【摘 要】隨著我國交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，交通隧道的優(yōu)越性正逐漸得到交通土建工程界的認(rèn)可與接受，鐵路隧道也得到了巨大的發(fā)展。在長大鐵路隧道施工過程中，技術(shù)要求較高，本文以河北李家營隧道為例，介紹了工程概況，分析了施工過程內(nèi)容及并指出了容易出現(xiàn)的問題，對施工技術(shù)在鐵路長大隧道施工中的運(yùn)用進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】長大鐵路；隧道；施工

1 工程概況

李家營隧道位于河北省承德市境內(nèi)，設(shè)計(jì)為雙線隧道。進(jìn)口里程為DK312+800，出口里程為DK322+239，隧道全長9453m（其中包括明洞及棚洞19m），最大埋深583m。隧道進(jìn)口段位于左偏曲線上，左線半徑R=1600m，右線半徑R=1604m，曲線段長504m；隧道出口段位于左偏曲線上，左線半徑R=1600m，右線半徑R=1596m，曲線段長275m。隧道其余地段均位于直線上。隧道內(nèi)縱坡為單面坡。從隧道進(jìn)口DK312+791至DK313+650為-4‰的坡，長859m；DK313+650至DK321+050為-9.0‰的坡，長7400m；DK321+050至DK322+243為-3.0‰的坡，長1193m。

其中隧道進(jìn)口至斜井長5250m，起訖里程DK312+800～DK318+050，該段隧道多為Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖，其中Ⅴ級(jí)加強(qiáng)、Ⅴ、Ⅳ級(jí)圍巖地質(zhì)條件差；隧道出口至斜井4189m，起訖里程DK318+050~DK322+239，該段除洞口段圍巖較差外，其余地段多為Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖。隧道支護(hù)采用Φ42小導(dǎo)管超前支護(hù)、Φ25中空注漿錨桿、Φ22砂漿錨桿、型鋼及格柵鋼架支護(hù)、鋼筋網(wǎng)、C25噴射砼，模注砼、鋼筋砼襯砌。洞口段采用Φ108大管棚注漿超前支護(hù)進(jìn)洞。

隧道斜井長850m，設(shè)置里程DK318~+050，除洞口段約100m圍巖較差外，其余地段多為Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖。

2 施工過程

2.1 洞口工程施工

首先開挖并施工洞口邊仰坡截水溝，以截排地表水，截水天溝距邊仰坡開挖邊緣不小于5m，溝底縱坡不小于3‰。排水溝與路基排水系統(tǒng)銜接。

開挖洞口頂部及明挖部分土石方，開挖土石方均自上而下進(jìn)行，能用機(jī)械直接作業(yè)的，均選用機(jī)械開挖，人工配合。仰坡面采用光面爆破成形。開挖形成的坡面按設(shè)計(jì)要求及時(shí)進(jìn)行封閉防護(hù)。明洞采用先墻后拱法。混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)拆模，施做明洞防水層，兩側(cè)對稱回填。

2.2 正洞洞身開挖

嚴(yán)格按照Ⅱ、Ⅲ類圍巖施工方法與施工步驟，洞口段約100m圍巖較差，在鉆爆施工時(shí)要確保安全。

2.3 支護(hù)施工

2.3.1 超前小導(dǎo)管

采用單液注漿泵，注漿前先噴混凝土封閉掌子面以防漏液，對于強(qiáng)行打入的鋼管先沖清管內(nèi)積物，然后再注漿。注漿按從下到上的順序，兩側(cè)對稱施工，局部有涌水的注漿孔先注漿止水。漿液由稀到濃逐級(jí)變換，即先注稀漿，然后逐步變濃?？紤]到注漿后需盡快開挖，注漿用普通水泥或早強(qiáng)水泥，拌漿時(shí)可摻入減水劑。

2.3.2 噴射混凝土

采用泵送式混凝土濕噴機(jī)，進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。在噴射混凝土之前要按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對開挖斷面進(jìn)行檢驗(yàn)，按濕噴工藝施工。噴射混凝土嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比拌合。噴射前檢查隧道斷面尺寸，清除浮石和墻角虛碴，并用高壓水或風(fēng)沖洗巖面。噴頭垂直受噴面，噴射路線先邊墻后拱部，分區(qū)、分段“S”形運(yùn)動(dòng)。隧道噴射混凝土厚度＞5cm時(shí)分兩層作業(yè)。第二次噴射混凝土如在第一層混凝土終凝1小時(shí)后進(jìn)行，沖洗第一層混凝土面，初次噴射先找平巖面。噴射混凝土終凝2小時(shí)后，進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。

2.3.3 掛網(wǎng)

按設(shè)計(jì)要求加工鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)采用Φ6mm鋼筋網(wǎng)，洞外分塊預(yù)制，洞內(nèi)鋪掛，隨開挖面鋪設(shè)，同定位錨桿固定牢固。鋼筋網(wǎng)與受噴面的間隙以3cm左右為宜，混凝土保護(hù)層大于2cm。

2.3.4 注漿錨桿施工

采用錨桿鉆機(jī)鉆孔，專用注漿泵注漿施工。注漿壓力一般為地下水靜水壓力的2～3倍，同時(shí)考慮巖層的裂隙阻力，根據(jù)現(xiàn)場情況試驗(yàn)后確定。瞬間最高壓力值不超過0.5MPa。

2.3.5 型鋼拱架及鋼筋格柵拱架施工

型鋼鋼架和鋼筋格柵拱架現(xiàn)場拼裝加工。采用機(jī)械運(yùn)至安裝現(xiàn)場，人工作業(yè)平臺(tái)配合裝載機(jī)安裝，焊接縱向連接，形成支撐體系。

2.3.6 砂漿錨桿支護(hù)施工

砂漿錨桿用于Ⅲ類圍巖地段，以加強(qiáng)拱部軟弱巖體。錨桿采用Φ22mm鋼筋，長3.0m，錨桿間距100×100cm。采用鑿巖機(jī)鉆孔，攪拌機(jī)拌制普通砂漿，牛角泵灌注。注漿壓力控制在0.5～1.0MPa，并注意隨時(shí)排除孔中空氣。

2.4 洞身襯砌

2.4.1 防水層鋪設(shè)

防水板按環(huán)進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)防水板在鋪設(shè)臺(tái)架上進(jìn)行。防水板鋪設(shè)前，噴混凝土表面處的鋼筋頭和錨桿頭先切除，再用手持砂輪機(jī)磨平，對凹凸不平部位修鑿噴補(bǔ)，有局部滲水處，進(jìn)行處理。

固定防水板采用膠熱焊接，膠墊與膠墊之間防水層不得繃緊，要保證板面與噴射混凝土密貼。

2.4.2 洞身襯砌

隧道采用整體鋼模液壓襯砌臺(tái)車襯砌，一次襯砌長度10m，臺(tái)車采用激光準(zhǔn)直儀導(dǎo)向定位?；炷敛捎没炷涟韬险炯邪柚疲炷凛斔蛙囘\(yùn)輸，輸送泵泵送入模，插入式振搗器振搗。

3 鐵路隧道施工需要注意的問題及施工技術(shù)的運(yùn)用

3.1 瓦斯安全處置

該隧道地質(zhì)條件差，巖性復(fù)雜多變，多為Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖，可能蘊(yùn)藏瓦斯有有害氣體，產(chǎn)生巖爆現(xiàn)象。瓦斯在空氣中爆炸條件按瓦斯在空氣中的濃度，下限為5%～6%，上限為14%～16%，在7%～9%時(shí)最容易爆炸。

施工人員根據(jù)在隧道開挖過程中要密切關(guān)注瓦斯燃燒現(xiàn)象，根據(jù)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》（TB10120—2002）規(guī)定，利用催化型瓦斯檢測儀AZJ—2000型甲烷檢測報(bào)警儀，嚴(yán)格規(guī)范施工中瓦斯監(jiān)測制度。另外，還要采取相關(guān)措施預(yù)防瓦斯爆炸，例如：水封爆破、灑水除塵和防爆設(shè)備、注意出渣安全、地質(zhì)超前鉆孔卸壓，改善通風(fēng)措施、改善襯砌結(jié)構(gòu)氣密性等來做好瓦斯安全處置工作。

3.2 施工通風(fēng)

做好隧道通風(fēng)是可以稀釋、沖淡和排除有害氣體和降低粉塵濃度，確保安全生產(chǎn)，有利于提高生產(chǎn)率。施工人員要采用性能良好的進(jìn)口通風(fēng)機(jī)，并加大風(fēng)管節(jié)長、改革風(fēng)管加工工藝等措施做好防風(fēng)降阻工作。

3.3 施工地質(zhì)超前預(yù)測預(yù)報(bào)

由于李家營隧道長地形條件復(fù)雜，不良地質(zhì)多，地質(zhì)災(zāi)害很容易造成安全事故，導(dǎo)致工期延誤。因此在施工前查明隧道工程巖體的狀態(tài)、特性，準(zhǔn)確地預(yù)測預(yù)報(bào)隧道施工中可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的位置、規(guī)模和性質(zhì)。

鑒于李家營隧道工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性，可采用采用以TPS202超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行長距離預(yù)測預(yù)報(bào)，以地質(zhì)雷達(dá)、超前地質(zhì)鉆探、掌子面地質(zhì)編錄進(jìn)行短距離預(yù)報(bào)，二者相互結(jié)合，以確保安全施工。

4 總結(jié)

在李家營隧道施工中，鑒于復(fù)雜的工程特點(diǎn)，要綜合運(yùn)用多種施工技術(shù)，熟練掌握和應(yīng)用大長隧道施工技術(shù)是確保安全施工和施工效率的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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