浅谈高速铁路隧道施工质量管理

摘要：近年来，随着高速铁路建设的迅猛发展，从设计施工，到过程质量控制及工后质量验收等方面技术水平较高且较为成熟。但是高铁隧道隧道施工中仍存在着较多的质量安全隐患，特别要重视对实体工程质量的监控与管理，在隧道施工中要加强对开挖、防排水、衬砌和超前预报等工序的过程质量卡控，建立与之相适用的施工技术和质量控制措施，避免发生塌方、渗漏水等问题，确保施工安全质量。本文基于高铁隧道工程特点，分析总结了施工质量监控与管理要点，以降低高速铁路隧道施工中的质量安全隐患。

Abstract： In recent years， with the rapid development of high-speed railway construction， from design and construction to process quality control， and post-construction quality acceptance， the technical level is relatively high and relatively mature. However， there are still many quality and safety hazards in the construction of high-speed railway tunnels， and special attention should be paid to the monitoring and management of the physical engineering quality. During tunnel construction， it is necessary to strengthen the process quality control of excavation， waterproof and drainage， lining and advanced forecasting， and establish suitable construction technology and quality control measures to avoid problems such as collapse and water leakage to ensure the safety and quality of construction. Based on the characteristics of high-speed railway tunnel engineering， this paper analyzes and summarizes the key points of construction quality monitoring and management in order to reduce the hidden dangers of quality and safety in the construction of high-speed railway tunnels.

關键词：高速铁路;施工质量;隧道工程

Key words： high-speed railway;construction quality;tunnel engineering

中图分类号：U45                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）30-0129-02

0  引言

在高速铁路隧道工程施工过程中，为避免开通运营后发生渗漏水、开裂等质量问题缺陷，影响正常通车运营，因此，铁路隧道施工质量过程控制显得尤为关键，结合郑万高铁湖北段隧道工程施工质量过程控制效果，重点对其超前地质预报、超前预加固、超前支护、开挖、初支、仰拱、防排水、二衬等方面强化过程质量控制，以“工装保工艺、以工艺保质量”实现过程质量可控，采用新工艺、新材料、新技术、新设备等四新技术和质量控制措施有效规避了传统常见缺陷问题，同时结合信息化管理措施对施工现场进行把控，确保施工质量。

1  高速铁路隧道工程施工特点

高速铁路隧道施工特点主要表现在：第一，安全风险高。高速铁路隧道工程施工前、施工中、施工后均存在一定的风险，在施工中的安全风险较大，特别是在开挖、初期支护工序，存在着掌子面突泥突水、塌方等安全风险，对于复杂地质情况隧道往往还存在着岩爆、岩溶等地质灾害风险。第二，不可预见性高。高速铁路隧道施工只有一个开挖掌子面处于可见状态，隧道结构是一个围岩应力预先存在的结构体，隧道施工是一个先释放围岩应力再抵抗围岩应力的一个过程，实际施工中具有较多的不可预见性因素。第三，开挖断面面积大。高铁隧道一般采用双线单洞，掌子面开挖面积较大，增加了一定的施工难度。第四，施工环境恶劣。高速铁路隧道施工作业空间一般较小，就面临各工序之间的干扰问题突出，加之隧道内空气质量差、作业温度高、施工强度大等问题，形成了较为恶劣的施工环境。第五，施工质量控制难。隧道工程施工中各工序之间的施工生产环节紧凑，上一道施工质量不合格进入下一道工序后，返工代价高或产生不可逆的施工质量问题，同时，超前支护、初期支护、仰拱、防排水等工程中，施工质量过程控制存在一定的难度。

2  高速铁路隧道工程施工质量监控与管理要点

2.1 隧道开挖及初支施工

隧道洞身开挖质量对隧道结构整体稳定性有着较大的影响。一是开挖过程中分部开挖法容易对围岩产生多次扰动，不利于掌子面的整体稳定，大断面开挖存在安全风险大的问题;二是开挖爆破后超挖过多会增回填混凝土的工程量，同时初支背后容易形成积水空洞，对初期支护的结构受力产生较大影响;三是若欠挖存在隧道净空不足和二次衬砌不满足要求的风险，进而产生质量安全隐患。所以隧道洞身开挖是高速铁路隧道施工中的重中之重。为保证施工质量，应根据设计方案跟现场实际情况进行结合从而选择适宜的断面开挖方法，做好超前预报、超前预加固、爆破设计、爆破控制、断面尺寸量测、初期支护、围岩量测等工作。

第一，将超前地质预报纳入工序管理。超前地质预报工序是开挖前对掌子面前方地质情况的判识，是保证开挖施工安全的有效手段，通过TSP、物探、地质素描等手段结合钻探成果对掌子面前方地质进行验证。

第二，根据前方地质情况选择适宜的开挖方法。对围岩地质较好的地段采用全断面或微台阶法开挖施工，在围岩较差地段采用台阶法、三台阶预留核心土法、双侧壁导洞法等进行施工。开挖方法的选择要结合现场实际情况进选择，并应当遵循“短进尺、弱扰动、强支护、快封闭、勤量测”的原则，尽量降低对前方围岩和支护的扰动，避免发生坍方风险。

第三，控制爆破技术。爆破工序是开挖工序的关键所在，是保障隧道安全的基础，通过测量放样、爆破设计、爆破效果等过程控制，判定爆破炮眼残留率、断面净空尺寸是否达到标准要求，然后及时作出调整。同时根据围岩变化情况预留足够的变形量并根据围岩量测情况及时进行调整预留变形量，避免侵陷净空。

2.2 防排水工程施工

防排水工程是高速铁路隧道施工中的一项重点工作，若隧道出现渗漏水情况，将严重影响隧道整体结构的稳定性和使用寿命，更甚者对铁路运行造成影响。旋工中，防排水施工要坚持“防、排、堵、截”相结合的原则，以预防为主、防治为辅，结合设计方案和现场实际情况制定综合的处置措施，并结合隧道内的水文变化情况及时加强防排水措施。施工技术措施有：铺设土工布及防水板、安设止水带及止水条、铺设排水管及盲沟、设置中心水沟等，同时加强对施工质量过程控制，确定防排水施工质量。若隧道内出现了渗水情况，可以采用注浆堵漏方式进行处理，而对于一般裂缝滴水问题，采用引、流、堵、漏方式处理。

2.3 衬砌工程施工

仰拱衬砌要紧跟掌子面施工，Ⅳ、Ⅴ级围岩仰拱封闭成环距掌子面安全步距不超过35m，二次衬砌一般在初期支护变形稳定后施工，Ⅳ级围岩二衬到掌子面安全步距不超过90m，Ⅴ级围岩二衬到掌子面安全步距不超过70m。

衬砌工程施工质量的卡控主要体现在对混凝土施工的控制。首先混凝土的生产所使用的原材料要经过检验合格的，混凝土配合比要符合要求;再者二衬混凝土浇筑施工中要对称、连续浇筑，混凝土落差控制在1m，混凝土振捣密实，不能过振更不能漏振;混凝土浇筑后要重视混凝土养护工作，在同条件混凝土强度满足胶模强度要求后进行脱模，脱模后利用养护台车及时洒水养护。

3  信息化管理在高速铁路隧道工程施工中应用

信息化管理是当前隧道工程管理的趋势，在超前地质预报、围岩监控量测、沉降观测、断面扫描、二衬质量监测等方面已有相对成熟的信息化配套管理软件，在施工中要切实做好过程数据的采集、分析工作，同时建立预警处置机制，形成信息化管理及处置能力。在项目管理、安全质量管理等方面要实现信息化过程管控。

郑万高铁是国家重点铁路工程，要全力打造中国在建高铁工程标准化、机械化、信息化的最高标准，为后续高铁建设打造标杆工程，同时也为今后的高铁建设留下标准化、机械化、信息化的宝贵经验。

PMS信息化管理平台只是高铁建设信息化应用的一部分，PMS主要借助手机实现全员对施工现场的质量安全进行监管。

3.1 信息掃一扫

通过二维码信息生成技术将施工方案、施工技术交底、安全交底、原材料及成品材料信息、洞内监控量测信息、实体质量信息等生成二维码张贴至施工现场，使每位施工管理人员利用手机扫码功能随时掌握施工技术、材料、实体质量、围岩沉降等信息。

3.2 项目管理

在施工过程中建立工程运态网络计划信息库，具备网络计划的编制、工程进度上传、浏览、分析、预警、纠偏功能;建立物资设备数据库，实现物资设备需求计划录入、进场数量录入、消耗使用数量录入，设备的维修保养记录的录入，定期进行材料消耗分析总结，设备健康状态总结，通过分析直观形象化显示;建立试验信息管理平台，使试验数据信息实时上传，随时掌握进场原材料质量与实体检测的质量情况;建立拌合站管理平台，实时监控混凝土的施工部位、使用方量、混凝土生产配合比及原材料使用情况，同时监控混凝土的生产质量及运输流程，实时掌握混凝土的生产质量及施工去向;建立施工进度管理档案，实时掌握现场施工进度，每日每周每月进行进度分析，及时纠正进度偏差，保证工期建设。

3.3 安质管理

为了更好地监控施工现场的施工动态，施工现场达到网络全覆盖，监控覆盖。建立工序日志数据库，现场技术管理人员实时将工序施工情况上传至PMS平台上，数据和影响资料同时上传，真实可靠;建立现场监控数据库，现场技术员、安全员、质检员随时随地的将现场的文明施工、施工安全、施工质量等等一系列的现场施工情况以影像资料加文字说明的形式上传至PMS管理平台中，有问题及时上报并下发整改，做到人人为安全，人人保质量;建立超前地质预报数据库，及时录入超前地质预报的施做情况及预报结果，使每位建设人员都能够及时掌握隧道前方围岩情况，共同应对隧道施工的不可预测性特征;建立安质影像数据库，每位施工管理人员随时随地将施工现场的好的或者不好的安全质量行为进行留影上传，使大家共同监督把控施工现场的安全质量情况。

3.4 OA办公

高速铁路建设过程需要和业主、设计、监理、地方政府等单位进行来往，造成文件、通知、会议等一些列工作繁多，为提高内部办公管理效率，建立OA办公平台。通过交流园地施工管理者各抒己见集思广益，共同讨论解决施工中遇到的各种难题，使施工难题最快化、最好化的解决;通过文件通知数据库及时掌握业主、监理、内部等单位下发的文件通知，文件有浏览记录，文件永久保留，免去纸质文件丢失的麻烦;建立资源共享中心，将各类施工方案、技术交底、设计变更文件、设计图纸等等一系列有利于工程建设的资源全部共享，使工作更加便捷化。

4  总结

随着高速铁路隧道施工技术的不断提升，在隧道工程施工质量过程控制及施工管理等方面，均涌现出较高的技术手段和管理措施，在一定程度上能有效降低施工质量问题缺陷率，但近些年在已开通运营隧道中也常暴露出一些质量问题，部分已影响到开通运行，造成的安全风险极大，因此在隧道工程施工质量控制方面，要持续坚持从源头控制、过程控制入手，通过科学分析现场实际，运用新设备、新技术及信息化管理手段不断加强施工质量控制，确保高速铁路隧道工程施工质量。

参考文献：

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作者简介：林毅（1987-），男，山西临猗人，毕业于山东交通学院，研究方向为隧道及地下工程施工技术管理。