探究高速铁路隧道衬砌缺陷修复安全管理

发表时间:2021/5/14   来源:《工程管理前沿》2021年第4期   作者:朱森
[导读] 当下高速铁路隧道衬砌缺陷修复工作非常重要,直接影响高速铁路的整体质量,
        朱森
        中铁上海工程局集团第一工程有限公司  安徽省芜湖市 241000
        摘要:当下高速铁路隧道衬砌缺陷修复工作非常重要,直接影响高速铁路的整体质量,关系铁路行业的发展,因此,一定要做好高速铁路隧道衬砌缺陷修复工作。预防性养护应贯穿到高速铁路养护的所有阶段,并在不同阶段设计合理的预防性养护组合方案,对路面进行定期修复、保养,使其能够保持良好的服务水平,保证驾驶人的行车安全。
        关键词:铁路隧道;衬砌缺陷;修复管理
        一、高速铁路隧道常见病害问题分析
        (一)隧道的纵向裂缝病害
        1、我国高速铁路隧道很多都是采用半刚性基层,受基层所用材料自身特性的影响,当地表温差发生明显变化时,基层材料就会出现收缩反应,长此以往必然会产生裂缝,基层裂缝受外力的作用,演变成纵向裂缝;
        2、在对高速铁路隧道摊铺过程中接缝处处理不够妥当,隧道顶部常年受雨水下渗,破坏了隧道的结构强度,在外力的作用下产生纵向裂缝。当纵向裂缝宽度超过3mm后,开始出现剥落现象,同时伴随着支缝的产生,最终贯穿整个隧道,如果不及时处理,还有可能形成网状裂纹,这时的裂缝病害已经非常严重,直接影响高速铁路的正常通行。
        (二)高速铁路隧道仰拱上浮病害
        1、在仰拱、仰拱填充混凝土施工过程中,由于施工面积较大,现场监管不到位,在混凝土振捣过程中,出现振捣不到位或漏振现场,导致局部混凝土不密实;
        2、由于仰拱(C35混凝土)、仰拱填充(C20混凝土)混凝土标号不同,按照施工工艺要求进行分次施工,由于施工场地的局限性,人员、机械流动性强,开挖、支护施工工序交叉,在仰拱施工结束后混凝土面最容易受到污染,仰拱填充施工前,局部仰拱面清扫、冲洗不干净,技术人员现场检查不到位,形成混凝土夹层;
        3、仰拱填充施工过程中,混凝土运输不及时,施工不连续,致使填充混凝土衔接不好,或仰拱填充混凝土浇筑不到位、仰拱填充和中心水沟混凝土施工日期间隔较长,隧道施工场地局限,工序交叉,机械、机具活动频繁,人为造成填充混凝土实体棱角受损,在进行中心水沟施工中,利用浇筑中心水沟混凝土修补,经长时间行车运行产生振动,致使仰填充拱面出现裂缝现象;同时受地下裂隙水影响,车辆在高速行驶时,会发生晃车现象,增加铁路运行风险。
        (三)隧道顶部的松散病害
        1、隧道顶部采用的集料质量不达标,集料表面粉尘比较多,这样会降低骨料的吸附性,当出现外力作用时,集料就会从隧道表面上脱落下来;
        2、在施工过程中,搅拌机混合搅拌不均匀,一些地方粗集料太多,这会降低骨料之间的黏合度;长时间的投入使用,高速铁路隧道不断老化,再加上雨水的渗透,隔绝了集料的层间接触,直接将集料剥离。
        二、高速铁路隧道预防性养护措施分析
        (一)加强隧道修复技术
        对于高速铁路隧道纵向裂缝的预防方法就是,在对高速铁路隧道的混凝土浇筑前,提高隧道的混凝土浇筑技术,在即将与混凝土接触的模板面上均匀涂抹隔离剂,达到混凝土和模板隔离的目的,在后期拆除模板时就比较容易操作,还能够确保混凝土坍落度的稳定性。混凝土浇灌的时候,应采取分层浇筑的方式,从一端浇灌到另一端,浇灌好之后,通过振捣棒的作用半径来确定振捣点的间距,将振捣棒插入其中进行振捣。
        (二)提高新技术的使用
        技术的不断发展革新,新技术不断出现在高速铁路隧道的修复养护中,保证高速铁路隧道整体的强度和稳定性符合施工要求。

在此基础上如果隧道出现各类小裂缝、浅车辙等现象,使得路面整体平整度下降,且抗滑能力减弱时,可运用技术对隧道进行处理,改善隧道的磨损情况,更好地延长高速铁路隧道的使用时间。新技术的使用特点是操作方便、节能环保、经济效益好。
        (三)提高隧道的灌缝技术
        1、做好施工前的准备工作,对隧道进行勘察制定修护方案,然后选取符合标准的材料,同时将裂缝内的杂物清理干净,并对裂缝处的隧道结构进行凿毛处理[1],这样才能保证之后的施工质量;
        2、根据裂缝的宽度,选择不同的处理方式,当裂缝的宽度低于5mm时,直接将密封材料灌入裂缝;当裂缝的宽度超过5mm时,需要对裂缝进行开槽处理。这时要用到开槽机对裂缝周围进行切割,并保持缝口的清洁;
        3、在槽内灌入密封材料,这时需要使用压力灌缝机进行操作,才能很好地把密封材料灌进裂缝深层,保证施工效果和施工质量;
        4、灌缝结束后的冷却养护工作。
        (四)提高隧道的使用材料质量
        要根据高速铁路隧道衬砌缺陷修复流程,规划好现场材料的堆放位置以及机械设备的摆放位置,保证施工流程有条不紊地进行。在采购施工原材料的时候,还应认真检测材料的质量、参数、合格文件等,并以书面的形式呈现。所有施工设备要进行定期检查和保养,当发现问题设备时应及时维修或者更换,这些准备工作能够降低隧道的病害发生率。高速铁路隧道衬砌缺陷修复工作这个阶段操作人数最多,承担的责任最大。在施工过程中需要做好各项施工工序交底工作,合理应用隧道修复材料、施工人员、施工机械设备等,如若出现不能达到规定强度的情况,要指派技术人员进行现场处理。在配置特殊材料时,必须安排专业人员进行技术指导和监督,确保配置出来的材料符合要求标准。
        (五)提高高铁隧道施工材料加工质量
        在高速铁路隧道衬砌缺陷修复施工过程中,材料模板施工也是一项重要工作,主要施工内容包含外模制作与内模制作。在制作模板之前,应先对使用的钢板进行检测,确保质量和规格的合格性与统一性,只有使用好的模板材料,才能对模板的整体质量进行把控。当各模板的制作工作完成之后,先将模板打磨平整,接着对模板进行拼合测试。在底膜的基本施工过程中,应采取三角垫木和钢管顶托的方式进行支撑,同时操作螺杆对底部和顶部进行横向对拉,做出合适的调整。在模块安装好之后,还要保证安装好的模块能够分块拆分,做到循环施工。
        (六)加强高速铁路隧道施工建造管理
        高速铁路隧道修复就是对铁路隧道修复工作的质量检测,目的是保证预制梁的绝对安全性,使其可以尽快投入正式的工程。如果出现质量问题,可以及时排查原因,追究相关人员的责任。同时要根据铁路隧道修复流程,规划好现场材料的堆放位置以及机械设备的摆放位置,保证施工流程有条不紊地进行。所有施工设备要进行定期检查和保养,当发现问题设备时应及时维修或者更换,这些准备工作能够降低安全隐患。
        结束语
        综上所述,在高速铁路运行中,最重要的是保障行车安全,充分发挥高速铁路安全运行的作用,这也给铁路养护管理工作带来了新的压力和挑战。在高速铁路隧道施工过程中,控制好工程建设质量;在施工技术应用方面,需运用好其技术要点,尽快突破技术难点;在铁路修复管理方面,需做好质量管理和进度管理工作,按规范要求进行操作。这样才能确保高速铁路质量,在发生严重情况之前主动采取措施进行养护,以此来延长铁路的使用年限,将养护成本控制在最小范围。
        参考文献
        [1]李伟,杨丹,李庆.混凝土结构裂缝对高速铁路隧道衬砌耐久性的影响分析[J].现代隧道技术,2020,57(S1):273-276.
        [2]霍建勋,林传年,刘喆.高速铁路隧道衬砌养护与检测技术[J/OL].铁道标准设计:1-6[2021-03-26].https://doi.org/10.13238/j.issn.1004-2954.202004190002.
        [3]苏辉,申雪松.高速铁路隧道二衬环向施工缝预留弧形倒角施工技术研究[J].工程技术研究,2020,5(20):84-85.
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