铁路隧道工程施工的质量控制解析

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［摘要］我国高速铁路事业在近些年得到较为快速的发展，从很大程度上推动了我国经济的发展，同时为居民的出行提供了便捷。高速铁路的正常运行已经成为了国民关注的焦点之一，为此保证高速铁路建设工程的施工质量至关重要。在高速铁路建设中，隧道工程施工是工作中的难点之一，故应提高对隧道施工质量及安全的重视，进而保证高速铁路事业的顺利发展。

［关键词］高速铁路；质量控制；隧道工程

1铁路隧道施工技术分析

1.1全断面开挖法

在高速铁路隧道施工中应用全断面开挖技术能够一次性爆破，得到隧道的基本轮廓，为了保障安全，爆破后要进行清理和支护，为下一步施工提供便利条件。该技术适合在工作面空间大的区域进行，可充分发挥大型机械设备的价值，能有效提升工程施工效率，但需充分做好安全保障措施，避免对施工人员造成伤害。

1.2台阶开挖法

在铁路隧道工程施工中，台阶开挖也是常用的一项技术，该技术主要是将施工地段横向分割，然后分别对分割部分开展施工。通常将掌子面分成2，3个部分，这几个部分可以同时开展开挖工作，能有效提高工作效率，节省开挖时间。此外，较为广阔的施工空间有更好的稳定性，所以在隧道开挖施工中被广泛地应用。这种施工技术适合在地质较为稳定的区域应用，因为施工过程不同部分很可能会相互产生干扰，这也是未来该技术应用中需要重点克服的一大困难。

1.3分布挖掘技木

铁路隧道施工中需要面临不同类型的地势、地质，而当前隧道施工中经常遇到复杂地质，其中软弱围岩就是复杂地质中常见的一种现象。大断面开挖无法应用到软弱围岩区域，所以可利用分部开挖的施工方式对软弱围岩地区开展隧道开挖施工。通常可利用中隔壁法、双侧壁导坑法及环形开挖的方式。这3种方法的应用也应根据当地的实际情况进行合理选择。中隔壁法开挖的方式类似于台阶开挖法，也需要将开挖区域分成2，3部分，但是通常挖掘顺序是由上而下，为保证开挖区域的稳定性需在每部挖掘完成后及时利用锚喷施工巩固开挖区域，设置好中隔墙，保证其稳定性后再开始另一侧的开挖工作。双侧壁导坑技术施工顺序有所不同，是从两侧开始挖掘，双向抵向中间部分，在双侧开挖过程中要边挖掘边支护，提高软弱围岩的承载力，监测好地表沉降情况和支护的变形情况，这种施工方法能较好地保证施工安全，但对施工技术和资金的要求比较高。环形开挖的方式适合在10m以内的隧道工程中应用，施工中将开挖部分分成环形拱部、上部核心土和下部台阶3个部分，该方法有更长的台阶长度，能够降低不同部分之间的干扰，能够充分利用机械设备，提高施工效率，且有较为安全的施工工作面。总之，高速铁路隧道工程施工需要较大的工作量，在施工前应充分考察当地的地质、气候等条件，合理确定施工方案，保证道施工的安全和质量。

2高速铁路隧道施工特点分析

2.1施工环境复杂，影响因素较多

高速铁路隧道施工容易受到诸多因素的影响，如其中主要的因素之一为隧道施工。同时，很多不可预见因素也会对隧道施工产生影响。

2.2风险较大

隧道施工面临复杂的环境，所遇到的影响因素也多，随之而来的是较大的施工风险，故在隧道施工中还应避免出现质量安全风险问题。

2.3哈蔽工程较多

隧道工程需要在阴暗的环境中进行，加上隧道自身有着较为特殊的结构，所以在施工中质量控制较困难，为了保证施工质量和施工连续性，需及时解决多个隐蔽工程，避免隐蔽工程影响隧道工程施工质量。

2.4施工时效性要求较高

隧道工程施工中难以预测围岩的变化情况，需面临复杂的水文地质等问题，所以一旦开始隧道工程施工就要保证能够及时开展工作，尽量降低各种因素的影响，提高施工的时效性。

2.5交又作业情况较多

通常工作人员需要面对比较差的工作环境，相对狭小的空间，复杂的施工工序，大量的施工工作等。而这些工作很容易出现交叉的情况，如何处理好交叉工作对施工的顺利开展非常重要。

3高速铁路隧道施工质量监控与管理要点

3.1＆£道洞身开挖

隧道是依据山体结构而建设，建设前需把握方案设计要点，合理设计好洞身结构形式。进行开挖施工时需把握好结构稳定性，因为质量好坏与结构稳定性有直接关系。既不能出现超挖也不能出现少挖，如果超挖就会增大施工面，使工程建设过程中的回填工程量增加，如果控制不好，大面积的回填不如原来的坚固持久，整体效果不好，在进行支护和围岩施工时，很难与山体相融，大幅降低了隧道后期的结构稳定性；另外，如果欠挖，就极有可能对隧道净空和二次衬砌厚度产生影响。施工质量的把握需要做好以下几方面控制。（1）需要选择适宜断面开挖方法。找到好的挖掘方法是重点，I－III围岩需要采用全断面法开挖，IV围岩采用台阶法开挖。挖掘时掌握好“短进尺、弱扰动、强支护、快封闭、勤量测”原则，避免出现塌方事故。（2）严格预测好超前地质预报。施工中需要把握好地质情况，及时预报面前围岩和地层情况，利用仪器对情况预测，把握好当地特殊岩土、断层、暗河等方面情况，利于施工顺利推进。（3）严格控制爆破施工过程。在隧道施工中需要较大的断面、设置较多的炮眼，在爆破过程中会较大程度地扰动围岩，容易对工程的安全和稳定性产生威胁，所以在爆破前应科学放样，合理设置炮眼。（4）提高断面尺寸的精确性。数据计算结果的准确性直接关系着施工的质量和安全，为此在施工前要尽量提高断面尺寸的精确性，充分考虑变形量及支撑沉落量，保证断面的尺寸能够符合相关的标准规定，在施工过程中一旦出现超欠挖的问题应及时改正，避免影响隧道施工的强度。

3.2防排水施工

隧道工程施工中易出现渗漏水的情况，若未做好防排水工作则易影响到隧道工程后期的建设及高速铁路的正常运行，对施工和运行的安全也会产生极大的威胁，为此，应充分做好防排水施工。在防排水施工中，应当坚持“防、、堵、截”的原则，提高工作人员对防排水工作的重视，坚持预防为主的原则，及时处理好隧道渗漏水问题。在施工中，为保证排水的良好，可以采用建设盲沟、铺设排水管等方式及时将隧道渗水排除。

3.3二次衬嫩施工

保证隧道工程施工安全的重要条件之一就是稳定的支护结构。在围岩初期支护变形趋于稳定后方可开展二次衬砌。初期支护可有效调整岩体应力情况，可提高围岩的稳定性，能起到加固的作用。故做好初期支护是保证施工质量的重要前提条件。在完成初期支护后，需分3个阶段开展二次衬砌施工。第一阶段主要是施工准备，对初期支护进行进一步完善，主要包括堵漏、拆除临时支护、做好防水工作等。第二阶段主要开展主体施工，需要制作并安装钢筋、模板、支撑结构等，并浇筑混凝土。第三阶段主要是拆除模板、支撑结构、修补、养护混凝土等收尾性工作，同时要做好二衬结构堵漏工作，对后期工作进行完善。衬砌台车可有效提高施工效率，需进一步检查施工各项工作是否达到标准要求，将支撑力度提高，保证混凝土养护后期承载力能够满足要求，脱模工作要在混凝土强度达到8OMPa时进行。

3.4加强施工质量管理，做好工程质量监控工作

高速铁路施工质量控制的重点就是隧道工程施工质量，故在开展高速铁路隧道施工工作中需认真做好质量管控，提高对施工质量的监控。（1）要审核隧道工程设计图纸。隧道工程施工中，需由设计图纸来指导施工的开展，故应严格审核设计图纸，保证设计方案具有较强的合理性，从而保证顺利、有序地开展各项施工工作。（2）加强施工环境及设备的监控。隧道施工易受到诸多方面因素的影响，所以施工单位需在施工前全面掌控施工环境，监控好施工过程环境变化，避免不良因素扰乱施工工作。同时，现代隧道工程施工中需用到大量机械设备，为保证施工机械设备的正常使用，需提前做好检修、保养工作，保证机械设备正常使用。

4铁路隧道施工安全控制技术

4.1控制掌子面更形、坍塌

4.1.1超前支护

超前支护作为一种有效的支护结构形式，其主要通过水平预加固的方式，以掌子面沿着隧道开挖轮廓线作为基础的支护结构。超前支护通常可采用超前小导管注浆、超前锚杆、超前大管棚等方法。为使管棚与钢架的联合支护作用得到充分保证，通常超前管棚支护技术是最为有效的，能够使软弱围岩的稳定性得到保证，同时焊接通过焊接连接钢架与管棚外露部分，同时还需根据要求来进行压浆处理，从而使围岩加固效果得到保障。

4.1.2掌子面锚杆

若是没有采取合理的措施，围岩开挖后会出现位移现象及掌子面移动的现象，为此可以通过设置掌子面锚杆来避免。设置锚杆对于大断面的开挖是有利的，使得先行和后期围岩、支护变形的现象得到有效的降低。锚杆设置的长度要在10￣20m的范围内。当前最为常用的材质是玻璃纤维锚杆，其切割方便，在工程实践中应用的较为广泛。

4.1.3掌子面喷混凝土封闭

在铁路隧道施工中还有一种较为常用的支护方法就是掌子面混凝土，能有效提升掌子面的稳定性。

4.1.4掌子面预留核心土

在铁路隧道施工中应用掌子面预留核心土方法也有着较为良好的效果，同时其有着较强的经济性，方法简单，对于掌子面稳定性的作用明显，有效的使塌方事故降低。

4.2二次衬石切

二次衬砌施工在初期支护位移收敛完成后进行。通过二次衬砌施工可有效避免后期围岩受压变形问题，使围岩安全性得到提升。在软弱围岩隧道施工中，需要对二次衬砌的施工质量进行控制，可对二次衬砌进行适当的加强。

4.3监控检测、加强观察

为保证施工质量，应当对围岩和施工过程进行严密的监测，合理分析变化数据，尤其要对地质情况复杂的地区，应当适当增加监测点和监测次数，一旦出现问题能及时发现并处理，以免出现重大安全事故。

5结束语

铁路＾道施工中可能面临多种复杂问题，很多高速铁路隧道工程都需进一步管控，为保证道路交通网的顺利建设，通常会采用隧道的方式建设铁路工程。在铁路隧道建设中，需要根据实际情况制订施工方案。本文重点分析了铁路隧道施工技术，就施工中的重要技术提出一些看法，希望能够具有一定价值。

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作者:陈彦武 单位:中铁十九局集团有限公司第六工程有限公司