隧道工程施工的質(zhì)量控制探討

保定申成路橋有限責(zé)任公司 韓富偉

隧道工程施工的質(zhì)量控制探討

保定申成路橋有限責(zé)任公司 韓富偉

介紹了隧道工程建設(shè)的指導(dǎo)思想,并對(duì)當(dāng)前隧道施工過(guò)程中的測(cè)量、開(kāi)挖、支護(hù)和防水的設(shè)計(jì)和施工的研究現(xiàn)狀及其存在的問(wèn)題進(jìn)行了闡述。

隧道通常指用作地下通道的工程建筑物。一般可分為兩大類,一類是修建在巖層中的稱為巖石隧道;一類是修建在土層中的,稱為軟土隧道。過(guò)去在隧道工程施工時(shí),一般對(duì)隧道的貫通測(cè)量,測(cè)量放樣,開(kāi)挖輪廓控制、襯砌的厚度、強(qiáng)度,回填密實(shí)度控制較為重視,現(xiàn)在隨著測(cè)量設(shè)備、方法、技術(shù)的進(jìn)步,控制爆破的普遍采用,檢測(cè)、試驗(yàn)設(shè)備、技術(shù)的提高對(duì)于前述的質(zhì)量通病,大都得到了有效控制?，F(xiàn)就施工過(guò)程中,容易忽視的幾個(gè)工序質(zhì)量控制,談幾點(diǎn)體會(huì)僅供參考。

一、施工前的測(cè)量

因?yàn)榈刭|(zhì)學(xué)是非常復(fù)雜的,受地質(zhì)運(yùn)動(dòng)及諸多環(huán)境因素的影響,很多隧道工程雖然按設(shè)計(jì)做施工方案,但仍存在著不穩(wěn)定。為此,就需要人們通過(guò)量測(cè)數(shù)據(jù)、現(xiàn)象觀察來(lái)分析判定巖體穩(wěn)定狀態(tài)。因此,監(jiān)控量測(cè)是確保施工質(zhì)量的重要措施之一。

其在質(zhì)量控制中,具體要注重以下幾個(gè)方面: (1)制定較為詳細(xì)的施工測(cè)量計(jì)劃方案。包括測(cè)量準(zhǔn)備、儀器適配、正常實(shí)施測(cè)量的技術(shù)要求等等。(2)控制測(cè)量的精度應(yīng)中誤差衡量,最大誤差(極限誤差)規(guī)定為中誤差(每一測(cè)量組中各誤差的平方之和的平均值再開(kāi)方)的兩倍。(3)長(zhǎng)隧道設(shè)置的精密三角網(wǎng)或精密導(dǎo)線網(wǎng),應(yīng)定期對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校核。(4)隧道測(cè)量,樁點(diǎn)必須穩(wěn)定、可靠,且通視良好,水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)于不易損壞處,并加以妥善保護(hù)。測(cè)量?jī)x器、工具在使用前應(yīng)作檢校,保證儀器具的技術(shù)狀態(tài)符合使用要求。(5)在隧道開(kāi)挖之前,要對(duì)施工控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè),復(fù)測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足規(guī)范要求,在施工過(guò)程中,洞內(nèi)控制點(diǎn)應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度及時(shí)布設(shè),并定期復(fù)測(cè),對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行偏離軸線值計(jì)算。利用計(jì)算結(jié)果對(duì)洞軸線進(jìn)行糾偏,以確保隧道的貫通精度。

二、合理的開(kāi)挖方法

以V級(jí)圍巖開(kāi)挖方法的確定為例,根據(jù)圍巖級(jí)別的界定,這類圍巖極度風(fēng)化是松散體,局部存在巖石自穩(wěn)性極差,也不具有力的有效傳遞效應(yīng)。在此類圍巖開(kāi)挖時(shí),只能采用短臺(tái)階進(jìn)行開(kāi)挖,每個(gè)臺(tái)階的高度以便于施工操作為原則,一般每個(gè)臺(tái)階的高度控制在3m左右為宜,長(zhǎng)度以便于風(fēng)槍操作得以有效展開(kāi)為準(zhǔn)則,一般控制在5m左右。在實(shí)施短臺(tái)階法開(kāi)挖時(shí),要注意幾個(gè)方面:(1)進(jìn)尺不宜過(guò)大,視巖體整體性而定,一般在1m左右。(2)上中下臺(tái)階應(yīng)同步進(jìn)行,原因是一來(lái)減少爆破次數(shù)以減少對(duì)巖體的擾動(dòng)次數(shù),二來(lái)上中下臺(tái)階實(shí)行平行作業(yè)可提高效率,加快施工進(jìn)度。(3)為防止開(kāi)挖后上臺(tái)階支撐結(jié)構(gòu)左右同時(shí)懸空而在巖體壓應(yīng)力作用下掉落,開(kāi)挖中臺(tái)階時(shí),左右馬口應(yīng)錯(cuò)開(kāi),不能同時(shí)開(kāi)挖,且不開(kāi)挖一側(cè)馬口應(yīng)預(yù)留1m左右的寬度,待下一循環(huán)施工時(shí)再開(kāi)挖,其目的是增加和保護(hù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐點(diǎn)。同時(shí)在開(kāi)挖施工過(guò)程中要及時(shí)做好洞內(nèi)排水系統(tǒng),嚴(yán)禁洞內(nèi)積水,排水溝不能沿邊墻設(shè)置,避免軟化邊墻基底圍巖,使其強(qiáng)度降低,造成隧道坍塌。

三、施工支護(hù)

當(dāng)前隧道工程建沒(méi)中基坑開(kāi)挖深度和規(guī)模越來(lái)越大,對(duì)隧道開(kāi)挖過(guò)程中防護(hù)系統(tǒng)的安全性進(jìn)行分析并采取相應(yīng)控制措施,是隧道設(shè)計(jì)和施工中的重要環(huán)節(jié),鋼架是軟弱圍巖初期支護(hù)的重要組成部分。有研究基于彈性地基梁基本理論,編制相應(yīng)的計(jì)算程序,以支護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移和彎矩,支撐體系的軸力作為主要控制因素對(duì)支撐體系進(jìn)行優(yōu)化,提出了更為合理、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化方案。為了防止開(kāi)挖后圍巖有較大變化而影響施工安全和工程質(zhì)量、進(jìn)度。施工中采用錨噴掛網(wǎng)支護(hù),錨噴掛網(wǎng)支護(hù)可有效地支護(hù)松動(dòng)圈內(nèi)的圍巖,首先噴射砼以高壓高速噴向巖面,砂漿填充裂隙,加強(qiáng)了巖塊之間的粘結(jié)強(qiáng)度,還提高圍巖的整體性。其次,噴層本身具有一定厚度和強(qiáng)度。噴錨網(wǎng)支護(hù)的特點(diǎn)是支護(hù)及時(shí)、柔性大、噴層緊貼巖體深入巖體,因而圍巖暴露時(shí)間短,能及時(shí)限制圍巖的變形發(fā)展。

四、施工防水

隧道工程在設(shè)計(jì)時(shí),一般不注重考慮防水措施。施工時(shí)如果處理不慎,將造成施工縫滲水,給運(yùn)營(yíng)和維修帶來(lái)麻煩,特別是高速公路隧道對(duì)路面的要求更高,如果路面滲水,很可能造成行車事故。因此,在施工時(shí)需要對(duì)防水層提出特殊要求:(1)除了規(guī)范規(guī)定的施工接縫處理方法處,還要求仰拱施工縫(橫向、縱向)與鋪底施工縫必需錯(cuò)開(kāi)50cm以上。監(jiān)理工程師嚴(yán)格按照這一要求控制,通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的措施取得了較好的效果,(2)中墻頂防水處理是雙連拱隧道防排水的關(guān)鍵。通過(guò)施工實(shí)踐表明,采取按兩個(gè)單洞獨(dú)立設(shè)置防排水系統(tǒng)更加合理可靠,很好地解決中墻頂滲漏水問(wèn)題。(3)引流堵漏對(duì)于滴水及裂紋滲漏處,可采用鑿槽引流堵漏施工方法。如在滲漏部位順裂縫走向?qū)⒁r砌混凝土鑿出一定寬度和深度的溝槽,埋設(shè)直徑略大于溝槽寬度或與溝槽寬度相當(dāng)?shù)陌雸A膠管將水引入邊墻排水溝內(nèi),再用無(wú)紡布覆蓋半圓膠管或防水堵漏劑封堵,然后用顏色相當(dāng)?shù)姆浪炷练舛禄蚰妗?4)注漿堵漏。對(duì)于滲漏嚴(yán)重部位,可采用注漿堵漏施工方法如在滲漏部位鑿出一定寬度和深度的凹坑。清理混凝土渣,并檢測(cè)表面混凝土密實(shí)性。從滲漏部位向襯砌鉆孔,其深度建議控制在襯砌厚度范圍內(nèi)埋管注漿,其注漿漿液通過(guò)設(shè)計(jì)確定。

總之,隧道工程因開(kāi)挖面較大,很易發(fā)生變形及坍塌事故。因此,施工要嚴(yán)格施工質(zhì)量和施工工序,才能保證施工安全。但由于隧道工程的復(fù)雜性和不確定性,以上所述情況和實(shí)際情況必然存在差異,施工應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),確保施工安全。

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