简析小断面长隧洞施工技术的质量控制

张国斌

【摘要】隧洞作为调水工程的主要方式已越来越多，越来越普遍。小断面长隧洞施工近几年在国内水利工程建设中经常遇到。但这类隧洞由于断面较小，给洞内施工布置造成很大困难。本文主要通过对施工过程中出现的一些问题进行简要分析，论述了小断面长隧洞的施工工艺，对施工不同阶段的小断面长隧洞施工技术的质量控制进行分析，旨在提高对小断面长隧洞工程的质量进行全过程的把控。

【关键词】小断面长隧洞；施工技术；问题原因；施工工艺；质量控制

小断面长隧洞施工通常比较复杂，就中小型调水工程而言，引水隧洞大部分都有一些共同的特点：一是设计断面小，设计断面以最小工作断面控制。二是工程地处崇山峻岭，多开支洞或竖井成本太大，造成單个工作面控制掘进的距离比较长。三是工程规模较小，投资不大，机械施工难度大。对于这类工程项目，通常都是实施小断面长隧洞施工技术。以下就小断面长隧洞施工技术的质量控制进行简要分析，以供借鉴参考。

一、小断面长隧洞施工技术中产生问题的原因分析

1、出现纵向裂缝的原因。小断面隧道顶部随着时间的久远会产生纵向的裂缝，经过相关专家学者的不断研究，该问题的产生主要是由于在顶端的放张作业不规范造成的，一部分工作人员甚至采用单侧放张的方式，还有的因为不规范的、非对称的、相互交错的切割纵断面的方式，导致了洞体始终单侧受力，而最终导致其中补裂缝的产生。还有就是在施工前的设计时，就对洞顶在长期较为昏暗潮湿的环境中洞端混凝土的受力变化情况考虑不周；再就是在之后实际的运行过程中，由于当初切割的手段、顺序的错误使用，导致了洞体在过长的潮湿环境的腐蚀、影响下，可能会出现断裂的现象；还有就是由于所选钢材、钢筋、混凝土的质量较为低劣、或其出厂前的存放时间就已过长，或者是原料的纯度不够，都会导致混凝土的密实度较低，因此也出现了断裂现象。

2、小断面长隧洞损失过大的原因。设计计算小断面长隧洞混凝土受弯构件张拉控制应力σ con时，除需要根据承受外荷载的情况，估定有效小断面长隧洞σ y外，还需要估算相应的小断面长隧洞损失σ s，即：σ y=σ con-σ s。小断面长隧洞损失σ s主要包括小断面长隧洞筋与管道壁间摩擦引起的小断面长隧洞损失σs1；锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的小断面长隧洞损失σs2；钢筋与台座间温差引起的小断面长隧洞损失σs3等。但由于有的施工行为不够规范，致使实际施工情况与原估算应力损失的施工情况不完全相符，导致实际小断面长隧洞损失大于原估算值。

二、小断面长隧洞施工工艺

1、隧洞的挖掘工艺。由于不同地质环境的地形较为不同，因此在该隧道的挖掘上，一定要在挖掘前做好可行性分析调查，确保其技术参数能够与实际地形相吻合，以保证该隧道的质量。而在具体的挖掘中，要注意混凝土的浇筑，在隧道承重结构处，可将这类钢绞线束穿入孔道，以此保证张拉端封闭严密，不易漏浆。整个浇灌后的穿束时间一定要与混凝土浇筑时间错开，因此，在张拉之前就对小断面长隧洞筋进行后穿束，可以防止小断面长隧洞筋由于在孔道中放置时间过长而产生的腐蚀现象。

2、小断面长隧洞筋张拉工艺。小断面长隧洞筋的拉张过程整个是小断面长隧洞施工最重要的工序，张拉的质量好坏直接影响着工程的结构安全。其张拉操作工艺流程主要如下：（1）在进行张拉前，对张拉需要使用的千斤顶进行检测，并对合格的进行标定，并且配套好一个油压精密压力表。（2）根据千斤顶的型号，推算出标定值所对应的实际压力值，以方便计算相应压力表值所对应的张拉吨位。（3）在小断面长隧洞筋的钢绞线束两端，分别安装锚具以及工作锚夹片，之后轻缓的用手将其拉至0.1刻度。（4）千斤顶两端按相同的张拉程序，同时张拉，量测出其最终伸长值，保持五分钟后，张力应力达到最大，再放回。

三、小断面长隧洞施工技术的质量控制

1、施工前的质量控制。小断面长隧洞施工前项目监理机构应审查承包单位现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系。确能保证工程项目施工质量时予以签认。专业监理工程师应对承包单位报送的拟进场工程材料、构配件和设备的报审表并附质量证明资料、进场质量检验记录审核签认，并对进场的实物按照委托监理合同约定或有关工程质量管理文件规定的比例采用平行检验或见证取样方式进行抽检，对未经项目监理人员验收或验收不合格的工程材料、构配件、设备项目监理人员应拒绝签认，并应签发监理工程师通知单，书面通知承包单位限期将不合格的工程材料、构配件、设备撤出现场。

2、施工过程中的质量控制。小断面长隧洞的下料过程：必须严格控制下料的长度与精准度，在下料过程中，应先用小吨位的千斤顶对细微部分进行调整，再采用大吨位的千斤顶，对下料的整体进行张拉，以保证钢绞线每根的张拉力的一致性。在下料前。还要检查张拉横梁与台座轴线是否垂直，为使其保持垂直，首先检查台座两端面是否在同一平面上，其次保证两台千斤顶同时通量供油。之后便可规范的采用经过检测后的下料机进行下料了。

预埋阶段：主要水文地质的复杂性，以及材料自身是曲线形状的局限性，因而要在施工中运用小断面长隧洞进行质量控制，就必须要选好每一个参考点，准确、牢固的确定每一个标高控制点。在与其他相关工序衔接时，要注意不要破坏到破坏波纹管管的弯曲的形状，证保曲线的形变在规定的范围内，且其形变后标高的控制点仍然正确。

张拉、灌浆阶段：为了保证控整个灌浆时间一定与混凝土浇筑时间错开，从而保证小断面长隧洞筋不会由于在孔道中放置时间过长而产生腐蚀现象，就必须在张拉之前就对小断面长隧洞筋进行后穿束。这样才能保证形变的伸长值变化在设计和规范的范围之内，且最后张拉应力能够达到设计要求。

加强过程控制：为了防止浇灌中出现漏浆或异物粉尘进入，堵塞管道的现象，尤其是由于下层孔道的灌浆孔相对较小，但其排气孔管的延伸长度又较大，且是层层斜向伸出板面的结构，因此必须要对其管道进行更好的封闭，并且尽量选择地势上升较缓的地段来进行管道铺设。混凝土浇筑完毕要立即对孔道的开口处及转折处进行检查和必要的清理后，及时封堵张拉端和灌浆孔、排气孔管口，防止异物进入，以确保后续的张拉和灌浆能够顺利进行。

3、施工完成后的质量控制。工程项目完工后，要及时进行竣工审计。对于基本建设单位进行预验收，提出相关问题的意见后，再进行最后的竣工。要以目标责任合同中确定的各项指标为依据，逐项核实、对比、分析，精确计算各项考核指标，客观地进行审计评价。并且还应对项目成本控制的全程技术指标及人员管理进行总结。

四、结束语

对于小断面长隧洞施工，在工程地质和水文条件复杂的地段，不但工程技术问题多，施工难度大，因此也往往成为了施工的关键，只要严格按照设计意图，抓住重点，制定科学的施工程序和方法，并采取相应的管理措施，才能保证隧洞施工安全，使得工程的质量能够得以保证。

参考文献：

[1]祝晗英 小断面长隧洞施工中常见问题与处理措施[J] 陕西水利 2009（02）期

[2]李文林 小断面长距离水利引水隧洞施工技术[J] 中国科技博览 2014年15期