褚文景

摘 要:随着交通运输业的不断发展,近年来,我国高速铁路建设有了长足的进步,在国际上享有盛名。高铁技术已经领先世界水平,成为我国能够对外输出的建设与劳务项目。高铁建设较为复杂,综合了较多的学科,不论是从设计施工、还是检测验收,都较为严格,技术成熟性好,高铁技术施工过程中,会遇到许多问题,特别是高铁需要经过的区域环境问题,一直影响着高铁建设的质量,高铁由于速度快需要穿高山,过河面,在建设时会遇到许多隧道工程,可以说,路线的设计较为关键,但在路线中涉及到的隧道工程是难度较大的建设,只有完善的技术能力,高超的技术水平,才能应对复杂的隧道工程建设,满足高铁日益增长的需求,保证我国交通运输业健康发展。文章基于高速铁路隧道工程特点,对隧道工程施工质量进行分析,进一步提出了施工质量监控与管理相关要点,以此全面提高洞身开挖、防排水工程、二次衬砌和超前地质预报等监控和管理措施与方法,从根本上尽量降低隧道施工质量安全隐患,保证运输交通安全。

关键词:高速铁路隧道;洞身开挖;防排水工程;二次衬砌

随着我国城市的快速发展,城市交通与联系已经成为推动经济建设的关键,为了保证城市经济高速发展,城市间交通多是选择以高铁为主的方式。我国高铁技术越来越成熟,各种高规格高品味的高铁项目为人们提供方便的交通,同时也让人们感到惊叹。随着建设的发展,目前,我国已经开通运营的高速铁路已超过了一万公里,而高铁中涉及到的隧道工程也已经超过了一千米,在领域发展中成绩可观,在快速发展的过程中,我们的技术水平与能力也有了显着的提升,技术提升反过来又促进了高铁发展。在高铁快速发展的美好前景中,我们也要看到不足,主要是高速铁路隧道工程的问题,不同的项目面对不一样的环境与地质条件,只有根据实际施工情况正确处理,才能建设出符合当地发展的高铁工程。所以说,高铁隧道工程建设中需要科学把握,才能建设出高品质的工程项目,隧道工程建设时,要保证各道工序控制抓住要点难点,避免出现施工中坍方、渗漏等问题,全面从根本上确保施工质量与安全,实现可持续发展。

1 高速铁路隧道工程的施工特点

高速铁路隧道是一种特殊的建筑形式,其主要存在于自然环境中,长期处于应力场介质内,这种道路施工类型需要先建设上部的荷载、然后再对道路结构进行铺装,进行施工的时候,很难确定建筑结构所需要承受的荷载力大小,往往操作不当,就会导致安全问题,隧道挖掘方式、支护结构刚度和支护时间等需要不断进行调整,保证符合标准设计要求,所以说,工程建设过程中的动态管理非常关键,如果没有严格的管理与控制,则就会导致结构受力不科学,造成通车后的不便。高速铁路隧道施工有其自身特点,主要表现如:第一,工程整体隐蔽性较强。作为高速铁路隧道工程多是在内部建设,多处在山体内部,在外部只能年到一个隧道可视面,而其中大量的结构与外面则是在内部看不到的,也就是说,绝大多数分项分部工程都是隐蔽的,从外部不能把握工程质量,需要从内部各分部情况反映质量情况,整个工程施工质量和效果评估需要对内部进行确认。施工隐患往往会在内部出现,如果管理不到位,检测不合格,则无法保证工程整体质量与安全,这就不从本质上给监督管理带来难度;第二,工程具有不可预见性。高速铁路隧道施工建设前需要形成一个周密的设计施工方案,但这些方案面对实际问题时,往往起不到作用,设计只是起到一个辅助功能,而在工程建设实际当中,会出现许多问题,因为山体结构,自然环境,地下水情况是在施工中才能遇见的,方案对实际施工指导意义不大,不具备可靠性和科学性,所以实际施工中具有较多的不可预见性因素增加了工程建设难度,不可预测因素对工程质量有着重要的影响;第三,工程整体开挖断面大,因为面对山体,需要从山内部挖掘,才能通过整个山脉,工程建设整体施工难度非常大;第四,工程施工环境恶劣。高速铁路隧道施工自然环境不好,内部施工空间小,多是在狭小空间作业施工,而为了进度把握时间,不同的工序之间还存在干扰性,内部的空气没有流动、温度过于高、可见度不强等影响因素,使工程建设环境非常恶劣,对质量与安全有着影响。

2 高速铁路隧道施工质量监控与管理要点

2.1 隧道洞身开挖

隧道是依据山体结构而建设,建设前,需要把握方案设计要点,合理设计好洞身结构形式。那幺进行开挖施工的时候,需要把握好结构稳定性,因为质量好坏与结构稳定性有直接关系。既不能出现超挖也不能出现少挖,如果超挖就会增大施工面,使工程建设过程中的回填工程量增加,如果控制不好,大面积的回填不如原来的坚固持久,整体效果不好,在进行支护和围岩施工时,很难和山体相融,大大降低了隧道后期的结构稳定性;另外,如果欠挖,就极有可能对隧道净空和二次衬砌厚度产生影响,不利于工程向外拓展,如果规格不合格,则很难改进与提升,对质量安全产生较大影响,更埋下许多安全隐患。工程建设过程中,开挖表面是否保持平整,也是影响质量的关键因素,如果出现不平的现象,可能造成局部围岩应力集中,影响到后期的防水层施工和二次衬砌施工。只有全面做好技术安排,强化管理能力,才能从根本上保证隧道洞身开挖质量,在施工中需要动态高速,保证符合工程实际,建设出高品质的精品工程。施工质量的把握需要做好几方面控制,第一,需要选择适宜断面开挖方法。找到好的挖掘方法是重点,Ⅰ-Ⅲ围岩需要采用全断面法开挖,Ⅳ围岩采用台阶法开挖。挖掘时掌握好“短进尺、弱扰动、强支护、快封闭、勤量测”原则,避免出现坍方事故。第二,严格预测好超前地质预报。施工中需要把握好地质情况,及时预报面前围岩和地层情况,利用仪器对情况预测,把握好当地特殊岩土、断层、暗河等方面情况,利于施工顺利推进。第三,控制住爆破方法与技术。隧道断面大,掌子面上炮眼多,爆破振动对围岩扰动大,爆破作业需要科学测量放样,均匀设置好炮眼。第四,全面把握断面尺寸。围岩较软或变形需要做好数据计算,预留出变形量和支撑沉落量,确保断面尺寸合乎标准,出现超欠挖的情况,需要及时回填,保证强度。

2.2 防排水工程施工

工程建设过程,需要做好防排水工程施工,这是高速隧道施工最为常见的工程,如果控制不力,则会导致隧道出现渗水,对后期建设产生巨大影响,同时也使施工进度出现缓慢,隧道结构就出现不稳定。对隧道防排水施工时需要严格把握好“防、排、堵、截”的基本原则,需要提高意识,以预防为主、防治为辅的方法做好排水处理。建设时,需要铺挂防水层、安设止水带、铺设排水管,建设盲沟、安装中心水沟等方法,保证排水良好。

2.3 二次衬砌施工

支护结构稳定性关系到工程的安全,初期支护是为了施工方便的简单作业,对后期大规模建设没有大的作用,所以需要做好二次衬砌,这是隧道永久性支护结构施工,一定要全面保证质量。施工中使用衬砌台车,需要选择平整度高的钢模板,合格配比好混凝土,避免出现不合格材料,保证表面没有气泡、孔洞,然后按照尺寸进行安装,出现变形或者支撑刚度不够时,需要增加支撑丝杠,增强台车支撑力度。

保证建设时混凝土浇筑、振捣应连续性,中间不超过1小时,避免出现施工缝,养护达8.0MPa以上才可脱模。

3 结束语

我国道路交通网建设不断加快,只有全面创新技术能力,探讨隧道施工质量监控方法,才能积累更多的施工经验,不断提升隧道施工技术水平,确保隧道结构稳定。

参考文献

[1]中铁第四勘察设计院集团有限公司.高速铁路隧道工程技术总结[R].武汉:中铁第四勘察设计院集团有限公司,2014.

[2]刘军强,施建仁,王水晶,等.地应力测量在深埋长大隧道岩爆预测中的应用[J].地下空间与工程学报,2011(4).