大斷面單洞雙線暗挖隧道CRD工法施工監(jiān)理要點(diǎn)

梁寒山 徐存懷 趙學(xué)宏

摘 要：本文結(jié)合徐州市城市軌道交通1號(hào)線一期土建工程高鐵出入場線暗挖隧道CRD工法施工監(jiān)理情況，對(duì)CRD工法的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行了簡要闡述，并提出了施工監(jiān)理過程中的控制要點(diǎn)、監(jiān)理措施、監(jiān)理控制手段，以確保暗挖隧道CRD工法的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：CRD工法；暗挖隧道；二次襯砌；控制要點(diǎn)

0 引言

徐州市城市軌道交通1號(hào)線一期土建工程高鐵出入場線從高鐵東站東側(cè)正線之間通過交叉渡線引出，出入場線與正線并行約300m后轉(zhuǎn)向北，上跨正線左線，下穿淮徐高速徐州東互通匝道后爬出地面，通過跨徐海路大橋進(jìn)入停車場。暗挖隧道工程設(shè)計(jì)采用單洞雙線馬蹄形結(jié)構(gòu)，CRD工法施工，隧道覆土深度為5m～10m。

1.工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概述

1.1 地形及地貌特征

高鐵出入場線范圍內(nèi)主要為沖洪積層，沿丘陵邊緣環(huán)狀分布平原地貌單元，第四系地層主要受沖、洪、沉積影響而成。出入場線部分地段下穿邱山，為山前殘丘地貌。

1.2沿線地層特性

①雜填土1-1層，該層厚度：0.2～7.5m，平均厚度：1.90m，土層底標(biāo)高：28.17～48.38m。②黏土2-3層：呈灰褐～黃褐色。該土層厚度：0.2～5.5m，平均厚度：2.09m，土層底標(biāo)高：22.19～29.28m。③粉質(zhì)黏土2-4層：灰褐色，該層厚度：0.2～3.3m，平均厚度：1.55m，土層底標(biāo)高：29.36～31.52m。④黏質(zhì)粉土2-5層：灰黃色，該層厚度：0.3～4.3m，平均厚度：2.15m，土層底標(biāo)高：27.67～31.64m。⑤黏土5-3-4層：褐黃色、硬塑～堅(jiān)硬、土質(zhì)不均勻、含鐵錳結(jié)核及鈣質(zhì)結(jié)核，該層厚度：0.7～17.6m，平均厚度：9.26m，土層底標(biāo)高：10.02～24.94m。⑥砂巖9-1-2層（P1s）⑦頁巖10-7-2層（C2b）：黃褐色，強(qiáng)風(fēng)化，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)部分破壞，巖志呈碎塊狀。該層未穿透。⑧石灰?guī)r11-5-2層（Olm）：灰白色，強(qiáng)風(fēng)化，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)部分己破壞，裂隙較發(fā)育，局部有溶洞，其中黏性土、碎石等充填，該層未穿透。⑨石灰?guī)r11-5-3層（Olm）：灰白色，中風(fēng)化，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)部分已破壞，裂隙較發(fā)育，局部有溶洞其中黏性土、碎石等充填，該層未穿透。⑩灰?guī)r12-4-3層（∈2z）：灰白色，中風(fēng)化，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造結(jié)構(gòu)。部分已破壞，裂隙較發(fā)育，局部有溶洞其中黏性土、碎石等充填，該層未穿透。

1.3 水文地質(zhì)條件

（1）地下水類型為潛水及承壓水。高鐵出入場線范圍內(nèi)勘察期間觀測到一層地下水，潛水為第四系松散層孔隙水。

（2）不良地質(zhì)作用：崩塌、巖溶地面塌陷、特殊巖土。

2.工程項(xiàng)目特點(diǎn)

（1）地質(zhì)條件復(fù)雜，施工風(fēng)險(xiǎn)大。本隧道單洞雙線隧道，隧址區(qū)地形地質(zhì)條件較為復(fù)雜，突水、突泥初始風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高。針對(duì)此情況，施工過程中必須采取有效措施來降低風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)格按“早預(yù)報(bào)、先治水、管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測”的原則進(jìn)行施工，以減少施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）CRD工法，臨時(shí)仰拱支護(hù)、臨時(shí)豎向支撐支護(hù)、永久性支護(hù)，交叉進(jìn)行。

3.CRD工法重點(diǎn)、難點(diǎn)及監(jiān)理對(duì)策

監(jiān)理過程中以隧道施工安全、質(zhì)量為重點(diǎn)，對(duì)工程進(jìn)度、投資、環(huán)保、文明施工等進(jìn)行全面監(jiān)控。因隧道爆破開挖受CRD工法的作業(yè)空間及作業(yè)機(jī)械、出渣運(yùn)輸車輛的限制，臨時(shí)支護(hù)（包括臨時(shí)支護(hù)的合理拆除時(shí)間及其步驟）、永久性性支護(hù)都將給施工監(jiān)理帶來較大困難，以及二次襯砌及防排水工程的各施工工序都有不同程度的作業(yè)難度。

3.1 重難點(diǎn)一：隧道初期支護(hù)、二次襯砌施工中隧道防排水施工

監(jiān)理應(yīng)對(duì)措施

（1）嚴(yán)格檢查初支、二襯背后的回填注漿管的預(yù)埋施工質(zhì)量及注漿質(zhì)量；

（2）嚴(yán)格檢查隧道初支后的分區(qū)防水及二襯背后回填注漿系統(tǒng)設(shè)置的安裝質(zhì)量；

（3）嚴(yán)格檢查防水板的全包式固定質(zhì)量，避免焊穿、脫掛、漏補(bǔ)現(xiàn)象；

（4）嚴(yán)格檢查防水板的氣縫密閉性施焊質(zhì)量；

（5）嚴(yán)格檢查環(huán)、縱向施工縫、沉降縫各類止水設(shè)施（細(xì)部構(gòu)造）的施工質(zhì)量；

（6）嚴(yán)格審查防水混凝土的配合比設(shè)計(jì)，加強(qiáng)混凝土澆筑過程中的質(zhì)量管控力度；

（7）督促施工單位做好邊、中心排水溝的施工質(zhì)量。

3.2 重難點(diǎn)二：CRD工法施工過程中受施工場地特別狹窄及超小空間、施工的局限性，造成機(jī)械作業(yè)困難、機(jī)械施工轉(zhuǎn)洞作業(yè)耗時(shí)，以及機(jī)械、人工的交叉作業(yè)，存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

應(yīng)對(duì)措施

（1）嚴(yán)格執(zhí)行CRD工法開挖斷面步驟，確保斷面尺寸符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)隧道四部導(dǎo)洞凈空斷面空間，量身定制進(jìn)料、出碴運(yùn)輸機(jī)械車輛。車輛駕駛?cè)藛T必須持證上崗，以保障通道運(yùn)輸安全。

（2）及時(shí)與設(shè)計(jì)溝通，洽商有關(guān)安全事宜，必要時(shí)增設(shè)臨時(shí)橫通道，以解決機(jī)械轉(zhuǎn)場及人、機(jī)交叉作業(yè)的施工困難。

3.3 重難點(diǎn)三：爆破開挖時(shí)可能存在基巖巖溶裂隙水，如果巖溶裂隙水連通承壓水層形成高壓水向外突涌，可能造成隧道內(nèi)積水外排不及時(shí)，對(duì)圍巖穩(wěn)定帶來不利影響。

應(yīng)對(duì)措施：嚴(yán)格操作超前地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)工作，必要時(shí)配合水平鉆探，搞清楚掌子面具體地質(zhì)表象，探清有無溶腔、溶洞、客水、主水水源流向。及時(shí)與設(shè)計(jì)、施工商討相關(guān)對(duì)策，提出處理方案。

3.4 重難點(diǎn)四：本次CRD工法施工下穿淮徐高速公路東互通匝道，在埋深4.5-5.0米的超淺埋深條件下爆破開挖施工，是本隧道開挖的重點(diǎn)難點(diǎn)。爆破震速產(chǎn)生的巨大震動(dòng)對(duì)高速公路上的車輛行駛造成重大安全隱患，且對(duì)圍巖產(chǎn)生的破壞或路面沉陷后果無法估量，是隧道施工期間的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

應(yīng)對(duì)措施：①采用靜力爆破措施，把圍巖撓動(dòng)降到最低限度。②地面架設(shè)貝雷式變道，保障車輛運(yùn)輸安全通過。

3.5 重難點(diǎn)五：目前參建單位對(duì)CRD工法的施工步驟、支護(hù)參數(shù)、施工工藝、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、使用機(jī)械、安全預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)措施不是很熟悉，給施工管理帶來較大難度。

應(yīng)對(duì)措施：①加強(qiáng)崗前技術(shù)培訓(xùn)，熟悉掌握CRD工法施工步驟、支護(hù)參數(shù)，以確保隧道工程施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)、安全可靠。②技術(shù)管理人員，要熟悉掌握?qǐng)D紙和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，提高認(rèn)知。

3.6 超淺埋地段大管棚（單環(huán)長30米）施工：①容易串孔、撞管、注漿冒頂?shù)奈ｋU(xiǎn)發(fā)生。②雙向?qū)Υ蚴┕ぃ捎?08mm直徑的鋼管，環(huán)向間距40mm。對(duì)向交叉鉆孔后，孔口間距還剩不足10mm，即使不穿孔、不撞管，也在圍巖頂面形成剪力層。下部爆破開挖工序施工時(shí)，極易造成掌子面頂部大面積垮塌，給施工安全、質(zhì)量帶來較大隱患。

應(yīng)對(duì)措施：①大管棚施工，建議設(shè)計(jì)由兩頭對(duì)打，變成單面打入安裝。這樣可以適當(dāng)加長管棚規(guī)格、長度，既能保障洞口段圍巖穩(wěn)定，又能保障進(jìn)洞施工安全。②超淺埋地段注漿，極易使?jié){液冒頂跑漿?？呻S時(shí)觀察地表動(dòng)向，適當(dāng)降低注漿壓力，以減少注漿冒頂風(fēng)險(xiǎn)。

4.監(jiān)理控制要點(diǎn)及其控制手段

4.1控制要點(diǎn)

（1）優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)：精心組織、積極協(xié)調(diào)，人力、物質(zhì)優(yōu)化組合，將施工干擾降為最小。

（2）測量、監(jiān)控量測：建立隧道控制網(wǎng)，為隧道的施工、運(yùn)營提供安全的保證。

（3）地質(zhì)雷達(dá)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)：必要時(shí)采取水平鉆探預(yù)報(bào)，提供隧道掌子面開挖進(jìn)尺、支護(hù)參數(shù)依據(jù)，以確保現(xiàn)場施工安全。

（4）隧道洞身：隧道穿越Ⅳ、Ⅴ類圍巖地層時(shí)應(yīng)做好洞內(nèi)防排水，嚴(yán)禁積水長期浸泡基底及圍巖。

（5）通風(fēng)檢查：通風(fēng)設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量、性能和安放的位置要符合相關(guān)要求，以確保每人供應(yīng)3立方/min的新鮮空氣。

（6）電力設(shè)備：變壓器、配電箱、接線盒、電閘、拉線等電器用電安全管理。

4.3 監(jiān)理的控制手段

（1）確定工序的質(zhì)量要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查程序。

（2）旁站監(jiān)理：對(duì)隱蔽工程、重要工程部位、重要工序及工藝，由監(jiān)理工程師或監(jiān)理員實(shí)行全過程的旁站監(jiān)督，當(dāng)面制止影響工程質(zhì)量的不良行為，及時(shí)清除不利因素。

（3）實(shí)量實(shí)測：監(jiān)理人員對(duì)施工放線進(jìn)行檢查，不合格要求不準(zhǔn)進(jìn)入下道工序施工。驗(yàn)收時(shí)，要對(duì)驗(yàn)收部位各項(xiàng)幾何尺寸進(jìn)行測量，不符合要求的要進(jìn)行返工。

（4）試驗(yàn)檢驗(yàn)和抽查：施工過程中的每道工序，包括材料的性能、配合比、成品的強(qiáng)度等都要有試驗(yàn)數(shù)據(jù)，否則工程一律不予驗(yàn)收和計(jì)量支付。必要時(shí)對(duì)試驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行抽查。

（5）指令文件：監(jiān)理工程師的各種指令都要有文字記載，并作為主要技術(shù)資料存檔，使各項(xiàng)事情處理規(guī)范化、文字化。

（6）工序控制：按“質(zhì)量控制流程”確定的原則嚴(yán)格控制工作程序，通過控制工序質(zhì)量達(dá)到確保工程質(zhì)量的目的。嚴(yán)禁發(fā)生工序倒置或無序施工的情況發(fā)生

（7）報(bào)檢程序：在施工單位“三檢”的基礎(chǔ)上，由質(zhì)檢工程師，自檢合格后，帯著報(bào)檢資料，向監(jiān)理工程師報(bào)檢驗(yàn)收。

（8）利用計(jì)量支付控制手段：沒有監(jiān)理工程師對(duì)工程質(zhì)量認(rèn)可意見，不得支付工程款，工程質(zhì)量達(dá)不到要求，堅(jiān)決不予計(jì)量支付。

（9）對(duì)于現(xiàn)場所用原材料、半成品、工序過程或工程產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)理工程師采用目測法，檢測工具量測法以及試驗(yàn)法、理化法進(jìn)行控制。

（10）目測法：憑借感觀進(jìn)行檢查，采用看、摸、敲、照等手法對(duì)檢查對(duì)象進(jìn)行檢查。

（11）量測法：利用量測 據(jù)判斷質(zhì)量情況。

5.結(jié)論

（1）CRD工法掘進(jìn)原則：盡量少攪動(dòng)圍巖、短進(jìn)尺，盡快施作初期支護(hù)，并使每個(gè)斷面及早封閉，采用信息化施工，弱爆破，勤量測。

（2）嚴(yán)格控制沉降值，確保初期支護(hù)穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1] 中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司.徐州城市軌道交通一號(hào)線高鐵出入場線暗挖主體結(jié)構(gòu)施工圖，2015.6

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【文章編號(hào)】1006-2688（2016）09-0030-03

【作者簡介】梁寒山（1976-），男，高級(jí)工程師，國家注冊監(jiān)理工程師。畢業(yè)于焦作工學(xué)院（原中國礦業(yè)學(xué)院）測量工程專業(yè)，現(xiàn)任江蘇建科建設(shè)監(jiān)理有限公司總監(jiān)理工程師代表，主要從事軌道交通監(jiān)理工作；徐存懷（1955-），男，工程師，畢業(yè)于蘭州鐵道學(xué)院鐵道工程專業(yè)。現(xiàn)任江蘇建科監(jiān)理有限公司單位專業(yè)監(jiān)理崗位，主要從事監(jiān)理工作；趙學(xué)宏（1950-），男，監(jiān)理工程師?，F(xiàn)任江蘇建科監(jiān)理有限公司單位總監(jiān)代表崗位，主要從事監(jiān)理工作。