針對鐵路隧道施工關(guān)鍵問題分析

劉園

【摘要】本文主要就鐵路隧道的洞口施工，洞身開挖、支護、混凝土施工，防水排水幾個方面進行了詳細(xì)的探索研究，提出了其施工的質(zhì)量控制要點，本文在此提出了自己的看法，可與同行共同探討。

【關(guān)鍵詞】鐵路隧道；質(zhì)量控制；

一、前言

最近幾十年，我國國民經(jīng)濟增長速度十分快速，對于鐵路隧道來說，施工是關(guān)鍵因素，不僅影響了鐵路隧道的質(zhì)量，還影響了鐵路行業(yè)的發(fā)展。

二、主要施工工藝分析

1.洞口施工

進洞前，先進行嚴(yán)密的控制測量，對洞口進行精確放樣，確保建筑物位置的準(zhǔn)確。對洞口外的邊仰坡進行錨噴（網(wǎng)）加固，然后開挖進洞。

進洞前首先進行截水溝、天溝施工。邊仰坡施工時，盡可能減少開挖方量，減少洞口段植被破壞，盡量維持原地貌不因隧道施工而發(fā)生較大改變。洞口施工時應(yīng)短開挖，放小炮，及時支撐，襯砌緊跟，以防洞口坍塌，及時進行明洞襯砌，以策施工安全。對于洞口偏壓段施工，首先根據(jù)設(shè)計圖紙對山體進行加固或減載處理，然后進行洞口工程施工。

洞口明洞段土石方的開挖采用明挖法施工，開挖采用機械開挖，石方采用松動控制爆破，邊坡采用人工刷坡。

2.洞身開挖

指導(dǎo)原則：按新奧法原理組織施工。軟弱圍巖地段施工堅持“先預(yù)報、管超前、短開挖、控爆破、強支護、勤量測、快封閉”的原則，組成挖、裝、運、錨、襯等機械化作業(yè)線。

3.支護

一般隧道初期支護形式有系統(tǒng)錨桿（砂漿和中空錨桿）、鋼筋網(wǎng)、（格柵或工字鋼）鋼架、噴射（微纖維）混凝土。依據(jù)圍巖類別設(shè)計綜合使用。初期支護緊跟開挖面及時施作，盡量減少圍巖暴露時間，抑制圍巖變形，防止圍巖在短期內(nèi)松弛剝落。鋼架、鋼筋網(wǎng)和錨桿在洞外構(gòu)件廠加工，風(fēng)動鑿巖機施作系統(tǒng)錨桿，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，人工安裝鋼架，濕噴機噴射混凝土。

4.混凝土施工

噴射混凝土采用洞外自動計量拌和站拌和，濕式噴射混凝土施工，濕噴混凝土可減少回彈量，降低粉塵，提高工作效率和施工質(zhì)量。噴射支護前撬去表面松土和欠挖部分，用高壓風(fēng)清除雜物。噴前對設(shè)備進行檢查和試運轉(zhuǎn)；在受噴面、各種機械設(shè)備操作場所配備充足照明及通風(fēng)設(shè)備。噴射纖維混凝土中的水泥應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥，強度等級不小于32.5MPa，必要時可采用特種水泥；粗骨料應(yīng)采用堅硬耐久的碎石，嚴(yán)禁選用具有潛在堿活性骨料；細(xì)骨料應(yīng)采用堅硬耐久的中砂或粗砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2.5，含水率控制在5%～7%；噴射時宜采用液體速凝劑，其摻量不于宜大于水泥用量的5%；鋼纖維內(nèi)不得有明顯的銹蝕、油脂及其他妨礙鋼纖維與水泥粘結(jié)的雜質(zhì)，其中因加工不良造成的粘連片，鐵屑及雜質(zhì)不應(yīng)超過鋼纖維重量的1%。噴射時，送風(fēng)之前先打開計量泵，送風(fēng)后調(diào)整風(fēng)壓，以混凝土回彈量小、表面濕潤有光澤、易粘著為度來控制噴射壓力。噴射方向與受噴面垂直，工作中噴頭與受噴面采用計算機自動控制，與巖面方向垂直、等距噴射；若受噴面被鋼架、鋼筋網(wǎng)覆蓋時，可將噴咀稍加偏斜，但不宜小于70°。

5、防水排水

隧道防排水采用“防、截、排、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，達(dá)到防水可靠，經(jīng)濟合理，不留后患的目的。隧道防水等級必須達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108）規(guī)定的一級防水等級標(biāo)準(zhǔn)，襯砌結(jié)構(gòu)不允許滲水，表面無濕漬。隧道結(jié)構(gòu)防水一般由噴射混凝土、全封閉柔性卷材防水層和二次襯砌結(jié)構(gòu)自防水等組成。本線隧道二次襯砌混凝土采用防水混凝土，其抗?jié)B等級不低于P10；襯砌背后設(shè)置環(huán)向、縱向盲管，將襯砌外地下水引入洞內(nèi)測溝，經(jīng)測溝的積水沉淀后再由測溝和中心溝排出洞外；拱墻設(shè)置PVC塑料防水板加土工布，明洞及洞口斜切段拱墻襯砌外緣均采用2mm厚聚合物防水水泥砂漿抹面，其中回填的明洞拱墻仍設(shè)置無紡布及防水板，并在回填表面設(shè)粘土隔水層；施工縫設(shè)置中埋式止水帶和外貼式橡膠止水帶；二次襯砌混凝土施工后，拱部進行充填注漿。

三、施工質(zhì)量控制要點

1.防止欠挖

（一）測量放樣時要精確標(biāo)出開挖輪廓線，在開挖過程中控制好開挖斷面，做到測量精確

（二）巖石隧道爆破開挖時要嚴(yán)格按照爆破施工技術(shù)交底進行提前準(zhǔn)備，精確控制好炮眼間距，并嚴(yán)格按照技術(shù)參數(shù)裝入藥量，不能忽多忽少。

（三）在開挖過程中還需根據(jù)實際情況確定預(yù)留變形量，應(yīng)將施工中可能發(fā)生的圍巖變化情況（掉塊或坍落）進行考慮。

（四）在施作超前小導(dǎo)管時要控制好外插角，防止因外插角過大造成超挖。

（五）預(yù)留開挖輪廓邊緣線，在開挖過程中采用人機配合，避免機械開挖造成超、欠挖現(xiàn)象。

（六）地質(zhì)情況較差、局部出現(xiàn)坍塌時根據(jù)實際情況盡快施作初期支護進行封閉處理。

（七）開挖到設(shè)計輪廓線位置后立即進行初噴封閉開挖面，再架設(shè)型鋼拱架。

2.防止黃土隧道開挖后的坍落

黃土隧道應(yīng)在開挖后盡快施作臨時支護，及時封閉成環(huán)，并加快混凝土襯砌

施作，以保證施工安全。

3.防止富水隧道隧底開挖時拱頂沉降量大

（一）拱腳加大至80cm，增加力的傳遞面積，減少沉降

（二）人工配合機械開挖至設(shè)計標(biāo)高時立即進行隧底清理，然后采用干噴工藝噴射20cm厚混凝土封閉堵水，再架設(shè)鋼架。（此方法較前者可縮短2～3小時，從而實現(xiàn)早封閉、快成環(huán)，從而減少沉降量）

4.防止初期支護采用的分層噴射技術(shù)，出現(xiàn)混凝土掉層脫落

（一）對鋼架和第一層噴射混凝土表面必須進行徹底清理。（針對黃土隧道嚴(yán)禁水洗）。

（二）噴射時噴射手，先噴射填塞鋼架背后，然后以每層3～5cm厚度分層噴射。對于富水隧道盡量采取引排的措施減少初期支護背后積水對混凝土的長期

侵蝕。

（三）短進尺、強支護、早封閉、快成環(huán)減少對原有土層的擾動，減少原深埋土層的暴露時間。

5.對噴射混凝土進行養(yǎng)護，噴射混凝土表面的灰塵用高壓風(fēng)清理，再進行養(yǎng)護液涂抹，加強現(xiàn)場監(jiān)理檢查力度。

6.噴射混凝土拱頂部位的空洞進行防止

（一）首先要在開挖前加強超前小導(dǎo)管施工，開挖后盡快封閉掌子面，噴射混凝土前對超挖或坍落部位進行同級混凝土回填，再進行噴混凝土施工。

（二）噴混凝土作業(yè)時要嚴(yán)格按照施工工藝施作噴射混凝土。

（三）對在施工后產(chǎn)生的空洞，應(yīng)采取打眼壓漿處理，用水泥漿進行回填，以填補空洞，保證施工質(zhì)量。

7.防止黃土隧道或軟硬巖石交接地帶拱腳初支產(chǎn)生縱向裂縫

（一）加強鎖腳錨桿施工。

（二）施作大拱腳并做好圍巖量測，及時了解圍巖變形動態(tài)。

（三）拱腳以上1m范圍內(nèi)嚴(yán)禁欠挖并徹底清理虛渣，襯砌緊跟開挖面。

（四）爆破施工時保證施工間距。

8.加強通風(fēng)設(shè)備與空氣凈化設(shè)備的應(yīng)用，提高隧道內(nèi)的空氣質(zhì)量，有效降低工程成本，提高隧道施工現(xiàn)場的環(huán)境質(zhì)量。在隧道施工的過程中，隧道內(nèi)部空氣污染相對嚴(yán)重，通過應(yīng)用相關(guān)的通風(fēng)以及凈化設(shè)備，可以有效的改善空氣質(zhì)量。應(yīng)用先進的設(shè)備，可以以較低的成本來去除洞內(nèi)的空氣污染，并且對于空氣進行循環(huán)利用，降低通風(fēng)量。通風(fēng)量的降低，可以有效的減少通風(fēng)機功率，實現(xiàn)隧道施工的高效化、節(jié)能環(huán)保，提高隧道施工的防塵通風(fēng)技術(shù)水平。

四、結(jié)語

經(jīng)過上訴的分析以及探討之外，我們可以很清楚的得知要促進鐵路行業(yè)的發(fā)展，就必須讓鐵路隧道適應(yīng)新時代的要求，要積極的學(xué)習(xí)各種現(xiàn)今的隧道施工技術(shù)，還要針對隧道技術(shù)出現(xiàn)的問題進行改進，這樣才可以進一步推動鐵路行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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