浅谈隧道工程的施工质量控制
2017-10-21仲崇辉
仲崇辉
摘要:在我国交通工程建设中常伴有隧道工程施工的存在,隧道工程施工在质量控制方面问题较多,在本文中我们首先分析了隧道工程的特点和施工的主要方法,又对隧道工程施工常见问题进行了探讨,最后提出了加强隧道工程施工质量管理的策略以及常见问题的解决方案。
关键词:隧道;施工技术;施工质量
隧道工程施工在地形复杂地区进行的交通工程建设中占有重要地位,隧道工程施工的质量管理更是项目管理中一项非常重要的工作,项目实施过程中要结合隧道工程施工的环境与设计要求进行深入研究,制定科学合理的施工方案和质量管控标准,并针对隧道施工常见问题采取专项措施以提高隧道工程施工的质量。
1 隧道工程施工特点
1.1 施工环境
对于隧道工程来说,影响施工的因素较多,其中最重要的因素就是隧道施工的地质环境条件。通常复杂的地质环境会导致隧道施工难度加大,施工风险较高。
1.2 施工的时效性要求较高
一方面,隧道工程多为隐蔽的地下作业,为了保障隧道工程施工的整体质量,通常施工计划较为紧凑,即:工序要保证连续性,这就需要保证每一道工序的质量满足规范要求。此外,隧道周围的岩土是有可能变化的,水文条件也是具有很强的不可控性,因此在隧道工程施工过程中,要快速施工以减小各种因素对施工进度和施工质量的影响。
1.3 技术难度较大
隧道工程作业常在空间较为狭小的区域,施工工序繁杂,交叉作业情况较多,这些都对隧道工程施工技术提出了较高的要求。
2 隧道工程建设的最常用施工技术方法
2.1 全断面开挖技术
在进行隧道工程开挖施工中运用全断面开挖技术具有其他施工方法所没有的独特优势,在施工中由于循环开挖量较大可以使用一些效率较高、自动化程度较高的专用设备,这对于施工中人工费用的缩减、施工作业误差的控制非常有利。
2.2 台阶法开挖技术
由于台阶长度不同,台阶法开挖技术可以分为三类:台长≥50米的长台阶法、台长在5~10米之间的短台阶法以及台长≤5米的微台阶法。在进行长台阶开挖技术操作的过程中人工可以与大型机械交替施工;当隧道较短的时候,可以分上下台阶进行挖掘,由于这一施工方法存在干扰少、工序操作简便的优势,在施工中常优先考虑,而针对初期支护条件差、环境复杂的隧道施工则要考虑后两种施工技术,即:短台阶与微台阶施工技术。
3 公路隧道工程施工中常见的问题
3.1 隧道的锚喷支护问题
在隧道工程施工中,锚喷支护可以固定开挖断面周围的岩土、整治塌方,对隧道围岩进行系统全面的支护加固,这对保障施工安全有至关重要。目前存在的问题是虽然人们重视施工期间的安全问题,但会因为对锚喷支护的重视度不够、施工重点控制不到位而导致施工时出现较多质量问题,甚至发生隧道结构稳定性失衡。比如:锚杆的数量不足、间距过大、长度过短,用于喷射的混凝土的厚度和强度达不到要求,钢筋网的铺设不规范等,这些问题会大大降低锚喷支护的效果,影响隧道工程的质量和结构稳定,造成隧道的使用寿命变短,以及隧道的运行维护费用大幅提高。
3.2 隧道工程的仰拱问题
仰拱是在隧道底部的一种反向拱形结构,是隧道结构基础的重要组成部分,它可以对上部支护结构受力条件进行改善,它有同时将隧道上部结构的底层压力传递到地下和将隧道下部结构底层传来的反力抵抗住的作用,它与二次衬砌相辅相成,构成隧道整体,增强隧道整体结构的稳定。目前隧道仰拱质量出现问题主要原因是隧底虚碴和仰拱厚度达不到要求。
4 在隧道工程施工实践中的质量管理策略
4.1 加强措施管理,以提高隧道工程的施工质量
(1)制度措施:在进行隧道施工时,针对施工方案的落实制定完善的质量管理制度是十分必要的。质量管理制度就作为规范制度对施工人员进行施工操作约束,是保证工程质量的重要措施。
(2)组织措施:组织专业的施工人员进行施工,对经验不足的人员或非专业人员需经培训考核合格方能上岗。
(3)技术措施:在进行隧道施工中应按规范要求和施工图设计要求进行施工,如果遭遇不良地质问题,应结合具体情况进行施工技术方案调整,必要时引入新技术或新工艺以提升隧道工程的施工质量。
(4)质量管理措施:施工前,试验检测人员要对施工拟投入的原材料进行现场或外委检测,保证进场的原材料满足规范和施工图设计文件要求。施工中,对进入施工现场的材料按批次进行抽检,如:碎石、钢筋、水泥等不合格的材料绝不能投入使用。
4.2 加强隧道工程的锚喷支护管理
在隧道工程施工过程中,为了解决锚喷支护存在的问题,首先应加强对于锚喷支护工程的重视,其次要根据施工方案选用合适的锚杆,标准的混凝土厚度和强度,规范的钢筋网铺设,以便提高锚喷支护的作用。对于锚杆方面,胀壳式锚杆和楔缝式锚杆的锚头都容易受到爆破的振动或者围岩的变形的作用而产生松动,会导致锚固定力的降低,所以在锚杆安装后要进行定期检查和水泥砂浆的补注工作。同时要注意锚杆的放置方向,在围岩节理面明显时,将锚杆垂直在节理面或与节理面呈较大角度放置。
4.3 加强隧道工程仰拱的施工质量管理
目前隧道仰拱质量出现的问题主要是因为隧底虚碴和仰拱厚度达不到要求,要解决仰拱问题就必须在隧道底部虚碴地段采用注浆加固处理。对于仰拱厚度小于设计值30cm的地段采用隧底锚杆加固处理。通过水泥浆的注射,可以将隧道底部的虚碴固结,形成整体,达到紧实混凝土和围岩,阻止地下水侵蚀到仰拱混凝土的作用。但要注意,对于不同的地质环境、水文环境区域要采取不同的虚碴注浆参数。对于地质环境、水文环境较好的地区,虚碴大多是比较均匀的,注射水泥浆的扩散效果较好,孔距和浆液浓度可以适当加大;對于地质环境、水文环境不好的地区,仰拱清底效果不好,虚碴呈窝状,注射水泥浆的扩散效果差,孔距和浆液浓度都要适当减小。对于仰拱厚度小于30cm的地段可以采用中空注浆锚杆加固处理,该种措施可以使得仰拱与围岩变得密实,并增强地层承载力。
5 结语
由于隧道施工对于交通工程行车安全的影响很大,在实际工作中我们要不断对隧道工程的施工方案和质量管理进行研究与探讨,对其常见的质量管理问题进行不断地改善与提高,为我国交通工程建设助力,并推动交通运输业不断深入发展。
参考文献:
[1]姜南.隧道施工质量控制的关键技术研究[J].黑龙江交通科技,2014,37(01):123-124.
[2]刘传鹏.山区高速公路大跨径隧道施工技术质量控制的关键环节[J].今日苑,2008,(06):176.
(作者单位:大连力和公路工程有限公司)