談隧道施工技術(shù)管理及質(zhì)量控制

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摘要：文章以溪潭隧道工程為例，通過分析該隧道工程特點(diǎn)，對洞口、洞門與明洞、混凝土、隧道支護(hù)等施工過程質(zhì)量控制進(jìn)行闡述，并提出了病害的處治及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：隧道施工；質(zhì)量控制；病害處治；注意事項(xiàng)

近年我國基礎(chǔ)建設(shè)快速發(fā)展，公路隧道工程大規(guī)模建設(shè)，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，斷面與長度不斷增加。隧道在運(yùn)營期間與使用功能安全性方面有著更高標(biāo)準(zhǔn)，因此，隧道在建設(shè)過程中，質(zhì)量控制要求應(yīng)當(dāng)更加嚴(yán)格，技術(shù)水平也需更高[1]。然而，隧道工程施工存在作業(yè)空間有限、環(huán)境惡劣、地質(zhì)情況復(fù)雜、隱蔽性強(qiáng)等特點(diǎn)，增大了質(zhì)量控制的難度。本文結(jié)合溪潭隧道工程的技術(shù)特點(diǎn)、施工特點(diǎn)，分析總結(jié)施工過程中所采用的針對性、科學(xué)性質(zhì)量控制與管理措施，減少質(zhì)量隱患。

1溪潭隧道概況

溪潭隧道是溪北洋新區(qū)與寧上高速的快速連接線通道，通道呈東北-西南向展布，設(shè)計(jì)兩條分離式單行隧道，左洞長990m，右洞長980m，位；隧道行車道寬度為3×3.5m（機(jī)動(dòng)車道），凈高5m，人行道寬為1m，檢修帶0.75m。洞口圍巖為坡積粘性土、碎石土及強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。隧道洞身圍巖為中風(fēng)化花崗巖，為硬質(zhì)巖，巖體主要為較完整和完整，但局部巖石較破碎，且易形成排水通道，隧道洞身圍巖受其影響較大，圍巖級別降低，總體圍巖以IV-V級為主，局部Ⅳ～Ⅲ級。

2隧道技術(shù)特點(diǎn)

2.1隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)

本隧道結(jié)構(gòu)按新奧法原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用復(fù)合襯砌，以錨桿、濕噴混凝土等為初期支護(hù)，并輔以鋼拱架、大管棚、注漿小導(dǎo)管等支護(hù)措施，充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮圍巖的自承能力，在監(jiān)控量測信息的指導(dǎo)下施作初期支護(hù)和二次模筑襯砌。

2.2洞門結(jié)構(gòu)

隧道進(jìn)出口采用削竹式洞門，盡量保持原地形的綠色植被坡面，減少邊坡開挖和自然環(huán)境的破壞[3]。

3隧道施工質(zhì)量控制

3.1洞口工程施工質(zhì)量控制

洞口在施工前，應(yīng)當(dāng)對仰坡以上的坡與邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行確定，懸石及時(shí)清除，危險(xiǎn)巖石需徹底處理掉。除此之外，施工過程中需連續(xù)監(jiān)測，并給予保護(hù)措施。結(jié)合施工現(xiàn)場地形，入口仰坡與邊坡需在早期實(shí)施防護(hù)工作，確保洞口呈穩(wěn)定狀態(tài)。護(hù)面采用噴錨方法，需對坡腳與坡頂進(jìn)行綠化，避免仰坡范圍中出現(xiàn)地下水現(xiàn)象，防止沖刷坡。在雨季到來之前，對仰坡與洞頂周圍排水系統(tǒng)進(jìn)行修建。在隧道開挖時(shí)，需盡早進(jìn)洞，盡可能減少山體破壞，避免水土流失[4]。

3.2洞門與明洞質(zhì)量控制

明洞在施工時(shí)應(yīng)當(dāng)依照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行固地層加固，隨后，分層開挖坡體，實(shí)施支護(hù)措施。隧道開挖時(shí)，需具有固定的側(cè)壁基礎(chǔ)，掩埋深度、基礎(chǔ)寬度均需符合設(shè)計(jì)要求，開挖以后應(yīng)當(dāng)盡快建設(shè)隧道洞門端墻。擋翼墻與端墻的基礎(chǔ)需滿足設(shè)計(jì)要求基底承載力，使用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)對承載力進(jìn)行檢測，必要時(shí)需實(shí)施靜荷試驗(yàn)檢測。若擋翼墻與端墻產(chǎn)所處地基軟硬不均勻，或者處于基礎(chǔ)不平坦之處時(shí)，依照設(shè)計(jì)要求實(shí)施處理，在墻分界處增設(shè)沉降線。

3.3混凝土施工質(zhì)量控制

在隧道施工中，混凝土施工為重要環(huán)節(jié)之一。首先，隧道施工時(shí)需合理選擇機(jī)械設(shè)備與施工材料，在施工材料采購環(huán)節(jié)中，需針對材料質(zhì)量進(jìn)行管理，避免施工現(xiàn)場中存在不合格材料。施工機(jī)械設(shè)備選擇時(shí)，需嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)方案開展，特別是噴射機(jī)，以設(shè)計(jì)參數(shù)為參考依據(jù)嚴(yán)格選擇，確?；炷猎谑┕r(shí)能夠均勻、連續(xù)噴射混凝土。其次，科學(xué)方法進(jìn)行混凝土噴射。當(dāng)前，混凝土噴射模式包括潮噴與濕噴，濕噴技術(shù)在支護(hù)性、黏結(jié)性方面提供了更多選擇。在大力支護(hù)要求圍巖中更加適用。潮噴技術(shù)對于施工條件具有較低要求。實(shí)際施工過程中，依據(jù)現(xiàn)場施工條件與施工需求，合理選擇混凝土噴射技術(shù)。其三，混凝土噴射工作在開展之前，需對開挖斷面進(jìn)行清理，確保噴射工作在標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行，另外還可保障振搗工作、混凝土澆筑工作連續(xù)性，有效預(yù)防出現(xiàn)施工裂縫。混凝土噴射施工時(shí)還應(yīng)當(dāng)合理選擇鋼模板，重點(diǎn)關(guān)注平整度，避免使用不合格材料，確保表面無空洞、氣泡，若支撐剛度缺乏或者變形時(shí)，不僅需增加支撐絲杠，還應(yīng)當(dāng)促使臺車的支撐力度不斷增強(qiáng)，提高施工質(zhì)量，保障隧道工程質(zhì)量。

3.4隧道施工支護(hù)質(zhì)量控制

隧道工程的安全性受到施工支護(hù)工作的影響，因此，為了保障隧道能夠安全施工，企業(yè)應(yīng)當(dāng)將施工支護(hù)工作作為重點(diǎn)。施工支護(hù)工作依照作用與所在位置可分為三類，分別為超前支護(hù)、初期支護(hù)、二次支護(hù)。超前支護(hù)的作用是避免發(fā)生塌方事故，針對地質(zhì)中超寬軟弱帶、褶皺、斷層問題進(jìn)行有效支撐管理。初期支護(hù)的作用是穩(wěn)定性處理大型斷層帶[5]。二次支護(hù)的作用是加強(qiáng)支護(hù)能力、預(yù)防滲漏，促使圍巖穩(wěn)定性有效提高。超前支護(hù)發(fā)揮作用主要是在隧洞在成型時(shí)。初期支護(hù)的坐在位置是隧道內(nèi)部。對于二次支護(hù)，補(bǔ)充初期支護(hù)，將隧道中襯砌結(jié)構(gòu)安全性作為重點(diǎn)。在隧道施工中，支護(hù)初期的支護(hù)工具包括錨桿、鋼纖維混凝土噴射、工字鋼架等。為了確保支護(hù)效果達(dá)到最佳狀態(tài)，工具需采用最佳厚度或長度，一般情況下，工字鋼架間距為0.5~0.8m，變形量需為8~18cm；鋼纖維混凝土的鋼纖維量為35kg/m3，噴射厚度為18~22cm；錨桿長度多為3.5~6cm，錨固作用良好。

4主要病害的處治

4.1冒頂塌方概況

溪潭隧道右洞掘進(jìn)至距離進(jìn)口188.2m處時(shí)發(fā)生塌方冒頂見圖1。通過現(xiàn)場實(shí)際勘察,該處洞頂上方土層分別為全風(fēng)化花崗巖、殘坡積土，洞頂處塌腔可見中風(fēng)化花崗巖裸露，該處埋深為17.51m，為巖石節(jié)理裂隙發(fā)育帶。施工期間近2個(gè)月的下雨，雨水長時(shí)間下滲后，圍巖面的強(qiáng)度降低，隧道開挖時(shí)，圍巖受振動(dòng)發(fā)生掉塊，地表水下滲快，加劇了巖體的失穩(wěn)導(dǎo)致圍巖結(jié)構(gòu)力降低，該地段又處于地層覆蓋2021年第4期總第300期過薄地段，潛在應(yīng)力釋放，承壓快、圍巖失穩(wěn)，導(dǎo)致該位置塌方冒頂。

4.2處理方法及注意事項(xiàng)

總體原則是強(qiáng)支護(hù)通過，一方面避免出現(xiàn)二次塌方；另一方面是確保隧道結(jié)構(gòu)運(yùn)營長期安全穩(wěn)定。1.穩(wěn)固掌子面；2.洞內(nèi)及地表監(jiān)測點(diǎn)埋設(shè)與監(jiān)測；3.洞內(nèi)靠近已開挖段臨時(shí)鋼架加固；4.地表塌腔及附近臨時(shí)處理；5.塌腔回填；6.洞內(nèi)開挖掘進(jìn)與支護(hù)。具體注意事項(xiàng)和方法如下：（1）塌方冒頂處理首先需確保施工人員安全，應(yīng)先在地表布置監(jiān)測點(diǎn)位；監(jiān)測點(diǎn)參照監(jiān)控量測有關(guān)要求補(bǔ)充有關(guān)測點(diǎn)（洞內(nèi)、洞頂?shù)乇恚?，施工期間應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行監(jiān)控量測。（2）地表塌腔周邊拉警戒線，防止無關(guān)人員靠近，跌落受傷。應(yīng)對地表水進(jìn)行引排，避免地表水排入塌腔。（3）洞內(nèi)在安全區(qū)設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，確保洞內(nèi)人員及結(jié)構(gòu)安全，核實(shí)逃生設(shè)施布置情況。（4）在安全的前提下，對洞內(nèi)塌方體進(jìn)行反壓回填；回填長度4m。隨后對回填表面進(jìn)行掛網(wǎng)噴混凝土固定，同時(shí)設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，應(yīng)注意埋設(shè)臨時(shí)排水管道。切忌清方，越清越塌，洞渣反壓形成工作平臺。（5）采用工程機(jī)械對塌腔周邊進(jìn)行清理，引排地表水，避免地表水進(jìn)入塌腔。（6）塌腔周邊采用放坡開挖，地表種植土應(yīng)清理排除。待塌腔基本暴露后，采用工程機(jī)械對塌腔進(jìn)行回填?；靥畈牧蠎?yīng)采用透水性土。回填壓實(shí)度不小于95%。距離地表120cm處，采用黏土填筑20cm防水層，最后100cm采用種植土回填。要求塌腔回填后略高出原地面，確保地表水不會(huì)在塌腔區(qū)域匯集。（7）跟進(jìn)已完成段落的二次襯砌。（8）補(bǔ)充完善地表監(jiān)控量測補(bǔ)點(diǎn)，在監(jiān)控量測的基礎(chǔ)上，分部開挖反壓部分洞渣，要求嚴(yán)格按Ⅴ級圍巖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑進(jìn)行開挖支護(hù)，嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺，一次一榀，做好鋼架鎖腳。（9）超前導(dǎo)管施工。設(shè)計(jì)方案與原設(shè)計(jì)類似，斜向15度的50鋼管調(diào)整為80鋼管；斜向40度的鋼管不變。段落長度31m。詳見有關(guān)設(shè)計(jì)圖。（10）與導(dǎo)管配合，采用工22b工字鋼進(jìn)行初期支護(hù)，工字鋼支撐間距0.5m。（11）該段加強(qiáng)支護(hù)外，其前后的二襯可適當(dāng)加強(qiáng)，二次襯砌厚度不變，原主要受力鋼筋22mm間距20cm，調(diào)整為直徑為25mm間距12.5cm。（12）由于該段為坍方體，為避免后期成為匯水區(qū)，回填高度應(yīng)高出原地面，加強(qiáng)地表截排水系統(tǒng)的施工。同時(shí)需要加密該段環(huán)向排水管，加強(qiáng)初支背后的排水工作，避免運(yùn)營期襯砌滲漏水。

5結(jié)語

隧道施工技術(shù)管理工作復(fù)雜且繁瑣，需不斷探索與總結(jié)。在施工前準(zhǔn)備、施工中，均需認(rèn)真考慮技術(shù)管理，管理人員以嚴(yán)格態(tài)度面對工作，完善質(zhì)量管理體系，采取質(zhì)量管理責(zé)任制，依照隧道施工工序進(jìn)行質(zhì)量控制，提高施工安全性。隧道前期工作應(yīng)調(diào)查充分，特別是地斟應(yīng)精準(zhǔn)，減少施工期變更；隧道施工中，需不斷總結(jié)與探索，及時(shí)尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，做到早發(fā)現(xiàn)早整改，重視監(jiān)控量測及超前預(yù)報(bào)，確保隧道工程具有高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量，盡最大可能防止工程事故。

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作者：陳斌 單位：福安市交通工程質(zhì)量監(jiān)督所