水工隧洞施工質(zhì)量問題及控制措施

何洪成

【摘要】水工隧洞作為水利工程的主要施工難點(diǎn)，受到環(huán)境、工藝等因素影響，容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。水工隧洞混凝土是一種有特殊要求的混凝土，由于其隱蔽性和維護(hù)修復(fù)有一定難度，對其耐久性應(yīng)有適當(dāng)?shù)囊?。因此，為進(jìn)一步提升水利工程施工水平，本文對水工隧洞常見施工質(zhì)量問題進(jìn)行簡要分析，提出施工質(zhì)量有效控制措施，旨在促進(jìn)水工行業(yè)的健康發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】水工隧洞;施工質(zhì)量問題;控制措施

1、水工隧洞施工質(zhì)量問題及隱患分析

1.1支護(hù)強(qiáng)度不足

在多數(shù)水利工程中，普遍選擇采用鉆孔爆破施工技術(shù)，依次開展鉆孔、裝藥以及起爆作業(yè)，用以快速開挖巖石。這項(xiàng)技術(shù)具有地質(zhì)條件適用性強(qiáng)、開挖成本低等優(yōu)勢，主要被用于巖石堅(jiān)硬的洞室施工。但在部分工程中，卻存在施工精度不足、未全面考慮巖體不確定性等影響因素等問題，時(shí)常出現(xiàn)洞室坍塌、未達(dá)到預(yù)期爆破深度、局部圍巖超挖/欠挖等質(zhì)量問題，存在一定的施工安全隱患。同時(shí)，對后續(xù)隧洞鋼筋混凝土襯砌、二襯鋼筋布置等施工作業(yè)的開展造成不利影響。

這主要是由于采取水工隧洞支護(hù)方式與實(shí)際施工情況不符，當(dāng)出現(xiàn)隧洞爆破坍塌等施工安全事故時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能質(zhì)量、所提供支護(hù)力難以滿足實(shí)際施工需求，并導(dǎo)致水工隧洞襯砌混凝土填補(bǔ)量有所增加。同時(shí)，在出現(xiàn)局部圍巖欠挖等問題時(shí)，將導(dǎo)致鋼筋布局產(chǎn)生錯(cuò)亂現(xiàn)象，存在隧洞襯砌質(zhì)量隱患。與露天開挖爆破作業(yè)相比，水工隧洞巖石開挖爆破施工現(xiàn)場環(huán)境較為復(fù)雜，爆破自由面較少、質(zhì)量要求高，加之受到通風(fēng)、照明、滲水等多方面因素影響，對附近支護(hù)結(jié)構(gòu)所造成的擾動(dòng)影響較為明顯，且空氣沖擊波、飛石將對支護(hù)結(jié)構(gòu)造成一定程度的破壞。

1.2混凝土質(zhì)量差

混凝土作為一種關(guān)鍵性施工材料，材料性能與施工質(zhì)量是水工隧洞施工質(zhì)量的主要衡量標(biāo)準(zhǔn)。在部分水利工程中，混凝土施工環(huán)節(jié)時(shí)常出現(xiàn)裂縫、背后空洞、錯(cuò)臺(tái)等施工質(zhì)量問題。其中，在混凝土配合比方案不合理、振搗質(zhì)量不足，或是所澆筑混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象時(shí)，都有可能引發(fā)混凝土裂縫質(zhì)量通病的出現(xiàn)?；炷量斩促|(zhì)量通病的產(chǎn)生主要是由于制備混凝土材料的水灰比較大，抑或是混凝土封堵不嚴(yán)密。導(dǎo)致所澆筑混凝土在硬化凝結(jié)過程中，在水工隧洞襯砌背后處出現(xiàn)空洞現(xiàn)象。

混凝土錯(cuò)臺(tái)質(zhì)量問題出現(xiàn)成因是由于水工隧洞混凝土作業(yè)面內(nèi)所設(shè)定鋼模臺(tái)車的位置與洞軸線定位有所出入、偏移量超過最大允許值。導(dǎo)致在后續(xù)混凝土澆筑環(huán)節(jié)中，混凝土實(shí)際灌注壓力超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而對鋼模臺(tái)車造成局部擠壓作用，使得臺(tái)車與邊墻接縫處出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)問題。

1.3鋼筋剛度低

從鋼筋材料質(zhì)量角度來看，水利工程中所配置鋼筋材料普遍為定尺參數(shù)12m或9m的卷尺鋼筋，而非直條鋼筋。施工人員基于施工圖紙將所配置鋼筋原材料切割加工成特定規(guī)格尺寸與形狀的構(gòu)件。采取機(jī)械連接或焊接連接等施工方式，將鋼筋構(gòu)件在相應(yīng)施工部位進(jìn)行綁扎。但在部分水利工程中，企業(yè)對材料質(zhì)量檢測工作的重視程度有所不足，難以及時(shí)、全面發(fā)現(xiàn)鋼筋原材料質(zhì)量問題，所配置鋼筋材料中夾雜少量劣質(zhì)鋼筋。從鋼筋制作安裝角度來看，受到人為因素影響，部分施工人員的專業(yè)素養(yǎng)良莠不齊，所加工、綁扎鋼筋構(gòu)件的間隔距離、規(guī)格尺寸、分布密度及保護(hù)層厚度等施工參數(shù)與相關(guān)技術(shù)指標(biāo)有所出入，以此為誘因引發(fā)各類施工質(zhì)量問題的出現(xiàn)。

2、水工隧洞施工質(zhì)量控制措施

2.1加強(qiáng)技術(shù)管控力度

以水工隧洞開挖環(huán)節(jié)應(yīng)用最為常見的鉆孔爆破技術(shù)為例，該技術(shù)的施工控制存在一些問題，且施工環(huán)境復(fù)雜，時(shí)常出現(xiàn)局部圍巖欠挖、超挖、洞室坍塌等施工問題，所搭設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)難以滿足實(shí)際施工需求。因此，企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)施工技術(shù)管控力度，提前分析各項(xiàng)施工影響因素、做好準(zhǔn)備工作，合理設(shè)定、精確計(jì)算爆破用藥量、選擇恰當(dāng)爆破點(diǎn)位，將空氣沖擊波、爆破力對周邊圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)所造成的擾動(dòng)影響與作用力控制在合理范圍內(nèi)。對這一目的的實(shí)現(xiàn)，企業(yè)可選擇將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與傳統(tǒng)的鉆孔爆破技術(shù)加以結(jié)合，構(gòu)建爆破仿真模型、開展施工模擬試驗(yàn)。此外，隨著外部施工環(huán)境的變化，將持續(xù)產(chǎn)生新的變量因素，對鉆孔爆破技術(shù)方案的合理性、可行性造成影響，使得爆破作業(yè)質(zhì)量存在不確定性。針對于此，企業(yè)應(yīng)持續(xù)對動(dòng)態(tài)施工信息進(jìn)行分析，將其導(dǎo)入所構(gòu)建仿真模型，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決所存在技術(shù)問題。

2.2建立完整鋼筋制作流程

結(jié)合實(shí)際施工情況，以相關(guān)施工規(guī)范為主要參照與基準(zhǔn)，建立健全的鋼筋制作工藝流程，補(bǔ)充完善各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與施工要點(diǎn)，為鋼筋制作安裝作業(yè)的開展提供明確參照。例如在鋼筋材料入場環(huán)節(jié)，管理人員需對各批次鋼筋材料的規(guī)格參數(shù)、性能質(zhì)量與相關(guān)文件進(jìn)行審核、檢測。此外，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)施工人員專業(yè)素養(yǎng)培訓(xùn)與考核力度，不斷提高施工人員的專業(yè)技術(shù)能力，降低人為因素對鋼筋制作與安裝質(zhì)量所造成的影響系數(shù)。

2.3光線輔助定位

為及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決混凝土錯(cuò)臺(tái)、空洞等質(zhì)量問題，企業(yè)可選擇運(yùn)用光纖輔助技術(shù)，自水工隧洞軸心射出指示光線，實(shí)時(shí)監(jiān)測鋼模臺(tái)車的具體位置，以及鋼模臺(tái)車與洞軸線定位之間的偏差值，定期對臺(tái)車位置進(jìn)行校正。同時(shí)，采取支架支頂方式，確保隧洞頂部不會(huì)出現(xiàn)混凝土空洞質(zhì)量問題。

2.4加強(qiáng)施工現(xiàn)場質(zhì)量管控力度

為及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類施工質(zhì)量問題，將所造成損失程度控制在一定范圍內(nèi)。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)施工現(xiàn)場質(zhì)量管控力度，與監(jiān)理部門協(xié)同開展施工現(xiàn)場質(zhì)量管控工作。例如在各項(xiàng)關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，或是隧洞開挖、鋼筋制作安裝等施工質(zhì)量問題高發(fā)環(huán)節(jié)，監(jiān)理人員位于施工現(xiàn)場對施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督。在出現(xiàn)施工人員違章施工、或是各類技術(shù)性問題時(shí)，監(jiān)理人員及時(shí)指出所存在具體問題，責(zé)令其限期整改、上報(bào)問題。這在及時(shí)、快速解決各類施工質(zhì)量問題的同時(shí)，也將向施工人員提供技術(shù)指導(dǎo)，并為后續(xù)工程竣工質(zhì)量驗(yàn)收工作的開展提供信息支持。

結(jié)語：

綜上所述，水工隧洞各類施工質(zhì)量問題的出現(xiàn)，對工程施工質(zhì)量及運(yùn)行安全造成嚴(yán)重影響，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期工程建設(shè)目標(biāo)。所以，在施工過程中必須深入分析各項(xiàng)常見施工質(zhì)量問題的主要出現(xiàn)成因，并采取科學(xué)的應(yīng)對和預(yù)防措施，提升水利工程施工水平，保障施工安全，為我國水利事業(yè)注入新的發(fā)展活力。

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