機械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應(yīng)用

王海東

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國高速鐵路建設(shè)也隨之開始飛速發(fā)展，同時民眾的安全意識以及環(huán)保節(jié)能意識也隨之變得越來越強，這就對我國高速鐵路隧道施工也提出了新的要求標準。特別是隨著人力成本的飛速增長、鐵路隧道工程數(shù)量的飛速增長以及配套設(shè)備國產(chǎn)化的不斷推進，對鐵路隧道施工機械化就是未來發(fā)展的必然趨勢。但是要想將機械化施工配套的作用完全發(fā)揮出來，還需要我國相關(guān)工作人員對其在高速鐵路隧道工程施工中的應(yīng)用進行不斷研究分析，借此有效提升高速鐵路隧道施工的效率以及質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機械化施工配套；高速鐵路隧道施工；應(yīng)用

中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）05-0126-02

在我國傳統(tǒng)高速鐵路隧道工程施工的過程當中，應(yīng)用最為廣泛的就是人工鉆爆法。但是鉆爆法具備施工效率低、危險系數(shù)大以及超欠挖問題嚴重等多方面的不足之處，這對高速鐵路隧道工程的總體質(zhì)量產(chǎn)生了嚴重影響。機械化施工配套技術(shù)對于高速鐵路隧道工程來說喲組合無可踢到的重要作用。通過應(yīng)用該技術(shù)，能夠有效提升高速鐵路隧道開挖、混凝土澆筑等多方面工作的效率和質(zhì)量。有鑒于此，為了達到提升高速鐵路隧道工程施工的效率，在高速鐵路隧道施工中應(yīng)用緊跟時代發(fā)展趨勢和具備時代科技力量的機械化施工配套技術(shù)就顯得尤為重要。

1 機械化施工配套

在進行高速鐵路隧道施工的過程當中，通過應(yīng)用機械化施工配套，能夠有效提升施工機械化的水平。機械化施工配套主要指的是在進行高速鐵路隧道開挖、支護以及仰拱施工的過程當中應(yīng)用機械化配套作業(yè)，借此提高施工效率和施工質(zhì)量，借此不僅能夠減輕施工人員的工作難度以及壓力，同時還可以有效降低施工成本。

1.1 機械化施工配套的重點

通過機械化配套進行高速鐵路隧道施工，能夠有效加快高速鐵路隧道施工的效率和質(zhì)量。有鑒于此，在應(yīng)用機械化施工配套的過程當中，施工人員需要注意以下三個方面的內(nèi)容：

第一點，在應(yīng)用機械化配套進行高速鐵路隧道施工的過程當中，施工設(shè)備的型號以及數(shù)量都必須要嚴格按照機械化施工的相關(guān)要求和標準，同時應(yīng)當結(jié)合高速鐵路隧道工程的實際情況進行相應(yīng)的選擇，選擇最合適的機械化設(shè)備；第二點，在正式開始機械化配套之前，施工人員必須要對機械化施工配套技術(shù)以及施工現(xiàn)場的實際情況進行詳細了解，借此有效保障機械化施工可以滿足高速鐵路隧道工程的實際要求以及預(yù)期質(zhì)量；第三點，對于機械化施工配套來說，施工機械化設(shè)備的質(zhì)量有著無可替代的重要作用，可以說機械化設(shè)備的質(zhì)量直接決定了機械化施工的效率以及質(zhì)量。在這樣的情況之下，施工人員應(yīng)當選擇價格最合理、質(zhì)量最好，同時維修起來最方便的機械化設(shè)備進行高速鐵路隧道施工[1]。

1.2 機械化施工配套注意事項

通過對當前我國高速鐵路隧道工程建設(shè)的實際情況進行研究分析，可以發(fā)現(xiàn)在實際施工過程當中存在非常多的問題，例如施工環(huán)境惡劣、工程施工難度較大以及具備較大的安全風險等等等，這些問題不僅對工程施工的效率和質(zhì)量產(chǎn)生了嚴重影響，同時還會對施工人員的人身安全產(chǎn)生威脅。有鑒于此，在高速鐵路隧道工程施工中應(yīng)用多功能、自動化的機械化施工配套技術(shù)就勢在必行，通過該技術(shù)可以有效保障高速鐵路隧道施工的安全性，同時降低施工人員的施工難度以及工作強度，提升高速鐵路隧道施工的效率以及質(zhì)量。因為機械化施工配套技術(shù)對于施工人員有著較高的要求標準，因此在實際施工的過程當中，施工單位必須要注意提升施工人員的機械化設(shè)備操作水平。除此之外，因為應(yīng)用機械化施工配套技術(shù)的過程當中會涉及到非常多種類的儀器設(shè)備操作，因此施工單位必須要在內(nèi)部建立一個完善的管理制度和控制要求，對高速鐵路隧道施工現(xiàn)場以及施工儀器設(shè)備進行全方面嚴格管理，有效提升設(shè)備的作用率，加快高速鐵路隧道工程的施工進程[2]。

2 應(yīng)用機械化施工配套進行高速鐵路隧道施工的重要性

現(xiàn)今，在我國告訴鐵路隧道施工過程當中，應(yīng)用最為廣泛的施工法主要是鉆爆法、新奧法以及盾構(gòu)法。其中鉆爆法由于成本消耗最低，操作十分簡單以及實用性非常強等多方面的優(yōu)勢成為我國應(yīng)用最為廣泛的一種高速鐵路隧道施工法。但是在應(yīng)用該方法進行高速鐵路隧道施工的過程當中，存在以下兩個方面的問題：第一點，雖然當前我國絕大多數(shù)高速鐵路隧道工程施工過程當中都應(yīng)用鉆爆法進行施工，但是卻并沒有注意建立一個以鉆爆法為基礎(chǔ)的機械化施工體系，這直接導(dǎo)致施工人員在應(yīng)用鉆爆法的過程當中，無法對周邊生態(tài)環(huán)境進行有效控制，同時無法對工程施工安全性進行有效保障，進而對工程施工效率產(chǎn)生了嚴重影響，并且威脅到施工工作人員的人身安全；第二點，對于鉆爆法使用的儀器設(shè)備來說，巖石的穩(wěn)定性有著無可替代的重要作用，其直接關(guān)系到高速鐵路隧道工程的總體施工效率。此外，鉆爆法之中應(yīng)用的儀器設(shè)備其質(zhì)量也必須要符合相關(guān)要求標準，如果其質(zhì)量不過關(guān)，那么將會導(dǎo)致故障幾率大大增加，進而對高速鐵路開挖、支護以及錨噴等施工工序的施工效率和施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響。有鑒于此，在高速鐵路隧道施工中應(yīng)用機械化施工配套就勢在必行[3]。

3 機械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應(yīng)用

3.1 在高速鐵路隧道開挖工作之中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)高速鐵路隧道開挖工作之中，應(yīng)用的施工方法主要為人工鉆爆法，使用的儀器設(shè)備主要為風動石鑿巖機，不僅鉆孔精準度不足，施工效率非常低下，同時還會對光面爆破工作的質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響。通過應(yīng)用機械化施工配套技術(shù)之中的三璧鑿巖車進行隧道開挖作業(yè)，不僅可以實現(xiàn)自動化作業(yè)，降低施工人員的工作強度，同時其還能夠自動控制多臂共同進行鉆孔操作，實現(xiàn)三十米的超前鉆探以及注漿加固，同時可以結(jié)合施工當?shù)氐牡刭|(zhì)情況來選擇最合適的爆破支護方案，通過電液自動微調(diào)控制，有效提升施工效率的同時，提高了施工總體質(zhì)量。并且應(yīng)用該技術(shù)進行施工還可以實現(xiàn)封閉式作業(yè)，有效降低噪音、塵埃等污染對周邊生態(tài)環(huán)境以及民眾的日常生活產(chǎn)生嚴重影響[4]。

由此可見，機械化施工配套技術(shù)具備較強的推廣性以及實用性。但是在應(yīng)用三璧鑿巖車進行施工的過程當中，施工人員必須要結(jié)合施工當?shù)貒鷰r的實際情況，對鑿巖車的沖擊以及推進進行合理調(diào)整，在鑿巖車鉆進的過程當中到達容易發(fā)生方向偏移的位置時，一定要對鑿巖車的速度進行合理控制，通過低沖壓、低推進的方式開展隧道開挖工作。當鑿巖車抵達圍巖狀況較好的位置時，可以通過高沖壓、高推進的方式進行鉆孔。在施工過程中，施工人員必須要對推進高度、鉆孔位置進行嚴格控制，保證開孔的位置和實現(xiàn)設(shè)計的標高相同，借此有效防止傳統(tǒng)施工過程當中存在的超欠挖問題[5]。

3.2 在支護施工之中的應(yīng)用

在將機械化施工配套應(yīng)用到支護施工的過程當中，施工人員首先需要選擇噴射質(zhì)量高的濕噴機械手以及濕噴臺車，同時應(yīng)用與攪拌混凝土，以穩(wěn)定風壓空壓機進行噴射工作，借此有效提升混凝土的密實性以及勻稱性，有效防止出現(xiàn)噴射空洞以及混凝土強度不足的問題。因此，在應(yīng)用噴濕機械手以及噴施臺車進行支護施工的過程當中，施工人員必須要對噴射的速度、距離以及角度等方面的內(nèi)容進行嚴格控制，借此有效降低混凝土的回彈率。在一般情況之下，噴射距離為1m時，施工人員如果讓噴射速度保持在12m/s以下或者22m/s以上，那么混凝土的回彈率就會超過35%，如果噴射速度保持為17m/s，那么就可以將混凝土的回彈率控制在7%—15%之內(nèi)。除此之外，當噴射工作的速度超過一定程度時，施工人員應(yīng)當保持合適的噴射距離，借此有效提升噴射工作的效率以及質(zhì)量，保障高速鐵路隧道施工的總體質(zhì)量[6]。

3.3 在仰拱施工之中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)仰拱作業(yè)當中，主要應(yīng)用的是拱弧形模板，這一模板需要應(yīng)用挖掘機進行施工，因此在實際施工過程當中會出現(xiàn)較大的安全隱患，這在一定程度上拖慢了高速鐵路隧道仰拱施工的進度。通過應(yīng)用機械化施工配套技術(shù)之中的移動棧橋以及移動仰拱模架（如圖1）進行施工，由于其能夠自動移動，因此可以有效縮減人工鉆孔以及焊接定位鋼筋施工之中的工序，只需要兩個施工人員就能夠進行拆模工作，有效減少施工儀器設(shè)備的成本投入，降低了高速鐵路隧道仰拱施工的難度。除此之外，通過將可自動移動模架投入到實際應(yīng)用當中，不僅不會對棧橋之上的車輛正常通行產(chǎn)生影響，同時橋下可以同步進行高速鐵路隧道仰拱初期支護、綁扎鋼筋以及混凝土澆筑等多方面的工作，有效提升了高速鐵路隧道仰拱施工效率和施工質(zhì)量[7]。

4 結(jié)語

在進行高速鐵路隧道施工的過程當中，通過應(yīng)用機械化施工配套技術(shù)，不僅能夠有效提升工程施工效率以及施工質(zhì)量，同時還能夠大大降低工程施工人員的工作強度和工作難度，保障施工人員的人身安全。但是要想將機械化施工配套技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來，有效促進高速鐵路隧道施工的建設(shè)進程，就必須要對施工管理、設(shè)備管理等多個方面的內(nèi)容進行加強，在內(nèi)部建立一個完善的施工制度，借此才可以有效保障高速鐵路隧道工程的總體施工效率和施工質(zhì)量。

參考文獻

[1] 趙克寧.機械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應(yīng)用[J/OL].中國建材科技：1[2019-01-25].

[2] 王志堅.鄭萬高鐵隧道大斷面機械化施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].隧道建設(shè)（中英文），2018，38（08）：1257-1270.

[3] 姜銀周，申百囤.大斷面隧道加強型機械化施工管理及施工效果分析[J].隧道建設(shè)（中英文），2018，38（08）：1334-1341.

[4] 劉俊.我國隧道施工機械化的發(fā)展與思考[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（19）：110-111.

[5] 宋洪超.高速鐵路隧道機械化施工配套技術(shù)分析[J].中國住宅設(shè)施，2018（02）：111-112.

[6] 郭海坡.機械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應(yīng)用[J].山西建筑，2013，39（26）：144-146.

[7] 朱琴生.高原高寒特長鐵路單線隧道機械化施工配套技術(shù)應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2017，（10）：147-148.