针对铁路隧道施工关键问题分析

刘园

【摘要】本文主要就铁路隧道的洞口施工，洞身开挖、支护、混凝土施工，防水排水几个方面进行了详细的探索研究，提出了其施工的质量控制要点，本文在此提出了自己的看法，可与同行共同探讨。

【关键词】铁路隧道；质量控制；

一、前言

最近几十年，我国国民经济增长速度十分快速，对于铁路隧道来说，施工是关键因素，不仅影响了铁路隧道的质量，还影响了铁路行业的发展。

二、主要施工工艺分析

1.洞口施工

进洞前，先进行严密的控制测量，对洞口进行精确放样，确保建筑物位置的准确。对洞口外的边仰坡进行锚喷（网）加固，然后开挖进洞。

进洞前首先进行截水沟、天沟施工。边仰坡施工时，尽可能减少开挖方量，减少洞口段植被破坏，尽量维持原地貌不因隧道施工而发生较大改变。洞口施工时应短开挖，放小炮，及时支撑，衬砌紧跟，以防洞口坍塌，及时进行明洞衬砌，以策施工安全。对于洞口偏压段施工，首先根据设计图纸对山体进行加固或减载处理，然后进行洞口工程施工。

洞口明洞段土石方的开挖采用明挖法施工，开挖采用机械开挖，石方采用松动控制爆破，边坡采用人工刷坡。

2.洞身开挖

指导原则：按新奥法原理组织施工。软弱围岩地段施工坚持“先预报、管超前、短开挖、控爆破、强支护、勤量测、快封闭”的原则，组成挖、装、运、锚、衬等机械化作业线。

3.支护

一般隧道初期支护形式有系统锚杆（砂浆和中空锚杆）、钢筋网、（格栅或工字钢）钢架、喷射（微纤维）混凝土。依据围岩类别设计综合使用。初期支护紧跟开挖面及时施作，尽量减少围岩暴露时间，抑制围岩变形，防止围岩在短期内松弛剥落。钢架、钢筋网和锚杆在洞外构件厂加工，风动凿岩机施作系统锚杆，挂设钢筋网，人工安装钢架，湿喷机喷射混凝土。

4.混凝土施工

喷射混凝土采用洞外自动计量拌和站拌和，湿式喷射混凝土施工，湿喷混凝土可减少回弹量，降低粉尘，提高工作效率和施工质量。喷射支护前撬去表面松土和欠挖部分，用高压风清除杂物。喷前对设备进行检查和试运转；在受喷面、各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。喷射纤维混凝土中的水泥应优先采用硅酸盐水泥，强度等级不小于32.5MPa，必要时可采用特种水泥；粗骨料应采用坚硬耐久的碎石，严禁选用具有潜在碱活性骨料；细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含水率控制在5%～7%；喷射时宜采用液体速凝剂，其掺量不于宜大于水泥用量的5%；钢纤维内不得有明显的锈蚀、油脂及其他妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，其中因加工不良造成的粘连片，铁屑及杂质不应超过钢纤维重量的1%。喷射时，送风之前先打开计量泵，送风后调整风压，以混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为度来控制喷射压力。喷射方向与受喷面垂直，工作中喷头与受喷面采用计算机自动控制，与岩面方向垂直、等距喷射；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷咀稍加偏斜，但不宜小于70°。

5、防水排水

隧道防排水采用“防、截、排、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水可靠，经济合理，不留后患的目的。隧道防水等级必须达到国家标准《地下工程防水技术规范》（GB50108）规定的一级防水等级标准，衬砌结构不允许渗水，表面无湿渍。隧道结构防水一般由喷射混凝土、全封闭柔性卷材防水层和二次衬砌结构自防水等组成。本线隧道二次衬砌混凝土采用防水混凝土，其抗渗等级不低于P10；衬砌背后设置环向、纵向盲管，将衬砌外地下水引入洞内测沟，经测沟的积水沉淀后再由测沟和中心沟排出洞外；拱墙设置PVC塑料防水板加土工布，明洞及洞口斜切段拱墙衬砌外缘均采用2mm厚聚合物防水水泥砂浆抹面，其中回填的明洞拱墙仍设置无纺布及防水板，并在回填表面设粘土隔水层；施工缝设置中埋式止水带和外贴式橡胶止水带；二次衬砌混凝土施工后，拱部进行充填注浆。

三、施工质量控制要点

1.防止欠挖

（一）测量放样时要精确标出开挖轮廓线，在开挖过程中控制好开挖断面，做到测量精确

（二）岩石隧道爆破开挖时要严格按照爆破施工技术交底进行提前准备，精确控制好炮眼间距，并严格按照技术参数装入药量，不能忽多忽少。

（三）在开挖过程中还需根据实际情况确定预留变形量，应将施工中可能发生的围岩变化情况（掉块或坍落）进行考虑。

（四）在施作超前小导管时要控制好外插角，防止因外插角过大造成超挖。

（五）预留开挖轮廓边缘线，在开挖过程中采用人机配合，避免机械开挖造成超、欠挖现象。

（六）地质情况较差、局部出现坍塌时根据实际情况尽快施作初期支护进行封闭处理。

（七）开挖到设计轮廓线位置后立即进行初喷封闭开挖面，再架设型钢拱架。

2.防止黄土隧道开挖后的坍落

黄土隧道应在开挖后尽快施作临时支护，及时封闭成环，并加快混凝土衬砌

施作，以保证施工安全。

3.防止富水隧道隧底开挖时拱顶沉降量大

（一）拱脚加大至80cm，增加力的传递面积，减少沉降

（二）人工配合机械开挖至设计标高时立即进行隧底清理，然后采用干喷工艺喷射20cm厚混凝土封闭堵水，再架设钢架。（此方法较前者可缩短2～3小时，从而实现早封闭、快成环，从而减少沉降量）

4.防止初期支护采用的分层喷射技术，出现混凝土掉层脱落

（一）对钢架和第一层喷射混凝土表面必须进行彻底清理。（针对黄土隧道严禁水洗）。

（二）喷射时喷射手，先喷射填塞钢架背后，然后以每层3～5cm厚度分层喷射。对于富水隧道尽量采取引排的措施减少初期支护背后积水对混凝土的长期

侵蚀。

（三）短进尺、强支护、早封闭、快成环减少对原有土层的扰动，减少原深埋土层的暴露时间。

5.对喷射混凝土进行养护，喷射混凝土表面的灰尘用高压风清理，再进行养护液涂抹，加强现场监理检查力度。

6.喷射混凝土拱顶部位的空洞进行防止

（一）首先要在开挖前加强超前小导管施工，开挖后尽快封闭掌子面，喷射混凝土前对超挖或坍落部位进行同级混凝土回填，再进行喷混凝土施工。

（二）喷混凝土作业时要严格按照施工工艺施作喷射混凝土。

（三）对在施工后产生的空洞，应采取打眼压浆处理，用水泥浆进行回填，以填补空洞，保证施工质量。

7.防止黄土隧道或软硬岩石交接地带拱脚初支产生纵向裂缝

（一）加强锁脚锚杆施工。

（二）施作大拱脚并做好围岩量测，及时了解围岩变形动态。

（三）拱脚以上1m范围内严禁欠挖并彻底清理虚渣，衬砌紧跟开挖面。

（四）爆破施工时保证施工间距。

8.加强通风设备与空气净化设备的应用，提高隧道内的空气质量，有效降低工程成本，提高隧道施工现场的环境质量。在隧道施工的过程中，隧道内部空气污染相对严重，通过应用相关的通风以及净化设备，可以有效的改善空气质量。应用先进的设备，可以以较低的成本来去除洞内的空气污染，并且对于空气进行循環利用，降低通风量。通风量的降低，可以有效的减少通风机功率，实现隧道施工的高效化、节能环保，提高隧道施工的防尘通风技术水平。

四、结语

经过上诉的分析以及探讨之外，我们可以很清楚的得知要促进铁路行业的发展，就必须让铁路隧道适应新时代的要求，要积极的学习各种现今的隧道施工技术，还要针对隧道技术出现的问题进行改进，这样才可以进一步推动铁路行业的发展。

参考文献

[1]高荫桐，刘殿中.试论中国工程爆破行业的发展趋势[J].工程爆破.2010（04）：1-4.

[2]张梅.采用先进技术和装备确保铁路隧道施工安全与质量[J].现代隧道技术.2009（03）：128-129.