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公路隧道施工技术标准十篇

发布时间:2024-04-25 23:55:18

公路隧道施工技术标准篇1

[关键词]高速公路安全管理隧道施工开挖技术支护技术

中图分类号:F461文献标识码:a文章编号:1009-914X(2017)11-0223-01

高速公路隧道是公路组成的一部分,目前隧道施工已经很常见,无论施工技术和工程管理都有了大幅度发展。尽管如此,由于高速公路隧道施工难度大,且带有一定的危险性,仍然要高度重视隧道施工技术及安全管理,只有做好了技术与安全工作,才能保证高速公路项目成功。基于此,对高速公路隧道施工技术和安全管理进行分析,是重要和必要的,利于促进高速公路隧道施工水平进一步提升。

一、高速公路隧道施工技术

(一)隧道爆破技术

隧道爆破质量好坏与否,对隧道工程施工质量有着重大影响,为保证隧道施工质量,需要合理选用隧道爆破技术[1]。预裂爆破技术适用于垂直壁面、倾斜壁面、规侧曲面等各种隧道形式,在高速公路隧道工程施工中广泛应用,可以采用这种爆破技术。具体施工中,注意以下几点内容:

第一,预裂缝应有一定的地表开裂宽度,且这种地表开裂宽度处于完全贯通状态。当隧道岩石硬度高等时,预裂缝宽度不应小于0.5cm;当隧道岩石硬度中等时,预裂缝宽度不应小于1.0cm;当隧道岩石硬度偏低时,预裂缝宽度不应小于1.5cm。

第二,严格控制开挖预裂面的平整度。根据预裂面平整度要求,开挖后的预裂面起伏度不应大于15cm。

第三,保存好预裂面上残留的炮孔痕迹,残留率不能小于85%,避免爆破点附件的岩石出现较大的裂缝

(二)开挖技术

隧道类型不同,隧道开挖方式也不同。当隧道为两车道时,隧道开挖方式[2]:隧道以iii、iV级围岩为主时,采用中长台阶法分布开挖方式;隧道以V级围岩为主时,先行洞采用短台阶预留核心土开挖方式,后行洞采用中隔墙法开挖方式。如,iV级围岩隧道开挖时,具体的施工技术:开挖方法采用分步台阶法,二次衬砌混凝土采用全断面灌注。其中,上断面要超前灌注20m,作为断面钻孔喷锚网平台。

(三)支护技术

高速公路隧道支护是一项重要技术,主要包括超前支护、初期支护等。隧道围岩等级不同,隧道支护技术也是有差异的。通常情况下,iV级围岩隧道,超前支护一般采用超前锚杆,初期支护一般采用以锚网喷支护为主、钢拱架为辅的支护形式。

进行初期支护时,应当使用壁厚0.5cm-1.0cm、长度5m、外径6cm-9cm无缝类型的钢管。钢管一端要利用焊接技术焊接钢箍,另一端制作成锤头桩。做好钢管制作与处理工作后,按照初期支护方案在隧道四周壁面上钻孔,孔距在10cm-15cm间。然后,在预先设计好的支撑点上布置孔眼,合理确定小导管间的间距。结束以上准备工作后,清理钻孔,安装小导管,并注浆。

(四)防排水技术

水对隧道有一定侵蚀作用,是影响施工质量的关键因素,为预防水侵蚀对隧道质量带来的不利影响,隧道施工时要采用防排水技g。常用的隧道防排水技术有地表防排水、洞内排水、隧道边沟、排水管,以及止水带、防水层、防水板等[3]。具体施工中,先在隧道中沿着隧道拱墙环向开挖排水盲沟,各盲沟之间的距离不得低于9m。然后,在隧道左右墙角开挖纵向排水盲沟。布设排盲沟后,在隧道边墙位置处布置排水管,各管的间距不得小于5m。之后,使用三通管将环向排水盲沟、纵向排水盲沟、排水管等连接起来,形成一个系统的排水系统,顺利排出隧道内的水。

除了布置排水系统外,还要设置防水系统,如止水带、防水层、防水板等。以防水板为例,安装防水板前根据隧道衬砌断面确定防水板长度,减少防水板接缝。按照确定好的长度截取排水板,并将排水板运送至作业台上,从上至下依次安装防水板,确保防水板与螺栓接触牢固。防水板之间的搭接长度不应小于10cm,做好防水板粘结工作,形成一个统一的整体。

二、高速公路隧道施工安全管理措施

高速公路隧道施工的专业性高、环境复杂、难度系数大、危险性高,要坚持“安全第一、预防为主”原则,制定施工安全管理方案,明确施工安全管理措施。基于这样的考虑,设计了以下施工安全管理措施:

(一)做好隧道施工准备管理工作

施工准备是隧道施工中的一道重要工序,对隧道施工安全有着一定影响。施工准备工作内容:第一,超前预报,清楚隧道围岩的岩性、类型等;第二,检查施工设备,确认没有磨损、腐化等情况;第三,清理干净施工现场,场地范围内没有杂物;第四,将设计图纸转化成为施工图纸,按照施工图纸进行施工;第五,建立施工组织机构,明确分工,合理安排各岗位工作,有序开展隧道施工活动。

(二)施工图纸审核

施工图纸是高速公路隧道施工的依据,隧道爆破、支护及开挖等都要按照图纸布置,如果图纸设计不当,势必影响隧道施工安全。为此,要认真进行施工图纸审核,对隧道爆破设计、支护设计、开挖设计等全面的会审,以便发现问题。施工图纸审核时,设计人员、施工人员、安全人员等参与其中,各方从各自专业角度看待施工图纸,基于专业角度提出意见,能提高施工图设计质量。

(三)严格技术交底

施工前,总工程师对施工人员进行技术交底和岗前培训,使各施工人员掌握施工技术,能熟练操作。如,隧道爆破施工前,对爆破人员进行技术交底和岗前培训,让爆破人员知道如何布置炮孔、如何控制预裂缝宽度等技术工作。

(四)加强安全检查

进行高速公路隧道施工时,建立完善的安全检查制度,对初期支护、二次衬砌、通风排烟系统、防排水系统、电力系统等进行检查,确认,每一系统施工都符合安全生产要求。如果发现问题,提出整改意见,限期调整。

(五)注重围岩监测

隧道爆破、开挖等施工,势必对隧道围岩结构原有稳定性产生一定影响。施工中,应在隧道围岩布置监测点,包括变形、沉降等监测点,及时获得围岩结构变化信息,以免做出预警,防止发生安全事故。

(六)建立施工技术方案

根据高速隧道施工方案和质量要求,建立隧道施工技术方案,明确隧道爆破技术方案、隧道开挖技术方案、隧道支护技术方案、隧道防排水技术方案等。与此同时,将隧道施工技术方案共享给施工班组,确保施工技术落实到位,实现既定的施工技术管理目标。

三、结论

综上所述,高速公路隧道施工技术主要包括隧道爆破技术、隧道开挖技术、隧道支护技术、隧道防排水技术等,要根据超前预报情况和隧道施工要求进行施工技术设计,适应实际情况。同时,要做好施工准备管理、施工图纸审核、施工技术交底、安全检查、围岩监测等工作,确保高速公路隧道施工安全,达成高速公路隧道工程项目目标。

参考文献

[1]张永军.高速公路隧道施工安全管理[J].中华建设,2014,11:108-109.

公路隧道施工技术标准篇2

【关键词】公路隧道;施工技术;要点;水害问题

【abstract】withthedevelopmentofthecity,theconstructionschemeofhighwayengineeringprojectbecomesmoreandmorematureandcomplextunnel.thispaperdescribesthetechnicalkeypointsofconstructionofhighwaytunnelandwaterproblems.

【Keywords】highwaytunnel;constructiontechnology;points;waterproblem

一、施工准备期的技术准备

1.施工环境的勘测

(1)根据地质钻探资料审查围岩分类,分析工程地质特征,特别对岩层走向、褶曲、断层、地下水、特殊土可能对施工造成的不良影响有充分的预估,以书面形式提出问题,要求承包商有充分的处治措施。

(2)有针对性的对施工现场进行地质、气象、供水、排水、原材料、动力供应、运输条件、弃渣、场地的核查。特别是洞口及浅埋段风化堆积层可能的滑动及偏压;通过沟谷的发育、冲刷、淤积情况;洪水最高位;砂石集料的蕴藏量及质量;供电及运营期配电方案;运输便道的修筑:弃渣与环保、农田补偿等方面。

2.施工材料设备和方案的准备

(1)业主与承包商签定合同后,监理工程师就依据合同督促承包商按合同承诺的人员设备到位,开展临建、控制测量等筹备工作。要求工地实验室限期达到质监站临时资质审批的软硬件要求,包括齐全的实验设备、技术人员及完善的管理制度;标准及原材料实验超前进行,为早日备料、开工奠定基础。

(2)承包商及时按合同规定的日期上报总体、阶段性进度计划和实施性施工设计,监理工程师在调查、分析后提出问题与承包商讨论、澄清、修改,主要针对工期和时间安排的合理性、施工准备的可靠性、计划目标与施工能力的适应性。

(3)开工前监理工程师对两端反外控制点复测、联测,增设的所有基准点进行检查并复测,每个洞口附近设不少于三个平面控制点和两个水准点以及控制隧道中心线的方向桩。

二、施工实施阶段技术要点

1.隧道开挖技术要点。隧道开挖必须按照设计文件、施工技术规范和有关规程、规定和标准的技术要求施工。例如,对钢架支立径检查合格后方可进行挂钢筋网;钢架、锚杆及钢筋网检查合格后方能喷射砼;初期支护全面检查无问题后方可挂防水板;防水板检查合格后方能进行二衬砼的浇注。与铁路隧道相比,公路隧道的断面较大,对围岩的扰动大。同时,为了满足公路建筑界限的要求,公路隧道多采用扁平的断面型式,使得拱顶围岩处于不利的应力状态。因此,公路隧道的开挖施工不利因素多,难度大,应加强技术控制,开挖施工的质量好坏直接影响着隧道的稳定和工程造价。

2.隧道支护技术要点。按照新奥法理论,隧道开挖后要及时支护,限制围岩的变形,似减小荷载并发挥其自承能力。目前公路隧道施工多采用锚喷支护,在围岩较差的地段可采用钢支撑,包括钢格栅及型钢支撑。对于钢支撑的施工质量要检测其加工质量和安装质量。加工质量检测包括加工尺寸、钢支撑的强度和刚度以及焊接质量。安装质量的检测包括安装尺寸,包括标高和间距;安装倾斜度,包括平面和纵面,平面检测可用直角尺,纵面检测可用坡度规;还有钢架的连接与固定质量检测,钢架应有牢固的基础,并与围岩密贴,与锚杆通过焊接有效连接,形成一个承载整体。

3.防水排水技术要点。防水工程贯穿公路隧道施工过程,从材料进场、技术交底、员工培训;防水板场地选择硬化、防水板焊接或粘接移动、防水层挂板台车的设计、安装、就位、公路隧道光面爆破、初期支护、基面检查处理、挂防水板、二次衬砌混凝土浇筑等工序都必须严格按技术规范施工,否则将会造成防水层的破裂,从而使公路隧道渗漏水。

关于隧道衬砌外排水系统,必须认真学习《公路隧道设计规范》(JtG070-2004)的有关规定。做到各类排水管之间应顺直衔接对于隧道的集中排水管,可按照管涵的施工质量标准对其管节预制、基础、管节安装进行检验。

4.隧道衬砌技术要点。施工中由于围岩松动或其他原因会导致二次衬砌产生裂缝。对于裂缝的检查可采用塞尺或刻度放大镜观测其深度及宽度,并根据情况采取处理措施。要根据检测的目的选择合适的频率,然后沿隧道断面布置测线,做好隧道衬砌质量控制。

5.隧道通风技术要点。隧道通风方式主要有自然通风和机械通风两种。竖井工程主要功能是通风换气,根据检测隧道内空气质量、废气浓度参数、含氧浓度等指标信息,进行自动调节开启。对风机房设备采用远程控制,控制中心在20公里以外。假若隧道内发生火灾,布设于隧道顶部的感温光纤感知到温度变化后,监控中心进行自动识别、检测和判断,通过距火灾点最近的竖井排风口及时向隧道外强制排烟,减小烟雾对隧道内人员的伤害。3座隧道竖井启用后,将大大改善隧道的通风状况,满足通风换气需求。

三、如何治理隧道过程中的水害问题

1.隧道工程中的水害情况同原因

在隧道工程中水害的主要形式是墙体的侧渗、流水、漏水。这其中还分为不同的引发原因。例如隧道的墙体浇筑工艺不合格,导致混凝土出现裂缝或者大量空隙,发生漏水状况。还有由于地基的施工工艺不合格,导致的地下水上涌,导致的侧渗。

当然这其中还可能是由于建筑材料的质量问题引起的工程防水性能不足。但是总结下来,隧道的水害问题,除却因为隧道使用时地质变化所引起的隧道结构变化所导致的水害问题,大部分都是由于建设过程中,没有严格按照施工要求进行施工,或者是施工工艺不完善引起的。

2.治理水害的主要方法

在进行对水害原因的分析后,根据不同原因,对水害的治理要有不同的侧重点。

对于洞顶和墙体的渗水问题,首先要确定渗漏部位的建筑情况,很多漏水的情况并不严重,但是墙体结构的破坏程度很大,甚至一定程度上影响到了隧道的支撑体系。所以要先判断建筑的损坏情况,对隧道进行加固,填补。并且清理衬砌的排水系统。

在治理水害问题中,堵不如疏。既要对隧道进行填补的加固,又要在漏水点铺设排水管道,将岩体中间的积水有效地排除出去。并且对于渗水部位进行防水处理。减少由于水害影响建筑寿命和建筑工程。

3.新奥法对防止水害有着出色作用

新奥法是一种常用的施工方法,它的主要形式是喷锚支护。通过喷锚支护的方法,可以在隧道开挖的过程中及时有效的对隧道围岩进行支护措施,减少施工原因对围岩整体的破坏,并有效地控制岩体形状。

新奥法具有很强的封闭性,可以有效地避免开挖后,出来的岩体松动和被渗水腐蚀。运用支护减少岩壁的受力,对于岩体的缝隙和裂痕进行粘合剂和填充物的填充。可以有效地保证隧道结构的完整。

同时由于粘合剂和喷锚支护的作用,减少了岩体之间的硬接触,形成了一定程度的弹性支撑。可以有效地分散支撑的受力情况,减少支撑的消耗。

四、结语

总而言之,隧道的建设工程中还要考虑到完成以后,隧道受风化、渗水、岩体移动的影响所产生的变化。尤其是在每年雨季和冷热交替的季节中隧道内建筑的情况,严格执行施工工艺,精确进行工程操作。在施工过程中,采用完善的监控手段,做到安全作业,和高效作业的结合,实现隧道在交通建设中的关键作用。

参考文献:

公路隧道施工技术标准篇3

关键词:公路隧道;机电安装;施工技术

公路隧道机电安装工程涉及的设备非常多,不同设备功能实现作用存在差异性,且存在交集关系。机电设备在安装时若出现安装质量问题,可能会导致系统运转效率下降而达不到公路隧道系统运行需求。因此在公路隧道机电安装时必须做好技术控制,确保各方面安装工程质量达到设计需求,提升公路隧道机电设备运转能力。

1高速公路隧道机电安装施工前的准备工作

1.1施工前的计划编制

隧道机电安装工作开始前,制定出符合工程实际需要的施工总进度计划以及单项工程安装实施计划。

1.2人员准备

现场组织技术人员、管理人员实施项目管理时,应该组织机电、消防、通信、自动化等相关专业的作业人员进入到现场,进行施工方案和现场环境的深入分析和讨论,确保人员充足,满足项目施工的需要。

1.3施工材料及其机械设备的准备

在安装施工开始之前,准备符合项目需要的机械设备,运输工具符合要求,测控仪器精密度合格,保证各项功能达到标准。对于隧道机电工程项目施工来说,对于设备与材料的需求量比较大,质量要求也比较高;而很多大型机械设备和材料都是国外进口的,需提前制定采购计划,按时采购相关的物质,这是保证项目顺利实施的基础和根本,对于提高工程的质量也是非常有益的。1.4施工技术准备高速公路隧道机电安装项目实施前的技术准备工作也必不可少,包含熟悉设计图纸、进行设计图纸审查、全面技术交底等各项工作。严格审查项目质量文件,保证文件内容符合工程的实际情况,不会存在违反国家标准与行业规范的情况。

2高速公路隧道机电安装施工阶段的要点

2.1隧道机电系统构成

综合分析隧道机电系统内部组成结构,就可以全面掌握机电安装工程的具体要求,对于项目施工质量控制有积极作用。隧道机电系统内部组成的复杂性较高,包含的部件数量较多,比如通风、照明、供电、消防等都是必不可少的组成部分,会对隧道项目的运行产生直接的影响。供电系统是隧道机电系统运行的核心部分,其工作时必须保持连续、不间断;而照明系统在施工阶段、运营阶段都是必不可少的,这是保证安全性的关键;通风系统可以保持隧道内空气质量符合要求,不会存在有害人类健康的物质;消防安全系统是隧道可靠运行的关键,因为任何工程或者物品都有可能引发火灾、爆炸等严重的危害,所以设置消防系统可以消除这些隐患,充分地保证人们的生命和健康安全,所以需要设置紧急出口、排烟口等消防安全设施。此外,隧道监控系统也是非常重要的,能够随时了解隧道运行的实际情况,给管理者开展日常管理工作提供基础,掌握隧道内部各个系统运行和工作情况,切实提升隧道运行的安全性与可靠性,避免出现风险和事故[1]。

2.2照明系统施工安装

照明系统为隧道内照明灯具以及线路等部分,安装数量比较多且线路构成极为复杂,所以工作量比较大,对于隧道项目施工、运营的安全都有直接的影响。因此,在隧道机电安装施工中,必须加强照明系统的监督和管理。不同照明区域要保持美观性,目前应用LeD灯两侧设置的方式较为常见,应急照明则一般是采用照明灯具的1/4作为应急照明系统使用,安全通道则应用LeD灯拱顶安装方式。在照明系统安装环节,灯具安装位置符合设计方案要求,且线路布置达到科学性与合理性的要求,确保照明系统能够有效地运行。公路隧道机电安装施工技术分析傅琨(江西省交通设计研究院有限责任公司,江西南昌330000)摘要:为了提升隧道机电系统的运转能力,满足公路系统的发展需求,立足实际,在阐述公路隧道机电安装施工准备。

2.3供电系统施工安装

供电系统安装时,涉及的设备数量也比较多,比如变电站、配电柜、应急电源、防雷系统等,每个系统的作用都非常重要。供电系统是其他各个系统运行的基础,给通风风机、照明灯具、通信设备、监控仪器等提供稳定的电力能源供应,才能保证系统有序地运行。通常来说,目前的公路隧道工程供电系统会选择双路外电供电的方式,变电站内需要安装两立运行的变压器馈线柜,两台变压器互为备用,为了确保照明系统可以连续运行,还要配置epS电源,以确保紧急情况下电力供应不会中断[2]。

2.4通风和消防系统施工

隧道机电安装实践中,通风系统与消防系统都是大型的机械设备。综合分析目前公路隧道的施工情况,了解交通通行的状态,在高速公路隧道通风系统内设置自然通风、纵向式通风以及横向式通风等方式。通常来说,隧道内通风系统会优先使用纵向射流风机通风的方式,在顶部安装射流分机,通过预制钢架进行风机的固定。消防系统的供水主要是分为水消防与灭火器两个部分,一般会使用高压水系统方式提供充足水资源。在项目实施开始前,做好施工现场的全面考察和分析,掌握现场的具体情况,保证消防系统运行效果,为公路隧道运行安全性起到积极作用。

2.5消防管道安装施工

公路隧道消防管道是重要的基础设施,比较重要的参数就是管径,要结合水量供应的情况确定管径。消防管道连接主要是通过沟槽方式进行,安装施工环节要有效地控制,包括测绘、绘制施工图、管道预制、管道支架安装、现场支架处理、消火栓、管道的铺装、设备连接、管道清理处理、消防系统调试、试运行等。因为消防管道施工中,有很多分部工程,且现场施工空间相对狭小。为了保证工程的质量和效率符合要求,要尽量地增大项目施工作业面,将管道进行切割加工处理,制作符合现场需要的配件;并且在隧道外部相应的场地上开展项目施工,在隧道内部管道支墩、支架等设施施工完毕之后,才能将预制管道运输到现场进行安装作业,但是运输环节要防止管道出现管口损坏的问题。消防管道安装施工环节,按照管道走向进行铺装作业,严格落实设计方案和技术标准,确保各个连接部位的性能合格。此外,将消防栓嵌入在公路隧道的侧壁空间内,完成安装施工,保证牢固性、稳定性符合标准,并且取用方便[3]。

3高速公路隧道机电安装管理措施

在公路隧道工程项目开展环节中,为了满足机电设备安装需求,对工程的安装过程需要综合管理,要求技术人员按照机电设备的需求做好相关的安装控制。

3.1进度控制

在机电安装工程施工中,进度控制也是非常重要的一项工作。在项目实施环节,要结合各个阶段分项工程进行,进度管理计划,严格按照计划进行现场检查和验收。检查确定阶段项目施工是否按照要求完成,如果没有完成,必须要积极加快进度,制定出赶工期的方案,确保整个项目工期符合要求。此外,还要严格落实各个环节管控工作,尤其是材料采购、设备运维检查以及人员后勤保障,确保没有任何不利因素影响项目施工效果,确保工程进度合理,符合合同标准要求,不会面临索赔的风险[4]。

3.2质量控制

工程项目部建立完善的质量控制制度,巡检制度,组织专职的工程质量检查人员对现场进行严格检查,一旦发现任何缺陷问题,都要及时采取措施处理。对于关键位置、隐蔽项目需要加大检查的力度,确保不会存在任何质量问题。公路隧道机电安装工程的交工资料统一使用交通质检部门的统一表格,质检员必须加强现场监督检查工作,认真填写交工资料,确保质检资料按照规定标准统一进行组卷、装订,以便于验收检查。

3.3安全控制

公路隧道项目施工中,因为施工空间比较小、光线暗、人员与车辆众多而容易诱发严重的安全事故。为了确保人员、工程以及车辆、设备的安全性,加强防护管理极为重要,人员需佩戴足够的安全基础设备,并且粘贴反光标识;隧道内施工车辆驾驶员保持谨慎工作态度,谨防发生严重的安全事故,保证车辆停放位置科学合理,并且按照现场指挥人员的指令行驶和停放车辆;落实现场的通风、环保措施,避免有毒害性的气体存在于隧道内而损害人们的生命健康;也要防止传染病污染,保证工程人员的安全性[5]。

4结语

综上所述,公路隧道机电安装施工有着较高复杂性,是隧道项目正常运行的基础,容易出现严重的事故和问题。所以施工单位要组织高水平的施工团队,加强现场管控,确保项目顺利实施,提高运行性能,确保机电安装达到公路隧道运行标准。

参考文献:

[1]谢锦忠.高速公路隧道机电设备安装改进的探讨[J].福建建材,2020(4):96-98.

[2]罗文章,王雷.高速公路隧道机电设施的管理与维护[J].交通世界,2018(35):160-161.

[3]王坤,李养林,党琪强.高速公路隧道机电安装工程施工措施分析[J].公路交通科技,2017(7):101-103.

[4]李旭峰.公路隧道自动化泵站机电设备安装施工[J].技术与市场,2011(9):37-38.

公路隧道施工技术标准篇4

关键词:隧道施工;安全管理;评价体系

1确保隧道施工安全的关键是技术管理

虽然影响隧道施工安全的因素很多,但客观的因素是隧道所处的地质条件和自然环境,而主观的因素就是人们对地质的认识能力和改造环境的能力。根据施工的具体条件应用科学、合理的施工方案及施工技术进行隧道施工,是预防和规避施工安全事故的重要手段。从技术管理的角度考虑施工安全,主要就是预防和控制隧道塌方。因此,确保隧道施工安全,技术管理应该从以下几个方面着手。

1.1加强地质超前预报,预防隧道塌方

隧道地质工作贯穿于整个隧道的施工过程,不良的地质状况对隧道施工影响很大,隧道塌方不仅会影响施工进度、加大施工成本,更严重的是往往形成灾难性事故,导致人员伤亡。将超前地质预报工作纳入隧道施工技术管理,按照“物探先行,钻探验证,有掘必探,先探后掘”的原则组织施工,是隧道施工安全的制度保证。由于隧道地质的复杂性,地质超前预报工作在预测的准确性上距施工要求尚有一定差距。但是随着地质预测预报技术的进步与发展,探测隧道地质状况的方法有多种,根据设计提供的地质资料,并结合施工过程中对隧道围岩观察与判断,将预报手段的适应性进行选择与优化组合,使预测的地质状况尽量接近围岩的实际状况,然后制定合理的施工方案及方法,对预防及控制隧道塌方、保证施工安全还是意义很大的。

1.2选择科学合理的施工方案、注重工艺控制

随着隧道工程施工技术的长足进步,新的施工方法层出不群,针对特定的隧道施工,如何选择科学合理的施工方法,是施工单位综合能力的具体体现,更是安全生产的前提和有力保障。大量的事实证明,绝大多数的隧道塌方都与施工方案不合理有关。比如,当隧道围岩发生变化时,为了不影响施工进度或节约施工成本,现场技术管理人员有时会存在侥幸心理,不及时改变施工方案,从而造成隧道塌方,甚至会导致劳务人员的伤亡。其次,很好的技术方案在实施的时候也有可能败,究其原因,就是施工工艺控制不严。

2建立健全安全管理制度及措施

安全管理工作在公路隧道施工中是一项重点工作,安全管理工作的好坏不仅直接关系到人的生命安全、工程进度及企业效益,而且牵连到一个企业的声誉和管理素质。建立健全安全管理制度,严格执行安全保证措施,保证公路隧道的施工顺利进展。

2.1落实安全责任、实施责任管理

隧道施工的安全管理要以“项目经理亲自挂帅、专职安全员直接负责、全员参与”为原则,按照“安全第一、预防为主”的原则,建立健全安全组织结构和安全管理制度,有组织、有领导的展开安全管理活动。项目部要制定安全目标,明确各级岗位人员的安全责任,抓制度落实、抓责任落实。项目经理是施工安全管理的第一责任人,而专职安全员作为安全管理的直接负责人,要经常对施工安全进行定期和不定期的监督检查,加强安全目标管理和各项安全制度的执行情况,认真填写安全检查记录和各种安全统计报表,及时分析安全动态,提高安全管理水平,将安全隐患消除在萌芽状态。

2.2安全风险管理及施工应急措施

公路隧道作为一种比较特殊的建筑结构,在施工过程中安全风险源比较多,如隧道塌方,突发性的涌水、排放的有毒有害气体、岩溶、软弱断层等不良地质灾害,都有可能造成较大的施工安全事故。因此,在隧道施工中要加强安全风险管理,采取预测预防的措施,避免和控制此类安全事故的发生。但是,安全事故虽然是人们不希望发生的,可有时也往往是违背人们意愿的。因此,在施工前要做好事故应急预案及措施。事故一旦发生,立即启动应急预案,采取有效措施,控制事故继续发展,将人员伤亡及经济损失减小到最低程度。同时,要以严肃、科学的态度去认识事故、实事求是的按照规定、要求上报相关部门,分析并弄清楚事故发生的过程及原因,落实造成事故的安全责任,吸取经验教训并组织彻底的整改,预防此类事件的再次发生。

3狠抓工程质量确保隧道施工安全

“百年大计、质量第一”,工程质量是施工企业永远的主题,没有质量就危及安全。从广义上看,质量包涵安全工作质量,安全概念也内涵着质量,交互作用,互为因果,安全为质量服务,质量需要安全保证。对于公路隧道,不合格的工程质量,不仅直接威胁着隧道的施工安全,而且对今后的隧道运营有可能造成安全隐患。比如:隧道超前支护、一次衬砌的质量不合格时,很有可能会造成隧道坍塌,危及施工人员的生命安全;隧道防排水工程质量不合格时,不仅使隧道衬砌结构和运营设施受到浸蚀破坏,渗漏在路面上的水还影响到车辆的运营安全,有可能造成交通安全事故。由此可见,在公路隧道的施工中,紧抓工程质量就是保证隧道施工的安全、保证隧道运营的安全。因此,项目部要健全质量保证体系,严格按照质量保证体系文件进行质量管理,做到从资源投入和过程控制上保证工程质量、确保施工安全。

4改善施工环境、加强劳动保护

在公路隧道施工中,加强安全管理的目的就是保证施工人员的人身安全与健康。由于公路隧道为地下工程,不但隧道围岩自身有时会放出有毒有害于人身健康的气体,而且在施工过程中产生的机械尾气、粉尘及噪音对人的身体健康也是非常不利的,改善施工环境、加强劳动保护,预防职业病,保护施工人员的身体健康应属于安全管理的范畴。因此,在今后的隧道施工中,要不断地改善施工环境、加强劳动保护,不但要保证施工人员的生命安全,也要保护好他们的身心健康,因为他们真正才是公路隧道工程的缔造者和建设者。

5公路隧道施工安全评价

公路隧道为地下线性工程建筑,隧道施工属地下作业,存在很多不安全的因素,隧道施工伤亡事故频率比较高,这些事故给国家和施工企业带来重大损失,也给职工和家属带来严重的不幸和痛苦。因此,我们要学习掌握好公路隧道施工安全的规律,必须建立和健全安全管理的规章制度、建立安全保证体系,公路隧道施工的伤亡事故是可以避免或减少到最低程度的。

5.1施工安全评价

我国是一个发展中国家,各省市隧道建设基础比较薄弱,随着高等级公路和高速公路的迅速发展,在建和预投建的公路隧道日益增多。随着国民经济的不断发展,隧道工程建设项目增多,规模扩大,难度增高,速度也加快。由于隧道工程建设具有一次性耗资投入大,工期长,社会属性强的特点,施工中的安全问题容易造成广泛的影响,给人们的生命和财产造成危害,因此隧道施工安全评价具有越发显著的地位。现行的施工安全评价方法基本是施工安全检查评分表法,由国家有关部门或各隧道施工单位制订检查评分项目和评分标准,各单位根据具体情况选取评分标准进行评分汇总,对施工安全状况做出评价,形成了一种集成定性与定量、主观与客观的评价方法。现行的《建筑施工安全检查评分标准》就是在这种形势下出现的,虽然检查评分表具有操作简单、通用性强、评价项目全面等特点,但它是一种静态的评价方法,在表中各检查项目分值固定限制了它的灵活性和适用性。如果完全按照检查评分表进行评价,难免得出不符合施工项目具体情况的结果。因此要做出科学的施工安全评价,需要在检查评分表的基础上研究科学的评价方法。

5.2实施公路隧道施工安全评价的必要性

现有的隧道安全评估大多是有关运营隧道或隧道施工过程中某一方面的安全性评估,通过对大量事故资料调查和隧道工程施工安全所面临的事故多发的严重形势,从行业的角度来看,还没有一个完善的隧道施工安全评价体系,在隧道施工的安全评价方面几乎没有涉足。对于建筑施工项目安全性评价体系来讲,隧道施工项目虽属于建筑施工,但具体的施工方法和建筑施工没有统一的标准,所以对于建筑施工主要采用国家和行业下达的安全检查表,施工企业以此作为标准对照施工进行的安全评价,具有一定的局限性。而且对于建筑施工作用的系统较大,对于一些具有特殊施工状况的情况,难以达到普遍性、针对性、

科学性。隧道施工安全评价就是在这种情形下,摆脱系统干扰,建立自己独立的安全评价体系,具有较强的针对性,为隧道施工安全管理提供了科学依据,所以建立和实施隧道施工安全评价体系有重要的意义和价值,对隧道施工安全评价的研究是十分必要和紧迫的,对本系统

进行研究属一项开创性工作。

公路隧道施工技术标准篇5

关键词:高速公路;特长隧道;机电施工管理;技术

1引言

在高速公路隧道施工中,隧道安装是核心施工内容,隧道安装工作的质量会直接影响到整个隧道施工的质量和使用寿命,由于隧道安装施工涉及到非常多的内容,且在实际施工中存在着非常多的交叉施工,因此在项目开展的过程中,不仅需要对高速公路施工内容进行详细的分析,还要能够对机电工程施工中涉及到的相关技术进行分析。对于高速公路特长隧道机电施工来说,由于其施工难度大、内容复杂、质量要求高,因此必须要加强对其的施工管理,同时要能够对相关的技术进行灵活的运用。

2高速公路特长隧道机电工程施工管理

2.1安全管理

对于高速公路特长隧道机电工程来说,由于其本身所处的施工环境就非常复杂,在实际施工中容易受到多方面因素的影响,因此其项目存在着较高的施工安全风险,常见的施工问题有场地问题、隧道长度问题以及施工采光问题,这些问题都会对施工安全、施工质量和施工进度带来巨大的影响。因此必须要加强对隧道施工的管理,且在管理工作开展的过程中,还要能够结合现场的具体情况,制定全面的安全管理措施。根据隧道安全评价指标,如图1所示,对于施工单位来说,在施工开始之前,应该组织施工人员开展安全施工教育培训工作,从而提高施工人员的安全意识,对于特殊工作岗位,也要能够做到持证上岗。如果在施工过程中,发现项目存在安全隐患,需要在隐患位置处设置醒目的安全标识,从而起到一定的警示作用。

2.2进度管理

从现阶段高速公路隧道施工的现状来说,最突出的施工特点就是施工任务繁重,但是施工工期较为局限。因此,对于施工单位来说,其最大的工作压力就是要在有限的工作期限内,按质按量地完成所有的施工任务,因此就需要结合现场的实际情况,制定完善的施工方案,从而能够实现对施工进度的切实管理。对高速公路特长隧道施工进度的管控工作来说,各分环节的施工进度都会对总的工程进度带来一定的影响,因此每个环节的工作人员都要能够加强对施工进度的监督与管控,要能够在保证施工质量的前提下,尽可能地加快施工进度,从而能够达到缩短施工工期的目的。除此之外,为了防止施工过程中出现施工问题,影响到项目的进度,在施工开始之前,技术人员可以针对施工过程中可能出现的问题,提前制定好相应的处理对策,即使问题发生也能够在最短的时间内得到解决。

2.3质量管理

施工质量是特长隧道机电施工的核心指标之一,不管采取什么样的施工模式和技术手段,都要能够保证施工质量达标,施工质量决定着项目的成败,决定着项目在投入运行后能否安全、稳定的运行,因此在实际施工中,施工单位要给予施工质量管理足够的重视,要能够在施工过程中安排专业的技术队伍,对项目进行全过程的质量监督管理。在施工结束之后的验收阶段,验收工作人员都要能够严格按照国家标准进行验收。除此之外,技术人员在开展施工质量监督管理工作时,为了使监督管理工作的质量和效率得到可靠的保障,要能够严格相关的流程来开展作业,并且需要对各环节的数据信息进行详细地记录整理。

2.4故障管理

对于隧道机电工程施工来说,机电设备容易受到环境因素的影响出现故障,当设备出现故障之后,整个施工项目就无法正常开展,从而就会导致工期延误问题的发生,为了避免这样问题的出现,一旦机电设备在运行的过程中出现故障,就要立即组织抢修队伍进行抢修。除此之外,为了降低机电设备发生故障的概率,还要能够加强对机电设备的日常维护管理,定期检查,对老化失修的部件进行及时更换,同时还要能够与机电设备供应商之间保持密切地交流沟通。

3高速公路隧道机电施工技术

3.1高速公路特长隧道机电施工前的准备工作

为了使项目的顺利开展和施工质量得到可靠的保障,在施工正式开始之前,都会结合施工现场的具体情况以及实际的施工需求,来对工程项目进行整体规划,高速公路特长隧道施工也是如此,不管是施工项目的总计划还是单项工程的施工网络,都要能够在项目正式开展之前,确保计划完善。除此之外,对于施工组织管理的工作人员来说,在选拔工作开展的过程中,要能够适当提高人才选拔的门槛,同时要结合施工现场的实际需求来选拔人才,可以优先选择在供电、通风以及消防方面有着丰富工作经验和较强能力水平的专业人士,来承担整个项目的负责人。除了人员配备之外,设备的配备也是非常重要的,对于高速公路特长隧道机电施工来说,由于其本身的工程量非常大,部分施工仅靠人力是无法完成的,因此需要使用到的机械设备也非常多,包括一些重要的运输工具,这些都是项目开展过程中必不可少的。但是需要注意的是,由于项目的规模较大,因此涉及到的施工内容和施工环节非常多,每个施工环节需要使用到的机械设备又是不尽相同的,因此为了防止产生不必要的资源浪费,要对各个阶段需要使用到的材料和设备类型都要明确的标注,同时还要能够加强对材料和设备质量的检测。

3.2高速公路特长隧道机电施工的联合设计

在高速公路特长隧道机电施工中,招标文件是非常重要的技术资料,而所谓的联合设计,就是针对招标文件的不足和缺漏进行一系列的补充说明,联合设计的单位主要包括高速公路建管主单位、设计单位、施工单位以及监理单位等,联合设计工作的主要内容就是对设计图纸进行进一步地审核,并且对施工现场的具体情况进行详细、全面地勘察,除此之外还包括施工流程地制定以及一些施工细节点地敲定,都是该阶段需要开展的工作。同时,由于隧道施工本身就有着一定的特殊性,因此为了保证项目的顺利开展,还需要对照明系统、消防系统、通风系统以及供电收费系统等的合理安装进行深入研究、探讨,在此基础上制定出全面的施工文件之后,还需要交由专业的技术团队进行进一步的验证,审核通过后就可以出版正式的施工文件。

3.3高速公路特长隧道机电施工的关键阶段

在隧道机电施工实际开展的过程中,有多个关键阶段需要加强布控。(1)首先就是消防管道的铺设,消防系统是整个隧道机电施工的重要内容之一,不管是从作用还是从影响层面来分析,都是非常重要的,因此不管是隧道内还是隧道外的消防管道安装,都应该给予高度的重视。为了保证管道安装工作能够顺利进行,在安装之前,需要对施工现场进行全面的测量考察,之后在此技术上对设计图纸进行绘制,安装人员根据设计图纸上的要求来准备相关的安装工作,最后就是消防系统安装完成后的调试工作。(2)第二个关节阶段就是通风系统和消防系统的安装。通风系统和消防系统是隧道施工过程中,最为重要的安全保障措施,通常情况下,隧道内的风向都是纵向的,因此通风设备一般都是安装在隧道顶部的射流风机,通过支架将其固定在隧道顶部,就能够保证隧道内有着足够的空气流动性。而消防设备主要指的就是消防泵和潜水泵,对于隧道内这两个子系统的安装,一定要严格按照规定要求,位置选择的正确对设备工作效率的提升,有着重要的作用。(3)对于电气系统及监控系统,其是安装在隧道的电气设备构成中,一般是由一个特定电压的配电和若干个变电构成,而且还包括各种接地设备、风力设备和照明设备等。在进行照明设备的安装时,一定要将其悬挂在隧道桥架的下方,且需要在侧壁处设置转向信号灯。隧道中的监控系统主要有现代化水平较高的计算机设备,这就需要对各种监控设备进行检查及监控工作。此外,为了确保在恶劣天气时,所获得的监测数据的准确性,就应该提高对机电设备的电气监控,例如,线圈车辆检测器通常会将其检测速度范围控制在1~250kg/h,误差控制在3%以内,计数精度则要达到99%以上,占有率精度要高于95%。在进行线圈的选择时,应该要采取低压电缆,这是因为其绝缘材料是由电缆用聚丙烯所构成,确保线圈的使用年限达到5年以上,并且环形线圈之间不会出现干扰问题,终端处理器可以与环形线圈匹配在一起,这样就能避免对邻近车道上的其他车辆造成误检的现象。

4结束语

总而言之,随着道路交通运输业的快速发展,加强对高速公路特长隧道机电施工的管理和技术研究是非常重要的,因此必须要能够以一个科学严谨的态度去对待,要加强对各环节的监管力度,对技术手段进行不断的创新,对管理办法也进行不断的优化,推动隧道机电工程施工的快速发展。作者简介:武天强(1971-),男,籍贯:甘肃靖远,学历:本科,职称:工程师,研究方向:高速公路收费、通信、监控系统。

参考文献:

[1]郑雪梅.高速公路特长隧道机电施工管理与技术[J].智能建筑与城市信息,2019(07):73-74.

[2]彭展生.高速公路特长隧道机电施工管理与技术创新[J].华东科技:学术版,2015(01):124.

[3]罗涛.高速公路特长隧道机电施工管理与技术创新思路探索[J].中华建设,2019(09):62-63.

[4]连瑞.公路隧道机电施工常见问题与解决对策分析[J].商品与质量.2020(02):178.

公路隧道施工技术标准篇6

【关键词】公路隧道工程;施工测量技术;运用探析

中图分类号:X734文献标识码:a

隧道作为一种地下构筑物,影响其质量和使用寿命的因素较多,而公路隧道工程施工测量技术的合理运用,则能有效预防和减少这些因素的影响,从而确保隧道质量和使用寿命。因此,作为新时期背景下的公路隧道施工企业,在正式施工前,必须对影响隧道质量与使用寿命的各种因素进行充分考虑,从而采取科学的隧道工程施工测量技术并合理运用,从而保证公路隧道工程质量。

一.公路隧道工程施工测量技术方案

1.1施工测量技术方案

①首先,在公路隧道工程施工前应用精密仪器进行复测,尤其是导线网与水准网的复测,复测结束后及时加密和延伸到施工场地。测量时应始终保持各作业面之间的联系,以便保证贯通误差处于合理范围[1]。

②然后对导线网、水准网及其它控制点进行复测,应根据工程具体的定位资料和测量标志资料进行;同时对施工中的固定桩进行测设,测量完成后及时将结果上报给工程监理人员和工程相关负责人进行审批。

③再根据通过审批的测量结果以距离精测组位置最近的导线点作为基点,对工地周围最少三个导线点进行引测,进而将这三个导线点布设成一个三角形,以此形成闭合的导线网。

1.2施工控制测量技术

①平面控制测量。按照工程中具体的测量控制点在施工现场布设精密导线网。导线点应根据实际地形中的标段来选定,闭合导线、附合导线网的布设应以GpS网作为基础;为了确保标段之间的贯通,导线测量控制点最少应贯通相临标段的三个控制点,控制点贯通后应进行平差,接着测试建筑物体的轴线。

②高程控制测量。布设在二等水准点之下的水准网即是地面高程控制网。水准点密度与导线点大概相同。地面高程控制网应布设在距离施工场地的变形区之外较为稳固的位置,且设置的水准点点位应做到方便保存、寻找及引测,闭合路线与附合路线的布设必须是沿本标段施工线路进行,尤其应注意在洞口周围必须设置最少三个水准点,且采用的精密水准测量技术必须是符合工程相关规定要求的,在测量的每一测段中应进行观测,观测采用的方法通常是往测与返测的观测方法。在采用往测与返测的观测方法中若是均出现高差超限,则应进行重测,若是重测结果没有出现高差超限,则应采取三次观测结果的平均值[2]。

1.3施工测量技术

①施工平面测量。公路隧道工程施工过程中其平面测量采用的测量方式通常是极坐标法。为了确保放样点符合检测、核查条件,则能采用将另外两个已知导线点当作起算数据,而后使用相同的方法对放样点进行检测,确保放样点的正确性。还能通过全站仪设备的坐标实测功能,利用另外两个已知导线点对放样点的坐标进行实测,且应将放样点的误差控制在合理范围内,然后再进行指导施工。

②施工高程测量。在进行公路隧道工程地平面的工程测量时,宜采用铝合金塔尺与水准仪进行。地平面竖直方向高程传递应采用悬吊鉴定过的钢卷尺用两台水准仪上下同时读数进行高程传递。测量过程中应将钢尺错动50毫米到100毫米左右,并连续进行三次测量,并将较差严格控制在合理范围内,以便取平均值,不然就要进行重测。随着工程施工进度的加深,应在施工路线上选取合理的位置增设水准点,且增设的水准点必须严格按照相关引放要求进行[3]。

二.施工测量技术方案监控

2.1测量监控的目的

①对工程隧道支护结构及附近地层变化情况有充分了解,以便为施工管理提供信息依据,从而确保施工作业安全。隧道的支护结构、围护结构、附近地层变化及应力状态均直接影响这隧道稳定情况,尤其是在隧道的支护结构与附近地层出现变化前,一般总会出现较大的变形、位移、受力异常等,监测数据与监测结果是工程施工管理及相关技术人员对工程安全进行判断的关键依据之一。因此,对施工测量技术方案监控,有助于调整施工参数,还应在有需要的时候采取一系列辅助工程措施,从而达到信息化施工目的。

②修整工程设计。对工程施工测量技术方案进行监控,不仅能明确工程的“健康状况”,通过对检测结果的研究分析,对结构的安全性与稳定性进行判定;还能有利于对工程设计进行修整,并通过对工程特性指标的对比,进一步了解和确定设计的合理性。

③能提供一定的依据以便对围岩与支护体系的稳定性进行判断,以便对二次衬砌的作业时间进行确定。

④能对支护结构设计进行合理验证,并提高相应的反馈信息,以便对施工方案及支护结构设计进行修订。

⑤能积累资料,从而为类似工程提供相关经验,起到借鉴作用。

2.2施工项目监测

施工项目监测主要有:施工场地环境监测,地表沉降测量,洞内周边位移测量,围岩体内位移测量,仰拱隆起测量,拱顶下沉测量,钢支撑内力及外力测量,围岩压力及两层支护间压力测量,锚杆内力及抗拔力测量。

2.3测量监控标准

按照相关规范标准、计算资料及工程经验能有效制定测量监控管理基准值。若是监测数据为管理基准值的70%,则应被定为警戒值,而后必须加强监测频率。若是监测数据符合或是超过管理基准值时,则必须马上停止施工,及时对支护参数进行修正,修正完成后再继续施工。

2.4监测数据处理

①数据整理。将监测的数据按大小顺序排列的方式进行合理分布,并将数据分布情况进行显示,而后计算数据的数字特征值,离群数据的取舍。

③插值法。以实测数据为基础,采用函数近似法,以期的得出符合测量规律而又非实测的数据。

④得出监测结果后还应采用统计分析法进行回归分析,采用相应的函数关系式对监测数据变化规律及趋势进行反映,以此预测下一阶段的监测物理量,这是一种有效的预防措施。 

 三、施工质量控制 

因现场作业条件恶劣,工序交叉复杂,必须加强现场管理和采取有效保护措施。现场控制时,在下列的几个分项工程中应注意把握相关环节。 

3.1防水板施工 

(1)宁松勿紧,即要求防水板紧贴初期支护面,而固定点之间则应视初期支护面的凹凸情况,将防水板留一定富余量,防止浇注砼时防水板绷紧。

(2)大片防水板接头缝必须和混凝土衬砌工作缝错开1m,不得重合一起,以免防水板接缝不良,而造成该处漏水。 

(3)防水板的铺设应超前二衬砼的施工,其距离宜为5—20m,并设临时挡板防止机械损伤和电火花烧伤防水板。 

(4)移动台架前,应检查已焊接好的各点,以免移动后返工。每环防水板据隧道断面下料,尽量避免焊接头。 铺设后应仔细检查,当两层经焊接在一起的防水板呈透明状,无气泡,即熔为一体,表明焊接严密。要确保无纺布和防水板的搭接宽度,并着重检测焊缝质量。  

(5)防水板焊缝检测。采用充气法检查,用5号注射用针头插入两条焊缝中间空腔,用人工气筒打气检查。当压力达到0.10~0.15mpa时,保持该压力时间不少于1min,焊缝和材料都不发生破坏,表明焊接质量良好(美国aStm试验方法)。 

3.2二衬混凝土施工 

①严格按照配合比拌制混凝土,现场实验员督促工人按设计参量加入减水剂;严格执行混凝土浇筑旁站制度,现场技术员督促工人振捣到位,严禁出现漏振,假振的现象。 

②注浆回填施工 。按照配合比调制好注浆浆液,控制好注浆压力,现场准确记录注浆用量,并与设计注浆用量进行对比,以确保达到预期的注浆效果,达到堵水治漏的目的。 

3.3安全措施 

(1)参加施工的人员,必须接受安全技术培训教育,熟悉和遵守本工种的各项安全技术操做规程,并定期进行安全技术考核,合格后方准上岗操作。 

(2)配备专职安全员,认真检查施工现场是否存在安全隐患。 

(3)非机电人员不准动用机电设备,对所有电源及机电设备要有防护措施(安装漏电保护器等)。同时注意用电安全,非电工人员严禁乱接电。 

(4)进入现场必须戴安全帽,并佩戴现场要求的防护装备。 

(5)在施工前应对脚手架或工作平台的安全性进行检查,确保无问题后方可在其上进行施工。                                

参考文献 :

[1]唐年宝.隧道工程施工中的测量技术应用[J].科技创业月刊,2011,04:190-192.

[2]贾宝林.论高速公路隧道工程施工技术探讨[J].科技创新导报,2011,27:120.

公路隧道施工技术标准篇7

关键词:隧道;超挖;成本预算;增加费用

中图分类号:tQ175.6+53.1文献标识码:a

在目前隧道工程的施工中,受各种条件的约束,“钻爆法”仍是隧道掘进的主要方法。在投标和施工预算中,如何计算钻爆作业造成的超欠挖对工程成本的影响,是每一个隧道施工单位都必须认真思考的问题。

1隧道超挖不可避免,超挖部分要用混凝土回填

1.1《公路隧道施工技术规范》(规范6.3超欠挖控制)规定:①(规范6.3.1)拱脚、拱墙以上1m范围断面严禁欠挖。②(规范6.3.2)应尽量减少超挖,不同围岩情况下的允许超挖值为:拱部Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩为150mm,Ⅴ、Ⅵ级围岩为100mm,边墙每侧为100mm,仰拱、隧底为100mm。③(规范6.3.3)超挖部分必须回填密实。

1.2《公路隧道施工技术规范》(规范6.3超欠挖控制)条文说明:①(规范6.3.1)开挖应按设计要求作业,原则上不应欠挖。②(规范6.3.2)隧道开挖总不免会有超挖。超挖量随岩质、裂缝状况、开挖方式和方法等而异。③(规范8.5.4第1条)钢架拱脚必须放置在牢固的基础上。应清除底脚下的虚渣及其他杂物,脚底超挖部分应用喷射混凝土填充。④(规范8.5.5)钢架安装就位后,钢架与围岩间的间隙应用喷射混凝土充填密实。⑤(规范8.8.1第5条)仰拱施工前,超挖在允许范围内时,应采用与衬砌相同等级的混凝土进行浇注;超挖大于规定时,应按设计要求回填。

1.3《公路隧道施工技术细则》(细则7.4.4)规定:钢架安装就位后,钢架与围岩间的间隙应用喷射混凝土充填密实,并使钢架与喷射混凝土形成整体。

由上述规定可知:隧道施工中不可避免的存在超欠挖,欠挖原则上不允许,超挖不可避免,初衬部位的超挖在允许超挖范围内应用喷射混凝土回填,仰拱超挖在超挖允许范围内应用与仰拱同标号混凝土回填。

2超挖工程量计算规则

预算定额中超挖量按断面的4%考虑,超挖回填量在喷射混凝土数量上未予考虑,在模筑混凝土数量上进行了考虑。

《公路工程预算定额》第三章《隧道工程》第一节《洞身工程》说明中第11条工程量计算规则:洞身开挖、出渣工程量按设计断面数量计算,定额中已考虑超挖因素,不得将超挖数量计入工程量。现浇混凝土衬砌中浇筑、运输的工程数量,均按设计断面衬砌数量计算。定额中已综合因超挖及预留变形需回填的混凝土数量,不得将上述因素的工程量计入计价工程量内。

1996版《公路工程预算定额》工程量计算规则:模筑混凝土工程量按设计厚度乘以模筑面积计算。回填工程量为设计容许超挖数量,一般控制在设计开挖工程量4%以内。

另根据定额3-1-8条喷射混凝土:从该定额可反映出在喷射混凝土预算时考虑了回弹量20%,但未考虑超挖回填量。

根据定额3-1-9现浇混凝土衬砌:从定额中可反映出模筑混凝土数量预算时考虑了17%的损耗,在此处考虑了混凝土正常损耗及超挖部分的数量。仰拱、仰拱回填预算时均考虑4%的损耗,考虑了混凝土正常损耗及超挖部分的数量。

由上述规定可知:预算定额中对隧道开挖的超挖和超挖回填量是进行了考虑的,做预算时工程数量按照设计数量,在所套用的定额条目中体现了超挖及超挖回填量,但超挖回填的数量仅考虑了模筑混凝土,未考虑初衬为喷射混凝土的情况。

3允许超挖部分的计量

《公路工程标准施工招标文件》规定:洞内土石方开挖应符合图纸所示或监理人指示,按隧道轮廓线加允许超挖值(设计给出的允许超挖值或《公路隧道施工技术规范》给出的允许超挖值)后计算土石方。当采用复合式衬砌时,除给出允许超挖值外,还应考虑加上预留变形量。按上述要求计得的土石方工程量,不分围岩级别,以立方米计量。支护的喷射混凝土按验收的受喷面积乘以厚度,以立方米计量。包括了喷射混凝土的回弹率、钢纤维及喷射前基面的清理工作。

由此可知:对于洞内开挖土石方计价数量的确定,《公路工程预算定额》与《公路工程标准施工招标文件》不一致,《公路工程预算定额》以设计断面计量,超挖部分考虑在预算单价内,而《公路工程标准施工招标文件》以设计轮廓线加允许超挖量计量。根据以往施工经验可知,业主计量时一般还是采用设计断面数量进行计量,故在做预算时超挖部分的费用应考虑在预算单价内。对于喷射混凝土的计量,《公路工程预算定额》与《公路工程标准施工招标文件》的规定是相同的,均考虑到了回弹率等因素。

结语

对喷射混凝土,《公路工程预算定额》与《公路工程标准施工招标文件》中仅考虑了回弹量,未考虑超挖回填量;《公路工程预算定额》在衬砌现浇混凝土预算时考虑了超挖回填及预留变形量。由此可知:《公路工程预算定额》在考虑洞身超挖回填时未严格区分一次模筑衬砌、二次模筑衬砌及初衬采用喷锚支护、二衬采用模筑混凝土的复合式衬砌等衬砌结构形式,均在模筑混凝土中考虑了超挖回填量,该处为预算定额中考虑不全之处。对于复合式衬砌,应在初衬喷射混凝土数量中考虑超挖部分的数量。《公路隧道施工技术规范》中的允许超挖量与《公路工程预算定额》中考虑的超挖回填工程量、设计容许超挖量在实质上是一致的,定额中按设计开挖工程量4%考虑。在进行投标和施工预算时,对复合式衬砌应注意考虑到超挖回填导致的喷射混凝土数量及费用的增加,对于洞内土石方数量超挖增加的费用,应在预算单价中予以考虑。

参考文献

[1]王承山.隧道超欠挖对隧道成本的影响及控制途径[J].隧道建设,2006,(04):13-15.

公路隧道施工技术标准篇8

【关键词】:山区高速公路桥隧相连工程施工技术方案选择

中图分类号:U412.36+6文献标识码:a文章编号:

随着我国经济的飞速发展,交通无疑都成为地区经济进行发展的最重要的基础设施。由于我国现阶段的平原地区交通已日渐成熟,我国交通发展的重点逐渐转移到山区等落后地区,由于山体地形因素,这样就不可避免出现大量桥隧相连的情况,对于隧道设计和施工都提出了新的要求。桥隧连接部分如何山岭隧道设计和施工成为了不可避免的现实问题。

一、山区高速公路桥隧连接地段的特点

在山岭地区,由于桥梁端点与隧道洞门间距离较近时,在实践中进行设计和施工时要充分考虑到两者之间产生的相互影响;当桥梁与隧道产生相互影响时,相应的桥梁端点、隧道洞口与桥隧之间的连接路段统称为桥隧连接部分,简称为桥隧连接。桥隧连接多出现与桥梁与隧道相间的路段,如果两者之间的距离过小,就会相互产生影响,从而导致设计与施工上就会产生必要的实施难点。同时桥隧的连接工程处理起来较为复杂,当前尚且没有通用或者较普遍适用的规范和标准,因此导致无可参照依据的标准。而桥隧连接地段必须要处理得当,否则将会影响桥梁与隧道的舒适性,也容易过早得出现病害。因此,桥隧连接工程的设计和施工技术在山区高速公路及道路设计中必须得到应有的足够重视,这样才能确保其能够顺利投入运营使用。

我国在工程建设及桥梁建设研究随着多条特大桥梁的建设也已取得一定的实践经验。但对于山岭地区桥梁和隧道连接地段的连接施工技术,相关的研究领域仍旧较少,在山区高速公路桥隧连接的地段的施工方式、桥隧连接部位的施工优化、连接处地质灾害的预防与处理等方面,还有待进一步进行深入研究。

我国山区高速公路桥隧连接技术还存在一定的问题需解决。比如:首先,在桥隧连接工程中还没有考虑桥隧连接工程的特殊性,施工中常常出现桥梁与隧道施工相互干扰;另外,对于桥隧连接工程还未形成一定的标准规范,不能有效指导设计施工;最后,在桥隧连接工程施工中虽已经积累了一定的经验,但有些经验对于某些桥隧连接工程并不适用,还需总结普遍适用的施工技术经验。

二、桥隧连接地段施工方案分析与施工技术比较

1、桥梁伸入隧道的技术施工特点

桥梁伸入隧道即桥隧连接时将隧道断面进行加大,将桥台包在隧道里面,即桥梁进洞。明洞不需要设仰拱,与桥台不是整体,但必要时洞口一段暗洞也要加大断面,桥隧连接工程施工完成后根据隧道正常断面,在扩大断面中做套拱,使隧道断面恢复到正常断面,从而避免在隧道内的突变。但这种施工方案因为桥梁宽度比隧道里的路面宽,同时考虑到桥梁梁片的预制,隧道洞门与桥台为一个整体,所以在施工过程中一定要对隧道衬砌进行加大加深。但其不利的结果就是会增高隧道洞门墙,承受桥梁荷载和动荷载。桥梁深入隧道要求洞口的地质条件较好,而且在实践中也会造成较高的造价,施工难度较大。

图1-1:桥梁伸入隧道图1-2:桥梁伸入隧道实例

桥梁深入隧道的施工方案在结构方面,桥梁的桥台与隧道洞口地段会形成一个整体,彼此没有分离。但从受力和变形方面讲,桥台与隧道会共同承受一定的荷载作用,而且导致两者变形也会产生连续一致性。从桥隧连接设计而言,桥台和隧道洞口施工地段应作为一个整体结构进行结构分析和计算;从桥隧连接工程施工方面而言,也应保证桥隧结构的完整性。但是对于桥台和洞门的融合体施工方案,我国尚且没有形成相应的设计和施工规范,现有规范都是分别针对洞门或桥台的,并非针对桥隧连接整体结构。在桥隧连接地段进行施工过程中,桥隧融合体结构必须承担来自桥梁自重产生的荷载以及来自隧道围岩产生的荷载。在运营阶段,还要共同承担车载。由于这种融合体结构需要起到桥台和隧道洞门基础的作用,并且承受的荷载既复杂且难以确定,因此,给施工进行设计时的结构计算带来比较大的困难,实践中如果一旦选用该施工方案,一旦出现结构性的问题,产生的不良影响和后果也将更加严重。因此,在实践施工中应谨慎选择施工方案进行施工。

2、桥台外置于隧道的施工技术特点

从行车安全以及施工的角度来看,桥梁不伸入隧道,即桥台在隧道洞口进行处理,在隧道洞口的基岩上或浇筑的挡墙等圬工结构上直接施做桥台,使得桥台与隧道洞门相对独立受力,两者的变形与荷载不会相互传递,这样既能使洞门不受到桥梁的荷载和动荷载,又能使桥梁不受山体的水平推力,从而达到桥隧连接工程的安全可靠。但这种桥隧连接方式的缺陷在于必须处理好隧道的防排水设计,而且要求隧道洞口有一定的施工场地,以及桥台基础达到一定的承载力。否则有可能出现洞门处无足够空间设计桥台,或者桥台基础的承载力不能达到要求,不能做桥台。

由于桥台与隧道洞口之间的路面表层结构是一个完整的整体,看不出二者为分离的,但两者产生的受力会有很大不同。桥隧连接工程中桥台的主要荷载来自于桥梁的结构自重、汽车荷载作用、温度效应以及桥台基础变形位移等,同时埋置式桥台还有可能受到围岩的压力。而隧道洞口的荷载则主要是围岩压力作用与汽车荷载效应。桥台外置于隧道的施工技术在受力方面,正常情况下,由于施工缝的存在,作用于桥台和隧道结构上的各种荷载几乎不可能在两者之间相互传递。因此,在受力方面两者几乎不会残生任何的相互影响。

三、桥梁隧道工程实施条件和施工技术选择

山区高速公路桥隧连接工程的实施中,桥梁伸入隧道与桥梁不伸入隧道这两种方案并不适用于所有地质地形条件。对于采用何种方案,还需要对施工地段的地质水文等条件深入分析的基础上进行施工方案的选择。

1、桥梁进隧道应用条件与施工技术

桥梁进隧道方案在施工中较少应用,其主要适用于隧道仰坡较陡,刷坡土方量较大;或者桥台基础不稳固,加固后也难以稳定承担桥梁上各种荷载等情况。由于山区高速公路施工中地形地质条件很差,做桥隧连接工程较为困难。首先,隧道进口地形会出现十分陡峭、桥台无法进行施工;其次,在隧道进口附近的洞岩壁会形成裂隙,最后,在进行导洞洞口的仰坡岩体会较容易出现共轭节理与卸荷裂隙组合,会产生一定程度的大规模的危岩。由于其地形条件较差,且地质条件较适合采用桥梁伸入隧道方案,则在设计和施工中采用上述方案。其施工的具体措施应确保如下:应确保箱梁与桥台伸入到隧道内25m以上,且要采用整体式的浇筑方式;其次,在桥隧连接地段的隧道洞身施工时,要将连拱结构变为超大跨结构,以利于更加便捷进行施工;洞口边仰坡适量开挖,另外,要充分考虑到以减小危岩体的水平倾覆荷载作用,要采用预应力锚索、挂网锚喷、裂缝灌浆等措施锚固边仰坡以及在影响范围内的危岩体;最后,要确保在仰坡坡口8m左右的为止进行较大断面的截水沟设置,并且可以结合结合倒削竹式的洞门结构,预防小块岩石的崩落的隐患。

2、桥梁不进隧道应用条件与施工技术

桥梁不进隧道方案在施工中较常用,当地形较为缓和时,且有条件施做桥台基础时,一般均会采用此施工方案。桥梁不进隧道的施工方案避免了隧道大断面开挖,对于隧道稳定非常有利。且桥梁与隧道之间无荷载传递,变形传递等现象,力学行为较简单,有利于设计中对桥隧连接工程进行检验。总体上山区高速公路桥隧连接地段的地形地质条件较好的情况下,适用于桥梁不伸入隧道方案。

在实际设计与施工中采用桥梁不伸入的隧道方案,通过国内施工实践[3],在修建后稳定性良好,桥隧连接地段且无病害的发生,说明桥梁不进隧道的施工方案在较好的山区地形地质条件下比较适用。

四、总结

对于山区高速公路的桥隧连接工程进行设计和施工方案的选择需结合地形地质条件来选择,必须保证采用合适的方案,否则在桥隧连接部以后的运营中会出现较多病害。

【参考文献】:

[1]王飞.山区高速公路桥隧相连技术的研究与应用[J].交通标准化,2008,(11):124-127.Doi:10.3869/j.issn.1002-4786.2008.11.019.

公路隧道施工技术标准篇9

近几年我国经济发展不断提速,作为经济发展的重要枢纽,道路交通工程建设也随之加快进程。然而,建设过程中频发的桥梁隧道坍塌事故,使人们不得不将目光转移到桥梁隧道施工的安全问题上。从另一个角度来看,正是由于人们对施工安全问题的重视,对施工单位起到了很大程度的监督作用,加强了施工单位的施工安全意识,促进了桥梁隧道施工安全评估监控技术的发展。自20世纪50年代开始,道路桥梁隧道的安全监控体系就已经得到了应用,但是由于该安全监控体系在我国发展较晚各方面理论与实际措施并不完善,监控范围与内容也相对较少,在应用过程中暴露出很多缺陷。随着科技的不断发展,网络信息通讯技术与计算机技术得到了广泛地普及,衍生为结构振动理论、信号分析及处理技术、现代传感技术,为桥梁隧道施工安全评估监控技术的发展注入了新鲜的血液,同时公路工程桥梁隧道施工在理论、结构设计、施工等各方面的技术愈加成熟,这些客观因素都从各个方面推动了我国公路工程桥梁隧道施工安全评估监控技术的发展,对于该项技术的研究与科研,也成为了当下国内外专家学者的重点课题,大部分国外和国内部分桥梁隧道都相继装配了安全检测系统,对于桥梁隧道施工结构损伤识别以及安全监控等方面的研究有了显著的成效。将目光转向国内,从20世纪90年代开始,我国开始投用桥梁隧道施工安全评估监控系统,较为典型的是宜万铁路隧道工程,其安全评估监控措施包括红外探水、地质雷达、tSp、超前炮孔、水平钻探和地质素描等。桥梁安全评估监控方面,较为典型的是上海徐浦大桥,该工程应用了结构状态检测系统主要涵盖了应变、车辆荷载、挠度、斜拉索振动、温度、主梁振动等六个方面。

2公路工程桥梁隧道施工安全评估监控内容及流程分析

公路工程施工中,最重要的内容就是桥梁隧道的安全问题。在进行桥梁隧道施工环节,地形环境、地质条件、围岩的变形与荷载、水文情况以及有害气体等因素,都会诱发施工中的事故与灾害,与此同时,施工单位可以通过实施安全评估监控,制定详尽科学的安全预案,组织专业的技术管理团队,对整个施工过程进行全面、深入的监管和控制。同时,要不断总结与反思以往施工安全管理中的缺陷,不仅要积极进行工程技术和管理方面的研究,扩展监控内容与类别,有效完善安全评估监控体系,使之能够达到地质灾害超前预报、毒性有害气体探测、水文检测、监控预警及量测等技术水平,还需要相关监管人员对施工人员、安全防护设施等采取合理、实时的管理措施,从细节入手全方位掌握施工情况,有效降低甚至是杜绝施工安全事故的发生,或者在事故发生之后采取及时科学的补救措施,将人员财产损失降到最低,达到优化设计、保障施工安全的目的,实现桥梁隧道施工安全评估监控的真正意义。对于桥梁施工过程的安全评估监控,主要是通过系统的测试对桥梁结构的参数(挠度、应变、温度、变形等)实行测量,并将测量的数值与常规数值进行全方位对比,根据对比结果判断该桥梁结构是否属于正常范围。该检测系统仅对桥梁结构施工中的安全情况实行评估,目的在于有效预报和预测结构的工作状态。结合桥梁的特征和实际情况并遵循刚构桥的力学特点,选择合理的检测测点、检测周期、检测参数,继而将预测结果与实际检测结果进行对比验证,在对数值误差进行变量调控之后,由相关设计人员进行后期施工直至竣工之后的结构状态分析,对后期施工中可能会出现的状况进行合理的预测,同时对下一环节需要安装或者已安装的设备进行状态分析并预报,从而判断现阶段施工中是否需要调整相关变量。

有关桥梁施工安全评估监控系统工作流程如图1所示。针对隧道施工安全的评估监控系统主要是通过对隧道施工环境、地质条件、水文情况、井内岩层变形情况等一系列监测信息进行管理、处治、预警,该评估监测的目的是保障施工安全,及时对施工环境、结构荷载、地质灾害、围岩变形等一系列施工环境异常信息的预警采取及时有效的应对措施,该流程是隧道施工安全评估监控系统实际价值的体现,也是辅助管理人员有效处理施工过程中安全问题的前提条件,由此可知,对隧道施工安全评估监控流程的清晰认知相当重要。针对我国现行公路隧道施工监控技术标准和规范、监控技术的发展状态和隧道施工管理监控要求分析。

3有效实施公路工程桥梁隧道施工安全评估监控的具体措施

3.1建立科学的监督管理体系

(1)凭借法律的监督和和强制性作用,在管理体系中明确划分各部门的工作职责。譬如,管理部门要确认在管理、规划、监理、设计等内容的合同中出现明显错误,以及管理不到位和监理不全面因而致使工程发生问题的责任方。要明确划分施工单位在施工质量、施工现场职业健康安全、施工环保等方面的职责,同时,还要明确在实施监督管理工作中所参照的检验标准和规范的检验程序。另外,还需要定期对工程施工进行分段式检查,验收检查结果。

(2)在管理体系中对质量费用设立详细的管理规范,在进行工程设计阶段时,将质量费用纳入工程整体预算中,并结合工程的实际情况如工程性质、工程规模等要素进行预算编列。并且,需要将质量费用单独标注在招标文件中,需要注意的是,质量费用不属于投标条件。通常情况下,质量费用所占整体建安费用的0.6~2.0%。质量费用主要包含第三方管理机构对施工材料的抽样检查费用,以及相关工程质量管理人员的劳务费用。

(3)聘任专业的管理人员实行工程施工质量监督管理工作,按照相关条例规定,施工单位需要在施工现场配备两名或两名以上具备专业资质的管理人员,根据设计施工图纸以及有关合同,结合技术规范和行业标准,制定全面的施工质量监管流程并实施到实际工作中。另外,积极实行施工单位内部的质量检查工作,统计检查结果并进行深入的分析,根据自身实际情况制定解决或者完善问题的有效途径。

3.2对施工质量进行严格的管理控制

进行工程施工现场安全评估监控,主要就是从施工材料检验和施工工序检查等两个层面入手,确保工程施工的质量,该环节的工作主要是由第三方监理单位实施。第三方监理单位需要在工程施工之前,结合实际的工程内容制定出工程监理计划,监理计划中需要确定施工检查中的重点项目以及关键阶段,在实际检查中要落实检查方案,细化施工安全与施工质量的具体内容,并对检查过程进行录像保存,以满足后期工作中的需求。在对工程施工现场安全评估监控中,还需要将检查工作延伸到施工材料的进场监督与质量审查中,此过程需要取得施工单位、建设单位与监理单位的三方合作,相互配合联合实施施工材料的抽样检查,在通过三方单位以及具有检测资质的实验室检测合格后,才能顺利进场投入建设施工使用中。

4结束语

公路隧道施工技术标准篇10

要使高速列车跑起来,首先要有良好的线路条件。没有好路,车再好也跑不起来。那么什么是好路呢?对高速铁路而言,线路应尽可能取直,减少弯道,尤其要避免小弯道;要力求平顺,不能起起伏伏上下颠簸;要坚实稳固,铁路建成后必须控制沉降,不能出现不均匀沉降。同时,为了满足列车高速平稳运行,提高旅客乘坐舒适度,高速铁路采用无缝线路、高速可动心道岔,为减少会车时的气流冲击,两条平行线路之间的距离更宽,隧道横断面面积更大。tB10020-2009《高速铁路设计规范(试行)》对我国高速铁路线路设计的具体指标作出了明确规定,我国300公里/小时等级的高速铁路的线路平面最小曲线半径7000米,单洞双线隧道断面有效面积为100平方米。同时,运营过程中建立了完整的检测监控、养护维修体系,以确保高速铁路基础设施处于良好的“健康”状态。

要使高速列车跑起来,必须有性能优越的动车组。车的性能如何,关系到高速列车能否跑起来。

高速动车组必须跑得快、跑得稳、跑得好。跑得快是指动车组要有强大的牵引动力、有足够大的比功率(单位重量功率)牵引列车高速运行;跑得稳就是说列车运行要平稳,尤其在高速运行时不能降低乘坐舒适度;跑得好讲的是各种零部件的可靠性高,不能因有局部缺陷影响动车组安全运行。高速动车组采用外形美观的流线型、气密性好的轻量化铝合金车体、高速高性能转向架、大功率交流传动牵引、微机控制的电空联合制动、分布式列车网络控制系统等先进技术。空调采暖功能完善、座席等设施布置合理,车内通风良好,为旅客造就舒适的乘车环境。

要使高速列车跑起来,还得有先进的列车运行控制系统。有了好路、好车,怎么让高速列车安全、平稳、高速运行呢?这就需要有高速铁路列车运行控制系统。列车运行控制系统是高速铁路的中枢,对安全性、自动化程度和行车指挥效率要求很高。列车运行控制过程由地面指挥系统路况信息,车载设备接受信息并通过车载计算机信息处理形成控车指令,列车按指令行车并实时反馈车的状态信息。我国建立了CtCS-2级和CtCS-3级铁路高速列车运行控制系统,采用目标距离连续速度曲线模式控制列车安全运行,以保证列车安全追踪间隔、实现超速防护、提高运输效率。车地之间通过轨道电路、应答器和GSm-R无线通信传递信息。

平顺稳定的高速铁路

隧道:隧道是修建在地下或水下并铺设轨道供列车通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。高速铁路隧道由于高速列车行车速度快,空气动力学效应强,为保证列车从其内部通过时不减速以及考虑旅客乘车舒适度要求,隧道断面必须足够大,宽大的断面使得隧道施工难度成倍增加,这也要求隧道结构强度高以保证行车的安全性。

隧道由哪几部分构成?隧道由主体建筑物和附属建筑物两大部分构成。主体建筑物是为了保持隧道的稳定,保证隧道的正常使用而修建的,主要由洞身衬砌和洞门组成,也包括必要时在洞门口加筑明洞。附属建筑物是指为了保证隧道正常使用,方便养护、维修作业,以及满足供电、通信等方面需要的各种辅助设施,如隧道防排水设施、避车洞、运营通风设施及洞口缓冲结构等。

高速铁路隧道有哪些特点?高速铁路隧道数量多,长度大。高速铁路要求“高平顺度”。如果“随山就势”意味着小半径,影响行车速度,因此高速铁路需要截弯取直修建使线路顺直的隧道。不仅是遇到崇山峻岭需要以隧道形式通过,当跨越较大的河流时,通过科学论证也可以采用水下隧道代替跨河桥梁,如广深港客运专线上的狮子洋隧道,是国内第一条过江铁路隧道。

高速铁路隧道断面面积比普通铁路隧道大得多。由于隧道是一个半封闭的空间,高速列车进入隧道时会产生压力波,在隧道中列车交会时的表面压力波会剧烈变动,实测最大值10千帕。增加隧道断面可以降低会车压力波,满足旅客舒适度要求,还可减小列车和隧道壁受力。高速铁路隧道宽约13米,高达9米,其高度相当于3层楼,其净空断面达到100平方米左右。隧道断面借鉴石拱桥的设计原理,选择抗压效果最好的圆形断面,保证隧道在围岩中的结构受力最为合理并节省工程造价。隧道底部与上部形成一个封闭的圆环形结构,底部空间采用混凝土填充,为无砟轨道的高精度铺设提供了坚实的基础。

1.高速铁路隧道是如何修建的?由于隧道工程深埋于地下,隧道结构“上、下、左、右”各个部位均与其周边以外的地层(专业术语称之为“围岩”)密贴,在修建过程中会遇到各种各样的围岩,如能凿出火花的硬质岩石、用铁镐能刨下来的软弱泥岩、开挖后能直立的黄土、能顺着手指缝流淌下来的风积沙等地层。工程师需要对围岩进行精准把脉,掌握其特性,采取措施以保证工程顺利实施。

2.高速铁路隧道施工方法主要有哪些?针对复杂的地层条件,隧道工程师研制出了各种有针对性的施工方法,主要分两类,一类是用机械化程度较高的隧道掘进机法或盾构法,其原理是通过刀具切割岩体全断面整体向前推进。另一类是采用炸药爆破开挖施工的“钻爆法”,其主导思想是“化整为零,积零为整”,即先分部开挖,再将各开挖部分连起来,该方法包括台阶法、弧形导坑法、交叉中隔壁法等。随着科技的进步,多功能钻机、机械喷锚手、三臂凿岩台车等先进的大型机械设备在施工中大显神威,一定程度上替代了传统的“打眼、放炮、出碴、进料”施工模式。具体采用哪种施工方法,要根据地质条件进行比选后确定。

3.隧道施工遇到涌水突泥如何处理?隧道施工中发生的大股涌水,水压力通常很大,类似河流溃坝决堤,如果伴随大量的松散沙石泥块等碎屑,就可能形成涌水突泥,宛如暴雨期间山区发生的泥石流,情况突然,破坏力极强,危害巨大,是严重的地质灾害之一。遇到这种情况则需要根据超前地质预报(类似医学上采用的Ct)、钻探等综合手段,获取围岩的准确信息,采取“注浆封堵、加固地层”等措施进行应付。

4.如何在岩溶地层中修建隧道?提起溶洞,大家会想起桂林的七星岩与芦笛岩、张家界的黄龙洞、贵州的龙宫等地下奇观。进入洞中,豁然开朗,宛如仙境。然而隧道工程遇到溶洞可是无心赏景,而是要想方设法排除障碍、清除陷阱、打通道路。溶洞直径小则几米,大则超过几个篮球场,并填充各种年代久远的沉积物,在施工中需要对岩溶水进行疏排或封堵,对溶腔进行加固,如果在岩溶中遇到大的暗河,则需要在隧道内修“隧中桥”了。

5.如何在膨胀岩层中修建隧道?隧道开挖后,有一种地质现象为:隧道周围的岩体明显向隧道内变形,使得隧道净空面积不断缩小,甚至满足不了设计所需要的空间要求,已经做好的支护结构被挤压破坏甚至被压垮,足见大自然的威力,这对隧道工程的正常施工影响很大,如果处理不好,隧道工程的实施将会前功尽弃。面对这种围岩需要精准号脉,找到造成大变形的真正内因,可以从两个方向对症下药,一个方向是预留合适的变形空间,允许其变形,待膨胀力衰减后再进行支护,另外一个方向是设置足够强度的支护满足工程受力要求。

具有代表性的中国高速铁路隧道有哪些?

1.太行山隧道:石太客运专线太行山隧道全长27.848公里,最大埋深445米,设计为双洞单线隧道,两线间距离35米,是目前我国最长的高速铁路山岭隧道。隧道设置了运营通风和发生火灾时的防灾通风设施。

2.大瑶山隧道群:京广高速铁路大瑶山隧道群由大瑶山1、2、3号隧道组成,隧道长度分别为10.081公里、6.024公里、8.373公里,其中1、2号之间距离为167米,2、3号之间为47米,三座隧道均为双线隧道。隧道群设置了疏散定点、洞口消防、事故通风等设施。

3.浏阳河隧道:京广高速铁路浏阳河隧道全场10.1公里,下穿京珠高速公路、星沙开发区、浏阳河、长沙市机场高速公路等困难地段,其不良地质包括不均匀风化层、强富水与透水地层、软土、人工填土等,设计、施工难度相当大。

4.狮子洋隧道:广深港客运专线狮子洋隧道全长10.49公里,其中盾构段长9.34公里,盾构内径9.8米,穿越珠江口狮子洋河段,水深流急。建设中,隧道水压高、地层渗透性大,设计采用洋底“地中对接、洞内解体”的盾构施工方法亦为国内首创,是我国第一座过江高铁铁路隧道。

5.函谷关隧道:郑西线函谷关隧道,全长7.85公里,是我国最长、断面最大的黄土隧道,开挖断面面积达164平方米。

列车高速通过隧道时为什么会产生“呯”的声响?高速列车进入隧道,前方的空气受到挤压,这种挤压状态以声速传播至隧道出口,骤然膨胀,产生一个被称为微气压波的次声波。这种微气压波会产生“呯”的声响。隧道洞门设置成喇叭口形状并适当开孔,使得这种作用消减,减少噪声污染。同时瞬变压力的减小能够提高旅客乘车舒适度。

轨道:轨道结构直接关系高速列车运行安全性、旅客乘坐舒适性,必须具备高平顺性、高可靠性和高稳定性。

轨道由哪几部分构成?轨道由钢轨、扣件、轨枕、道床等组成,是列车行驶的基础。普通铁路道床采用碎石材料,高速铁路轨道结构分为有砟和无砟轨道两种类型,以采用无砟轨道结构为主。

什么是无砟轨道?顾名思义,无砟轨道就是没有碎石的轨道,由钢筋混凝土浇筑而成。和有砟轨道相比,无砟轨道能够长久保持钢轨的形状和位置、在较长的服务期内不需要大规模维修,同时还具有轨道结构耐久性好、整洁美观的特点。我国常用的无砟轨道结构型式有板式和双块式无砟轨道。

高速铁路无砟轨道是怎样修建的?无砟轨道直接承载高速列车运行,为确保高速列车安全运行以及旅客乘坐舒适,其建设过程必须精细、严谨、科学。

首先需保证路、桥、隧等下部基础坚实稳固,同时布设一张精密的控制测量网以保证结构平面和高程位置的准确定位。在工厂内预制轨道板(轨枕),严格控制各部件尺寸的精确度和制造质量。待轨道板(轨枕)预制件运至施工现场后,现场浇筑混凝土底座、精确定位铺设轨道板、通过灌注特殊配置的水泥砂浆将轨道板与底座粘合,最后用扣件将钢轨固定在轨道板上,形成平顺、稳定、安全、耐久的高速铁路无砟轨道。

轨道板为什么要进行“身份登记”?细心的人可能会注意到,高速铁路上采用的轨道板上每块都有独立的编号,这些编号是做什么用的呢?

其实编号就是轨道板的“身份证”,每个编号都对应轨道板的相关技术信息。如京沪高速铁路全线共计40.7万块轨道板,为了保障高速列车的平稳运行,每块轨道板在工厂内预制时编号都对应特定的线路平面及高程信息。现场施工时根据每块板的“身份证”号,实现轨道板的精确铺设。

高铁道岔有什么特点?道岔就是铁路的“分路器”,引导列车从一条铁路转到另一条铁路。道岔由主线和侧线组成,主线为直线,侧线为从主线引出的偏向左侧或右侧的支线,侧线与主线衔接处的部分钢轨为尖轨,通过控制尖轨的方向引导列车沿主线运行或从主线转到侧线。高速道岔与普通道岔相比,具有高速度和高舒适性的特点。

高速道岔号码主要有42号和18号,侧线通过速度分别为160公里/小时和80公里/小时。高速道岔主线允许通过速度达到350公里/小时。

高舒适性是因为高速道岔的刚度是一致的,即通过每个轨枕上垫板的刚度变化调节钢轨布局的刚度变化,使前后一致。所以乘坐高速列车进出站时感觉晃动轻微,舒适度高。而坐普通列车进站或出站时,旅客感到的晃动就比较明显了。

高速18号道岔设置5台转辙机,高速42号道岔设置9台转辙机,这些转辙机由微机控制,具有高度智能性,动作协调一致,有效地保证了列车安全、高速通过道岔。

什么是无缝铁路?为什么要采用无缝钢轨?如何铺设?以往线路主要采用标准长度为25米的钢轨,相邻钢轨间通过接头夹板连接,并留有几毫米到十几毫米的轨缝。无缝线路是把钢轨焊接成没有缝隙的长轨条,以京沪高速铁路为例,从北京至上海1318公里长的钢轨没有一个接缝。施工时首先将钢厂生产的100米定尺长钢轨焊接成500米,然后将500米长钢轨运到现场焊接为2公里长,形成一个管理单位,最后再将相邻的2公里长钢轨焊联起来,形成无缝铁路。

与普通线路相比,列车走行在无缝线路连续的钢轨顶面,保证了行进的平顺,减少了对轨道部件的伤损,大幅减少了现场工作人员的养护维修工作。无缝线路经济效益显著,据有关部门统计,无缝线路至少能节省15%的经常维护费用,延长25%的钢轨使用寿命。同时旅客在乘坐列车过程中,耳畔也不再响起车轮通过钢轨缝隙时发出的“咔哒—咔哒”声。

无缝线路的热胀冷缩是如何解决的?普通线路设置轨缝主要是为了防止在温度升降时钢轨的伸缩,避免在轨道中产生温度力。不要小看这个温度力,如果温度变化50度,没有轨缝钢轨就将承受高达约100吨的力。如此巨大的力不加以防范,足以将钢轨顶得七扭八歪,影响列车安全运行。

无缝线路的实现是采用强大的线路阻力来锁定轨道,限制钢轨的自由伸缩。通过合理确定锁定温度,采用高标准的扣件、轨枕和道床等轨道部件对钢轨进行约束,采用了高强度钢轨承受温度力。施工中采取合理的工艺,运营过程中开展定期的巡检等手段,从而确保无缝线路的使用安全。

高速铁路为什么要精确定位?是如何实现的?正如神舟飞船与空间站交会对接工程,需要通过高精度的地面测控技术,将飞船准确送入预定轨道并与空间站准确对接一样,高速铁路施工也要高精度。为了保证旅客乘坐高速列车的舒适度和安全性,轨道设计和施工要求精确平顺,需将误差控制在毫米级,为满足如此苛刻的精度要求,必须采用精密控制测量技术,依据轨道设计的绝对坐标和高程对轨道进行精确定位。精密控制测量技术主要有卫星定位技术、测量机器人自动测量技术及电子水准精密测量技术等,通过这些技术建立高精度的轨道控制网,作为轨道板铺设和轨道精调的基准。