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、质量要点一、

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制定理论不断更新，施工方法和技术装备不断改善，技术标准不断提升，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，制定隧道总长度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，制定为双洞单线。武广客运专线制定时速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%，联系线隧道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纳双线铁路隧道通过，隧道线间距5m，轨面以上有效面积100m2，开挖断面积140～170m2，，属超大断面隧道。双洞单线线间距35m，轨面以上有效面积为60m2，。为了有利于缓解空气动力学效应，洞口结构采纳切削式为主导形式。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法〔一〕特点1、隧道断面大，增加了施工难度，尤其是关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显然。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100m2。由于断面的扩展和长大隧道的增加，使得隧道施工难度增加，经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，隧道修理受到限制，对隧道衬砌的安全性、耐久性和防水性能要求提升。为了特别“强化基地〞和注重刚度变化原则，Ⅲ～Ⅴ级围岩衬砌均采纳有仰拱结构，且仰拱厚度较拱墙大，Ⅱ级围岩隧道底板采纳钢筋混凝土结构，部分地下水发育地段也采纳有仰拱结构。Ⅳ、Ⅴ级围岩和Ⅲ级围岩偏压段衬砌均采纳钢筋混凝土结构。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以上才同意拆掉等。设置可靠的防灾救援系统，采纳有利于缓解空气动力学效应的洞口形式，洞口制定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，在制定中难以正确反应，勘测制定手段不易达到定量标准，不少是采纳经验数据判定，与实际显示状况有较大出入。〔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、质量合格、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〕保证施工安全、改善施工环境；〔2〕应依据制定文件、施工调查状况、围岩级别，结合隧道长度、断面大小、工期要求、装备水平、队伍素养等综合因素确定；〔3〕地质变化较大隧道应合计其适应性，便于调整；〔4〕应尽量采纳新技术、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〕。关于硬岩宜采纳全断面法与台阶法。分部开挖法适用于软岩，台阶法不宜采纳长台阶，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

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、辅助工法的应用合计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，还需依据隧道各段的特性，采用适当的辅助工法，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制定参数和应用时机

辅助工法名称工法制定参数说明应用时机管棚工法在隧道开挖前，沿开挖工作面的拱部外周打入φ70～180㎜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φ38～70㎜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Ⅳ、Ⅴ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四周进行的注浆。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，撕裂土体扩展灌浆范围，并利用水泥浆固结土壤，达到增加土壤自承力不够的作用。软岩浅埋隧道，基础支撑承载力不够，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。特别地段降低地下水位，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状况，仰拱施工必须分段一次整体浇注，不能半幅施工，保证仰拱施工质量。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，视地质条件可采纳地表砂浆锚杆、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，并依据围岩状况设置长管棚〔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强化，可采纳围岩注浆、钢管桩、旋喷桩或其他加固措施，保证衬砌有足够的强度、刚度和抗裂性。3、岩溶发育的长大隧道，依据隧道环境要求、具体围岩状况、水压、水量等采纳恰当的注浆堵水措施。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、充分熟悉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猜测的特点，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作密集型产业，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庞大推动作用，反之，将会给国家和社会造成庞大的经济损失。2、充分熟悉安全、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、继续的生产秩序。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。熟悉到位，保持建设高起点。要熟悉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；教育员工正确熟悉安全与质量、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，精品工程是革新属誉的法宝，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，切实提升员工素养

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，特别是关于外协人员的安全培训和特别工种岗位任职资格培训，提升他们自身素养和安全技能。资源到位，保持施工高质量。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，特别工种持证上岗。二是落实设备投入，提升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，按规定配置劳作保护用品，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，为安全质量创造合格的外部环境。〔2〕要重视通过合理的