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单线铁路隧道衬砌施工质量控制研究
2014-04-24 16:34:38 来源: 作者: 【 】 浏览:782次 评论:0
摘要:本文以单线铁路隧道为例,通过阐述衬砌施工易发生的质量问题及引起这些问题的影响因素,如衬砌混凝土易受地下水的腐蚀、衬砌环接缝处错台等,采取理论与实际相结合的方法,通过对工艺、控制等方面改进以达到对衬砌施工质量的控制。

1、我国单线铁路隧道衬砌施工存在的质量问题

众所周知,隧道的衬砌施工对整个隧道施工工程意义重大,对单线铁路隧道更是如此。通过对过去的铁路隧道工程进行调查及以往的单线铁路隧道工程经验可知,不论是在隧道工程的施工方面,还是在隧道的运营方面都会发生病害现象,我们可以从以下两方面内容归纳常见的病害现象:一是来自混凝土的缺陷病害。举例来说,麻面、气泡、水泡等表面缺陷现象容易发生在起拱线下面的边墙上,另外还会存在拱部油迹、缝隙、顶部出现空洞等更为严重的问题。这样不仅会影响隧道工程的外观质量,而且长久下去会对隧道的稳定性、运营的安全性产生威胁;二是在施工过程中的易发生的工艺问题。比如地下水对衬砌的腐蚀、渗透等。

2、影响隧道衬砌施工质量的因素及原因研究

2.1、影响隧道衬砌施工质量的因素

通过调查研究及经验积累,我们可以把单线铁路隧道衬砌施工质量的影响因素归纳为以下几个点:施工方法、混凝土质量、周围岩石与衬砌的接触条件、施工工艺、施工设备、原材料、衬砌厚度及人为原因等因素。

2.2、影响隧道衬砌施工质量原因研究

在捣固混凝土的过程中,由于浆液中的水泡上浮使得气泡依附在模板表面而不能快速的排出,这样就在弧形段产生了衬砌表面气泡。另外,如果在对模板涂油不均或者是过多,使得脱模后的衬砌混凝土拱部出现油迹不均这一问题。

地面沉降变形。隧道会因地层、地质等变化原因而出现沉降变形,如果发生的是不均性沉降变形就会造成衬砌混凝土的裂缝。

施工过程中,在使用台车实施二次衬砌时,容易在衬砌环接缝处出现错台现象。产生这种现象的原因有很多情况,可以从以下几个方面进行分析:第一,从台车自身的角度考虑。在制造台车过程中,台车本身前后断面尺寸存在偏差,在使用台车时,断面产生变形等原因都会导致前后断面尺寸发生偏差,致使衬砌环在环接缝处产生错台现象。第二,若台车的支持强度不足以承受混凝土的压力,就会使台车模板受压而向内变形,最终造成衬砌错台。第三,导致衬砌环接缝位置错台产生的原因是多样的。

因为光面爆破存在着以下的不足:爆破的整体效果差,喷射混凝土表面平整度不合格、防水板挂设富余量不足。开挖时光爆效果差,超欠挖现象尤其严重,而在进行喷射混凝土施工的过程中,由于对欠挖部分一般不进行前期的处理,这就造成了喷射混凝土后该欠挖部位衬砌厚度不标准;喷射混凝土平整度达不到要求,超挖部分没有及时的进行补平,防水板钢性大,挂设预留富余量不合格,这在很大的程度上导致了灌注混凝土时流体混凝土所产生侧压力不能使防水板处处紧贴喷射混凝土表面,所以,在喷射混凝土同防水板间存有空隙或空洞。衬砌混凝土同喷射混凝土接触不紧密从而恶化了衬砌混凝土的受力条件,由于衬砌混凝土承受到了局部产生的应力,容易导致开裂、剥落。

3、单线铁路隧道衬砌施工质量控制

3.1、加强对弧形段衬砌避免气泡的处理和预防

第一,在施工的过程中禁止在泵车之外添加生水。水灰的比例作为强度的基础要素,其中自由水的过多,是导致水、气泡以及麻面的主要因素。所以,要根据试验室批准的施工配合比例做好混凝土的搅拌工作。如果的确需要进行加水,那么要通过相关的负责人决定之后,做好加水记录,同时处理好水和水泥的数量,以确保水灰比例的科学化,保证实现混凝土的有效强度。此外在进行弧形段混凝土施工的过程中,可以在混凝土里面掺加百分之一的NF型减水剂,之后最大程度上减小混凝土的坍落程度。

3.2、在施工的过程中要加强施工缝和沉降缝的设置

在施工的过程中,施工缝一定要根据设计、施工和验收的标准来进行,在施工的过程中,在底层与地质产生变化的位置进行沉降缝的设置。在进行止水带安装的时候一定要保证安装位置的精确性和准确性,特别是在完成了第一次混凝土拆模以后,在进行第2次灌注以前要对止水带进行认真的检查,以更好的保证施工质量的提升。

3.3、对于错台的预防措施

在进行衬砌施工的准备阶段,需要把全部的职称丝杠做好紧固工作,要更好的保证台车的整体受力状况。在台车到位之后,我们把混凝土与台车连接的部位做认真的清理,保证台车同混凝土的表面实现高度的紧贴。做好台车支撑工作,需要原来设计台车的两端增加支撑丝杠的数目,与此同时要将搭接部位进行牢固的职称,及时的减小和消除材料的制造时候产生的误差。

3.4、做好原材料的质量控制工作

施工质量的高低很容易受到原材料质量的影响,原材料的质量将会明显的对混凝土的耐久性产生影响,原材料主要包括:水泥、混凝土、混合材料等,原材料的配合比例会直接的影响着混凝土的密实度。科学的材料配合比例,在容易施工的同时,能够实现建筑性能的目标、耐久性强。所以在进行混凝土原材料选取的过程中,细骨料最好使用级配标准、质地均匀、吸水率低的天然河砂;粗骨料最好选用级配较为合理、颗粒形状好、质地结实、膨胀系数小的碎石;水泥的选用要科学标准,以更好的保证施工的质量,在材料选好以后,要加强对施工的监督和管理,以更好的管理手段和方式,来提升施工的质量,保证施工的进度。

3.5、严格光面爆破,抓好施工管理

当前随着隧道开挖技术的不断发展,光面爆破技术在隧道开挖中得到了广泛的使用,但是因为施工者思想重视程度不够,施工者认识问题、施工成本、工程进度等方面的原因,导致光面爆破的结果并不是很理想,例如,超欠挖这一问题并没有得到很好的解决,所以我们建议,在施工的过程中,要做好光面爆破质量标准的制定,在验收的时候要将这些指标作为考察的依据。作为衬砌质量的关键所在光面爆破会产生很大的影响,因此,各级管理部门要加强合作和管理。

结语

通过上述研究,在隧道施工的整个过程中,经常会产生多种隧道衬砌的问题,本文通过研究对隧道衬砌的质量问题做出了一下的总结:隧道沉降形变问题、隧道衬砌接缝处出现错台现象、地下水对隧道衬砌的逐渐腐蚀问题、隧道衬砌表面产生气泡等等。通过对这些问题成因的分析,让我们能够更加清晰单线铁路隧道衬砌施工质量控制的重点,在实践的过程中能够有针对性的来实施控制,提升单线铁路隧道衬砌的施工质量。

参考文献:

[1]王建宇.隧道工程的技术进步[M].北京:中国铁道出版社,2004:205~237.

[2]倪光斌.树立铁路隧道设计新理念完善铁路隧道设计标准[J].铁道标准设计,2007,(3).23.

[3]张彦,刘新.盾构隧道管片破损、错台等原因分析及应对措施[J].黑龙江科技信息,2009,(36).19

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