浅谈铁路隧道工程中施工质量问题及对策研究

2013-04-29 22:33周上进
关键词:隧道工程施工质量对策

周上进

摘要:隧道工程的好坏直接影响铁路建设工程项目的质量。本文通过对隧道工程中出现的常见病害分析,采用有效对策,对今后隧道工程施工提供有效的借鉴。

关键词:隧道工程 施工质量 对策

0 引言

近年来,我国铁路建设发展步伐加快,与此相应,隧道施工中出现了一些常见病害。本文根据铁路隧道施工质量现场控制的状况,结合笔者施工管理经验,从隧道工程中施工问题及防治措施两方面进行探讨,希望在今后铁路隧道施工过程中加以借鉴。

1 洞身开挖

①出现大量超挖现象,增大出碴量和填充量;②在开挖过程中,围岩性质及地质条件发生变化,或出现断层、破碎、高地应力、大变形等不良地质情况时而未及时改变开挖方法、支护方式;③组织管理不善,各工序间未及时衔接;④未将隧道监控量测作为关键工序纳入现场施工组

织,对围岩变化不能及时了解。

对策研究:首先,对开挖爆破人员进行培训考试持证上岗,防止人为因素造成超欠挖及坍塌冒顶。其次,在隧道开挖中,如发现围岩性质、地质情况发生变化,应及时对开挖方法及支护方式作出相应的调整。再次,将监控量测纳入现场施工工序,加强对开挖面、未支护及未衬砌地段的围岩情况的监测和检查,如有坍塌、冒顶等征兆要及时做好支护处理。最后,严格按照施工组织设计施工,各工序有序进行,衔接紧密。

2 支护与衬砌

①锚杆长度不够、根数不足松动,失去锚固作用;②喷射砼厚度不足,开裂、剥落、离层等;③钢筋网片未与围岩紧贴,出现露筋、网片砼脱落等现象;④衬砌出现不规则环向裂纹或开裂,局部挤压导致破碎、剥落;⑤因欠挖超限导致衬砌厚度不足;⑥未及时对衬砌后拱顶出现的空隙回填密实。

对策研究:首先,对锚杆钻孔深度要逐孔量测并记录,保证杆体有效长度,各类锚杆应按设计及施工规范要求仔细安设。其次,喷射砼所用的各种材料质量、规格符合要求,喷砼前对作业面粉尘、杂物、松动石块及危石等人工彻底清除,并用高压风或水彻底清除干净,保证砼与作业面的有效结合。第三,对全部受喷面初喷,受喷面起伏过大、坑洼部位采用喷射砼找平处理。钢筋网所用钢筋直径宜为6-8mm,可防止砼开裂又易于操作。第四,在软硬地层交界处、Ⅰ-Ⅱ类围岩距洞口50m范围内、衬砌结构及断面厚度变化处,衬砌时必须设置沉降缝。第五,对欠挖超过允许范围内的必须凿除,超挖在允许范围内的均可在衬砌时用衬砌同标号的砼同时浇筑。最后,在衬砌砼凝固后检查有无空隙及大小,如有应采用注浆的方法填充处理,直至填满为止,注浆压力不得大于0.4MPa。

3 隧道内防排水

①隧道内渗漏水及施工废水如处理不当,不仅使施工环境恶化,影响现在标准化作业,而且会降低围岩的强度及稳定性;②在渗漏水的长期作用下,隧道衬砌和设备会受到侵蚀,如在寒冷地区因冻融反复循环,加快衬砌和设备的损坏。路面冒水造成行车环境恶化,影响行车安全;③隧道反坡施工时,洞内多余的水不能自行流出洞外,使洞内道路泥泞,交通运输不便,水量大时还会侵蚀基底,影响隧道围岩的稳定。

对策研究:首先,衬砌背后设置排水管、沟时,应根据隧道的渗水部位及开挖情况适当选择排水设施位置,并配合衬砌进行施工。施工时应防止漏水使浆液流失。灌注砼或压浆液不得进入沟管内,以免造成管堵塞,排水不畅。其次,为防止路面冒水,在仰拱施工时,可在路面底部仰拱上每隔10-20m设臵一道横向碎石盲沟,并使其与纵向排水沟相连。再次,隧道施工有平行导坑和横洞时,应充分利用辅助导坑,降低正洞水位,使正洞水流通过辅助导坑引出洞外。条件许可时,可用井点降水法或深井降水法把水排出洞外。隧道向下坡开挖时,一定要防止洞外水流入洞内,尤其在雨季,当洞口处在汇水区域时,会发生洪水“倒灌”事故,此时应在洞口前设臵拦水坝截住洞外水,并疏通洞顶及两侧排水系统。最后,洞外排水要根据当地地形、地质、气候情况,并与农田水利工程密切联系在一起,因地制宜地设臵疏水、截水、引水设施,全面考虑,综合治理。

4 洞口及洞顶排水

隧道洞口及其附近地质条件一般较差,且洞口本身为施工易出现问题的地方,其附近隧道埋深较浅。如果隧道洞口及洞顶的排水问题处理不当,在水长时间作用下,极易使洞口处土质软化、强度降低有可能造成洞口坍塌,浅埋段冒顶等事故。

对策研究:首先,洞顶坑洼或勘探用的探坑等应回填粘土,并分层夯实,同时高出原地面。其次,洞顶上方如有沟谷通过,因沟谷底部岩层裂隙较多,其渗漏将对施工造成较大影响,应及时用浆砌片石铺砌沟底,或用水泥砂浆勾缝抹面。第三,洞口附近应开沟疏导洼地积水。施工时,应先清除洞口孤石,并做好洞口的防排水设施,再进行洞口开挖,并及时施作洞口边、仰坡防护,尽早修建洞门及洞口段衬砌,以确保施工安全。最后,洞顶排水沟应与隧道两侧路基边沟顺接形成排水系统,将水排到隧道范围以外。

5 隧道内通风

①在隧道掘进施工过程中,经常出现洞内空气污浊、粉尘浓度大、温度高,使施工作业人员明显感到缺氧、沫眼、呼吸困难,甚至产生头晕、呕吐现象,影响正常的安全生产及人身健康;②随着隧道掘进长度的增加,利用自然通风爆破后产生的烟雾、一氧化碳等有害气体需要很长时间才能排出,延长下道工序施工的等待时间,影响工程进度;③施工时各种内燃机械及运输汽车排出的尾气,以及在开挖过程中岩层放出的有害气体(如瓦斯)不能及时排出。

对策研究:首先,通过计算得出隧道内所需新鲜空气的量,以机械通风的方式,将空气强行压入洞内爆破地点,增大洞内空气压力。其次,采用湿式凿岩法,即“水风钻”,可使岩粉湿润,减少打钻过程中的扬尘。第三,如有平行导坑的长隧道,可通过最前面的横洞使正洞和平行导坑组成一个风流循环系统,在平行导坑洞口附近安装抽风机,将有害气体抽出,正洞隧道口添设通风机,送入新鲜空气,另外,在隧道中的独头巷道增设局部的风管式通风。最后,在隧道施工过程中要经常喷雾洒水,洞内施工人员要带防尘口罩进行作业,做好个人防护。

6 结束语

隧道施工的好坏,直接体现了该工程质量的好坏,加强对常见质量问题的控制,是隧道工程的关键。本文针对各种常见病害进行的研究,提出了相应的对策,旨在今后隧道施工过程中提供有益的借鉴。

参考文献:

[1]覃仁辉,王成,杨其新.隧道工程[M].重庆大学出版社,2002.

[2]赵玉梅,宇德明.隧道工程风险管理流程设计与工作标准研究[J].价值工程,2009(10).

[3]闫世乐,刘振奎.铁路隧道运营期的风险评价[J].价值工程,2011(30).

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