淺談單線鐵路隧道的快速施工

高路斌

中國(guó)水利水電第十工程局有限公司三分局 四川成都 610072

在鐵路工程建設(shè)中，單線鐵路隧道具有斷面小、洞內(nèi)施工場(chǎng)地狹窄等問(wèn)題，對(duì)各類(lèi)機(jī)械設(shè)備的有效應(yīng)用造成了一定的困難。這就需要施工單位根據(jù)單線鐵路隧道施工現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，采取一定的施工組織措施在確保工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能的提高隧道施工的速度。

1 單線鐵路隧道工程概況

某鐵路工程建設(shè)中，需要增減單線隧道，隧道全長(zhǎng)為1792m，進(jìn)口638m為車(chē)站大跨段。構(gòu)成洞身的巖質(zhì)多為泥巖、灰?guī)r以及頁(yè)巖等，最大埋深為350m。在隧道的進(jìn)口部位設(shè)置了長(zhǎng)度為1000m的無(wú)軌單車(chē)道平導(dǎo)，并在隧道中部設(shè)置320m無(wú)軌單車(chē)道橫洞。在隧道施工的過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況將其分為三個(gè)工區(qū)，分別是進(jìn)口工區(qū)、中部橫洞工區(qū)以及出口工區(qū)。接下來(lái)，將其本次工程的施工組織情況進(jìn)行介紹。

1.1 工程施工機(jī)械設(shè)備的配置情況

在單線鐵路隧道施工中，最主要的機(jī)械設(shè)備為出渣設(shè)備，在設(shè)備選型上必須考慮隧道斷面的大小尺寸配置，否則設(shè)備將無(wú)法運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，影響施工效率。在隧道開(kāi)挖斷面尺寸固定的前提下，裝載機(jī)和自卸車(chē)并排段凈寬距離的設(shè)置至關(guān)重要，它直接決定了裝載機(jī)能否靈活的進(jìn)行調(diào)整，這影響著裝渣的速度。因此裝載機(jī)和自卸車(chē)的尺寸都需要根據(jù)隧道開(kāi)挖斷面的尺寸來(lái)選擇。通常來(lái)講，裝渣活動(dòng)空間越大，出渣效率相對(duì)越高。

此外，為了提高出渣的效率，裝載機(jī)還應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)作業(yè)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在配置自卸車(chē)的數(shù)量時(shí)，應(yīng)該綜合掌子面和棄渣場(chǎng)的距離、裝渣速度、自卸車(chē)運(yùn)輸速度等因素經(jīng)過(guò)計(jì)算獲得自卸車(chē)的最佳配置數(shù)量，確保裝載機(jī)能夠連續(xù)作業(yè)。

1.2 做好洞內(nèi)的交通組織

在進(jìn)行隧道內(nèi)部交通組織的過(guò)程中，要注意兩點(diǎn)：首先，不能占用運(yùn)輸通道。單線鐵路隧道的寬度相對(duì)偏窄，交通組織難度較高，因此能夠在洞外完成的工序最好不要設(shè)置到洞內(nèi)。在擺放材料和設(shè)備時(shí)要盡可能對(duì)洞室空間進(jìn)行有效利用。其次，會(huì)車(chē)洞和避車(chē)洞要永臨結(jié)合布設(shè)，為車(chē)輛的會(huì)車(chē)以及掉頭提供方便。此外，會(huì)車(chē)洞要與風(fēng)水管不能設(shè)置在隧道內(nèi)的同一側(cè)，以免產(chǎn)生相互干擾。

1.3 仰拱、襯砌模板

在仰拱和襯砌施工中，優(yōu)化模板配置可以起到加快施工速度的效果，且能夠保障施工質(zhì)量。對(duì)此，仰拱端頭最好采用上下兩塊弧形鋼端模，將該模板和矮邊墻的鋼模進(jìn)行整天裝，這樣可以同時(shí)進(jìn)行仰拱和矮邊墻的澆筑作業(yè)，提高施工效率。此外，在施工中還應(yīng)對(duì)止水帶安裝位置進(jìn)行合理設(shè)置，并有效控制端頭混凝土振搗的密實(shí)度。為了避免車(chē)輛來(lái)往對(duì)仰拱邊墻施工作業(yè)產(chǎn)生影響，最好引入履帶式自行移動(dòng)棧橋架空施工模式。

合理選擇襯砌臺(tái)車(chē)，選擇面板的厚度最好在10mm以上，這樣有利于維持襯砌臺(tái)車(chē)的整體穩(wěn)定性。為了保障振搗的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，可以設(shè)置振搗器集中控制箱，針對(duì)不同的振搗模式實(shí)現(xiàn)智能化控制，這樣可以有效排除人為因素的影響，確保襯砌混凝土的質(zhì)量和美觀性。

1.4 對(duì)工裝配置以及班組配置進(jìn)行優(yōu)化

在防水板安裝臺(tái)車(chē)上采用鋼管設(shè)置可調(diào)式防水板支撐架，避免防水板出現(xiàn)松弛，為作業(yè)提供便利。利用可調(diào)式型鋼夾具對(duì)止水帶進(jìn)行固定，保障止水帶安裝質(zhì)量。采用臺(tái)階式鋼木組合模板提高襯砌臺(tái)車(chē)端頭混凝土的密實(shí)度，

在作業(yè)班組配置方面，項(xiàng)目部組建了測(cè)量班組、爆破班組、支護(hù)班組、襯砌班組、監(jiān)控量測(cè)班組、防水板班組、鋼筋班組等，且構(gòu)建了專(zhuān)業(yè)規(guī)范的管理體系，為施工作業(yè)的開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 單線鐵路隧道施工技術(shù)

2.1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和圍巖量測(cè)

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和圍巖量測(cè)的目的是在施工的過(guò)程中對(duì)掌子面前方圍巖的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行掌握，在此基礎(chǔ)上對(duì)施工支護(hù)的參數(shù)以及施工方法進(jìn)行調(diào)整，確保施工質(zhì)量。在此過(guò)程中需要綜合使用物探法和超前鉆探法，構(gòu)建地質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)警體系和重要信息報(bào)告制度。

2.2 光面爆破

光面爆破是一種對(duì)圍巖損傷較小的方法，可以最大程度的保障圍巖的穩(wěn)定性，避免超挖或是欠挖情況的發(fā)生，將工序作業(yè)時(shí)間控制到最短。在光面爆破技術(shù)實(shí)施時(shí)，要建立由技術(shù)員、工班長(zhǎng)、爆破員等構(gòu)成的技術(shù)小組，合理裝藥，并對(duì)爆破參數(shù)和效果的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行采集，為炮眼位置、深度、裝藥量、段位設(shè)置等參數(shù)的修正提供依據(jù)，提高光面爆破的實(shí)施效果。

2.3 初期支護(hù)

鐵路隧道初期支護(hù)的內(nèi)容主要有兩項(xiàng)，分別是鋼筋網(wǎng)以及混凝土施工。所有使用的鋼筋網(wǎng)片都要集中加工，根據(jù)拱架的間距和網(wǎng)片之間的搭接長(zhǎng)度確定網(wǎng)片的尺寸大小。鋼筋之間采用焊接法，形成平整的整體。掛網(wǎng)時(shí)應(yīng)將鋼筋片綁在固定在先期施工的系統(tǒng)錨桿上，在此基礎(chǔ)上焊接成網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)絡(luò)的尺寸必須符合設(shè)計(jì)要求，且與錨桿和鋼架之間連接牢固。隧道初期支護(hù)噴射混凝土采用濕噴工藝。在噴射開(kāi)始前，應(yīng)完成鋼筋網(wǎng)的掛設(shè)，使其與受?chē)娒婢o密貼合，預(yù)先噴一層水泥砂漿，待其終凝后在進(jìn)行混凝土噴射。濕噴工藝所采用全自動(dòng)計(jì)量強(qiáng)制式攪拌機(jī)，施工配料必須嚴(yán)格按照配合比。在混凝土噴射過(guò)程中，應(yīng)安排多臺(tái)運(yùn)輸車(chē)交替運(yùn)料，避免出現(xiàn)間斷。

2.4 隧道防排水

隧道防排水工作中，首先要對(duì)基面進(jìn)行處理，為后續(xù)防水板的掛設(shè)做好準(zhǔn)備。之后進(jìn)行斷面測(cè)量，使各個(gè)部位都滿足凈空要求。在基面處理的過(guò)程中，若是遇到局部漏水問(wèn)題，可以采用注漿堵水或是埋設(shè)排水管的方式解決。在鋪設(shè)防水板的環(huán)節(jié)，可以采用無(wú)釘鋪設(shè)工藝，由下至上順序鋪設(shè)，做到松緊適度。對(duì)于防水板的搭接縫部位進(jìn)行焊接，并采用充氣法檢查其質(zhì)量?jī)?yōu)劣。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在單線鐵路隧道快速施工中，應(yīng)合理選擇施工技術(shù)，做好施工前的準(zhǔn)備工作，提高施工機(jī)械化程度，根據(jù)隧道工程特點(diǎn)針對(duì)性的配置機(jī)械設(shè)備，加強(qiáng)施工中的組織管理工作，實(shí)現(xiàn)各道工序的有效銜接。