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摘要:近年來(lái),我國(guó)高速鐵路事業(yè)得到充分發(fā)展,對(duì)鐵路線路建設(shè)的等級(jí)與要求不斷提升,因此在高鐵土建工程中橋隧比例相應(yīng)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(shù)的管理、施工工藝的總結(jié)對(duì)高鐵土建工程有著至關(guān)重要的作用,本文以云桂鐵路六木屯隧道工程實(shí)踐,對(duì)隧道施工技術(shù)中正洞的施工工藝進(jìn)行總結(jié)和歸納,旨在為同類(lèi)工程施工提供參考。
關(guān)鍵詞:高鐵隧道施工技術(shù)洞口段施工
鐵路運(yùn)輸至今已有一百多年的歷史,是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施之一,同時(shí)也是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,鐵路運(yùn)輸也不斷在經(jīng)歷著變革和創(chuàng)新,如今的高速鐵路更貼近人們生活,其舒適的環(huán)境、超快的行駛速度、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的價(jià)格廣為人們喜愛(ài)。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)鐵路運(yùn)輸也有著更高的要求,因此高速鐵路施工技術(shù)正不斷提升,而隧道工程則是目前高鐵工程建設(shè)中的重要組成部分,雖然目前我國(guó)隧道施工技術(shù)取得了很多突破性進(jìn)展,但常規(guī)施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)不容忽視,需要不斷總結(jié)與發(fā)展。
1工程概況
六木屯隧道是新建云桂鐵路特長(zhǎng)隧道之一,其全長(zhǎng)6074m,共有進(jìn)口、出口、斜井三個(gè)施工作業(yè)面。其中施工不利因素如下:進(jìn)口與斜井正洞之間的距離長(zhǎng)達(dá)4630m,且其處于半徑5000米的圓曲線中,給測(cè)量貫通誤差控制實(shí)施的精確度方面都帶來(lái)了一定難度;該隧道最大埋深為175.5m,最小淺埋為8.6m;V級(jí)淺埋是全隧道施工安全主控項(xiàng)目,長(zhǎng)度達(dá)到22%;該隧道上方多為水渠、魚(yú)塘、沖溝,對(duì)隧道通過(guò)區(qū)域地下水補(bǔ)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(shù)管理模式,一次次克服困難,并在實(shí)際操作中吸取經(jīng)驗(yàn),不斷優(yōu)化各方面技術(shù),為施工安全提供了一定的保障,使隧道施工質(zhì)量一直保持在可控狀態(tài)。
2隧道施工前準(zhǔn)備工作
2.1科學(xué)組織施工
六木屯隧道是一條長(zhǎng)達(dá)6074m的超長(zhǎng)隧道,且地形復(fù)雜施工難度極大,對(duì)施工安全質(zhì)量有效管控極為不利,在工期緊任務(wù)重的情況下,必須對(duì)施工過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化合理安排。科學(xué)組織施工在隧道施工過(guò)程中具有至關(guān)重要的作用,不但關(guān)系到施工進(jìn)度、安全,同時(shí)也是質(zhì)量保證的前提[1]。
2.2保障運(yùn)輸和電力
隧道施工作業(yè)區(qū)多處山區(qū),山高林密,對(duì)材料運(yùn)輸和大型機(jī)械進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)都產(chǎn)生很大影響,且公路交通網(wǎng)極不發(fā)達(dá),為了盡快打通運(yùn)輸通道為隧道快速上場(chǎng)、順利施工創(chuàng)造條件,在施工中完成了5.4km的新修道,而擴(kuò)道則達(dá)到了22.4km。由于本隧道施工情況復(fù)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(diǎn)
3.1施工測(cè)量
(1)洞口測(cè)量。
在洞口處安放永久測(cè)量駐點(diǎn)以及刷坡線,為以后的測(cè)量工作打下基礎(chǔ)[2]。在進(jìn)行洞外施工之前,應(yīng)做好各方面施工控制網(wǎng)的測(cè)量工作對(duì)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(dǎo)線點(diǎn)方位、距離,以確保最終得到精確的測(cè)量結(jié)果,包括坐標(biāo)以及地面標(biāo)高等。
(2)洞身測(cè)量。
經(jīng)過(guò)測(cè)量洞外平面和高程控制后,即可得到洞口坐標(biāo)以及高程,根據(jù)設(shè)計(jì)圖的布線以及各參數(shù)設(shè)計(jì),結(jié)合洞口坐標(biāo)計(jì)算得到洞內(nèi)各項(xiàng)數(shù)據(jù),如高度、寬度、距離等。在施工過(guò)程中測(cè)量工作是整個(gè)工程的基礎(chǔ),是保障質(zhì)量的最根本途徑,因此測(cè)量時(shí)必須嚴(yán)格規(guī)范操作,使測(cè)量數(shù)據(jù)誤差符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,測(cè)量人員在進(jìn)洞放樣之前,必須確認(rèn)洞內(nèi)坐標(biāo)、高程無(wú)誤;在進(jìn)行洞中放樣時(shí),測(cè)量人員必須隨身攜帶溫度計(jì)、濕度計(jì),此舉是為了實(shí)時(shí)掌握洞內(nèi)氣溫以及氣壓,以便對(duì)數(shù)據(jù)做出調(diào)整。
3.2隧道工程洞口段施工
隧道進(jìn)口方式一般來(lái)說(shuō)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(jìn)行內(nèi)部調(diào)整[3]。
(1)清理危石。
在進(jìn)行洞口施工之前,務(wù)必對(duì)洞口上方及周?chē)M(jìn)行仔細(xì)勘察,詳細(xì)記錄孤石和巖堆的位置,并確認(rèn)數(shù)量,對(duì)具有危險(xiǎn)性的孤石及時(shí)清理,以免造成安全事故或影響施工進(jìn)程,一般的處理方式分為支頂、嵌補(bǔ)和清方三種。
(2)進(jìn)洞方法。
進(jìn)洞之前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行導(dǎo)向墻施工,導(dǎo)向墻具有導(dǎo)向及超前預(yù)支護(hù)作用,以便順利在隧道內(nèi)部形成開(kāi)挖臺(tái)階。導(dǎo)向墻由導(dǎo)向墻混凝土及超前管棚支護(hù)組成,在完成導(dǎo)向墻之后采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法進(jìn)行施工。V級(jí)淺埋地段,應(yīng)采用“快挖、快支、快封閉”的原則。對(duì)于洞身開(kāi)挖,應(yīng)采用挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖,可以使用人工風(fēng)鎬配合工作,避免爆破振動(dòng);對(duì)于初期支護(hù),應(yīng)做好鎖腳施工,同時(shí)快速進(jìn)行噴射混凝土封閉作業(yè)。在施工過(guò)程中,應(yīng)把監(jiān)控量測(cè)納入工序化管理,應(yīng)及時(shí)掌握坡面數(shù)據(jù)變化以及邊墻穩(wěn)定狀況,隨時(shí)監(jiān)控圍巖與初支變形趨勢(shì),指導(dǎo)進(jìn)洞開(kāi)挖工作順利進(jìn)行。
(3)明洞施工。
在完成明洞開(kāi)挖工作后,應(yīng)特別重視處理仰拱基底問(wèn)題,明洞基底與過(guò)渡段相連,直接關(guān)系到隧道洞口段運(yùn)營(yíng)安全性?;讘?yīng)嚴(yán)格檢測(cè),承載力達(dá)標(biāo)后方才可以進(jìn)行仰拱施工。
(4)洞門(mén)施工。
洞門(mén)施工是一項(xiàng)相對(duì)繁瑣的工作,且對(duì)各方面數(shù)據(jù)要求嚴(yán)格。在完成明洞或者洞口襯砌工作之后,方可進(jìn)行洞門(mén)施工,洞門(mén)和擋墻是此段施工中的重點(diǎn),其承受力必須高于0.25MPa;洞門(mén)施工前應(yīng)做好天溝排水設(shè)施,在進(jìn)洞后應(yīng)迅速進(jìn)行洞門(mén)施工,并完善洞門(mén)邊仰坡防護(hù)與排水設(shè)施?;炷炼撮T(mén)采用鋼結(jié)構(gòu)支架和定制模版是目前應(yīng)為較為普遍的方式,混凝土則采用混凝土運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行運(yùn)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(yǎng)護(hù)工作在完成洞門(mén)所有的施工工作后,進(jìn)行分層填筑,一定要保證回填均勻,同時(shí)要做好洞口防排水系統(tǒng)[4]。
4隧道洞門(mén)施工注意事項(xiàng)
4.1定期檢查
由于隧道建設(shè)周期過(guò)長(zhǎng),因此在施工過(guò)程中應(yīng)定期對(duì)相關(guān)臨支部分進(jìn)行檢查,比如仰坡支護(hù)狀態(tài)、邊坡穩(wěn)定狀況、地表沉陷等,尤其通過(guò)地質(zhì)特殊的區(qū)域,應(yīng)指派專(zhuān)員負(fù)責(zé)該地區(qū)的檢查工作,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)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(gòu)件時(shí)應(yīng)保證地基基礎(chǔ)承載能力,切勿將支柱放置在活動(dòng)石上,并且應(yīng)加墊墊板或者墊梁在立柱下方,以保持其穩(wěn)固;在安裝鋼架或者鋼筋網(wǎng)時(shí),施工人員必須配合默契,在進(jìn)行鋼筋網(wǎng)或者鋼架安裝工作時(shí),注意安全防護(hù)與作業(yè)溝通;在相關(guān)人員清理危石時(shí),不得站在清理區(qū)域下方;若在進(jìn)行風(fēng)、水傳輸工作過(guò)程中出現(xiàn)堵塞或爆裂現(xiàn)象,必須立刻終止風(fēng)、水等的輸送。
4.3環(huán)境保護(hù)
云桂高鐵多處于環(huán)境優(yōu)美之地,隧道線路通過(guò)區(qū)域沿途森林覆蓋面積極大,且涉及到眾多水域保護(hù)區(qū),會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用袼促|(zhì)量產(chǎn)生影響。因此,在施工過(guò)程中要特別注意周邊環(huán)境保護(hù),尤其我國(guó)水資源匱乏,應(yīng)盡量減少水土流失,使植被不要遭受過(guò)多破壞;在完成施工后,應(yīng)及時(shí)恢復(fù)植被,做好防護(hù),保持生態(tài)平衡;隧道施工過(guò)程中更要減少對(duì)周?chē)h(huán)境污染,控制節(jié)能減排,竣工后及時(shí)恢復(fù)生態(tài)環(huán)境,這也是我國(guó)高鐵土建施工中的重點(diǎn)。
5結(jié)語(yǔ)
如今高速鐵路運(yùn)輸在人們生活中越來(lái)越普遍,為了更好的發(fā)揮高鐵作用并保障高鐵運(yùn)行安全性,高鐵隧道施工方面應(yīng)不斷總結(jié)完善現(xiàn)有技術(shù)、加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、提高施工質(zhì)量、降低施工風(fēng)險(xiǎn),對(duì)企業(yè)創(chuàng)新及高鐵發(fā)展都具有很重要的意義。綜上所述,高鐵隧道施工技術(shù)中洞門(mén)工程不但復(fù)雜,且要求嚴(yán)格,因此在洞門(mén)施工全過(guò)程都應(yīng)保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,尤其是質(zhì)量方面必須得到高度重視。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展的今天,鐵路經(jīng)濟(jì)仍舊占據(jù)著重要部分,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)弱影響著鐵路經(jīng)濟(jì)的開(kāi)發(fā)程度,同時(shí)鐵路經(jīng)濟(jì)也將對(duì)促進(jìn)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
參考文獻(xiàn)
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作者:劉佳奇 單位:中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司