針對(duì)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(hù)、混凝土施工，防水排水幾個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的探索研究，提出了其施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)，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(jì)增長速度十分快速，對(duì)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(jìn)洞前，先進(jìn)行嚴(yán)密的控制測量，對(duì)洞口進(jìn)行精確放樣，確保建筑物位置的準(zhǔn)確。對(duì)洞口外的邊仰坡進(jìn)行錨噴（網(wǎng)）加固，然后開挖進(jìn)洞。

進(jìn)洞前首先進(jìn)行截水溝、天溝施工。邊仰坡施工時(shí)，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(shí)應(yīng)短開挖，放小炮，及時(shí)支撐，襯砌緊跟，以防洞口坍塌，及時(shí)進(jìn)行明洞襯砌，以策施工安全。對(duì)于洞口偏壓段施工，首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)山體進(jìn)行加固或減載處理，然后進(jìn)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(jī)械開挖，石方采用松動(dòng)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(jiān)持“先預(yù)報(bào)、管超前、短開挖、控爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測、快封閉”的原則，組成挖、裝、運(yùn)、錨、襯等機(jī)械化作業(yè)線。

3.支護(hù)

一般隧道初期支護(hù)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(jì)綜合使用。初期支護(hù)緊跟開挖面及時(shí)施作，盡量減少圍巖暴露時(shí)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(dòng)鑿巖機(jī)施作系統(tǒng)錨桿，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，人工安裝鋼架，濕噴機(jī)噴射混凝土。

4.混凝土施工

噴射混凝土采用洞外自動(dòng)計(jì)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(hù)前撬去表面松土和欠挖部分，用高壓風(fēng)清除雜物。噴前對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和試運(yùn)轉(zhuǎn)；在受噴面、各種機(jī)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(qiáng)度等級(jí)不小于32.5MPa，必要時(shí)可采用特種水泥；粗骨料應(yīng)采用堅(jiān)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(jiān)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(shí)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(shí)，送風(fēng)之前先打開計(jì)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(jì)算機(jī)自動(dòng)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(shí)，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(jì)合理，不留后患的目的。隧道防水等級(jí)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(jí)防水等級(jí)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(jí)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(jìn)行充填注漿。

三、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

1.防止欠挖

（一）測量放樣時(shí)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(shí)要嚴(yán)格按照爆破施工技術(shù)交底進(jìn)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(shí)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(jìn)行考慮。

（四）在施作超前小導(dǎo)管時(shí)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(jī)配合，避免機(jī)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(shí)根據(jù)實(shí)際情況盡快施作初期支護(hù)進(jìn)行封閉處理。

（七）開挖到設(shè)計(jì)輪廓線位置后立即進(jìn)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(shí)支護(hù)，及時(shí)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(shí)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(jī)械開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)立即進(jìn)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(shí)，從而實(shí)現(xiàn)早封閉、快成環(huán)，從而減少沉降量）

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

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

（二）噴射時(shí)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(duì)于富水隧道盡量采取引排的措施減少初期支護(hù)背后積水對(duì)混凝土的長期

侵蝕。

（三）短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、快成環(huán)減少對(duì)原有土層的擾動(dòng)，減少原深埋土層的暴露時(shí)間。

5.對(duì)噴射混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，噴射混凝土表面的灰塵用高壓風(fēng)清理，再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)液涂抹，加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)理檢查力度。

6.噴射混凝土拱頂部位的空洞進(jìn)行防止

（一）首先要在開挖前加強(qiáng)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(duì)超挖或坍落部位進(jìn)行同級(jí)混凝土回填，再進(jìn)行噴混凝土施工。

（二）噴混凝土作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格按照施工工藝施作噴射混凝土。

（三）對(duì)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(jìn)行回填，以填補(bǔ)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(qiáng)鎖腳錨桿施工。

（二）施作大拱腳并做好圍巖量測，及時(shí)了解圍巖變形動(dòng)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(shí)保證施工間距。

8.加強(qiáng)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(duì)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(jìn)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(duì)于空氣進(jìn)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(jī)功率，實(shí)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(jìn)鐵路行業(yè)的發(fā)展，就必須讓鐵路隧道適應(yīng)新時(shí)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(duì)隧道技術(shù)出現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)，這樣才可以進(jìn)一步推動(dòng)鐵路行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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