高速公路大跨徑隧道二襯施工監(jiān)理要點(diǎn)分析

車宗原、許榮發(fā)

(江西省嘉和工程咨詢監(jiān)理有限公司，江西 南昌330000)

0 引言

大量工程實(shí)踐表明，隧道襯砌投資在隧道施工總投資中占比在1/4～1/3左右，投資額較大，同時也是隧道施工成本控制的重點(diǎn)。當(dāng)前大跨徑隧道二次襯砌厚度根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD70/2-2014）并結(jié)合工程實(shí)際確定，但是針對實(shí)際工程，因客觀因素及人為原因，實(shí)際襯砌質(zhì)量與設(shè)計(jì)水平相差較大，隧道二襯實(shí)際厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，造成隧道施工及運(yùn)行過程中安全隱患頻繁發(fā)生。為此，必須發(fā)揮監(jiān)理在隧道二次襯砌施工過程及質(zhì)量控制中所具有的功能作用，確保高速公路隧道工程質(zhì)量過關(guān)。

1 工程概況

N隧道位于某沿海高速公路第2合同段，按照分離式隧道設(shè)計(jì)，雙向八車道，行車速度80km/h，隧道路面為瀝青混凝土面層。隧道所處地形復(fù)雜，東北向構(gòu)造內(nèi)次級構(gòu)造明顯，且東北向斷裂發(fā)育，節(jié)理密集帶等不良地質(zhì)段分布廣泛，局部破碎帶巖體內(nèi)存在大量泥沙角礫松散物質(zhì)，受到地下水影響后發(fā)生坍塌的可能性較大。圍巖彈性模量2GPa，泊松比0.32，容重23kN/m3，黏聚力0.3MPa，內(nèi)摩擦角28o。該隧道施工過程中二次襯砌為重要環(huán)節(jié)，必須加強(qiáng)隧道標(biāo)高及中線復(fù)核，同時加強(qiáng)二襯施工全過程監(jiān)理控制。

2 大跨徑隧道二襯施工監(jiān)理要點(diǎn)

2.1 施工機(jī)具質(zhì)量監(jiān)理要點(diǎn)

考慮到控制施工成本方面的要求，拱架及墻架均選擇鋼制結(jié)構(gòu)，以形成光滑表面，防止接縫處發(fā)生漏漿。為避免混凝土灌注施工過程中發(fā)生模板變形，應(yīng)將模板及支架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度控制在混凝土結(jié)構(gòu)重力及側(cè)壓力的2倍以上。待模板安裝完畢，還應(yīng)在監(jiān)理工程師的監(jiān)督下均勻涂刷脫模劑。待臺車及拱架模板就位，應(yīng)在隧道中線豎直平面內(nèi)設(shè)置拱架，并使之與地面垂直；對于外弧長、內(nèi)弧短的大跨徑隧道段，必須分段調(diào)整拱架，確保拱架與隧道中線保持一致。通過平板支撐拱架底端以擴(kuò)大支撐面積，控制拱架沉降；待拱架搭設(shè)好后還要進(jìn)行其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的檢查，滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)入下一工序。

2.2 圍巖監(jiān)控量測及斷面檢測

為保證大跨徑隧道二次襯砌施工安全，還必須進(jìn)行隧道圍巖及支護(hù)狀態(tài)監(jiān)控量測，并結(jié)合量測結(jié)果進(jìn)行圍巖狀態(tài)及支護(hù)穩(wěn)定性評價，為初期支護(hù)效果評價及二襯設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)整優(yōu)化提供依據(jù)；同時明確隧道二襯及仰拱施作步驟及時間，達(dá)到指導(dǎo)施工、保證結(jié)構(gòu)及施工安全的目的。監(jiān)理工程師應(yīng)全過程參與圍巖監(jiān)控量測及斷面檢測，并對監(jiān)控量測及評價結(jié)果進(jìn)行檢查，對全過程進(jìn)行監(jiān)督管理。為保證結(jié)構(gòu)受力達(dá)到正常應(yīng)力水平，防止出現(xiàn)超負(fù)荷受壓情況，大跨徑隧道二次襯砌施工必須待圍巖變形和收斂趨于穩(wěn)定狀態(tài)后進(jìn)行。初期支護(hù)斷面檢測是確保大跨徑隧道二次襯砌厚度的前提，以便在二襯施工前明確擬施作二次襯砌厚度，及早預(yù)防及控制。

2.3 隧道二襯施工監(jiān)理要點(diǎn)

2.3.1 二襯混凝土質(zhì)量監(jiān)理要點(diǎn)

（1）襯砌臺車準(zhǔn)備

在該高速公路大跨徑隧道二襯混凝土施工階段，為防止襯砌臺車發(fā)生錯臺、跑模等現(xiàn)象，必須從以下方面加強(qiáng)襯砌臺車施工質(zhì)量控制：全面檢查襯砌臺車拼裝設(shè)計(jì)，確保鋼模板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及平整度均符合設(shè)計(jì)要求；襯砌臺車使用過程中如遇臺車結(jié)構(gòu)變形，必須立即檢查原因，看是否是因?yàn)榛炷翂毫^大，并采取有效措施調(diào)整；施工前必須充分打磨臺車，并在使用面均勻涂抹脫模劑。

（2）混凝土配合比設(shè)計(jì)

原材料及混凝土配合比必須合理，結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)，如果混凝土中粗細(xì)骨料摻量過多、砂漿用量過少，則會發(fā)生骨料下沉、漿液上浮，引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)表面蜂窩麻面?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)除應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果外，還應(yīng)根據(jù)氣候條件、施工機(jī)具、施工工藝等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。每盤混凝土設(shè)計(jì)配合比為水泥∶砂∶水∶外加劑=384∶728∶1092∶192（kg），混合料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度控制要求具體見表1所示。

配料過程必須嚴(yán)格根據(jù)原材料檢驗(yàn)結(jié)果及配比方案進(jìn)行，并應(yīng)結(jié)合工地實(shí)驗(yàn)室配料單試配，由監(jiān)理方檢測無誤后簽字確認(rèn)；將確定結(jié)果送交拌和場配料，并由計(jì)算機(jī)對配料過程全程監(jiān)控，混凝土混合料在正式使用前還應(yīng)由技術(shù)人員和監(jiān)理工程師分別進(jìn)行再次檢測，監(jiān)理工程師檢測結(jié)果顯示的材料稱量偏差均不超出1%。該公路大跨徑隧道二襯施工混凝土采用泵送方式，將混凝土坍落度控制在20～22cm以內(nèi)。為確?；炷敛牧暇邆淞己玫暮鸵仔院捅盟托?，應(yīng)在制備過程中摻加適量減水劑；為提升混凝土混合料的抗裂、防滲性能并降低水化熱，還應(yīng)在混凝土攪拌過程中使用雙摻技術(shù)[1]。

（3）混凝土施工

混凝土混合料通過強(qiáng)制式攪拌設(shè)備攪拌制備，全過程均通過計(jì)算機(jī)控制，總攪拌時間不超出90s?；炷粱旌狭贤ㄟ^專門的運(yùn)料車運(yùn)輸，且為保證混合料均勻性，避免出現(xiàn)混合料離析、泌水，運(yùn)輸全過程均應(yīng)不停攪拌。運(yùn)料車到達(dá)施工現(xiàn)場后，從模板臺車兩側(cè)設(shè)置的窗口通過輸送泵對稱灌注，并應(yīng)將臺車兩側(cè)混凝土灌注高度差控制在50cm以內(nèi)；混凝土澆筑按照30cm的層厚分層進(jìn)行，避免堵塞壓漿孔道后引發(fā)模板和預(yù)埋件變形。灌注施工過程必須連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，如遇特殊情況必須中斷且中段時間超出2h，則必須設(shè)置施工縫，按照40cm間距布置鋼筋，保護(hù)層厚度不小于20mm，且待混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后方可重新恢復(fù)灌注。

混凝土振搗施工時，振搗時間及振搗深度均應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求及施工方案，防止混凝土上層收縮裂縫的出現(xiàn)，確?；炷凉嘧⒌拿軐?shí)性與平整性。振搗過程中必須將振搗棒和模板之間的距離控制在0.1m以上，且灑水養(yǎng)護(hù)時間不短于14d，拆模時混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到2.5MPa。

（4）二襯質(zhì)量控制

高速公路大跨徑隧道施工中二次襯砌不飽滿，且二襯混凝土和初期支出混凝土之間存在較大間隙是所面臨的通病，究其原因主要在于初期支護(hù)混凝土表面平整度差、二次襯砌混凝土收縮。為此在施工過程中，監(jiān)理方必須要求施工單位預(yù)留壓漿孔，通過壓漿填充二襯混凝土和初期支出混凝土之間縫隙，確保二襯飽滿。

2.3.2 防水層施工質(zhì)量監(jiān)理控制

結(jié)合類似工程監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)，大跨徑隧道防水施工應(yīng)遵循防、排、截、堵的思路，因地制宜，綜合治理，充分借助結(jié)構(gòu)層所具備的防水能力，構(gòu)建完善的防水體系。該高速公路大跨徑隧道防水層施工過程中，防水層必須采用內(nèi)側(cè)粘貼橡膠防水板的土工布，鋪掛防水層之前，必須徹底清理巖壁表面刺頭及巖渣，再通過砂漿抹面，避免損壞防水層。在處理過程中對于巖壁凹陷部分應(yīng)增加土工布層數(shù)，并在處理平整的巖壁上按設(shè)計(jì)位置設(shè)置鐵釘和鐵絲，懸掛防水板，再根據(jù)施工方案加強(qiáng)防水板縱向松脆度及環(huán)形松弛度[2]等的控制，確保其在混凝土漿液灌注后能夠與巖壁表面緊貼。防水板接縫搭接寬度按照至少10cm的寬度控制，將土工布均勻包裹于鋪設(shè)完成的防水板。具體見圖1所示。

圖1 隧道二襯防水層施工示意圖

3 結(jié)語

該大跨徑隧道作為高速公路工程中的特殊結(jié)構(gòu)物，圍巖變化大，施工隱蔽性強(qiáng)，施工質(zhì)量及安全控制不確定因素多，在監(jiān)理過程中必須保證全方位旁站，從施工機(jī)具質(zhì)量監(jiān)理、圍巖監(jiān)控量測及斷面檢測、隧道二襯施工監(jiān)理等方面出發(fā)，防止工程施工過程中及交工后出現(xiàn)質(zhì)量及安全問題。該大跨徑隧道竣工運(yùn)營后至今為止已逾兩年，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，定期監(jiān)測結(jié)果顯示的各項(xiàng)參數(shù)均在合理范圍，圍巖及襯砌結(jié)構(gòu)變形也處于完全可控狀態(tài)，這與全過程監(jiān)理及質(zhì)量控制是分不開的。