摘要:在铁路工程施工中往往会遇到隧道施工的情况。与一般的铁路工程施工不同,铁路隧道工程的施工难度较大,所面临的风险因素也较多,若不做好相应的风险规避措施,将会给工程的施工造成极大不便,甚至会影响整个工程的施工质量。
关键词:铁路隧道;施工技术;问题;措施
1铁路隧道工程的特点概述
1.1施工环境较为恶劣
铁路隧道工程施工的环境大部分都较为艰苦,在具体施工过程中,极容易受到水文地质等因素的影响。同时铁路隧道工程施工需要使用众多大规格的机械设备,加之隧道内部空气不畅以及光线的不足,使得工程项目的整体施工难度较大。同时具体施工过程中,还需要对隧道的坍塌、地下水涌出以及瓦斯气体等恶劣环境等进行相应的防范,避免上述恶劣环境所带来的人员伤亡事故。
1.2施工工序相对较为复杂
铁路隧道工程施工通常需要多个工种和工序的完美衔接配合,且其主要在狭窄的工作面上展开大规模的进料、出渣运输等活动,其施工难度非常大。因此,为确保铁路隧道工程的施工进度和施工质量,需要对工程项目进行全面且科学的规划。
2铁路隧道施工技术常见问题
近年来,虽然我国铁路隧道施工技术不断提升,但是,由于铁路隧道施工环境具有复杂性和多变性,在铁路隧道施工过程中遇到了许多技术问题,主要有以下几点:①铁路隧道开挖爆破等工艺污染了铁路隧道环境,施工通风管道的距离长,管道曲折通风阻力大、漏风等,以及空气净化技术不成熟,都会导致铁路隧道内空气质量变差。②铁路隧道沟槽受隧道内空间的制约,沟槽设计截面小,而且还需要考虑电力及通信的功能需求、强度、稳定等方面的问题。沟槽模板加固支撑比较多,工序烦琐,对作业人员的技能要求比较高,施工效率低,施工比较困难。③隧道开挖技术有待进一步提高。目前,在开挖铁路隧道的过程中,对于I级、II级、III级围岩,基本采用全断面法;对于V级、Ⅳ级围岩,通常采用台阶法。虽然台阶法开挖降低了铁路隧道的施工成本,缩短了施工使用时间,但是,台阶法工艺容易导致仰拱底围岩不稳定,降低仰拱地基和边墙脚的稳定性,给后期的隧道施工带来较大的安全隐患。④铁路隧道在爆破的过程中不能够精准、稳定地控制爆破范围。因为铁路隧道地质复杂,岩体强度、风化、水、土等因素的不确定性给精准爆破控制带来了极大的困扰,经常由于爆破力不足或围岩破碎而呈现出较差的光面爆破效果,出现超挖或欠挖的情况。好的铁路隧道挖掘技术是确保铁路隧道施工顺利进行的基本条件和关键所在。⑤机制砂湿喷混凝土工艺还不够成熟。由于供混凝土使用的天然砂资源稀缺,工程多采用机制砂代替天然砂,而使用机制砂的成本相对比较高。由于机制砂与天然砂相比具有技术指标差异,所以,机制砂不能完全替代天然砂。为了取得良好的泵送效果,常采取增大坍落度的方法。但是,这样做会影响机制砂湿喷混凝土强度和速凝效果,进而影响铁路隧道的安全性和坚固性。
3铁路隧道施工技术的改进措施
3.1 爆破新技术的应用
部分爆破技术的性差具有可控性,可以尝试对精细化爆破技术进行应用,避免爆破对围岩产生负面影响和干扰。从而实现隧道工程开挖技术的革新和升级,也能够保障整体隧道工程质量,最大程度避免资金浪费。
3.2 微台阶开挖技术的应用
微台阶开挖技术以及精细爆破新技术的应用,都比较适合于台阶开挖技术以及全断面开挖的拼装式悬臂台架,可以达到上下的台阶凿岩的同步爆破以及同步的出渣支护工序完成,为全断面开挖技术提供优质的应用环境,并对郁、吁级别的围岩隧道施工工程中的开挖的进度以及工序间安全步距之间的问题进行有效控制。
3.3 双线隧道内仰拱技术的应用
双线隧道内仰拱技术和设备属于新型隧道施工技术。它使隧道施工中的仰拱工艺和掌子面掘进施工保持在同一进度平面内,很大程度上改变了传统隧道施工工程的组织模式,保障了隧道施工的质量、成本和进度,使隧道施工工程更加标准化和人性化。仰拱快速施工设备包括中心沟的模架、走行设备、双车道的仰拱栈桥、端头梁以及仰拱的模架五个部分。它能够实现双车道通行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,也实现了一次性仰拱浇筑、仰拱和填充的分次浇筑,以及对中心沟模板和仰拱模板进行整体自动挪移。应用仰拱工序和设备等,能够使隧道施工工程上升一个段位,既能够节约隧道施工中的人力资源,也能够避免资金的浪费,很大程度上确保了隧道工程处于标准的施工界面。
3.4 提高防渗漏水技术
在铁路隧道施工过程中必须严格把守防水混凝土的质量关,在施工过程中必须使用优质混凝土,并结合当地的施工环境挑选材质最为适用的混凝土,在进行搭配的过程中也必须结合具体的施工条件进行,不能一味的凭借房屋建筑中的相关规范。在铁路的隧道施工中最为关键的施工就是防渗漏,防水技术在整个铁路隧道施中是一项关键,因此必须严格控制铁路隧道的渗漏水问题,采取积极有效的措施提高工程质量,为了有效防范铁路隧道的防渗漏问题,在施工初期就必须处理好支护表面的工作,表面应平整无凹凸不平的坚硬物;如有凹凸不平是用水泥砂浆进行找平处理。正确处理隧道防水薄弱地方的关键部位,是保证隧道防排水效果的关键。
3.3监控检测、加强观察
定期监测围岩级别的监控测量点,对变化的数据进行合理地分析,尤其是关键地段的测量数据,比如地下水丰富的地区、地质构造复杂的地区等,需要以检测系统设计和技术要求对隧道成型断面设置观测仪器,从而对隧道围岩的变化进行密切关注,一旦发生问题能够及时预警,避免安全隐患扩大,酿成严重的安全事故。比如通过围岩监测系统能够对围岩裂缝周围的岩粉、小石头、或围岩裂缝逐渐张大等问题及时监控并且预警,相关工作人员可以及时采取有效的控制措施,避免发生坍塌等事故。
4铁路隧道施工管理的改进措施
4.1 要计划前置 对铁路隧道建设的钻爆施工的筹备(尤其是对施工地段的地理地质环境的调研及相关施工工具和人才队伍的准备)、流程报批和事项报批;并制定严格的倒排计划表,细分工作项,明确完成时间,完成内容和责任人。对于铁路隧道钻爆法施工应该在充分重视施工基本原则的基础上,对于钻爆法施工所面对的地层等水文地质情况进行充分考量,同时考虑围岩及其变化对于施工方法和秩序节点所带来的影响,如此才能拥有充足的调研和预计方案,实现钻爆施工的有序推进。
4.2 要结合关键节点把控注重执行 提前确定铁路隧道建设钻爆施工的相关方法和关键节点,严格把控,确保钻爆施工方案符合预期效果,关注细节与体验。对工作首先要从整体上进行逻辑思考,明确采用钻爆施工方法需要实现的目标是什么,思考目前已经具备的条件是什么,如何实现,需要哪些支持,应急预案等,需要从这些方面对工作事项有一个体系性的认识。比如在洞口工程施工前,应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况,清除悬石、处理危石,施工期间实施不间断监测和防护。只有关键节点清楚明确,各个环节衔接有序,才是执行的前提。
4.3 要不断创新和优化施工管理制度 规范现场施工动作,加强标准化意识,创新施工策略。钻爆施工的技术性和难度都很大,而且施工的安全管理也至关重要,因此对于施工现场的管控及其标准动作的推进有利于确保钻爆施工的有序进行。在此基础上,还要结合具体的隧道施工中所面临地理环境地质条件和施工要求,不断创新施工方法,实现“降本增效”,在施工过程中对于创新和优化管理制度而言,可以从以下几个基本方面进行着手:①确定钻爆法的阶段施工目标,即施工在未来的工程进展过程中,要应对各种变化所要达到的目标。②要制定这个规划,当目标确定了以后,考虑使用什么手段、什么措施、什么方法来达到这个目标。③将应用钻爆法施工规划形成文本,以备评估、审批,如果审批未能通过的话,那可能还需要多个迭代的过程,需要考虑怎么修正,促进铁路隧道施工技术的不断进步与完善。
结束语
综上所述,铁路隧道在我国交通运输业中处于非常重要的位置,其是相对落后地区与外界交流的主要交通通道,对促进经济协调发展有重要作用。因此,为确保铁路隧道工程项目的安全顺利施工,要求施工人员努力提升专业技术水平,同时重点关注施工中的常见技术难题,通过相应的对策不断予以改善,从而确保隧道工程的顺利建设,更好地为我国现代化建设事业服务。
参考文献
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[3]郭军浩.浅谈复杂地质条件下铁路隧道施工技术[J].工程建设与设计,2017,06:152-153.
论文作者:储定海
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
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