隧道工程常见缺陷及施工过程中的控制要点论文_张钟

隧道工程常见缺陷及施工过程中的控制要点论文_张钟

张钟

中铁十七局集团第六工程有限公司 福建厦门 361000

摘要:本文结合铁路工程开通运营后隧道工程出现的典型缺陷,介绍隧道施工过程中各工序的控制要点,有利于消除铁路运营后影响行车安全的各类隐患,从而提升隧道工程的整体质量。

关键词:缺陷;控制要点;行车安全

引言

本人参加了多条铁路客运专线的静态验收工作,往往隧道存在缺陷较多,并且整治困难,整治过程中需要投入的人力、物力也较多,因此施工过程中控制好质量,可以大大的节省成本,提高隧道工程的质量。隧道施工需要一整套的施工体系来做支撑,并且施工过程中也非常复杂,所以只有加强各个工序之间的衔接,按照相关规范及设计要求施工,才能保证隧道工程能够按照理想化的状态进行。

1.静态验收时典型缺陷

1.1拱部二衬混凝土或杂物易掉块

列车高速运行,任何一个掉块都会对机车造成不可估量的影响,该类缺陷主要有以下几种。

①供部止水带外露,止水带表面粘黏混凝土,往往混凝土比较薄,易脱落。

②供部施工缝有肥边,敲击掉块。

③供部衬砌环向施工缝砂浆修补,敲击局部掉块。

④拱部混凝土面有杂物(木块条、钢筋头)外露。

⑤供部混凝土表面蜂窝麻面,浆体流失,骨料疏松,敲击剥落掉块。

1.2拱部二衬混凝土开裂、冷缝、不密实等

隧道拱顶和拱腰位置因弯矩较大容易产生裂缝,是衬砌结构受力的薄弱部位。因此混凝土浇筑的质量特别重要,裂纹、冷缝、不密实等缺陷都将是二衬受力的薄弱点,还容易产生渗漏水。

1.3供部二衬渗漏水

隧道出现渗漏水,将影响工程的主体结构质量及行车安全,现今铁路都是电气化铁路,供部渗水滴漏到接触网挂件上,将锈蚀挂件,从而产生行车安全隐患。

1.4底板渗水

由于盲管排水不畅,二衬背后的积水排不到两侧侧沟,导致水压都集中在底板,造成底板渗水,水压达到一定数值时会顶起底板,将造成轨道起伏,严重影响行车安全。

1.5二衬背后空洞

二衬背后空洞大致可以分成两种,一是初支背后空洞,二是二衬与初支间空洞。空洞将显著改变衬砌结构的受力状态,特别是在铁路开通运营后随着列车的高速运行,产生较强的气压及振动将增加衬砌结构破坏的可能性,进而影响到铁路运营安全。

1.6衬砌结构厚度不足

隧道开挖后地层的作用是对衬砌产生荷载,衬砌结构的作用是安全可靠地承受地层压力等荷载。当拱顶衬砌厚度不足时,拱顶内侧的拉应力增幅很大,衬砌很容易因为拉应力过大而产生裂缝。当拱腰衬砌厚度不足时,拱腰内侧的压应力增幅很大,厚度不足处形成的压应力集中容易造成二次衬砌破坏。

2 隧道施工过程中的控制要点

2.1 开挖、支护施工过程中的控制要点

①隧道开挖是否经济、高效,关键是控制好超欠挖。开挖时严禁出现欠挖,一旦出现一定要补挖到位,杜绝初支及二衬厚度不足。

②隧道掌子面开挖时,爆破过程中控制不好容易产生超挖,往往作业人员为了节省喷射混凝土量,故意遮挡产生空洞。

③爆破完成后岩面的掉块未及时清理也将造成空洞。

④喷射混凝土施工时,供架周围是喷射盲区,喷射不到位容易产生空洞。

⑤喷射混凝土面平整度很差,防水板很难与初支密贴,容易产生空洞。

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2.2防排水施工过程中的控制要点

隧道防排水采用“防、排、堵、截结合,因地制宜、综合治理”的原则,达到防水可靠,经济合理,不留后患的目的。施工时应注意以下几点。

①防水板施工是重中之重,施工前必须对洞身的喷射混凝土表面进行严格检查,凸状物及裸露在外的钢筋头、锚杆头等极易使防水板刺破,因此喷射混凝土面的平整度检查工作致关重要。

②防水板挂设时,整个铺设阶段把握好松紧程度及固定点数,保证防水板能够与混凝土表面相契合,避免出现防水板收到剧烈挤压导致损坏以及因此而造成的破裂,出现渗漏水,也容易产生空洞。

③防水板挂设时,防水板搭接长度以及搭接缝不符合要求,极易使防水板损坏而造成渗漏水。防水板搭接宽度不得小于15cm,搭接处应采取双焊缝进行焊接,缝宽不的小于2cm。焊接后严格做好焊缝实验工作,若不合格,必须返工处理。防水板铺设时,松紧应适度,不得过松或过紧。

④隧道纵、横向排水盲管布置不当,或在安装时安装不合格,在富水区域,横向盲管未适当加密,导致排水不力而出现渗漏水。在隧道富水区域,横向排水盲管应适当加密,加强排水。纵向排水盲管的坡度应严格控制,防水板施工时,必须对纵向排水盲管进行反包处理。

⑤施工缝处理不当,特别是施工缝中的止水带,若止水带受损坏或安装不当,是隧道渗漏水的要害。因此,施工时施工缝的处理必须严格把控,特别是衬砌混凝土施工缝的位置,严格做好止水带定位,浇筑时并注意保护不得破坏。仰拱开挖施工时,机械作业最容易损坏,因此在仰拱施工时必须加强对止水带的保护工作,如有损坏应及时恢复。

2.3仰拱(填充)施工过程中控制要点

为保证施工安全,仰拱混凝土应及时施作,支护尽早闭合成环,整体受力,确保支护结构稳定。仰拱和底板施工应符合下列要求:

①施工前,应将隧底虚砟、杂物、泥浆、积水等清除,并用高压风将隧底吹洗干净,超挖应采用同级混凝土回填。

②仰拱、底板混凝土整体浇筑,一次成型。

③填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑,不得同时浇筑。

④仰拱施工缝和变形缝作防水处理,并加强保护。

2.4衬砌混凝土施工过程中的控制要点

①衬混凝土浇筑严格落实逐窗分层浇筑工艺要求,振捣到位,每层窗口间安装一台附着式振动器。混凝土边入模边振捣,每次入模时,混凝土振实振平。四层及四层以下窗口采用“插入式振捣棒与附着式振动器”相结合方式振捣,五层窗口采用带压入模。各预留孔洞封堵到位,拱部浇筑预留通气孔,防止下坡施工时,浇注段与上循环之间会形成空气囊(拱部)而造成衬砌背后空洞。冲顶补方时,保证混凝土及时供应、和易性良好,冲顶孔使用顺序按照坡度方向,由下及上,充分利用附着式振动器辅助振捣密实。

②严格执行拱顶带模注浆工艺要求。二衬浇筑完成2-6个小时后开始带模注浆。拱顶带模注浆施工工序:安装RPC注浆管并固定→衬砌混凝土浇筑→安装注浆组合件→浆液拌制→注浆→拆卸注浆组件、衬砌脱模→衬砌混凝土表面清理→养护。现场主要有四个注浆孔,原则上除4#孔外每一个注浆孔均需注浆,但在注浆过程中进行其他孔注浆时未注浆的孔流出达到相同密度的浆体时,该孔也可封闭,不进行注浆。

③做好二衬混凝土养生工作,二衬混凝土施工完成后,应立即进行养护,对空气湿度进行监测,当空气湿度不能满足养生要求时,必须进行喷水养护,要求混凝土表面不能失水,始终保持混凝土表面湿润,防止产生干缩裂纹。

结束语

文章主要针对铁路运营后隧道工程出现的典型缺陷及施工过程中容易产生缺陷的控制点进行了分析,以期对隧道工程的施工过程中起到一定的促进作用。目前,铁路设备管理单位的要求进一步提高,这就给我们施工提出了更高标准。为了达到“安全可控、质量可靠、环境可保、投资可省”的高标准、高要求,施工过程中我们务必做到精细化管理,并优化好各工序,以质量为基筑百年工程。

参考文献:

[1] 王月勇.探析隧道施工控制要点及处理措施[J].山西建筑,2017,43(10):189-190.

[2] 段智渊.小议隧道施工控制要点及处理措施[J].科技创新导报,2014,11(05):177.

论文作者:张钟

论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期

论文发表时间:2018/10/11

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