小斷面輸水隧洞工程施工監(jiān)理工作要點(diǎn)分析

姜華楠，張 平，韓 旭

（1.山東省水利工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，山東 濟(jì)南 250013；2.萊陽市沐浴水庫管理中心，山東 萊陽 265200）

近年來，萊陽市沐浴水庫因流域干旱造成水資源無法滿足城市供水需求，而相鄰的清水河流域降水較多，雨洪資源卻因缺乏攔蓄無法得到利用。萊陽市通過建立攔蓄及調(diào)水工程，增加清水河雨洪資源的有效利用，緩解沐浴水庫供水壓力，可提高城市供水保障能力。

為降低揚(yáng)程、減少工程運(yùn)行費(fèi)用，將該調(diào)水工程設(shè)計(jì)為主要由管道與小斷面輸水隧洞組成。其中，隧洞軸線地面高程為98.85～120.25 m，設(shè)計(jì)總長424 m，采用無壓城門洞型結(jié)構(gòu)，凈寬1.6 m，凈高1.8 m，直墻段高1.3 m，頂拱矢高0.5 m，采用0.3 m 厚C25 鋼筋混凝土襯砌。施工期間監(jiān)理工作質(zhì)量控制環(huán)節(jié)主要為輸水隧洞的開挖、支護(hù)及襯砌工程。本文根據(jù)監(jiān)理工作實(shí)踐，重點(diǎn)分析了小斷面輸水隧洞工程各個(gè)階段監(jiān)理工作的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

1 施工準(zhǔn)備階段

1.1 監(jiān)理準(zhǔn)備階段

合同簽訂后，監(jiān)理單位依照合同約定組建項(xiàng)目現(xiàn)場監(jiān)理部，合理配置監(jiān)理人員。該工程根據(jù)實(shí)際情況配備了總監(jiān)理工程師1 人、副總監(jiān)理工程師1 人、專業(yè)監(jiān)理工程師3 人、安全監(jiān)理工程師1 人、監(jiān)理員3 人。在隧洞工程開工前，監(jiān)理部組織各級監(jiān)理人員進(jìn)行了崗前培訓(xùn)，熟悉和掌握工程建設(shè)管理情況、專業(yè)技術(shù)知識和技術(shù)設(shè)計(jì)要求?？偙O(jiān)理工程師主持編制了監(jiān)理規(guī)劃，并審批了專業(yè)監(jiān)理工程師編制的監(jiān)理細(xì)則。針對隧洞開挖工作，專業(yè)監(jiān)理工程師單獨(dú)編制了爆破工程安全監(jiān)理實(shí)施細(xì)則，明確了安全監(jiān)理工作的控制要點(diǎn)，保障工程的施工安全。

1.2 施工準(zhǔn)備階段

1）施工測量工作。建設(shè)單位移交基準(zhǔn)點(diǎn)后，施工單位對基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，然后進(jìn)行測量控制網(wǎng)設(shè)計(jì)，由監(jiān)理部進(jìn)行布設(shè)方案的審批。測量控制網(wǎng)布設(shè)方案的質(zhì)量控制要點(diǎn)為施工導(dǎo)線控制網(wǎng)要采用兩級布設(shè)，首級導(dǎo)線用于貫通測量，二級導(dǎo)線用于施工放樣。監(jiān)理部根據(jù)方案中控制測量的要求全過程復(fù)核施工單位測量成果，保證了隧洞開挖軸線測設(shè)的精度。

2）施工資源配置。監(jiān)理部一是按施工合同及投標(biāo)文件要求，嚴(yán)格審查現(xiàn)場人員是否與合同約定人員一致，特別是審查開挖爆破工作等特殊作業(yè)人員的作業(yè)證件，杜絕無證上崗問題。二是審查進(jìn)場原材料合格證以及施工單位委托的檢測機(jī)構(gòu)出具的原材料檢測報(bào)告，保證原材料質(zhì)量。三是審查施工機(jī)械設(shè)備的合格證、維修保養(yǎng)證明，重點(diǎn)審查測量設(shè)備是否按期進(jìn)行檢定，避免因儀器不準(zhǔn)影響測量結(jié)果。四是審查爆破單位的資質(zhì)等級是否滿足要求、是否向政府機(jī)關(guān)進(jìn)行爆破備案、現(xiàn)場爆破人員是否取得作業(yè)許可證，以上條件全部滿足后，在確保安全的情況下方可進(jìn)行爆破作業(yè)。

3）專項(xiàng)施工方案審核。施工單位按《水利水電工程施工安全管理導(dǎo)則》要求編制隧洞工程開挖專項(xiàng)施工方案，并組織專家對方案進(jìn)行論證、審查。監(jiān)理部督促施工單位對專項(xiàng)施工方案進(jìn)行完善，并對施工重點(diǎn)著重進(jìn)行控制，保障了隧洞開挖的順利實(shí)施。

2 施工實(shí)施階段

2.1 隧洞開挖階段

工程為小斷面隧洞，采用全斷面開挖法。為保證圍巖按設(shè)計(jì)輪廓面成型并防止圍巖破壞，減少超挖、欠挖量，采用光面爆破。監(jiān)理部指定專人進(jìn)行監(jiān)督，并與施工單位專職安全員對爆破工作的實(shí)施進(jìn)行全過程旁站。

在開挖前，由于洞口段圍巖較差，洞口段覆蓋層薄，上方壓力小，直接爆破會有冒頂風(fēng)險(xiǎn)，不能產(chǎn)生規(guī)則的洞形。監(jiān)理部組織專題會議商討對策，采取在洞口周邊（除底板）增加兩圈小導(dǎo)管，注漿一段時(shí)間后再開挖的措施。變更洞口段的支護(hù)型式后采用小導(dǎo)管注漿，使用格柵鋼架支護(hù)且鋼架間距加密為0.6 m 布置，然后掛網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)。開挖采用爆破方式，爆破前監(jiān)理部組織施工單位進(jìn)行爆破試驗(yàn)，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)計(jì)算后，確定了爆破參數(shù)（見表1），爆破掌子面成型較好。

表1 爆破參數(shù)表

2.2 隧洞支護(hù)階段

隧洞開挖后支護(hù)要根據(jù)圍巖的分類采取不同的支護(hù)方式，監(jiān)理部根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，把隧洞分為兩部分控制。

1）圍巖分類為Ⅳ類的隧洞進(jìn)出口部位。由于工程拱頂為強(qiáng)風(fēng)化巖，爆破后會有大量小塊巖石落下，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致拱頂塌方。因此，監(jiān)理部組織召開專家評審會議，將洞內(nèi)鋼架間距定為0.6 m，從而保證落石能被兜住。另外，如在地下水位以下使用小導(dǎo)管，巖縫中水的頂托會導(dǎo)致注漿量變少，無法兜住小塊巖石。因此監(jiān)理部要求施工單位嚴(yán)格按照隨開挖隨立鋼架噴混凝土的方式進(jìn)行施工，保證了洞口圍巖較差部位的支護(hù)安全。

2）圍巖分類為Ⅲ類情況較穩(wěn)定的部位。這些部位按設(shè)計(jì)要求采用砂漿錨桿掛鋼筋網(wǎng)后噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)。現(xiàn)場監(jiān)理人員檢驗(yàn)了錨桿的質(zhì)量、錨桿鉆孔孔位偏差及錨桿抗拔力，均滿足設(shè)計(jì)要求后再允許進(jìn)行掛網(wǎng)及噴射混凝土施工。

2.3 隧洞襯砌階段

隧洞支護(hù)完成后進(jìn)行襯砌工作，襯砌為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。因施工斷面小，工作面無法展開，因此選擇臺車及地泵泵送的方法進(jìn)行澆筑。澆筑前監(jiān)理部檢查施工單位臺車運(yùn)行情況及預(yù)留孔洞位置偏差是否滿足規(guī)范要求。襯砌施工時(shí)，在檢查配合比、基礎(chǔ)面等滿足條件后再允許開倉澆筑混凝土，監(jiān)理工程師現(xiàn)場旁站。在驗(yàn)收鋼筋綁扎工序時(shí)，監(jiān)理人員指出：底板鋼筋在澆筑底板后再綁扎，不僅側(cè)面及拱頂鋼筋是會使鋼筋籠的結(jié)構(gòu)變差，而且施工效率較低，建議采取鋼筋一次綁扎，使工序更加合理，提高施工效率和質(zhì)量。灌注時(shí)為防止混凝土對臺車模板產(chǎn)生偏壓而改變襯砌尺寸，要求施工人員對臺車兩側(cè)混凝土進(jìn)行交替澆筑。澆筑過程中的振搗工作因洞內(nèi)斷面小，監(jiān)理部提出采用附著式振搗器和插入式振搗器進(jìn)行聯(lián)合搗固，解決了拱頂振搗的難點(diǎn)，保證了混凝土襯砌的質(zhì)量。

2.4 回填和固結(jié)灌漿階段

為充填襯砌與圍巖之間的空隙，施工時(shí)在隧洞頂部預(yù)留了灌漿管。監(jiān)理部逐孔檢查灌漿孔深度，確定其滿足設(shè)計(jì)入巖要求，并檢查分區(qū)封堵情況，避免漏漿影響灌漿效果。灌漿前檢測漿液的水灰比是否滿足設(shè)計(jì)要求，灌漿時(shí)逐孔檢查灌漿壓力，最終確定灌漿壓力為0.2 MPa，灌漿口停止吸漿后屏漿10 min 結(jié)束灌漿。隧洞進(jìn)出口段因圍巖穩(wěn)定性較差，在回填灌漿7～12 d 之后再進(jìn)行固結(jié)灌漿。監(jiān)理部逐孔檢查灌漿孔深度及壓力，確定當(dāng)圍巖單位吸水率小于0.01 L/min 時(shí)停止灌漿。灌漿結(jié)束后進(jìn)行了壓水試驗(yàn)，確定其滿足規(guī)范要求后進(jìn)行封孔。隧洞襯砌完成后，監(jiān)理部要求施工單位委托檢測單位對整個(gè)隧洞襯砌和圍巖的結(jié)合程度進(jìn)行檢測。檢測單位采用地質(zhì)雷達(dá)設(shè)備，在監(jiān)理人員的監(jiān)督下對隧洞全方位進(jìn)行檢測，并要求施工單位對結(jié)合不好的部位進(jìn)行灌漿處理，進(jìn)一步保證了襯砌質(zhì)量。

3 安全監(jiān)測階段

監(jiān)理部結(jié)合隧洞施工的特點(diǎn)，確定隧洞的主要監(jiān)測內(nèi)容為洞口內(nèi)外的變形、洞內(nèi)拱頂下沉量、周邊位移和地表下沉測量。通過上述監(jiān)測，可以判斷施工方案的可行性及安全性。

3.1 洞內(nèi)外變形監(jiān)測

洞內(nèi)外變形監(jiān)測包括開挖面、初期支護(hù)完成區(qū)段、洞口地表區(qū)段的變形監(jiān)測。洞內(nèi)變形量每次爆破支護(hù)后監(jiān)測一次，變形值均小于2 mm；洞外在施工影響較大的地表處設(shè)置觀測點(diǎn)，前期每周觀測兩次，當(dāng)連續(xù)觀測發(fā)現(xiàn)未發(fā)生較大變形后減少為每月1 次。

3.2 隧洞周邊位移監(jiān)測

現(xiàn)場布置一條測量基線，采用收斂計(jì)每周進(jìn)行兩次測量，各測點(diǎn)在避免爆破作業(yè)影響的前提下，盡可能靠近工作面埋設(shè)，并在下一次爆破循環(huán)前獲得初始讀數(shù)。初讀數(shù)據(jù)在開挖后12 h 內(nèi)讀取，最遲不得超過24 h，并且在下一循環(huán)開挖前，完成初期變形值的計(jì)算。

3.3 拱頂及地表下沉監(jiān)測

拱頂及地表下沉直接影響隧洞的安全，淺埋段地表下沉量測點(diǎn)與拱頂下沉量測點(diǎn)布置在同一量測斷面內(nèi)，利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量。通過測量記錄，隧洞地表及拱頂下沉速度約為0.1 mm/d，因此要求施工單位每周測量一次。

4 結(jié) 語

小斷面輸水隧洞工程施工工藝較為復(fù)雜，專業(yè)性也較強(qiáng)，需要監(jiān)理人員具備較強(qiáng)的專業(yè)知識和管理控制能力，在施工過程中嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，分析梳理工程施工監(jiān)理控制要點(diǎn)，對施工重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行規(guī)范化管理，才能保障工程順利實(shí)施。