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摘要:近年來,我國高速鐵路事業得到充分發展,對鐵路線路建設的等級與要求不斷提升,因此在高鐵土建工程中橋隧比例相應大幅度提高。作為高速鐵路最重要的組成部分,隧道工程施工技術的管理、施工工藝的總結對高鐵土建工程有著至關重要的作用,本文以云桂鐵路六木屯隧道工程實踐,對隧道施工技術中正洞的施工工藝進行總結和歸納,旨在為同類工程施工提供參考。
關鍵詞:高鐵隧道施工技術洞口段施工
鐵路運輸至今已有一百多年的歷史,是我國基礎設施之一,同時也是我國國民經濟的重要組成部分,隨著社會的不斷發展,鐵路運輸也不斷在經歷著變革和創新,如今的高速鐵路更貼近人們生活,其舒適的環境、超快的行駛速度、經濟實惠的價格廣為人們喜愛。經濟的快速發展對鐵路運輸也有著更高的要求,因此高速鐵路施工技術正不斷提升,而隧道工程則是目前高鐵工程建設中的重要組成部分,雖然目前我國隧道施工技術取得了很多突破性進展,但常規施工工藝及技術要點不容忽視,需要不斷總結與發展。
1工程概況
六木屯隧道是新建云桂鐵路特長隧道之一,其全長6074m,共有進口、出口、斜井三個施工作業面。其中施工不利因素如下:進口與斜井正洞之間的距離長達4630m,且其處于半徑5000米的圓曲線中,給測量貫通誤差控制實施的精確度方面都帶來了一定難度;該隧道最大埋深為175.5m,最小淺埋為8.6m;V級淺埋是全隧道施工安全主控項目,長度達到22%;該隧道上方多為水渠、魚塘、沖溝,對隧道通過區域地下水補給造成不良影響。鑒于以上難度,施工中采用了“短、緊、快、勤”的技術管理模式,一次次克服困難,并在實際操作中吸取經驗,不斷優化各方面技術,為施工安全提供了一定的保障,使隧道施工質量一直保持在可控狀態。
2隧道施工前準備工作
2.1科學組織施工
六木屯隧道是一條長達6074m的超長隧道,且地形復雜施工難度極大,對施工安全質量有效管控極為不利,在工期緊任務重的情況下,必須對施工過程中每一個環節進行細化合理安排。科學組織施工在隧道施工過程中具有至關重要的作用,不但關系到施工進度、安全,同時也是質量保證的前提[1]。
2.2保障運輸和電力
隧道施工作業區多處山區,山高林密,對材料運輸和大型機械進現場都產生很大影響,且公路交通網極不發達,為了盡快打通運輸通道為隧道快速上場、順利施工創造條件,在施工中完成了5.4km的新修道,而擴道則達到了22.4km。由于本隧道施工情況復雜,隧道沿途電力資源匱乏,因此在施工前充分做好了沿線變電站配置與電力輸送工作。
3隧道洞口段工藝控制要點
3.1施工測量
(1)洞口測量。
在洞口處安放永久測量駐點以及刷坡線,為以后的測量工作打下基礎[2]。在進行洞外施工之前,應做好各方面施工控制網的測量工作對洞口地形充分研究,必須依照隧道形狀以及洞口位置,合理確定導線點方位、距離,以確保最終得到精確的測量結果,包括坐標以及地面標高等。
(2)洞身測量。
經過測量洞外平面和高程控制后,即可得到洞口坐標以及高程,根據設計圖的布線以及各參數設計,結合洞口坐標計算得到洞內各項數據,如高度、寬度、距離等。在施工過程中測量工作是整個工程的基礎,是保障質量的最根本途徑,因此測量時必須嚴格規范操作,使測量數據誤差符合規范標準要求,測量人員在進洞放樣之前,必須確認洞內坐標、高程無誤;在進行洞中放樣時,測量人員必須隨身攜帶溫度計、濕度計,此舉是為了實時掌握洞內氣溫以及氣壓,以便對數據做出調整。
3.2隧道工程洞口段施工
隧道進口方式一般來說分為兩種,即明挖法以及半明半暗施工法,即首先完成外部施工,在進行內部調整[3]。
(1)清理危石。
在進行洞口施工之前,務必對洞口上方及周圍進行仔細勘察,詳細記錄孤石和巖堆的位置,并確認數量,對具有危險性的孤石及時清理,以免造成安全事故或影響施工進程,一般的處理方式分為支頂、嵌補和清方三種。
(2)進洞方法。
進洞之前應按設計要求進行導向墻施工,導向墻具有導向及超前預支護作用,以便順利在隧道內部形成開挖臺階。導向墻由導向墻混凝土及超前管棚支護組成,在完成導向墻之后采用三臺階臨時仰拱法進行施工。V級淺埋地段,應采用“快挖、快支、快封閉”的原則。對于洞身開挖,應采用挖掘機進行開挖,可以使用人工風鎬配合工作,避免爆破振動;對于初期支護,應做好鎖腳施工,同時快速進行噴射混凝土封閉作業。在施工過程中,應把監控量測納入工序化管理,應及時掌握坡面數據變化以及邊墻穩定狀況,隨時監控圍巖與初支變形趨勢,指導進洞開挖工作順利進行。
(3)明洞施工。
在完成明洞開挖工作后,應特別重視處理仰拱基底問題,明洞基底與過渡段相連,直接關系到隧道洞口段運營安全性。基底應嚴格檢測,承載力達標后方才可以進行仰拱施工。
(4)洞門施工。
洞門施工是一項相對繁瑣的工作,且對各方面數據要求嚴格。在完成明洞或者洞口襯砌工作之后,方可進行洞門施工,洞門和擋墻是此段施工中的重點,其承受力必須高于0.25MPa;洞門施工前應做好天溝排水設施,在進洞后應迅速進行洞門施工,并完善洞門邊仰坡防護與排水設施。混凝土洞門采用鋼結構支架和定制模版是目前應為較為普遍的方式,混凝土則采用混凝土運輸車進行運輸,泵送入模,使用振搗器均勻攪拌混凝土,并且做好后期的養護工作在完成洞門所有的施工工作后,進行分層填筑,一定要保證回填均勻,同時要做好洞口防排水系統[4]。
4隧道洞門施工注意事項
4.1定期檢查
由于隧道建設周期過長,因此在施工過程中應定期對相關臨支部分進行檢查,比如仰坡支護狀態、邊坡穩定狀況、地表沉陷等,尤其通過地質特殊的區域,應指派專員負責該地區的檢查工作,發現問題及時處理,以免造成事故。
4.2支架安裝與清除工作
在安裝模板等大型構件時應保證地基基礎承載能力,切勿將支柱放置在活動石上,并且應加墊墊板或者墊梁在立柱下方,以保持其穩固;在安裝鋼架或者鋼筋網時,施工人員必須配合默契,在進行鋼筋網或者鋼架安裝工作時,注意安全防護與作業溝通;在相關人員清理危石時,不得站在清理區域下方;若在進行風、水傳輸工作過程中出現堵塞或爆裂現象,必須立刻終止風、水等的輸送。
4.3環境保護
云桂高鐵多處于環境優美之地,隧道線路通過區域沿途森林覆蓋面積極大,且涉及到眾多水域保護區,會對當地居民水源質量產生影響。因此,在施工過程中要特別注意周邊環境保護,尤其我國水資源匱乏,應盡量減少水土流失,使植被不要遭受過多破壞;在完成施工后,應及時恢復植被,做好防護,保持生態平衡;隧道施工過程中更要減少對周圍環境污染,控制節能減排,竣工后及時恢復生態環境,這也是我國高鐵土建施工中的重點。
5結語
如今高速鐵路運輸在人們生活中越來越普遍,為了更好的發揮高鐵作用并保障高鐵運行安全性,高鐵隧道施工方面應不斷總結完善現有技術、加強技術創新、提高施工質量、降低施工風險,對企業創新及高鐵發展都具有很重要的意義。綜上所述,高鐵隧道施工技術中洞門工程不但復雜,且要求嚴格,因此在洞門施工全過程都應保持嚴謹的態度,尤其是質量方面必須得到高度重視。在我國經濟全面發展的今天,鐵路經濟仍舊占據著重要部分,我國國民經濟的強弱影響著鐵路經濟的開發程度,同時鐵路經濟也將對促進我國整體經濟發展起到至關重要的作用。
參考文獻
[1]李應平.高鐵隧道施工技術中正洞施工工藝探析[J].建材發展導向,2015(08):62-66.
[2]劉創印.高鐵隧道施工技術中正洞施工工藝探析[J].中華民居(下旬刊),2014(03):356-357.
[3]林志軍.地鐵盾構隧道下穿既有高鐵隧道施工影響及控制技術研究[J].中南大學,2013(02):3-62
[4]張風生.高鐵隧道零刷坡安全進洞施工技術[J].西部探礦工程,2013(09):173-175.
作者:劉佳奇 單位:中鐵十九局集團第一工程有限公司