鐵路隧道工程施工的質(zhì)量控制解析

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［摘要］我國(guó)高速鐵路事業(yè)在近些年得到較為快速的發(fā)展，從很大程度上推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)為居民的出行提供了便捷。高速鐵路的正常運(yùn)行已經(jīng)成為了國(guó)民關(guān)注的焦點(diǎn)之一，為此保證高速鐵路建設(shè)工程的施工質(zhì)量至關(guān)重要。在高速鐵路建設(shè)中，隧道工程施工是工作中的難點(diǎn)之一，故應(yīng)提高對(duì)隧道施工質(zhì)量及安全的重視，進(jìn)而保證高速鐵路事業(yè)的順利發(fā)展。

［關(guān)鍵詞］高速鐵路；質(zhì)量控制；隧道工程

1鐵路隧道施工技術(shù)分析

1.1全斷面開(kāi)挖法

在高速鐵路隧道施工中應(yīng)用全斷面開(kāi)挖技術(shù)能夠一次性爆破，得到隧道的基本輪廓，為了保障安全，爆破后要進(jìn)行清理和支護(hù)，為下一步施工提供便利條件。該技術(shù)適合在工作面空間大的區(qū)域進(jìn)行，可充分發(fā)揮大型機(jī)械設(shè)備的價(jià)值，能有效提升工程施工效率，但需充分做好安全保障措施，避免對(duì)施工人員造成傷害。

1.2臺(tái)階開(kāi)挖法

在鐵路隧道工程施工中，臺(tái)階開(kāi)挖也是常用的一項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)主要是將施工地段橫向分割，然后分別對(duì)分割部分開(kāi)展施工。通常將掌子面分成2，3個(gè)部分，這幾個(gè)部分可以同時(shí)開(kāi)展開(kāi)挖工作，能有效提高工作效率，節(jié)省開(kāi)挖時(shí)間。此外，較為廣闊的施工空間有更好的穩(wěn)定性，所以在隧道開(kāi)挖施工中被廣泛地應(yīng)用。這種施工技術(shù)適合在地質(zhì)較為穩(wěn)定的區(qū)域應(yīng)用，因?yàn)槭┕み^(guò)程不同部分很可能會(huì)相互產(chǎn)生干擾，這也是未來(lái)該技術(shù)應(yīng)用中需要重點(diǎn)克服的一大困難。

1.3分布挖掘技木

鐵路隧道施工中需要面臨不同類(lèi)型的地勢(shì)、地質(zhì)，而當(dāng)前隧道施工中經(jīng)常遇到復(fù)雜地質(zhì)，其中軟弱圍巖就是復(fù)雜地質(zhì)中常見(jiàn)的一種現(xiàn)象。大斷面開(kāi)挖無(wú)法應(yīng)用到軟弱圍巖區(qū)域，所以可利用分部開(kāi)挖的施工方式對(duì)軟弱圍巖地區(qū)開(kāi)展隧道開(kāi)挖施工。通?？衫弥懈舯诜?、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法及環(huán)形開(kāi)挖的方式。這3種方法的應(yīng)用也應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行合理選擇。中隔壁法開(kāi)挖的方式類(lèi)似于臺(tái)階開(kāi)挖法，也需要將開(kāi)挖區(qū)域分成2，3部分，但是通常挖掘順序是由上而下，為保證開(kāi)挖區(qū)域的穩(wěn)定性需在每部挖掘完成后及時(shí)利用錨噴施工鞏固開(kāi)挖區(qū)域，設(shè)置好中隔墻，保證其穩(wěn)定性后再開(kāi)始另一側(cè)的開(kāi)挖工作。雙側(cè)壁導(dǎo)坑技術(shù)施工順序有所不同，是從兩側(cè)開(kāi)始挖掘，雙向抵向中間部分，在雙側(cè)開(kāi)挖過(guò)程中要邊挖掘邊支護(hù)，提高軟弱圍巖的承載力，監(jiān)測(cè)好地表沉降情況和支護(hù)的變形情況，這種施工方法能較好地保證施工安全，但對(duì)施工技術(shù)和資金的要求比較高。環(huán)形開(kāi)挖的方式適合在10m以?xún)?nèi)的隧道工程中應(yīng)用，施工中將開(kāi)挖部分分成環(huán)形拱部、上部核心土和下部臺(tái)階3個(gè)部分，該方法有更長(zhǎng)的臺(tái)階長(zhǎng)度，能夠降低不同部分之間的干擾，能夠充分利用機(jī)械設(shè)備，提高施工效率，且有較為安全的施工工作面。總之，高速鐵路隧道工程施工需要較大的工作量，在施工前應(yīng)充分考察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、氣候等條件，合理確定施工方案，保證道施工的安全和質(zhì)量。

2高速鐵路隧道施工特點(diǎn)分析

2.1施工環(huán)境復(fù)雜，影響因素較多

高速鐵路隧道施工容易受到諸多因素的影響，如其中主要的因素之一為隧道施工。同時(shí)，很多不可預(yù)見(jiàn)因素也會(huì)對(duì)隧道施工產(chǎn)生影響。

2.2風(fēng)險(xiǎn)較大

隧道施工面臨復(fù)雜的環(huán)境，所遇到的影響因素也多，隨之而來(lái)的是較大的施工風(fēng)險(xiǎn)，故在隧道施工中還應(yīng)避免出現(xiàn)質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

2.3哈蔽工程較多

隧道工程需要在陰暗的環(huán)境中進(jìn)行，加上隧道自身有著較為特殊的結(jié)構(gòu)，所以在施工中質(zhì)量控制較困難，為了保證施工質(zhì)量和施工連續(xù)性，需及時(shí)解決多個(gè)隱蔽工程，避免隱蔽工程影響隧道工程施工質(zhì)量。

2.4施工時(shí)效性要求較高

隧道工程施工中難以預(yù)測(cè)圍巖的變化情況，需面臨復(fù)雜的水文地質(zhì)等問(wèn)題，所以一旦開(kāi)始隧道工程施工就要保證能夠及時(shí)開(kāi)展工作，盡量降低各種因素的影響，提高施工的時(shí)效性。

2.5交又作業(yè)情況較多

通常工作人員需要面對(duì)比較差的工作環(huán)境，相對(duì)狹小的空間，復(fù)雜的施工工序，大量的施工工作等。而這些工作很容易出現(xiàn)交叉的情況，如何處理好交叉工作對(duì)施工的順利開(kāi)展非常重要。

3高速鐵路隧道施工質(zhì)量監(jiān)控與管理要點(diǎn)

3.1＆£道洞身開(kāi)挖

隧道是依據(jù)山體結(jié)構(gòu)而建設(shè)，建設(shè)前需把握方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)好洞身結(jié)構(gòu)形式。進(jìn)行開(kāi)挖施工時(shí)需把握好結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因?yàn)橘|(zhì)量好壞與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有直接關(guān)系。既不能出現(xiàn)超挖也不能出現(xiàn)少挖，如果超挖就會(huì)增大施工面，使工程建設(shè)過(guò)程中的回填工程量增加，如果控制不好，大面積的回填不如原來(lái)的堅(jiān)固持久，整體效果不好，在進(jìn)行支護(hù)和圍巖施工時(shí)，很難與山體相融，大幅降低了隧道后期的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；另外，如果欠挖，就極有可能對(duì)隧道凈空和二次襯砌厚度產(chǎn)生影響。施工質(zhì)量的把握需要做好以下幾方面控制。（1）需要選擇適宜斷面開(kāi)挖方法。找到好的挖掘方法是重點(diǎn)，I－III圍巖需要采用全斷面法開(kāi)挖，IV圍巖采用臺(tái)階法開(kāi)挖。挖掘時(shí)掌握好“短進(jìn)尺、弱擾動(dòng)、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”原則，避免出現(xiàn)塌方事故。（2）嚴(yán)格預(yù)測(cè)好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。施工中需要把握好地質(zhì)情況，及時(shí)預(yù)報(bào)面前圍巖和地層情況，利用儀器對(duì)情況預(yù)測(cè)，把握好當(dāng)?shù)靥厥鈳r土、斷層、暗河等方面情況，利于施工順利推進(jìn)。（3）嚴(yán)格控制爆破施工過(guò)程。在隧道施工中需要較大的斷面、設(shè)置較多的炮眼，在爆破過(guò)程中會(huì)較大程度地?cái)_動(dòng)圍巖，容易對(duì)工程的安全和穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅，所以在爆破前應(yīng)科學(xué)放樣，合理設(shè)置炮眼。（4）提高斷面尺寸的精確性。數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性直接關(guān)系著施工的質(zhì)量和安全，為此在施工前要盡量提高斷面尺寸的精確性，充分考慮變形量及支撐沉落量，保證斷面的尺寸能夠符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在施工過(guò)程中一旦出現(xiàn)超欠挖的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)改正，避免影響隧道施工的強(qiáng)度。

3.2防排水施工

隧道工程施工中易出現(xiàn)滲漏水的情況，若未做好防排水工作則易影響到隧道工程后期的建設(shè)及高速鐵路的正常運(yùn)行，對(duì)施工和運(yùn)行的安全也會(huì)產(chǎn)生極大的威脅，為此，應(yīng)充分做好防排水施工。在防排水施工中，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“防、、堵、截”的原則，提高工作人員對(duì)防排水工作的重視，堅(jiān)持預(yù)防為主的原則，及時(shí)處理好隧道滲漏水問(wèn)題。在施工中，為保證排水的良好，可以采用建設(shè)盲溝、鋪設(shè)排水管等方式及時(shí)將隧道滲水排除。

3.3二次襯嫩施工

保證隧道工程施工安全的重要條件之一就是穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)。在圍巖初期支護(hù)變形趨于穩(wěn)定后方可開(kāi)展二次襯砌。初期支護(hù)可有效調(diào)整巖體應(yīng)力情況，可提高圍巖的穩(wěn)定性，能起到加固的作用。故做好初期支護(hù)是保證施工質(zhì)量的重要前提條件。在完成初期支護(hù)后，需分3個(gè)階段開(kāi)展二次襯砌施工。第一階段主要是施工準(zhǔn)備，對(duì)初期支護(hù)進(jìn)行進(jìn)一步完善，主要包括堵漏、拆除臨時(shí)支護(hù)、做好防水工作等。第二階段主要開(kāi)展主體施工，需要制作并安裝鋼筋、模板、支撐結(jié)構(gòu)等，并澆筑混凝土。第三階段主要是拆除模板、支撐結(jié)構(gòu)、修補(bǔ)、養(yǎng)護(hù)混凝土等收尾性工作，同時(shí)要做好二襯結(jié)構(gòu)堵漏工作，對(duì)后期工作進(jìn)行完善。襯砌臺(tái)車(chē)可有效提高施工效率，需進(jìn)一步檢查施工各項(xiàng)工作是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，將支撐力度提高，保證混凝土養(yǎng)護(hù)后期承載力能夠滿(mǎn)足要求，脫模工作要在混凝土強(qiáng)度達(dá)到8OMPa時(shí)進(jìn)行。

3.4加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，做好工程質(zhì)量監(jiān)控工作

高速鐵路施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)就是隧道工程施工質(zhì)量，故在開(kāi)展高速鐵路隧道施工工作中需認(rèn)真做好質(zhì)量管控，提高對(duì)施工質(zhì)量的監(jiān)控。（1）要審核隧道工程設(shè)計(jì)圖紙。隧道工程施工中，需由設(shè)計(jì)圖紙來(lái)指導(dǎo)施工的開(kāi)展，故應(yīng)嚴(yán)格審核設(shè)計(jì)圖紙，保證設(shè)計(jì)方案具有較強(qiáng)的合理性，從而保證順利、有序地開(kāi)展各項(xiàng)施工工作。（2）加強(qiáng)施工環(huán)境及設(shè)備的監(jiān)控。隧道施工易受到諸多方面因素的影響，所以施工單位需在施工前全面掌控施工環(huán)境，監(jiān)控好施工過(guò)程環(huán)境變化，避免不良因素?cái)_亂施工工作。同時(shí)，現(xiàn)代隧道工程施工中需用到大量機(jī)械設(shè)備，為保證施工機(jī)械設(shè)備的正常使用，需提前做好檢修、保養(yǎng)工作，保證機(jī)械設(shè)備正常使用。

4鐵路隧道施工安全控制技術(shù)

4.1控制掌子面更形、坍塌

4.1.1超前支護(hù)

超前支護(hù)作為一種有效的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，其主要通過(guò)水平預(yù)加固的方式，以掌子面沿著隧道開(kāi)挖輪廓線(xiàn)作為基礎(chǔ)的支護(hù)結(jié)構(gòu)。超前支護(hù)通常可采用超前小導(dǎo)管注漿、超前錨桿、超前大管棚等方法。為使管棚與鋼架的聯(lián)合支護(hù)作用得到充分保證，通常超前管棚支護(hù)技術(shù)是最為有效的，能夠使軟弱圍巖的穩(wěn)定性得到保證，同時(shí)焊接通過(guò)焊接連接鋼架與管棚外露部分，同時(shí)還需根據(jù)要求來(lái)進(jìn)行壓漿處理，從而使圍巖加固效果得到保障。

4.1.2掌子面錨桿

若是沒(méi)有采取合理的措施，圍巖開(kāi)挖后會(huì)出現(xiàn)位移現(xiàn)象及掌子面移動(dòng)的現(xiàn)象，為此可以通過(guò)設(shè)置掌子面錨桿來(lái)避免。設(shè)置錨桿對(duì)于大斷面的開(kāi)挖是有利的，使得先行和后期圍巖、支護(hù)變形的現(xiàn)象得到有效的降低。錨桿設(shè)置的長(zhǎng)度要在10￣20m的范圍內(nèi)。當(dāng)前最為常用的材質(zhì)是玻璃纖維錨桿，其切割方便，在工程實(shí)踐中應(yīng)用的較為廣泛。

4.1.3掌子面噴混凝土封閉

在鐵路隧道施工中還有一種較為常用的支護(hù)方法就是掌子面混凝土，能有效提升掌子面的穩(wěn)定性。

4.1.4掌子面預(yù)留核心土

在鐵路隧道施工中應(yīng)用掌子面預(yù)留核心土方法也有著較為良好的效果，同時(shí)其有著較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，方法簡(jiǎn)單，對(duì)于掌子面穩(wěn)定性的作用明顯，有效的使塌方事故降低。

4.2二次襯石切

二次襯砌施工在初期支護(hù)位移收斂完成后進(jìn)行。通過(guò)二次襯砌施工可有效避免后期圍巖受壓變形問(wèn)題，使圍巖安全性得到提升。在軟弱圍巖隧道施工中，需要對(duì)二次襯砌的施工質(zhì)量進(jìn)行控制，可對(duì)二次襯砌進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)。

4.3監(jiān)控檢測(cè)、加強(qiáng)觀察

為保證施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)對(duì)圍巖和施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，合理分析變化數(shù)據(jù)，尤其要對(duì)地質(zhì)情況復(fù)雜的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)次數(shù)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，以免出現(xiàn)重大安全事故。

5結(jié)束語(yǔ)

鐵路＾道施工中可能面臨多種復(fù)雜問(wèn)題，很多高速鐵路隧道工程都需進(jìn)一步管控，為保證道路交通網(wǎng)的順利建設(shè)，通常會(huì)采用隧道的方式建設(shè)鐵路工程。在鐵路隧道建設(shè)中，需要根據(jù)實(shí)際情況制訂施工方案。本文重點(diǎn)分析了鐵路隧道施工技術(shù)，就施工中的重要技術(shù)提出一些看法，希望能夠具有一定價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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作者:陳彥武 單位:中鐵十九局集團(tuán)有限公司第六工程有限公司