周上進(jìn)
摘要:隧道工程的好壞直接影響鐵路建設(shè)工程項目的質(zhì)量。本文通過對隧道工程中出現(xiàn)的常見病害分析,采用有效對策,對今后隧道工程施工提供有效的借鑒。
關(guān)鍵詞:隧道工程 施工質(zhì)量 對策
0 引言
近年來,我國鐵路建設(shè)發(fā)展步伐加快,與此相應(yīng),隧道施工中出現(xiàn)了一些常見病害。本文根據(jù)鐵路隧道施工質(zhì)量現(xiàn)場控制的狀況,結(jié)合筆者施工管理經(jīng)驗,從隧道工程中施工問題及防治措施兩方面進(jìn)行探討,希望在今后鐵路隧道施工過程中加以借鑒。
1 洞身開挖
①出現(xiàn)大量超挖現(xiàn)象,增大出碴量和填充量;②在開挖過程中,圍巖性質(zhì)及地質(zhì)條件發(fā)生變化,或出現(xiàn)斷層、破碎、高地應(yīng)力、大變形等不良地質(zhì)情況時而未及時改變開挖方法、支護(hù)方式;③組織管理不善,各工序間未及時銜接;④未將隧道監(jiān)控量測作為關(guān)鍵工序納入現(xiàn)場施工組
織,對圍巖變化不能及時了解。
對策研究:首先,對開挖爆破人員進(jìn)行培訓(xùn)考試持證上崗,防止人為因素造成超欠挖及坍塌冒頂。其次,在隧道開挖中,如發(fā)現(xiàn)圍巖性質(zhì)、地質(zhì)情況發(fā)生變化,應(yīng)及時對開挖方法及支護(hù)方式作出相應(yīng)的調(diào)整。再次,將監(jiān)控量測納入現(xiàn)場施工工序,加強(qiáng)對開挖面、未支護(hù)及未襯砌地段的圍巖情況的監(jiān)測和檢查,如有坍塌、冒頂?shù)日髡滓皶r做好支護(hù)處理。最后,嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計施工,各工序有序進(jìn)行,銜接緊密。
2 支護(hù)與襯砌
①錨桿長度不夠、根數(shù)不足松動,失去錨固作用;②噴射砼厚度不足,開裂、剝落、離層等;③鋼筋網(wǎng)片未與圍巖緊貼,出現(xiàn)露筋、網(wǎng)片砼脫落等現(xiàn)象;④襯砌出現(xiàn)不規(guī)則環(huán)向裂紋或開裂,局部擠壓導(dǎo)致破碎、剝落;⑤因欠挖超限導(dǎo)致襯砌厚度不足;⑥未及時對襯砌后拱頂出現(xiàn)的空隙回填密實。
對策研究:首先,對錨桿鉆孔深度要逐孔量測并記錄,保證桿體有效長度,各類錨桿應(yīng)按設(shè)計及施工規(guī)范要求仔細(xì)安設(shè)。其次,噴射砼所用的各種材料質(zhì)量、規(guī)格符合要求,噴砼前對作業(yè)面粉塵、雜物、松動石塊及危石等人工徹底清除,并用高壓風(fēng)或水徹底清除干凈,保證砼與作業(yè)面的有效結(jié)合。第三,對全部受噴面初噴,受噴面起伏過大、坑洼部位采用噴射砼找平處理。鋼筋網(wǎng)所用鋼筋直徑宜為6-8mm,可防止砼開裂又易于操作。第四,在軟硬地層交界處、Ⅰ-Ⅱ類圍巖距洞口50m范圍內(nèi)、襯砌結(jié)構(gòu)及斷面厚度變化處,襯砌時必須設(shè)置沉降縫。第五,對欠挖超過允許范圍內(nèi)的必須鑿除,超挖在允許范圍內(nèi)的均可在襯砌時用襯砌同標(biāo)號的砼同時澆筑。最后,在襯砌砼凝固后檢查有無空隙及大小,如有應(yīng)采用注漿的方法填充處理,直至填滿為止,注漿壓力不得大于0.4MPa。
3 隧道內(nèi)防排水
①隧道內(nèi)滲漏水及施工廢水如處理不當(dāng),不僅使施工環(huán)境惡化,影響現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),而且會降低圍巖的強(qiáng)度及穩(wěn)定性;②在滲漏水的長期作用下,隧道襯砌和設(shè)備會受到侵蝕,如在寒冷地區(qū)因凍融反復(fù)循環(huán),加快襯砌和設(shè)備的損壞。路面冒水造成行車環(huán)境惡化,影響行車安全;③隧道反坡施工時,洞內(nèi)多余的水不能自行流出洞外,使洞內(nèi)道路泥濘,交通運(yùn)輸不便,水量大時還會侵蝕基底,影響隧道圍巖的穩(wěn)定。
對策研究:首先,襯砌背后設(shè)置排水管、溝時,應(yīng)根據(jù)隧道的滲水部位及開挖情況適當(dāng)選擇排水設(shè)施位置,并配合襯砌進(jìn)行施工。施工時應(yīng)防止漏水使?jié){液流失。灌注砼或壓漿液不得進(jìn)入溝管內(nèi),以免造成管堵塞,排水不暢。其次,為防止路面冒水,在仰拱施工時,可在路面底部仰拱上每隔10-20m設(shè)臵一道橫向碎石盲溝,并使其與縱向排水溝相連。再次,隧道施工有平行導(dǎo)坑和橫洞時,應(yīng)充分利用輔助導(dǎo)坑,降低正洞水位,使正洞水流通過輔助導(dǎo)坑引出洞外。條件許可時,可用井點降水法或深井降水法把水排出洞外。隧道向下坡開挖時,一定要防止洞外水流入洞內(nèi),尤其在雨季,當(dāng)洞口處在匯水區(qū)域時,會發(fā)生洪水“倒灌”事故,此時應(yīng)在洞口前設(shè)臵攔水壩截住洞外水,并疏通洞頂及兩側(cè)排水系統(tǒng)。最后,洞外排水要根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?、地質(zhì)、氣候情況,并與農(nóng)田水利工程密切聯(lián)系在一起,因地制宜地設(shè)臵疏水、截水、引水設(shè)施,全面考慮,綜合治理。
4 洞口及洞頂排水
隧道洞口及其附近地質(zhì)條件一般較差,且洞口本身為施工易出現(xiàn)問題的地方,其附近隧道埋深較淺。如果隧道洞口及洞頂?shù)呐潘畣栴}處理不當(dāng),在水長時間作用下,極易使洞口處土質(zhì)軟化、強(qiáng)度降低有可能造成洞口坍塌,淺埋段冒頂?shù)仁鹿省?/p>
對策研究:首先,洞頂坑洼或勘探用的探坑等應(yīng)回填粘土,并分層夯實,同時高出原地面。其次,洞頂上方如有溝谷通過,因溝谷底部巖層裂隙較多,其滲漏將對施工造成較大影響,應(yīng)及時用漿砌片石鋪砌溝底,或用水泥砂漿勾縫抹面。第三,洞口附近應(yīng)開溝疏導(dǎo)洼地積水。施工時,應(yīng)先清除洞口孤石,并做好洞口的防排水設(shè)施,再進(jìn)行洞口開挖,并及時施作洞口邊、仰坡防護(hù),盡早修建洞門及洞口段襯砌,以確保施工安全。最后,洞頂排水溝應(yīng)與隧道兩側(cè)路基邊溝順接形成排水系統(tǒng),將水排到隧道范圍以外。
5 隧道內(nèi)通風(fēng)
①在隧道掘進(jìn)施工過程中,經(jīng)常出現(xiàn)洞內(nèi)空氣污濁、粉塵濃度大、溫度高,使施工作業(yè)人員明顯感到缺氧、沫眼、呼吸困難,甚至產(chǎn)生頭暈、嘔吐現(xiàn)象,影響正常的安全生產(chǎn)及人身健康;②隨著隧道掘進(jìn)長度的增加,利用自然通風(fēng)爆破后產(chǎn)生的煙霧、一氧化碳等有害氣體需要很長時間才能排出,延長下道工序施工的等待時間,影響工程進(jìn)度;③施工時各種內(nèi)燃機(jī)械及運(yùn)輸汽車排出的尾氣,以及在開挖過程中巖層放出的有害氣體(如瓦斯)不能及時排出。
對策研究:首先,通過計算得出隧道內(nèi)所需新鮮空氣的量,以機(jī)械通風(fēng)的方式,將空氣強(qiáng)行壓入洞內(nèi)爆破地點,增大洞內(nèi)空氣壓力。其次,采用濕式鑿巖法,即“水風(fēng)鉆”,可使巖粉濕潤,減少打鉆過程中的揚(yáng)塵。第三,如有平行導(dǎo)坑的長隧道,可通過最前面的橫洞使正洞和平行導(dǎo)坑組成一個風(fēng)流循環(huán)系統(tǒng),在平行導(dǎo)坑洞口附近安裝抽風(fēng)機(jī),將有害氣體抽出,正洞隧道口添設(shè)通風(fēng)機(jī),送入新鮮空氣,另外,在隧道中的獨(dú)頭巷道增設(shè)局部的風(fēng)管式通風(fēng)。最后,在隧道施工過程中要經(jīng)常噴霧灑水,洞內(nèi)施工人員要帶防塵口罩進(jìn)行作業(yè),做好個人防護(hù)。
6 結(jié)束語
隧道施工的好壞,直接體現(xiàn)了該工程質(zhì)量的好壞,加強(qiáng)對常見質(zhì)量問題的控制,是隧道工程的關(guān)鍵。本文針對各種常見病害進(jìn)行的研究,提出了相應(yīng)的對策,旨在今后隧道施工過程中提供有益的借鑒。
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