李浩鵬,黃學勤(南寧鐵路局柳州工務機械段,工程師,廣西 柳州 545007)
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采用密井暗管整治隧道內排水不良
李浩鵬,黃學勤
(南寧鐵路局柳州工務機械段,工程師,廣西柳州545007)
摘要:采用密井暗管整治隧道內排水不良施工是一種全新的施工方法。針對隧道內側溝堵塞,排水不暢,道床翻漿冒泥嚴重并嚴重危及行車安全的病害情況,探索采用密井暗管進行隧道病害整治,并按要求優化施工組織和施工工藝。這次隧道病害整治施工為采用密井暗管法整治隧道內排水不良施工提供了實踐依據。
關鍵詞:隧道;密井暗管;排水不良;優化;施工
10.13572/j.cnki.tdyy.2016.02.017
針對南寧鐵路局管內部分隧道存在的排水溝堵塞、排水不暢、線路翻漿冒泥等病害,探索采用軌面下2 m、間距5 m埋設密井暗管的施工方法整治隧道內排水不良的病害。主要是降低隧道內地下水位并及時排出隧道外來整治隧道內翻漿冒泥和排水不暢的。施工條件為施工期間全天限速35 km/h,封鎖停電進行挖掘機開挖作業。
于1996年竣工的南昆線六銀二號隧道位于永樂-下塘區間,隧道全長419 m,為單線電氣化鐵路隧道,隧道進口里程為k 221+532.5,出口里程為k 221+951.5,中心里程k 216+742。隧道內鋪設預應力混凝土枕、碎石道床,隧道內左側設甲式水溝,右側設電纜槽。洞身為整體式曲墻及直墻襯砌。在隧道內k 221+627.5~+667.5、+812.5~+847.5處道床嚴重冒泥、水溝堵塞,排水不暢,嚴重危及行車安全。
2.1增設密井暗管在隧道k 221+532.5~+852.5段線路右側增設密井暗管。每段暗管長4 m,密井間距為5.3 m,密井長1.3 m寬0.9 m,密井底部不封底,可以有效排除地下水,降低地下水位。南昆線k 221+742六銀二號隧道側溝排水不良整治工程的
曲墻暗管處橫斷面見圖1所示。

圖1 曲墻暗管處斷面圖
2.2重建水溝在隧道進口外線路右側重建30 m水溝順接至隧道進口右側既有水溝將水排出。
3.1首次利用大型挖掘機進行密井暗管施工既有線隧道內開挖基坑施工的傳統方法,是限速條件下采用人工電鎬進行施工,而這種傳統的施工模式主要是針對隧道內未破拆隧道仰拱進行側溝翻修施工,柳州工務機械段根據六銀二號隧道需進行破拆隧道仰拱埋設密井暗管的實際情況,決定利用封鎖天窗采用大型挖掘機進洞開挖密井暗管基坑作業的施工模式。實踐證明該施工模式可提高施工效率約10倍,縮短施工工期達50%以上。
3.2鎖腳錨桿加固隧道邊墻按照設計要求密井暗管埋設在軌面下2 m,需要打穿隧道仰拱深入圍巖,這就破壞隧道的整體襯砌和圍巖的穩定性,施工就存在很大的安全隱患。經過現場分析討論,決定在隧道邊墻下部預先采用鎖腳錨桿進行加固,確保隧道邊墻在施工中的穩定性。
4.1邊墻鎖腳錨桿施工根據鐵路局下達的施工技術文件要求,現場利用封鎖天窗施工。邊墻鎖腳錨桿為Φ 25 mm普通水泥砂漿錨桿,按縱向間距1 m豎向間距1 m設置,錨桿與邊墻垂直。采用YT 28風槍鉆錨桿眼,錨桿眼成型后應及時進行錨桿安裝,錨桿安裝位置居中,安裝后不得敲擊、碰撞。錨桿用的水泥砂漿應按配合比攪拌,隨拌隨用,孔眼注漿應飽滿。基坑開挖前3天埋設好鎖腳錨桿,以便基坑開挖時錨桿達到設計強度。
4.2安裝線路擋砟板施工利用施工天窗進行安裝擋砟板,嚴格按照開挖斷面長度間隔設置;擋砟板長度大于開挖長度。擋砟板與枕木頭之間留有15 cm左右空隙,開挖枕木頭道砟后在鋪底上安設自轉式錨桿進行加固,避免開挖基坑過程中擋砟板脫落。加固錨桿在枕木端頭擋砟板外側臨近開挖面處打,要求在隧道鋪底上沿線路縱向每間隔1 m打1 根2 m長的加固錨桿,打穿隧道仰拱并比開挖基坑深,將錨桿頂端用Φ 16 mm的白棕繩與線路扣件彈條連接,擋砟板內回填石砟后串實。開挖地段的擋砟板每米用1根撐桿傾斜向上撐于邊墻,防止擋砟板松動。施工負責人確認線路封鎖后方準人員上道施工,封鎖結束前確認線路幾何尺寸達到放行列車條件后方準開通線路。
4.3密井暗管基坑開挖基坑開挖采用挖掘機和人工開挖相結合的模式。現場利用180 min封鎖、160 min停電的施工天窗,安排大型挖掘機進入隧道內用炮頭進行基坑開挖作業,利用限速條件下列車間隔人工配合開挖基坑,解決了傳統人工開挖效率低的難題。封鎖結束前基坑必須設置好撐桿,并檢查線路幾何尺寸,達到放行列車條件再開通線路。
基坑開挖施工按要求分段跳槽開挖,每次開挖長度不大于6.0 m。開挖過程中檢查原有鋪底是否有變化、巖層是否松動,如發現異常立即啟動應急預案。基坑嚴禁長時間被水浸泡,必須24小時安排人員及時抽排水。基坑開挖至設計尺寸后,須由技術員、施工負責人檢查確認,報監理工程師檢查簽認隱蔽工程檢查證,及時組織回填,確保線路穩定。
4.4立模安管澆筑混凝土嚴格按設計標高及流水坡設置暗管;原設計暗管采用混凝土預制圓管,非常笨重,不便于施工,設置流水坡困難,工務處及現場根據實際情況采用了D 400 HDPE管(SN 8級)的新型材料,很好地解決了施工中存在的問題,也加快了施工進度。設置好暗管后,復核確認排水坡流向是否正確再安裝密井鋼筋籠,經技術員、施工負責人檢查驗收后再安設模板;加固好模板并經檢查驗收后方可進行澆筑混凝土施工。沉井口靠線路側采用2塊活動的U型混凝土擋板來擋砟,方便大型養路機械作業時好拆除,沉井底不封閉,便于地下水流出,切實降低地下水位。澆筑混凝土前應檢查基坑尺寸,并加以修整,基坑內雜物必須清理干凈。控制好混凝土施工配合比,振搗密實,確保泄水孔有效、位置準確。混凝土澆筑完成后及時澆水養護。
4.5拆除擋砟板恢復線路利用封鎖天窗拆除擋砟板,再安排大機對施工地段前后100 m線路進行搗固,確保線路幾何尺寸良好,達到正常速度開通條件,開通線路,取消限速。
六銀二號隧道病害整治于2015年5月11日完工。為提高整治隧道內排水不良施工效率摸索出了嶄新的施工模式。經過2015年雨季后,該隧道內左側水溝無流水,右側密井暗管有少量清水流出,道床及側溝無翻漿冒泥,隧道內地下水位得到了有效降低,取得了整治隧道內道床翻漿冒泥病害的預期效果。實踐證明,采用密井暗管法整治隧道內排水不良是切實可行的。之后南寧鐵路局繼續采用此方法完成了永樂二號隧道254 m和板碰二號隧道150 m排水不良的密井暗管整治施工,均取得良好的效果。
中圖分類號:U453.6
文獻標識碼:B
文章編號:1006-8686(2016)-02-0048-02