公路隧道工程質(zhì)量控制過程中的關(guān)鍵問題分析

王道團

（山東高速威海發(fā)展有限公司，山東 威海 264200）

0 引言

隧道工程屬于公路工程項目中的特殊施工項目，存在諸多隱蔽工程，施工時很容易出現(xiàn)施工現(xiàn)場與設(shè)計不符的狀況，需要做好整體的施工質(zhì)量管控，及時對存在的問題做出正確預(yù)判與處理，以便達到預(yù)期的工程施工質(zhì)量。就目前的隧道工程施工來看，由于洞內(nèi)環(huán)境會對工程施工安全造成極大影響，所以在進行實際施工時會遇到一些問題，導(dǎo)致工程施工進度受到干擾，較為常見的問題主要集中在隧道滲漏以及襯砌混凝土病害等方面。

1 公路隧道工程常見問題

1.1 隧道滲漏

如果在進行防水層施工過程中沒有按照標準選擇防水材料，將會存在施工質(zhì)量不達標或者混凝土澆筑被破壞等方面的問題，會導(dǎo)致最終的防水施工質(zhì)量受到直接影響，進而造成滲漏問題。同時，如果防水層在施工時存在破損狀況，或在后期運營之后存在劣化問題，也會使部分隧道的防水層出現(xiàn)防水效能降低的狀況，會直接導(dǎo)致滲漏問題出現(xiàn)。在隧道施工完成之后，會因為圍巖壓力的改變，使得圍巖中的局部水流出現(xiàn)水壓升高的情況，此時如果存在襯砌結(jié)構(gòu)防水功能較弱或者失效的問題便會發(fā)生滲漏，致使襯砌高水壓地段出現(xiàn)面型滲漏的狀況。混凝土微觀結(jié)構(gòu)是因為長期碳化所形成的，會因為碳化后混凝土成分出現(xiàn)改變，而使其體積以及物理面貌發(fā)生變化，將會在環(huán)境各項因素的共同作用之下，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變大趨勢，進而造成整體結(jié)構(gòu)抗?jié)B能力下降[1]。

1.2 襯砌結(jié)構(gòu)變形與開裂

軟弱巖層會因為變形時間效應(yīng)的因素而致使襯砌結(jié)構(gòu)承受荷載變大，導(dǎo)致隧道路面以及其他部分基礎(chǔ)出現(xiàn)不牢固狀況，從而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)下沉以及裂縫變形的問題。同時，因為冷縫、施工縫等位置相對較為薄弱，所以也很容易出現(xiàn)襯砌裂縫的狀況。由于混凝土膨脹收縮等問題干擾，導(dǎo)致襯砌混凝土出現(xiàn)開裂以及變形情況。在地下水的動靜壓作用之下，導(dǎo)致破碎巖層襯砌附近出現(xiàn)空洞而發(fā)生約束不均勻狀況。在碳化的作用之下，混凝土的堿儲備會出現(xiàn)逐漸減少的狀況，進而對混凝土的堿性造成直接破壞，致使鋼筋表面鈍化膜出現(xiàn)不穩(wěn)定問題。由于碳化作用導(dǎo)致鋼筋與空氣發(fā)生反應(yīng)，致使鋼筋出現(xiàn)腐蝕問題，導(dǎo)致混凝土和鋼筋之間的握裹力出現(xiàn)減弱狀況，襯砌承載能力也會因此變?nèi)酰阡摻钿P蝕產(chǎn)物體積逐漸膨脹的作用下，致使混凝土出現(xiàn)開裂[2]。

1.3 襯砌混凝土病害

如果襯砌混凝土出現(xiàn)掉塊、腐蝕等病害，將會致使結(jié)構(gòu)的耐久性出現(xiàn)問題，進而引發(fā)相關(guān)病害?；炷敛『Ξa(chǎn)生的原因主要集中在以下幾個方面：其一，混凝土處于腐蝕性環(huán)境介質(zhì)之中，其與酸堿鹽等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方式，導(dǎo)致出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)腐蝕問題；其二，在進行混凝土配制時，原材料中含有堿活性或堿骨料，會因為生成反應(yīng)物而出現(xiàn)吸水膨脹的情況，致使混凝土出現(xiàn)開裂問題；其三，在混凝土收縮以及溫度等問題的干擾下，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變形裂縫問題，出現(xiàn)強度減小導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體安全性受到嚴重影響[3]。

2 質(zhì)量問題產(chǎn)生原因分析

2.1 設(shè)計方面

如果在進行公路隧道的施工之前沒有做好施工方案設(shè)計工作，或者在設(shè)計方面沒有結(jié)合實際進行規(guī)劃，將極易埋下嚴重的安全隱患，導(dǎo)致后續(xù)施工受到干擾。在進行施工之前，設(shè)計人員需要做好地質(zhì)勘查工作，對現(xiàn)場的地質(zhì)情況做出正確預(yù)判以免造成施工塌方問題。需要按照地質(zhì)資料對設(shè)計參數(shù)做出調(diào)整，采用高強支護技術(shù)模式，確保塌方概率能夠被控制在最小范圍。整體設(shè)計需要與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)，要符合工程的實際建設(shè)需要進而運用專業(yè)化公式進行反復(fù)計算，確保結(jié)構(gòu)受力能力可以達到預(yù)期。如果隧道工程結(jié)構(gòu)存在受力不均或者整體結(jié)構(gòu)較為單一的問題，將直接導(dǎo)致各種質(zhì)量問題的出現(xiàn)，會因為圍巖應(yīng)力過大的問題而導(dǎo)致隧道出現(xiàn)變形狀況[3]。

2.2 施工管理

施工管理不到位，是使工程施工存在質(zhì)量問題的重要原因之一，如果沒有對施工管理工作進行有效把控，很容易出現(xiàn)施工不規(guī)范以及其他方面的狀況。例如，可能因為模板臺車的牢固性不理想或者施工放樣存在誤差等方面的原因，導(dǎo)致隧道出現(xiàn)較大偏位的狀況；由于出現(xiàn)施工縫錯臺的問題，而致使襯砌早期強度受到影響，直接增加了裂縫出現(xiàn)的可能性。同時，如果混凝土的配比沒有達到強度要求，在振搗施工過程中出現(xiàn)振搗不實的問題，混凝土的強度會受到干擾，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)蜂窩以及其他方面狀況，從而造成襯砌不均勻問題。

2.3 施工材料

施工材料質(zhì)量問題主要存在以下幾個方面：一是防水板等材料存在質(zhì)量缺陷，導(dǎo)致鋼筋暴露于外界環(huán)境之中容易出現(xiàn)腐蝕等狀況；二是排水管連接存在問題，管道出現(xiàn)堵塞將對排水效果產(chǎn)生直接影響，增大隧道出現(xiàn)滲漏問題概率；三是如果出現(xiàn)塌方問題之后沒有及時進行處理，沒有對空洞進行有效填補，在發(fā)生欠挖問題后也沒有做好修整，會導(dǎo)致襯砌受力與實際要求不符；四是如果施工單位存在隨意調(diào)整設(shè)計參數(shù)的狀況，會導(dǎo)致支護效果受到直接影響，一方面體現(xiàn)出施工單位管理水平較低等問題，另一方面會因為施工材料質(zhì)量雙重的影響下，而導(dǎo)致整體工程施工存在嚴重的安全隱患[4]。

3 隧道工程施工關(guān)鍵問題控制策略

3.1 施工質(zhì)量問題控制有效策略

3.1.1 做好前期地質(zhì)勘查與研究工作

為妥善解決設(shè)計與實際情況不符的問題，需要進一步加大地質(zhì)勘查工作的重視程度。應(yīng)在施工之前通過開展地質(zhì)勘查工作的方式，對隧道地質(zhì)情況有更加清晰地認識，并能夠及時發(fā)現(xiàn)情況較為嚴重的不良地質(zhì)地段以便規(guī)劃更加合理的路線，確保按照地質(zhì)資料內(nèi)容展開后續(xù)的規(guī)劃設(shè)計以及施工方案編制。需要按照勘察數(shù)據(jù)以及地質(zhì)情況對施工開挖方案進行不斷調(diào)整，選擇更為合適的支護方案以及施工模式，保證后續(xù)的工程施工效果。爆破人員也需要按照地質(zhì)狀況的具體信息，設(shè)計精準的爆破方案，以防出現(xiàn)塌方或者其他方面的安全事故[5]。

3.1.2 改進施工方法與施工工藝

如果施工工藝設(shè)置不合理，會直接增加隧道結(jié)構(gòu)的病害風險，所以需要對施工工藝進行有效改進，并配合配套的施工管理方案，實現(xiàn)對施工過程的高質(zhì)量管控。

以新奧法施工技術(shù)為例，在使用該項技術(shù)過程中需要科學(xué)選擇鉆爆設(shè)備，做好噴射混凝土設(shè)備以及整體式模板臺車等各項設(shè)備的選擇和應(yīng)用。應(yīng)運用噴錨支護技術(shù)，做好初期的支護處理，保證圍巖內(nèi)二相應(yīng)力狀態(tài)能夠變?yōu)槿鄳?yīng)力狀態(tài)，從而對隧道結(jié)構(gòu)受力能力實現(xiàn)有效地調(diào)整，保證初期支護能夠達到預(yù)期效果，以便為后續(xù)的隧道施工安全提供保障。

按照該項施工技術(shù)的基本原則將運用合理支護手段，通過對支護以及圍巖系統(tǒng)共同作用的有效使用，保證后續(xù)的隧道結(jié)構(gòu)施工安全性。而作用的發(fā)揮，要做好結(jié)構(gòu)層的密貼處理從而保證圍巖支護系統(tǒng)貼合緊密程度。需要對光面爆破效果進行控制，防止出現(xiàn)侵限或者超挖問題，要保證噴射混凝土的表面平整程度。做好初襯和二襯之間的密貼施工處理，有效控制防水板掛設(shè)松弛度，從而保證初襯拱頂與混凝土澆筑到頂?shù)拿苜N度[6]。

3.1.3 做好施工材料與管理問題處理

在進行施工管理以及施工材料問題處理過程中，需要進一步加大對施工設(shè)計內(nèi)容的研究力度，按照整體的設(shè)計規(guī)劃確定工程的施工重點以及施工難點，并在此基礎(chǔ)上對隧道施工的各個環(huán)節(jié)進行精準把控，確保施工不會出現(xiàn)人為操作失誤問題；及時對存在問題的環(huán)節(jié)開展糾正工作，確保在先進的監(jiān)控系統(tǒng)的支持之下，能夠及時對施工現(xiàn)場的各項情況進行精準管控。在施工質(zhì)量控制方面也需要按照施工計劃內(nèi)容，抓好施工材料的質(zhì)量以及規(guī)格關(guān)卡，通過進場之前開展嚴格檢驗與使用之前進行二次檢驗相結(jié)合的方式，確保所使用的材料能夠符合施工要求，從而為整體工程的高質(zhì)量施工奠定基礎(chǔ)。

3.1.4 使用先進襯砌質(zhì)量檢測技術(shù)

在不同的檢測階段通過運用激光斷面儀對斷面進行檢測以確定襯砌的厚度情況。如果襯砌隧道施工已經(jīng)完成，運用激光斷面儀僅能對其輪廓線進行測試，無法對襯砌后是否存在空洞或者厚度進行有效測量。

地質(zhì)雷達是較為先進的檢測技術(shù)，可對已經(jīng)完工的隧道進行有效檢測，能夠在竣工驗收之前發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，并為后續(xù)的問題處理提供數(shù)據(jù)支持。進行二次襯砌施工之前，可應(yīng)用檢測技術(shù)對初期支護情況進行分析，明確初期支護厚度及其他方面狀況，可針對回填不密實以及背后脫空等問題進行處理，確保隧道質(zhì)量控制能夠達到最優(yōu)。

3.2 施工技術(shù)質(zhì)量控制方式方法

3.2.1 明洞以及洞口施工技術(shù)

進行隧道洞口以及橋涵明挖段等各項結(jié)構(gòu)的施工過程中，需要進行綜合性的考量，以便更好地完成各項施工工作。在進行仰坡開挖以及洞口邊坡開挖等處理過程中，需要按照環(huán)境保護原則做好水土保持工作，降低整體防護施工以及開挖施工對于巖體的影響，禁止使用爆破手段保證環(huán)境保護理念能夠貫穿施工全過程，從而做好邊坡防護以及施工階段隧道安全保護等各項工作。隧道初期的開發(fā)施工需要與門洞工程相配合，使門洞排水施工以及其他方面工程能夠同時完成。在進行支護施工以及土石方開挖等施工過程中，應(yīng)對邊坡穩(wěn)定程度以及地形地質(zhì)條件等各項內(nèi)容進行充分分析，做好開挖邊坡支護處理，全程展開山坡穩(wěn)定性檢查以及監(jiān)測以防發(fā)生重大事故[7]。

3.2.2 洞身開挖施工技術(shù)

洞身開挖技術(shù)屬于關(guān)鍵性技術(shù)，需要從多方面入手對其進行優(yōu)化。具體的施工技術(shù)包括全斷面技術(shù)、臺階技術(shù)以及環(huán)形開挖預(yù)留核心土等，每一種施工方式具有不同控制技術(shù)。實際工作中，需要按照具體的施工技術(shù)內(nèi)容以及施工開展情況做出正確調(diào)整。例如，在應(yīng)用臺階技術(shù)進行過程中，由于該種技術(shù)適用于三級到五級圍巖中小跨度隧道施工，所以在對六級圍巖進行小跨度隧道處理時需要做好預(yù)加固處理，在確定整體施工達到標準之后才可以采用臺階施工技術(shù)進行開挖處理。如果圍巖地質(zhì)條件較為理想，在對雙車道隧道以及單車隧道進行處理時，可運用二臺階施工技術(shù)進行操作。如果單層臺階的對面尺寸相對較大，隧道斷面高度相對較高，則建議使用三層臺階施工技術(shù)進行處理，臺階的長度需要控制在隧道開挖跨度的1.5倍左右。

3.2.3 錨桿施工技術(shù)

進行錨桿施工過程中，需要對設(shè)計圖紙內(nèi)容進行全面分析，掌握施工放樣、標識具體位置。在確定位置的具體信息之后，通過鉆孔操作和孔洞清理等一系列的處理，將錨桿安放在孔洞之內(nèi)，對孔口進行封堵后再進行灌漿操作施工，保證錨桿能夠與圍巖加固成共同受力體，對圍巖起到有效加固的效果。為確保錨桿的抗拉、抗拔能力符合施工要求，需要在施工過程中做好試拔檢測工工序，在確定錨桿固定性能達標后才能展開后續(xù)的施工環(huán)節(jié)。可根據(jù)圍巖巖性結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件等各項情況，選擇錨桿類型如自進式錨桿、錘擊錨桿等，做好局部的布置以及系統(tǒng)布置工作[8]。

3.2.4 錨噴支護施工技術(shù)

在對錨噴支護技術(shù)進行選擇時，需要按照整體工程的施工現(xiàn)狀設(shè)計方案?；炷恋膰娚浼夹g(shù)，主要有濕噴、干噴以及潮噴三種模式。其中，潮噴技術(shù)的經(jīng)濟優(yōu)勢更加突出，可以減少低速凝劑的使用量；濕噴方式在支護施工質(zhì)量方面的優(yōu)勢較為突出，整體的應(yīng)用效果較為理想，也是在隧道工程施工中較為常用的噴射方法。為保證工程的施工質(zhì)量，錨噴支護技術(shù)采用的方式相對多元化，會通過和鋼筋網(wǎng)片、錨桿等聯(lián)合進行使用的方式提升最終的支護處理效果。按照定距離埋置鋼筋的情況對錨噴厚度進行有效控制，且會在錨噴施工操作完成之后，對錨噴強度以及厚度等各項情況進行檢測，檢查是否存在空洞問題以便及時整改修復(fù)，達到錨噴支護施工的目標。

4 結(jié)語

由于隧道工程施工會對項目的最終應(yīng)用情況產(chǎn)生直接影響，所以需要提高關(guān)注力度并進一步加強對該部分施工的質(zhì)量控制。需要明確認識到隧道工程施工的特殊性，并通過對常見問題的分析得出問題產(chǎn)生的具體原因，以問題為引導(dǎo)做好施工質(zhì)量管控、優(yōu)化處理工作，并要合理展開各項施工技術(shù)的管控工作，保證明洞施工以及隧道挖掘等技術(shù)的應(yīng)用能夠達到最佳效果，從而實現(xiàn)工程施工預(yù)期效果，確保道路工程項目得以高質(zhì)量應(yīng)用。