第一篇：【高速鐵路】北(京)至上(海)高速鐵路滕州隧道光面爆破施工技術(原版)

京滬高速鐵路滕州隧道光面爆破施工技術 王新民 鄭先奇(中鐵十六局集團公司 中國北京 313000)摘 要 京滬高速鐵路三標滕州隧道，采用上下臺階光面爆破施工，順利通過了進出口長大淺埋地段、洞內巖溶復雜地層。取得了十分滿意的爆破效果。光面爆破炮眼半眼保留率高達95～100%，光爆面平滑整齊，實現月掘進175米的施工進度,安全、優質、高效提前45天完成隧道貫通。京滬高速鐵路濟南指揮部頒發了“綠卡”給予獎勵。中鐵十六局集團為了推廣滕州隧道光面爆破經驗，于2009年5月11日在滕州隧道召開了集團公司有關領導和技術干部現場觀摩會，學習、借鑒滕州隧道光面爆破施工經驗。關鍵詞 高速鐵路；大斷面隧道；光面爆破；炮眼間距；光爆層 1工程概況 京滬高速鐵路三標滕州隧道位于山東省棗莊市木石鎮大峪廟村西的蟠龍山,為低山丘陵區。進出口地勢較平緩，各有約230m淺埋地段，埋深約5米。山頂附近植物茂盛，出口大部分基巖裸露，植物稀少。隧道全長1504m，隧道最大埋深為130m。隧道通過地層為灰巖，鮞狀、隱晶質、塊狀構造，厚層～中厚層狀，節理裂隙發育，含泥質條帶，以薄層狀為主，夾中厚層鮞狀灰巖及竹葉狀灰巖，強風化～弱風化，地表多溶溝，充填粘土。隧道圍巖為Ⅱ–Ⅴ級，滕州隧道是京滬高速鐵路第二長大隧道。表1 滕州隧道圍巖級別數量表 序號 1 2 3 4 圍巖級別 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 單位 圍巖長度(m)m m m m 972 170 348 14 初期支護 初期支護濕噴C25號混凝土 初期支護濕噴C25號混凝土 初期支護濕噴C25號混凝土加格柵拱架 初期支護濕噴C25號混凝土加格柵拱架 2工程特點 第 1 頁 共 8 頁 1 2.1環保要求高 滕州隧道位于城鎮、村莊、工廠密集地區，河流較多。經過過度開發，自然環境相對脆弱，特別是隧道工程施工，要嚴格做好水源保護，施工中必須做好各類環保設施，最大限度減小施工對環境的影響，將滕州隧道建設成為綠色、環保工程。滕州隧道位于棗莊市木石鎮大峪廟村西的蟠龍山森林公園區域內，森林公園有大量的珍貴林木，隧道施工要對森林公園的珍貴林木進行重點保護，以防止對環境造成破壞。2.2不良地質多 根據地質資料分析，隧道通過地層沿節理裂隙方向巖溶較發育，巖溶多表現為窄而高的溶縫式溶洞分布，大部分充填較松散的粘性土。巖溶發育地段巖石較破碎，溶溝、溶槽寬度一般0.2～2.0m,長度幾米～幾十米不等，部分具貯水功能。隧道開挖斷面大，內輪廓設計采用單洞雙線斷面，開挖斷面約121.35m2。隧道地質構造復雜，不良地質和特殊地質多，隧道Ⅳ、級軟弱圍巖所占比例大，隧道進出口埋深較淺，對超前地質預報、監控量測及施工過程控制要求高。3隧道開挖方法 根據隧道通過的地質條件及隧道的設計斷面，洞身開挖采用臺階法施工，隧道上部半徑7.10m的半圓形斷面為上臺階，隧道下部高2.97m,寬14.2m的矩形斷面為下臺階。隧道全斷面面積：121.35m2,隧道上部半圓拱形斷面積：79.18m2，隧道下部矩斷面積：42.17m2。上臺階布置炮眼140個，下臺階為50個，其炮眼分布、起爆順序見圖

1、圖2，炮眼參數見表1。第 2 頁 共 8 頁 2

1隧道上臺階光面爆破炮孔布置圖 圖2隧道下臺階光面爆破炮孔布置圖 表2隧道光面爆破各類炮孔藥量填裝表 序號 炮孔類型 孔徑 孔深 孔距 藥卷直徑 藥卷長度 藥卷單位重 單孔裝藥 mm m cm mm cm g/節 Kg/節 1 周邊孔 40 4.0 50 32 20 200 0.8/4 2 內圈孔 40 4.0 60 32 20 200 1.6/8 3 輔助孔 40 4.0 80 32 20 200 2.2/11 4 輔助孔 40 4.0 90 32 20 200 2.4/12 5 輔助孔 40 4.0 110 32 20 200 2.4/12 6 底板孔 40 4.0 55 32 20 200 2.8/14 7 掏槽孔 40 4.5 70～74 32 20 200 2.8/14 3.1光面爆破參數選定 第 3 頁 共 8 頁 3

圖光面爆破主要針對斷面周邊一層巖體的爆破，要求在爆落巖體的同時，應形成光滑、平整的邊界。光面爆破的主要參數有：炮孔數目、最小抵抗線、炮孔密集系數、線裝藥密度、孔距和起爆順序和起爆時差等。①周邊孔間距 光面爆破周邊孔間距比主爆孔小，它與炮孔直徑、巖性和裝藥量等參數有關。孔距過大，難以爆出平整光面,且產生大塊。孔距過小會增加鑿巖費用,合理的孔距可按炮孔直選取，一般按以下經驗公式確定： a=（10～15）d2 式中d2 為炮孔直徑，取40mm；周邊孔間距a取0.5m。②周邊孔密集系數 密集系數過大，爆破后可能在光爆孔間留下巖埂，造成欠挖，達不到光面爆破效果，反之則可能出現超挖。由此可見，周邊孔密集系數是光面爆破的一個重要參數。實踐中多取0.5～0.8,即最小抵抗線大于孔距,具有小孔距、大抵抗線的特點。炮眼密集系數計算公式為： K=a/w=0.5/0.7=0.71 式中：K-周邊孔密集系數； a-周邊孔間距,取a=0.5； W-光爆層厚度（周邊孔最小抵抗線）,周邊孔最小抵抗線W取0.7m。③線裝藥密度 線裝藥密度是指單位長度炮孔的裝藥量，又稱裝藥集中度，用計算式為： Q1=qaW 式中 q-單位體積耗藥量（kg/m3)； a-光爆炮眼間距（m）； 第 4 頁 共 8 頁 4 w-光爆層厚度（m）。取q為0.5kg/m3,密集系數Ql=0.175kg/m,實際取Ql為0.2kg/m； ④炮孔裝藥結構 周邊孔采用軸向空氣間隔裝藥結構，如圖3所示，在光爆炮眼深4m中安放4個藥包（每個藥包0.2kg）,用導爆索起爆，每個光爆炮眼用同一段毫秒雷管（13段）。要特別指出，炮眼堵塞長度不小于0.7m。圖3光爆炮眼裝藥結構 ⑤光爆炮眼起爆間隔時間 光爆炮眼與內圈炮眼起爆時間間隔為190ms,即內圈炮眼為11段，周邊孔為13段。3.2光爆炮眼施工 光面爆破效果的好壞與炮孔的孔形、周邊炮孔外插率、炮孔深度、周邊孔的孔距誤差、周邊孔最小抵抗線誤差，炮孔裝藥、堵塞連線等諸多環節有很大關系。①測量布孔 鉆孔前，測量人員用全站儀測量出隧道中心線和拱頂高程；用激光斷面儀測量出隧道開挖輪廓線，用紅油漆畫出隧道開挖輪廓線，并標出炮孔位置。②鉆孔 周邊孔沿隧道斷面開挖輪廓線上按周邊孔間距均勻布置，允許沿斷面輪廓線調整的范圍不大于5.0cm，以3%～5%的斜率外插，并根據炮孔深度來調整斜率，孔底不超過隧道斷面開挖輪廓線10cm，力求孔底在同一垂直面上。第 5 頁 共 8 頁 5 4光面爆破參數的調整實施原則 4.1根據圍巖變化調整 在隧道開挖施工過程中，圍巖級別會發生變化，為了確保隧道光面爆破效果，光面爆破設計參數應針對圍巖變化情況而調整。滕州隧道進口部分地段是不均質巖體，掌子面圍巖左側較破碎、夾有多條帶狀紅色黏泥，右側掌子面圍巖整體性較好，各占隧道斷面近二分之一，在鉆爆施工作業時對左側周邊孔孔距與光爆層厚度以及各類炮孔的孔距、排距作了相應的調整，加大左側周邊孔孔距與光爆層 厚度，減少斷面左側的炮孔數量和孔內的炸藥填裝量。經過調整后光面爆破取得了良好的效果。4.2根據光爆效果調整 光面爆破參數經過設計選定后，光面爆破效果可能達不到最佳效果，隧道洞身會出現超欠挖現象，需要對光面爆破參數進行調整。隧道洞身出現欠挖，需減小周邊孔距、光爆層厚度、增加炮孔的數目和炸藥填裝量；隧道洞身出現超挖，需加大周邊孔距、光爆層厚度、減少炮孔的數目和炸藥填裝量。經過二、三個鉆爆循環作業參數的調整，光面爆破就可以達到最佳效果。5光面爆破效果 滕州隧道開挖長1504m，采取上下臺階兩步爆破開挖，月掘進尺175m，于2009年4月15日，比預計工期提示前了45天安全順利地貫通。該隧道開挖不但取得了爆破掘進施工進度快的好成績，而且光爆質量極佳，Ⅱ-Ⅲ級圍巖地段上下臺階 光面爆破，炮眼半眼保留率高達 100%，如圖4、5、6所示，光面平順整齊，無超欠挖，巖體無裂紋，給人安全感。滕州隧道取得這樣的掘進速度、取得這樣的光面爆破效果，深受業主和監理部門的肯定與好評，于2009年2月25日，京滬高速鐵路濟南指揮部和三標監理項目部組織召開了隧道施工及光面爆破現場觀摩會；于2009年4月20日京滬高速鐵第 6 頁 共 8 頁 6 路濟南指揮部給施工單位頒發了“綠卡”，給予獎勵。中鐵十六局集團為了推廣滕州隧道光面爆破經驗，于2009年5月11日在該滕州隧道召開了集團公司有關領導和技術干部現場觀摩會，學習、借鑒滕州隧道施工光面爆破施工經驗。6認識與體會 6.1要充分認識到實施光面爆破的必要性和重要性 要充分認識到隧道光面爆破是保護圍巖的穩定性，即隧道運營時安全。減少超挖降低施工成本，提高經濟效益為目的。目的明確行動才自覺。6.2提高施工人員對光面爆破技術的認 無論隧道施工技術人員還是作業人員，要熟知光面爆破的作用原理、設計方法、技術要點和質量技術標準，牢牢地掌握這方面的知識，才能變成“力量”。6.3嚴格按光面爆破施工程序精心施工 光面爆破要嚴格按施工程序和設計以及施工要點精心施工。6.4要有明確的分工責任制 光面爆破施工要對人員進行責任分工，哪個人打哪幾個眼要固定不變，以便爆破效果的分析，改進提高鉆眼質量。6.5要注重炮孔回填堵塞質量 炮孔回填堵塞質量優劣,關系光面爆破效果,炮孔必須用炮泥回填堵塞,回填堵塞必須有足夠長度，嚴禁用炸藥箱卷成卷堵在炮眼口，這種堵塞方法不斷起不到堵塞作用，還會起到副作用。6.6根據圍巖變化調整炮孔參數 在隧道開挖施工過程中，圍巖級別會發生變化，為了確保隧道光面爆破效果，光面爆破設計參數應針對圍巖變化情況而及時調整。6.7根據光爆效果調整 第 7 頁 共 8 頁 7 光面爆破參數經過設計選定后，光面爆破效果可能達不到最佳效果，隧道洞身會出現超欠挖現象，需要對光面爆破參數進行調整。6.8提高隧道邊墻炮眼半眼保留率一項重要技術措施 隧道光面爆破效果一般是拱部炮眼半眼保留率比較高,而邊墻炮眼半眼保留率相對低,而滕州隧道邊墻炮眼半眼保留率確達到了拱部炮眼半眼保留率,這是因為下部臺階起爆順序不是自上而下逐層起爆,而是與拱部一樣從中間逐漸向外起爆,中部還有掏槽眼。6.9光面爆破擬采取水壓爆破為宜 對于光面爆破,如炮孔采取水壓爆破,炮眼中的藥卷可以不用導爆索起爆,使用小直徑藥卷連續裝藥,只需一雷管起爆即可,這不斷降低了爆破材料費用,而且巖石破碎均勻,還能起到降塵和防止“巖爆”的作用。光面爆破采取水壓爆破，真是一舉多得，擬在今后隧道中采用。圖3 滕州隧道光面爆破效果照片 參考文獻：朱忠節、何廣沂.巖石爆破新技術.中國鐵道出版社.1986 第 8 頁 共 8 頁 8

第二篇：隧道光面爆破控制技術（本站推薦）

中梁山隧道光面爆破控制技術

楊平

摘要：本文通過對隧道光面爆破控制的鉆爆設計、施工工藝、超欠挖原因的分析及施工效果的介紹，著重說明中梁山隧道的光面爆破控制技術。

關鍵詞：中梁山

爆破

控制

工藝 工程概況

華福中梁山隧道為重慶市華巖至巴福一級公路改建工程的控制工程，位于九龍坡和大渡口兩區境內。隧道左線全長3561.593m，右線全長3555.00m，為分離式雙向四車道公路隧道，左、右線軸線間距35.00m。

隧道穿越的中梁山山脈沿四川盆地東部呈北東向展布，南北長80.00Km，東西長3.0～5.0Km，為條帶狀低山。山丘相對高差100.00m左右，為典型的川東平行嶺谷地貌，發育有“一山兩嶺三槽”特征，屬構造-剝蝕地貌。隧址區位于中梁山南段、山體狹長、且相對低緩，巖體以長石石英砂巖、灰巖、白云巖、鈣質泥巖等為主。

隧道部分洞身穿越溶洞、煤層采空區和瓦斯地段。主要施工方法為：Ⅱ、Ⅲ類圍巖采用半斷面施工；Ⅳ、Ⅴ圍巖采用全斷面施工，全隧采用光面爆破技術，模板臺車襯砌。對光面爆破的認識

隧道爆破往往不能得到表面平整的坑道輪廓線，常常出現事以愿違的超挖和欠挖，這造成了很大的工程浪費，也直接影響施工的速度。如何使用新機具、新材料、優化爆破設計，努力提高爆破質量是鉆爆法施工永遠要探索的課題，光面爆破技術就是其中之一。

光面爆破顧名思義就是爆破成型好，超欠挖少。它是通過調整周邊眼的各爆破參數，使爆破面沿周邊眼劈裂開來，從而避免周邊眼以外的圍巖受到破壞，并使坑道周邊達到光面的效果。主要技術參數及措施如下：

2.1 適當加密周邊眼間距，調整間距抵抗比E/W值

減少周邊眼間距要視巖石的抗爆性、炸藥性能、炮眼直徑和裝藥量而定，一般可取E=（8～18）D=40cm～70cm。選擇時，對于硬巖和破碎巖石宜取較小E值；對于軟質或完整性好的巖石宜取較大的E值。

為了保證孔間貫通裂縫優先形成，必須使周邊眼的最小抵抗線大于炮眼間距，通常取E/W=0.8為宜，即W≈50～90cm。

2.2 選擇合理的炸藥品種、炸藥量和裝藥結構

用于光面爆破的炸藥應選用爆速較低、猛度較低、爆力較大、傳爆性能良好的炸藥；底板眼則宜選用高爆力炸藥，即可以克服上覆石碴的壓制，又可以起到翻碴作用。

周邊眼裝藥量應既具有破巖所需的應力能，又不致造成對圍巖的嚴重破壞，施工中要根據孔距E、光爆層厚度W、石質及炸藥種類等因素綜合考慮和調整。一般地裝藥密度控制在0.04kg/m～0.4kg/m。

周邊眼的裝藥結構，一般采用小直徑藥卷連續或間隔裝藥。炮眼、藥卷直徑不偶合系數λ可控制在1.25～2.0之間。但藥卷直徑不小于炸藥的臨界直徑，以保證穩定傳爆。必要時用導爆索傳爆，孔內串聯。

2.3 保證周邊眼同時起爆

用導爆索或即發雷管同時起爆所有周邊眼的藥包，盡量使用高精度遲發雷管或導爆索作為孔內傳爆。

2.4 嚴格掌握炮眼方向

鉆眼方向的準確與否，直接影響光面爆破的效果。鉆眼前要認真定準炮位，確定炮眼的方向，控制鉆眼的角度，確保周邊眼落在同一鉛垂平面上。鉆爆設計

中梁山隧道巖體以長石石英砂巖、灰巖、白云巖、鈣質泥巖等為主，按圍巖類別區分有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類，其中以Ⅳ、Ⅴ類圍巖居多，下面著重介紹中梁山隧道Ⅳ、Ⅴ類圍巖鉆爆設計過程。

3.1 巖石的抗爆性及分級

本隧道Ⅳ、Ⅴ類圍巖主要是灰巖，節理較發育，整體性稍好，但裂隙水發育。巖石單軸抗壓強度在30～45Mpa之間，軟化系數0.82，根據工程類比可判定其抗爆破性指數N為Ⅲ級，屬中等爆破程度。

3.2 炸藥品種選擇

考慮巖石的抗爆性、裂隙水、重慶市場炸藥性能和價格，決定采用藥卷直徑為θ=φ35mm的2#巖石炸藥（有水孔采用乳化炸藥），炸藥單耗量k值確定在0.9～1.2之間。周邊眼采用小藥卷直徑為θ=φ25mm的2#巖石炸藥。藥卷直徑大于炸藥的臨界直徑15mm。

3.3 循環進尺l和炸藥用量Q 根據進度計劃安排，并結合使用的鑿巖設備，綜合考慮后確定循環進尺l=3.5m；每循環的總裝藥量為Q=klS=1.04×3.5×75=274.2kg 3.4 開挖面的支承作用距離T 根據量測數據反映,開挖面的支承作用,可以持續達到3倍洞徑,也就是說開挖面距離初期支護的距離可達到T=3×12=36m。

3.5 炮眼直徑D 根據使用的YT-28型風動鑿巖機的性能及工作效率，采用φ38mm鉆頭成眼φ40mm，不偶合系數λ=D/θ=1.14 ,以免發生管道效應,導致藥卷拒爆；對于周邊眼可采用較大的λ值（1.2～1.3），以減少對圍巖的破壞。

3.6 炮眼數目N及比鉆眼數n 3.6.1 根據各炮眼平均分配炸藥量的原則計算炮眼數目： N=Q/q=kS/αβ=152個。

（裝藥系數α=0.53, 藥卷單位長度質量β=0.96kg/m。）3.6.2 單位開挖斷面的平均鉆眼數目： n=N/S=2.03。3.7 炮眼布置

首先確定施工開挖輪廓線，然后進行炮眼布置。全斷面一次爆破開挖分區為：掏槽眼、輔助眼和周邊眼。

3.7.1 炮眼深度

根據每掘進循環所要求的進尺量和炮眼實際利用率確定： L=l/η=3.7m,其中η=94.6%。3.7.2 開挖輪廓線及預留變形量

按設計要求，巖石預留變形量為3cm；因考慮隧道凈空需要和施工誤差的存在，開挖輪廓線放大5cm。

3.7.3 掏槽眼的布置

本隧道采用雙楔形掏槽，掏槽眼位于斷面的中部，掏槽區尺寸為4.32m2。掏槽炮先行爆破掏出一個小型槽口，以形成新的臨空面。由于受圍巖的夾制作用，4 采用較大的炸藥單耗k=7.8kg/m3和較大的裝藥系數α=0.6～0.8。為保證掏槽炮有效將石碴拋出槽口，掏槽眼比設計掘進進尺加深20cm，并采用孔底反向連續裝藥和雙雷管起爆。

3.7.4 輔助眼的布置

輔助眼由內向外，逐層布置，逐層起爆，逐步接近開挖輪廓形狀。輔助眼間距E=60～90cm，采用孔底連續裝藥。

3.7.5 周邊眼的布置

周邊眼間距E=60cm，采用串聯間隔裝藥。周邊眼方向以3%～5%的斜率外插，眼底落在設計輪廓線以外10cm～15cm，前后兩排炮眼的限界臺階高度控制在10cm之內。

3.7.6 裝藥結構和堵塞

掏槽眼和輔助眼采用連續裝藥結構，周邊眼采用間隔裝藥結構，起爆藥包按反向裝藥包設置。

堵塞材料用粘土和砂按3：1混合，在加2～3%的食鹽，堵塞長度約為1/3的炮眼長度。但通過實踐，炮眼深度大于2.5m同時采用反向裝藥，可對炮眼不堵塞。

3.7.7 起爆方法和起爆順序

起爆方法采用非電導爆管法起爆，導爆管由8號火雷管發爆。

起爆順序為：掏槽眼---輔助眼---底眼---周邊眼，采用遲發毫秒非電雷管控制延期時間，跳段使用。

3.7.8 實例爆破圖表

爆破設計圖表詳見<<中梁山隧道爆破設計圖實例>>。

4 施工工藝 4.1

放樣布眼

鉆眼前，測量人員要用紅鉛油準確繪出開挖面的中線和輪廓線，標出炮眼位置，其誤差不得超過5cm。在直線段，可用3 臺激光準直儀控制開挖方向和開挖輪廓線。

4.2

定位開眼

采用鉆孔臺車鉆眼時，臺車與隧道軸線要保持平行。臺車就位后按炮眼布置圖正確鉆孔。對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其他眼要高，開眼誤差要控制在3cm 和5cm 以內。

4.3 鉆眼

鉆工要熟悉炮眼布置圖，要能熟練地操縱鑿巖機械，特別是鉆周邊眼，一定要有豐富經驗的老鉆工司鉆，臺車下面有專人指揮，以確保周邊眼有準確的外插角（眼深3m 時，外插角小于3°；眼深5m 時，外插角小于2°），盡可能使兩茬炮交界處臺階小于15cm。同時，應根據眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調整炮眼深度，以保證炮眼底在同一平面上。

4.4 清孔

裝藥前，必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風管輸入高壓風將炮眼石屑刮出和吹凈。

4.5 裝藥

裝藥需分片分組按炮眼設計圖確定的裝藥量自上而下進行，雷管要“對號入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長度不小于20cm。

4.6

聯結起爆網路

起爆網路為復式網路，以保證起爆的可靠性和準確性。聯結時要注意：導爆管不能打結和拉細；各炮眼雷管連接次數應相同；引爆雷管應用黑膠布包扎在離一簇導爆管自由端10cm 以上處。網路聯好后，要有專人負責檢查。

4.7 瞎炮的處理

發現瞎炮，應首先查明原因。如果是孔外的導爆管損壞引起的瞎炮，則切去損壞部分重新連接導爆管即可；但此時的接頭應盡量靠近炮眼。如因孔內導爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮，則應參照《隧道爆破安全規程》有關條款處理。

4.8 質量檢驗標準

4.8.1

超欠挖。爆破后的圍巖面應圓順平整無欠挖，超挖量（平均線性超挖）應控制在10cm（眼深3m）。

4.8.2 開挖輪廓圓順，開挖面平整。

4.8.3 炮眼痕跡保存率。圍巖為整體性好的堅硬巖石時保存率應大于80%，中硬巖石應大于60%，軟巖應大于50%。

4.8.4 兩次爆破的銜接臺階尺寸不大于15cm。5 超欠挖原因

5.1 隧道方向垂直于巖層走向，則破裂是整體的，超挖一般較少；但當平行巖層走向時，則超挖較多；若遇軟弱或完整性差的圍巖，更易產生超挖。

5.2 周邊眼外插角過大，則產生超挖偏差。

5.3 周邊眼布置及周邊眼排距設計不當，超欠挖嚴重。

5.4 少打眼，擅自減少鉆孔深度，裝藥量過大，鉆孔方向偏差等都會產生不必要的超欠挖。施工效果

中梁山隧道采用光面爆破技術，平均月開挖進尺162m，最高開挖進尺310m，有效縮短工期三個月，并且光爆效果良好，炮眼痕跡保存率達90%以上，得到業主和兄弟單位的好評。

鉆爆參數及主要技術指標炮眼名稱炮眼編號炮眼深度(m)炮眼數量1975單孔裝藥量(kg)起爆段別2.41.951.951.951.951.951.951.951.052.25MS-(1-7)MS-9MS-11MS-12MS-13MS-14MS-15MS-16MS-17MS-18段裝藥量(kg)33.61.959.7515.625.3531.237.0544.8538.8536.0掏槽眼１-3579111315173.73.53.53.53.53.53.53.53.53.514***3716858560***588輔助眼1***908597周邊眼底板眼1921590掏槽區8585爆破條件和預期效果巖石級別開挖斷面積鑿巖機臺數炮眼深度炮眼數目炸藥種類藥卷規格雷管種類單位炸藥消耗量Ⅴ類75m2722115x79炸藥總耗量炮眼利用系數每循環進尺炮眼總長度每平方開挖面炮眼個數每臺鑿巖機鉆鑿炮眼個數掘進每米的炸藥消耗量掘進每米的雷管消耗量掘進每米的炮眼消耗量274.2kg0.9463.5m534.8m2.03個/m2108518臺3.5m,掏槽3.7m152硝銨炸藥Φ35×165(150g)mm毫秒非電雷管1.04kg/m3炮眼布置立面圖7～10個/臺78.34kg/m50.67個/m178.27m/m240cm31313131160cm160cm13337060cm60cm4060cm3360cmφ20mm卷藥炮泥導爆索雙鍥型掏槽炮孔布置周邊眼裝藥結構說明：１．圖中尺寸均以cm計。２．本設計用于Ⅳ、Ⅴ類圍巖地段。施爆時根據監控量測結果地質變化和爆破效果作相應調整。

3、YT28風鉆鉆眼，炮眼直徑φ40mm。

4、周邊眼外插角度不大于３cm/m。

5、炮眼可用炮泥堵塞至孔口,炮泥事先用適當比例的粘土、砂及水配制好.6、采用φ35mm卷裝2#巖石炸藥，有水時用乳化炸藥。塑料導爆管孔內微差簇聯起爆網路。

7、周邊眼采用導爆索串聯φ25mm藥卷間隔裝藥,間隔距離14cm,裝藥集中度0.3kg/m。

8、裝填系數：掏槽眼0.85,輔助眼0.75,周邊眼0.9,底板眼0.85。中梁山隧道爆破設計圖實例

第三篇：高速鐵路隧道工程質量缺陷整治技術

高速鐵路隧道工程質量缺陷整治技術

冀光華

（中國中鐵隧道集團路橋工程處，安徽黃山 245000）

【摘要】 由于國內目前參建隧道工程施工的隊伍施工能力及技術水準層次不齊，已完成并投入運營的隧道存在諸多質量問題或缺陷，給人民群眾的生命及財產安全帶來了極大的安全隱患，2013年中國鐵路建設總公司、京福高速鐵路安徽段有限責任公司先后就正在施工的京福高速鐵路隧道工程質量問題專項整治工作下發了近15個管理文件，目的在于采取科學合理的技術方案或措施，把隧道工程質量問題或缺陷消滅在施工過程中或交付正式運營前，從而從真正意義上實現百年大計、質量第一的質量管理目標，本文以京福高速鐵路安徽段站前各標段隧道工程為工程實例，通過對缺陷分類、整治工法的研究、探索與工程實踐，總結出一套較為系統和成熟的經驗，希望能為國內后續類似工程項目提供有益的技術借鑒。

【關鍵詞】隧道工程；質量缺陷；整治技術 1 前 言

京福高速鐵路安徽段站前八個標段累計承擔了總計52.5座隧道約66.5KM的施工任務，截至2013年底，所有隧道將全部建成，隧道施工過程質量控制總體評價較好，各單位﹑分部﹑分項以及檢驗批質量滿足國家現行高速鐵路隧道施工技術規范﹑質量驗收標準﹑基本實現施工設計文件意圖；然而在施工過程中由于諸多因素影響，也產生了一些質量缺陷，為保證高標準的竣工交驗，需要對隧道質量缺陷進行梳理和分類并采取針對性的措施認真進行整治。2缺陷分類

根據全線施工現場排查結果統計，52.5座隧道的缺陷分類大致分為以下十八種情況：

⑴干濕裂紋：系指大于0.3mm的施工縫部位收縮性單、雙月牙形裂紋；拱墻45°不規則收縮裂紋；仰拱或底板施工縫裂紋﹑專業配電或綜合洞室構造物裂紋； ⑵二次襯砌板間施工縫錯臺：系指大于0.5mm~10 mm的錯臺；

⑶二次襯砌拱墻背后脫空：分防水板后初期支護脫空及防水板前二次襯砌脫空兩種情況；

⑷拱墻襯砌表面殘留后置件或凸出尖銳物：系指懸掛風水及電力管線的后置鋼筋或錨栓等；

⑸二次襯砌拱墻表觀缺陷：系指砼冷縫﹑蜂窩麻面﹑砂化﹑離析面﹑面滲﹑違規面狀修補等；

⑹接觸網槽道安置錯誤或破損：分型號或規格使用錯誤；安置結構位置不準確；施工操作誤損三種情況；

⑺邊墻或拱部板間施工縫止水帶外露；

⑻二次襯砌鋼筋砼表面露筋或鋼筋保護層厚度不足； ⑼隧底存在虛渣或結構砼不密實；

⑽拱部及邊墻孔洞處理不規范：包括二襯背后回填壓漿孔、二襯灌注孔、實體檢測取芯孔、墻腳泄水孔缺失或堵塞、隧道口橫向排水管漏孔等；

⑾二次襯砌結構鋼筋缺失或初支鋼架間距超標；

⑿不穩定塊處理不到位：泛指隧道拱墻板間施工縫及孔洞周邊崩邊、掉角、掉砟等；

⒀接地端子缺失或安設標識錯誤：含綜合接地和防閃絡接地兩種； ⒁垃圾或灰塵清理不到位：主要指通信信號及電力溝底、隧道拱墻表面、中心水溝底等施工垃圾；

⒂二次襯砌結構厚度不滿足規范要求：包括仰拱、填充層及隧道底板三部分； ⒃初期支護及二次襯砌砼結構強度不滿足規范要求；

⒄二次襯砌結構筑物周邊輪廓棱角缺失或線型不美觀：主要是隧道洞門輪廓、溝槽、專業配電和綜合洞室輪廓線形等；

⒅洞外其它缺陷：系指隧道棄渣場防護綠化不規范、截水天溝施做不規范、隧道洞門或明洞背后回填質量不規范、隧道進出口洞頂上方危石未清理等。3處置工法 3.1干濕裂紋

⑴拱墻濕裂紋采取沿裂紋兩側（距離裂縫5cm）交叉斜向45°打孔（孔間距20cm）+清理裂縫和鉆孔孔內灰塵+封閉裂縫+安裝灌注針頭+留置出氣孔及觀測孔+壓注改性環氧樹脂或其它高分子化學漿液材料進行封堵處理；邊墻底部與溝槽蓋板結合部需機械開槽埋管（∮50軟式透水管），槽寬不小于5cm；槽深不小于10cm，最終將滲漏水引排至側溝。

⑵隧道仰拱或底板裂紋滲漏水處理分兩種情況：①隧道底板未施做前采取首先沿隧道縱向在每一條仰拱填充頂面橫向施工縫處切V型槽→安設∮50軟式透水管→將原設計用來排泄防撞墻側槽水的橫向∮50PVC管自彎頭以下更換為∮50軟式透水管→沿防撞墻底部（內測），沿隧道縱向布設通長∮50軟式透水管并與橫向軟式透水管T接→最終將水引排至中心水溝；②隧道底板施做以后采取沿隧道橫向中心水溝方向在滲漏水處用切割機和手持電搞開正梯形槽（槽寬頂15cm，底寬20cm，槽深至原隧底一鋪填充層頂面）→槽底布設∮100PVC半管→管頂填筑5cm透水材料（砂或碎石），→高標號微膨脹（C30）砼封頂→最后再拉毛整體道床板區域，最終將水引排至中心水溝；③上述兩種工藝結束后沿隧道中心水溝縱向中心線5m間距用手持風鉆垂直鉆孔，孔徑42mm，孔深至仰拱底以下10cm。

⑶專業配電或綜合洞室漏水

原則上采取洞頂手持電鉆打孔（∮20）+安管（∮20鋼管，長度大于拱頂二襯結構厚度，外露10cm 連接壓漿管連接件）+螺桿壓漿泵壓注C30水泥凈漿（水灰比C/W控制在1：1～1：2），采用注漿量及注漿壓力雙指標控制，注漿量控制在每個洞室0.2～0.3t水泥；注漿壓力控制在小于0.4Ma 為宜，注漿記錄表需嚴格履行施工單位負責人、現場技術員、作業隊和現場監理四方簽認手續。另外結合在內壁棱角部位埋管（∮50軟式透水管），最終將水引排至通號及電力溝槽間側溝。

⑷小于0.3mm的干裂紋原則上不做處理。3.2二次襯砌板間施工縫錯臺

大于0.5mm小于1cm的錯臺采用電動手砂輪45°斜切2cm縫寬打磨處理，然后用鋼絲刷清理松動顆粒，表面涂刷水泥基滲透結晶防水涂料即可，小于0.5mm的錯臺采用電動手砂輪90°直切0.5mm縫寬打磨處理，然后用鋼絲刷清理松動顆粒，表面涂刷水泥基滲透結晶防水涂料即可。3.3二次襯砌拱墻背后脫空

采取在隧道拱部手持電鉆打孔（∮20）+安管（∮20鋼管，長度大于拱頂二襯結構厚度，外露10cm 連接壓漿管連接件）+螺桿壓漿泵壓注C30水泥凈漿（水灰比C/W控制在1：1～1：2），采用注漿量及注漿壓力雙指標控制，注漿量控制在每延米0.3～0.5t水泥；注漿壓力控制在小于0.3Ma 為宜。注漿記錄表需嚴格履行施工單位負責人、現場技術員、作業隊和現場監理四方簽認手續。3.4拱墻襯砌表面殘留后置件或凸出尖銳物

大多集中在大跨和軌面線位置，采取電動手砂輪切除并涂刷防銹漆及水泥基結晶涂料覆蓋處理。3.5二次襯砌拱墻表觀缺陷

對于砼表面砂化﹑離析﹑蜂窩麻面和違規面狀修補采取高壓風﹑水清洗砼表面，人工規則涂刷水泥基滲透結晶防水涂料進行滲透和覆蓋處理；局部面滲或二襯不密實采取表面梅花形布孔﹑高壓控制灌漿﹑人工規則涂刷水泥基滲透結晶防水涂料進行表面恢復；拱墻局部砼冷縫原則上不做處理。3.6接觸網槽道安置錯誤或破損

對于現場埋置型號錯誤，按照以大帶小原則進行現場確認和處理；對于破損錯誤，采取按設計圖進行外置更換處理。3.7邊墻或拱部板間施工縫止水帶外露

該缺陷為不穩定塊高發區，采取手持電鉆適量開槽，電動手砂輪清除不穩定塊，然后用裁紙刀割除外露止水帶即可，如果割除止水帶后槽洞較大（寬度大于5 cm，長度大于50 cm），需采取手持電鉆打孔植筋并用環氧砂漿或水泥聚合物灌漿料進行封堵處理，植筋直徑不得小于HPB12。3.8二次襯砌鋼筋砼表面露筋或鋼筋保護層厚度不足

⑴依據檢測結果，對于鋼筋保護層厚度大于等于2cm的原則上不做處理； ⑵依據檢測結果，對于鋼筋保護層厚度小于2cm的或鋼筋徹底外露銹蝕的必須采取結構耐久性補強措施處理。

⑶對于鋼筋保護層厚度大于1cm，小于2cm的區域采取表面鑿毛→高壓水水槍沖洗→涂刮特種加固裝修膠泥（滲透性改性環氧膠泥）→水泥基滲透結晶涂料封閉表面的方法進行處理。

⑷對于鋼筋徹底外露銹蝕的情況必須采取人工搭設簡易門式腳手架或汽車作業平臺→手持電鉆剝離鋼筋→鋼筋重置或復位→鑿毛鋼筋間襯砌砼5cm 深→涂刷鋼筋防銹劑→涂刮特種加固裝修膠泥（滲透性改性環氧膠泥）→水泥基滲透結晶涂料封閉表面的方法進行處理。3.9隧底存在虛渣或結構砼不密實

⑴對于隧道底板存在虛渣的區段，采取手持風鉆打孔（∮42）+安管（∮32鋼管，長度大于隧道底板二襯結構厚度，外露10cm 連接壓漿管連接件）+螺桿壓漿泵壓注C30水泥凈漿（水灰比C/W控制在1：1～1：3），采用注漿量及注漿壓力雙指標控制，注漿量控制在每延米0.1～0.3t水泥；注漿壓力控制在小于0.3Ma 為宜。注漿記錄表（詳見附件）需嚴格履行施工單位負責人、現場技術員、作業隊和現場監理四方簽認手續。

⑵上述注漿參數適用于虛渣厚度大于10cm小于30cm的工況；虛渣厚度大于30cm的工況除采取壓注C30水泥凈漿外還需采取打設錨桿進行結構補強；虛渣厚度小于10cm的原則上不做處理。3.10拱部及邊墻孔洞處理不規范

對于邊墻取芯孔洞采用結構同標號（M30）砂漿進行封堵處理；對于拱部二襯壓漿孔深度超過10cm采用手持電鉆打孔植筋，環氧砂漿或水泥聚合物灌漿料進行封堵處理；孔洞表面規則涂刷水泥基結晶涂料；對于遺漏泄水管采用取芯機45°取芯補孔；對于二次襯砌回填壓漿管及時進行切除和封堵；對于堵塞的泄水管采用人工配合機械疏通孔洞內雜物或砼漿（塊），保證排水通暢。3.11二次襯砌結構鋼筋缺失或初支鋼架間距超標

⑴ⅳ級圍巖襯砌鋼筋缺失長度小于6米的，實測二襯混個凝土強度、厚度滿足設計要求，表面無裂紋，可以不處理；ⅴ級圍巖襯砌施工縫兩側缺失鋼筋連續長度小于3米的也可以不處理。

⑵級圍巖段鋼筋缺失長度大于6米小于10米的，按實際砼強度、結構厚度進行結構安全檢算，不滿足規定的可采用錨桿進行結構補強，長度大于10米的必須采取返工處理方案。

⑶斷層帶或巖溶較發育地段襯砌砼缺失鋼筋的均應返工處理。

⑷ⅳ級圍巖襯砌鋼筋實測間距小于30cm、ⅴ級圍巖襯砌鋼筋實測間距小于或等于25cm的經結構安全檢算，滿足有關規定的可不處理。

⑸ⅳ級圍巖襯砌鋼筋實測間距大于30cm、ⅴ級圍巖襯砌鋼筋實測間距大于25cm的，根據襯砌砼實際厚度、強度，圍巖級別、監控量測等情況綜合分析，可采用錨桿補強處理。3.12不穩定塊處理不到位

⑴對于施工縫錯臺周邊月牙形或雙裂紋塊采取手持電動砂輪進行規則切縫或結合部打磨處理；

⑵對于止水帶外露形成三角形不穩定快，采用手持電動砂輪適量開槽清除三角形不穩定快；對已剝離外露止水帶用刀具切除處理；如果割除止水帶后槽洞較大（寬度大于5 cm，長度大于50 cm），需采取手持電鉆打孔植筋，利用環氧砂漿或環氧膠泥進行封堵處理。

⑶對于拱部素凝土不規則閉合裂紋獨立成塊，先采用手持電鉆鉆孔探測二次襯砌結構厚度及空腔范圍，若結構厚度滿足設計要求，無空腔或空腔面積小于0.3平米時，用電鎬鑿除不穩定快后比照空腔處理原則進行處理；若結構厚度不滿足設計要求，空腔面積大于0.3平米時，比照二次襯砌背后空洞方法進行處理。

⑷對于違規修補的蹦邊或干裂塊，采取手持電鎬鑿除修補區域比照第2條處理原則進行處理。

3.13接地端子缺失或安設標識錯誤

一是嚴格按規范在現場具體部位對綜合接地和防閃絡接地端子進行標準符號標識，二是施做溝槽時手持電鉆打孔預置∮16鋼筋及橋隧型接地端子。3.14垃圾或灰塵清理不到位

隧道拱墻灰塵用高壓水槍沖洗；通信信號及電力溝底的雜料或垃圾采用人工清理后安裝溝槽蓋板；中心水溝底雜物垃圾采用人工配合機械（挖機及自卸汽車）進行清運后安裝中心水溝蓋板，清理工作需專人負責，務求一次到位，隧道靜態驗收前需安排專人進行全隧道清洗。3.15二次襯砌結構厚度不滿足規范要求

⑴Ⅱ、Ⅲ級圍巖襯砌厚度大于等于25 cm的可不處理；小于25 cm的根據砼實際強度、厚度缺陷段縱向長度等情況進行結構安全檢算，確定處理方案，一般可采用錨桿補強措施，且要保證錨桿灌漿質量。

⑵ⅳ級圍巖襯砌厚度大于設計值80%，混凝體強度滿足設計要求，連續長度小于6米經結構安全檢算滿足有關規定的可不處理；小于設計值80%或連續長度大于6米，經結構安全檢算不滿足有關規定的，根據砼實際強度、圍巖條件、地下水發育情況、缺陷范圍、鉆孔探查驗證等進行綜合判斷，可采用錨桿進行補強處理。⑶Ⅴ級圍巖襯砌厚度不滿足設計要求的必須返工處理。

⑷二次襯砌拱部局部厚度不足，可采用螺桿泵回填壓注同標號水泥砂漿進行結構補強，注意注漿量及注漿壓力雙指標控制。

⑸根據仰拱取芯情況，仰拱填充層厚度小于設計值30cm以內，基底圍巖整體性較好地段，可以進行隧底錨桿加固處理；仰拱填充層厚度小于設計值30cm以上的需進行微震靜態爆破拆除，人工配合機械清理后返工處理。3.16初期支護及二次襯砌砼結構強度不滿足規范要求

經取芯驗證襯砌砼強度不小于設計值90%的，襯砌厚度滿足要求的可以不處理；襯砌砼強度小于設計值90%，應按砼實際強度、厚度進行結構安全檢算，不滿足有關規定的必須返工處理。

3.17二次襯砌結構筑物周邊輪廓棱角缺失或線型不美觀

對洞內溝槽、專業配電和綜合洞室優先安排專業工人進行技術修飾處理。3.18洞外其它缺陷

嚴格按施工設計文件、施工規范和驗收標準精心施做。4保證措施

⑴成立隧道工程質量缺陷整治工作領導小組，負責消缺工作的整體部署及計劃安排、負責整治方案、工法固化及施工現場的總體安排、負責缺陷整治工作任務的資源配置及監督和實施。

⑵按隧道單位工程建立和完善隧道問題庫臺賬并及時進行更新，對照問題庫臺賬，制定隧道消缺總體整改推進計劃和月度具體消缺整治計劃。

⑶建立質量問題銷號驗收臺賬，對問題庫及時進行更新和消號。5結語

施工企業應當嚴格按照設計文件、施工規范和驗收標準組織施工，缺陷整治終歸是被動的質量補救工作，施工企業真正遵循和恪守“有法可依是前提，執法必嚴是過程，違法必究是結果，總結和提高是目的”的原則，才能真正意義上的做強做大。

參考文獻：

⑴ 國家現行隧道施工規范及驗收標準；

⑵ 中國鐵路總公司和京福公司隧道施工質量專項整治相關文件。

第四篇：高速鐵路路橋施工技術探討及建議

高速鐵路路橋施工技術探討及建議

摘要從秦沈客運專線三次綜合試驗的成果出發，系統總結了秦沈客運專線路基、軌道、橋梁、管理等方面的技術經驗，提出在未來高速鐵路技術管理的注意事項、施工中的技術關鍵和技術開發的方向，可供高速鐵路建設參考。

關鍵詞客運專線科技開發施工技術試驗研究

秦沈客運專線是我國新建鐵路中運行速度最高的，采用“以人為本”的新理念進行設計和施工的第一條客運專線。為了保證開通時速200km及以上列車運行的安全性、平穩性和旅客的舒適性，秦沈線采用了新的設計規程、規范、標準和一大批先進的技術、裝備和施工工藝。秦沈線的工程技術鮮明地體現了運行速度高、規程規范新；技術含量高、設計標準新；質量要求高、施工工藝新的“三高三新”特點。在山海關一綏中北間修建了66.8 km的綜合試驗段。試驗段的線路平面最小曲線半徑為5 500 m；設計了不同類型的橋梁、橋上無碴軌道、接觸網支柱，不同填土厚度的涵洞，不同基層表層結構的路基和不同處理措施的路橋過渡段；上行線鋪設法國生產的60kg／m高速鋼軌；有24km的接觸網采用鎂銅導線，按300km／h速度要求進行設計，下行線為全補償簡單鏈形懸掛，上行線為全補償彈性鏈形懸掛；有9 km路基按照300km／h的標準進行設計和施工。秦沈客運專線高質量的建成，為我國高速鐵路的設計、施工和技術裝備選馴提供了技術儲備，為鐵路的跨越式發展提供了有益探索和必要的前提條件。

1秦沈線三次綜合試驗的情況

為了檢驗秦沈線工程的質量，確保開通時200 km／h的列車運行安全平穩，取得300 km／h級的列車運行時工程的各種試驗數據，2001年~2002年主要在秦沈線的山海關至綏北間，進行廠三次綜合試驗。試驗工作精心計劃，并慎重實施，穩步推進，分別進行了國產200km／h以上機車車輛從低速到高速逐級提速的綜合性試驗，在列車動載作用下對路基、橋梁、線路、弓網系統和機車車輛的各項動力學性能，取得一批試驗數據，檢驗研究成果，為鐵路進一步提速和建設京滬高速鐵路做了一些技術儲備。

(1)第一次綜合試驗的基本情況：2001年12月，鐵道部在山綏段組織進行丁第一次綜合試驗。采用了2M+4T編組的“神州號”內燃動車組，選擇了典型的路基、過波段、橋梁、無碴軌道和38號道岔等測點進行測試。試驗最高速度達到了210.7 km/h，所測的路基、橋梁、軌道利道岔都能滿足200km／h列車的運行安全和平穩的要求。

(2)第二次綜合試驗的基本情況：2002年9月，在山綏段進行了第二次綜合試驗。采用“先鋒號”動力分散型電力動車組，進行了曲線、無碴軌道、道岔、橋梁、路基及路橋過渡段、噪聲振動、安全退避距離、接觸網支柱穩定性等38處線下工程地面測點的試驗。同時進行了動車組的動力學性能、牽引、制動、列車交會、弓網受流、車載自動過分相性能等試驗。此外，還進行了車載TVM430，列車超速防護、車次號傳遞、CTC系統、TVM430／SEI系統聯調和光纖通信系統、光纖射頻直放、TETRA數字集群通信、無線列調數話同傳等通信信號的調試和試驗。試驗從160km／h開始，逐步提速，最高速度達到了292km／h。試驗結果表明：在高速運行下，山綏段的路基、過渡段、橋梁、無碴軌道、道岔和噪聲振動等試驗的實測最大值都小于規定的評定標準，符合設計要求；弓網受流性能良好；列車的安全性、平穩性也都符合安全評估標準。

(3)第三次綜合試驗的基本情況：2002年11月~12月，采用“中華之星”動力集中型電動車組進行了第三次綜合試驗。首先在山綏段完成了地面的線路、路基、橋梁、無碴軌道和道岔等試驗以及動車組的動車、拖車動力學性能、牽引、制動、列車交會、弓網受流性能試驗。隨后，進行了綏中北—皇姑屯的全線試驗。在山綏段，動車組全編組的最高試驗速度達到305.9km／h，2M+3T編組的最高試驗速度達到321.5 km／h。在綏中北一皇姑屯325 km線路上，運行時間為1h31 min，平均速度為213.8km／h。

三次綜合試驗全面檢驗了不同速度等級運行下秦沈線的路基、線路、橋梁和牽引供電、通信信號、動車組等技術裝備及相互問配合的安全性、穩定性和可靠性，證明秦沈線的山綏段的路基、橋梁、無碴軌道、38號道岔和接觸網等完全可以滿足250km／h速度運行的安全性、平穩性要求；綏中北一皇姑屯段則完全滿足200km／h速度運行的安全性、平穩性要求。驗證了“八五”和“九五”期間所完成的高速鐵路科研成果的科學性、合理性，為修正和完善我國《京滬高速鐵路設計暫行規定》提供技術依據。試驗證明秦沈客運專線的路基、線路、橋梁等線下工程質量達到了設計要求，完全能夠滿足時速200km列車的安全、乎穩地運行。其中，采用時速250~300km的設計標準修建的山綏綜合試驗段，可以運行250km/h以上的高速列車。通過山綏試驗段及全線進行的三次綜合試驗和動車組試運行，證明秦沈線的工程建設是成功的，表明我國已掌握了時速200km速度等級鐵路的線下工程建設技術，為我國的高速鐵路建設提供了技術儲備。在綜合試驗和半年多的綜合調試中，也暴露出一些問題，需要引起我們注意。

2綜合試驗結果對未來高速鐵路和類似工程施工的啟示

2.1現代化鐵路建設必須做好專業接口管理，提高現代化管理水平

鐵路建設是多專業、系統化綜合工程。在信息技術高度發展的今天，鐵路勘測完成后，首要任務是進行各專業技術路徑的設計，界定各專業接口的技術和時、空界面，然后再安排初步設計。

(1)專業的銜接必須嚴格有序

在設計和施工階段，不但要組織專業工程師和技術員分別從事專業設計和施工，更應組織一支高水平接口管理工程師的隊伍，承擔從設計至施工全過程的工程監控，調整技術時、空界面，并制訂具有技術法規性質的接口管理守則，在設計和施工中切實執行，接口管理工程師還應提高各專業設計和施工工程技術人員的技術水平和責任心，防止專業隊伍之間的矛盾沖突。秦沈客運專線建設中對這種工程管理模式運用不足，因而常發生橋梁與地基，橋梁與軌道、站場與信號、站場與軌道、路基與排水的接口界面不明，甚至設計參數的測定和提出也相互推諉，某些工程項目完成后，驗收中發現問題，各有托詞，這一教訓應在今后施工中吸取。

(2)施工組織方式應該進一步優化，管理層次必須減少施工組織應該科學實用，綜合協調，處理好各專業的關系，安排臨時工程更應該統籌兼顧，避免重復和浪費。秦沈線橋梁施工仍沿用普通鐵路橋梁的施工組織方式，將同一座橋梁的上部結構制梁、架梁及下部結構施工分別由三個施工單位負責。這對于現場制梁并不適應，造成梁場存梁過多，施工進度不一致，上部、下部結構的平行作業不易進行，而且線路高程不易控制。較好的方式是應由同一個施工單位負責整座橋梁的施工，有利于提高施工速度和控制質量。另外，距離很近的T梁和箱梁預制場分別屬于不同的施工單位，增加了施工成本。今后現場制梁場應具備一定的規模，集中預制一定范圍的所有構筑物(如各種梁、軌枕板、涵管、電線桿等)。項目應該按項目法組織好實施，實施平面管理，減少管理層次，提高管理效率，降低管理成本。

(3)現代化管理手段和方法應該受到重視

建筑工程施工過程中信息化技術的研發與應用，包括將信息技術、虛擬現實技術應用于建筑施工過程，制定和優化施工方案。利用信息化機遇提高行業的技術創新能力成為改造和提升傳統產業的正確途徑。由于建筑施工的專業化程度低，建筑施工的信息化與制造業相比有著明顯的差距。計算機仿真技術已廣泛用于建筑工程領域，如結構模型實驗、施工工期和資源優化等，虛擬現實技術在制造業、軍事、航空航天等領域有較廣泛的應用，在建筑行業利用信息化技術解決技術復雜，施工安全難度高的過程，如將虛擬現實技術應用于架橋過程的仿真與優化；將計算機模擬仿真技術與有限元分析相結合，對大型大跨度復雜鋼結構在施工過程中的結構或構件的內力、穩定性、承載力及變形的計算機仿真模擬分析，進行全過程動態跟蹤計算，自動反饋安全狀態信息。建立項目／企業的網絡信息管理系統，實現項目和企業管理信息化，提高信息的處理水平。

2.2路基工程依然需要提高施工技術和施工裝備水平

對路基工程的基本要求是高強度、大剛度，均勻的縱向變化、小而且穩定的路基下沉。綜合試驗結果表明：試驗所測路基和過渡段的變形、動應力都滿足秦沈線設計要求。2年多來，通過對638個觀測點的觀測，路基的工后沉降平均為1.74cm，沉降速率平均為1.06cm／年，遠小于設計要求，達到了秦沈客運專線路基按速度為200km／h設計，部分基礎設施預留提速至250km／h，局部地段達到300km／h以上條件的要求。試驗證明秦沈線路基和過渡段的設計方法正確、填料選擇合理、填筑工藝科學，施工質量良好。在秦沈客運專線的建設中，首次將路基作為土工結構物進行設計與施工，在填筑材料、壓實標準、變形控制、檢測要求等方面比現行鐵路標準更加嚴格。

(1)嚴格規范施工工藝，是秦沈線路基施工的基本經驗

將路基填筑的施工工藝進行細化，按照基底處理、路基本體、基床表層等路基結構的不同要求，配合高密度檢驗，通過試驗確定攤鋪平整、灑水晾曬、碾壓夯實、檢驗簽證等區段的工藝參數，按照“四區段八流程”的操作程序嚴格施工，實現路基施工過程的工廠法流水作業，保證路基質量達到設計要求。采用強化基床結構，設置了厚60cm的級配碎石基床表層，使路基本體受力均勻具有足夠的強度和剛度，同時還具有較強的穩定性和耐久性。級配碎石采用工廠化生產，以保證級配的比例。

(2)保證軌道高平順性、滿足高速鐵路路基的控制沉降目標依然需要做好大量的工作。為了保證路基的強度和穩定，采用了地基壓實系數和密實度、孔隙率等指標作為路基填土的雙重控制標準。普通鐵路路基沉降量一般控制在30cm，而秦沈線嚴格控制路基工后沉降量，工后沉降按總沉降量控制，規定一般地段不大于15cm，臺尾過渡段不大于8cm，沉降速率不大于4cm／年。在京滬高速鐵路中路基工后沉降按一般地段不大于10cm(可能要修改為7cm)、路橋過渡段不大于5cm、初期地基沉降速率不超過3cm／年控制，對沉降控制的難度加大了。相比來說，京滬高速鐵路的工后沉降控制標準如果與法國、德國和韓國的標準相一致，對施工的影響不容低估。值得注意的是在2003年春天，秦沈線的部分區段出現凍脹現象。盡管對產生的原因有不同的說法，但有一點是肯定的，沒有水的作用是不會出現凍脹的。如分析在石質路塹地段出現凍脹的原因，基本上是地質構造上的斷層和路塹超挖回填使用了不合格材料(石縫中的土)。因此，在類似工程特別是高速鐵路施工中應當對路基填料、路塹回填、軟基處理措施及施工工藝等諸多方面進行嚴格控制，避免類似事件重演。

(3)軟基處理、沉降觀測工作要更加細致

根據地質資料及沉降穩定檢算結果，秦沈線施工分別采用粉噴樁、旋噴樁、砂樁、碎石樁、袋裝砂井、塑料排水板、鋪設土工合成材料加固。當路基工后沉降仍不能滿足要求時，采用堆載預壓處理。秦沈客運專線是嚴格按沉降控制進行設計的第一條線路，現場觀測結果表明，部分地段的實際沉降與計算結果差異比較大，很難判斷路基填筑是否達到標準要求，需要對施工工藝、處理措施和路基標準等進行總結。國內外的經驗表明，路基沉降過程十分復雜，必須在施工過程中切實加強沉降觀測，認真做好沉降評估，才能落實好控制沉降工作。秦沈線在設計時根據沉降計算結果在基床表層下部預留了抬高值(一般為0.1~0.4m)。對高填方、地質不良地段進行沉降觀測，根據沉降觀測資料及沉降發展趨勢、工期要求等，及時修改設計，變更

地基補強或施工工藝方案，采取相應的措施。，在架梁和鋪軌前，對路基的穩定性進行評估，確認路基沉降滿足設計要求后才允許進行架梁和鋪軌施工。這些措施的采取，有效地控制了93km的松軟土、軟土地段路基的工后沉降量及沉降速率。在京滬高速鐵路設計中，建議對軟土厚度及埋深不超過10m時，采用路堤形式進行基礎加固處理，超過10m按高架橋設計。在京滬高速鐵路中，有一般路基、砂土液化區路基、松軟土路基、軟土路基、巖溶區路基、膨脹土路基和石膏土區路基等7種。所涉及到的問題各具特點，施工難度差異性較大，需要引起足夠的重視。秦沈線軟弱地基多采用排水固結并結合預壓的處理措施，由于種種原因，預壓工期與鋪架之間在很多地段產生了矛盾，為解決此矛盾，有些地段調整了鋪架工期，有些地段則增高了預壓土高度，縮短了預壓時間。在施工組織設計中，應改變以往的先修建橋隧等“主體”工程，而后再修建路基的傳統習慣，合理組織安排路基工程施工，盡可能將路基先于橋涵工程施工，使路基有一個合理的沉降壓密時間，特別是在軟土和松軟土地基的路基工程，更應提前安排施工，這也是目前國外修建高速鐵路(公路)時的通行做法，是一種既能保證工程質量，滿足路基沉降變形要求，又能節省工程投資的有效措施。路基沉降觀測是路基動態設計及計算工后沉降的依據，如果沉降觀測數據不連續、不完整，與實際不相符將影響推算資料的準確性。此項工作在秦沈線得到了重視，總體來說是有成效的，為動態設計提供了必需的資料。但由于工作量大，觀測精度要求高，觀測頻次多，觀測時間長(從路基填筑開始至竣工驗交)，我們施工單位又缺乏這方面的經驗。對沉降觀測設施保管未給以足夠的重視，在施工過程中，時有損壞，恢復不及時現象，造成資料不連貫、不完整，影響到推算資料的準確。秦沈客運專線的沉降觀測基本上是采用沉降板進行，沉降板埋置于地表，沉降觀測利用與沉降板連接的沉降桿進行，埋設后，在路基填筑過程中，沉降觀測桿經常受碾壓機械的碰撞，甚至損壞，影響觀測精度和觀測工作的正常進行，特別是在基床表層施工時，大多采用平地機、攤鋪機，這些大型機械更易損壞沉降觀測桿。要保證沉降觀測桿不受損確非易事，一方面要注意保護工作，同時受損后要及時恢復。為保證觀測資料的準確性和連續性，建議今后采用受環境及人為影響較小的觀測設備，如剖面沉降管(即土體測斜儀)等觀測設備。為觀測水平位移而設的邊樁，也應考慮施工便道對位移邊樁的影響，采用更為切合實際的觀測設施。

(4)橫向結構物的過渡段的設計和施工問題還沒有徹底解決

各個國家對路橋過渡段的處理基本相同，在路基與橋梁、路基與涵洞、路堤與路塹等軌下基礎剛度變化處，設置了級配碎石、鋼筋混凝土搭板和加筋土路堤等不同結構型式的過渡段，使軌道剛度逐漸變化，最大限度地減少過渡段沉降不均勻而引起的軌道不平順，保證高速列車運行的平穩舒適。一般在臺尾路基用模量和強度較高的滲水填料以逐漸過渡的形式填筑。有時還加有橋頭搭板。但目前在京滬暫規中過渡段的長度計算沒有速度概念。研究認為，過渡段長度須滿足L>h/θ，h為工后沉降控制標準，取為5cm，θ為軌面變形彎折角，當速度為300km／h時，θ≤2‰；當速度為350km／h時，θ≤1.5‰，過渡段的長度應大于25~33m。可能按照歐洲高速鐵路的設計的結構，對路基的施工影響需要引起注意。沈陽鐵路局反映，在秦沈線路基上出現多處的橫向道碴溝，分析認為是由于后期增加的信號電纜溝回填不實造成的路基級配碎石沉降引起的。應該在今后的施工中加以克服。目前，高鉆進定位精度的非開挖技術與裝備，在國外已較成熟，國內也大量應用于城市管道施工中，完全可以杜絕這種現象的產生，并有利于改善管道施工環境，防止影響交通，避免開挖造成路面破壞、塵土飛揚等環境問題，特別適用于中小型管道的鋪設施工，對解決鐵路四電工程的電力管線橫跨路基問題有良好的使用前景。

(5)路基填料的分類需要細化，便于分類施工

快速鐵路的路基填筑標準及對路基工后沉降的要求均遠高于普通鐵路。因此必須特別重視對路基填料的勘察、鑒定、分類工作，慎重對待取土場的選擇。對填料需嚴格按建筑材料來對待，在勘察設計階段就應當作為一項專門的工作來進行，對其材質，工程特性，適用性進行必要的試驗工作后作出專門的評價，以確定該取土場的填料用作路基本體或基床底層是否合格，否則需考慮改良土方案或變更取土場。我國鐵路路基填筑質量檢測一直使用單項指標，而客運專線及高速鐵路路基要求用多項檢測指標，對細粒土采用K30和壓實系數，對粗粒土采用罡K30和孔隙率，同時標準較高。由于實踐經驗不足，加之我國路基填料分類比較粗，以致出現秦沈線東部凌海一沈陽間的B組細砂和C組粉黏土，在施工過程中發現其K30有相當一部分達不到要求，通過大量的室內外試驗研究，對部分地段的B組細砂采甲了摻角礫、圓礫進行改良C組粉黏土采用了摻中粗砂進行改良，有遠運條件的地段采用了遠運山皮土方案，增大了投資。因此，針對快速鐵路對填料及壓實標準的高要求，一方面要在施工中積累資料，同時需要開展大量的室內外試驗研究工作，研究制定填料適用性試驗方法與判別標準，建立一套適合我國地域特點，適用于路基設計、施工的填料分類，以滿足高速鐵路路基基床填料標準要求高的要求和便于施工管理。

(6)施工期間測量試驗手段應該現代化和連續化

20世紀90年代以來，國外如德國、日本等都在研究動態變形模量檢測技術(我們目前也擁有含這種檢測系統的壓路機)，有的已經正式納入規范。我國已開展這方面的工作，但離適用尚有一段距離。因此，加快研制進程，使我國路基快速、準確檢測技術盡快與國際接軌，使路基壓實檢測標準更符合實際。

(7)輔助工程的質量要求與施工過程的控制不容忽視

秦沈客運專線接觸網支柱基礎、拉線基礎與路基工程同步完成是中國鐵路工程建設的首創，這樣組織實施，避免了路基被站后工程二次開挖，保證了路基整體性與路基強度，降低了工程造價，而且為站后工程提供了時間保證，這為中國高速鐵路的建設提供了經驗。由于初次采用該方法，通過實施，在施工精度方面存在一些問題，如支柱側面限界超標，預留螺栓尺寸誤差超標，未按設計要求進行鍍鋅防腐，路基護坡完成后才安排基礎施工等，需要在今后的施工中加強對接觸網基礎施工精度的控制。

2.3高質量的軌道工程必須注意施工中的各個環節

秦沈線的跨區間無縫線路，跨越了不同類型和跨度的橋梁181座，并且將車站正線的49組道岔全部與區間無縫線路焊聯成無縫道岔，使秦皇島至沈陽間的鋼軌僅由3段長軌條組成，其中最長的一段為200.918km。

秦沈線施工中采用一次鋪設跨區間無縫線路成套技術：采用先進的單枕連續鋪設法進行軌道施工；通過對瀝青攤鋪機的改造，實現了道碴的機械化預鋪，為軌道結構提供了密度均勻、平整度高的底層道碴；按照高速鐵路平順性要求，完善了長鋼軌焊接工藝，完成了焊接設備的配套，實現在鋪軌基地進行工廠法焊接高質量焊接接頭的長鋼軌；通過關鍵主機引進，配套設備自主研制的方法，開發了無縫線路用鋪軌機組，實現單枕法鋪設無縫線路軌道；從系統要求出發，按照軌道穩定安全的要求，對軌道作業過程按緊密流水法進行組織，完成分層補碴、分層起道、逐層動力穩定的施工過程，迅速實現了道床的均勻和穩定；經過認真研究，用鋁熱焊在鋼軌對長鋼軌的接頭進行現場焊接，按照信號專業的要求，進行現場膠接絕緣接頭的施工，減少了接頭數量；通過應力放散實現無縫線路的鎖定軌溫均勻一致；使用數字化的軌道幾何狀態檢測車對軌道進行高密度靜態檢測，指導線路的精細整理，保證了軌道的質量；使用GPS輔助監控系統進行線路施工設備的運行安全監控，保證了同一區間內多工作面多臺設備作業與運行的安全；國產PD3鋼軌的力學性能已經達到國外高速鐵路同類鋼軌的標準；38號大號碼道岔經工務、電務聯合調試后，滿足設計要求，最高試驗速度達到260km／h(直向)和160km／h(側向)；大型綜合作業機械對軌道進行了整理施工，方法得當，軌道平順性好，經用軌道檢查車多次檢查，軌道不平順偏差值全線符合200km／h的軌道管理標準，山綏綜合試驗段符合300km／h的管理標準，并保持穩定。證明秦沈線一次鋪設的跨區間無縫線路和橋上無碴軌道的穩定性、平順性符合設計要求，施工質量優良。

(1)一次鋪設無縫線路是高質量軌道工程的基本前提

秦沈線按一次鋪設跨區間無縫線路設計，減少一般無縫線路還存在的鋼軌接頭，減少了輪軌沖擊、振動，提高了軌道鋪設的精度，以保證軌道處于優良狀態。一次性鋪設跨區間無縫線路，避免了普通鐵路先鋪短軌，從根本上克服了運營一段時間再換鋪長軌的二次鋪設無縫線路所造成的鋼軌接頭病害的產生根源，保證了軌道的持續平順，完善了我國無縫線路設計理論和方法，全面提高了我國無縫線路施工裝備水平和施工質量。

(2)施工過程的各環節必須始終依無縫線路的特點進行合理安排

在秦沈線軌道施工中由于受多種因素的影響，帶來了一系列問題，在今后的施工中應該注意。如：為了達到跨區間無縫線路對道床參數的要求，在鋪軌工程中要反復幾次進行綜合作業，綜合作業后對軌道狀態如高低、水平等要重新調整，綜合作業與軌道狀態調整互為影響，綜合作業會破壞已調整好的軌道狀態，而調整軌道狀態時，多少會擾動道床，從而會影響已達到的道床參數值，需要在軌道驗收后至正式開通運行期間，安排一定的試運行期，以穩定道床。由于秦沈線工期一再提前，大大增加了無縫線路鋪設難度。長鋼軌受軌溫變化的影響伸縮量很大，鋁熱焊使用貝氏體焊劑溫度敏感性很強。但為搶工期，不論嚴寒酷暑，軌溫高低，加班加點進行施工作業，最終造成56km無縫線路、”組38號和18號道岔施工后需要放散應力，浪費大量工時，更嚴重的是造成冬季長鋼軌過量收縮，加上橡膠墊板的設計問題等復合，大量膠墊被撕裂，相當數量未焊鋼軌接頭因軌縫拉大，工程車往返運輸造成軌頭低塌，需鋸切后方可焊接。且由于無縫線路應力放散不可能完全均一，對今后的運營管理可能留下隱患。

(3)底層道碴的壓實質量是大號碼無縫道岔穩定性的關鍵

秦沈線的道岔設計以旅客舒適度為主要控制指標，比既有道岔標準有了很大的提高。采用的18號道岔和38號道岔，是我國自主設計、制造的，其水平達到了國際先進水平，全線均為無縫道岔。兩種道岔的直向設計速度均與區間正線相同。18號道岔用于到發線進、出站，側向設計速度為80km／h；38號道岔用于渡線，側向設計速度為140km／h，是目前我國最高速度的道岔。道岔施工采取預鋪底碴，道岔預鋪和人工換鋪相結合、小型機械與大型專用道岔作業車作業相結合的方法進行，并且工務鋪設與電務施工協調動作，保證了道岔的鋪設質量和精度。京滬高速鐵路需要使用43號與58號等大號碼道岔，其施工問題需要認真研究，建議盡量使用無碴軌道結構的道岔。

(4)無碴軌道應該推廣，且應使用現代化水平高的施工機具，提高施工質量無碴軌道與有碴軌道相比，具有維修工作量少、軌道穩定性與耐久性好、平順性高的優點，已成為世界高速鐵路的主要軌道結構型式。在沙河、狗河與雙河特大橋上分別成功鋪設了長枕埋人式和板式無碴軌道，研究出施工工藝和裝備標準，開發了專用的減震復合材料，研制了配套的施工設備與機具，成功實現了無碴軌道的質量控制，發展了我國鐵路軌道結構新型式。但施工質量需要提高，施工機具應與軌道質量的要求相協調，通過高水平的施工裝備提高無碴軌道的質量水平。

(5)首次大規模所有的結構性問題應及早應對

秦沈線施工中，發生了大量的小軌距三級超限。這一問題從2001年底第一次綜合試驗前就已經發現，但由于認識上的差異，未能及時將這一問題提交鐵道部有關部門，從軌道結構上分析原因，進而修改設計。造成了數十公里的軌距三級超限，不得不在第二次、第三次綜合試驗期間多次大量更換軌距塊，浪費了人力物力。

2.4橋梁工程更應注重提高效率、降低成本

秦沈線以雙線及單線整孔預應力混凝土箱形梁作為主導梁型、24m為主導梁跨。全線共采用跨度為20-32m的簡支箱梁約2300孔，占全線橋梁80％以上。此外，還有小跨度雙線整體橋面四片式預應力混凝土T梁、預應力混凝土箱形連續梁、鋼混結合連續梁以及小跨度鋼筋?昆凝土剛構連續梁等

梁型。橋梁結構具有剛度大、耐久性好、梁型簡潔、便于養護等現代鐵路橋梁特點，能夠滿足250km／h行車安全性、舒適性和高速列車運行的安全要求。

梁部施工以預制、預架為主，按照工廠化要求，在沿線建立多個制梁場進行橋梁制造，通過產品認證的措施實現了橋梁現場生產的標準化，工藝過程的規范化。通過強化混凝土原材料質量，特別是堿含量的控制與混凝土配合比的控制，保證了混凝土性能的穩定可靠；通過開發自動化內模提高了施工作業效率；通過加強對預應力的控制，保證了預應力質量；通過質量體系建設和工藝流程規范化，保證了梁體質量始終處于受控狀態。這些措施有力地保證了現場制梁的過程穩定、各項指標持續性好、質量可靠度高。與此同時，在連續梁施工中，利用線形控制技術提高了施工過程的精度，在鋼混結合梁、連續剛構、造橋法施工等方面也取得了成功的經驗。使我國橋梁的建造技術得到大幅度的提高。為運輸和架設540t重的預應力混凝土雙線整孔箱梁和400t的32m單線箱梁，主要采用我國自行研制的JQ600型、DF450型、SPF450型、JZ—24型等各式重型架橋機和運梁車，并引進550t雙線梁架橋機組，將架設梁重的能力由130t提高到600t，將數以千計的5301重的24m雙線整孔箱梁和近400t重的32m單線整孔箱梁安全順利地架設到位，在運、架能力和效率上創造了一系列新記錄。同時，還研制了在橋位直接灌筑箱梁的移動模架和移動支架等建橋機械，使我國橋梁的建造技術得到大幅度的提高。

三次綜合試驗表明，箱梁的設計理論、現場施工工藝、施工過程中的質量控制，箱梁架設；箱梁頂、底板的剪力滯后效應、箱梁截面的框架效應、單線列車荷載作用下和支點不平整狀態下的扭轉效應等結構受力的控制，以及其它方面等關鍵技術全面達到或超過了《時速200km新建鐵路線橋隧站設計暫行規定》的要求

(1)橋梁基礎形式和施工環節仍應有新突破

由于高速鐵路對工后沉降的技術指標進一步提高，特別是成段鋪設板式無碴軌道，對橋梁基礎設計與施工提出了更高要求。由此，引起基礎樁的單樁承載力顯著增大，應采用預應力管樁(PC管樁)和高強度預應力管樁(PHC管樁)，特別是以摩擦樁為主的華東地區，為了盡量降低樁基礎成本，越來越多地使用薄壁管樁(0400管樁，壁厚最薄為50nlln)；在港澳及海外地區較多采用H型鋼樁。與此相適應，樁機的噸位在加大，方樁、管樁(含薄壁管樁)、H型鋼樁在內的多種樁型的應用范圍在擴大，為了實現橋墩的剛度，使用斜樁的可能將增加，需要研究與之適應的施工設備與工藝方法；同時施工還應考慮樁基施工的環保要求。

(2)箱梁施工方法的改進

國外高速鐵路的常用跨度箱形梁的制造基本上都采用工廠集中預制，生產工藝采取先張法施工工藝，混凝土養生實行壓力高溫養生工藝，縮短了生產周期，減少了占用臺位時間，提高了生產效率，有效降低了生產成本。先張法與后張法制梁綜合對比見表1。

由表1可以發現，后張法現場制梁具有下列優點：預制、存放，均采用工廠化生產方式，既保證工程質量的控制，又便于施工管理，相應降低了工程造價。基于目前鐵路建設的組織模式，現場設置梁場，離架梁單位距離近，便于制、架兩方的信息溝通和質量信息的反饋，對箱梁的質量提高有益處；與造橋機法、膺架法制梁想比較，具有制梁速度較快、生產工藝成熟、質量容易控制等。同時也存在較多的缺點，如：梁場占地極大，所需模板套數多，工序較繁，兩次張拉，生產周期較長等不足。

先張法現場制梁具有下列優點：預應力孔道設置、孔道壓漿和梁體封端工序大大減少；工序相對減少，生產周期短；由于張拉使用工具錨，大大節約了錨具成本；不需設置預應力孔道，避免了孔道摩阻所產生的應力損失，節約材料成本；不需存梁場，大大減少占地。秦沈線仍然沿用傳統的施工工藝方法，在今后的施工中我們應順應世界鐵路橋梁的發展趨勢，深入研究先張法向中、大跨度和大型橋梁方面的發展問題，包括制梁設備、生產工藝、制梁技術和質量控制體系等方面的探討和研究，以提高我國鐵路橋梁應用先張法在設計、施工領域的水平，提高我們在鐵路橋梁施工方面的整體技術水平。

表1先張法與后張法制梁綜合比較

序號項目 生產臺座 模板 梁場占地 制梁周期 工序與區別 生產配套設備 先張法 臺座少、需較強基座與側墻，單套成本高 1～2個基座，2套內外模 較小(不需存梁場)1榀／(1～1.5d)后張法 臺座多、相對簡單，單套成本較低 多套內、外模 極大(需存梁場)蒸養時1榀／4d 工序少；預應力筋定位、一次張拉、切鋼絞線、易滑絲 工序多；成孔設置、易偏位、兩次張拉、時效、壓漿、封端 2臺小型龍門吊、一套頂梁設備、一套張拉設備、蒸養設2臺小型龍門吊、2~4臺大型龍門吊、多套張拉機具、蒸養設備

備梁體質量 影響因素少、整個成梁過程全在基座上、一次成型、易檢影響因素多、波紋管或橡膠棒定位難、灌筑質量不易保證、錨

驗 頭及鋼絞線易生銹

國內施工人員熟悉 8 技術難度 國內施工人員不太熟悉

綜合進度 施工人員 施工經驗 綜合成本 快 少(數十人)國內施工經驗少 相對較低 慢 多(數百人)國內有施工經驗 綜合成本較高

(3)高性能混凝土在高速鐵路橋梁上的應用是必然趨勢

高性能混凝土是近年來一些發達國家基于混凝土結構耐久性設計提出的新概念混凝土，高性能混凝土把混凝土結構的耐久性作為首要的技術指標。高性能混凝土是在傳統混凝土中加入了超塑化劑和其它外加劑以及礦物細摻料(例粉煤灰等)，采用低水膠比，它具有較高的力學性能(如抗壓、抗折、抗拉強度)，高耐久性(如抗凍融循環、抗碳化和抗化學侵蝕)，高抗滲性。根據需要，在硅酸鹽水泥中摻入不同的礦物細摻料及高性能外加劑，可以降低水灰比，減小混凝土的收縮、徐變，降低混凝土溫升，提高混凝土抗沖刷能力等。據國外研究成果報道，高性能混凝土可使結構使用壽命提高一倍以上甚至更長。將高性能混凝土用于高速鐵路梁體和墩臺結構，可以達到事半功倍的效果，具有極大的經濟和社會效益。為了在我國高速鐵路橋梁中推廣應用這一新材料和新技術，應立即開展對高性能混凝土材料、配合比設計、施工工藝、質量控制的研究，積極參加高性能混凝土驗收及相關標準、施工規范的制定。

(4)架梁方法、組織形式和支座調整工藝應與新要求相吻合為保證高速鐵路對軌道線路的高平順度要求，采用先簡支、后連續技術進行連續梁施工已經被國外鐵路界認同，采用這種結構同時還增強了橋梁的整體性，提高橋梁的縱、橫向剛度，改善了橋梁受力狀況，為此，需要調整施工組織。秦沈客運專線箱梁的架設仍然采用傳統的架梁方法：在支承墊石上直接落梁，然后錨固支座螺栓，由于支座間距大，易造成梁體三條腿受力現象，對梁體結構受力不利。因此，在高速鐵路架設簡支箱梁時應摒棄這種架梁方式，應采用將支座先安放在墩臺支承墊石上，將梁落放在墩臺經嚴格按架梁高程調平后的千斤頂上，然后，在梁底與支座上板的縫隙間填充不收縮灌漿料，這樣能避免橋梁三條腿受力，或采用調高支座進行調整。

2.5前期研究應周到周密，應用的技術標準應可用

秦沈線是第一條嚴格按專門標準進行施工的鐵路，主要技術標準和參數是在“九五”期間開展的科研項目基礎上提出的，而這些又大多是參考國外相關資料，加上部分室內外試驗資料提出的，有些參數由于理論認識及實踐經驗均缺乏，以致提出的標準不易實現；同時，使用大量既有標準。但由于歷史的原因，部分鐵路標準從制定之日起就沒有全面評價過。給施工帶來了一系列問題。

如秦沈客運專線為了保證路基填筑質量，施工中以壓實系數、地基系數和孔隙率作為質量控制參數，而且是以兩項指標同時達到標準為合格，既反映了填土的壓實度，又反映了壓實土的力學性質。但路基孔隙率n，經各施工單位試驗均達不到標準要求，經組織專家論證后，采用毛體積來計算孔隙率，但這種方法在室內試驗取得毛體積密度時，受人為因素影響較大，經過多標段的試驗統計，均認為仍應用顆粒密度計算孔隙率為好，同時修改了標準值：基床表層<18％，基床底層<28％，路堤下部<31％。用地基系數k30檢測級配碎石及化學改良土時存在著檢測時間問題，由于級配碎石和化學改良土填層隨時間的推移發生物理和化學變化，檢測值隨時間變化，需要統一確定合理的檢測時間標準。《鋼軌焊接接頭技術條件》(TB／T1632—91)中的低接頭判定準則、鋁熱焊檢驗標準(試驗內容、試驗方法和判定準則)、鐵道部《線路大型養護機械使用規則》中關于禁止在橋上進行動力穩定等的適用性問題，有些標準是新制訂的，如路基孔隙率判定、箱形梁靜載試驗、《鋼軌膠接絕緣接頭技術條件》(TB／T 2975—2000)中的疲勞試驗方法等，采用這些標準時，都不同程度地影響工程的正常進行。在今后的規范制定中應認真研究采用規范的前提和使用情況，不能簡單套用，減少規范應用中的難度。

秦沈客運專線的建設，加強了對時速200km及以上鐵路的關鍵技術的認識和實踐，積累丁設計、施工、制造和系統調試的經驗，認清了與國外高速鐵路先進水平的差距，從而為京滬高速鐵路建設提供了經驗。秦沈客運專線的成功建成，構筑了我國第一條快速、安全的客運通道，開創了我國鐵路運輸客貨分流的新模式，提高了我國鐵路的設計、建設和制造水平，培養了一大批科研、設計、施工等技術人才，為京滬高速鐵路的建設做好了人才和技術儲備。同時，我們還應該認識到，前面還有許多工作要做，仍然需要我們進行理論探討和實踐檢驗。

第五篇：高速鐵路雙線隧道施工監理控制要點

高速鐵路雙線隧道施工監理控制要點

鄭西客專隧道監理工作體會

內蒙沁原聯合體監理站 白興龍

一、高速鐵路雙線隧道施工的特點和難點

作為隧道專業監理工程師，首先要熟讀設計意圖，摸清自己所監理工程項目的地理地質環境、結構類型和結構特點；其次要了解所監理的施工隊伍技術、管理水平和人員素質。不了解要監控的工程對象和施工隊伍狀況，監理工作將是盲目的和沒有預見的，錯誤也就是難免的。

鄭西客運專線高速鐵路雙線隧道工程有以下四個特點： 1.地處黃土高原和黃河淤積平原地帶，地質以黃土和紅砂巖為主，屬Ⅲ～Ⅴ級較弱地質情況。

2.高速雙線鐵路隧道開挖斷面大，拱部形狀較平緩。自然拱形成能力很弱甚至消失，使隧道施工的危險性增大。

3.鄭西客運專線鐵路隧道是以“新奧法”作為隧道設計的基礎理論進行設計和檢算的。不論是石質還是黃土，也不論是砂質黃土還是粘質黃土、老黃土還是新黃土，斷面都是這么大，都認為有自承能力。

4.高速鐵路在我國目前是前所未有的新設計，技術難度 大，質量要求高。普通鐵路認為合格的技術指標在高速鐵路就是不合格的。表現在測量放線精度上由四等測量等級提高到二級測量等級。表現在工后沉降方面。以前沉多了可以用道碴調整，無碴軌道就不行。表現在砼質量指標方面增加了耐久性、防腐、防裂、防滲等指標。

由于以上四大特點，造成了高速鐵路隧道施工的四大難點，也是我們隧道監理工程師必須重點監控的要點。

1.隧道圍巖地質軟弱，導致支護項目加多、加強，支護質量要求提高。支護項目加多表現在Ⅳ、Ⅴ級圍巖有管棚、型鋼拱架、鋼筋網、系統錨桿、鎖腳錨管、中隔壁臨時支撐、噴射砼等。支護質量要求提高表現在拱架、錨桿等原材料規格加大，噴射砼厚度加厚，防水等級提高等。

2.開挖斷面大使隧道施工的危險性增大，導致初期支護措施加強，支護質量要求提高。表現在同類地質條件下，單線隧道不塌，雙線寬斷面就可能塌方；單線用格柵拱可以通過的雙線就必須用型鋼拱架；單線拱架間距為1.0m的雙線就只能為0.6m；單線噴厚為15cm的雙線就要噴25cm；有的甚至要增加大管棚預支護措施。大管棚預支護的含義是什么？說明白些就是否認圍巖有自承能力，一挖即塌，所以在開挖以前預先插管抬住上方圍巖。

3.“新奧法”設計理論所設定的檢算荷載等級與“礦山法”設計的檢算荷載等級相差很大。以“新奧法”作為設計 基礎依據，低估了部分隧道圍巖施加于支承結構上的荷載數量，導致許多不符合“新奧法”情況的隧道形成塌方，產生不可避免的人身傷亡事故，教訓慘痛而深刻。這是我們的鄭西客專開工至今一直在研究的課題，也是隧道監理工程師監控檢查的重點和難點。

4.高速鐵路新設計技術難度大，質量要求高，給施工和監理工作提出了更高的要求和工作難度。如我們前段重新設臵的精密測量網點布設工作；再如我們即將開始的工后沉降布點和觀測工作；再如隧道Ⅲ級圍巖即將采用的鋼纖維砼等，都是普通鐵路工程不常用、不常見的工作內容，其施工工序、工藝質量、技術標準都有待學習和在實踐中摸索，我們監理人員就得邊學邊監理。

二、施工監控量測工作是大斷面、弱地質隧道施工監理監控的首要任務。

對于普通、單線或地質較好的隧道進行監理，其首要目標就是對施工質量的監控。但由于鄭西客專隧道的“四大特點”給施工人身、機械、工程結構造成了很大的安全威脅，迫使我們施工人員和現場監理不得不將施工安全列為首要課題。每當我們進入尚未進行二襯的施工地段，總不由要向上、向兩邊看一下是否安全，是否安全的答案只有監控量測工作可以及時、準確地向我們提供安全預報信息，所以，監控量測工作也就成了現場監理關注的首要任務。應從以下六 個方面對施工單位的監控量測工作進行監控。

1.重視不重視隧道施工監控量測工作，首先表現在所監理洞口的施工單位是否按鄭西公司“監控量測管理辦法”規定成立了專門的監控量測組織機構，配備了相應的監控量測儀器和工具。

2.監控量測工作是一項技術性很強的工作，監控量測工作小組和業務是否直接接受項目總工程師的領導。

3.量測人員是否接到了“隧道監控量測管理辦法”文件，并進行了認真學習；所有人員是否對監控量測原理、操作方法、資料記錄格式、分析反饋方法有了明確的認識。

4.監控量測項目是否齊全，點位布設是否符合要求。5.第一次量測時間是否及時，量測精度是否符合要求，以后的量測頻率是否符合規定，量測記錄是否真實、清楚；量測資料是否由專人審查；變形曲線圖繪制是否符合要求。

6.是否按規定對變形情況進行判定、反饋和預報。

三、嚴格按設計提供的開挖，支護方法組織施工，確保每道工序的工藝質量符合設計和新驗標要求。

1.黃土隧道開挖、初期支護監理要點

（1）進洞前洞口測量基點（包括導線點、中線點和水準基點）是否經過兩種方法復核確認其正確無誤。

（2）洞內測量放線是否采用兩種方法進行校核。（3）開挖輪廓線是否考慮了拱部沉降量和凈空放大因 素。

（4）開挖方法、步驟是否嚴格按設計提供的施工方法進行；關鍵部位的施工方案是否按已報批的“關鍵施工方案”嚴格執行。

（5）初期支護是否施作及時；原材料規格、質量是否經過檢驗合格（檢查合格證、試驗報告、平行檢驗報告）；半成品加工質量是否合格（要有質檢工程師驗收資料）。

（6）拱架加工的電焊工是否持證上崗；實際焊接水平是否符合標準（對照驗標）。

（7）拱架加工、焊接質量是否每榀都經過質檢人員驗收認可（要有驗收報告）。

（8）拱架安設前是否先噴了一層砼保護層；厚度是否符合設計。

（9）拱架安裝的間距是否符合設計（要有實測數據）；拱架背后是否與初噴密貼；拱架連接螺栓是否齊全；垂直度是否合格；是否加設了橡膠墊板；拱腳是否按要求加設了槽鋼；墻底坐處虛碴是否清除干凈，是否安設了砼預制塊（增大承壓面積）。

（10）鎖腳錨管的規格、長度、材質是否符合要求（查驗合格證、測量幾根長度）。

（11）鎖腳錨管的鉆孔深度、角度是否符合設計（要有檢查數據）。（12）鎖腳錨管注漿是否飽滿。

（13）鎖腳錨管的數量是否符合設計；與型鋼拱架連接質量是否符合要求。

（14）縱向連接鋼筋的規格、材質是否合格（要有合格證和試驗報告）。

（15）是否按設計的長度、間距和數量安設了縱向連接鋼筋（要有測量數據和根數）；連接鋼筋與拱架焊接是否牢固（對照有關驗標條款）。

（16）墻部系統錨桿的規格、材質是否合格（查驗合格證和試驗報告）；長度是否符合設計。

（17）錨桿孔間距、角度是否符合設計；砂漿配合比是否經過批準。

（18）錨桿必須有一定的外露長度，并按要求安設墊板、螺母。

（19）鋼筋網材料規格、材質是否合格；加工間距是否符合設計；搭接長度是否符合要求。

（20）噴射混凝土所用水泥品種是否合適；水泥質量是否合格。

（21）噴射混凝土粗細骨料質量是否經過檢驗合格；外加劑質量是否經過檢驗合格；鋼纖維質量是否經過檢驗合格。

（22）噴射混凝土配合比是否經過批準；配料設備、計 量器具是否經過鑒定；計量是否準確。

（23）噴射混凝土是否按設計采用濕噴工藝；噴射方法是否能保證質量密實，表面平整，厚度是否符合設計。

（24）噴射混凝土的早期強度是否符合設計；施工單位是否按要求進行了檢驗；噴射混凝土強度是否合格，取樣、試驗方法是否符合規定；監理人員是否按規定頻次進行了見證試驗和平行檢驗。

（25）噴射混凝土是否按規定進行養護；養護方法是否妥當。

（26）冬期噴射作業前是否按規定對拌合料進行了預熱。

（27）已噴混凝土外觀質量是否合格；有無開裂和異常現象。

（28）施工單位是否對錨桿的材質按規定進行了檢驗；監理人員是否按規定進行了見證。

（29）設計為砂漿錨桿的不得用藥包錨桿代替。（30）錨桿長度和鉆孔深度、方向必須符合設計。（31）錨桿所用砂漿配合比必須經過批準；砂漿強度是否經過試驗；監理人員是否進行了見證并簽認（或蓋見證章）。

（32）施工單位質檢人員對錨桿砂漿是否飽滿是否進行了檢查；監理人員是否按比例進行了檢查并作記錄。（33）錨桿的間距、排距是否符合設計；安裝精度是否符合規定。

（34）錨桿是否按設計安設了墊板；墊板是否與圍巖密貼。

（35）臨時支護措施是否符合設計要求。

（36）仰拱開挖時是否對中隔壁臨時支護進行了替換支撐。

2.巖石隧道開挖、初期支護監理要點

光面爆破、預裂爆破是保證巖石隧道新奧法設計理論的重要前提，是施工安全的重要措施，是施工質量達標的重要保證，是降低工程成本的重要環節，所以，巖石隧道開挖必須采用光面、預裂爆破技術。監理應從以下方面對巖石隧道開挖、初期支護進行監控。

（1）進洞前洞口測量基點（包括導線點、中線點和水準基點）是否經過兩種方法復核確認其正確無誤。

（2）洞內測量放線是否采用兩種方法進行校核。（3）開挖輪廓線是否考慮了拱部沉降量和凈空放大因素。

（4）承擔隧道施工隊伍是否有經過培訓取證，有豐富爆破經驗的爆破工程師和一定數量的持證上崗爆破技術工人。

（5）是否針對所施工隧道圍巖地質情況進行了相應的 爆破設計和完整的爆破技術交底。

（6）是否購進了相應的光面爆破所需要的爆破器材。（7）是否根據中線、標高和爆破技術交底畫出了隧道開挖輪廓線，和相應的炮孔孔位布臵。

（8）周邊孔鉆孔人員是否按設計孔位和規定的外插角鉆孔，鉆孔精度是否滿足“隧道施工指南”精度要求。

（9）雷管段號、起爆網絡連接是否嚴格按爆破設計和技術交底操作。

（10）掏槽孔、周邊孔等是否按爆破設計的裝藥結構、裝藥量和裝填方法進行操作。

（11）是否對開挖斷面及時進行了超欠挖測量和處理。（12）爆破后是否及時進行了排煙通風和危石處理。（13）是否及時進行了初噴和噴護厚度是否符合設計。（14）是否按設計進行了型鋼拱架、格柵、錨桿、掛網作業、各項支護措施的施作質量是否合格。

（15）各種初期支護的原材料是否經過試驗并合格。（16）是否按規定頻次和規定時間抽取了噴射砼試件。

四、注意仰拱和二襯施工的幾個常見問題

1.仰拱鋼筋安設位臵必須在技術交底中明確標識并經技術人員檢查。

2.仰拱浮放模板的空間位臵必須在技術交底中明確標識并經技術人員檢查。3.仰拱二襯鋼筋安設接茬在同一截面是否超限。4.二襯鋼筋是否按規定數量和質量安裝了砂漿墊塊。5.模板臺車就位后兩邊距中尺寸，裙邊標高是否符合隧道設計位臵和凈空要求。

6.仰拱、二襯是否按設計預埋了止水帶、排水盲管、電化接觸網軌道、接地鋼筋。

7.土工布、防水板是否為分離式，掛鋪工藝質量是否合格，粘接質量是否合格，原材料質量是否經過第三方試驗鑒定。

8.砼配合比是否經過審批，配料是否為電子計量，有無人為加水現象。

9.砼灌注時試驗人員是否及時對砼塌落度、入模溫度進行了檢測，并按規定頻次、組數抽取了砼試件。

10.砼搗固人員操作是否規范，搗固是否符合要求。11.砼灌注是否符合冬期、夏期施工指南規定要求。12.砼拆模時間、養生時間、養生方法是否符合指南規定。

五、在施工過程中及時形成和積累內業資料，加強自我保護意識

（1）所有與工程有關的監理活動都必須在監理日志上有所反映，監理日志記錄必須詳細、清楚。

（2）凡是比較重要的施工問題，必須以書面形式通知 施工單位，接收人員必須在留底上簽認或在發文登記本上簽認。

（3）有關試驗報告、質量證明文件該登記就登記，該留底就必須留底；對于留底原始資料要妥善保管，最后移交施工單位。

（4）所有原始資料必須相互對照、統一，不得有相互矛盾現象。

（5）所有監理檢查資料，該用數據的地方不許用文字敘述，該用文字敘述的必須用詞準確、表述清楚。

（6）所有監理簽認資料必須用手寫簽名，所有隱蔽工程檢查和檢驗批檢查都要及時簽認，并在有關臺帳上進行登記。

（7）對于有關設計文件、變更設計文件、資料都要及時進行登記，并妥善保管。

（8）對于設計院的審圖答復、回復、或設計自行變更資料，必須及時在原設計圖上用紅筆進行改正，并在監理日志上進行記錄。

（9）對于上級檢查提出的問題或“安全、質量問題通知單”均須在監理日志上記錄，并將整改落實情況和整改報告及時反饋。

（10）所有監理資料均須按類及時歸檔登記，并按類編號，以防遺失。（11）對于變更后報廢的圖紙、資料要及時用紅筆注明報廢字樣并進行清理。

2007.3.19 12