隧道施工质量控制的技术要点研究

2021-04-12

智能城市 2021年3期

（安徽铜陵中成外贸有限公司，安徽合肥 230061）

城市化建设背景下，我国隧道工程的建设规模不断扩大，其在完善公路交通网络结构的基础上，方便了人们的出行，带动了区域经济的发展。在隧道项目施工中，受施工环境、技术应用等因素的影响，现阶段的隧道施工、应用仍存在较多的问题，有必要进行施工技术的管理，不断提升项目建设质量。

1 隧道施工常见质量问题

1.1 混凝土施工渗水通道问题

混凝土施工是隧道工程项目建设的重要内容，其直接关系隧道结构的稳定性和安全性。现阶段，隧道项目混凝土施工中的渗水通道设置存在较多问题，使隧道后期应用中渗水问题较为突出。其一，混凝土配置对隧道施工区域水文环境及隧道内渗水问题考虑不周，使混凝土材料配置比例失调，水灰比过大，在完成混凝土浇筑施工后，毛细性渗水问题较为突出。其二，泥浆材料自身的性质对于缝隙的黏结效果具有较大影响，材料拌和不当时，后期施工中的缝隙较为明显，增加了隧道渗水的可能。其三，部分隧道项目混凝土施工中，对于隧道“三缝”的密封填补不合理，隧道内缝隙渗水问题。其四，在隧道防水板施工中，防水板缝隙的处理不满足相关标准和防水要求，隧道后期应用过程中渗水问题较为突出。

1.2 衬砌结构破损问题

衬砌结构破损是隧道项目建设中的常见问题，是造成隧道渗水的重要原因。从隧道衬砌结构破损原因来看，设计因素、地质因素、施工因素是造成衬砌结构破损的三个重要原因。其中，施工因素的表现最为明显，其受衬砌结构厚度不足、强度不足等因素的影响，与拆模过早、模板变形、浇筑时机不合理有较大关系。隧道项目建设中，应注重这些环节施工的系统管理，有效提升项目施工质量。

2 隧道施工关键技术要点

2.1 隧道钻爆施工

钻爆施工是隧道掘施工的重要方式，其具有操作灵活的特点，可有效提升隧道掘进的效率。钻爆法施工的危险性较大，应注重钻爆方式的系统选择。在选择钻爆方式时，应关注地质条件、断面大小、支护方式等，需要考虑项目设备条件、工期要求和技术要求等内容，以确保钻爆法应用的规范性。通过钻爆法掘进施工时，需要进行炮眼深度、角度、间距等指标参数的控制管理；在装药前，需要将炮眼内的泥浆、石屑吹洗干净，完成装药的炮眼需要通过炮泥密封。最后，注重超挖、欠挖的控制，如隧道允许岩石个别突出部分欠挖，但欠挖部位隆起的规格不得超过5 cm，在拱、墙脚以上1 m范围内，不得出现断面欠挖问题[1]。

2.2 隧道明洞施工

明洞施工在隧道顶部塌方控制中具有重要作用，其能通过隧道墙体、拱部加固的方式，确保隧道整体结构的稳定性。明洞施工技术应用要点包括：一方面，在隧道明洞施工模式下，对内墙的开挖，多采用暗挖作业形式，其目的在于推升内墙结构的稳定性，为后期混凝土施工奠定良好基础。另一方面，出于隧道整体稳定性考虑，在完成隧道明洞施工后，需要插入一定数量的钢筋，可实现隧道墙体的加固处理，确保隧道整体稳定。

2.3 隧道锚杆施工

施工难度大、工序交叉是隧道工程项目建设的重要特征，锚杆施工的表现尤为明显。在隧道锚杆施工中，应注重以下内容：其一，做好锚杆施工的准备工作，要求锚杆的类型、规格、质量和性能进行检查，结合检查结果和周围围岩情况准备钻机机具。其二，隧道锚杆钻孔中，多采用开挖台搭设简易的台架然后施钻，该过程中，有助于孔径、孔深、孔间距的系统管理，通常钻孔需要比锚杆径大15 mm，孔深的误差不得超过±50 mm，钻孔间距需满足项目设计要求。对于已经完成的钻孔，应进行钻孔质量检查，要求钻孔尽量垂直于结构面或者初喷混凝土面，通过高压风进行清孔。其三，锚杆安装中，应按照先注浆、后方锚杆的要求进行施工，要求锚杆孔注满砂浆，将锚杆与钢筋网、钢筋拱形架进行焊接处理，可构建较为稳定的支撑结构，为后期施工创造便利。

2.4 隧道排水施工

隧道排水施工不合理易引起一定的安全问题，并会缩短隧道的使用寿命。现阶段，隧道排水施工的形式多样，但基本流程具有一定的相似性。在施工时，隧道排水施工必须遵循防、排、截、堵相结合的原则，系统设置防排水体系，因地制宜、综合治理的目的。在完成防排水系统建设后，应确保隧道使用中不渗、不漏、基本干燥。防水系统包含了满铺防水层、防水混凝土浇筑等诸多内容。在防水层施工中，应按照向形封闭的要求进行施工，确保防水层拼接合理，密封严实。在防水混凝土浇筑施工中，需确保混凝土配置、浇筑满足防水需要。隧道排水系统建设中，顺坡排水、反坡排水是两种较为常见的排水形式。在排水中，应注意排水设备、管路、集水坑的有效设置。通常排水设备选择应考虑隧道涌水量、水泵数量、抽水能力、备用数量等参数。在管路布局中，应确保管道选型、设置满足隧道排水需要，且不会被污泥堵塞。最后，集水坑应设置在隧道洞内两侧，根据隧道出水量布置集水坑数量，必要时须进行集水坑加密处理，以提升隧道排水效率[2]。

2.5 混凝土喷射施工

混凝土喷射是隧道工程项目中的关键技术，不断提升混凝土喷射施工质量，对隧道结构稳定、整体密封性和使用安全性具有深刻影响。实际施工中，混凝土喷射施工需考虑施工区域地质环境、水文环境，再合理地配置混凝土，进行混凝土喷射各流程的管理。

如在砂岩地质隧道湿喷混凝土施工中，一般会采用湿喷机械臂喷混凝土施工方式，该施工模式下通常砂采用机制砂，石料采用质地坚硬的碎石，其最大粒径不大于10 mm，速凝剂初凝时间不超过5 min，且终凝时间多控制在10 min以内。具体喷射中，施工人员会按照施工准备、混凝土制备、混凝土运输、湿喷机启动、初喷、复喷、质量检查、项目竣工的流程进行施工。在施工中，要求喷头与墙面距离保持在0.8～1.2 m，混凝土初喷的厚度保持在4 cm。在复喷过程中，未达到混凝土设计厚度前，复喷混凝土厚度应控制在7～10 cm。混凝土喷射按照先喷拱脚、后喷拱顶的方式进行施工，每段喷射的长度控制在4 m以内，在喷射过程中，应注意隧道洞内墙面清洁，防止涌水、淋水、涌泥等问题。完成混凝土喷射施工后，采用按压喷射面试件的无损检测方式，测量剖面的表面平整度，实现工程建设质量的有效管理。

3 隧道施工质量控制建议

3.1 重视施工区域环境监测

隧道施工本身具有技术要求高、施工环境复杂的特点，给项目建设带来较大的风险[3]。基于此，在项目施工阶段，应重视施工现场环境因素的有效监测和管理。在环境监测中，应重点进行施工期与地质条件、水文条件的监测，地质条件监测应注重山体走向、背向斜、断层、地质发育情况等要素的系统监测。水文条件监测中应关注自然将水量、地下水量，地下水形式等。尤其是在地下水监测中，应做好孔隙潜水和基岩裂隙承压的监测，为隧道防水施工创造有利条件。需注意的是，为确保隧道环境监测质量，应对项目施工人员进行技术培训，确保隧道施工人员具有较高的安全意识、风险意识，项目环境监测人员应具有较高的技术能力，能熟练操作各种类型的检测设备等。

3.2 加大各施工环节质量管理

应进一步提升隧道工程建设质量，须从项目建设的各个环节进行质量管理。一方面，在隧道掘进过程中，应做好超前地质预报以及做好掘进面的监控测量。在超前地质预报及监控测量中，首先，应判断围岩的类别情况，根据实际情况调整隧道支护方式；其次，观察隧道围岩的变化情况，实现沉降、变形等难问题的有效处理。另一方面，进行施工阶段支护质量的控制，在实际管理中，重点从锚杆尺寸、注浆、型钢间距、锁脚锚杆、初喷混凝土厚度、强度等环节进行管理，确保项目施工安全。此外，进行项目防排水、混凝土浇筑的系统管理，不断提升项目施工技术应用水平，保证项目建设质量。

3.3 注重隧道施工特殊情况处理

隧道施工中可能遇到一些特殊情况，规范化处理突发问题，能提升项目建设效率，保证项目建设质量。其一，项目施工遇到不良地段时，应做好施工区域地质边形情况的有效监测，系统计算支护结构受力情况和衬砌结构受力情况，结合地形形态进行应急处理，确保项目施工的顺畅性。其二，隧道施工遇到塌方问题时，应强化排水施工，封闭侧部和塌穴顶部，避免塌方范围扩大，最后进行清渣和塌方部位支护处理。其三，注意断层、钻爆等特殊部位的施工，不断提升隧道施工技术应用水平。