張培磊
摘要:現(xiàn)階段鐵路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴大,整體施工難度逐漸上升,施工技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)也在逐步的提高當(dāng)中。鐵路隧道施工是鐵路工程建設(shè)中的重要一環(huán),其施工風(fēng)險較高,難度較大,需要對于相關(guān)具體技術(shù)問題進行深入的分析,提出行之有效的對策來進行解決。本文對于鐵路隧道施工亟待解決的相關(guān)技術(shù)問題進行了分析,并且提出了一系列的改進措施,具有一定的實際意義。
關(guān)鍵詞:鐵路隧道施工 技術(shù)問題 改進措施
現(xiàn)階段,我國經(jīng)濟水平不斷發(fā)展,鐵路工程作為交通事業(yè)中的重要一環(huán),也成為了我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要內(nèi)容。鐵路工程施工過程中,隧道施工是其中的一項重要環(huán)節(jié),我國鐵路隧道長度與數(shù)量在世界范圍內(nèi)處于領(lǐng)先的水平。但是,我國隧道施工的技術(shù)水平和管理水平與國外相比仍然存在一定的差距,需要對于其中存在的技術(shù)問題進行深入的研究與分析,并且提出有針對性的解決策略?,F(xiàn)階段的隧道施工中,鉆爆法是主要的施工方式,施工過程的技術(shù)創(chuàng)新與改革也基于鉆爆法施工來進行,相關(guān)機械化與信息化的改革也圍繞此技術(shù)來進行。下面對于當(dāng)前鐵路隧道施工中所存在的技術(shù)問題進行了分析。
1 鐵路隧道施工亟待解決的技術(shù)問題
1.1 爆破精細(xì)控制技術(shù) 在隧道施工中,爆破開挖是其中的核心內(nèi)容,也是現(xiàn)階段隧道工程施工技術(shù)發(fā)展的熱點問題,而機械開挖技術(shù)研究對于隧道施工技術(shù)的發(fā)展也有著重要的影響。在開展開挖作業(yè)的過程中,臺階開挖技術(shù)是隧道施工的核心技術(shù)之一,也是主要的研究方向之一。現(xiàn)階段爆破施工中,缺乏足夠的爆破控制能力,并且普通的開挖方式難以滿足隧道施工的安全需求。
1.2 開挖技術(shù) 在進行隧道的開挖時,經(jīng)常采用普遍臺階法進行開挖,保證了人員的循環(huán)作業(yè),提高了進度與成本的控制水平。但是,臺階法的開挖過程存在一定的安全隱患,并且在臺階長度過長的情況下,會產(chǎn)生一系列的安全事故。在采用長臺階施工時,難以對于相關(guān)的強制性規(guī)定進行滿足。短臺階施工則難以保證平行作業(yè)的開展,降低了工作效率。
1.3 機制砂噴工藝 在新的施工理論體系下,支護技術(shù)、圍巖加固和預(yù)加固技術(shù)成為特殊地質(zhì)條件下隧道施工成敗的關(guān)鍵。錨噴與拱架結(jié)合的支護技術(shù)已較為成熟,注漿加固是圍巖加固的主要方式,長鋼管壓漿(大管棚和超前小導(dǎo)管)則是超前支護的主要方式。
1.4 仰拱與掌子面進度的協(xié)調(diào)性 隧道仰拱是初期支護和二次襯砌的銜接工序,直接影響隧道的施工質(zhì)量和工序安全步距。當(dāng)前鐵路隧道施工中,在開挖進度正常的情況下(尤其是強于III級的圍巖),因沒有理想的施工技術(shù)和配套設(shè)備,通常采用多開工作面或增加仰拱一次施工長度的方法來提高仰拱施工進度。然而,這兩種方法均存在工序間相互干擾大、洞內(nèi)施工組織困難、循環(huán)時間長等難題,而且附加成本較高,仰拱施工的質(zhì)量和進度難以保障。
1.5 隧道溝槽施工工藝 現(xiàn)階段的隧道溝槽施工工藝面臨著重要的調(diào)整,并且隨著隧道施工的進行,其技術(shù)也面臨很大的困境。隧道溝槽(中心水溝、側(cè)溝、電纜槽)混凝土施工斷面小,輪廓線條多,單位體積表面積大,施工困難。水溝電纜槽是通訊、信號、電力等運營設(shè)施的直接承載體,其實體質(zhì)量和表觀質(zhì)量直接影響了隧道工程的整體形象和使用功能。受前期隧道施工重主體、輕附屬思想的影響,隧道溝槽施工至今沒有開發(fā)出理想的配套設(shè)備。
1.6 通風(fēng)及空氣凈化技術(shù) 由于隧道施工中,鉆爆法是主要的施工技術(shù)方式,在施工過程中,防塵技術(shù)對于施工人員的生命健康有著至關(guān)重要的影響,是隧道施工管理工作中的重要內(nèi)容?,F(xiàn)階段的通風(fēng)技術(shù)主要采用壓入式通風(fēng)的射流風(fēng)機和巷道式通風(fēng)的軸流風(fēng)機,以及兩者的混合應(yīng)用。但是隧道施工的環(huán)境特殊,爆破中飛石、開挖支護作業(yè)臺架行走等因素,難以保證有效的通風(fēng)效果,造成隧道內(nèi)部空氣質(zhì)量不合格,影響隧道施工人員的身體健康。與此同時,隨著隧道施工線路的增加,新鮮空氣的需求也在逐漸增加,現(xiàn)有通風(fēng)技術(shù)難以保證通風(fēng)的效果與質(zhì)量,不具備良好的經(jīng)濟性。
1.7 機制砂加工技術(shù) 現(xiàn)階段,自然砂資源逐漸減少,在隧道工程的使用中,機制砂已經(jīng)逐漸成為了一種新的選擇。機制砂具有更好的經(jīng)濟性,并且更加便于施工技術(shù)的開展。但是,現(xiàn)階段的機制砂加工中,依然存在著技術(shù)指標(biāo)不足、機制砂與其它材料的兼容性差、拌制的混凝土性能不佳、運輸成本高等一系列的問題。
2 解決鐵路隧道施工技術(shù)問題的對策
第一,要對于爆破技術(shù)進行嚴(yán)格的控制,并且深入的開展精細(xì)化爆破管理,對于爆破效果以及擾動圍巖范圍進行準(zhǔn)確、有效控制。
第二,加強對微臺階開挖法的研究與應(yīng)用,采用有效的開挖技術(shù),保證上下臺階的同步爆破、出碴支護。只有保證開挖工藝的全面提升,才可以有效的對于不同層級的石質(zhì)圍巖隧道開挖進度、工期、安全之間的矛盾進行平衡與解決。在實現(xiàn)機制砂混凝土和易性改進的過程中,通過應(yīng)用大滲量粉煤灰噴混凝土,可以有效的對于現(xiàn)有混凝土的質(zhì)量進行保證,是有效的隧道施工技術(shù)之一。
第三,現(xiàn)階段的鐵路隧道施工中,大多數(shù)采用雙線隧道仰拱快速施工的方式,并且同時應(yīng)用先進的施工設(shè)備,有效的對于隧道施工過程中,機械化配套不足的問題進行了解決,保證了掌子面掘進與仰拱施工進度同步的問題,有效的對于隧道施工的質(zhì)量、成本、進度進行了保證,提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ),促進了隧道施工的標(biāo)準(zhǔn)化、文明化作業(yè)的落實。仰拱快速施工中主要采用了中心溝模架、仰拱模架、雙車道仰拱棧橋、走行設(shè)備以及端頭梁五個部分。五個不同的部分分別提供了填充與仰拱分次澆筑、仰拱一次性整體澆筑、雙車道通行、中心水溝模板自行整體移動就位以及填充與仰拱分次澆筑等功能(可見圖1)。仰拱快速施工這種施工技術(shù)的應(yīng)用,有效的提高了隧道施工的效率,并且保證了月180米到300米的工作進度,以高度的機械化水平,提高了工程整體質(zhì)量,保證了不同工序之間的完美銜接,為隧道快速掘進提供了有效保證。與此同時,雙車道通行的條件,對于洞內(nèi)的施工進行有效的優(yōu)化,可以更好的實現(xiàn)文明施工與標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。
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第四,提高隧道溝槽施工技術(shù)水平,研發(fā)先進的隧道溝槽施工設(shè)備,對于隧道溝槽施工現(xiàn)有問題進行有效的解決,推廣隧道溝槽施工技術(shù)的落實,提高整體隧道施工的機械化水平,完善相關(guān)配套設(shè)備(可見圖2)。經(jīng)過對于施工現(xiàn)場的調(diào)查與研究表明,在隧道使用中的溝槽施工技術(shù)水平的提高,可以使得施工現(xiàn)場的側(cè)溝、水溝以及電纜槽的施工更加高效,提高施工的美觀程度,可以保證施工作業(yè)現(xiàn)場的整潔,進而提高隧道施工質(zhì)量與工期,實現(xiàn)文明施工。
第五,加強通風(fēng)設(shè)備與空氣凈化設(shè)備的應(yīng)用,提高隧道內(nèi)的空氣質(zhì)量,有效降低工程成本,提高隧道施工現(xiàn)場的環(huán)境質(zhì)量。在隧道施工的過程中,隧道內(nèi)部空氣污染相對嚴(yán)重,通過應(yīng)用相關(guān)的通風(fēng)以及凈化設(shè)備,可以有效的改善空氣質(zhì)量。應(yīng)用先進的設(shè)備,可以以較低的成本來去除洞內(nèi)的空氣污染,并且對于空氣進行循環(huán)利用,降低通風(fēng)量。通風(fēng)量的降低,可以有效的減少通風(fēng)機功率,實現(xiàn)隧道施工的高效化、節(jié)能環(huán)保,提高隧道施工的防塵通風(fēng)技術(shù)水平。
3 結(jié)束語
在新時期科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展的過程中,隧道施工需要積極的學(xué)習(xí)新工藝以及新技術(shù),并且針對于施工技術(shù)問題進行有效的改進。一線的作業(yè)人員要保證良好的創(chuàng)造性與積極性,在生產(chǎn)的過程中以優(yōu)秀的創(chuàng)新精神,提高對現(xiàn)階段施工技術(shù)不足的有效解決。本文對于我國鐵路隧道施工技術(shù)的相關(guān)問題進行了深入分析,并且針對于影響施工技術(shù)水平發(fā)展的一系列問題給予了有效的改進意見,對于鐵路隧道施工技術(shù)水平的提高有著一定的實際意義。
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