高速铁路隧道施工技术与质量控制探索代宝昌

高速铁路隧道施工技术与质量控制探索代宝昌

中铁一局集团第二工程有限公司山西长治046200

摘要:近年来,由于我国高速铁路隧道工程的快速发展,铁路隧道施工技术备受关注。在高速铁路隧道工程当中,通过科学运用洞口开挖与爆破等施工技术,并进行合理的质量控制,能够有效缩短高速铁路隧道工程的整体施工周期,保证隧道施工风险得到有效控制。鉴于此,本文主要分析高速铁路隧道工程中的重点施工技术与质量控制措施,进一步提升我国高速铁路隧道工程施工质量。

关键词:高速铁路隧道;施工技术;质量控制

引言:在高速铁路隧道的施工中,对施工技术要求较高,加之目前现有的技术仍存在弊端,因此可能影响工程整体质量,大幅度缩短使用寿命。为改善这一现状,就须对现有的施工技术与施工质量加以优化和控制,从而减少安全问题发生的概率,保证高速铁路隧道工程整体运行质量。

一、高速铁路隧道施工技术与质量控制的重要意义

我国高速铁路隧道工程主要位于山区,由于施工空间有限,受外界自然环境的影响比较大,使得工程的施工难度不断增加。通过分析施工技术与质量控制,能够帮助施工人员全面了解相关的施工流程,减少环境污染。在工程中,为了保证施工进度,大部分的工程采用半封闭施工模式,工程的通风效果比较差,影响施工人员的人身安全。通过运用合理的质量控制措施,能够保证工程的整体施工质量,保护工程周围的生态环境。

二、高速铁路隧道施工前期的安排

(一)施工作业线的安排

我国目前所应用的高速铁路隧道施工技术一般在开始时采用的是中导洞现行的方式,即以中导洞为中心向周围进行辅助设施的建设。通常中导洞在施工时,需掘进大约45m的距离,不能太多以免造成中导洞塌方,在中导洞内进行中墙的建设,要求其中墙材料的混凝土凝固强度超过65%。

(二)排水作业的安排

在隧道工程建设过程中,排水作业是整个工程当中的主要环节。山地环境的特殊性决定了在施工时必然要面对隧道渗水的情况,而如何有效将施工的废水和山体地下水有效排出施工场所就成为了施工质量的整体保证。在对隧道防排水设施进行施工的过程中,应充分结合隧道工程的特点,在中心区域设置一个直径较大的排水沟,并要确保排水沟处于冻结水平以下,以免受环境温度的影响导致水流结冰,从而造成地下水无法顺利排出。

三、高速铁路隧道施工技术与控制要点

(一)隧洞施工

隧道洞口是高速铁路隧道工程施工中的关键环节,其质量优劣不但关系到工程进度,而且还与安全密切相关。第一,作为整个隧道工程施工的起始工序,在对洞口进行开挖作业前,要先做好相应的准备工作,即对隧道所在区域内的水文地质条件进行详细勘察,并对获得的勘测信息进行及时的分析处理,同时对隧道施工中可能存在的安全隐患问题进行评估,并根据评估结果,编制切实可行的应对措施和应急预案。第二,应以放线数据为前提对隧道洞口进行施工,同时对截水沟的位置进行合理设置,科学放出明洞的边坡,并借助先进的挖掘机械配以人力进行施工作业,为确保明洞的稳定性,还应做好支护设计与施工,同时由于在岩体与外部的双重作用力下,隧道洞口开挖施工中易发生塌方,为有效预防此类情况的发生,施工人员须对岩土体进行支护,从而提高其结构稳定性。

(二)洞身开挖

对隧道洞身进行开挖时,最常采用的是钻爆施工法,为最大限度地降低对隧道内部围岩的扰动,经过研究后决定选用光面爆破技术,但还需按照隧道内不同的围岩级别采取相应的爆破方法。具体施工如下。第一,放样布眼在放样布眼前,需要先对掌子面进行清理,并使用全站仪进行测量,划出开挖轮廓线,然后用醒目颜色的油漆标出主要炮眼的位置,最大误差不得超过5cm;第二,装药光面爆破中使用的炸药为乳化炸药,在进行装药前应当先用高压风进行吹扫,并按照相关要求加工好药串和起爆药卷,待盘好脚线之后,分段号存放至箱内,同时装药时必须严格按照钻爆设计的药量进行,不可过多或过少,为加快进度可分组进行装药,但应根据规定要求堵塞炮泥,且长度最低不得小于30cm。

(三)爆破施工

为确保爆破作业的安全性,本工程采用了毫秒延时导爆管在洞外进行联接的方式,并以火雷管进行起爆,整个起爆网络按照复式网络进行布设,不但可确保起爆的准确性,而且还能提高起爆的可靠性。第一,在连接过程中,导爆管既不能打结,也不能拉细,以免破损漏气,同时所有炮眼的雷管段数均必须与钻爆设计相同,并要使用黑胶布将雷管包扎在距离导爆管自由端10cm以上的位置处,当爆破网络全部连接好后,应由专人进行全面检查,确认安全后方可开始爆破作业。第二,爆破之后,应立即开通风机进行排烟,时间可控制在30~60min,同时应安排专人进行排险,以将作业面上的全部危石及其他安全隐患排除掉,同时隧道上台阶开挖完毕后,应立即进行混凝土喷射[1]。

四、防塌变应急准备及措施

第一,做好防塌应变方案。为了保证各类隧道地质均有稳定的隧道口,因此需要针对不良地质设置合理的应急防御施工方案,防止出现塌方等安全问题。此时需准备充足的物资、设备等对不可预见的方案进行应急准备,尤其针对地质不良、土壤条件恶劣,存在塌方隐患的地段,要及时制定科学的加固措施,防止不测的出现。第二,做好防塌变加固措施。在实施初期支护措施时,可能会发生应力超限、应变超限的状况,此时初期支护还可能存在坍塌隐患,在发现相关预兆时可果断采取补救措施,根据实际施工情况选择加固措施,如安设嵌钢架、加设网喷、锁脚补强、利用回填法加固式注浆、预设衬砌等,在必要时刻还需构建横竖支撑或临时性扇形支撑,部分情况还可采用枕木垛式支撑,随后实施加固行为。第三,高速铁路隧道施工风险管理技术的优化。隧道防水建设始终是高速铁路隧道施工的关键环节,更影响排水工程建设、拦截措施实施,因此施工人员需要进行地质条件勘测,合理细致的规划防水系统,并将科学设计作为参考依据实施排水工程项目建设,根据设计要求进行合理选材,注意材料的防水性、排水性,同时注意把控安装环节的细节,在不同的施工工期选择适宜的防水施工方案,并根据施工的实际情况进行防水措施的合理调整,进而保证施工全过程地下水源始终正常运转,防水施工建设中出现渗水漏水隐患。

五、安全步距及监控量测控制要求

第一,安全步距要求。严格按照120文件要求控制步距,各作业面开挖进尺要短,做到仰拱紧跟、二衬紧跟,严防步距超标。应严格按照设计图纸步距要求控制各作业面相互空间距离,科学组织交叉作业与平行作业,保证围岩与支护结构相互作用体系的稳定性,严防工序失衡。第二,监控量测要求。隧道依据设计要求量测必测项目有洞内外观察、净空变化、拱顶下沉、地表沉降。监控量测点的布设及数据采集要突出两点:①测点布置要有针对性。在洞外地表开裂、洞内围岩恶化、初支开裂区域、富水地段等,应特别加密观测点位;②观测时段要有针对性。应对施工中极易产生变形工序加密监测频率,例如在钢架落底、隧底开挖等时段变形一般急剧增大,要重点监测。施工期间,监测人员在每次监测后,应及时进。

结论:

高速铁路隧道施工安全控制势在必行。通过以上总结,在项目安全管理过程中应遵循目标管理、分级管理和封闭管理的方针,建立健全安全责任管理体系,制定安全管理标准和专项方案,着重消除安全风险源,坚持施工安全管理过程化控制,以确保铁路施工安全[2]。

参考文献:

[1]罗鹏飞.高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道工程施工技术与质量控制浅析[J].四川水泥,2016(02):200.

[2]管德鹏,倪光斌.完善施工工艺标准加强施工过程质量控制——《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》主要内容介绍[J].铁道标准设计,2015(03):70~73.

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