浅谈铁路隧道衬砌质量缺陷及质量控制思路

铁路隧道二次衬砌是保证铁路隧道安全运营的重要结构,二次衬砌质量一旦出现问题,将直接影响隧道的使用功能,甚至对后期运营安全埋下隐患.通过系统分析隧道衬砌混凝土强度不足、渗漏水、开裂掉块、背后脱空等隧道衬砌质量缺陷及发生的原因,从混凝土原材料、衬砌台车、养护台车、衬砌施工质量控制、养护作业等方面,提出了提高隧道衬砌质量的措...     

隧道二衬质量问题成因分析及预防措施

随着国民经济的日益繁荣,科学进步的日新月异,隧道在我国各种交通线路中占的比重日益增大,而对隧道结构安全性起决定作用的二次衬砌实体质量也越来越多引起关注。本文以玉磨铁路在建隧道为工程背景,针对隧道工程实体质量检测中发现的各类问题如二衬厚度不足、二衬脱空、二次衬砌背后脱空、二次衬砌不密实等,提出成因分析并研究预防措施。并通过施工现场实践证明措施有效、可行,从而为解决此类工程问题提供有益参考。     

隧道衬砌施工缝质量缺陷分析及预控措施

隧道衬砌施工缝是隧道衬砌受压及防排水的薄弱部位,是隧道衬砌工程质量的关键控制点。在我国大部分铁路隧道衬砌混凝土施工后,仰拱、二衬施工缝极易出现不同程度的裂纹、开裂、掉块、脱空、渗漏水等质量缺陷,直接影响隧道的使用功能,甚至对后期运营安全问题埋下隐患。本文结合在建成兰铁路隧道工程实体质量缺陷防控情况,对隧道工程已出缺陷进行分析,针对隧道仰拱、二衬施工缝质量过程控制提出了相应的预防措施,可为同类隧道工程施工缝质量控制措施提供借鉴和研究。     

基于故障树的铁路隧道衬砌脱空原因分析及应对措施

为了解决铁路隧道衬砌脱空带来的安全、质量等问题,基于工程实例,采用故障树分析法,建立施工期铁路隧道衬砌结构的故障树风险分析模型。该模型以铁路隧道衬砌脱空为顶事件,从开挖初支问题、防水板问题、混凝土工程问题三个方面逐层展开,得到16个基本事件,根据各基本事件间的逻辑关系进行故障树计算,采用定性分析方法得出各基本事件对顶事件的相对影响程度。结果表明,施工过程管理是影响隧道衬砌质量的主要因素,混凝土工程中的模板作业、混凝土作业以及养护作业是影响隧道衬砌质量的重要因素。从施工管理、控制混凝土工程质量、控制防水系统质量、控制隧道开挖与初期支护质量4个角度提出了相应的处理方法及预防措施,实际应用中效果良好。     

高速铁路隧道衬砌防脱空全过程实时监测技术

针对隧道二次衬砌背后空洞问题,依托新技术,在湖杭铁路隧道二次衬砌施工中,引进并应用了信息化、全过程的施工主动监测技术,通过现场不断使用研究,对其结果可靠性与实用性进行了验证和改进。对该技术进行了系统介绍,包括原理、系统构成、工艺流程、过程控制要点与管理、工程应用情况及效果等,并提出了后续优化建议。实践结果显示该系统现场安装工艺简单,操作简便,监测效率高,可有效避免衬砌背后脱空,降低了后期高额的克缺费用,节省了消缺时间。这对后续铁路隧道衬砌施工质量控制具有一定参考意义。     

隧道二次衬砌拱部纵向退管带模注浆新技术

为解决隧道二次衬砌常规应用径向带模注浆背后脱空率较高、空洞分布无规律问题,依托在建郑万铁路重庆段小三峡隧道工程,采用二次衬砌拱部纵向退管带模注浆新技术,有效提高二次衬砌拱部范围注浆饱满度.新技术的实施可强化砂浆与衬砌混凝土的整体性;将二次衬砌拱部脱空率降低至0.35％;根据衬砌设计情况,以注浆压力0.2 MPa或0.3...     

隧道二次衬砌质量问题分析与改进措施

针对河北省张家口市在建太子城—锡林浩特铁路太子城至崇礼段小断面隧道施工过程中的二次衬砌厚度不足、背后脱空、混凝土不密实等质量问题,对影响二次衬砌质量的六种因素进行了统计分析.结果显示,二次衬砌厚度不足主要因初期支护不平整引起,而导致初期支护不平整的重要原因是初期支护断面测量测点间距较大.据此提出采用三维激光扫描仪代替光...     

高速铁路隧道二次衬砌脱空原因和整治及预防措施

高速铁路隧道二次衬砌脱空直接关系到铁路运营安全。本文首先提出了二次衬砌脱空是由于工艺设备改进缓慢和施工过程工序把控不严等原因造成。介绍了回填注浆法和开窗二次浇筑法两种二次衬砌脱空的整治措施,以及两种整治措施的优缺点和注意事项,随后提出了优先选用先进工艺设备、加强过程管控和适度改进现有工艺设备的预防措施。优先选用先进工艺设备方面介绍了目前较为先进的数控防水板台车和综合性二次衬砌台车两种设备;加强过程管控方面提出了严控超欠挖、测算应浇筑方量、严控防水板安装质量等方面的要求;适度改进工艺设备方面介绍了简易分层分窗浇筑、拱顶灌满回馈装置、带模注浆等方法。最后通过实例验证二次衬砌脱空整治措施和预防措施,均取得了较好的效果。     

铁路隧道拱部病害凿除模筑对衬砌影响研究

研究目的:针对铁路隧道拱顶出现衬砌脱空和厚度不足等病害问题,提出一种安全实用、质量可靠的"开窗"凿除不合格衬砌后模筑补强衬砌的病害整治技术.通过数值分析和现场监测对"开窗"凿除和模筑补强施工过程衬砌结构承载稳定性进行研究,开展不同控制指标的衬砌结构影响分区.研究结论:(1)隧道拱部二衬"开窗"凿除模筑补强施工会造成竖向...     

高速铁路隧道缺陷排查整治管理及方法

以合福铁路安徽段隧道为例,通过提高隧道整治思想认识,落实整治责任体制,采用标准化手段推进完善排查方法、整治方案和固化工艺;提出隧底不密实、隧底岩溶段、隧底渗漏水、施工缝、二次衬砌脱空及不稳定块、二次衬砌边墙裂纹、接触网槽道和洞口排查整治方法;针对铁路隧道施工管理,提出将隧底取芯排查、敲击排查纳入隧道工序管理工作,列入检测概算等优化建议。     

铁路隧道二衬顶部脱空受力分析及整治措施

本文应用数值模拟方法对某铁路隧道二衬顶部小范围脱空情况进行了受力分析,并提出了顶部开天窗凿除补强的整治措施,同时对补强后的二次衬砌进行了受力分析。分析结果表明:隧道二衬顶部小范围脱空情况下,二衬在应力方面能够满足强度要求,但存在掉块等风险;开天窗凿除补强措施可有效利用既有衬砌结构,同时对既有线的安全和行车影响较小,具有较强的安全性和可操作性;采取补强措施后隧道二衬受力比补强前有一定程度的减小,强度满足要求。该隧道顶部脱空补强措施可为同类隧道工程整治提供参考。     

金温铁路大岳2号隧道病害整治技术

针对金温铁路金华—温州大岳2号隧道衬砌背后脱空或不密实、衬砌裂损、二次衬砌厚度不足、衬砌渗漏水等病害情况,分析了病害的表现形式及成因,提出了隧道病害的整治原则,采取了衬砌背后回填注浆、注浆锚杆结构补强以及"拱部以堵为主,边墙以排为主,防、排、截、堵相结合"的治漏措施,有效整治了隧道病害。该整治技术在皖赣铁路顺岭隧道、刘家隧道以及沪昆铁路江山隧道病害整治中得到了很好应用,确保了隧道后期的正常运营,值得推广。     

隧道二次衬砌拱顶混凝土灌筑技术分析与对策

隧道二次衬砌的施工方法一般采用衬砌台车,并配备混凝土输送泵进行浇筑。分析了二次衬砌位置特殊的拱顶部位混凝土易产生脱空、空洞等缺陷原因。结合庙岭山隧道施工,提出了预埋注浆盘和预埋钢管注浆措施,在隧道施工中取得了较好的效果。     

铁路隧道复合衬砌脱空的危害分析与防治

铁路隧道复合衬砌脱空和支护厚度不足占隧道缺陷、病害的比例极高.以200 km·h-1客货共线双线隧道为例,采用ANSYS有限元分析软件,按“共同变形”受力模型计算分析脱空对结构承载能力的影响.初支脱空时,在不同级别围岩变形压力的作用下,初支拱顶部位向内侧压弯呈增大趋势,这是初支向内压裂(碎)乃至坍塌的主要原因之一;衬砌脱空时,导致衬砌拱顶部位向外侧或向其对应的空洞边缘外侧压弯呈增大趋势,造成衬砌向外压裂甚至可能引起脱空水平投影范围外沿侧纵向开裂.严重的脱空可能导致隧道结构在施工阶段或运营阶段发生压溃、侵限、放射状开裂和坍塌,而且初支脱空的危害性比衬砌脱空更大.通过分析脱空的形态和成因,结合工程实践经验,从施工和施工管理角度提出了脱空防治的具体措施和建议.     

高铁大断面隧道衬砌智能化建造及质量控制技术

隧道智能建造技术作为中国“智能铁路”重要组成部分,引领了隧道修建技术的发展方向。为提高隧道施工智能化水平,保证衬砌及断面整体施工质量和使用寿命,以京张高铁八达岭隧道为背景,提出了一系列复杂大断面隧道衬砌智能化建造及质量控制技术。二衬结构混凝土智能振捣和浇筑技术可实现混凝土的自动化施工,减少现场作业人员50%,降低现场数据记录耗时90%;自主设计了一套以智能温湿控制系统为核心的衬砌智能养护台车,智能控制和调节养护区域内温度和湿度,显著降低人工投入和减少人为质量缺陷,提高施工效率;提出二衬防脱空自动报警、防顶裂技术,有效防止衬砌空洞和开裂的发生,使空洞发生概率由16%降为6%,二衬开裂概率由22%降为8%;衬砌智能化建造及质量控制技术在新八达岭隧道的成功应用,提高了隧道衬砌的施工质量水平和综合管理能力。     

隧道二次衬砌矮边墙与边拱一次灌注施工技术

研究目的:在回顾隧道施工方法的基础上,探讨隧道二次衬砌施工方法的改进与创新的必要性,并简述通过技术创新得出的隧道二次衬砌矮边墙与边拱一次整体灌注的施工工艺及方法,从而提高混凝土质量,降低工程成本.研究结论:改进和创新后的铁路隧道二次衬砌施工方法,其特点是二次衬砌整体灌注,减少了矮边墙(小边墙)立模、灌注混凝土的工序,基本可以解决二次衬砌外观质量差以及二次衬砌矮边墙与边墙连接处经常出现渗、漏水等质量通病问题,可在一定程度上降低隧道的施工成本,同样也可以在国内公路隧道施工中参考使用.但由于该施工技术是隧道施工的新技术、新方法,还需要通过大量的类似工程实践的检验而逐步完善.     

从铁路隧道工程施工质量验收标准谈施工质量控制

国家铁路局发布了2018版铁路隧道工程施工质量系列验收标准,从验收单元划分、验收程序和组织、验收内容和要求等方面进行了全面修订,突出了混凝土、锚杆等原材料的进场检验,加强了初期支护、二次衬砌等隐蔽工程的质量检查,做实了关键工序的质量把控,为铁路隧道工程建设划出了"质量红线"。本文从2018版铁路隧道工程施工质量验收标准主要修订内容、技术特点入手,浅谈铁路隧道施工质量控制,以期对使用者有所帮助。     

普通钢纤维混凝土在乐善村二号隧道中的应用

钢纤维混凝土大量应用于铁路隧道的衬砌工程,乐善村二号隧道是第一个.文章较为详细地介绍了普通钢纤维混凝土作衬砌时的配合比选定、混凝土制备、质量控制,对其应用效果进行了分析.     

基于MFCC的高铁隧道衬砌脱空智能识别

衬砌脱空作为高铁隧道常见病害之一,威胁车辆和人员安全。目前,高铁隧道衬砌脱空检测多采用人工敲击听声的方法进行判断,受主观影响较大,准确率会受到影响。基于传统叩诊法原理并结合声音识别技术,对高铁隧道衬砌脱空的智能识别进行研究。采集京广高铁某隧道敲击检查的270段敲击声音样本,分析密实和脱空状态下的时域和频域特征。分析发现：衬砌背后密实与脱空时域波形特征和短时能量均有显著差异;密实状态下主频与次主频在6 200 Hz左右,脱空状态下主频与次主频在800 Hz左右。提取36维梅尔频率倒谱系数（MFCC）,降维处理后作为机器学习数据集。采用极端梯度提升（XGBoost）算法训练与测试,建立基于MFCC的高铁隧道衬砌脱空智能识别模型,与优化的支持向量机（CV-SVM）模型和梯度提升决策树（GBDT）模型相比,识别准确率更高,达到96.87%。该模型可用于衬砌背后脱空的定性识别,相较于人工检测,智能化和信息化程度极大提升,对智能化和自动化诊断高铁隧道衬砌脱空缺陷具有重要意义。     

富水铁路隧道防水板和施工缝防水工艺优化

山岭铁路隧道防水板和施工缝是容易出现渗漏水的薄弱区域,也是影响铁路隧道防水效果和运营安全的重要因素。为有效解决隧道防水板铺设不密实、容易脱落、二次衬砌端头混凝土施工缝易出现裂缝和脱落、背贴式止水带周围混凝土不密实、排水功能欠佳等防水质量问题,文章依托某铁路隧道工程,优化防水板铺装方式,采取红外线激光定位和磁焊机焊接增强防水板稳定性和防水性;针对二次衬砌端头混凝土容易被衬砌台车衬砌模板挤裂,借助V型橡胶条以及橡胶垫板作为“保护层”缓冲,避免混凝土被挤裂;另外引入新型梯形背贴式排水止水带,确保防水效果,提高隧道工程防水质量,增强铁路运营安全性。