论文部分内容阅读
【摘 要】随着社会经济的发展和现代化进程的步伐不断加快，我国的高速铁路也发展迅速。在高速铁路运行中，隧道工程的安全性直接关系到列车的运行安全及列车内所有乘务人员的生命安全。其中，隧道衬砌发生裂缝现象为隧道工程结构出现故障的最主要原因之一。本文首先介绍高速铁路隧道防排水的原则及防水圈层，其次通过分析造成高速铁路隧道衬砌结构开裂原因，从而提出行之有效的衬砌防排水技术。
【关键词】高速铁路隧道；衬砌裂缝；防排水技术
文章编号：ISSN1006—656X（2014）03-0275-01
目前，我国的高速铁路网已实现通车运行，并取得了稳定的发展。然而在一些已建成的高速铁路中，其隧道的衬砌结构处经常会出现开裂、漏水的现象。隧道漏水不但会造成路面湿滑，引发各种冻害，不利于车辆安全行驶，而且对铁路隧道的结构造成损伤，降低其运行性能。因此，如何做好高速铁路隧道衬砌的防排水工作，是亟待铁路建设部门解决的重要问题[1]。
一、高速铁路隧道防排水的原则及防水圈层
（一）隧道防排水原则
在高速铁路隧道防排水工作中，需遵循以下四个原则：
（1）充分结合防、堵、排，实行因地制宜的综合治理。通过采取有效的施工方案，进行畅通、可靠地排水。
（2）在妥善处理地表水和地下水的基础上，使得隧道的里面和外面形成一个健全的排水系统，为设备、铁路隧道的安全使用和运行提供有利的保障。
（3）一旦发现钢筋混凝土结构受到地下水的侵蚀时，为保证其结构的安全性能，必须及时采取有效的解决措施。
（4）将初期的支护防水工作作为隧道防排水工作的重点，将隧道衬砌结构进行自主防水作为核心，再将施工缝、防水层等作为防水的重要，从而使高速铁路充分满足使用要求。
（二）铁路隧道的防水圈层
在铁路隧道的排水系统中，一般都会有圈层构造，并可分为三道防排水防线：第一道由围岩注浆堵水而形成，第二道则是专用防水层，第三道则是隧道衬砌混凝土结构形成[2]。本文主要从衬砌结构进对高速铁路隧道防排水技术进行分析探讨。
二、造成高速铁路隧道衬砌结构裂缝原因
在高速铁路中，钢筋混凝土为隧道衬砌的结构，且由内而外造成了衬砌结构的裂缝。在钢筋混凝土结构中，主要由结构荷载引起以及由于钢筋混凝土自身出现了收缩现象这两种原因导致了裂缝的产生。
在钢筋混凝土结构中，衬砌混凝土的收缩性能受到水泥的细度及类型的影响。施工人员为防止水凝土出现收缩开裂的现象，可以通过添加外加剂将混凝土因温度和干缩产生的拉应力进行有效的抵消。此外，混凝土结构的抗压、抗拉强度相比大粒径石子和最大粒径的粗骨料，受到了更大的影响。由于水泥和水的用量会随着骨料粒径的减小而增多，水化反应产生的热量也会随之升高，钢筋混凝土结构产生裂缝的可能性也就会大大提高[3]。
三、高速铁路隧道衬砌防排水技术
高速铁路隧道的衬砌防水技术是一项较为复杂的工艺，它不但是承载外力的结构，同时更是隧道防水最后、最为关键的一道防线。因此，衬砌结构不但需要满足强度的要求，而且还要满足抗渗要求。
（一）衬砌混凝土结构的浇注
为了便于连续作业，施工人员在建筑每组衬砌时，应当从与混凝土泵距离最远的地方开始进行施工操作。此外，还应在施工窗口设置漏斗，将软管与靠近灌注工作面的输送管进行接通，从而保证混凝土的输送管路运行的稳定性，并不会再发生移动。施工人员在灌注时，应遵循分层平衡作业原则，在灌注完每一层后，并将其捣固密实。此外，在台车的顶部可以预留4至6个施工窗口，并在每个窗口焊出管道，用于封顶时将混凝土进行压实。施工人员在开展封顶操作时，需连接混凝土输送管口和混凝土压实管口，并采用输送泵将混凝土直接压进拱圈顶，直到输送泵的工作压上升到2倍甚至更多倍的正常工作压时，便停止操作，封闭施工窗口的管道。然后，再将输送管接到剩下的每一个窗口，按照第一个作业步骤将混凝土全部压实[4]。
（二）浇筑过程中需注意的事项
在建筑高速铁路的衬砌结构时，需要注意以下几项内容：
（1）严格按照规定的标准的时间进行混凝土的搅拌。由于输送泵为混凝土衬砌结构的主要施工设备，因此，水和石灰的配比应为51：100，坍落度则控制在7厘米至10厘米之间，粗骨料的最大料径也最好不超过30毫米。
（2）当灌注混凝土的自落高度达到1.5米时，施工人员必须使用溜槽、溜管及串筒等工具，辅助混凝土送入操作窗口中。这些辅助工具能有效防止石子滚落和离析情况的出现，有效保证施工质量。
（3）在衬砌混凝土的施工过程中，对于大体积的防水施工，应实行分层浇筑原则，保持每层的厚度在250毫米以下，底板处的斜坡不宜超过1/7，而厚度可适当调整到300毫米至400毫米。此外，在浇筑时，应保证相邻两层所花时间在2个小时内。
（4）在铁路隧道衬砌防水技术中，最好将混凝土的灌注工作一次完成，并在前一层的混凝土刚凝结时，便浇筑完毕次层的混凝土。
（5）为了使在施工过程中预留的凹槽接缝能进行紧密的结合，施工人员在实际灌注前需将接缝的表面用水清理干净，确保湿润且无杂质，再在接缝表面铺上厚度范围在20毫米至55毫米的相同配比的水泥。
（6）对于衬砌结构中的防水混凝土，必须将其充分振捣密实。此外，为有效防止振捣器与预埋件、止水带及模板等有接触，同样需要振捣密实预埋部位及施工缝。
四、结语
高速铁路的隧道施工过程中，其衬砌结构通常会受到多方面的影响而发生裂缝、渗水的现象。隧道渗水不但会造成行车安全问题，严重危害到人们的生命，而且在损害铁路隧道的基础上，大大降低隧道的使用周期。因此，铁路隧道建设人员需从隧道的衬砌结构入手，进行正确、科学的衬砌混凝土结构浇注操作，重视浇注过程中的各注意事项，从而进一步强化高速铁路隧道衬砌防排水技术。
参考文献：
[1]邓秋雯，舒育正.浅谈公路隧道防排水施工技术[J].中国高新技术企业，2010（31）.
[2]张治国.公路隧道防排水施工技术[J].交通标准化，2010（20）：18-20.
[3]白爱明.公路隧道施工防排水施工控制要点[J].山西建筑，2010（05）：98-100.
[4]李传章.公路隧道防排水存在的问题及对策研究[J].企业导报，2011（09）：57-60.
【关键词】高速铁路隧道；衬砌裂缝；防排水技术
文章编号：ISSN1006—656X（2014）03-0275-01
目前，我国的高速铁路网已实现通车运行，并取得了稳定的发展。然而在一些已建成的高速铁路中，其隧道的衬砌结构处经常会出现开裂、漏水的现象。隧道漏水不但会造成路面湿滑，引发各种冻害，不利于车辆安全行驶，而且对铁路隧道的结构造成损伤，降低其运行性能。因此，如何做好高速铁路隧道衬砌的防排水工作，是亟待铁路建设部门解决的重要问题[1]。
一、高速铁路隧道防排水的原则及防水圈层
（一）隧道防排水原则
在高速铁路隧道防排水工作中，需遵循以下四个原则：
（1）充分结合防、堵、排，实行因地制宜的综合治理。通过采取有效的施工方案，进行畅通、可靠地排水。
（2）在妥善处理地表水和地下水的基础上，使得隧道的里面和外面形成一个健全的排水系统，为设备、铁路隧道的安全使用和运行提供有利的保障。
（3）一旦发现钢筋混凝土结构受到地下水的侵蚀时，为保证其结构的安全性能，必须及时采取有效的解决措施。
（4）将初期的支护防水工作作为隧道防排水工作的重点，将隧道衬砌结构进行自主防水作为核心，再将施工缝、防水层等作为防水的重要，从而使高速铁路充分满足使用要求。
（二）铁路隧道的防水圈层
在铁路隧道的排水系统中，一般都会有圈层构造，并可分为三道防排水防线：第一道由围岩注浆堵水而形成，第二道则是专用防水层，第三道则是隧道衬砌混凝土结构形成[2]。本文主要从衬砌结构进对高速铁路隧道防排水技术进行分析探讨。
二、造成高速铁路隧道衬砌结构裂缝原因
在高速铁路中，钢筋混凝土为隧道衬砌的结构，且由内而外造成了衬砌结构的裂缝。在钢筋混凝土结构中，主要由结构荷载引起以及由于钢筋混凝土自身出现了收缩现象这两种原因导致了裂缝的产生。
在钢筋混凝土结构中，衬砌混凝土的收缩性能受到水泥的细度及类型的影响。施工人员为防止水凝土出现收缩开裂的现象，可以通过添加外加剂将混凝土因温度和干缩产生的拉应力进行有效的抵消。此外，混凝土结构的抗压、抗拉强度相比大粒径石子和最大粒径的粗骨料，受到了更大的影响。由于水泥和水的用量会随着骨料粒径的减小而增多，水化反应产生的热量也会随之升高，钢筋混凝土结构产生裂缝的可能性也就会大大提高[3]。
三、高速铁路隧道衬砌防排水技术
高速铁路隧道的衬砌防水技术是一项较为复杂的工艺，它不但是承载外力的结构，同时更是隧道防水最后、最为关键的一道防线。因此，衬砌结构不但需要满足强度的要求，而且还要满足抗渗要求。
（一）衬砌混凝土结构的浇注
为了便于连续作业，施工人员在建筑每组衬砌时，应当从与混凝土泵距离最远的地方开始进行施工操作。此外，还应在施工窗口设置漏斗，将软管与靠近灌注工作面的输送管进行接通，从而保证混凝土的输送管路运行的稳定性，并不会再发生移动。施工人员在灌注时，应遵循分层平衡作业原则，在灌注完每一层后，并将其捣固密实。此外，在台车的顶部可以预留4至6个施工窗口，并在每个窗口焊出管道，用于封顶时将混凝土进行压实。施工人员在开展封顶操作时，需连接混凝土输送管口和混凝土压实管口，并采用输送泵将混凝土直接压进拱圈顶，直到输送泵的工作压上升到2倍甚至更多倍的正常工作压时，便停止操作，封闭施工窗口的管道。然后，再将输送管接到剩下的每一个窗口，按照第一个作业步骤将混凝土全部压实[4]。
（二）浇筑过程中需注意的事项
在建筑高速铁路的衬砌结构时，需要注意以下几项内容：
（1）严格按照规定的标准的时间进行混凝土的搅拌。由于输送泵为混凝土衬砌结构的主要施工设备，因此，水和石灰的配比应为51：100，坍落度则控制在7厘米至10厘米之间，粗骨料的最大料径也最好不超过30毫米。
（2）当灌注混凝土的自落高度达到1.5米时，施工人员必须使用溜槽、溜管及串筒等工具，辅助混凝土送入操作窗口中。这些辅助工具能有效防止石子滚落和离析情况的出现，有效保证施工质量。
（3）在衬砌混凝土的施工过程中，对于大体积的防水施工，应实行分层浇筑原则，保持每层的厚度在250毫米以下，底板处的斜坡不宜超过1/7，而厚度可适当调整到300毫米至400毫米。此外，在浇筑时，应保证相邻两层所花时间在2个小时内。
（4）在铁路隧道衬砌防水技术中，最好将混凝土的灌注工作一次完成，并在前一层的混凝土刚凝结时，便浇筑完毕次层的混凝土。
（5）为了使在施工过程中预留的凹槽接缝能进行紧密的结合，施工人员在实际灌注前需将接缝的表面用水清理干净，确保湿润且无杂质，再在接缝表面铺上厚度范围在20毫米至55毫米的相同配比的水泥。
（6）对于衬砌结构中的防水混凝土，必须将其充分振捣密实。此外，为有效防止振捣器与预埋件、止水带及模板等有接触，同样需要振捣密实预埋部位及施工缝。
四、结语
高速铁路的隧道施工过程中，其衬砌结构通常会受到多方面的影响而发生裂缝、渗水的现象。隧道渗水不但会造成行车安全问题，严重危害到人们的生命，而且在损害铁路隧道的基础上，大大降低隧道的使用周期。因此，铁路隧道建设人员需从隧道的衬砌结构入手，进行正确、科学的衬砌混凝土结构浇注操作，重视浇注过程中的各注意事项，从而进一步强化高速铁路隧道衬砌防排水技术。
参考文献：
[1]邓秋雯，舒育正.浅谈公路隧道防排水施工技术[J].中国高新技术企业，2010（31）.
[2]张治国.公路隧道防排水施工技术[J].交通标准化，2010（20）：18-20.
[3]白爱明.公路隧道施工防排水施工控制要点[J].山西建筑，2010（05）：98-100.
[4]李传章.公路隧道防排水存在的问题及对策研究[J].企业导报，2011（09）：57-60.