隧道工程施工中的工序質量控制

徐本龍

摘要：隧道工程施工質量管理工作的科學開展對工程施工質量、工程竣工使用安全、工程使用壽命與維護費用等都有著重要的影響，同時其對施工企業的施工質量成本也有著重要的影響。本文闡述了隧道工程施工中工序質量控制的關鍵要點，進行了隧道工程施工工序質量控制的實證分析。

關鍵詞：隧道工程施工工序質量控制實證分析

中圖分類號：O213.1文獻標識碼： A 文章編號：

隧道工程因開挖面較大, 很易發生變形及坍塌事故, 因此施工要嚴格施工質量和施工工序, 才能保證施工安全。隧道工程施工質量管理工作的科學開展對工程施工質量、工程竣工使用安全、工程使用壽命與維護費用等都有著重要的影響，同時其對施工企業的施工質量成本也有著重要的影響。隧道施工企業必須認識到施工質量管理的重要性，針對企業自身管理特點構建現代化隧道工程施工質量管理體系，保障隧道工程施工質量，促進施工企業綜合市場競爭力的提高，促進施工企業的健康發展。

一、隧道工程施工中工序質量控制的關鍵要點

1、隧道施工質量控制

在隧道施工時，質量是最重要的，只有好的質量才能保證好的精品工程，因此不管是鐵路隧道、公路隧道還是城市地鐵隧道等都必須保證施工質量，質量是第一位的。為了提高工程質量，我們在施工是主要采取以下措施加以控制：一是施工前對施工地段范圍內的工程地質情況進行詳細勘察。二是在施工過程中隨時進行地質工作勘測并進行專門研究，以供施工參考，對于不符合施工要求或存在安全隱患時，要及時分析監控數據并不斷變更設計，找出合適的施工方法及支護方法。

為了做好施工安全工作，在隧道施工過程中就要加強地質勘察工作，對于一些比較特殊并且相當復雜的長隧道和特長隧道還要進行專門的工程地質研究工作。除此之外，我們還應有完善的施工質量控制系統，如現場質檢員巡檢，專職施工質量質檢員進行全面巡查，及時發現并有效解決施工問題。工程施工中有很多隱蔽工程，對于這些隱蔽工程更應高度重視，對其進行全過程的嚴格檢查。

2、做好施工縫和防水層的質量控制

對于隧道的防排水要求，車種不同，要求也不同，通常由于火車的穩定性是比較好的，相對于火車來說，汽車的防排水要求則比較高。當今，隧道界對于防排水系統的質量評價并沒統一的標準規范，就檢驗來說通常就兩個部分，一是對于防排水材料的質量進行檢驗，二是對材料的安裝質量進行檢驗。隧道的排水設計通常采用鋪設防水層并設排水盲溝將水家中排出，對隧道防水層的好壞指標通常為耐腐蝕性強不強，柔韌性好不好，容不容易破壞等等。通過對防水層的厚度、長度和寬度三個方面檢驗，看是否符合規范要求，是否達到設計標準。檢驗時一般都是取出部分作為試件然后進行各類檢驗試驗。對于安裝部分，其檢驗主要為搭接部分檢驗和吊掛施工防水層質量的檢驗。搭接部分檢驗包括搭接是否牢固，有沒有空氣或褶皺等，尤其對于焊縫搭接是要采用雙焊縫，這為后期的充氣檢查提供了基礎，同時也要保證安裝過程中沒有出現防水層被劃破的現象。

為了保障隧道的運營時不漏、不滲水，做好隧道襯砌防排水工程質量的控制尤為關鍵。具體到施工中，施工縫和防水層的質量控制是比較重要的。一般在隧道施工中的混凝土施工縫和沉降縫都采用橡膠或塑料止水防水帶。對此施工時必須做到以下幾點要求：一是止水帶不得被釘子、鋼筋和石子刺破，如發現有割傷、破裂現象，應及時修補。二是止水帶和混凝土必須緊密接觸，不能出現氣泡和空隙，加強混凝土的搗實工作。三是在固定止水帶和灌筑混凝土過程中應防止水帶偏移。

二、隧道工程施工工序質量控制的實證分析

1、工程概況

Ｘ Ｘ 工程第八合同段， 左線隧道長360m，右線隧道長310m。沿線出露的地層主要為第四系全新統沖洪積層和上更新統風積層等。區域內主要不良地質為濕陷性黃土、水流沖刷不良地質情況。隧道洞身段主要為弱風化砂巖和泥質粉砂巖互層，兩端洞口附近為強風化砂巖和泥質粉砂巖，且埋深較淺?？傮w而言，隧道圍巖強度較低，遇水易軟化，節理裂隙發育，自穩能力差。根據設計文件提供的圍巖分類情況，除洞口地段定為V級圍巖外，其余都為IV級圍巖。

2、隧道軟弱破碎圍巖段施工

針對隧道的實際情況，在軟弱破碎圍巖段，采用以下施工原則及施工方法：

施工原則：早預報、先治水、管超前、短進尺、弱爆破、強支護、緊封閉、勤量測、步步為營，以防為主，穩步前進。

加強超前預報工作，開挖前切實掌握軟弱破碎帶段圍巖的情況，包括寬度、填充物及地下水等地質特性，以便采取相應措施。

施工方法：針對軟弱圍巖可能發生大變形，采用增大預留變形量和噴射混凝土、錨桿、鋼筋網和可縮性的U型鋼拱架復合式襯砌手段，采用分部開挖方法，初期支護及時封閉，噴射混凝土分2～3次施工，加強監控量測，利用反饋信息指導施工。通過軟弱破碎帶段富水段時，先治水，采用排堵結合等治理措施。開挖過程中配備有經驗的地質工程師24小時輪流值班，及時監控地質變化情況，指導現場施工。

加強監控量測，當初期支護變形異常且無收斂趨勢時，調整支護參數，必要時實施二次襯砌。在二次襯砌中，采取增設鋼筋和提高混凝土強度等措施。

3、隧道防滲漏、防坍塌技術措施

（1）防滲漏技術措施

隧道二次襯砌中摻加抗裂防水混凝土膨脹劑，以提高混凝土的抗滲性能，防復合防水板局部破裂等原因而造成的滲水。

嚴格按設計布設盲溝，根據水量適當增加盲溝數量，以利于排水。

防水板施工時，要嚴格檢查焊縫，防止漏焊；鋪設時避免刺破。

施工縫、變形縫，嚴格按設計施作，確保不滲不漏。

（2）防坍塌技術措施

坍方是隧洞施工中的大害。防止坍方是確保隧道施工順利進行及保證工程質量的關鍵所在，防坍措施如下：

認真做好地質超前預報和地質描述以及監控量測工作，預測地層變化情況，根據探測情況制定相應施工方案。選用合理的施工方法。在不同地質條件下選用合理的施工方法是防坍的重要手段。

采用減震爆破，盡量減少對圍巖的擾動。開挖成型后及時施作噴砼等初期支護，使圍巖盡早達到穩定狀態。

對圍巖自穩能力較差地段，采用超前支護或超前加固前方圍巖，堅持先護頂后開挖的原則組織施工。當初期支護變形出現異?，F象且無收斂趨勢時，采取初期支護加強（如增打錨桿、增設鋼支撐、補噴混凝土等）措施，并提前施做二次襯砌。在二次襯砌中，采取增設鋼筋和提高混凝土強度等措施。

根據地質勘察資料，巖層與隧道軸線夾角較小，為此，采取減小循環進尺，加強超前支護，加固圍巖的措施進行預防。

圍巖含水地段先治水：當有滲水流時設置橡膠帶盲溝引排；滲水面積較大時橡膠帶盲溝可并排設置。當有集中股水流時設置彈簧盲溝引排，將水壓力對初期支護的影響降至最小。

加強施工過程控制：開挖過程中配備有經驗的地質工程師24小時輪流值班，及時監控地質變化情況，指導現場施工。軟弱不穩定圍巖地段，主要領導輪流值班，強管理，嚴要求，及時處理緊急問題。

4、隧道輔助施工措施

（1）管棚施工工藝

隧道V級圍巖SA5a襯砌段超前支護設計為Φ108（壁厚6mm）熱扎無縫鋼管，傾角與平行于線路縱坡，方向與線路中線一致。管節長3 m，6m，環向間距40cm，在拱部124.44度范圍內布置，方向與線路中線平行，洞口段一次頂入長度不少于30m。

施工方法

施工順序：先作砼套拱→鉆機就位→鉆孔→掃孔→插入鋼管→孔口密封處理→噴混凝土封閉→管棚鋼管注漿→開挖及支護→進入開挖支護循環

主要技術措施

混凝土套拱：明暗洞交接處采用100cm厚C25混凝土套拱（明洞外輪廓線以外，緊貼掌子面）做長管棚導向墻，套拱內設18號工字鋼，工字鋼與管棚鋼管焊成整體。為便于鉆機鉆孔、注漿作業，在做套拱前，分臺階開挖，上臺階高度在起拱線附近，以滿足工作高度。

鉆孔： 采用地質鉆機從Φ 1 4 0 （ 壁厚6mm）導向管（用Φ16螺紋鋼筋固定在鋼拱架上）鉆進，并頂近長管棚鋼管，開孔時低速低壓。鉆機縱軸方向準確定位，保證孔向正確，每鉆完一孔即頂進一根鋼管，注一孔漿。鉆進過程中經常測定檢查鋼管鉆機的偏斜度，發現偏差超過要求時，立即糾正。

長管棚插入及孔口處理：鋼管長3m和6m，采用絲扣連接，絲扣長15cm。為確保同一橫斷面內接頭數量不超過50%，相臨鋼管的接頭錯開量不小于1m，施工前先確定本次頂入長度，編排好每孔管節頂入順序，并做詳細交底。淺孔段采用人工推進，孔深阻力大時，采用機械頂進。鋼管就位后加以固定，鋼管與導向管間隙用棉紗堵塞。

注漿：利用間隔位置先行敷設的鋼管進行，采用雙液注漿泵在管中注C.S漿液，注漿壓力控制在0.5～1.0Mpa，終壓2.0MPa。注漿時做好記錄，根據壓力狀況和跑漿情況確定終止時間。

（2）超前小導管施工

施工方法施工順序：測量→鉆孔→清孔→插入小導管→孔口密封處理→噴混凝土封閉→鋼管注漿→開挖及支護→進入開挖支護循環

（3）主要技術措施

鉆孔：采用手持風鉆鉆孔，注意控制鉆孔角度，發現偏差超過要求時，立即糾正。

小導管插入及孔口處理：小導管每節長4.5m，保證搭接長度滿足設計要求。

注漿：在管中注水泥漿液，注漿壓力控制在0.5～1.0Mpa，終壓2～2.0MPa。注漿時做好記錄，根據壓力狀況和跑漿情況確定終止時間。

超前小導管預注漿施工要求：小導管采用Φ42×4mm的鋼管，長度4.5m。管壁每隔10～20cm交錯鉆眼，眼孔直徑宜為6～8mm。

沿隧道縱向開挖輪廓線向外以15度的外插角鉆孔，在開挖斷面上將小導管打入地層，小導管環向間距40cm為宜。

小導管注漿前，應對開挖面及4.5m范圍內的坑道，噴射厚度為5～10cm混凝土或用模筑混凝土封閉，并將檢查注漿機具是否完好，備足注漿材料。

（4）小導管注漿的工序流程

為了充分發揮機械效能，加快注漿進度，在小導管前安設分漿器，一次可注入3～5根小導管，必要時可在孔口處設置止漿塞，止漿塞能承受最大的注漿力或水壓。

參考文獻：

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注：文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。