铁路隧道工程论文

2022-04-15

摘要:随着社会不断进步和经济持续发展,有效地促进了国内交通运输业地发展。作为国家基础设施工程的主要组成部分之一,铁路隧道工程的质量安全和经济水平的进步有着一定关系。作为铁路施工中主要组成部分之一,隧道工程具有工期长、难度大以及技术要求高等特点,在质量管理方面存在着一定难度。以下是小编精心整理的《铁路隧道工程论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

铁路隧道工程论文 篇1:

高速铁路隧道工程精益化建设管理关键技术

摘要:精益建设思想是铁路隧道施工管理工作革新的主要内容。以现阶段铁路隧道施工管理工作情况为基础,结合近年来精益建设思想特点,了解隧道施工技术的发展过程,明确铁路隧道建设中事故频频出现的原因,分析精益建设思想在铁路隧道施工管理中的作用,依据新时代背景下铁路施工要求,提出基于精益建设思想的铁路隧道施工管理内容。

关键词:精益建设思想;铁路;隧道;施工管理;新时代

1铁路隧道建设工作出现问题的根本原因

随着我国人民生活水平和生活质量不断提升,人们对于出行的要求也越来越高,因此铁路隧道建设事业发展迅速。但随着铁路隧道施工项目的不断增加,一些安全事故也时有发生,这些事故给受害者家庭造成了巨大创伤,同时还给国家和企业带来了经济损失,影响施工进度进而降低人们的出行效率。部分铁路工人在施工过程中安全意识不强,专业能力不足导致工程事故频发。企业施工安全管理制度落实不到位导致极易发生安全事故,设计方案达不到行业标准也会影响整个工程质量和施工进度,进而增加不必要的施工成本,影响铁路建设事业发展。针对目前我国铁路隧道施工的现状,施工单位应当采取适当措施加强铁路安全施工管理,保障工人的人身安全以及工程质量。

2精益建设思想的应用概述

丹麦学者LaurisKoskela在20世纪90年代初期提出了要将制造业已经娴熟的生产原则,也就是精益建设管理思想引用到建筑业中,以此提升建筑而言的管理水平。随后,世界上越来越多的学者、机构和建筑企业都增加了对这方面内容的关注。现阶段IGLC和LCI这两大组织已经成为精益建设思想的重要推广和研究平台。精益建设思想的引用要提供充裕的基础作为保障,且对工程现场和施工企业有要求。下面对精益建设思想对铁路隧道施工工程施工管理的影响进行研究。(1)推广精益建设实现,要先在隧道施工现场构建6S管理形式,包含了整理、整顿、清扫、清洁、素养及安全泪流方面的管理内容,这样有助于施工现场看起来更加简单而直接。通过上述有效建设施工现场,可以提升现工作者的综合素养,以此吸引更多工作者参与到铁路隧道施工中,在施工中严谨管理,是推广精益建设思想的基础。(2)对施工企业的整体环境有极高要求。铁路隧道施工影响着我国铁路事业的发展,具体施工效果直接影响着隧道建设的安全性。施工单位在建设前一定要提出完善的组织结构形式,保障制度层次设计的完善性和合理性,只有这样才能保障企业推广精益建设思想时,可以多反思施工建设过程,明确其中存在的问题,并提出有效的解决方案,确保施工管理水平在精益建设思想的影响下逐渐提升。与此同时,在工作中要与其他部门一起合作,为企业的持续发展提供保障。

3关键技术

3.1三维可视化工程模型

利用BIM三维可视化技术,快速建立隧道工程主体模型、地质模型以及各种施工机具等BIM模型,并利用轻量化技术实现隧道BIM模型轻量化转换。同时,基于BIM技术围绕隧道工程项目质量、安全、效益、工期、环境等重难点方面开展三维虚拟建造和动态模拟分析,如关键施工工艺工法模拟、施工方案优化分析、二维图纸三维可视化等,提高施工工艺交底的质量,增加施工交底的三维可视化效果,克服传统意义上简单的视频交底的弊端,为提高施工质量、优化工期、发现隐蔽问題等提供技术手段。

3.2超前地质预报风险评估信息

利用BIM技术将不同的TSP、超前钻孔等超前地质预报信息与隧道地质BIM模型进行深度融合和仿真模拟,采用颜色、透明度、断层富水的图例、预警标签等技术手段实现隧道开挖掌子面前方各种地质、水文和围岩情况三维可视化显示提醒,为围岩等级变更提供辅助决策和信息留痕,为后期工程实际变更提供有效证据。同时结合隧道地质BIM模型,以隧道围岩等级等地质条件为判断依据自动进行隧道风险等级和风险程度识别(极高、高度、中度和低度),从而实现安全风险评估可视化,对前方隧道开挖进行作业指导,保证隧道开挖的安全。

3.3隧道围岩变形安全信息

研究BIM技术与围岩量测技术深度融合,利用BIM建模软件创建监控量测测点,并赋予相应的编码、位置等属性,通过移动互联和信息集成技术将每个测点的监测数据和预警信息关联到对应的测点模型上。当拱顶下沉等监测数据或安全步距等施工数据超过预先设定的阈值后,自动报警,并在BIM模型中用红色标识出危险区域,从而实现隧道拱顶沉降、周边收敛和净空变化的可视化监控预报警的效果,最终达到根据隧道实际开挖进度动态展示隧道围岩安全状态,更加形象和准确地指导隧道现场施工,确保隧道施工安全的目的。

3.4三维扫描断面质量信息

隧道质量与工程施工的超欠挖和平整度有直接关系。若是超挖,衬砌量增多,则工程费用会因为超挖部分而大大提高,且局部超挖会导致围岩的稳定性得不到保证,进而存在安全隐患;至于欠挖,不仅改变了衬砌质量,还会导致隧道的开挖质量下降,为以后的运营带来极大的安全隐患[11~13]。利用三维激光扫描技术,大面积、高分辨率地快速获取隧道各道工序作业面的三维坐标数据,基于图像处理拼接融合处理技术,获取隧道完整点云数据,进而快速复建出隧道工程三维模型和各种图件数据。通过进一步结合BIM技术生成的隧道理论参考模型进行深度融合和对比分析,实现对隧道开挖、初期支护和二次衬砌的断面超欠挖、中线偏差等精细化计算分析,实现三维可视化的质量控制。

3.5三维可视化进度信息

于BIM技术综合集成施工组织计划和电子施工日志信息,通过填报电子施工日志,生成格式化进度报表,实现基于BIM系统进度计划编制、计划进度预演、形象进度跟踪、进度对比分析等三维可视化分析,动态控制隧道每道工序的安全步距,确保隧道工程进度红线和重要节点精细化管控的目标。

4信息管理

由于高速铁路隧道工程环境恶劣,户外施工点多面广,隧道内网络环境较差,携带计算机不便,本文研究开发了隧道BIM移动端应用平台。现场作业人员通过手机移动端将现场实际进度、质量、安全等以文字、图片和视频形式与BIM模型自动关联后进行上传、报送和发布,基于移动端工作流程开展进度、质量和安全隐患可视化闭环管理,包括质量安全问题的快速定位、查找隐患、排查整改、提示预警和进度红线查阅等,为日常现场作业管理工作提供高效便捷的辅助手段。

5结语

铁路隧道建设工作非常繁琐且重要,在施工阶段需要各部门构建合作沟通关系,正确面对建设管理中存在的问题,并结合新时代提出的理念精心改革。因此,工作人员要深层探索精益建设思想下的铁路隧道建设工作。在此基础上进行革新工作,一方面要提出全新的管理理念,引用现代化技术优化建设水平,另一方面要增加投资,为部门的沟通和合作提供平台。本文通过了解传统意义上的铁路隧道施工技术,明确认识到当前建设施工存在的问题,并依据分析精益建设思想在铁路隧道建设中的作用,提出了适宜未来铁路隧道建设工作所需的工作方案,此时就需要工作人员在工作中全面落实,构建认真细心的工作态度,以此来面对日益革新的社会环境,从而保障铁路隧道建设工作的有效性和安全性。

参考文献:

[1] 窦厅宝.铁路隧道施工安全隧道管理研究[J].工程技术:全文版,2017(1):82.

[2] 汤宪高,陈文义.铁路隧道工程施工标准化管理手段探讨[J].铁路工程造价管理,2016,26(3):1–5.

[3] 张生伟.铁路隧道工程施工风险管理[J].中国高新技术企业,2015(22):190–191.

(作者单位:中铁十九局集团第一工程有限公司)

作者:宫虎林

铁路隧道工程论文 篇2:

对铁路隧道工程施工质量监理的探析

摘要:随着社会不断进步和经济持续发展,有效地促进了国内交通运输业地发展。作为国家基础设施工程的主要组成部分之一,铁路隧道工程的质量安全和经济水平的进步有着一定关系。作为铁路施工中主要组成部分之一,隧道工程具有工期长、难度大以及技术要求高等特点,在质量管理方面存在着一定难度。结合铁路隧道工程施工特点,对隧道工程监理质量控制流程和隧道各部位的现场质量监理进行分析。

关键词:铁路建设;隧道工程;质量监理

施工质量是铁路隧道工程施工监理工作的关鍵。铁路工程建设的基本要求和核心是确保工程建设质量,这也是铁路监理部门的主要责任。在此基础上,本论述主要分析和探讨了铁路隧道施工质量监理工作。

1铁路隧道施工特点

现阶段,铁路隧道应用越来越普遍,因此积累了大量实践经验,铁路隧道工程进展也得到有效推进。作为铁路建设项目中较为复杂的环节之一,隧道工程对施工技术要求较高。所以在具体建设铁路工程隧道时,必须从根本上确保其安全性和稳定性。与一般路基工程相比,铁路隧道工程具有以下特点:通常情况下,铁路隧道工程处于封闭环境,而一般路基建设工程的施工环境是开放性的。而且由于铁路隧道的建设环境较为复杂,经常会出现一些较为特殊的地势环境,要想有效克服地理环境方面的障碍,必须要通过人工方式对其进行处理,也就是说,这些建设项目的实施都处于相对较为密封的环境。另外,铁路隧道工程建设过程中,在做好材料、环境等方面准备工作的同时,还要做好地质勘查工作、处理好施工路段中存在的障碍,并且根据实际情况,选择施工方法,以保证工程顺利实施。还有在路基建设过程中,所涉及到的安全问题相对较少,而在建设铁路隧道工程时,出现安全隐患的几率相对较高。开展隧道工程,大多情况是在洞内进行,和露天环境相比,洞里的施工环境要更加复杂一些,同时伴随着项目的不断推进,甚至会出现一些未知风险,所以在铁路隧道施工时,除须考虑质量问题外,还必须从根本上保证施工人员安全。

2铁路隧道工程监理质量控制流程

监理质量控制对整个铁路隧道施工过程非常重要。在监理过程中,可不断修改完善实施计划和措施,并加以完善,且在实际项目中实施计划。对项目收到的监理质量控制效果进行反馈调查研究,将实际监理质量控制结果与预期结果进行比较,如果发生偏差,则需要进一步调整监理过程和内容。图1为监理质量控制流程图,该流程图是隧道工程质量监理的计划执行流程和基础。

3加强铁路隧道施工质量监理的主要措施

3.1加强施工准备阶段的质量控制

铁路隧道施工准备阶段,监理人员需做以下工作:(1)审查合同文件,核对施工项目经理、相关技术和管理人员是否到位。(2)因为铁路隧道工程施工质量和施工机械的运行情况有密切的关系,因此必须要根据相关标准检查施工现场,以及机械设备的工作运行情况。(3)审查施工单位的组织设计情况,同时因为隧道施工工序较为复杂且所需时间较长,所以在具体进行组织设计审查时必须要重点审查洞口的布置情况。(4)仔细核查水、电的供应情况,进而防止由于资源配置方面的问题而对铁路隧道建设工程的顺利实施造成不利影响。(5)项目开始前,仔细审查承包商的安全保证体系、质量和具体技术条件。(6)为确保工程设备的正常运行,需对所有仪器和设备进行检查,以确保其准确性。(7)在对业内计算,隧道三角网测量控制定线、基点加密等进行复核时,监理人员必须参与整个过程。因此,为了建设出高质量的铁路隧道工程,监理工作人员必须要做好质量监管工作,一旦有不满足开工条件的情况出现,就严格禁止铁路隧道工程开工。

3.2加强隧道洞口和明洞的施工质量监理

完成施工前的准备工作,检查测量精度,并检查设计图纸上的点是否和现场相符。然后精确计算明洞内边墙的实际承载压力和倾斜角度,正式施工前一定要确保其科学无误。除此之外还需清理干净悬挂的岩石以及附近杂物,根据设计图纸和实际环境情况做好排水工作。爆破洞口岩石时严禁采用大爆破点,爆破点的分布一定要科学、合理,按照由浅入深的原则进行,大爆破会导致岩石裂缝,这会对隧道的整体稳定性有一定影响。明洞施工过程中要边挖掘边观察防护,及时加固裂缝,特别要对初期支护工作给予高度重视,这会对隧道的整体结构有直接影响。若初期支护工作没有做好,会造成坍塌、二衬漏水以及受力不均等情况。明洞建设需要大量资金和时间。因此可在承重范围允许的条件下,每隔一段距离修设窗洞以节省建筑材料。监理工作应注重设备的位置,施工材料的强度、设计图纸是否科学合理,从根本上保证项目实施的质量安全。

3.3加强隧道洞身的开挖质量监理

施工人员必须要对隧道洞身的工作原理和开挖方式做到充分了解。近些年来,铁路隧道施工中洞身的挖掘,通常会采用砼材料喷射法来加固洞顶岩石和四周,这不仅对边墙进行了保护,同时还降低了岩石掉落对质量安全造成的影响。进行爆破点设计时,须与四周环境相结合,对各循环岩石矿物质的含量结构做到充分了解。具体爆破时不能影响洞顶和边墙,尽可能降低爆破后人工挖掘的工作量。派遣专业人员对火工品的运输、存放以及使用过程进行看管。实施过程中,要做好现场监督,准确测量具体用药量。炸药引爆之后,严禁即刻进入洞内,对四周岩石的情况做到仔细观察,一旦发现有较大裂缝出现即刻采取相应措施进行处理,确保顶部不会有岩石掉落后方可进行后续工作。监理需要合理控制挖掘的深度和尺寸,督促及时修补爆破超量的现象,进行填充时要采用大于周围岩石结构强度的砼材料。该环节中监理任务较重,需要随时检查施工情况,确保各个部分的实际测量数据都与相关要求相符,测量倾斜角度边墙厚度时,为确保其精准性,要尽可能采用先进仪器。

3.4加强隧道初期支护的质量监理

隧道初期支护可分为四个方面:锚杆、钢筋网、钢支撑以及喷射混凝土支护。(1)锚杆支护。又可分为两种类型:超前锚杆和系统锚杆。施工人员首先要对设计图纸熟悉,在此基础上对锚杆支护方式进行确定。在具体钻孔时,施工人员需将孔位、间距、深度以及方向等控制好,清理干净孔洞,然后在孔洞中插入锚杆,最后进行灌浆操作;(2)钢筋网支护。岩石表面喷一层混凝土,然后在其上铺设钢筋网。该过程需在完成锚杆支护工作后进行,并且合理地控制钢筋网的混凝土保护层厚度。为了从根本上避免质量问题的产生,监理人员必须对钢筋网的单片面积、网格尺寸以及搭接宽度等进行不定期监测。(3)钢支撑支护。作为隧道主要支撑的重要组成部分,钢支撑支护的质量直接决定了工程的整体施工质量。所以,安装钢支撑时必须结合相关施工规范和设计标准,监理人员要对其给予高度重视,做好检查工作;(4)喷射混凝土支护。作为隧道初期支护的最后一步,喷射混凝土支护过程中,可以采用湿喷或者潮喷的方式,监理人员需控制初喷厚度,充分保证喷射面的光滑性。

3.5加强隧道二次衬砌质量监理

为了建设出高质量的铁路隧道工程,必须做好隧道的二次衬砌质量监理工作,具体工作过程中,一定要确保不同等级围岩厚度、孔洞等合乎相关标准,只有确保其达标方可开始下一环节工作;对二衬台车进行检查时,特别要对其相关几何尺寸、面板厚度以及强度等参数做到仔细核查,务必使其满足相关设计标准;铁路隧道施工中,通常采用泵送浇筑的方式来浇筑混凝土。浇筑混凝土时必须要根据左右交替、自下而上的顺序来进行,保证浇筑的对称性,两侧的高度差不能超过50cm。根据具体情况对混凝土的浇筑速度进行适当调整,从而保证浇筑的连续性,尽可能减少中断情况的产生。具体浇筑时,当混凝土快要接近窗口位置时,为确保表面的光滑性,需将其周围的杂物彻底清理掉。拆模工作必须要在混凝土强度达到相关标准后方可进行,如果在混凝土表面产生了麻面、蜂窝等情况,施工人员需要及时通知监理工程师在其指导下进行修补处理,但不能自行处理。

4结束语

总而言之,经常会出现因为监理工作没有做到位而导致的工程质量问题,所以,分析探讨铁路隧道工程施工质量监理工作具有十分重要的意义。

作者:李创红 徐重岐

铁路隧道工程论文 篇3:

铁路隧道工程施工中防水施工技术应用研究

【摘要】在铁路隧道施工中,隧道渗漏水是常见质量问题,这一问题会影响铁路使用寿命,影响列车运行安全。为此,本文结合实际,就围岩注浆防水、喷射混凝土层防水等铁路隧道工程防水技术的原理、特征特点以及实际应用进行分析论述,希望能为相关工作带来些许帮助。

【关键词】铁路隧道;渗漏水;防水技术

研究与实践表明,渗漏水问题会给铁路隧道工程造成严重危害。如隧道出现渗漏水后,衬砌混凝土碳化速度将进一步加快,隧道结构的稳定性、牢固性会受到影响。出现渗漏水问题后,衬砌结构内空气湿度加大,洞内照明、通讯等设施也因此受到影响,造成设施运行状态不稳定,使用寿命缩短。除此之外,当铁路隧道内出现比较严重的渗漏问题时,隧道环境也会受到破坏,当外部温度较低时,洞内水流结冰形成冰柱,严重影响铁路运行,容易引发行车事故。因此在铁路隧道工程施工中必须认真做好防水工作。

1、铁路隧道工程施工中防水施工技术

1.1支护结构防水

支护结构防水通常被视为铁路隧道的第一道防水设施。在当前的铁隧道工程中,支护结构防水技术又具体被细分为两种方法,一种是围岩注浆防水,一种是喷射混凝土初期支护防护。其中围岩注浆防水技术常被用于渗漏水严重的区段以及围岩软弱破碎带。在这些区域应用围岩注浆防水技术既能达到堵水的目的,又能让围岩得到加固。而喷射混凝土防水技术一般被应用于放坡开挖阶段,利用这一技术进行堵水同时对边坡进行加固稳定【1】。

1.1.1围岩注浆防水

在软弱围岩区段,围岩注浆防水技术是一项基础但十分重要的技术,合理运用这一技术可让围岩的自稳力、承载力以及强度、密实性等得到提升,让围岩自身的防渗漏能力得到增强。且实践表明,围岩注浆防水技术能在一定程度上改变地下水渗流路径,让地下水渗透量得到减少。因此在铁路隧道施工中,如果施工区域的地下水、地面水比较丰富,水位较高,那么就可考虑运用围岩注浆防水技术来降低地下水与地面水对隧道结构的影响,减小隧道衬砌结构水压力,从而保证隧道结构的安全稳定。

1.1.2喷射混凝土层防水

在进行铁路隧道的放坡开挖时,运用喷射混凝土层防水技术可让边坡得到稳固,隧道渗漏问题得到改善。在施工时,通常还辅助以锚杆、钢筋网等构造来增强防水效果。结合以往施工经验发现,在开挖围岩时,经常会因为开挖面不规则而导致围岩与混凝土喷射层不能紧密贴合,从而影响到混凝土层的防水效果。并且在喷射过程中,有时会有地下水渗入,导致混凝土防水层的性能改变,防水效果降低。此外,在铁路隧道工程中,有时会因为地面荷载过大造成围岩变形,并由此引发喷射混凝土层变形开裂,防水能力降低。对于以上问题,在施工过程中要采取以下措施進行解决:首先是优化混凝土材料的配比,确保混凝土材料性能质量符合工程施工要求。其次是在开挖、喷射过程中对围岩、外部环境加强监测,尤其是对下水进行防控,避免地下水渗入到结构中导致防水层的性能与效果受到影响。在施工时,可辅助一些防水截水措施,如在相应位置设置降水井、截水沟等,以起到降低地下水位、拦截地下水等作用【2】。

1.2结构自防水技术

在地铁隧道工程中,结构自防水也是一项非常重要的防水技术,这一技术主要是利用混凝土结构本身的抗渗性来达到防水的目的。在铁路隧道工程中,一般根据混凝土结构所处位置的水文地质条件来确定结构抗渗等级、抗压等级以及抗侵蚀等级等。

2、铁路隧道工程防水技术应用案例

2.1工程概况

某铁路隧道工程所处位置有两种类型的地下水,一种是基岩裂隙水,一种是松散土层孔隙水。该区域孔隙水丰富,含水层厚,因此隧道工程易受到地下水的影响。

2.2铁路隧道工程防水施工

在铁路隧道施工中,应按照“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合制理”等原则,结合工程实际情况构建钢筋混凝土结构自防水体系,通过提升混凝土的抗渗性能提高整个工程的抗渗性,同时通过对区域内施工缝、变形缝的密封处理提高隧道结构的抗渗性,通过建立柔性外包防水层提高隧道结构的抗渗性,从而保证隧道结构的安全稳定。

2.2.1混凝土结构自防水

在进行铁路隧道施工时采用优质材料与规范工艺构建起混凝土结构自防水体系,增强隧道结构自身的防水能力,从而达到维护隧道结构安全稳定的目的。在施工时,首先要合理确定混凝土配置比例,做好混凝土拌制工作,提高混凝土的密实性、防水性,以保证最终的防水效果。在正式施工过程中,各项工艺都必须严格按照标准的技术要求开展,进行混凝土浇筑时,浇筑高度、浇筑速度以及浇筑量需符合设计要求。在混凝土振捣施工阶段,要严格按照设计合理控制振捣力度,确保振捣质量达到标准。施工过程中要采取必要的防护措施减少混凝土内部空隙的出现概率,从而降低渗漏几率。在施工完成后对混凝土结构抗渗性能进行检测,确保抗渗性能达到标准要求。

结构盾构区间防水体系主要以盾构管片自防水为主,结合管片接缝、螺栓孔及注浆孔等特殊部位密封处理和盾构区间洞门防水处理。施工时要加强对成品的保护,不能在防水工程上凿眼打洞,要保证混凝土结构自防水工程施工质量。

图中1.为结构底板,2.为细石混凝土,3.为底板防水层,4.为混凝土塾层,5.为隔装层,6.为粗砂过滤层,7.为集水管,8.为集水管座。

2.2.2施工缝防水处理

在施工时采用可折叠橡胶止水带对施工缝进行处理,提高施工缝的防水性、抗渗性,避免因施工缝引发大面积渗漏。

2.2.3变形缝防水处理

地铁隧道中的变形缝容易受到自身内力以及气候等的影响而出现反复伸缩变形情况,因此在进行防水施工时应当确保采取的防水措施适应变形缝反复伸缩变形需求。在施工时,可采用折叠式橡胶止水带,这一防水材料的弹性、柔韧性等较好,可有效满足变形缝反复伸缩变形需求。为进一步增强防水效果,还可在结构变形缝的内侧设置排水沟槽,利用排水沟槽进行双重防护,从而实现对隧道结构的有效保护。

结语:

综上所述,防水施工是铁路隧道工程中的重要内容,防水施工效果直接关系到铁路隧道工程整体施工质量,关系到铁路隧道使用寿命。为此,在进行铁路隧道施工时,应当根据施工区域实际的水文地质条件合理选用防水技术提高隧道防渗能力,确保铁路隧道结构的安全稳定。

参考文献:

[1]陈轩.浅谈铁路隧道工程施工中防水施工技术及质量控制措施[J].四川水泥,2020(08):271-272.

[2]王占银.铁路隧道工程施工中防水施工技术及质量控制[J].居舍,2020(21):50-51.

作者简介:

何新,出生日期:1976年6月18,男,汉族,籍贯:安徽省蚌埠市,目前职称:工程师,主要研究方向:工程造价和工程管理。

作者:何新