎng)人們的技術(shù)功底和專業(yè)知識(shí),崗前培訓(xùn)至關(guān)重要,達(dá)到合格線之后才能進(jìn)行實(shí)際的工作,尤其是重要的施工崗位,上崗人員必須擁有此項(xiàng)技術(shù)上崗證,而且還要定期開展安全質(zhì)量的培訓(xùn)任務(wù)。endprint
3.6 使用通風(fēng)和空氣凈化設(shè)備,結(jié)合噴水降塵
針對(duì)施工中的重污染區(qū)域,采取通風(fēng)等措施輸送新鮮的空氣,或者可以使用霧炮,自動(dòng)噴淋裝置等改善周圍空氣質(zhì)量。并且要提高隧道內(nèi)使用的空氣凈化裝置和通風(fēng)裝置的功能,為施工人員提供一個(gè)良好的施工環(huán)境,并保證每個(gè)人的安全。
3.7 加強(qiáng)運(yùn)營期間對(duì)排水系統(tǒng)的維護(hù)
由于襯砌結(jié)構(gòu)混凝土析出的結(jié)晶體較多,如不及時(shí)清理將會(huì)出現(xiàn)排水不暢,導(dǎo)致水壓增大,從而危及襯砌結(jié)構(gòu),出現(xiàn)襯砌開裂、仰拱上拱等病害。因此。運(yùn)營單位應(yīng)及時(shí)清理,尤其每年雨季來臨之前應(yīng)對(duì)隧道進(jìn)行全面檢查維護(hù),確保排水暢通,同時(shí),應(yīng)盡快提高排水系統(tǒng)的維護(hù)的機(jī)械化水平。
3.8 加強(qiáng)隧道水文地質(zhì)勘察和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢測
在進(jìn)行鐵路隧道工程施工中,要提前了解實(shí)際的水文地質(zhì)情況,寫出相關(guān)的水文地質(zhì)報(bào)告,進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的分析和研究,尤其是位于巖溶地區(qū)、圍巖破碎帶等水害重點(diǎn)區(qū)域,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)水文勘察,根據(jù)數(shù)據(jù)制定科學(xué)施工方案,保證隧道圍巖支護(hù)的穩(wěn)固性能。對(duì)高地應(yīng)力和膨脹巖,應(yīng)及時(shí)采集圍巖參數(shù),加強(qiáng)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高初期支護(hù)和二次襯砌的承載力。并依照探測的數(shù)據(jù),將方案和施工進(jìn)一步的完善。在施工過程中,加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、圍巖變形、襯砌開挖輪廓、隧底沉降等監(jiān)測。積極推廣隧道信施工息化手段,并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)完善施工方案,以此來確保隧道施工的安全穩(wěn)定的規(guī)范性。
4 結(jié)語
我國的鐵路交通離不開鐵路隧道的施工,它是經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后區(qū)域與外界聯(lián)系的重要通道,對(duì)于經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用,所以,在鐵道隧道的工程施工中,技術(shù)人員以及施工人員要不斷加強(qiáng)研究,進(jìn)一步完善工程技術(shù),采取科學(xué)合理的管理措施,保證鐵道運(yùn)行的安全,使鐵路工程運(yùn)輸創(chuàng)造出更大更好的效益。
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