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论述铁路隧道施工技术常见问题及改进措施

2017-11-13焦云洲

中国科技纵横 2017年19期
关键词:铁路隧道改进措施施工技术

焦云洲

摘 要:随着我国铁路建设事业的迅猛发展,铁路建设中桥隧比例越来越大,尤其西部地区长大隧道越来越多,而且隧道的开挖面积比较大,地质复杂,难度相当高,工程施工技术十分繁琐复杂,这样使得隧道施工的安全形成很大的风险。本文分析了铁路隧道工程的特点,针对铁路隧道工程施工技术中的常见问题,探讨了相关的改善措施,以供参考。

关键词:铁路隧道;施工技术;改进措施

中图分类号:U455 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)19-0104-02

1 铁路隧道工程的特点概述

1.1 恶劣的施工环境

铁路隧道施工中,各种环境一般情况下都是比较艰苦的,并且容易受到水文地质和天气状况等因素的影响。隧道的施工需要很多的大型机械装备,并且隧道内的空气不够流通,光线条件较暗,这都加大了隧道施工的难度。在施工过程中,不仅要会受到以上因素的制约和影响,还要时刻防备着地下水涌到地面和隧道塌陷等危险情况,极大限度的保障工程的进行,以及施工人员的生命安全。

1.2 施工工序相对较为复杂

铁路隧道工程施工的步骤非常复杂,专业技术的要求也比较高。而且隧道内空间狭窄,随着机械化程度的提高,隧道的施工组织难度显而易见。所以,要对施工进行科学的管理和规划,以保证工程的质量,促进顺利进行。

2 铁路隧道工程施工技术中的常见问题

2.1 隧道防水防漏技术有待提高

防水防渗漏施工技术是铁道隧道工程重要施工内容,它的质量好坏直接影响了整体隧道的安全。但是,当前,我国隧道施工过程中渗漏的现象还普遍存在着,其原因则是因为防水质量存在问题,防水施工技术不能够按照科学规范的施工技术进行。例如,初支面平整度不达标导致土工布及防水板的铺设工作很难达到技术标准等。

2.2 爆破以及开挖技术的精度有待进一步控制

目前,在铁路隧道施工过程中,采用传统的普通爆破开挖。技术已经难以满足现有工程项目的实际需求。目前爆破以及开挖技术所带来的问题已经严重制约了隧道工程的快速发展。尤其是缺乏对爆破和开挖精度的控制,使得隧道开挖断面人为地扩大,也就加大了初期支护厚度,导致材料浪费,施工成本增加,同时也加大了施工难度,使得安全隐患倍增。

2.3 衬砌拱部脱落掉块

隧道衬砌脱落掉块,是目前影响运营安全的主要风险,其主要原因是衬砌浇筑工艺不合理,导致衬砌背后存在脱空缺陷,或者衬砌混凝土存在离析现象,尤其是衬砌浇筑采用一个浇筑窗直接浇筑到底和拱部浇筑采用单孔浇筑等现象,是导致衬砌质量缺陷得不到根治的主要原因。

2.4 隧道衬砌开裂、压溃或仰拱上拱

导致此病害的其主要原因是:(1)隧道围岩为膨胀岩或隧道位于高地应力区域,衬砌设计或施工时存在缺陷,导致衬砌结构破坏或仰拱上拱。(2)隧道位于岩溶地区,因隧道排水系统破坏或堵塞,水压增大导致衬砌破坏或仰拱上拱。(3)仰拱填充分两次浇筑,填充间存在离缝,因仰拱间止水带失效,地下水进入填充的离缝,在列车的频繁振动下导致轨道上拱。

3 铁路隧道工程施工技术问题的改善措施

3.1 提高隧道防水防渗施工技术

提高工程的防渗漏技术主要包括四个方面:其一,保持基层面的平整度,开挖不平整严格采用喷射混凝土找平;其二,严格按照合理的工序进行防水板的铺设,其松弛度应与支护平整度相匹配,保证防水板与围岩密贴;其三,积极采用新型防水材料,尤其是近两年铁科院研究开发的如喷涂式防水板、自粘式防水板、凸壳式防水板等新型材料,在京沈京冀、京张等高铁进行了试用,效果较好;其四,加强施工缝处中埋式止水带的质量控制,采用卡具、预埋钢筋等措施避免衬砌浇筑时注水带偏位导致失效。

3.2 采用新型的爆破技术以及开挖技术

提高隧道爆破技术,准确了解四周岩石的详细状况,为爆破施工提供前提。积极采用电子雷管,水压爆破等新材料新工艺,增强对隧道开挖的管理,督促施工人员严格按照爆破方案实施,并根据爆破效果及时优化调整爆破方案。

3.3 加强隧道仰拱施工技术控制力度

提高隧道仰拱施工技術,并配合领先的施工机械装置,尤其是加快自行式仰拱栈桥的应用,保证仰拱施工和掘进施工能快速有效的共同开展,保证仰拱步距满足安全要求,达到快速封闭的目的,从而保证围岩的稳定性,确保施工安全。

3.4 加强衬砌施工技术管控力度

衬砌结构在铁路隧道工程中占据着至关重要的位置,因为衬砌结构会对隧道工程的安全性和稳固性产生非常大的影响。所以增强衬砌结构技术是非常有必要的,同时也是未来铁路隧道工程发展的必然趋势。要注重衬砌结构的防腐功能的处理,找到相关的解决方案,提高其防腐性能;在进行衬砌结构施工时,应严格按照铁路总公司推广的隧道衬砌施工成套技术执行,(1)采用衬砌台车布料系统,杜绝一孔灌注到底现象,使混凝土质量均匀,避免因混凝土离析导致衬砌强度降低导致衬砌开裂等病害。(2)加强拱部浇筑工艺控制,严格按照台车预留的灌注孔从已浇筑一侧向另一侧连续灌注,并预留排气孔避免拱部脱空。(3)积极采用拱顶带模注浆工艺,在衬砌浇筑后台车未拆除前及时利用预埋注浆孔进行回填注浆。(4)积极推广应用新的工艺技术,如拱部接触式防空洞预警监测装置等新型设备,在拱部浇筑过程中及时进行监控,确保拱部混凝土浇筑密实,避免脱空等质量缺陷。(5)及时通过自检或三方检测发现衬砌质量缺陷,对已出现的缺陷及时分析原因并纠正,在从而全面提高其结构的稳固性以及强度,保障工程的质量。

3.5 全面提升施工人员的技术水平

铁路隧道工程施工人员的综合素质和专业技术水平也直接影响着工程的质量好坏,人员在施工过程中起着最为关键性的作用。所以必须要全面提高施工人员的专业技能和素质水平,可以对所有员工进行相关的培训,培养人们的技术功底和专业知识,岗前培训至关重要,达到合格线之后才能进行实际的工作,尤其是重要的施工岗位,上岗人员必须拥有此项技术上岗证,而且还要定期开展安全质量的培训任务。endprint

3.6 使用通风和空气净化设备,结合喷水降尘

针对施工中的重污染区域,采取通风等措施输送新鲜的空气,或者可以使用雾炮,自动喷淋装置等改善周围空气质量。并且要提高隧道内使用的空气净化装置和通风装置的功能,为施工人员提供一个良好的施工环境,并保证每个人的安全。

3.7 加强运营期间对排水系统的维护

由于衬砌结构混凝土析出的结晶体较多,如不及时清理将会出现排水不畅,导致水压增大,从而危及衬砌结构,出现衬砌开裂、仰拱上拱等病害。因此。运营单位应及时清理,尤其每年雨季来临之前应对隧道进行全面检查维护,确保排水畅通,同时,应尽快提高排水系统的维护的机械化水平。

3.8 加强隧道水文地质勘察和实时数据检测

在进行铁路隧道工程施工中,要提前了解实际的水文地质情况,写出相关的水文地质报告,进行仔细认真的分析和研究,尤其是位于岩溶地区、围岩破碎带等水害重点区域,应进一步加强水文勘察,根据数据制定科学施工方案,保证隧道围岩支护的稳固性能。对高地应力和膨胀岩,应及时采集围岩参数,加强衬砌结构设计,提高初期支护和二次衬砌的承载力。并依照探测的数据,将方案和施工进一步的完善。在施工过程中,加强超前地质预报、围岩变形、衬砌开挖轮廓、隧底沉降等监测。积极推广隧道信施工息化手段,并根据监测数据及时完善施工方案,以此来确保隧道施工的安全稳定的规范性。

4 结语

我国的铁路交通离不开铁路隧道的施工,它是经济发展落后区域与外界联系的重要通道,对于经济协调发展起到了积极的促进作用,所以,在铁道隧道的工程施工中,技术人员以及施工人员要不断加强研究,进一步完善工程技术,采取科学合理的管理措施,保證铁道运行的安全,使铁路工程运输创造出更大更好的效益。

参考文献

[1]孙莹玺.论述铁路隧道施工技术常见问题及改进措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2014,(05):104.

[2]胡高磊.论述铁路隧道施工技术常见问题及改进措施[J].建筑知识,2016,(03):68.

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[5]付建国.铁路隧道施工中亟待解决的若干技术问题[J].四川水泥,2015,(04):190.endprint

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