葛辉凯
武汉铁四院工程咨询有限公司 湖北武汉 430000
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;探索
1高速铁路隧道施工风险分析
1.1隐蔽工程繁多
按照工程范畴分类,隧道施工属地下工程的一种,存在高难度的工程结构特点,隐蔽工程繁多,对施工质量的把控难度大。同时,隧道施工的诸多施工环节往往是彼此关联、环环相扣,任何工序出现问题均将对整个施工质量造成影响,加之若施工检验中不能及时发现问题,将增大隐蔽工程数量,施工风险也随即增大。
1.2塌方事故屡有发生
隧道施工场地主要为山体内部,往往由于水文地质的变动影响,内部结构不稳定,若施工中不能加强防护措施,将增加塌方事故发生。同时,根据以往的施工经验,塌方施工多发生在隧道开挖之后,在外力的作用下,山体结构极不稳定,时常发生塌方情况。
1.3施工环境复杂恶劣
高速铁路隧道施工一般于山体内进行,不仅作业空间狭小,且易受到山体水文地质、岩体结构等复杂条件的影响,施工难度大。同时,隧道施工环境多为半封闭空间,通风条件恶劣,随着施工进展环境污染会日渐严重,加之受交叉作业需求的影响,恶劣的施工环境将进一步增大施工风险。
2高速铁路隧道施工前期的安排
2.1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。
在本工程施工中采取了在隧道的进出口附近建设坡道的方式,其坡道长度分别占隧道总长度的1.5%左右,同时进行集水坑的施工,其主要是将隧道内的水进行收集,方便排水作业的开展,并可在集水坑施工完毕后,采用抽水机将坑内的水转移出隧道,同时利用坡道所产生的重力增加排水效率,可减小抽水机的工作负荷,降低成本。对于隧道内部的积水问题而言,其主要原因是渗漏,而当施工中遇到渗漏现象时须采取有效的技术措施进行及时修补,以消除渗漏对隧道施工安全性和质量的影响。
2.2风、水、电作业的安排
2.2.1供电系统的安排
在隧道的建设过程中,一般施工单位会与周围的供电企业进行联系,利用周围供电网络来为施工提供必要的电能,但由于部分地区施工环境当中仅有生活用电网络,而这一电网的电压普遍偏低,无法满足工程建设的需求,因此在隧道的进出口位置须安装规格为315kVA的变压器,同时还要安装220kV的发电机组,这样能够保证在施工过程中获得足够的电压。其次在一般情况下,施工过程中的照明设备电压要求
为220kV,而施工设备的电压要求要达到380kV,由于这两种电压均超过人体承受的安全电压,因此在施工过程中还应保证用电安全性,且须在供电线路上安装漏电保护装置。
2.2.2通风系统的安排
由于隧道施工本身是在一个相对密闭的环境下进行施工,在隧道没有打通前,由于空气在隧道内无法形成对流,导致隧道施工末端的空气质量会持续下降,影响施工人员的人身安全,因此这就须在隧道施工口安装大功率空气压缩机,保证施工过程中隧道内空气的畅通。
2.2.3供水系统的安排
供水系统一般是在隧道穹顶上方大约30m的位置进行建造,主要以蓄水池为主,要求其能够储存的水量在100m3以上。供水管道在进出口处右侧的山脚进行铺设,同时在山脚下建立蓄水池,在转移山上水源的同时完成储存,方便施工过程中对水的使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因水体当中杂质过多会导致混凝土凝结质量,在使用过程中会出现干燥不均匀、开裂等情况,因此检验人员还需对水质进行化验,以保证水体质量。
2.3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%。其次,在中墙施工完毕后可对中导洞的左侧进行辅助施工,并利用地质测绘仪器对周围岩层的形变情况进行测量,了解山体内的受力变化和分布,再对其进行加固,然后依次对右侧进行二次模筑衬砌。
如果在施工的过程中,中导洞内的岩层因不能支撑其重量而发生严重形变,则需先进行早期支护固定,可利用加厚混凝土喷筑的方式对墙体进行加固,并在此基础上对岩层的应力变化进行测量,以保证中导洞的稳定性,其中需要注意的是,二次模筑衬砌在施工过程中,其间距应控制在30m左右。
3高速铁路隧道施工技术与质量控制措施
3.1高速铁路隧道洞身施工技术与质量控制
在高速铁路隧道洞身施工阶段,施工人员要采取合理的支护方式,并结合导管的安装情况,不断改进原有的支护方式,由于提升高速铁路隧道工程的整体施工质量。对于高速铁路隧道洞身施工人员来说,在施工之前,要进行科学安装与检测,保证洞身的倾斜度符合相关规定,并结合隧道施工现场情况,运用先进的检测技术进行科学检测,如果发现高速铁路隧道洞身的倾斜度不符合相关规定,要及时调整。
通过高速铁路隧道洞身进行合理的质量控制,能够有效保证洞身结构的稳定性,提升高速铁路隧道结构的整体性。对于工程施工现场的质量控制人员来说,要严格控制各项施工材料的质量,并结合高速铁路隧道洞身施工进度需求,为施工人员提供更加充足的施工材料,保证高速铁路隧道工程的整体施工质量。
3.2高速铁路隧道爆破施工技术与质量控制
在高速铁路隧道爆破施工阶段,施工人员需要将各个爆破管进行有效连接,为了更好的保证施工人员的人身安全,可以采用延时导爆管,并将导爆管在隧道洞外有效连接,利用火雷管导爆,保证起爆网络更加安全。在连接各个导爆管的过程中,要保证导爆管通畅,减少导爆管的交叉。在一些大型高速铁路隧道施工中,由于导爆管的数量比较多,施工人员要将各个导爆管进行有效连接,并合理控制引爆时间,保证隧道洞口爆破质量。
爆破完毕后,施工人员需要立即启动通风设备,将隧道内部的烟气有效排除,通常情况下,高速铁路隧道的排烟时间为50min左右,排烟完毕后,检测人员需要进行科学检测,保证隧道作业面上部的安全隐患有效排除。为了不断提升高速铁路隧道结构的稳定性,施工人员要在规定的时间内浇筑一定量混凝土,保证隧道开挖面结构的稳定性,将隧道开挖面进行合理的封闭与支护,将隧道内部的台阶进行有效连接。
3.3高速铁路隧道洞口施工技术与质量控制
在高速铁路隧道洞口施工过程当中,施工人员要明确施工程序,做好工程开挖工作,详细了解该地区的水文地质条件,针对工程施工中可能出现的问题,提前采取相应的预防方案,有效提升高速铁路隧道洞口施工质量。高速铁路隧道工程中的施工人员可以按照以下施工流程进行:①测量放样,施工人员要结合测量放样结果,科学布置截水沟,并结合明洞的位置,选择合理的挖掘机进行施工,有效提升隧道洞口的安全性;②导管安装,想要保证隧道工程导管安装质量,可以将导管直接插入到隧洞岩石的一侧,并在另一侧安装推进工具,进行科学钻孔;③浆液灌注,在灌注浆液的过程当中,为了保证导管内部通畅,施工人员可以在导管一侧安装止浆阀,浆液的浇筑厚度为75cm左右。
为了保证高速铁路隧道洞口施工质量,工程中的相关管理人员要科学控制隧道断面尺寸,减小爆炸对隧道洞口的影响。管理人员也可以结合高速铁路隧道洞口施工进度情况,制定妥善的质量控制制度,有效提升各项施工资源的利用率。通过运用合理的高速铁路隧道施工技术,并采用合理的质量控制措施,能够有效减少施工资源的浪费,保证高速铁路隧道洞口的石渣得到有效利用。
结束语
高速铁路隧道施工是一项较为复杂且系统的工作,因其中涵盖的分项工程较多,一旦某个部分出现问题,不但会对质量造成影响,还可能引起安全事故,因此须掌握相关的施工技术和施工控制要点,从而在确保施工质量的同时,提高施工安全性。
参考文献:
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[2]高健伟.浅谈高速铁路隧道工程施工技术[J].建筑知识,2016(8).
[3]陈永生.铁路隧道施工质量控制重点分析[J].科技资讯,2018(9).
论文作者:葛辉凯
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/9
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