摘要:国家重要的交通设施离不开铁路的支持。这些年国内铁路建设发展速度非常快,而隧道施工技术是铁路工程施工中的重要部分,其质量控制与铁路安全运输有着直接联系。隧道工程施工工期长、施工环境复杂,再加上施工的程度非常繁杂,对于施工技术要求极高。所以在开展隧道建设过程中,需要从根本上确保施工的安全与稳定性。铁路隧道工程监理的核心任务是控制工程质量安全,保证工程质量也是铁路工程监理义不容辞的责任。本文将理论联系实际,以某高速铁路隧道为例,从其施工特点、施工中常见问题、监理质量控制流程及施工质量监理采取的主要措施等多方面解析铁路隧道工程施工监理。
关键词:隧道工程;质量控制;监理
文章编号:2095-4085(2024)01-0155-03
0引言
施工监理的存在主要是对铁路隧道工程施工中的每个环节进行严格的把控,消除或者减少施工质量问题的产生。同时,在铁路隧道工程施工期间,不仅施工环境较为复杂,施工流程也较为繁琐,存在着诸多的施工难点和重点,如果施工质量管理不到位,就会导致施工质量问题的产生。对此,为了确保铁路隧道工程的施工质量,必须重视施工监理,将其完全落实到具体施工作业中,为工程施工质量,给予基础性的保障。
1铁路隧道工程施工特点
现阶段,为了满足人们日常出行的需求,铁路隧道工程建设力度逐渐增大,对铁路隧道工程发展有着明显的推动作用。隧道建设是铁路建设工作中非常复杂的内容,施工技术要求也比较高,同时具有以下特点。
(1)一般情况下,普通铁路工程属于露天施工,铁路隧道工程施工则处于封闭环境。由于经常会出现一些较为特殊的地势环境,安全隐患的几率相对较高,这时要想有效克服地理环境方面的障碍,必须做好前期勘察工作,根据实际情况,因地制宜采取合理、有效的处理措施,以保证良好的施工效果[1]。
(2)多数隧道所建设的地理环境不理想,环山绕水,且在洞内施工非常困难,需要有大量的设备以及技术才能确保施工的安全,施工工序复杂、难度大。同时,狭窄的施工面,经常会出现一些未知的风险,如果施工人员安全防护不当,就会引发安全事故的产生。
2铁路隧道工程施工中常见的问题
铁路隧道工程施工经常会遇到各种问题,例如:洞身开挖、支护与衬砌、隧道内防排水等,这些问题严重影响了铁路隧道工程的施工质量。
2.1洞身开挖
铁路隧道施工中洞身的挖掘,一般采用的是混凝土材料喷射法,对岩石四周和洞顶进行加固,以保护边墙,可以减少石岩的掉落。爆破设计时要分析环境,尤其是对各种岩石矿物质的含量结构,要进行充分了解。如遇围岩断层、破碎,若支护不当,就会引发安全事故。监理需要合理控制挖掘的深度和尺寸,严禁出现超挖、欠挖现象。
2.2支护与衬砌
如果锚杆长度不合理,或者出现松动的情况,这样就会失去自身的作用,影响施工质量。同时,如果喷射砼厚度较差,强度较低,出现开裂、离层、剥落的现象,这样也会影响铁路隧道工程的施工质量。另外,在铁路隧道工程施工期间,经常会因为衬砌厚度不合理,引发各种施工质量问题的产生[2]。
2.3隧道内防、排水
铁路隧道施工过程中,一旦出现渗漏水现象,不仅会影响工程的施工进度,还会影响结构以及铁路安全施工的稳定性,使用年限就会受到限制。若水量相对较大,还会对基底造成一定腐蚀,从而降低围岩的稳定性,甚至引起坍塌事故。铁路隧道无论是排水还是防水工作,都非常复杂,如果施工技术不科学、不合理,后期施工时,也会出现渗水的问题,所以隧道防、排水的质量控制非常重要。
3铁路隧道工程施工方案和监理质量控制
3.1工程概况与施工方案
本部分内容以某高速铁路隧道为例,该高铁工程位于湖北省宜昌市境内,全长108.485km,隧道51.361km/20座。本次参考研究隧道全长625.4m,起讫里程DK49+112.6~DK49+738。该工程隧道进口地势陡峭,附近场地交通通行困难,出口位置相对进口而言进洞条件相对较好,因此,决定先开出口,从隧道出口向进口方向单头掘进施工。隧道地质情况复杂,围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。前两级使用的是全断面法进行施工;Ⅳ级则采用的微台阶和三台阶施工法;最后一种是三台阶临时仰拱施工法。在Ⅳ、Ⅴ级围岩施工过程中,遵循强支护、勤奋测量的原则,总体施工方案如表1所示。设计为时速350km单洞双线隧道,采用CRTSI型双块式无砟轨道,轨道结构高度515mm。隧道进出口均设计为单压式明洞,边仰坡采用锚杆框架防护,洞口边仰坡开挖范围以外5m设置截水沟。隧道最大埋深129m,进出口均位于山坡处,隧道进口破面较陡,岩体较破碎;隧道DK49+140~DK49+700段洞身围岩为(Pt3n)弱风化花岗闪长岩块状构造,岩体较破碎,局部完整,属硬质岩。
3.2隧道工程监理质量控制
在监理过程中,针对实际项目可不断修改完善实施计划和措施,对比预期和实际的结果,若发生偏差要进行优化处理。重点对衬砌强度和厚度、衬砌背后回填密实度、钢筋间距、钢筋混凝土中保护层厚度、衬砌渗水情况及表面裂缝等进行监控[3]。
4加强铁路隧道工程施工质量监理的主要措施
施工监理工作切实落实,可减少铁路隧道工程施工质量的问题,也能保证施工期间的安全性。但是,由于铁路隧道工程施工较为复杂,所以在施工质量监理工作期间,需要考虑的内容也较多,大致分为以下几个方面。
4.1加强施工准备阶段的质量控制
在施工准备阶段,首先应审查合同文件中项目经理和相关技术人员是否到位;检查施工机械、仪器和设备是否正常运行;主要工程材料是否到位;水电供应情况是否满足要求。其次,在审查施工组织设计以及方案时,由于隧道施工是非常复杂的,而且所要耗费的审查时间长,因此在审查时,需要在洞口做好布置。最后,要对测量数据进行复核,监理人员一定要做好监督与管理,如果未能满足工程条件,不可开工。
4.2做好隧道洞口以及明洞的质量监理
在施工现场进行前期检查时,需要精确计算明洞边墙实际承载压力以及倾斜的角度,正式施工时一定要保证其没有误差。同时,清理干净悬挂岩石,以及附近杂物,并根据图纸及实际情况,完成排水工作。在爆破洞口岩石时,需注意科学合理布置爆破点:在隧道内主爆药采用2号岩石乳化炸药,使用Φ32mm药卷;起爆材料采用1~17段的非电毫秒雷管起爆,塑料导爆管引爆,用导爆管作为网络起爆雷管;以从浅到深原则,注意大爆破可能造成岩石出现裂缝,从而会影响隧道总体稳定性。
正式施工时,一定要一边挖掘一边做好观察防护,并做好裂缝的加固处理。初期支护对隧道总体结构有比较大的影响,一定要给予高度重视,如果初期支护未能处理好,则可能会出现受力不均的情况,从而导致坍塌等事故。在明洞建设时,一定会耗费大量时间和资金,所以需要在可承重范围内,每隔一段距离就修建窗洞,可大量节约建筑材料。监理工作还要重视设备的有效建设,加强施工材料的强度,明确设计图纸的科学性,以确保施工以及项目的安全。
4.3加强洞身开挖质量监理
最近这些年,铁路隧道在施工时,大多使用混凝土材料喷射法对岩石进行加固处理,可有效保护墙面,而且还可以减少石岩的掉落。同时设计爆破点时,一定要考虑四周的环境,炸药引爆后,一旦发现较大裂缝需尽快采取相应措施进行处理,以确保不影响后续工作。隧道开挖过程中采用三台阶仰拱施工法和微台阶法对洞身进行开挖,要严格遵循“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。该环节监理任务较重,需要及时监控,及时反馈结果,确保开挖过程的稳定[4]。
4.4加强隧道初期支护、二次衬砌质量监理
4.4.1隧道初期支护可分为三个步骤
(1)锚杆支护。锚杆支护时,施工人员要熟悉图纸的设计,明确锚杆支护方式。处理钻孔时,要先将孔洞进行清理,然后插入锚杆并注浆,需要控制好深度和间距。例如本示例隧道拱部采用Φ25的低预应力中空注浆锚杆,边墙采用Φ25低预应力中空注浆锚杆,而后在岩石表面喷一层混凝土并铺设钢筋网。在施工过程中,对混凝土保护层厚度进行了合理控制,同时,工作人员还对网格尺寸、单片面积定期监测,从根本上避免了产生质量问题。
(2)铺设钢筋网。钢支撑支护质量直接决定工程整体施工质量,所以安装钢支撑时,监理人员要高度重视是否符合施工规范和设计标准,做好检查工作。
(3)钢支撑及喷射混凝土支护。喷射混凝土作为初期支护最后一步,监理人员首先要进行水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验,严格控制初凝时间小于5min,终凝时间小于10min。并控制初喷厚度,一般不大于水泥用量的5%;一次喷射厚度不宜超过10cm;后一层与前一层喷射时间间隔12~20min。其次,要检查钢架与岩面的间隙并用喷射混凝土充填密实,可用锤敲击检查。当有空鼓、脱壳时,及时凿除、冲洗干净后进行重喷,或采用压浆法充填。钢架应被喷射混凝土所覆盖,保护层不得小于4cm,要充分保证喷射面的光滑性和稳定性[5]。
4.4.2隧道的二次衬砌
为建设高质量铁路隧道工程,一定要做好工程的监督以及管理,实际施工时要明确不同等级的围岩厚度,让孔洞与标准相符,在达标的前提下,方可进行下一道工序。在进行二衬混凝土浇筑工作时,采用左、右交替,从上到下的顺序开展,两边的高差不能超过50m,以保证浇筑的对称性。并且要严格控制浇筑速度,保证浇筑过程的连续性,尽量避免中断施工。另外在混凝土强度达到标准后,方可进行拆模工作,严禁出现麻面、蜂窝情况,如出现需督促施工单位及时处理并再次验收,直至合格为止。
5结语
综上所述,铁路隧道工程施工质量监理是铁路工程管理中的重要一环。铁路隧道工程施工期间,经常会出现因监理工作没有做到位而导致的工程质量问题。对此,在施工全过程中,施工质量监理就需要充分发挥出作用,根据相关规定和标准,展开监理工作,把握每一个施工环节,对施工项进行逐一验收,不仅提高铁路隧道工程施工质量,更能提高铁路隧道工程的经济效益和社会效益。所以对铁路隧道的工程质量进行有效监理,对于其未来的发展,有着十分重要的作用。
参考文献:
[1]刘宏霞.铁路隧道工程施工质量监理策略[J].建设监理,2023(5):84-86.
[2]游超.铁路隧道衬砌施工的监理要点探析[J].低碳世界,2022,12(12):151-153.
[3]杨金秋.铁路隧道工程施工质量监理方法探析[J].智能城市,2021,7(16):81-82.
[4]林弟涛.铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工控制技术研究[J].中国建材,2019(4):123-125.
[5]陈刚.对铁路隧道工程施工质量监理的思考[J].城市建设理论研究(电子版),2018(7):44.