谈隧道施工技术管理及质量控制

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摘要：文章以溪潭隧道工程为例，通过分析该隧道工程特点，对洞口、洞门与明洞、混凝土、隧道支护等施工过程质量控制进行阐述，并提出了病害的处治及注意事项。

关键词：隧道施工；质量控制；病害处治；注意事项

近年我国基础建设快速发展，公路隧道工程大规模建设，结构更加复杂，断面与长度不断增加。隧道在运营期间与使用功能安全性方面有着更高标准，因此，隧道在建设过程中，质量控制要求应当更加严格，技术水平也需更高[1]。然而，隧道工程施工存在作业空间有限、环境恶劣、地质情况复杂、隐蔽性强等特点，增大了质量控制的难度。本文结合溪潭隧道工程的技术特点、施工特点，分析总结施工过程中所采用的针对性、科学性质量控制与管理措施，减少质量隐患。

1溪潭隧道概况

溪潭隧道是溪北洋新区与宁上高速的快速连接线通道，通道呈东北-西南向展布，设计两条分离式单行隧道，左洞长990m，右洞长980m，位；隧道行车道宽度为3×3.5m（机动车道），净高5m，人行道宽为1m，检修带0.75m。洞口围岩为坡积粘性土、碎石土及强风化花岗岩。隧道洞身围岩为中风化花岗岩，为硬质岩，岩体主要为较完整和完整，但局部岩石较破碎，且易形成排水通道，隧道洞身围岩受其影响较大，围岩级别降低，总体围岩以IV-V级为主，局部Ⅳ～Ⅲ级。

2隧道技术特点

2.1隧道支护结构

本隧道结构按新奥法原理进行设计，采用复合衬砌，以锚杆、湿喷混凝土等为初期支护，并辅以钢拱架、大管棚、注浆小导管等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。

2.2洞门结构

隧道进出口采用削竹式洞门，尽量保持原地形的绿色植被坡面，减少边坡开挖和自然环境的破坏[3]。

3隧道施工质量控制

3.1洞口工程施工质量控制

洞口在施工前，应当对仰坡以上的坡与边坡的稳定性进行确定，悬石及时清除，危险岩石需彻底处理掉。除此之外，施工过程中需连续监测，并给予保护措施。结合施工现场地形，入口仰坡与边坡需在早期实施防护工作，确保洞口呈稳定状态。护面采用喷锚方法，需对坡脚与坡顶进行绿化，避免仰坡范围中出现地下水现象，防止冲刷坡。在雨季到来之前，对仰坡与洞顶周围排水系统进行修建。在隧道开挖时，需尽早进洞，尽可能减少山体破坏，避免水土流失[4]。

3.2洞门与明洞质量控制

明洞在施工时应当依照设计要求进行固地层加固，随后，分层开挖坡体，实施支护措施。隧道开挖时，需具有固定的侧壁基础，掩埋深度、基础宽度均需符合设计要求，开挖以后应当尽快建设隧道洞门端墙。挡翼墙与端墙的基础需满足设计要求基底承载力，使用标准贯入试验、静力触探试验对承载力进行检测，必要时需实施静荷试验检测。若挡翼墙与端墙产所处地基软硬不均匀，或者处于基础不平坦之处时，依照设计要求实施处理，在墙分界处增设沉降线。

3.3混凝土施工质量控制

在隧道施工中，混凝土施工为重要环节之一。首先，隧道施工时需合理选择机械设备与施工材料，在施工材料采购环节中，需针对材料质量进行管理，避免施工现场中存在不合格材料。施工机械设备选择时，需严格依照设计方案开展，特别是喷射机，以设计参数为参考依据严格选择，确保混凝土在施工时能够均匀、连续喷射混凝土。其次，科学方法进行混凝土喷射。当前，混凝土喷射模式包括潮喷与湿喷，湿喷技术在支护性、黏结性方面提供了更多选择。在大力支护要求围岩中更加适用。潮喷技术对于施工条件具有较低要求。实际施工过程中，依据现场施工条件与施工需求，合理选择混凝土喷射技术。其三，混凝土喷射工作在开展之前，需对开挖断面进行清理，确保喷射工作在标准中进行，另外还可保障振捣工作、混凝土浇筑工作连续性，有效预防出现施工裂缝。混凝土喷射施工时还应当合理选择钢模板，重点关注平整度，避免使用不合格材料，确保表面无空洞、气泡，若支撑刚度缺乏或者变形时，不仅需增加支撑丝杠，还应当促使台车的支撑力度不断增强，提高施工质量，保障隧道工程质量。

3.4隧道施工支护质量控制

隧道工程的安全性受到施工支护工作的影响，因此，为了保障隧道能够安全施工，企业应当将施工支护工作作为重点。施工支护工作依照作用与所在位置可分为三类，分别为超前支护、初期支护、二次支护。超前支护的作用是避免发生塌方事故，针对地质中超宽软弱带、褶皱、断层问题进行有效支撑管理。初期支护的作用是稳定性处理大型断层带[5]。二次支护的作用是加强支护能力、预防渗漏，促使围岩稳定性有效提高。超前支护发挥作用主要是在隧洞在成型时。初期支护的坐在位置是隧道内部。对于二次支护，补充初期支护，将隧道中衬砌结构安全性作为重点。在隧道施工中，支护初期的支护工具包括锚杆、钢纤维混凝土喷射、工字钢架等。为了确保支护效果达到最佳状态，工具需采用最佳厚度或长度，一般情况下，工字钢架间距为0.5~0.8m，变形量需为8~18cm；钢纤维混凝土的钢纤维量为35kg/m3，喷射厚度为18~22cm；锚杆长度多为3.5~6cm，锚固作用良好。

4主要病害的处治

4.1冒顶塌方概况

溪潭隧道右洞掘进至距离进口188.2m处时发生塌方冒顶见图1。通过现场实际勘察,该处洞顶上方土层分别为全风化花岗岩、残坡积土，洞顶处塌腔可见中风化花岗岩裸露，该处埋深为17.51m，为岩石节理裂隙发育带。施工期间近2个月的下雨，雨水长时间下渗后，围岩面的强度降低，隧道开挖时，围岩受振动发生掉块，地表水下渗快，加剧了岩体的失稳导致围岩结构力降低，该地段又处于地层覆盖2021年第4期总第300期过薄地段，潜在应力释放，承压快、围岩失稳，导致该位置塌方冒顶。

4.2处理方法及注意事项

总体原则是强支护通过，一方面避免出现二次塌方；另一方面是确保隧道结构运营长期安全稳定。1.稳固掌子面；2.洞内及地表监测点埋设与监测；3.洞内靠近已开挖段临时钢架加固；4.地表塌腔及附近临时处理；5.塌腔回填；6.洞内开挖掘进与支护。具体注意事项和方法如下：（1）塌方冒顶处理首先需确保施工人员安全，应先在地表布置监测点位；监测点参照监控量测有关要求补充有关测点（洞内、洞顶地表），施工期间应严格按规定进行监控量测。（2）地表塌腔周边拉警戒线，防止无关人员靠近，跌落受伤。应对地表水进行引排，避免地表水排入塌腔。（3）洞内在安全区设置监测点，确保洞内人员及结构安全，核实逃生设施布置情况。（4）在安全的前提下，对洞内塌方体进行反压回填；回填长度4m。随后对回填表面进行挂网喷混凝土固定，同时设置监测点，应注意埋设临时排水管道。切忌清方，越清越塌，洞渣反压形成工作平台。（5）采用工程机械对塌腔周边进行清理，引排地表水，避免地表水进入塌腔。（6）塌腔周边采用放坡开挖，地表种植土应清理排除。待塌腔基本暴露后，采用工程机械对塌腔进行回填。回填材料应采用透水性土。回填压实度不小于95%。距离地表120cm处，采用黏土填筑20cm防水层，最后100cm采用种植土回填。要求塌腔回填后略高出原地面，确保地表水不会在塌腔区域汇集。（7）跟进已完成段落的二次衬砌。（8）补充完善地表监控量测补点，在监控量测的基础上，分部开挖反压部分洞渣，要求严格按Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑进行开挖支护，严格控制开挖进尺，一次一榀，做好钢架锁脚。（9）超前导管施工。设计方案与原设计类似，斜向15度的50钢管调整为80钢管；斜向40度的钢管不变。段落长度31m。详见有关设计图。（10）与导管配合，采用工22b工字钢进行初期支护，工字钢支撑间距0.5m。（11）该段加强支护外，其前后的二衬可适当加强，二次衬砌厚度不变，原主要受力钢筋22mm间距20cm，调整为直径为25mm间距12.5cm。（12）由于该段为坍方体，为避免后期成为汇水区，回填高度应高出原地面，加强地表截排水系统的施工。同时需要加密该段环向排水管，加强初支背后的排水工作，避免运营期衬砌渗漏水。

5结语

隧道施工技术管理工作复杂且繁琐，需不断探索与总结。在施工前准备、施工中，均需认真考虑技术管理，管理人员以严格态度面对工作，完善质量管理体系，采取质量管理责任制，依照隧道施工工序进行质量控制，提高施工安全性。隧道前期工作应调查充分，特别是地斟应精准，减少施工期变更；隧道施工中，需不断总结与探索，及时寻找问题，发现问题，做到早发现早整改，重视监控量测及超前预报，确保隧道工程具有高标准、高质量，尽最大可能防止工程事故。

参考文献：

[1]刘文学.高速公路隧道施工技术与质量控制研究[J].建材发展导向(上),2020,18(7):248.

[2]杨永波.隧道施工质量控制的关键技术研究[J].建筑工程技术与设计,2018(13):2302.

[3]于洋.铁路桥梁工程路基隧道施工质量控制及其关键工序研究[J].建筑技术开发,2019,46(23):138-139.

[4]李高明.隧道施工质量控制的关键技术研究[J].中国标准化,2018(2):118-120.

[5]何松.高速公路隧道施工技术及控制关键点探究[J].建材与装饰,2017(44):233-234.

作者：陈斌 单位：福安市交通工程质量监督所