淺談高速鐵路隧道施工質(zhì)量管理

摘要：近年來(lái)，隨著高速鐵路建設(shè)的迅猛發(fā)展，從設(shè)計(jì)施工，到過(guò)程質(zhì)量控制及工后質(zhì)量驗(yàn)收等方面技術(shù)水平較高且較為成熟。但是高鐵隧道隧道施工中仍存在著較多的質(zhì)量安全隱患，特別要重視對(duì)實(shí)體工程質(zhì)量的監(jiān)控與管理，在隧道施工中要加強(qiáng)對(duì)開(kāi)挖、防排水、襯砌和超前預(yù)報(bào)等工序的過(guò)程質(zhì)量卡控，建立與之相適用的施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施，避免發(fā)生塌方、滲漏水等問(wèn)題，確保施工安全質(zhì)量。本文基于高鐵隧道工程特點(diǎn)，分析總結(jié)了施工質(zhì)量監(jiān)控與管理要點(diǎn)，以降低高速鐵路隧道施工中的質(zhì)量安全隱患。

Abstract： In recent years， with the rapid development of high-speed railway construction， from design and construction to process quality control， and post-construction quality acceptance， the technical level is relatively high and relatively mature. However， there are still many quality and safety hazards in the construction of high-speed railway tunnels， and special attention should be paid to the monitoring and management of the physical engineering quality. During tunnel construction， it is necessary to strengthen the process quality control of excavation， waterproof and drainage， lining and advanced forecasting， and establish suitable construction technology and quality control measures to avoid problems such as collapse and water leakage to ensure the safety and quality of construction. Based on the characteristics of high-speed railway tunnel engineering， this paper analyzes and summarizes the key points of construction quality monitoring and management in order to reduce the hidden dangers of quality and safety in the construction of high-speed railway tunnels.

關(guān)鍵詞：高速鐵路;施工質(zhì)量;隧道工程

Key words： high-speed railway;construction quality;tunnel engineering

中圖分類(lèi)號(hào)：U45 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）30-0129-02

0 ?引言

在高速鐵路隧道工程施工過(guò)程中，為避免開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后發(fā)生滲漏水、開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題缺陷，影響正常通車(chē)運(yùn)營(yíng)，因此，鐵路隧道施工質(zhì)量過(guò)程控制顯得尤為關(guān)鍵，結(jié)合鄭萬(wàn)高鐵湖北段隧道工程施工質(zhì)量過(guò)程控制效果，重點(diǎn)對(duì)其超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、超前預(yù)加固、超前支護(hù)、開(kāi)挖、初支、仰拱、防排水、二襯等方面強(qiáng)化過(guò)程質(zhì)量控制，以“工裝保工藝、以工藝保質(zhì)量”實(shí)現(xiàn)過(guò)程質(zhì)量可控，采用新工藝、新材料、新技術(shù)、新設(shè)備等四新技術(shù)和質(zhì)量控制措施有效規(guī)避了傳統(tǒng)常見(jiàn)缺陷問(wèn)題，同時(shí)結(jié)合信息化管理措施對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行把控，確保施工質(zhì)量。

1 ?高速鐵路隧道工程施工特點(diǎn)

高速鐵路隧道施工特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：第一，安全風(fēng)險(xiǎn)高。高速鐵路隧道工程施工前、施工中、施工后均存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，在施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)較大，特別是在開(kāi)挖、初期支護(hù)工序，存在著掌子面突泥突水、塌方等安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)情況隧道往往還存在著巖爆、巖溶等地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。第二，不可預(yù)見(jiàn)性高。高速鐵路隧道施工只有一個(gè)開(kāi)挖掌子面處于可見(jiàn)狀態(tài)，隧道結(jié)構(gòu)是一個(gè)圍巖應(yīng)力預(yù)先存在的結(jié)構(gòu)體，隧道施工是一個(gè)先釋放圍巖應(yīng)力再抵抗圍巖應(yīng)力的一個(gè)過(guò)程，實(shí)際施工中具有較多的不可預(yù)見(jiàn)性因素。第三，開(kāi)挖斷面面積大。高鐵隧道一般采用雙線單洞，掌子面開(kāi)挖面積較大，增加了一定的施工難度。第四，施工環(huán)境惡劣。高速鐵路隧道施工作業(yè)空間一般較小，就面臨各工序之間的干擾問(wèn)題突出，加之隧道內(nèi)空氣質(zhì)量差、作業(yè)溫度高、施工強(qiáng)度大等問(wèn)題，形成了較為惡劣的施工環(huán)境。第五，施工質(zhì)量控制難。隧道工程施工中各工序之間的施工生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊湊，上一道施工質(zhì)量不合格進(jìn)入下一道工序后，返工代價(jià)高或產(chǎn)生不可逆的施工質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)，超前支護(hù)、初期支護(hù)、仰拱、防排水等工程中，施工質(zhì)量過(guò)程控制存在一定的難度。

2 ?高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量監(jiān)控與管理要點(diǎn)

2.1 隧道開(kāi)挖及初支施工

隧道洞身開(kāi)挖質(zhì)量對(duì)隧道結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性有著較大的影響。一是開(kāi)挖過(guò)程中分部開(kāi)挖法容易對(duì)圍巖產(chǎn)生多次擾動(dòng)，不利于掌子面的整體穩(wěn)定，大斷面開(kāi)挖存在安全風(fēng)險(xiǎn)大的問(wèn)題;二是開(kāi)挖爆破后超挖過(guò)多會(huì)增回填混凝土的工程量，同時(shí)初支背后容易形成積水空洞，對(duì)初期支護(hù)的結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生較大影響;三是若欠挖存在隧道凈空不足和二次襯砌不滿足要求的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生質(zhì)量安全隱患。所以隧道洞身開(kāi)挖是高速鐵路隧道施工中的重中之重。為保證施工質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)方案跟現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合從而選擇適宜的斷面開(kāi)挖方法，做好超前預(yù)報(bào)、超前預(yù)加固、爆破設(shè)計(jì)、爆破控制、斷面尺寸量測(cè)、初期支護(hù)、圍巖量測(cè)等工作。

第一，將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)納入工序管理。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工序是開(kāi)挖前對(duì)掌子面前方地質(zhì)情況的判識(shí)，是保證開(kāi)挖施工安全的有效手段，通過(guò)TSP、物探、地質(zhì)素描等手段結(jié)合鉆探成果對(duì)掌子面前方地質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證。

第二，根據(jù)前方地質(zhì)情況選擇適宜的開(kāi)挖方法。對(duì)圍巖地質(zhì)較好的地段采用全斷面或微臺(tái)階法開(kāi)挖施工，在圍巖較差地段采用臺(tái)階法、三臺(tái)階預(yù)留核心土法、雙側(cè)壁導(dǎo)洞法等進(jìn)行施工。開(kāi)挖方法的選擇要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)選擇，并應(yīng)當(dāng)遵循“短進(jìn)尺、弱擾動(dòng)、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的原則，盡量降低對(duì)前方圍巖和支護(hù)的擾動(dòng)，避免發(fā)生坍方風(fēng)險(xiǎn)。

第三，控制爆破技術(shù)。爆破工序是開(kāi)挖工序的關(guān)鍵所在，是保障隧道安全的基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)量放樣、爆破設(shè)計(jì)、爆破效果等過(guò)程控制，判定爆破炮眼殘留率、斷面凈空尺寸是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，然后及時(shí)作出調(diào)整。同時(shí)根據(jù)圍巖變化情況預(yù)留足夠的變形量并根據(jù)圍巖量測(cè)情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整預(yù)留變形量，避免侵陷凈空。

2.2 防排水工程施工

防排水工程是高速鐵路隧道施工中的一項(xiàng)重點(diǎn)工作，若隧道出現(xiàn)滲漏水情況，將嚴(yán)重影響隧道整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命，更甚者對(duì)鐵路運(yùn)行造成影響。旋工中，防排水施工要堅(jiān)持“防、排、堵、截”相結(jié)合的原則，以預(yù)防為主、防治為輔，結(jié)合設(shè)計(jì)方案和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定綜合的處置措施，并結(jié)合隧道內(nèi)的水文變化情況及時(shí)加強(qiáng)防排水措施。施工技術(shù)措施有：鋪設(shè)土工布及防水板、安設(shè)止水帶及止水條、鋪設(shè)排水管及盲溝、設(shè)置中心水溝等，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量過(guò)程控制，確定防排水施工質(zhì)量。若隧道內(nèi)出現(xiàn)了滲水情況，可以采用注漿堵漏方式進(jìn)行處理，而對(duì)于一般裂縫滴水問(wèn)題，采用引、流、堵、漏方式處理。

2.3 襯砌工程施工

仰拱襯砌要緊跟掌子面施工，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖仰拱封閉成環(huán)距掌子面安全步距不超過(guò)35m，二次襯砌一般在初期支護(hù)變形穩(wěn)定后施工，Ⅳ級(jí)圍巖二襯到掌子面安全步距不超過(guò)90m，Ⅴ級(jí)圍巖二襯到掌子面安全步距不超過(guò)70m。

襯砌工程施工質(zhì)量的卡控主要體現(xiàn)在對(duì)混凝土施工的控制。首先混凝土的生產(chǎn)所使用的原材料要經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格的，混凝土配合比要符合要求;再者二襯混凝土澆筑施工中要對(duì)稱(chēng)、連續(xù)澆筑，混凝土落差控制在1m，混凝土振搗密實(shí)，不能過(guò)振更不能漏振;混凝土澆筑后要重視混凝土養(yǎng)護(hù)工作，在同條件混凝土強(qiáng)度滿足膠模強(qiáng)度要求后進(jìn)行脫模，脫模后利用養(yǎng)護(hù)臺(tái)車(chē)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。

3 ?信息化管理在高速鐵路隧道工程施工中應(yīng)用

信息化管理是當(dāng)前隧道工程管理的趨勢(shì)，在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、圍巖監(jiān)控量測(cè)、沉降觀測(cè)、斷面掃描、二襯質(zhì)量監(jiān)測(cè)等方面已有相對(duì)成熟的信息化配套管理軟件，在施工中要切實(shí)做好過(guò)程數(shù)據(jù)的采集、分析工作，同時(shí)建立預(yù)警處置機(jī)制，形成信息化管理及處置能力。在項(xiàng)目管理、安全質(zhì)量管理等方面要實(shí)現(xiàn)信息化過(guò)程管控。

鄭萬(wàn)高鐵是國(guó)家重點(diǎn)鐵路工程，要全力打造中國(guó)在建高鐵工程標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、信息化的最高標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)高鐵建設(shè)打造標(biāo)桿工程，同時(shí)也為今后的高鐵建設(shè)留下標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、信息化的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

PMS信息化管理平臺(tái)只是高鐵建設(shè)信息化應(yīng)用的一部分，PMS主要借助手機(jī)實(shí)現(xiàn)全員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量安全進(jìn)行監(jiān)管。

3.1 信息掃一掃

通過(guò)二維碼信息生成技術(shù)將施工方案、施工技術(shù)交底、安全交底、原材料及成品材料信息、洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)信息、實(shí)體質(zhì)量信息等生成二維碼張貼至施工現(xiàn)場(chǎng)，使每位施工管理人員利用手機(jī)掃碼功能隨時(shí)掌握施工技術(shù)、材料、實(shí)體質(zhì)量、圍巖沉降等信息。

3.2 項(xiàng)目管理

在施工過(guò)程中建立工程運(yùn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃信息庫(kù)，具備網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的編制、工程進(jìn)度上傳、瀏覽、分析、預(yù)警、糾偏功能;建立物資設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)物資設(shè)備需求計(jì)劃錄入、進(jìn)場(chǎng)數(shù)量錄入、消耗使用數(shù)量錄入，設(shè)備的維修保養(yǎng)記錄的錄入，定期進(jìn)行材料消耗分析總結(jié)，設(shè)備健康狀態(tài)總結(jié)，通過(guò)分析直觀形象化顯示;建立試驗(yàn)信息管理平臺(tái)，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)上傳，隨時(shí)掌握進(jìn)場(chǎng)原材料質(zhì)量與實(shí)體檢測(cè)的質(zhì)量情況;建立拌合站管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土的施工部位、使用方量、混凝土生產(chǎn)配合比及原材料使用情況，同時(shí)監(jiān)控混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量及運(yùn)輸流程，實(shí)時(shí)掌握混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量及施工去向;建立施工進(jìn)度管理檔案，實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度，每日每周每月進(jìn)行進(jìn)度分析，及時(shí)糾正進(jìn)度偏差，保證工期建設(shè)。

3.3 安質(zhì)管理

為了更好地監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)的施工動(dòng)態(tài)，施工現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，監(jiān)控覆蓋。建立工序日志數(shù)據(jù)庫(kù)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理人員實(shí)時(shí)將工序施工情況上傳至PMS平臺(tái)上，數(shù)據(jù)和影響資料同時(shí)上傳，真實(shí)可靠;建立現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、安全員、質(zhì)檢員隨時(shí)隨地的將現(xiàn)場(chǎng)的文明施工、施工安全、施工質(zhì)量等等一系列的現(xiàn)場(chǎng)施工情況以影像資料加文字說(shuō)明的形式上傳至PMS管理平臺(tái)中，有問(wèn)題及時(shí)上報(bào)并下發(fā)整改，做到人人為安全，人人保質(zhì)量;建立超前地質(zhì)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù)，及時(shí)錄入超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的施做情況及預(yù)報(bào)結(jié)果，使每位建設(shè)人員都能夠及時(shí)掌握隧道前方圍巖情況，共同應(yīng)對(duì)隧道施工的不可預(yù)測(cè)性特征;建立安質(zhì)影像數(shù)據(jù)庫(kù)，每位施工管理人員隨時(shí)隨地將施工現(xiàn)場(chǎng)的好的或者不好的安全質(zhì)量行為進(jìn)行留影上傳，使大家共同監(jiān)督把控施工現(xiàn)場(chǎng)的安全質(zhì)量情況。

3.4 OA辦公

高速鐵路建設(shè)過(guò)程需要和業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、地方政府等單位進(jìn)行來(lái)往，造成文件、通知、會(huì)議等一些列工作繁多，為提高內(nèi)部辦公管理效率，建立OA辦公平臺(tái)。通過(guò)交流園地施工管理者各抒己見(jiàn)集思廣益，共同討論解決施工中遇到的各種難題，使施工難題最快化、最好化的解決;通過(guò)文件通知數(shù)據(jù)庫(kù)及時(shí)掌握業(yè)主、監(jiān)理、內(nèi)部等單位下發(fā)的文件通知，文件有瀏覽記錄，文件永久保留，免去紙質(zhì)文件丟失的麻煩;建立資源共享中心，將各類(lèi)施工方案、技術(shù)交底、設(shè)計(jì)變更文件、設(shè)計(jì)圖紙等等一系列有利于工程建設(shè)的資源全部共享，使工作更加便捷化。

4 ?總結(jié)

隨著高速鐵路隧道施工技術(shù)的不斷提升，在隧道工程施工質(zhì)量過(guò)程控制及施工管理等方面，均涌現(xiàn)出較高的技術(shù)手段和管理措施，在一定程度上能有效降低施工質(zhì)量問(wèn)題缺陷率，但近些年在已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)隧道中也常暴露出一些質(zhì)量問(wèn)題，部分已影響到開(kāi)通運(yùn)行，造成的安全風(fēng)險(xiǎn)極大，因此在隧道工程施工質(zhì)量控制方面，要持續(xù)堅(jiān)持從源頭控制、過(guò)程控制入手，通過(guò)科學(xué)分析現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，運(yùn)用新設(shè)備、新技術(shù)及信息化管理手段不斷加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，確保高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：林毅（1987-），男，山西臨猗人，畢業(yè)于山東交通學(xué)院，研究方向?yàn)樗淼兰暗叵鹿こ淌┕ぜ夹g(shù)管理。