李建飛
中鐵北京工程局集團有限公司,中國·北京 102308
隨著科學技術的不斷發展和鐵路施工技術的日益完善,中國鐵路行業獲得了迅猛的發展,鐵路里程逐年增加。從當前鐵路施工來看,鐵路隧道施工技術問題一直以來是影響整體鐵路運營安全性的關鍵問題。因此,需要結合鐵路隧道建設的實際情況,重點深入的分析施工中的難點和要點,明確施工技術要求,做好施工方案的設計,保證隧道施工可以順利、安全地開展。
漏水問題是鐵路隧道工程建設常見的問題之一,在施工期間,若選擇的施工材料與施工環境不匹配以及施工技術不到位,都可能會造成滲漏現象,影響鐵路隧道工程的強度和使用壽命,甚至會造成嚴重的安全事故[1]。
爆破開挖是鐵路隧道施工的關鍵技術,也是風險最大的施工技術之一。爆破開發涉及到的環節較多,需要各部門人員積極調配,嚴格按照施工工序進行爆破。目前中國隧道施工主要采取控制爆破技術和機械化采挖技術,在施工開始之前,工作人員要結合工程項目建設的要求,合理進行爆破點和爆破量的設計。但從實際情況來看,由于施工人員專業素養不到位,設計的爆破方案通常存在很多風險,不利于爆破活動的順利開展[2]。
鐵路隧道工程項目的主體建筑質量與襯砌質量息息相關,鐵路隧道的襯砌結構往往需要與地面相連接。在長期使用過程中,受到土壤的侵蝕,襯砌結構會出現失穩問題,給整個工程項目帶來很大的安全隱患。施工人員在襯砌作業過程中,如果沒有嚴格按照施工標準開展防腐處理,對縫隙處理不當都會造成襯砌施工問題,影響隧道工程的正常運轉。
由于天然砂數量比較少,因此在當前的鐵路隧道施工過程中,通常會選擇機制砂作為主要的施工材料。但是市面上機制砂的材料質量良莠不齊,若選擇技術指標不到位的機制砂進行施工,將會直接影響整個工程項目的建設質量。其次,在機制砂濕噴混凝土施工期間,通常需要人為提高坍落度以保證泵送效果,但如果工藝控制不到位,很可能會影響混凝土的強度以及快速凝結的效果,給隧道工程的穩定性和安全性造成不良影響[3]。
在工程項目建設期間,如果實際開挖的尺寸超過設計尺寸,將會增加襯砌施工工作量以及出渣量,給施工工序的正常進行造成不良影響,還會導致工程項目整體成本的提升。因此,工作人員需要結合設計圖紙,合理地控制出渣平整度,防止混凝土超量消耗。根據工程項目建設實際情況,建立起超前挖控制領導團隊,對隧道開挖工程項目的整體運轉情況進行嚴格的過程管理和工藝控制,保證各項施工工藝的合理性和科學性,做好施工期間的技術指導,保證循環開挖期間輪廓量測量以及優化爆破參數能夠滿足施工要求。
此外,在完成初期支護作業時,工作人員要對隧道斷面進行及時掃描并收集相應的數據,為后續開挖提供科學的數據參考與指導。嚴格落實管理制度,要求施工團隊和管理團隊每日就施工存在的問題進行分析和討論,并根據施工進度合理安排施工方案,切實保障施工質量,控制施工成本[4]。
滲漏水問題是影響工程項目建設強度的關鍵問題之一,工作人員針對滲漏水現象可以采取上堵下排的處理原則。對于隧道起拱線以上的漏水位置,采取以堵為主的策略,以下的位置則采取堵排結合的策略,將滲入的水分充分引入兩側的排水溝,防止隧道結構長期受到水分的浸泡而影響其強度和使用壽命。針對隧道內部襯砌裂縫、施工縫隙以及個別出水點的位置,可以采取襯砌內部注漿的方法,將水流通道全面封閉,填補襯砌裂縫,從根本上解決滲水和漏水問題。
隧道工程項目涉及到的混凝土噴射技術主要包括施法噴射和干法噴射兩種。濕法噴射施工方法通常需要應用到多種設備,施工效率高,但施工成本也相對較高。工作人員按照設計的混凝土配比,依次在材料攪拌時添加水泥、水和骨料,充分完成材料的攪拌,將之均勻送入噴頭,并在噴射機中涂抹速凝劑,防止施工期間產生太大的噪聲污染和粉塵污染,然后按照設備操作方法開始混凝土噴射作業。干法噴射主要利用空氣壓縮法來進行,按照材料配比攪拌混勻材料之后,用噴槍輸送混合料,并在相應的位置使用高壓水同時噴射。干法噴射相對來說成本較低,適用于小面積的施工。
在工程項目建設開始之前,工作人員需要針對隧道施工的地質條件和周邊環境進行系統、科學的勘察,嚴格按照國家鐵路現行的施工安全要求進行施工方案的設計和優化,落實安全責任制度,并做好施工之前的安全培訓和技術培訓,杜絕施工過程中意外事件的發生。針對不同隧道地段的施工環境,工作人員需要選擇應用合理的開挖技術。
例如,當面臨圍巖破碎和砂礫層等不良地質條件時,可以采取三臺階臨時仰拱法進行開挖,切實保障施工的安全性和可靠性。同時,施工單位要不斷加強對施工工藝、施工方法和施工流程的創新優化,可以在臺階法開挖中應用全斷面開挖工藝,有效解決惡劣地質環境的問題,保障施工的進度和可靠性。
在整個鐵路隧道施工質量控制中,襯砌結構直接決定了整個隧道工程項目的使用壽命和使用安全性。因此,工作人員必須要加強對襯砌結構質量的控制,結合襯砌結構的功能特征和施工要點,進一步優化施工工藝和施工方案,切實保證襯砌結構的安全性和穩定性。同時,合理應用防腐技術,使得襯砌與地面接觸的部分能夠不受其中水分的侵蝕,保證襯砌結構的穩定性,定期對襯砌結構的強度進行檢測和觀察,一旦發現結構問題,需要立即采取有效措施進行補正。可以適當的選擇注漿方法提高襯砌結構的強度和穩定性,在開展二次襯砌施工期間,要重點控制防水層的施工以及鋼筋綁扎,使得整個襯砌結構能夠獲得最大的穩固性,延長鐵路隧道項目的使用壽命。
另外,隧道工程施工期間往往伴隨著嚴重的污染現象,工作人員還需要科學應用空氣凈化裝置,保障隧道施工環境的安全性,改善周邊的空氣質量,適當采取噴水降塵等措施,為施工人員創造良好的施工環境,避免惡劣施工環境對施工人員健康所造成的影響。同時還要做好施工中各種設備以及技術、實際開挖作業情況的實時監測工作,為工程項目順利建設提供數據支持。
綜上所述,鐵路隧道施工面臨的施工環境比較復雜,施工持續時間較長,環節較多,施工工藝技術含量較高。在施工過程中,難免會遇到各種各樣的問題和風險,影響施工的順利進行,因此,需要結合鐵路隧道工程項目的施工要求,切實有效的分析隧道施工環境,優化施工工藝,針對鐵路隧道施工技術常見的缺陷開展有效補足工作。做好施工之前施工問題的預測與預防,通過改善現有的施工技術條件,創新施工技術,切實保障隧道工程的質量。