淺埋偏壓水沖隧道施工監(jiān)理研究

【摘 要】近幾年時(shí)間以來，施工監(jiān)理工作在我國建筑領(lǐng)域獲得了較為廣泛的關(guān)注，推動(dòng)施工企業(yè)迅速走上可持續(xù)發(fā)展道路。本文針對(duì)淺埋偏壓水沖隧道的施工監(jiān)理工作進(jìn)行簡單論述，探討獲得理想隧道建設(shè)質(zhì)量的有效措施。

【關(guān)鍵詞】淺埋偏壓水沖隧道；施工監(jiān)理；有效措施；分析研究

一、工程相關(guān)情況簡述

水沖隧道位于某縣城郊區(qū)，是一座上下分離、四車道高速公路連拱隧道。隧道設(shè)計(jì)計(jì)算行車速度為80 km/h。隧道受地形及路線布線的限制，設(shè)計(jì)為單線雙洞連拱隧道，隧道內(nèi)輪廓采用三心圓形式，曲中墻，二次襯砌獨(dú)立成環(huán)的曲墻式斷面，隧道平面出口段位于緩和曲線段內(nèi)，最大超高0.32％，隧道縱坡為單向2.4％～1.27％，隧道全長480m。該隧道地貌屬于剝蝕山區(qū)后期發(fā)育形成的溪流地段，地形起伏較大，最高地面高程403.02m，最低地面高程為300.76m，相對(duì)高差為102.26m。山勢(shì)陡峭，最大坡度50°以上，一般多為28°～40°之間。隧道區(qū)溝谷深切，植被較茂盛，地形崎嶇，交通不便，施工困難。巖性主要為白堊系全風(fēng)化-弱風(fēng)化、薄-中厚層狀紅砂巖，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理、裂縫發(fā)育，單斜構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀為305°<10°。隧道的走向與巖層走向呈小交角，在開挖過程中易形成不穩(wěn)定的“楔形”塊體，容易發(fā)生坍塌。出口段淺埋偏壓，k9+550～k9+605。2段右洞洞頂覆蓋僅有3～6m，且地表位于沖溝內(nèi)，有一定的匯水和積水面積，圍巖難于形成自承拱；出口處（k9+620）隧道頂、底板高程分別為323.19～333.00m，通過SZk11鉆孔揭露，節(jié)理裂隙較發(fā)育，軟弱的白堊系全風(fēng)化砂巖較深厚（8.00～12.20m），該處全風(fēng)化底部距隧道頂板3.00m左右。整座隧道Ⅴ級(jí)圍巖（原Ⅱ類圍巖）205m，Ⅳ級(jí)圍巖（原Ⅲ類圍巖）275m。

二、淺埋偏壓水沖隧道施工過程中的監(jiān)理措施

（1）嚴(yán)格管理控制管棚及地表處治工作。管棚施工的監(jiān)理工作主要包括以下內(nèi)容：核查鉆孔機(jī)具是滿足標(biāo)準(zhǔn)安裝要求，根據(jù)鉆桿傾角與長度來得到鉆頭位置，管棚中心線及長度與開挖輪廓線之間的距離應(yīng)該控制在三十至五十厘米之間，如果出現(xiàn)鉆孔下斜問題要立即采取措施進(jìn)行整改。核查導(dǎo)拱胎模、孔位布置、長管棚開孔斷面、工字鋼架制作安裝情況等。制作安裝無縫鋼管的時(shí)候，要特別注意節(jié)頭錯(cuò)開，若出現(xiàn)坍孔則應(yīng)該施行掃孔后再進(jìn)行鋼管安裝。壓漿時(shí)要根據(jù)從兩側(cè)至中間的順序施行，漿液濃度，隔孔壓漿、注漿壓力等都要嚴(yán)格滿足規(guī)范要求，漿液擴(kuò)散范圍應(yīng)確保在設(shè)計(jì)要求允許范圍內(nèi)。地表處治監(jiān)理工作主要是確保淺埋段及加固圍巖能夠呈現(xiàn)較干狀態(tài)，避免地表水下滲浸軟隧道拱頂圍巖，腐蝕隧道鋼架支護(hù)上。（2）嚴(yán)格管理控制隧道爆破開挖。監(jiān)理工作人員應(yīng)該敦促承包單位嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)要求施行隧道光面爆破開挖，避免出現(xiàn)超欠挖情況，確保獲得隧道工程理想建設(shè)質(zhì)量。在開挖過程中必須注重測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，重點(diǎn)核查開挖輪廓線、掏槽眼、周邊眼的放樣情況。按照圍巖級(jí)別、地質(zhì)改變、監(jiān)控量測(cè)情況等進(jìn)行分析適當(dāng)調(diào)整炮眼深度，二圈眼、輔助眼及周邊眼要保持相同深度，眼底應(yīng)該保證在相同斷面上，周邊眼應(yīng)淺于矩形中空掏槽眼二十至三十厘米。周邊眼施工過程中要注意鉆孔傾角，其眼底應(yīng)控制在開挖輪廓線內(nèi)，底板眼向下斜深應(yīng)控制在水溝底深范圍內(nèi)，其余炮眼在鉆進(jìn)時(shí)基本上垂直掌子面。監(jiān)理工作人員還應(yīng)全面核查單孔裝藥量及裝藥構(gòu)成，選擇使用1至15段毫秒雷管起爆。完成爆破之后要掌握開挖輪廓超欠挖、巖石塊度、炮孔痕留等，同時(shí)還要測(cè)量并記錄開挖斷面尺寸。若本次循環(huán)光爆沒有滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，下一次循環(huán)時(shí)要適當(dāng)協(xié)調(diào)整改炮眼裝藥量、位置、深度。（3）嚴(yán)格管理控制中墻施筑。中墻在施工過程中其中間部位巖柱被用混凝土結(jié)構(gòu)所替代，混凝土結(jié)構(gòu)將隧道左右襯砌結(jié)構(gòu)連接起來，是連拱隧道獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式。中墻在貫通中導(dǎo)洞之后立即開展?jié)仓ぷ?，不僅占據(jù)著初期支護(hù)與二次襯砌支撐點(diǎn)的重要作用，而且是防水層的主要支撐構(gòu)件。開挖洞室之后中墻支撐著隧道初期支護(hù)，防水層會(huì)繞過初期支護(hù)噴射砼與中墻的結(jié)合部越過中墻頂與洞室內(nèi)其它防排水設(shè)施，每個(gè)洞都會(huì)形成完整獨(dú)立的排防水體系；同時(shí)在中墻中央縱向部位間隔一定距離都會(huì)布設(shè)排水管，避免在中墻頂凹下位置出現(xiàn)積水。應(yīng)該確保在完成中墻防排水層及初期支護(hù)施工后再施行中墻和中導(dǎo)洞之間孔洞空隙的回填。如果中墻和中導(dǎo)洞之間孔洞空隙沒有得到及時(shí)的回填，在開挖過程中就會(huì)出現(xiàn)較大毛洞跨高比，洞四周巖的受力情況不穩(wěn)定而且會(huì)對(duì)開挖工作造成消極影響，隧道整體施工進(jìn)度及安全都無法得到有效保證，若發(fā)現(xiàn)問題沒有采取正確措施進(jìn)行密實(shí)回填，那么在往后的營運(yùn)過程中有可能會(huì)帶來安全隱患。（4）嚴(yán)格管理控制初期支護(hù)。監(jiān)理工作人員必須確保初期支護(hù)能夠嚴(yán)格按照工序逐一開展，首先要在最短時(shí)間內(nèi)布設(shè)粘結(jié)錨桿，要注重墊塊、角度、抗拔力的有效把握。鋼拱架要密貼圍巖并獲得及時(shí)安裝，墊塊頂緊傳力。噴射混凝土應(yīng)緊跟開挖面，選擇使用的材料、厚度、強(qiáng)度、濕噴工藝等各方面都要滿足規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。分層、分段、分片開展作業(yè)，順序由下至上，每次噴射的厚度可以參考拱部的3至5cm，墻部5至8cm。這些規(guī)定就是為了在及時(shí)加固圍巖的同時(shí)，保證噴層致密和混凝土強(qiáng)度。本工程采用濕噴工藝，工人的熟練操作較好地解決了有關(guān)回彈問題。決不允許用模注取代噴射，因?yàn)槟Ｗo法及時(shí)加固、密貼圍巖，會(huì)留下后遺癥，如果圍巖作用于初期模注混凝土上導(dǎo)致其開裂或大變形則很難收拾。因此，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)噴射混凝土的重要性，并保質(zhì)保量地實(shí)施。仰拱要及時(shí)施作，尤其是洞口段和軟弱圍巖段，早成環(huán)，確保安全。這一階段，根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，邀請(qǐng)業(yè)主和設(shè)計(jì)代表現(xiàn)場決定對(duì)k9+610～530等需要增強(qiáng)初期支護(hù)的地段，采用降低圍巖類別的方法和改用相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)等措施：增設(shè)鋼筋網(wǎng)；加密或加長錨桿；增加錨噴混凝土厚度；改用早強(qiáng)水泥；做臨時(shí)仰拱；加密鋼支撐。出口端淺埋偏壓均為Ⅴ級(jí)圍巖，采用S2襯砌類型，即初期支護(hù)采用D25中空注漿加固錨桿、28 cm厚C20噴射混凝土、8鋼筋網(wǎng)以及20b型工字鋼拱架等與圍巖共同組成支護(hù)體系。（5）嚴(yán)格管理控制二次襯砌。隧道二次襯砌設(shè)計(jì)為復(fù)合襯砌，復(fù)合襯砌施筑時(shí)機(jī)根據(jù)新規(guī)范中要求的水平相對(duì)收斂值確定，根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，分析隧道監(jiān)測(cè)斷面的收斂位移、拱頂沉降量的累計(jì)值，如果該累計(jì)值小于隧道規(guī)范的要求，則表明隧道圍巖基本穩(wěn)定，可以考慮施筑二次襯砌。該隧道二襯時(shí)周邊位移速率已小于0.1mm/d。施筑二次襯砌時(shí)要控制好以下質(zhì)量問題:復(fù)合防水板鋪掛質(zhì)量關(guān)系到二次模筑混凝土襯砌的開裂和隧道的滲漏水。因此，首先要取樣檢查，不合格的防水材料一律不得使用，然后檢查焊接、鋪設(shè)、搭接質(zhì)量，注意縱橫排水管、塑料盲溝等的預(yù)埋。耳邊墻施工:采用鋼模臺(tái)車時(shí)，必須先灌筑耳邊墻，待其混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，再灌筑拱圈混凝土，以防止臺(tái)車在灌筑過程中左右偏移。臺(tái)車的組裝就位：臺(tái)車按設(shè)計(jì)斷面形狀、尺寸及應(yīng)預(yù)留加寬和沉落的數(shù)值制作，鋼模板厚度必須大于8mm。就位時(shí)，先復(fù)核中線、水平、斷面尺寸，測(cè)兩軌間距及標(biāo)高，臺(tái)車頂及墻基標(biāo)高，使臺(tái)車落在墻基上。襯砌混凝土灌筑，灌筑前除了檢查預(yù)埋管線、預(yù)留洞室外，還要認(rèn)真檢查：粗細(xì)集料、水泥等原材料質(zhì)量；施工配合比，現(xiàn)場掛牌標(biāo)示；基底清洗情況。灌注過程中嚴(yán)格檢查：各種料的計(jì)量情況；混凝土的拌和質(zhì)量；混凝土的搗固質(zhì)量；制取混凝土試件；混凝土澆注記錄。

三、結(jié)語

隧道施工監(jiān)理是公路工程建設(shè)過程中難度系數(shù)較高的一項(xiàng)工作，在施行時(shí)要考慮及掌握的因素范圍是非常廣的。如果出現(xiàn)遺漏環(huán)節(jié)，不僅會(huì)影響隧道施工質(zhì)量及水平，而且還會(huì)對(duì)公路整體建設(shè)進(jìn)度產(chǎn)生負(fù)面阻礙。因此監(jiān)理工程師要秉承公正的態(tài)度從施工測(cè)量、爆破開挖、初期支護(hù)和二次襯砌等方面進(jìn)行嚴(yán)格管理控制，為實(shí)現(xiàn)預(yù)期隧道工程建設(shè)質(zhì)量提供充足保證。

參 考 文 獻(xiàn)

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