公路隧道施工質(zhì)量控制分析

徐鳳銀

摘 要：公路作為國民經(jīng)濟(jì)的重要生命線，具有極高的靈活性和優(yōu)越性，在交通運(yùn)輸中發(fā)揮著積極重要的作用。隧道工程作為公路建設(shè)項(xiàng)目中，特別是山區(qū)公路中的重要組成部分，其施工質(zhì)量直接影響工程的運(yùn)輸安全和整體質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，本文分析了隧道施工質(zhì)量管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、常見質(zhì)量問題和質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：隧道;質(zhì)量關(guān)鍵環(huán)節(jié);問題及措施

中圖分類號(hào)：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）09-0110-02

由于隧道工程施工的特殊性，施工質(zhì)量受多種因素的影響，施工過程中可能出現(xiàn)一些常見的質(zhì)量問題，帶來質(zhì)量、安全隱患，鑒于此種實(shí)際情況，隧道施工首先要梳理施工質(zhì)量管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，分析常見的質(zhì)量問題，采取技術(shù)措施，確保隧道工程施工質(zhì)量。

1 隧道施工基本原則

隧道開挖具有分塊切割和多次擾動(dòng)的施工特點(diǎn)，使巖體力學(xué)指標(biāo)下降，降低巖體的力學(xué)性質(zhì)，危及洞身的穩(wěn)定性，并可能造成坍塌。施工過程要嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、快封閉、緊襯砌”的基本原則，充分保護(hù)和利用圍巖的自穩(wěn)能力。同時(shí)為做好施工管理和控制，強(qiáng)化做好“加強(qiáng)預(yù)報(bào)、穩(wěn)固圍巖、早閉成環(huán)、控制步距、重視量測(cè)、嚴(yán)格質(zhì)檢”等項(xiàng)工作。

2 隧道施工質(zhì)量管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.1 洞口工程

重點(diǎn)檢查：（1）洞口防推移、偏壓和仰坡防護(hù)，及時(shí)做好預(yù)防、處置措施。（2）進(jìn)洞前施工方案等技術(shù)準(zhǔn)備工作和進(jìn)場(chǎng)材料檢驗(yàn)、施工質(zhì)量保證措施準(zhǔn)備情況。（3）左右洞前后錯(cuò)位施工，先行洞應(yīng)選擇在偏壓或地質(zhì)較為軟弱的一側(cè);當(dāng)左右洞同時(shí)存在偏壓時(shí)，遵循“先外側(cè)后內(nèi)側(cè)”的施工順序，同時(shí)做好開挖、初支、二襯、仰拱間的步距控制。

2.2 洞身開挖

首先，嚴(yán)格控制超挖和欠挖，在1m范圍內(nèi)的拱腳和墻腳斷面嚴(yán)禁欠挖，減少超挖，超挖部分必須回填密實(shí)，開挖輪廊應(yīng)按設(shè)計(jì)預(yù)留變形量及監(jiān)控量測(cè)信息及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。循環(huán)進(jìn)尺控制上，圍巖較差時(shí)采用短進(jìn)尺、上下臺(tái)階錯(cuò)開開挖，臺(tái)階長度不宜超過隧道開挖寬度的1.5倍，并及時(shí)采用噴射砼、注漿等措施對(duì)開挖面進(jìn)行加固。

2.3 初期支護(hù)

錨桿類型、規(guī)格、數(shù)量按設(shè)計(jì)施作，錨桿外端有有效的螺絲、墊板、安裝螺母;鎖腳錨桿與鋼架進(jìn)行焊接，位置、數(shù)量、角度、長度符合設(shè)計(jì)要求。鋼架安裝垂直于隧道中線，必須放在牢固的基礎(chǔ)上，豎向不傾斜、平面不扭曲，上下左右允許偏差50mm;鋼架節(jié)段安裝采用螺栓和焊接連接，相鄰鋼架必須用縱向鋼筋連接，間距不應(yīng)大于1米;用噴射混凝土充填鋼架與圍巖之間并使之密實(shí)。噴射混凝土采用濕噴工藝，噴射砼的平整度、厚度和強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求。

2.4 二次襯砌

二襯模板臺(tái)車應(yīng)采用整體式模板臺(tái)車，模板剛度、強(qiáng)度必須滿足規(guī)范要求;二襯混凝土模板臺(tái)車拱頂必須預(yù)留用于觀察、排氣、注漿的孔洞;采取有效的二襯鋼筋定位措施。

2.5 仰拱施工

仰拱開挖上，IV級(jí)及以上圍巖仰拱開挖長度不得大于3米，仰拱底兩隅與側(cè)墻連接處應(yīng)圓順，嚴(yán)格控制好各界面的設(shè)計(jì)標(biāo)高;開挖完成后要及時(shí)架設(shè)拱架、噴射砼作業(yè)，盡快完成初支封閉成環(huán)的作業(yè)。仰拱澆筑應(yīng)分層錯(cuò)位、整幅澆筑;隧道仰拱開挖后及時(shí)施作封閉成環(huán)。

3 隧道施工常見質(zhì)量問題

3.1 洞身開挖超挖、欠挖

鉆孔時(shí)周邊眼大小、分布不準(zhǔn)確，爆破時(shí)裝藥量不精確，測(cè)量放線的誤差，地質(zhì)條件差和施工管理不善造成的超欠挖問題。

3.2 塌方及冒頂

在隧道開挖施工過程中，隨著圍巖性質(zhì)、地質(zhì)、巖質(zhì)的變化，出現(xiàn)斷層、破碎帶、軟弱帶等不利的地質(zhì)條件下，沒有及時(shí)改變開挖工藝和支護(hù)方式;沒有嚴(yán)格按施工方案的要求進(jìn)行鉆孔、裝藥施工，鉆孔間距不符合要求、裝藥過量，爆破后圍巖過于破碎、裂縫深大;施工組織管理不善，工序銜接支護(hù)不及時(shí)，沒有及時(shí)跟進(jìn)襯砌施工;圍巖節(jié)理發(fā)育嚴(yán)重破碎，對(duì)開挖掌子面和未支護(hù)、未襯砌段圍巖變化情況的監(jiān)測(cè)檢查不到位，各方面的原因造成局部圍巖失穩(wěn)導(dǎo)致的塌方、冒頂問題。

3.3 初期錨桿支護(hù)

錨桿間距偏差超標(biāo);錨桿的有效錨固長度不足，錨桿和圍巖之間的錨固力、抗拔力不符合設(shè)計(jì)要求;錨桿與主巖結(jié)構(gòu)之間的垂直度偏差過大，導(dǎo)致錨固厚度不足;錨桿桿體松動(dòng)并失去錨固效果;錨桿脫落或與圍巖一起掉落。

3.4 噴射砼質(zhì)量

噴射混凝土開裂、剝落、分離和厚度不足;鋼筋網(wǎng)噴射砼支護(hù)，露筋、網(wǎng)片砼脫落和保護(hù)層厚度不足的問題。

3.5 二次襯砌

襯砌砼表面不光滑，有環(huán)形接縫錯(cuò)臺(tái)、漏漿現(xiàn)象;混凝土表面存在蜂窩、麻面、漏筋等外觀質(zhì)量問題;襯砌混凝土出現(xiàn)開裂、拱頂下沉等隧道病害。

3.6 仰拱施工

仰拱基坑局部不平整、超欠挖，基底清理不徹底，存在虛渣或積水，影響仰拱與基第巖土層的粘結(jié);端模安裝不牢固造成漲模，仰拱砼和填充砼振搗不密實(shí)，最終影響仰拱的施工質(zhì)量。

4 隧道施工質(zhì)量控制措施

4.1 洞身開挖超挖、欠挖

開挖中因欠挖導(dǎo)致襯砌混凝土厚度不足，超挖處理不當(dāng)大大降低了圍巖的整體性和自成拱能力，增加了襯砌受力。為合理良好控制超欠挖，周邊眼應(yīng)沿設(shè)計(jì)開挖輪廓線布置，提高測(cè)量放線的準(zhǔn)確性和精度，提高鉆眼精度，控制裝藥量。

欠挖超過規(guī)范規(guī)定的必須進(jìn)行鑿除處理;超挖在施工規(guī)范允許范圍內(nèi)的，在襯砌時(shí)用與襯砌相同標(biāo)號(hào)的砼同時(shí)澆筑;超挖超過允許范圍的：邊墻腳及拱腳以上1m范圍內(nèi)的用與邊墻及拱圈相同標(biāo)號(hào)的砼同時(shí)澆筑;其余部位超挖用片石砼或砼填筑施工。

4.2 塌方及冒頂

在隧道開挖過程中，圍巖性質(zhì)、地質(zhì)發(fā)生變化，在出現(xiàn)斷層、破碎帶、軟弱帶等不利的地質(zhì)條件下，及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)方法、支護(hù)方式;施工人員應(yīng)嚴(yán)格按鉆孔和爆破的設(shè)計(jì)和方案要求鉆孔、裝藥、爆破，禁止過量裝藥;加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格按照施工方案指導(dǎo)施工，各道工序順序跟進(jìn)，相互銜接;圍巖的節(jié)理發(fā)育嚴(yán)重破碎，或由于不利巖層走向，對(duì)圍巖進(jìn)行錨桿注漿加固處理;加強(qiáng)對(duì)開挖掌子面、未支護(hù)及和襯砌斷面圍巖情況的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)征兆時(shí)及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)處理;經(jīng)常檢查已支護(hù)地段，發(fā)現(xiàn)異常變形或破壞、錨桿松動(dòng)、噴砼層開裂或掉落等情況時(shí)，立即采取適當(dāng)方式加固處理補(bǔ)救。

4.3 初期錨桿支護(hù)

鉆孔前，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求確定孔位，標(biāo)記明顯，孔位實(shí)際偏差控制在±15mm以內(nèi)。鉆孔作業(yè)應(yīng)由技術(shù)水平較高的人員進(jìn)行，控制鉆桿方向，使錨桿在安裝后垂直于巖層主要結(jié)構(gòu)層面，逐孔量測(cè)并記錄鉆孔深度;注漿后應(yīng)迅速將錨桿桿體插入，按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求控制插入長度。砂漿錨桿鉆孔直徑應(yīng)比錨桿直徑大15mm，避免砂漿不飽滿，使錨桿與孔壁粘結(jié)不實(shí)，降低固結(jié)力和抗拔力，甚至出現(xiàn)桿體松動(dòng)，失去錨桿作用;在正確安裝砂漿錨桿后，必須防止人和機(jī)械設(shè)備對(duì)桿體的碰擊;對(duì)于軟弱圍巖和土砂圍巖，應(yīng)采取增加錨桿的長度，或采用輔助措施加固圍巖。

4.4 噴射砼質(zhì)量控制

噴射砼作業(yè)前，用高壓風(fēng)或水徹底清除受噴面的粉塵和雜物，以防止混凝土與受噴面結(jié)合不良;發(fā)現(xiàn)松動(dòng)石塊、危石時(shí)，采用人工清理;對(duì)于受噴面因開挖造成的高低不平的，先對(duì)低洼處噴射混凝土找平處;噴射砼所用各種材料質(zhì)量、規(guī)格必須檢驗(yàn)合格，混凝土配比通過試驗(yàn)確定，具有良好的流動(dòng)性、和易性，并滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和噴射工藝要求;嚴(yán)格控制開挖爆破距噴射砼作業(yè)完成時(shí)間間隔避免噴射砼受開挖爆破震動(dòng)、沖擊影響。鋼筋網(wǎng)與錨桿牢固連結(jié)，對(duì)于露筋的予以補(bǔ)噴處理，掉落的重新施作。

4.5 二次襯砌

（1）嚴(yán)格模板臺(tái)車的設(shè)計(jì)和加工，確保臺(tái)車的設(shè)計(jì)和加工質(zhì)量滿足施工要求;嚴(yán)格施工前模板和支撐檢查，加強(qiáng)砼施工過程中的模板監(jiān)控，按規(guī)定處理好施工縫。優(yōu)化砼施工配合比，改善砼坍落度，控制新拌砼和易性，優(yōu)質(zhì)的引氣劑;模板表面應(yīng)清理干凈，選擇使用優(yōu)質(zhì)的脫模劑，涂刷均勻;嚴(yán)格控制振搗工藝，避免過振、欠振。

（2）根據(jù)圍巖等級(jí)和結(jié)構(gòu)的地質(zhì)條件，正確選擇襯砌結(jié)構(gòu)形式及襯砌厚度，確保襯砌具有足夠的承載力;在施工過程中發(fā)現(xiàn)圍巖地質(zhì)情況發(fā)生變化，及時(shí)作變更設(shè)計(jì)，使襯砌結(jié)構(gòu)和厚度符合實(shí)際需求。鋼筋使用前應(yīng)作除銹、除油處理，鋼筋保護(hù)層厚度必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求;砼所用材料和砼強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求。施工期間應(yīng)根據(jù)要求正確設(shè)置沉降縫和伸縮縫，工作縫盡量與沉降縫、伸縮縫位置一致，無法保證時(shí)要將拱圈和洞墻斷面進(jìn)行鑿毛處理，預(yù)留接頭鋼筋，使前后施工的襯砌能夠良好結(jié)合。

（3）拱頂下沉通常是因拱腳內(nèi)移或下沉引起的，會(huì)導(dǎo)致拱圈的開裂、擠裂和拱頂標(biāo)高的降低。對(duì)于軟質(zhì)和低等級(jí)圍巖，應(yīng)在拱腳處加強(qiáng)錨固，以防止拱腳外移。如圍巖壓力相對(duì)較大，則應(yīng)在兩拱腳間增加足夠的支撐，以防止拱腳位移和拱形背部開裂。在澆筑拱圈混凝土之前，找平拱的支承面，在拱墻施工過程中，根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)留鋼筋，使拱墻連成整體，盡快施作仰拱防止拱腳下沉。

4.6 仰拱施工

正確選擇基坑爆破、開挖方式和參數(shù)，嚴(yán)格控制超欠挖，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，重視基底清理工序，徹底清理不平整部位和積水;加強(qiáng)混凝土澆筑前模板檢查，對(duì)支撐、加固不牢的及時(shí)改進(jìn)處理;合理組織，加強(qiáng)盯控，嚴(yán)格振搗工藝。嚴(yán)格施工前、施工中和施工后質(zhì)量檢查，確保仰拱施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

隧道施工地質(zhì)、環(huán)境條件多變，質(zhì)量管理困難，在施工過程中，在做好施工過程質(zhì)量控制之時(shí)，加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，開展施工監(jiān)控量測(cè)，進(jìn)行施工技術(shù)研究，綜合保證施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 張洪昌，李聰慶.試論公路隧道施工的質(zhì)量控制措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（10）：101-102.

[2] 余千.高速公路隧道施工技術(shù)與其管控重點(diǎn)[J].科技與創(chuàng)新，2018（08）：98-99.

[3] 陳浪.公路隧道施工技術(shù)解析[J].交通世界，2018（18）：70-71.