浅述铁路隧道施工技术常见问题及改进措施

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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浅述铁路隧道施工技术常见问题及改进措施

王甲

济南铁路局山东济南250002

摘要:随着我国铁路的快速发展,铁路隧道施工暴露出的问题也越来越多,隧道施工不仅关系到施工人员的生命安全,还关系到建成后的运营安全。本文探讨隧道施工技术几个常见问题,希望不断提高技术水平,通过钻研找寻更加有效科学的方式,以解决各类复杂地质条件下遇到的隧道施工问题,避免由此引发的事故,保证建成优质的铁路隧道工程。

关键词:铁路隧道;施工技术;问题;改进措施

一、概述

目前,我国的铁路隧道修建技术虽然有很大的发展,但施工装备水平普遍低下,施工技术和施工工艺还不完全成熟,洞内施工人员劳动强度大,工作效率低,能源消耗多,影响了工程质量水平的提高,施工单位在施工技术及质量方面仍面临着巨大的挑战。同时,随着我国铁路建设的不断发展,我国隧道施工方法的选择也越来越多,但是最为主要的方法还依旧是钻爆法,隧道施工技术是否到位、质量是否过关,直接关系着整个工程质量的好坏以及人们的生命财产安全。

二、隧道工程的主要特征

2.1地质条件

隧道属于地下施工主体,很容易受到地质环境和水文条件的干扰。施工环境差和施工难度高是其普遍特性。隧道雏形如果未衬砌,需要借助支撑,对地面压力进行承受。同时,也要控制地层暴露时间,合理把控衬砌时间,有效避免坍塌事故。

2.2地理环境

深山峻岭是隧道工程的修建载体,施工场地有限,对施工设备具有严格要求。也要完善洞外设施,以对洞内施工进行有效配合。洞外不良地形因素,增加了场地的布局难度。加之,隧道内部空间有限,空气条件和环境条件不佳,也容易受到地下水和洞内有害气体干扰,坍塌事故、瓦斯事故和涌水事故等频发。

2.3施工方法

地质、水文等都是复杂地质环境下的主要施工元素,项目负责人需要对施工计划进行频繁更改,以适应复杂多变的施工环境。隧道工程由多个工序组成一个施工循环,并对各个循环进行重复,推进隧道施工有序进行。

三、铁路隧道工程施工技术中的常见问题

近年来,我国铁路隧道工程建设项目取得了很大的进展,也克服了众多隧道施工难题。然而由于隧道工程施工环境的复杂性、不可控性等特点,使得在隧道工程施工中,还存在一些技术难题亟待解决。

3.1隧道防水防漏技术有待提高

在铁路的隧道施工中最为关键的施工就是防水防渗漏,防水防渗漏技术在整个铁路隧道施工中是一项关键工作,其施工质量直接关系到整个隧道工程的施工质量,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。然而目前,隧道施工渗漏水现象依然十分普遍。究其原因主要在于防水材料质量不达标以及防水施工技术不规范,例如初支面平整度不达标导致土工布及防水板的铺设工作很难达到技术标准等。

3.2爆破以及开挖技术的精度有待进一步控制

目前,在铁路隧道施工过程中,采用传统的普通爆破开挖技术已经难以满足现有工程项目的实际需求。可以说,目前爆破以及开挖技术所带来的问题已经严重制约了隧道工程的快速发展。尤其是缺乏对爆破和开挖精度的控制,使得隧道开挖断面人为的扩大,也就加大了初期支护厚度,导致材料浪费,施工成本增加,同时也加大了施工难度,安全隐患倍增。

3.3仰拱以及掌子面的施工进度缺乏协调配合

铁路隧道工程的仰拱属于初期支护和二次衬砌的衔接工序,其对于工程项目的施工质量以及施工进度等都有着十分重要的作用。就目前的施工技术以及施工机械配置,通常选取增开工作面或者是增加仰拱一次施工长度的方法以满足安全布距的要求。然而,这两种方法均存在工序间相互干扰大、洞内施工组织困难、循环时间长等难题,而且附加成本较高,仰拱施工的质量和进度难以保障。

3.4隧道结构的防腐技术有待提升

隧道衬砌施工技术作为隧道的主体建筑,其对于隧道的施工质量具有十分重要的影响。由于隧道的衬砌结构和土壤是直接接触的,这就使得衬砌结构极为容易受到土壤中水分的腐蚀,进而导致衬砌结构的受力性能降低,并直接威胁到隧道工程的施工安全。

四、铁路隧道工程施工技术问题的改善措施

铁路隧道工程项目作为我国交通运输事业中的重要组成部分,针对施工技术中的常见问题,探寻积极有益的改善措施极为必要。

4.1提高隧道防水防渗施工技术

第一,需做好基层的防水处理工作,同时还应该努力提升基层表面的平整度;第二,做好土工布及防水板的铺设工作,需要严格遵循相应的铺设顺序,同时确保所有的防水板能够将隧道周边的围岩全部覆盖住,且防水板间的搭接宽度需超过150毫米。第三,需正确处理好隧道防水薄弱区域的防水设施。第四,在隧道富水区域适当加强防排水措施,例如在初支面渗水较为明显的地带多铺设纵、环向排水盲管等。

4.2采用新型的爆破技术以及开挖技术

通过引入精细的爆破技术,准确判断隧道周围岩石的具体状况,以便于精确把控爆破施工。同时加强对开挖技术的管理力度。通过精细化的爆破技术以及微台阶开挖技术,全面提升隧道周边围岩的稳定性和安全性,进而全面提升隧道工程的质量水平,确保隧道工程项目在一个可控的安全环境中顺利开展。对于TBM法,我国应该积极去借鉴国外的使用技术,提升国内相关建设人员的经验和专业水平,从而尽熟练掌握住TBM技术,推动我国特长隧道建设,提升我国铁路隧道建设的整体水平。

4.3加强隧道仰拱施工技术控制力度

运用隧道仰拱快速施工技术,积极融入先进的施工机械设备,确保掌子面的掘进施工能够和仰拱施工同步进行,实现二者的完美衔接,也在一定程度上实现了铁路隧道施工的标准化以及人性化。同时通过隧道仰拱技术的快速施工,能够确保中心水沟模板自行整体进行移动和就位,仰拱的一次性整体浇筑和填充,以及仰拱的分次浇筑等多项功能,能够从本质上改善铁路隧道施工的管理模式。

4.4加强衬砌施工技术管控力度

衬砌结构也是隧道工程项目施工中的重要内容之一,其直接关系到隧道工程施工的稳定性和安全性。因此必须加强衬砌施工技术的管控力度。第一,需要加强对衬砌结构的防腐处理,通过相关施工方法,切实提升衬砌结构的防腐能力。第二,针对衬砌结构中出现的问题,需要及时予以纠正,必要状况下可以采取注浆施工技术等,全面提升衬砌结构的整体强度和稳定性。第三,施做二次衬砌的时候,需要做好防水层的铺设以及钢筋的绑扎工作,并严格依据相关施工技术规范执行。

4.5全面提升施工人员的技术水平

隧道工程施工最终需要施工人员来予以完成,因此施工人员的技术水平也关注到隧道施工的安全性以及质量水平。因此要求施工人员具备高度复杂的工作态度和扎实的专业技能,对于所有施工人员应做好岗前培训工作,合格后方可上岗,重要施工岗位的人员还需要持证上岗,同时施工单位要在施工过程中定期开展安全质量培训工作。

结语

综上所述,加强对铁路隧道施工技术常见问题及改进措施的研究分析,对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的铁路隧道施工过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施策略与方法的科学性。

参考文献

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[2]袁风磊.关于铁路的隧道施工技术研究[J].黑龙江科技信息,2013.

[3]吕和蔼.长大铁路隧道施工难点及技术措施研究[J].隧道建设,2012.

作者简介

王甲(1984.3-),男,山东济南人,山东建筑大学本科,单位:济南铁路局,研究方向:铁路建设管理。