路橋隧道工程的施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究

鄒林、謝登高、李建雄

（中國(guó)建筑土木建設(shè)有限公司，北京 100067）

0 引言

在路橋工程建設(shè)中，隧道占有重要地位，它的施工質(zhì)量對(duì)公路工程的整體質(zhì)量有很大的影響。隧道工程不同于地面公路橋梁工程，由于地質(zhì)、水文、結(jié)構(gòu)環(huán)境等因素的影響，它的施工難度更大。為了保障我國(guó)公路建設(shè)的安全性與使用壽命，施工人員必須針對(duì)不同的施工難點(diǎn)，采取科學(xué)的技術(shù)措施，確保工程的安全性與整體建設(shè)效果。在技術(shù)和質(zhì)量管理上，我國(guó)現(xiàn)有的路橋隧道工程技術(shù)和質(zhì)量管理仍存在一定的缺陷，如何改進(jìn)是當(dāng)前亟待解決的問題。

1 路橋隧道工程施工技術(shù)管理及質(zhì)量控制難點(diǎn)

1.1 管理不夠規(guī)范

由于部分施工單位在實(shí)施路橋隧道施工時(shí)疏忽了有關(guān)法規(guī)規(guī)定，或有關(guān)部門設(shè)置不健全，如項(xiàng)目中尚未設(shè)置明確的監(jiān)理和管理人員，以及施工企業(yè)的法人制、監(jiān)理制、合同制等制度存在不足之處等情況，導(dǎo)致路橋隧道的施工質(zhì)量降低。即使已經(jīng)設(shè)立了組織和管理機(jī)構(gòu)實(shí)施質(zhì)量管理工作，但其主管人員對(duì)工程技術(shù)的理解和管理水平有限，少數(shù)人員甚至沒有相關(guān)的施工管理經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在工程施工過程中，工程質(zhì)量控制存在一定的問題。甚至個(gè)別單位并沒有資格進(jìn)行工程建設(shè)，卻仍然從事該工作，這樣一來工程質(zhì)量肯定是無法保證的，對(duì)項(xiàng)目的整體質(zhì)量就會(huì)有很大的影響。

1.2 組織過程混亂

公路橋梁隧道工程的建設(shè)與施工是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，從前期的調(diào)查、方案的制定到各個(gè)階段的逐步實(shí)施，都要遵循具體的施工程序和組織流程。然而在工程建設(shè)中，部分建筑工人缺乏對(duì)工程質(zhì)量的正確認(rèn)識(shí)，也沒有經(jīng)過系統(tǒng)、專業(yè)的技術(shù)訓(xùn)練，只是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行不規(guī)范的施工作業(yè)，將嚴(yán)重危及整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量。其中，工人施工技術(shù)能力的高低對(duì)工程質(zhì)量的影響也很大，在施工過程中需要使用大量的機(jī)械設(shè)備，由于各種外部環(huán)境的影響，再加上質(zhì)量管理沒有完全落實(shí)到位，機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行會(huì)受到一定程度的影響。例如為了趕工期，機(jī)器設(shè)備經(jīng)常需要超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，這不但會(huì)大大縮短機(jī)器的使用壽命，而且對(duì)操作人員的安全也造成了很大的威脅。若發(fā)生施工安全事故，會(huì)給施工單位帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失。所以各施工單位務(wù)必要科學(xué)、合理地規(guī)劃施工內(nèi)容，嚴(yán)格遵守相關(guān)的法規(guī)和要求。在施工的各個(gè)階段實(shí)施流程管理，確保項(xiàng)目的施工進(jìn)度以及安全性。

1.3 計(jì)劃不夠完整

路橋隧道工程的實(shí)施，必須參照一套完整、高效的工程質(zhì)量保障制度來完成各個(gè)階段的施工。但是在工程前期研究中，由于部分人員對(duì)工程規(guī)劃的設(shè)置和預(yù)測(cè)有一定的偏差，或者沒有對(duì)整個(gè)工程有一個(gè)總體的把握，造成設(shè)計(jì)方案的不完善。同時(shí)，由于部分施工單位對(duì)工程質(zhì)量的不重視，導(dǎo)致工程建設(shè)中各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接不暢，影響工程的整體進(jìn)度和效果。對(duì)行業(yè)監(jiān)管部門而言，他們與建筑企業(yè)建立的相互協(xié)作關(guān)系并不能真正發(fā)揮作用，甚至有些項(xiàng)目在開工之前根本沒有制定施工方案，完全忽略了施工的安全性與規(guī)范性，對(duì)工程的工作效率和質(zhì)量造成很大的影響，同時(shí)也會(huì)在行業(yè)中形成不良的風(fēng)氣，對(duì)路橋隧道工程的技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。

2 路橋隧道工程主要施工技術(shù)

2.1 爆破技術(shù)

在路橋隧道工程中，爆破技術(shù)是一項(xiàng)十分常見的技術(shù)。施工開始前必須先進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，并對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行全面的控制。其主要內(nèi)容包括光面和預(yù)裂技術(shù)這兩項(xiàng)。施工人員應(yīng)以整個(gè)隧道的外形為設(shè)計(jì)依據(jù)，繪制完整的施工剖面圖，盡量減少爆破對(duì)圍巖的損傷，確保爆破安全。爆破技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)人員技術(shù)水平、設(shè)備性能等都有很大的依賴性，因此施工人員必須具備較高的職業(yè)素質(zhì)。按照有關(guān)爆破規(guī)程，健全安全保護(hù)措施，確保爆破安全。

根據(jù)地質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇合適的爆破方案，并采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施。支護(hù)措施是保證隧道安全施工的有效手段，也是減少爆破損傷的主要手段。

2.2 二次襯砌技術(shù)

二次襯砌技術(shù)主要應(yīng)用于中隔板的施工中。在進(jìn)行工程建設(shè)之前，必須注意基坑開挖的質(zhì)量。此外，技術(shù)人員還要對(duì)施工人員進(jìn)行指導(dǎo)，以便在施工過程中進(jìn)行有效的加固處理。

第一，要仔細(xì)留意預(yù)埋物的位置，注意預(yù)埋件的左眼和右眼的連接處是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并保證將預(yù)制塊放置在適當(dāng)位置。在進(jìn)行襯砌前應(yīng)檢查排水管道的敷設(shè)，尤其是在縱、環(huán)狀排水盲管的情況下，應(yīng)確保其管線的合理布置，方便后續(xù)施工作業(yè)。

第二，進(jìn)行襯砌前要注意模板的選用，通常采用大模板，每次使用模板的長(zhǎng)度一般為9m。根據(jù)實(shí)際工程條件及周邊環(huán)境對(duì)模板進(jìn)行調(diào)整，確保模板設(shè)置的合理性。在模板加固時(shí)，一般采用外拉內(nèi)頂?shù)氖┕し绞剑茏畲蟪潭鹊乇ＷC模板安裝的工作質(zhì)量。

第三，在支護(hù)上部和中導(dǎo)洞窯時(shí)，應(yīng)確保接觸面的完好無損，并注意接觸面的密封性以及結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。第四，在進(jìn)行左右洞二次襯砌前，必須對(duì)下水道的埋設(shè)位置進(jìn)行檢查。同時(shí)前期的支護(hù)工作也要妥善解決，保證之后的工作能夠順利進(jìn)行。

2.3 混凝土噴射技術(shù)

一般情況下，在各級(jí)道路和附屬坑道施工中，采用混凝土噴射技術(shù)都是可行的。其施工流程如下：

首先，將混合好的濕噴混凝土用混凝土運(yùn)輸車送到濕噴機(jī)上，運(yùn)輸時(shí)要注意防止混凝土離析。在噴射混凝土前，要對(duì)基巖表面進(jìn)行徹底的清潔。一般情況下采用高壓水法進(jìn)行沖刷，對(duì)易潮解和淤泥的巖石要使用高壓風(fēng)進(jìn)行沖洗。所選擇的空氣壓縮機(jī)必須符合空氣壓力和空氣消耗的需要。

其次，進(jìn)入噴射器之前，必須先進(jìn)行油、水的分離。在噴頭表面有涌水、滲水或濕潤(rùn)時(shí)，必須根據(jù)具體情況進(jìn)行噴淋。對(duì)于大斷面的涌水，應(yīng)先進(jìn)行灌漿后再噴射。

最后，對(duì)于小股水流或裂縫的滲流，應(yīng)先在巖石表面注漿或使用管道引排水，然后進(jìn)行混凝土噴射。最后，在較大的濕度條件下，應(yīng)選用具有較高黏性的混凝土，可以加入外加劑提高其力學(xué)性能。要預(yù)先設(shè)置好混凝土厚度控制標(biāo)記，并對(duì)噴入的混凝土厚度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。通常埋設(shè)鋼筋頭部作為標(biāo)識(shí)，也可以在噴水時(shí)插入大于設(shè)計(jì)厚度5cm 的鋼絲，每隔1～2m設(shè)置一條，以便施工控制。噴射完畢后要檢查噴射混凝土與巖石表面的結(jié)合狀況，同時(shí)對(duì)其平面、截面進(jìn)行檢測(cè)，與開挖段進(jìn)行比較，確定噴射混凝土的厚度是否符合設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)范的要求。一旦出現(xiàn)空鼓、脫殼的狀況，要立即進(jìn)行鑿孔、清洗、再噴或壓漿等補(bǔ)救措施。

2.4 沉管技術(shù)

2.4.1 管段制作

為了提高效率，進(jìn)行沉管工藝時(shí)必須事先預(yù)制管段。具體施工時(shí)，可以采用船臺(tái)式管段制造工藝或干塢式管段制造工藝等方法。目前采用較多的是干塢式管段制造工藝，其截面呈長(zhǎng)方形，施工時(shí)耗材少，可達(dá)到防水要求。建造過程中，必須在臨時(shí)碼頭上建造鋼筋混凝土管，并將水排入干塢，通過懸浮輸送將其送至隧道建設(shè)地點(diǎn)。

2.4.2 沉放施工

目前的沉管方式中采用浮箱式懸沉法是比較有效的，即在管段上部布置4 個(gè)浮箱，其余管線由吊繩相連，再由浮箱將鋼管鋼桁架聯(lián)結(jié)為一體，用錨繩將浮箱固定并調(diào)整好浮箱的位置，提高管線的安裝效率。為了保證浮箱的穩(wěn)定性，在調(diào)節(jié)過程中可以在浮動(dòng)箱體的左右兩邊安裝適當(dāng)?shù)鸟g船，以改善控制效果。

2.4.3 水下連接

水下管線的連接可以采用液壓壓接方法，即在管路端口處安裝具有良好防水性能的止水接頭，在管段連接后對(duì)管路的連接精度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保證完成后采用推進(jìn)式盾構(gòu)對(duì)管線進(jìn)行拉伸，從而達(dá)到拉緊施工的效果。最后通過排水系統(tǒng)將管線內(nèi)部的水排出，保證內(nèi)部的密封效果。

2.5 施工縫防水技術(shù)

設(shè)置施工縫時(shí)，應(yīng)注意處理結(jié)構(gòu)強(qiáng)度過大的薄弱環(huán)節(jié)。在防水壓補(bǔ)強(qiáng)的復(fù)合襯里部分可采用鋼板止水，其余部分用膨脹橡膠止水。全隧道均使用復(fù)合防滲面板，施工縫可采用遇水膨脹型防水膠條，拱壁采用50mm 軟管盲溝，在隧道的左右墻底，分別在其水平方向上布置2 條80mm 的軟管盲溝。在清洗后的基面上，可利用熱熔焊設(shè)備進(jìn)行無釘鋪裝?？蓪⒎浪逖毓懊妗?cè)墻排列，并按材質(zhì)選用適當(dāng)?shù)目p制方法。二次襯砌時(shí)，必須事先按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行壓漿管的埋設(shè)，確保其不發(fā)生位移和堵塞。為改善其和易性、密實(shí)度及補(bǔ)償收縮性，可以適當(dāng)?shù)剡x用粉煤灰、微硅粉等外加劑。“三縫”灌漿之前，要仔細(xì)鑿毛、徹底清潔，確保其不開裂、不脫膠、足夠牢固?；炷翝仓^程中應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)止水帶錯(cuò)位、卷曲，應(yīng)及時(shí)改正，并加固接頭處。

3 路橋隧道工程施工質(zhì)量控制措施

3.1 加強(qiáng)技術(shù)管理

為使路橋隧道施工質(zhì)量持續(xù)得到改善，就需要進(jìn)一步提高施工技術(shù)、加強(qiáng)施工過程的管理。因此在項(xiàng)目開工前，必須委派專業(yè)人員到工地進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查，以此為依據(jù)制定出科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)方案的可行性和可靠性。同時(shí)，要采取行之有效的方法提高工程技術(shù)的管理效果。完成圖紙繪制后，組織技術(shù)、管理部門對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的審查，并及時(shí)地反饋給設(shè)計(jì)者，以便對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整和修正。圖紙審核時(shí)要著重檢查某些特定的路段，以及各種設(shè)計(jì)參數(shù)和工程量的準(zhǔn)確性，把所有的計(jì)算過程和最后結(jié)果都記錄下來，給出控制工程量的辦法。如果施工過程中出現(xiàn)重大設(shè)計(jì)改動(dòng)，也要向有關(guān)部門申請(qǐng)，批準(zhǔn)后才能繼續(xù)開工。

3.2 完善管理體系

為確保路橋隧道工程的順利進(jìn)行，提高工程質(zhì)量，必須不斷完善企業(yè)的施工質(zhì)量管理制度。由于路橋隧道工程建設(shè)中涉及的工程項(xiàng)目比較多，因此有關(guān)主管部門要與各技術(shù)部門進(jìn)行有效的溝通，并對(duì)各項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)行監(jiān)督，提高施工質(zhì)量管理的水平。根據(jù)項(xiàng)目的具體情況建立不同的施工部門，確保施工的順利進(jìn)行。另外，建立項(xiàng)目管理系統(tǒng)，編制施工法規(guī)、行業(yè)規(guī)范和施工工藝標(biāo)準(zhǔn)。在施工之前，技術(shù)人員要對(duì)工地和周圍的環(huán)境進(jìn)行檢查，確定影響施工的安全隱患已完全排除，保證工地的安全。隧道施工人員要注意防護(hù)，嚴(yán)格執(zhí)行工程技術(shù)規(guī)程，合理操作。

3.3 強(qiáng)化排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與質(zhì)量管理是路橋隧道工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容：

第一，要確保管材的材質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，該管材須經(jīng)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)，出具產(chǎn)品合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告、品質(zhì)證明等，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)不能及時(shí)處理的情況。第二，注意管接頭填料的材質(zhì)，要按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)選用，并嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。施工時(shí)要確保接口界面干凈。第三，如果在建筑過程中用到水泥之類的填充物，應(yīng)當(dāng)先將水泥材料打濕，如果用到油性的填充物，則應(yīng)將原料烘干，并確定水泥砂漿是否飽滿、是否有裂縫。第四，在連接檢查井的下水道時(shí)，必須先將下水道的表面打濕，然后再涂上水泥，并在噴涂后進(jìn)行抹灰處理，避免管道滲漏導(dǎo)致人員傷亡。第五，施工時(shí)要特別注意排出的管線質(zhì)量，應(yīng)滿足《混凝土和鋼筋混凝土排水管》（GB/T 11836—2009）規(guī)范要求、符合設(shè)計(jì)要求，并具備相關(guān)生產(chǎn)、使用許可證及產(chǎn)品質(zhì)量證書。第六，在工程進(jìn)行時(shí)，應(yīng)采用墨層覆蓋等方法減小土體含水量的變化。第七，在工程建設(shè)前，建筑方應(yīng)核查城市污水管網(wǎng)、雨水出口等相關(guān)資料，如果與設(shè)計(jì)不符，應(yīng)立即與設(shè)計(jì)者溝通，及時(shí)進(jìn)行修改。

3.4 嚴(yán)格選用設(shè)備

根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇施工設(shè)備，確保施工效果和施工質(zhì)量。各單位必須及時(shí)進(jìn)行設(shè)備的更新改造，并加大設(shè)備研發(fā)與投資力度，使我國(guó)路橋隧道工程的建設(shè)設(shè)施向國(guó)際化方向發(fā)展，把建設(shè)設(shè)施購置成本降到最低。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)注意設(shè)備在運(yùn)行中的受力狀況，關(guān)注其使用壽命和可靠性，以避免在維護(hù)保養(yǎng)上花費(fèi)過多的費(fèi)用。

3.5 完善路段填筑

在路橋隧道過渡段填筑之前，應(yīng)對(duì)不同的土樣進(jìn)行試驗(yàn)，選用優(yōu)質(zhì)的填充劑，保證路基的密實(shí)性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在試驗(yàn)過程中，應(yīng)注意現(xiàn)場(chǎng)土壤的塑限和液限，對(duì)土體進(jìn)行打?qū)?、篩分，對(duì)松層厚度與壓實(shí)度的關(guān)系進(jìn)行分析。只有在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上才能發(fā)現(xiàn)哪些土壤的路面填充性更好。從節(jié)省費(fèi)用和提高工作效率的角度來看，就地取材更為便利。同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制原料來源，確保產(chǎn)品質(zhì)量，防止不合格產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。

4 結(jié)語

總而言之，路橋隧道工程是我國(guó)交通運(yùn)輸工程領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，它直接關(guān)系到我國(guó)路橋工程的建設(shè)和發(fā)展。路橋隧道工程的工作量很大，施工條件也比較苛刻，其工作強(qiáng)度、施工風(fēng)險(xiǎn)也由此增大，所以對(duì)其施工技術(shù)的要求也逐漸升高。路橋隧道工程是一項(xiàng)較為特殊的工程，因此必須對(duì)其進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量的控制和科學(xué)的管理，提高其施工技術(shù)水平，保證其正常運(yùn)行，為我國(guó)的交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展提供有力的支持。