隧道工程施工全过程质量控制分析

杨凯

（湖南建工交通建设有限公司，湖南 长沙410000）

0 引言

随着实践经验的积累及科学技术水平的不断发展，交通网络建设对工程项目的质量提出了更为严格的要求，特别是在危险、隐蔽隧道等复杂的施工环境中。在隧道施工中仍存在隧道衬砌不足、缺乏专业技术人才、施工管理杂乱无序、施工材料以次充好等问题，导致施工进度缓慢和施工质量不过关。鉴于此，学术研究人员及工程建设单位有必要对施工中常见的问题进行分析研究，提出有针对性的解决对策，尽力保障隧道工程顺利施工。

1 研究隧道施工常见问题的意义

隧道建设项目与其他基础设施如公路项目相比，隐蔽性和危险性都更强，无疑成为交通网络建设项目中的重点和难点。隧道施工难度不言而喻，不仅意味着施工人员在权衡工程进度对社会造成的影响，还要在困难艰苦的施工环境下，保障安全施工，最终确保工程的质量和施工符合节能要求[1]。合理科学的施工工艺能够直接减少工业污染，减轻对周边生态环境的不利影响，最终实现节约生产成本和提高经济效益的目标。

2 隧道工程施工质量控制的难点

2.1 施工前的准备工作

施工前的勘测工作是非常关键的，从现阶段来看，有不少隧道施工由于前期测量数据不准确，没办法进行精确的设计，导致设计图纸精度不够，不能把施工现场的水文地质条件准确地表达出来。一旦按照这样的设计图纸进行施工，施工效果很难符合设计要求，最终会对施工质量产生不利影响。

2.2 防水及排水问题

不同的施工场地具备不同的水文地质条件，可能相似也可能差异较大。隧道工程作为交通工程十分重要的组成部分，隧道防水及排水工作是影响施工质量的重要因素。在隧道施工实际工作中，常常会出现地下水冒出、岩石崩塌等问题，危及施工人员的生命安全。在进行隧道防水及排水设计的时候，设计人员应根据工程地质和水文地质勘查报告，准确掌握地下水位情况，保障设计符合防水、排水标准规范，选择防水材料时，注重防水结构。与此同时，结合现场实际情况，优化防水及排水工程的施工方案，以满足施工防水及排水需求。

2.3 裂缝防治问题

隧道施工中产生裂缝的原因来自不同方面，影响因素众多，其中包括季节、气候、天气及所处的空间环境。在实际施工中，混凝土搅拌基本上在搅拌站就已经完成，导致在距离项目区较远的搅拌站完成搅拌的混凝土，质量容易受到影响。所以，应当根据施工现场环境，把握实际情况，尽力减少隧道内外温度差异。与此同时，一定要选择达到标号的混凝土，混凝土的理化性质符合设计要求，科学控制脱模时间，注重落实后期维护工作，尽力减少因混凝土温差过大而产生裂缝。

值得注意的是，在混凝土凝固前必须严格按照施工工序来执行。用混凝土浇筑时，严格按照施工方案规定的流程进行，不要偷工减料，以次充好。施工管理者应做好施工人员的培训工作，在施工过程中，监管到位。在隧道工程中，预应力技术已得到广泛的应用[2]，需要注意的是反复计算预应力数值，避免施工构件超过预应力限值，最大程度减少裂缝的发生。

2.4 开挖支护施工质量控制

2.4.1 进出口段围岩开挖支护质量控制

隧道施工常常从入口到出口单向开挖。进入口进行开挖时，先要修建钢筋泥浆混凝土截水沟，一般设置在边坡前坡开口线处。尤其需要注意的是，钢筋混凝土的质量要有所保障，对成型的截水沟做好防渗处理，这样才能让截水沟发挥排水截水功能，减少山坡上的水对隧道边坡和前坡的冲刷程度[3]。为了保证山头结构稳定，尽可能降低边坡周边的开挖深度，保留原来的自然景观。根据相关勘察报告和洞口段施工特点，秉持“早封、少扰动、短挖、强支护、严控水、及时监测”的原则进行施工。

进入隧道施工前，为增强围岩超前预加固效果，根据设计图纸和相关规范，采用专门订制的双排锁紧锚杆。根据现场实际来看，因为进出口段围岩较凌乱破碎，应当按照上下台阶法进行施工。施工时，注意施工工序，上半段先进行下挖，挖到一定距离后，上下半段同时开挖。爆破时，选用光面的方式进行，优化爆破方案来降低爆破对围岩的强烈扰动程度。所以，上下台阶法施工有利于开挖面的稳定，特别在上部开挖和支护后，在较低位置施工更安全。

开挖完毕，排除危险后，在初期支护上喷涂至少5cm厚混凝土作为保护层，务必要保证初始螺栓完全灌浆，保证锁脚地脚螺栓与钢拱架紧紧连接。及时对拱顶等部分进行观测，加强对拱脚及边墙中部位移值的监测。当位移速度开始增加时，应立即关闭仰拱。

2.4.2 洞身段围岩开挖支护质量控制

洞身段围岩开挖时，首先应对洞身进行全断面爆破施工，爆破方式选用光面爆破。根据勘察报告得知，隧道拱顶围岩的岩石为水平节理粉砂岩、泥岩，这样的岩石构造部分，容易因部分裂隙水的侵蚀导致拱顶岩块坠落甚至坍塌。有鉴于此，为减少安全事故的发生，应在隧道爆破钻孔前进行测量放线，在隧道面上绘制开挖轮廓线，并严格按照爆破设计参数制定炮孔和药量。爆破需要保证光面爆破的半孔率。根据设计方案严格控制开挖深度。完成开挖后，紧接着要做好初期支护，按照“一炮一支”的要求进行支护，当爆破、排渣工作完成，做初期支护时，布置安装好锚杆后进行网喷混凝土，锚杆注浆饱满，按设计厚度喷射混凝土，来消除围岩应力释放的不利影响。

开挖过程中，必须按要求做好监测工作。隧道施工监控量测是非常重要的管理环节，同时也是施工设计主要关注的地方。依据测量的结果，优化设计和指导施工，有助于预测危险情况的出现，制定应急补救措施。此外，测量的结果，不仅仅能够满足隧道工程“新奥法”施工要求，对评价围岩稳定性，确定支护时间、支护参数和支护结构形式具有参考意义。

2.5 隧道防水及二次衬砌工程的质量控制

隧道通常会应用复合衬砌的方式，就是初期支护、防水层、钢筋混凝土二次衬砌。待完成初期支护后，首先要进行的就是布置防水层。防水材料一般选用HDPE防水卷材及土工布。进行防水施工前，首先要对初撑面隆起的物体处理到位，最终让初撑面平滑圆润。根据设计图纸要求的间距和数量布置热熔垫片，保障防水卷材无限贴近支撑面而不空鼓。环缝卷材严格按设计要求，用爬焊机焊接的长度搭接。焊缝完毕后，对其气密性进行检验，确定检验没问题后，才能进行二次衬砌施工。液压自走式模板台车常常作为二次衬砌混凝土施工的工具。为保证混凝土具有良好的密实性和耐久性，满足设计要求的抗压和抗渗指标，施工前应选择混凝土配合比，适当添加混凝土外加剂，实现最佳配合比。在隧道两侧对称浇筑混凝土时，要严格控制浇筑高差，减少台车移动位置。混凝土浇筑过程中，不要漏捣，在温度过高时不要浇筑，确保混凝土压实强度，最终保证浇筑表面光滑，不出现蜂窝麻面。混凝土浇筑至拱顶时，采用输送泵进行挤压泵送。混凝土浇筑完毕后，采用附着式振捣器振捣，保证拱顶混凝土的密实度，并按设计规范养护。

隧道衬砌的工序是先进行仰拱和填筑施工，然后拱墙混凝土施工。在仰拱地段进行洞底混凝土施工时，应分次浇筑仰拱及填方，先进行仰拱混凝土施工，再进行填充混凝土施工。隧道二次衬砌混凝土在搅拌站搅拌，混凝土由混凝土搅拌车运输。

3 控制隧道施工质量的有效措施

3.1 改良施工工艺

随着国家的综合实力不断提高，我国的隧道施工技术取得了较大的成就。但是在施工难度、施工精细程度、施工管理等方面，跟发达国家相比，仍然存在不小的差距。所以，一定要认识工艺改进的必要性。只有不断与时俱进，不断学习、优化甚至创新技术，工程的进度质量才能有所保障。

举例来讲，地下爆破的方法包括采矿法、钻爆法、新奥法、盾构法，它们都是从原先陈旧的施工方法逐渐过渡而来，技术较之前日臻成熟，符合机械原理。从应用场景来看，由单一的施工条件到复杂多样的施工环境，都能印证先进的施工工艺对施工工期和质量的有利影响，尤其是施工环境处于区域条件较差的断层和破碎岩石情况下，台阶法逐渐取代原先陈旧的施工工艺，在保障稳定性的同时提高施工质量。先进的施工技术，可以提高隧道的安全性能，缩短施工时间。

3.2 优化工程配件

根据相关法律规定，每一步施工的质量都至关重要，一着不慎，满盘皆输。为了保障隧道安全施工，在选择建筑材料时，牢记技术规范要求，牢记质量才是建筑的生命，摒弃在建筑结构中使用质量不达标的材料，坚决摒弃工地上随处可见的不合格的水泥和一些生锈的钢筋。这些不合格材料常常是酿造成工程事故的因素之一。除此之外，要加强对施工设备进行日常维护，避免让施工设备长期高负荷运转，不断优化工程配件，促进工程进度和保障工程质量。

4 结语

综上所述，我国隧道施工质量改进和优化还有很长的路要走。对于复杂地形而言，隧道施工工程作为交通行业发展的重要部分，在施工过程中加强质量控制，确保隧道施工高质量完成也是重中之重。本文通过阐述隧道施工中的常见问题，推测施工中的重难点并提出相应的优化措施。希望能够降低隧道病害发生的概率，有效减少并防范隧道的安全隐患，增强我国隧道工程的施工质量，使其在社会生活中发挥积极作用。