隧道施工技術(shù)管理關(guān)鍵點(diǎn)及質(zhì)量控制分析

文/陳躍進(jìn)

1 前言

近年來，隨著我國交通運(yùn)輸行業(yè)的不斷發(fā)展，公路和鐵路的隧道施工規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，無論是在施工長度方面還是在斷面面積方面，都比傳統(tǒng)的隧道工程難度加大很多，而且施工條件也更加復(fù)雜。為了有效保障隧道工程的施工質(zhì)量，滿足隧道工程實(shí)際的運(yùn)營質(zhì)量和運(yùn)營安全需求，在具體施工中，建設(shè)單位和施工單位應(yīng)做好技術(shù)管理關(guān)鍵點(diǎn)與質(zhì)量控制工作，提升施工質(zhì)量，使隧道施工技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

2 工程概況

本文研究的工程為海滄疏港通道工程2#隧道，其 中B 標(biāo) 段 線 全 長3260.883m（K3 + 580～K6 +840.883），采用雙向6 車道，設(shè)計(jì)時(shí)速80Km/h，匝道采用單向2 車道，設(shè)計(jì)時(shí)速40Km/h；匝道分岔段由主線三車道隧道逐步加寬到“3+2”斷面，斷面輪廓寬度最大開挖凈跨度30.51m，最大斷面開挖面積421.73m2。

隧道穿越地層主要為花崗巖地層，進(jìn)出口段位于大帽山-石峰巖斷裂帶（F50、F51、F52、F53、F54），處于石峰巖斷塊上，圍巖較為破碎，裂隙發(fā)育，故節(jié)理、裂隙較發(fā)育，構(gòu)造裂隙水也較發(fā)育，尤其是洞口淺埋段，巖體風(fēng)化嚴(yán)重，風(fēng)化厚度不均，地質(zhì)條件差且山坡孤石林立；中部段落YK4+410-YK4+610 隧道洞身段距離高山水庫最近距離約100m，水庫蓄水位高出隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高約120m，且該隧道段構(gòu)造較發(fā)育，形成的構(gòu)造裂隙易形成滲水通道，存在突水和突泥風(fēng)險(xiǎn)。

就總體情況來看，該隧道中的圍巖較為破碎，裂隙發(fā)育，存在突水和突泥風(fēng)險(xiǎn)，屬于一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)施工隧道，其施工質(zhì)量和施工安全都有著較高的控制難度?；诖耍趯Ρ敬嗡淼拦こ痰木唧w施工中，需要加強(qiáng)其技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)以及質(zhì)量控制工作，確保施工質(zhì)量和工程安全。

3 隧道工程施工技術(shù)管理的關(guān)鍵點(diǎn)及其質(zhì)量控制分析

在隧道工程的建設(shè)施工過程中，合理應(yīng)用施工技術(shù)是保障整體施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全和成本的關(guān)鍵。但是由于具體施工會(huì)受到各方面因素的不利影響，所以其施工技術(shù)管理和質(zhì)量控制存在很大的難度。基于此，在具體的施工技術(shù)管理過程中，管理人員一定要全面掌握其技術(shù)管理的關(guān)鍵點(diǎn)，并著重注意這些關(guān)鍵點(diǎn)的管理，有效發(fā)揮出隧道施工技術(shù)的優(yōu)勢，進(jìn)一步提升隧道工程施工效果，確保其施工質(zhì)量，為隧道工程的安全穩(wěn)定運(yùn)行及其施工運(yùn)維成本的節(jié)約奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.1 合理應(yīng)用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與監(jiān)控測量

在隧道工程的施工過程中，借助超前地質(zhì)預(yù)報(bào)以及監(jiān)控測量技術(shù)可以實(shí)時(shí)測量隧道內(nèi)的圍巖穩(wěn)定性，有效保障施工效果與施工安全。通過科學(xué)合理的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，例如：本隧道施工過程中采用超前探孔成像和地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)，可以較為準(zhǔn)確地判斷出隧道中的圍巖類別和穩(wěn)定性，明確圍巖類別是否符合實(shí)際設(shè)計(jì)；對于與設(shè)計(jì)不符的圍巖，應(yīng)及時(shí)采取合理的支護(hù)方式進(jìn)行調(diào)整，有效保障隧道施工質(zhì)量與安全性；如果圍巖情況比設(shè)計(jì)條件好，則可以合理優(yōu)化施工設(shè)計(jì)，以此加快施工進(jìn)度、節(jié)約施工成本[1]。另外，應(yīng)用監(jiān)控測量技術(shù)有助于相關(guān)人員對隧道中的圍巖突變情況做出及時(shí)有效的判斷，如果圍巖的變形量和沉降量都比較小，且圍巖比較穩(wěn)定，則可以在斷面開挖過程中減少沉降量的預(yù)留，并降低支護(hù)厚度，這樣不僅可以進(jìn)一步加快施工進(jìn)度，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)施工成本的合理節(jié)約；如果圍巖的變形量和沉降量都比較大，且圍巖穩(wěn)定性也比較差，則需要在開挖中做好變形和沉降空間的充分預(yù)留，保障隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸與實(shí)際施工需求相符，然后通過合理的支護(hù)措施來防止其變形、沉降等帶來的不利影響，保障施工質(zhì)量與施工安全。此外，借助于監(jiān)控測量技術(shù)還可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)判斷隧道掌子面開挖前方的具體地質(zhì)條件和圍巖特征等，進(jìn)而為提升隧道施工質(zhì)量與安全提供科學(xué)性的參考。

3.2 掌子面開挖施工質(zhì)量的良好控制

在隧道工程的開挖施工中，掌子面開挖工序看似十分簡單，但是其質(zhì)量控制卻有著一定的難度，如果其開挖質(zhì)量得不到有效控制，便會(huì)對整體的隧道工程施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的不利影響，同時(shí)還會(huì)降低其安全性，并造成更大的成本消耗。根據(jù)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在具體的隧道掌子面施工過程中，施工放樣、超前支護(hù)效果、開挖方法以及鉆孔質(zhì)量等每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對其開挖斷面的實(shí)際尺寸是否規(guī)范以及超前支護(hù)是否穩(wěn)定產(chǎn)生直接影響?；诖?，在對隧道掌子面進(jìn)行施工的過程中，一定要做好這些環(huán)節(jié)的施工技術(shù)管理工作。根據(jù)實(shí)際的工程設(shè)計(jì)需求做好施工放樣，然后根據(jù)實(shí)際情況合理選擇隧道的開挖方式，并控制好超前支護(hù)質(zhì)量和鉆孔質(zhì)量等[2]。在具體施工中，所有的施工工序與技術(shù)措施都應(yīng)該嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；同時(shí)，對于每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，都應(yīng)該做好全過程的質(zhì)量與安全檢測工作，有效確保隧道掌子面的施工質(zhì)量與施工安全，充分發(fā)揮相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)勢，以此確保隧道工程后期的應(yīng)用效果及其安全性。

3.3 做好初期支護(hù)質(zhì)量的合理控制工作

在隧道工程的施工過程中，良好的初期支護(hù)是保障其整體施工安全的關(guān)鍵，它可以有效控制隧道二襯斷面尺寸。因此，在施工技術(shù)的管理中，一定要合理控制初期支護(hù)質(zhì)量；對于系統(tǒng)中的錨桿尺寸、注漿間距、型鋼間距、鎖腳錨桿、混凝土初噴強(qiáng)度和初噴厚度等都應(yīng)該嚴(yán)格控制，尤其是對于圍巖穩(wěn)定性比較差的隧道施工段，應(yīng)加強(qiáng)其初期支護(hù)質(zhì)量的控制，有效防止因?yàn)閲鷰r穩(wěn)定性喪失所導(dǎo)致的重大安全隱患，同時(shí)還可以有效防止初期支護(hù)變形侵占隧道二襯尺寸，避免換拱施工所造成的人力、物力、財(cái)力以及時(shí)間的浪費(fèi)，這對于整體隧道工程的施工質(zhì)量、施工進(jìn)度、施工安全以及施工成本等方面都能起到良好的控制效果[3]。

3.4 加強(qiáng)仰拱開挖以及施工質(zhì)量的控制

在隧道工程的具體施工中，仰拱是隧道初期支護(hù)和二襯之間所組合成的一個(gè)環(huán)狀閉合結(jié)構(gòu)，其施工質(zhì)量將會(huì)對隧道整體穩(wěn)定性起到關(guān)鍵性的影響作用。在具體開挖過程中，仰拱的開挖尺寸、開挖幅度、底部雜質(zhì)的清理效果、鋼筋質(zhì)量、型鋼連接效果以及混凝土施工質(zhì)量等都會(huì)對仰拱質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的影響。如果在仰拱開挖過程中出現(xiàn)了問題，便很容易引發(fā)變形、開裂以及沉降等一系列質(zhì)量問題，進(jìn)而給隧道的施工質(zhì)量與施工安全帶來極大的不利影響，嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致隧道喪失穩(wěn)定性，釀成重大的安全風(fēng)險(xiǎn)。基于此，在對隧道仰拱進(jìn)行開挖施工的過程中，管理人員一定要充分注重其施工質(zhì)量的管理與控制工作，保障其開挖施工嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)的實(shí)際要求進(jìn)行，并在整個(gè)施工過程中都嚴(yán)格控制好其施工技術(shù)與施工質(zhì)量。在完成仰拱開挖施工后，管理人員應(yīng)對其質(zhì)量和安全再一次進(jìn)行復(fù)核，對于存在的問題，一定要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決，只有保障其施工質(zhì)量、安全等級完全符合設(shè)計(jì)要求的情況下，才可以開展后續(xù)的施工作業(yè)[4]。通過這樣的方式，可大幅度降低整體隧道施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，在確保施工進(jìn)度和施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步節(jié)約施工成本。

3.5 做好防水和排水設(shè)施的施工質(zhì)量控制工作

因?yàn)樗淼朗┕きh(huán)境比較復(fù)雜，不同施工段的地質(zhì)條件不同，且地下水含量也存在差異，一些施工段僅僅含有少量的地下水，而一些施工段中的地下水含量卻十分豐富。因此，在具體的施工技術(shù)管理過程中，防水以及排水設(shè)施的施工技術(shù)也是一項(xiàng)管理要點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)隧道工程施工質(zhì)量的良好控制，避免地下水情況對施工效果及其安全性造成不利影響，管理人員應(yīng)該合理控制防水和排水施工的技術(shù)與質(zhì)量。在隧道工程的開挖過程中，工作人員應(yīng)通過抽水、降水、排水和堵水等施工方式來做好地下水處理工作。通常情況下，在其他技術(shù)措施能夠發(fā)揮出充分作用的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量避免應(yīng)用堵水技術(shù)[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，隧道工程的建設(shè)施工已經(jīng)成為當(dāng)今公路工程和鐵路工程建設(shè)施工中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，但是由于隧道工程的施工技術(shù)比較復(fù)雜，施工條件比較惡劣，所以在具體的施工過程中，其技術(shù)和質(zhì)量都很難得到良好控制，稍有不慎就會(huì)引發(fā)一系列的質(zhì)量問題，進(jìn)而對整體工程的順利進(jìn)行及其后期的應(yīng)用造成不利影響，甚至還會(huì)引發(fā)重大交通安全事故，嚴(yán)重威脅乘客的生命與財(cái)產(chǎn)安全，造成較為惡劣的社會(huì)影響。基于此，為了有效避免此類情況的發(fā)生，在隧道工程的建設(shè)施工中，管理人員一定要加強(qiáng)其技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)的管理，以此實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的良好控制。這樣才更加有利于我國交通運(yùn)輸工程的良好發(fā)展，使其在為人們提供便利的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升社會(huì)效益。