客运专线隧道施工作业、安全、质量要点

客运专线隧道施工作业 安全 质客运专线隧道施工作业 安全 质 量要点量要点 一 一 新建客专隧道概况新建客专隧道概况 我国铁路隧道的修建经历了从清朝末年至今 已有近 120 年的历史 这期间 铁路隧道勘测手段和设计理论不断更新 施工方法和技术装备不断改善 技术 标准不断提高 截止 2006 年底 我国已经成功修建了 7500 多座 总延长 4300 多座公里的铁路隧道 隧道数量和总长度均居世界前列 我国铁路隧道建造水 平实现了质的飞跃 在高速铁路隧道方面 我们已掌握了大部分关键技术 初 步形成了中国高速铁路建设标准 在 十一五 期间 我国将新建铁路 17000 公里 其中客运专线 7000 公里 在建和拟建的客运专线项目中 设计隧道总长 度 1000 公里 今后几年还将修建超过 3000 公里的铁路隧道 石太铁路有隧道 32 座 隧道总长度 74 58 公里 其中包括迄今为止中国最大的 铁路隧道 太行山隧道 全长 27 839 公里 设计为双洞单线 武广客运专线设计时速 350 公里 共有隧道 含明洞 224 座 总长 172 952 公里 占线路总长 18 81 联络线隧道 12 座 总长 3 802 公里 全线最长的 隧道为浏阳河隧道 10 115 公里 郑州至西安客运专线位于河南 陕西省境内 陕西省境内隧道 4 座 隧道总长 13 7 公里 最长的秦东隧道 长 7691m 为黄土隧道 河南省境内共有隧道 22 座 隧道总长 31 022 公里 其中张茅隧道全长 8460m 难度较大的黄土双线隧 道函谷关隧道全长 7851m 合武铁路客运专线 东起合肥 经六安 麻城 至武汉 穿越大别山腹地 是 国家规划的沪汉蓉快速通道的重要组成部分 线路全长 357 公里 控制工程大 别山隧道 全长 13253m 另有金寨隧道 全长 10700m 其他各线隧道累计长度为 甬温福厦 280km 京沪高速 15km 武汉合肥 80km 武汉成都 300km 为了克服客运专线上高速列车在隧道内运行所引起的空气动力学问题 客运专 线上隧道大部分采用双线铁路隧道通过 隧道线间距 5m 轨面以上有效面积 100m2 开挖断面积 140 170 m2 属超大断面隧道 双洞单线线间距 35 m 轨面以上有效面积为 60 m2 为了有利于缓解空气动力学效应 洞口结 构采用切削式为主导形式 二 二 高速铁路隧道工程特点 施工应遵循的原则和基本施工方高速铁路隧道工程特点 施工应遵循的原则和基本施工方 法法 一 特点 1 隧道断面大 增加了施工难度 尤其是对于软弱围岩及不良地质地段施工更 是如此 在高速运行的条件下 对隧道技术的要求主要是空气动力学特性方面的 行车 阻力 瞬变压力 微气压波 列车风力等 对行车 旅客乘车舒适度 列车 相关性能和洞口循环的不利影响十分明显 因此有效面积当高速铁路速度达 300 350km h 时单线隧道为 70m2 双线隧道为 100 m2 由于断面的扩大和长 大隧道的增加 使得隧道施工难度增加 常常成为全线控制工期的关键工程 2 技术标准高 客专隧道由于横断面较大 受力比较复杂 且列车运行速度较高 隧道维修受 到限制 对隧道衬砌的安全性 耐久性和防水性能要求提高 为了突出 加强 基地 和注重刚度变化原则 级围岩衬砌均采用有仰拱结构 且仰拱厚 度较拱墙大 级围岩隧道底板采用钢筋混凝土结构 部分地下水发育地段也 采用有仰拱结构 级围岩和 级围岩偏压段衬砌均采用钢筋混凝土结构 软弱围岩基底还须加固等 施工工艺要求更高了 如仰拱全幅灌注 拱墙拆模 达到 8mpa 以上才允许拆除等 设置可靠的防灾救援系统 采用有利于缓解空气 动力学效应的洞口形式 洞口设计既要满足结构安全稳定 环保 景观的要求 又要满足结构减缓微气压波影响的要求 切削式洞口结构就成为主导的洞式形 式 3 施工作业环境较差 作业空间狭窄 具有围岩渗漏水 空气污染 噪音大 采光困难的特点 4 隧道围岩复杂多变 施工方法具有变化的不确定性 增加施工组织难度 5 隧道地质与水文地质变化 在设计中难以正确反应 勘测设计手段不易达到 定量标准 不少是采用经验数据判定 与实际揭示状况有较大出入 二 隧道施工应遵循的原则 客专隧道施工应本着 快速 优质 高效 的指导思想 按照 保护围岩 内 实外美 重视环境 动态施工 的原则组织施工 使隧道施工符合技术先进 质量优良 施工安全 进度均衡 消耗降低 有利环保的目的 三 隧道基本施工方法 施工方法的选择 主要是开挖与运输方法的选择 从大的方法可分为钻爆法 掘削法 掘进机法 盾构法 掘进机辅以钻爆法 沉埋管段法 水底隧道 下面主要讲钻爆法施工 1 选择施工方法的指导思想 1 确保施工安全 改善施工环境 2 应根据设计文件 施工调查情况 围岩级别 结合隧道长度 断面大小 工期要求 装备水平 队伍素质等综合因素确定 3 地质变化较大隧道应考虑其适应性 便于调整 4 应尽量采用新技术 新工艺 新设备 新材料 5 认真按照新奥法施工原则 掌握应用好光爆 喷锚 量测施工三要素 2 客专隧道基本施工方法 客专隧道基本施工方法有 全断面法 台阶法 新奥法的分部开挖法 包括 中隔壁法 cd 交叉中隔壁法 crd 法和双恻壁导坑法 又称眼镜法 对于硬岩宜采用全断面法与台阶法 分部开挖法适用于软岩 台阶法不宜采用 长台阶 因不利于初期支护及早封闭成环 硬岩隧道的爆破将会严重破坏已成 形的中隔壁 或中隔墙 三 介绍铁路隧道施工作业手册三 介绍铁路隧道施工作业手册 内容 超前地质预报 超前支护 隧道开挖方法 初期支护 防排水 仰拱及 二次衬砌 监控量测等七方面内容 四 辅助工法的应用四 辅助工法的应用 考虑到客运专线隧道工程地质 水文地质 和环境条件的复杂性 要保证客运 专线隧道安全顺利的实施 还需根据隧道各段的特性 采取适当的辅助工法 常用辅助工法见下表所示 客运专线隧道常用辅助工法主要设计参数和应用时机客运专线隧道常用辅助工法主要设计参数和应用时机 辅助工法工法设计参数说明应用时机 名称 管棚工法 在隧道开挖前 沿开挖工作面的拱部外周打入 70 180 的钢管 压注砂浆 开挖时用钢架 支护等支撑这种钢管所进行的支护方法 洞口 浅埋段 拱顶地质松软易坍落 下 穿公路等建筑物 防止地表沉降 小导管预注浆 工法 在开挖前 沿开挖面的拱部外周打入 38 70 的钢管 压注浆液 开挖时用钢架支护等支撑这 种钢管所进行的支护方法 拱顶薄层松软带 断层破碎带 有地下水 影响的地质不稳定 易于坍落的 级 围岩隧道段 帷幕注浆工法 在隧道开挖前 为了固结围岩 填充空隙或堵水 而沿着开挖面及周围进行的注浆 极软弱围岩 大的富水断层破碎带 地下 水发育可能引起大量地下水流失的隧道 径向局部 注浆工法 先隧道开挖后 沿隧道径向进行的局部钻孔注浆 的方法 为封堵隧道周边股流或小面积渗水以及固 结局部围岩 地表旋喷桩加 固工法 在需要进行加固的土体上方 垂直钻设灌浆孔 高压注入空气 水及水泥浆 撕裂土体扩大灌浆 范围 并利用水泥浆固结土壤 达到增加土壤自 承力不足的作用 软岩浅埋隧道 基础支撑承载力不足 地 下水位较高的明挖围护结构的防水等 井点降水 工法 在开挖隧道的两边钻孔 并安装包裹滤网的透水 管 在管内进行抽水降低地下水位的方法 特殊地段降低地下水位 减少含水层流动 性 超前玻璃纤维 稳定工作面工 法 在开挖工作面 超前钻设玻璃纤维锚杆 并进 行注浆加固 以达到止水及固结前方围岩的目的 开挖面呈流动不稳定时 玻璃纤维锚杆在 开挖时易于截断 仰拱栈桥施工 工法 为保持仰拱施工时洞内运输的正常进行 减少仰 拱超前衬砌施工的干扰 而在仰拱施工段的上方 放置移动栈桥的施工方法 长隧道中 开挖 锚喷支护 衬砌 仰拱 施工等各工序平行作业的情况 仰拱施工 必须分段一次整体浇注 不能半幅施工 确保仰拱施工质量 1 对浅埋 偏压地形 地质条件较差的隧道洞口 洞身段应先预加固后再开挖 视地质条件可采用地表砂浆锚杆 地面预注浆 地表旋喷桩等加固方法围岩 网喷混凝土或砂浆锚杆等加固边仰坡 并根据围岩情况设置长管棚 10 40m 超前小导管等超前支护措施 2 软岩段隧道的基底应予以加强 可采用围岩注浆 钢管桩 旋喷桩或其他加 固措施 确保衬砌有足够的强度 刚度和抗裂性 3 岩溶发育的长大隧道 根据隧道环境要求 具体围岩状况 水压 水量等采 用恰当的注浆堵水措施 五 客运专线隧道安全 质量控制要求五 客运专线隧道安全 质量控制要求 高度重视安全 质量管理 有针对性的制定各种保证措施 1 充分认识隧道施工安全管理和质量管理的复杂性和重要性 由于隧道工程自身处于地下及围岩的不完全可预测的特点 决定了隧道施工的 高风险性和施工安全管理的复杂性 又由于隧道工程在我国为劳动密集型产业 牵涉到千家万户生命健康 幸福和家庭收入的社会问题 做好安全生产是社会 进步的表现 是关注生命在工程建设领域的集体体现 隧道施工安全 质量水 平的最终体现 是项目稳定生产的保证 是项目效益的前提 交精品工程 会 对沿线经济发展起巨大推动作用 反之 将会给国家和社会造成巨大的经济损 失 2 充分认识安全 质量与效益的关系 安全事故 质量事故均会给项目造成一定的经济损失 它的发生往往会打乱正 常的 稳定 持续的生产秩序 因此 必须转变由被动的接受安全事故 质量 事故造成的损失变为主动做好安全 质量管理 向安全 量要效益 3 几点要求 1 树立以人为本理论 强化全员安全质量意识 认识到位 坚持建设高起点 要认识到安全质量的复杂性和人本管理的重要性 要有 建精品 创国优 的理念 树立 以人为本 安全第一 质量第一 建 造精品 的指导思想 明确 施工生产零事故 工程质量零缺陷 管理目标 培育 苦干 实干 拼命干 工作作风 教育员工正确认识安全与质量 安全 与效益 安全与工期的关系 强调安全是施工的卫士 质量是项目的生命 精 品工程是创新属誉的法宝 并将这一理念灌输给全体参建员工 要将安全 质 量作为项目建设基础工作抓实抓好 培训到位 切实提高员工素质 要组织所有管理 技术人员和操作人员对客运专线新标准的培训 特别是对于 外协人员的安全培训和特殊工种岗位任职资格培训 提高他们自身素质和安全 技能 资源到位 坚持施工高质量 一是落实人员投入 建立健全安全质量管理体系 各级安全 质量管理人员到 位 特殊工种持证上岗 二是落实设备投入 提高隧道施工机械化水平 保证 新工艺 新方法的实现 三是落实劳保投入 按规定配置劳动保护用品 并保 证质量 配置洞内外消防用品 保证通风 照明 文明施工投入 为安全质量 创造良好的外部环境 2 要重视通过