隧道工程施工的质量控制探讨

保定申成路桥有限责任公司 韩富伟

隧道工程施工的质量控制探讨

保定申成路桥有限责任公司 韩富伟

介绍了隧道工程建设的指导思想,并对当前隧道施工过程中的测量、开挖、支护和防水的设计和施工的研究现状及其存在的问题进行了阐述。

隧道通常指用作地下通道的工程建筑物。一般可分为两大类,一类是修建在岩层中的称为岩石隧道;一类是修建在土层中的,称为软土隧道。过去在隧道工程施工时,一般对隧道的贯通测量,测量放样,开挖轮廓控制、衬砌的厚度、强度,回填密实度控制较为重视,现在随着测量设备、方法、技术的进步,控制爆破的普遍采用,检测、试验设备、技术的提高对于前述的质量通病,大都得到了有效控制。现就施工过程中,容易忽视的几个工序质量控制,谈几点体会仅供参考。

一、施工前的测量

因为地质学是非常复杂的,受地质运动及诸多环境因素的影响,很多隧道工程虽然按设计做施工方案,但仍存在着不稳定。为此,就需要人们通过量测数据、现象观察来分析判定岩体稳定状态。因此,监控量测是确保施工质量的重要措施之一。

其在质量控制中,具体要注重以下几个方面: (1)制定较为详细的施工测量计划方案。包括测量准备、仪器适配、正常实施测量的技术要求等等。(2)控制测量的精度应中误差衡量,最大误差(极限误差)规定为中误差(每一测量组中各误差的平方之和的平均值再开方)的两倍。(3)长隧道设置的精密三角网或精密导线网,应定期对基准点和水准点进行校核。(4)隧道测量,桩点必须稳定、可靠,且通视良好,水准点应设于不易损坏处,并加以妥善保护。测量仪器、工具在使用前应作检校,保证仪器具的技术状态符合使用要求。(5)在隧道开挖之前,要对施工控制网进行复测,复测结果应满足规范要求,在施工过程中,洞内控制点应根据施工进度及时布设,并定期复测,对控制点进行偏离轴线值计算。利用计算结果对洞轴线进行纠偏,以确保隧道的贯通精度。

二、合理的开挖方法

以V级围岩开挖方法的确定为例,根据围岩级别的界定,这类围岩极度风化是松散体,局部存在岩石自稳性极差,也不具有力的有效传递效应。在此类围岩开挖时,只能采用短台阶进行开挖,每个台阶的高度以便于施工操作为原则,一般每个台阶的高度控制在3m左右为宜,长度以便于风枪操作得以有效展开为准则,一般控制在5m左右。在实施短台阶法开挖时,要注意几个方面:(1)进尺不宜过大,视岩体整体性而定,一般在1m左右。(2)上中下台阶应同步进行,原因是一来减少爆破次数以减少对岩体的扰动次数,二来上中下台阶实行平行作业可提高效率,加快施工进度。(3)为防止开挖后上台阶支撑结构左右同时悬空而在岩体压应力作用下掉落,开挖中台阶时,左右马口应错开,不能同时开挖,且不开挖一侧马口应预留1m左右的宽度,待下一循环施工时再开挖,其目的是增加和保护支护结构的支撑点。同时在开挖施工过程中要及时做好洞内排水系统,严禁洞内积水,排水沟不能沿边墙设置,避免软化边墙基底围岩,使其强度降低,造成隧道坍塌。

三、施工支护

当前隧道工程建没中基坑开挖深度和规模越来越大,对隧道开挖过程中防护系统的安全性进行分析并采取相应控制措施,是隧道设计和施工中的重要环节,钢架是软弱围岩初期支护的重要组成部分。有研究基于弹性地基梁基本理论,编制相应的计算程序,以支护结构的侧向位移和弯矩,支撑体系的轴力作为主要控制因素对支撑体系进行优化,提出了更为合理、经济的优化方案。为了防止开挖后围岩有较大变化而影响施工安全和工程质量、进度。施工中采用锚喷挂网支护,锚喷挂网支护可有效地支护松动圈内的围岩,首先喷射砼以高压高速喷向岩面,砂浆填充裂隙,加强了岩块之间的粘结强度,还提高围岩的整体性。其次,喷层本身具有一定厚度和强度。喷锚网支护的特点是支护及时、柔性大、喷层紧贴岩体深入岩体,因而围岩暴露时间短,能及时限制围岩的变形发展。

四、施工防水

隧道工程在设计时,一般不注重考虑防水措施。施工时如果处理不慎,将造成施工缝渗水,给运营和维修带来麻烦,特别是高速公路隧道对路面的要求更高,如果路面渗水,很可能造成行车事故。因此,在施工时需要对防水层提出特殊要求:(1)除了规范规定的施工接缝处理方法处,还要求仰拱施工缝(横向、纵向)与铺底施工缝必需错开50cm以上。监理工程师严格按照这一要求控制,通过这个简单的措施取得了较好的效果,(2)中墙顶防水处理是双连拱隧道防排水的关键。通过施工实践表明,采取按两个单洞独立设置防排水系统更加合理可靠,很好地解决中墙顶渗漏水问题。(3)引流堵漏对于滴水及裂纹渗漏处,可采用凿槽引流堵漏施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度的沟槽,埋设直径略大于沟槽宽度或与沟槽宽度相当的半圆胶管将水引入边墙排水沟内,再用无纺布覆盖半圆胶管或防水堵漏剂封堵,然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面。(4)注浆堵漏。对于渗漏严重部位,可采用注浆堵漏施工方法如在渗漏部位凿出一定宽度和深度的凹坑。清理混凝土渣,并检测表面混凝土密实性。从渗漏部位向衬砌钻孔,其深度建议控制在衬砌厚度范围内埋管注浆,其注浆浆液通过设计确定。

总之,隧道工程因开挖面较大,很易发生变形及坍塌事故。因此,施工要严格施工质量和施工工序,才能保证施工安全。但由于隧道工程的复杂性和不确定性,以上所述情况和实际情况必然存在差异,施工应加强监测,确保施工安全。

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