成都铁路局内江工务段 四川成都 610000
摘要:随着我国对于基础设施建设的推广,铁路覆盖面积逐年增加。作为当前最为重要的交通运输载体之一,铁路线路的施工安全管理工作十分重要,其施工技术受到当地的地形地貌、地质条件、水文条件以及周边环境影响较大,其相应的养护和管理等相应问题也随之而来。尤其是针对铁路隧道渗漏水、衬砌开裂等情况,如若养护不到位,便会阻碍交通,甚至会造成交通瘫痪的严重后果。铁路隧道的日常养护管理以及病害检查,既是地下工程结构又是道路工程构造物。它涉及测量学、工程地质、结构力学、光学、空气动力学、工程机械和自动控制等多种学科,属于较为复杂的技术。
关键词:隧道工程;养护;技术应用
随着社会经济不断的发展,科学技术的不段进步,高速铁路的不断发展,铁路交通网的不断扩大,高铁隧道的建设规模也在不断的加大,施工技术也不断的提升。目前,在我国的隧道施工中比较常用的是新奥法,而在岩石结构中进行隧道施工则需要采用钻爆法。随着建设的不断发展,遇到了复杂地质环境也在不断增加,这使得隧道施工技术的要求也越来越高,这其中复杂的地质环境,包括高地温、涌突水等这些复杂的地质环境很容易造成一系列的地质灾害,严重的影响着行车安全。
1 隧道中存在的病害
1.1 渗漏水病害
在该类病害中,包括有隧道衬砌周围积水、漏水、侵蚀性水以及潜流冲刷情况:第一,隧道漏水涌水。该类病害即洞顶地表水以及围岩地下水以间接方式渗漏到隧道当中形成的,是隧道运行当中较为常见的病害类型;第二,衬砌周围积水。在完成隧道建设后,地下水以及地表水则将向其周围不断汇集,如在该情况发生之后无法及时做好这部分水的排除,则将因此导致病害问题的发生;第三,侵蚀性水。在围岩当中,地下水因具有酸碱以及盐类等成分,在对混凝土衬砌形成腐蚀的情况下导致病害发生;第四,冻害。在温度较低地区,当地表水以及地下水进入到隧道后,则会逐渐冻结成冰,进而使隧道的功能因此受到损害。根据其具体表现情况的不同,其类型也将分为冰塞、衬砌材质冻融破坏、挂冰等类型。
1.2 衬砌结构裂损病害
在该类病害中,其具体类型有:第一,衬砌变形,该变形可以分为纵向以及横向两种类型,其中,横向变形是较为常见的病害类型。该问题发生的原因,主要是因衬砌在受到外力影响下形成的拱轴形状改变;第二,衬砌移动。该问题即衬砌当中一部分或整体发生平移、下沉或者转动的变化情况,其根据具体类型的不同也将分为横向以及纵向两种类型,通常情况下,这两种移动将同时出现;第三,衬砌开裂。该问题即衬砌表面在运行当中形成的裂缝,是衬砌发生变形情况所导致的结果。通常情况下,其一般应用为隧道结构二次衬砌表面可见裂缝,为二次衬砌混凝土不连续面,其薄弱特征的存在是导致混凝土材料受到破坏的关键原因。
2 隧道的养护技术分析
2.1 渗漏水养护措施
1)初期支护和背后填充注浆
初期支护是由防渗喷射混凝土、钢拱架以及钢筋网三部分合作完成。防渗喷射混凝土的防水等级一般要不低于P6,再加上里面的钢筋网以及钢拱架在和喷射混凝土共同承受着周围的压力,从而极大程度的阻碍了喷射混凝土抗拉区的裂缝发展趋势,三合一加强整体抗渗能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而背后填充注浆能在围岩产生裂隙的时候及时填充注浆浆液,提高和延长围岩的防水能力和使用时期;同时又能填补喷射混凝土和围岩之间的隙缝来弥补初期喷射技术上的漏洞。我们觉得水泥浆是比较好的注浆浆液,然后在地下水的压力较大的地段还可以用双液浆作为注浆浆液。
2)全包柔性防水层
在初支和二次衬砌间的柔性防水层,在具有防水功效的同时,还能改变初支和二次衬砌间的传递性质,舒缓喷射混凝土和二次模注混凝土两种混凝土的排斥性,使二次衬砌发生裂缝的情况得到保障。目前国内的柔性防水层主要采用聚氯乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物两种类型的防水板,一般采用无钉铺设和热熔焊接两种手段。同时还要防止和注意防水板在施工过程中被破坏,则需要在防水层与初期支护这两者之间再加一道无纺布缓冲层。
3)二次衬砌结构自防水
作为整个防水体系的最后一道也是最重要的一道防线,二次衬砌结构自防水的衬砌结构为防水钢筋混凝土。对于像施工缝和变形缝等这样结构的特殊部位,我们有如下两个方案:中埋式止水带防水方案和止水条加注浆管再加止水条防水方案。然后对于二次衬砌拱部混凝土出现的灌不满等问题,我们设计将注浆管预埋在衬砌背后,在它的背后空洞进行注浆回填补充的工作。
2.2 完善钢筋混凝土衬砌施工
(1)施工流程。施工准备-临时拱架支护-衬砌拆除-铺设防水层-设置止水胶-设置注浆波纹管-植筋-模板安装-浇筑衬砌混凝土-注浆-修饰注浆孔;(2)拆除旧衬砌:①拆除欠厚衬砌混凝土前搭设作业平台,并于拆换段前后2m范围设置拱墙工20a钢架临时支护;②拆除时应跳槽拆除,严禁爆破,每次拆除长度不得大于1m;③采用电镐将松散、开裂部分全部凿除,凿除的砼碴块及时清理;④施工过程中应加强拆换段及相邻段落的变形观测,一旦发生异常,应立即采用临时钢架等应急措施;(3)浇筑新衬砌:①拆除旧混凝土后,将新旧混凝土结合处凿毛并采用高压水冲洗干净,按恢复原设计钢筋布置,并对钢筋进行除锈,保证新旧混凝土之间连接良好;②新浇筑二衬混凝土采用微膨胀混凝土,混凝土等级同原设计;③施做新的二次衬砌前铺设防水板及无纺布,并做好与原防水板的连接。
2.3 隧道养护检测专业化
养护检测作为一项专业性很强的技术工作,对于检测人员的专业知识和检测设备的专业化要求较高,检测人员应学习掌握隧道养护工作的专业知识,了解养护工作的特点,熟悉养护工作流程,才能真正做好养护检测工作,提高检测业务水平。检测技术手段要有针对性,不能用以往交竣工验收的检测手段来做养护检测工作,针对隧道的工作年限及工作条件、周边环境、养护工作情况,养护周期等做出有针对性的检测方案和检测安排。隧道养护检测工作并不仅仅是对设备的简单检查,而是用专业的检测方法和检测设备对运行设备进行有重点、全面的检测,根据实际运营情况得出真实的结论,提出养护工作的改进策略。养护检测工作不是养护单位日常工作中检查工作的重复,而是更专业更全面的对设备进行检测,得出真实有效全面的检测结论,从而对养护工作起到指导作用。
2.4 防排水工程施工
防排水工程是隧道施工的重要工作之一。如果隧道发生渗水情况,将严重影响隧道本身的结构的稳定性。根据以往的建设经验,隧道防排水建设必须坚持“预防、截、排、堵”相结合的原则,预防为主,防治结合的方法进行综合性的防治措施制定。根据实际情况设置全面的预防和控制措施,实时的进行水文情况监控,及时调整预防和控制措施。
综上所述,通过对铁路隧道的日常管理及养护措施不难看出,铁路隧道对一个现代城市来说愈发重要。而安全运行永远是一个现代铁路不变的主题。做好铁路隧道的养护管理工作具有一定的现实意义,所以隧道维养单位对铁路隧道安全及病害要做到精心的养护、管理和预防,从根本上确保隧道的安全畅通。
参考文献:
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[3]邓人溦. 铁路隧道衬砌质量与病害信息管理系统[D]. 西南交通大学,2016.
论文作者:陈浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/11
标签:隧道论文; 混凝土论文; 病害论文; 铁路论文; 围岩论文; 工作论文; 防水层论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;