鐵路隧道工程施工的質(zhì)量控制解析

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［摘要］我國高速鐵路事業(yè)在近些年得到較為快速的發(fā)展，從很大程度上推動了我國經(jīng)濟的發(fā)展，同時為居民的出行提供了便捷。高速鐵路的正常運行已經(jīng)成為了國民關(guān)注的焦點之一，為此保證高速鐵路建設(shè)工程的施工質(zhì)量至關(guān)重要。在高速鐵路建設(shè)中，隧道工程施工是工作中的難點之一，故應(yīng)提高對隧道施工質(zhì)量及安全的重視，進而保證高速鐵路事業(yè)的順利發(fā)展。

［關(guān)鍵詞］高速鐵路；質(zhì)量控制；隧道工程

1鐵路隧道施工技術(shù)分析

1.1全斷面開挖法

在高速鐵路隧道施工中應(yīng)用全斷面開挖技術(shù)能夠一次性爆破，得到隧道的基本輪廓，為了保障安全，爆破后要進行清理和支護，為下一步施工提供便利條件。該技術(shù)適合在工作面空間大的區(qū)域進行，可充分發(fā)揮大型機械設(shè)備的價值，能有效提升工程施工效率，但需充分做好安全保障措施，避免對施工人員造成傷害。

1.2臺階開挖法

在鐵路隧道工程施工中，臺階開挖也是常用的一項技術(shù)，該技術(shù)主要是將施工地段橫向分割，然后分別對分割部分開展施工。通常將掌子面分成2，3個部分，這幾個部分可以同時開展開挖工作，能有效提高工作效率，節(jié)省開挖時間。此外，較為廣闊的施工空間有更好的穩(wěn)定性，所以在隧道開挖施工中被廣泛地應(yīng)用。這種施工技術(shù)適合在地質(zhì)較為穩(wěn)定的區(qū)域應(yīng)用，因為施工過程不同部分很可能會相互產(chǎn)生干擾，這也是未來該技術(shù)應(yīng)用中需要重點克服的一大困難。

1.3分布挖掘技木

鐵路隧道施工中需要面臨不同類型的地勢、地質(zhì)，而當前隧道施工中經(jīng)常遇到復雜地質(zhì)，其中軟弱圍巖就是復雜地質(zhì)中常見的一種現(xiàn)象。大斷面開挖無法應(yīng)用到軟弱圍巖區(qū)域，所以可利用分部開挖的施工方式對軟弱圍巖地區(qū)開展隧道開挖施工。通常可利用中隔壁法、雙側(cè)壁導坑法及環(huán)形開挖的方式。這3種方法的應(yīng)用也應(yīng)根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況進行合理選擇。中隔壁法開挖的方式類似于臺階開挖法，也需要將開挖區(qū)域分成2，3部分，但是通常挖掘順序是由上而下，為保證開挖區(qū)域的穩(wěn)定性需在每部挖掘完成后及時利用錨噴施工鞏固開挖區(qū)域，設(shè)置好中隔墻，保證其穩(wěn)定性后再開始另一側(cè)的開挖工作。雙側(cè)壁導坑技術(shù)施工順序有所不同，是從兩側(cè)開始挖掘，雙向抵向中間部分，在雙側(cè)開挖過程中要邊挖掘邊支護，提高軟弱圍巖的承載力，監(jiān)測好地表沉降情況和支護的變形情況，這種施工方法能較好地保證施工安全，但對施工技術(shù)和資金的要求比較高。環(huán)形開挖的方式適合在10m以內(nèi)的隧道工程中應(yīng)用，施工中將開挖部分分成環(huán)形拱部、上部核心土和下部臺階3個部分，該方法有更長的臺階長度，能夠降低不同部分之間的干擾，能夠充分利用機械設(shè)備，提高施工效率，且有較為安全的施工工作面。總之，高速鐵路隧道工程施工需要較大的工作量，在施工前應(yīng)充分考察當?shù)氐牡刭|(zhì)、氣候等條件，合理確定施工方案，保證道施工的安全和質(zhì)量。

2高速鐵路隧道施工特點分析

2.1施工環(huán)境復雜，影響因素較多

高速鐵路隧道施工容易受到諸多因素的影響，如其中主要的因素之一為隧道施工。同時，很多不可預見因素也會對隧道施工產(chǎn)生影響。

2.2風險較大

隧道施工面臨復雜的環(huán)境，所遇到的影響因素也多，隨之而來的是較大的施工風險，故在隧道施工中還應(yīng)避免出現(xiàn)質(zhì)量安全風險問題。

2.3哈蔽工程較多

隧道工程需要在陰暗的環(huán)境中進行，加上隧道自身有著較為特殊的結(jié)構(gòu)，所以在施工中質(zhì)量控制較困難，為了保證施工質(zhì)量和施工連續(xù)性，需及時解決多個隱蔽工程，避免隱蔽工程影響隧道工程施工質(zhì)量。

2.4施工時效性要求較高

隧道工程施工中難以預測圍巖的變化情況，需面臨復雜的水文地質(zhì)等問題，所以一旦開始隧道工程施工就要保證能夠及時開展工作，盡量降低各種因素的影響，提高施工的時效性。

2.5交又作業(yè)情況較多

通常工作人員需要面對比較差的工作環(huán)境，相對狹小的空間，復雜的施工工序，大量的施工工作等。而這些工作很容易出現(xiàn)交叉的情況，如何處理好交叉工作對施工的順利開展非常重要。

3高速鐵路隧道施工質(zhì)量監(jiān)控與管理要點

3.1＆£道洞身開挖

隧道是依據(jù)山體結(jié)構(gòu)而建設(shè)，建設(shè)前需把握方案設(shè)計要點，合理設(shè)計好洞身結(jié)構(gòu)形式。進行開挖施工時需把握好結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因為質(zhì)量好壞與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有直接關(guān)系。既不能出現(xiàn)超挖也不能出現(xiàn)少挖，如果超挖就會增大施工面，使工程建設(shè)過程中的回填工程量增加，如果控制不好，大面積的回填不如原來的堅固持久，整體效果不好，在進行支護和圍巖施工時，很難與山體相融，大幅降低了隧道后期的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；另外，如果欠挖，就極有可能對隧道凈空和二次襯砌厚度產(chǎn)生影響。施工質(zhì)量的把握需要做好以下幾方面控制。（1）需要選擇適宜斷面開挖方法。找到好的挖掘方法是重點，I－III圍巖需要采用全斷面法開挖，IV圍巖采用臺階法開挖。挖掘時掌握好“短進尺、弱擾動、強支護、快封閉、勤量測”原則，避免出現(xiàn)塌方事故。（2）嚴格預測好超前地質(zhì)預報。施工中需要把握好地質(zhì)情況，及時預報面前圍巖和地層情況，利用儀器對情況預測，把握好當?shù)靥厥鈳r土、斷層、暗河等方面情況，利于施工順利推進。（3）嚴格控制爆破施工過程。在隧道施工中需要較大的斷面、設(shè)置較多的炮眼，在爆破過程中會較大程度地擾動圍巖，容易對工程的安全和穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅，所以在爆破前應(yīng)科學放樣，合理設(shè)置炮眼。（4）提高斷面尺寸的精確性。數(shù)據(jù)計算結(jié)果的準確性直接關(guān)系著施工的質(zhì)量和安全，為此在施工前要盡量提高斷面尺寸的精確性，充分考慮變形量及支撐沉落量，保證斷面的尺寸能夠符合相關(guān)的標準規(guī)定，在施工過程中一旦出現(xiàn)超欠挖的問題應(yīng)及時改正，避免影響隧道施工的強度。

3.2防排水施工

隧道工程施工中易出現(xiàn)滲漏水的情況，若未做好防排水工作則易影響到隧道工程后期的建設(shè)及高速鐵路的正常運行，對施工和運行的安全也會產(chǎn)生極大的威脅，為此，應(yīng)充分做好防排水施工。在防排水施工中，應(yīng)當堅持“防、、堵、截”的原則，提高工作人員對防排水工作的重視，堅持預防為主的原則，及時處理好隧道滲漏水問題。在施工中，為保證排水的良好，可以采用建設(shè)盲溝、鋪設(shè)排水管等方式及時將隧道滲水排除。

3.3二次襯嫩施工

保證隧道工程施工安全的重要條件之一就是穩(wěn)定的支護結(jié)構(gòu)。在圍巖初期支護變形趨于穩(wěn)定后方可開展二次襯砌。初期支護可有效調(diào)整巖體應(yīng)力情況，可提高圍巖的穩(wěn)定性，能起到加固的作用。故做好初期支護是保證施工質(zhì)量的重要前提條件。在完成初期支護后，需分3個階段開展二次襯砌施工。第一階段主要是施工準備，對初期支護進行進一步完善，主要包括堵漏、拆除臨時支護、做好防水工作等。第二階段主要開展主體施工，需要制作并安裝鋼筋、模板、支撐結(jié)構(gòu)等，并澆筑混凝土。第三階段主要是拆除模板、支撐結(jié)構(gòu)、修補、養(yǎng)護混凝土等收尾性工作，同時要做好二襯結(jié)構(gòu)堵漏工作，對后期工作進行完善。襯砌臺車可有效提高施工效率，需進一步檢查施工各項工作是否達到標準要求，將支撐力度提高，保證混凝土養(yǎng)護后期承載力能夠滿足要求，脫模工作要在混凝土強度達到8OMPa時進行。

3.4加強施工質(zhì)量管理，做好工程質(zhì)量監(jiān)控工作

高速鐵路施工質(zhì)量控制的重點就是隧道工程施工質(zhì)量，故在開展高速鐵路隧道施工工作中需認真做好質(zhì)量管控，提高對施工質(zhì)量的監(jiān)控。（1）要審核隧道工程設(shè)計圖紙。隧道工程施工中，需由設(shè)計圖紙來指導施工的開展，故應(yīng)嚴格審核設(shè)計圖紙，保證設(shè)計方案具有較強的合理性，從而保證順利、有序地開展各項施工工作。（2）加強施工環(huán)境及設(shè)備的監(jiān)控。隧道施工易受到諸多方面因素的影響，所以施工單位需在施工前全面掌控施工環(huán)境，監(jiān)控好施工過程環(huán)境變化，避免不良因素擾亂施工工作。同時，現(xiàn)代隧道工程施工中需用到大量機械設(shè)備，為保證施工機械設(shè)備的正常使用，需提前做好檢修、保養(yǎng)工作，保證機械設(shè)備正常使用。

4鐵路隧道施工安全控制技術(shù)

4.1控制掌子面更形、坍塌

4.1.1超前支護

超前支護作為一種有效的支護結(jié)構(gòu)形式，其主要通過水平預加固的方式，以掌子面沿著隧道開挖輪廓線作為基礎(chǔ)的支護結(jié)構(gòu)。超前支護通常可采用超前小導管注漿、超前錨桿、超前大管棚等方法。為使管棚與鋼架的聯(lián)合支護作用得到充分保證，通常超前管棚支護技術(shù)是最為有效的，能夠使軟弱圍巖的穩(wěn)定性得到保證，同時焊接通過焊接連接鋼架與管棚外露部分，同時還需根據(jù)要求來進行壓漿處理，從而使圍巖加固效果得到保障。

4.1.2掌子面錨桿

若是沒有采取合理的措施，圍巖開挖后會出現(xiàn)位移現(xiàn)象及掌子面移動的現(xiàn)象，為此可以通過設(shè)置掌子面錨桿來避免。設(shè)置錨桿對于大斷面的開挖是有利的，使得先行和后期圍巖、支護變形的現(xiàn)象得到有效的降低。錨桿設(shè)置的長度要在10￣20m的范圍內(nèi)。當前最為常用的材質(zhì)是玻璃纖維錨桿，其切割方便，在工程實踐中應(yīng)用的較為廣泛。

4.1.3掌子面噴混凝土封閉

在鐵路隧道施工中還有一種較為常用的支護方法就是掌子面混凝土，能有效提升掌子面的穩(wěn)定性。

4.1.4掌子面預留核心土

在鐵路隧道施工中應(yīng)用掌子面預留核心土方法也有著較為良好的效果，同時其有著較強的經(jīng)濟性，方法簡單，對于掌子面穩(wěn)定性的作用明顯，有效的使塌方事故降低。

4.2二次襯石切

二次襯砌施工在初期支護位移收斂完成后進行。通過二次襯砌施工可有效避免后期圍巖受壓變形問題，使圍巖安全性得到提升。在軟弱圍巖隧道施工中，需要對二次襯砌的施工質(zhì)量進行控制，可對二次襯砌進行適當?shù)募訌姟＃?/p>

4.3監(jiān)控檢測、加強觀察

為保證施工質(zhì)量，應(yīng)當對圍巖和施工過程進行嚴密的監(jiān)測，合理分析變化數(shù)據(jù)，尤其要對地質(zhì)情況復雜的地區(qū)，應(yīng)當適當增加監(jiān)測點和監(jiān)測次數(shù)，一旦出現(xiàn)問題能及時發(fā)現(xiàn)并處理，以免出現(xiàn)重大安全事故。

5結(jié)束語

鐵路＾道施工中可能面臨多種復雜問題，很多高速鐵路隧道工程都需進一步管控，為保證道路交通網(wǎng)的順利建設(shè)，通常會采用隧道的方式建設(shè)鐵路工程。在鐵路隧道建設(shè)中，需要根據(jù)實際情況制訂施工方案。本文重點分析了鐵路隧道施工技術(shù)，就施工中的重要技術(shù)提出一些看法，希望能夠具有一定價值。

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作者:陳彥武 單位:中鐵十九局集團有限公司第六工程有限公司